CN104768703A - 用于支撑工件的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于支撑工件的设备，所述设备包含主模板、锁定组件以及多个大体上平面的规片模板。所述主模板包含多个定位特征。所述锁定组件连接到所述主模板上并且可相对于所述主模板在锁定位置与解锁位置之间移动。所述规片模板各自与工件接合结构相关联，所述工件接合结构可与所述工件接合以用于支撑所述工件。每一所述规片模板以可释放方式接合所述主模板的至少一个定位特征。每一所述规片模板接合所述锁定组件，其中当所述锁定组件处于所述锁定位置时所述规片模板不可相对于所述主模板移动，并且当所述锁定组件处于所述解锁位置时所述规片模板可相对于所述主模板移动。

Description

用于支撑工件的设备
相关申请的交叉引用
本申请主张2012年11月8日申请的第61/724,067号美国临时专利申请的权利，并且该美国临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。本申请主张2012年6月13日申请的第61/658,993号美国临时专利申请的权利，并且该美国临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本文中的公开内容涉及一种用于支撑例如金属薄板面板等工件的设备。
背景技术
在例如汽车行业等制造业中，通常在加工操作之间的空置工位中对例如金属薄板面板等工件进行规准并且套叠，该操作例如就金属薄板面板来说的冲压操作。金属薄板面板通常由多个尼龙模板支撑，该尼龙模板附接到夹持托架上并且通过夹持托架紧固在适当位置上。夹持托架通常彼此间隔开，并且连接到工作台或支撑结构上且由该工作台或支撑结构支撑。尼龙模板具有预定配置，使得其在被放置于夹持托架中时，尼龙模板可以在金属薄板面板设置在尼龙模板的顶部上时支撑金属薄板面板。举例来说，尼龙模板可以采用“I”、“H”和/或“T”形配置以在关键位置中支撑金属薄板面板，使得当例如真空吸盘等工件装卸装置接合金属薄板面板时，金属薄板面板不会随真空吸盘施加到金属薄板面板上的力而凹陷或变形。
为了适应各种形状的金属薄板面板，例如在不同型号的汽车的情况下，不同形状的尼龙模板可能被创造用于支撑不同型号或形状的金属薄板面板。夹持托架被设计成以可释放方式接合尼龙模板，使得在制造不同型号的金属薄板面板时可以更换不同形状的尼龙模板。夹持托架可以在槽形块配置中接收尼龙模板，其中通过夹持托架以及尼龙模板中的对齐孔口插入可拆卸式插销。因此，在拆下以及插入插销后，尼龙模板可以易于地连接到夹持托架上以及从夹持托架上拆下。
如前文所述，具有不同配置的不同尼龙模板必须被用于不同形状的金属薄板面板。因此，制造设施可以使用多种不同的尼龙模板，这取决于该设施可以生产的不同金属薄板面板的数目。当尼龙模板未连接到夹持托架上而未使用时，该尼龙模板必须存储在生产设施内。由于尼龙模板体积庞大并且形状各异，因此还不存在简单且有条理的方式来存储尼龙模板。多数尼龙模板一般存储在大箱子里，其中尼龙模板仅以无条理的方式彼此堆叠。这导致了不雅观且低效的存储尼龙模板的方法，其可能导致损坏尼龙模板，同时在更换尼龙模板用于不同的金属薄板面板配置时还需要额外的时间来寻找合适的尼龙模板。另外，在夹持托架中的可拆卸式插销经常被拆下并且放错地方，由此妨碍了尼龙模板被锁定到夹持托架中。
所希望的是，发明一种用于套叠金属薄板面板的设备，该设备提供简单且精确的方法来套叠金属薄板面板，同时还提供有效且有序的方法以在不使用该设备时存储设备。
发明内容
本文中的公开内容涉及用于套叠或支撑工件同时还允许在不使用组件时有效且有条理地存储组件的方法以及设备。
所公开的实施例的一个方面是一种用于支撑工件的设备。所述设备包含主模板、锁定组件以及多个大体上平面的规片模板。所述主模板包含多个定位特征。锁定组件连接到主模板上并且可相对于主模板在锁定位置与解锁位置之间移动。规片模板各自与工件接合结构相关联，所述工件接合结构可与工件接合以用于支撑工件。每一规片模板以可释放方式接合主模板的至少一个定位特征。每一规片模板接合锁定组件，其中当锁定组件处于锁定位置时规片模板不可相对于主模板移动，并且当锁定组件处于解锁位置时规片模板可相对于主模板移动。
所公开的实施例的另一方面是一种用于支撑工件的设备，所述设备包含底座结构；大体上平面的主模板，所述主模板连接到底座结构上并且包含多个定位特征；锁定组件，所述锁定组件连接到主模板上并且可相对于主模板在锁定位置与解锁位置之间移动；以及多个大体上平面的规片模板。每一规片模板与工件接合结构相关联，所述工件接合结构可与工件接合以用于支撑工件。每一规片模板包含用于以可释放方式与来自主模板的多个定位特征的对应定位特征接合的接合特征。接合特征以及定位特征相配合以界定每一规片模板相对于主模板的预定纵向位置。当锁定组件处于锁定位置时规片模板不可相对于主模板移动。当锁定组件处于解锁位置时规片模板可相对于主模板移动。
所公开的实施例的另一方面是一种用于支撑工件的设备，所述设备包含底座结构；大体上平面的主模板，所述主模板连接到底座结构上并且包含多个定位特征；锁定杆，所述锁定杆以可旋转方式连接到底座结构上，所述锁定杆可相对于主模板在锁定位置与解锁位置之间旋转；以及多个大体上平面的规片模板。每一规片模板与工件接合结构相关联，所述工件接合结构可与工件接合以用于支撑工件。每一规片模板以可释放方式接合主模板的至少一个定位特征，并且每一规片模板具有键槽，在所述键槽中接收锁定杆以用于接合锁定杆。当锁定杆处于解锁位置时锁定杆可移入以及移出每一规片模板的键槽，当锁定杆处于锁定位置时锁定杆保持在每一规片模板的键槽内，来自多个定位特征的每一定位特征对应于来自多个规片模板的对应规片模板的预定纵向位置，并且规片模板中的每一个包含用于与来自主模板的多个定位特征的对应定位特征接合的接合特征。
附图说明
本发明的设备的各种特征、优点以及其它用途通过参考以下详细描述以及附图将变得更显而易见，其中：
图1是示出计算机生成的金属薄板面板图示以及计算机生成的轮廓模型的透视图；
图2示出用于支撑工件的设备结合计算机生成的轮廓模型的透视图；
图3是用于支撑工件的设备的主模板以及底座结构的透视图；
图4是用于支撑工件的设备的透视图；
图5是用于支撑工件的设备的剖视图，其中底座组件的锁定杆处于解锁位置；
图6是用于支撑工件的设备的剖视图，其中底座组件的锁定杆处于解锁位置；
图7是用于支撑工件的设备的示意图，该设备用以支撑工件的四个象限；
图8是交叉枢转连杆在伸展的使用位置中的用于支撑工件的设备的第二实施例的正视图；
图9是交叉枢转连杆在存储位置中的用于支撑工件的设备的第二实施例的正视图；
图10是具有交叉枢转连杆的用于支撑工件的设备的第二实施例的侧视图；
图11是用于支撑工件的设备的第三实施例的示意图，该设备使用堆叠配置来存储设备；
图12是用于支撑工件的设备的第四实施例的透视图；
图13是用于支撑工件的设备的第四实施例的透视图，示出在存储位置中的规片模板；
图14是本发明的用于支撑工件的设备的第四实施例的俯视图，示出在存储位置中的规片模板；
图15是用于支撑工件的设备的第四实施例的透视图，示出部分在存储位置以及部分在使用位置中的规片模板；
图16是用于支撑工件的设备的第四实施例的俯视图，示出在使用位置中的规片模板；
图17是用于支撑工件的设备的第四实施例的透视图，示出在使用位置中的规片模板；
图18是用于支撑工件的设备的第四实施例的第一规片模板的侧视图；
图19是用于支撑工件的设备的第四实施例的第二规片模板的侧视图；
图20是用于支撑工件的设备的第五实施例的第一规片模板的侧视图；
图21是用于支撑工件的设备的第五实施例的第二规片模板的侧视图；
图22是用于支撑工件的设备的第五实施例的第一实例实施方案的透视图；
图23是用于支撑工件的设备的第五实施例的第二实例实施方案的透视图；以及
图24是用于支撑工件的设备的第五实施例的第三实例实施方案的透视图。
具体实施方式
本文中的公开内容涉及一种设备，该设备用于精确支撑工件同时还允许以有效且有条理的方法在不使用该设备时存储设备。在本文中示出的一些实施方案中，该设备在当工件(例如金属薄板面板)在工位(例如各种冲压操作)之间空置时对该工件进行规准(gauging)和/或套叠的情况下使用。在其它实施方案中，该设备可以在自动工件传送系统中用作接合工件的工具。
尽管设备10可以用于各种工件，但是该设备特别适合于与金属薄板面板一起使用，因为金属薄板面板一般通过使用工件装卸设备(例如真空吸盘)在工位之间传送。在工件装卸设备接合金属薄板面板时，压力可在真空吸盘接合以及松开金属薄板面板之前通过真空吸盘施加到金属薄板面板上。由于金属薄板面板的尺寸较大并且厚度相对较薄，因此金属薄板面板易由真空吸盘引起变形和/或凹陷。因此，该设备在关键位置中提供工件的适当支撑，使得工件的形变和/或凹陷不会发生。
图1至图2示出计算机生成的工件图示12以及计算机生成的轮廓模型14，该轮廓模型具有形成轮廓的表面，该形成轮廓的表面的形状互补于由计算机生成的工件图示12表示的工件12的下侧。如图2中所示，计算机生成的轮廓模型14被分成单独的薄片15，该薄片可以对应于用于支撑工件的设备10的单独的并且大体上类似的规片模板(gauge slice templates)16。基于计算机生成的轮廓模型关键地选择并且定位规片模板16以适当地支撑工件，从而避免工件在传送到设备10以及从设备10传送时发生任何形变和/或凹陷。
规片模板16由大体上平面的主模板18支撑，该主模板在包含一对类似的相对的支撑构件20的底座结构17之间延伸并且由该底座结构支撑。在一些实施方案中,主模板18以可拆卸方式连接到底座组件17上。
为了使规片模板16相对于设备10紧固，设备10可以包含锁定组件，该锁定组件可相对于规片模板16在锁定位置与解锁位置之间移动，并且可操作以接合规片模板16中的每一个使该规片模板相对于主模板18紧固在固定位置中。例如，锁定组件包含延伸穿过支撑构件20并且在该支撑构件之间延伸的锁定杆22。锁定杆22还延伸穿过在规片模板16中的每一个中设置的键槽24。锁定杆22可以在锁定位置(其中规片模板16相对于设备10锁定在的固定位置中)与解锁位置(其中规片模板16可以从设备10上拆下)之间旋转。其它类型的锁定组件可以被采用。例如，锁定组件可以包含各自接合规片模板16中的一个的夹具。再比如，锁定组件可以包含各自接合规片模板16中的一个的可释放式插销。锁定组件可以使用能够相对于规片模板16在锁定位置与解锁位置之间移动，并且因此相对于主模板18以可释放方式固定规片模板16的位置的多种其它结构来设置。
为了适当地支撑设备10，底座结构17的支撑构件20连接到例如工作台等支撑结构(未示出)上。支撑构件20以任何常规方式连接到支撑结构上，例如通过常规紧固件(未示出)连接到支撑结构上。如图2至图4中所见，支撑构件20具有大体上矩形的块状配置，其中支撑构件20以大体上平行的配置彼此相对。支撑构件20可以由例如钢、铝或聚合物材料等高强度材料制成。
为了适当地定位以及支撑规片模板16，主模板18具有在支撑构件20之间在纵向方向上延伸的伸长的大体上平面的配置，支撑构件20定位在主模板18的第一端部以及第二端部处。如将在本文中所解释的，主模板18允许规片模板18相对于设备10的精确纵向定位。主模板18可以由例如钢、铝或聚合物材料等高强度材料制成。如图2至图4中所见，主模板18的端部可以在支撑构件20中设置的槽形孔口内接收，或如图5至图6中所示，主模板18可以通过从支撑构件20延伸的一对相对的支腿23来支撑。在这两种配置中，主模板18通过常规紧固件(未示出)连接到支撑构件20上。
如图3至图6中所见，底座结构17的主模板18具有在其中形成的开口槽26，该开口槽从主模板18的顶部边缘28向下延伸。槽26位于沿着设备10的纵向方向对应于所希望的规片模板16的纵向位置的预定位置中。规片模板16也具有在其中形成的从规片模板16的底部边缘32延伸的开口槽30，该开口槽用作接合主模板18的接合特征。规片模板16插入到主模板18中的槽26中，使得主模板18中的槽26接收规片模板16的实心部分，并且规片模板16中的槽30接收主模板18的实心部分。当规片模板16连接到主模板18上时，规片模板16大体上横向于主模板18延伸，使得规片模板16的平面表面垂直于主模板18的平面表面延伸。主模板18中的每一槽26标记有标记34，标记34对应于置于规片模板16上的标记36。通过相对应地配合共用标记34、36，适当的规片模板16可以与主模板18中合适的槽30配合，以确保规片模板16在主模板上的适当定位。因此，主模板18的槽26用作主模板18的定位特征，用以界定规片模板16的预定纵向位置。
为了锁定以及解锁规片模板16到位，锁定杆22在支撑构件20中的每一个中设置的孔口38之间延伸并且穿过该孔口，使得锁定杆22在支撑构件20的孔口38内经可旋转方式支撑。锁定杆22具有大体上圆柱形配置，该配置具有沿着锁定杆22的长度延伸的一对平板39。该对平板39包含大体上平行于彼此并且在锁定杆22的相对侧上形成的两个扁平表面。如图2至图4中所见，手柄44可以连接到锁定杆22的一端上以允许用户易于在锁定位置与解锁位置之间旋转锁定杆22。锁定杆22可以由例如铝或钢等任何高强度材料制成。
锁定杆22经配置以在规片模板16中的每一个中形成的键槽24中接收并且延伸穿过该键槽。键槽24包含延伸穿过规片模板16的大体上圆形的孔口40。键槽24还包含延伸穿过规片模板16并且从孔口40延伸穿过到规片模板16的底部边缘32上的楔形槽42。
规片模板16的楔形槽42通过使锁定杆22穿过楔形槽42并且到键槽24的孔口40中以允许规片模板16接收锁定杆22，使得锁定杆22可以位于键槽24的大体上圆形的孔口40中。当锁定杆22上的平板39处于垂直位置时，锁定杆22处于锁定位置，如图5中所示，并且规片模板16可以滑到锁定杆22上并且从该锁定杆滑落。当锁定杆22定位于键槽24的孔口40中，并且锁定杆22经90°旋转，使得锁定杆22的平板39大体上水平时，锁定杆22处于解锁位置，如图6中所示，并且规片模板16无法从锁定杆22上拆下，因为规片模板16中的楔形槽42太窄以至于不允许锁定杆22的弓形部分穿过规片模板16中的楔形槽42。这被界定为锁定位置，因为规片模板16被禁止从锁定杆22上拆下。
如图4至图6中所见，规片模板16具有大体上扁平的平面配置，其中规片模板16的顶部边缘或表面46具有以互补以及配合方式接合工件12的下侧表面的形成轮廓的表面。该形成轮廓的表面是与规片模板相关联的工件接合结构的实例，在此情况下在规片模板16上形成。规片模板16可以由具有抗变形、抗剥落和/或抗断裂能力的高强度、低重量的尼龙材料制造。规片模板16的大体上扁平的平面配置允许规片模板16在不使用时(即，在规片模板16从底座组件17松开时)彼此堆叠，由此允许规片模板16以有效且有条理的方式存储。标记34、36也允许规片模板16被快速组装在设备10上的适当位置中。
为了支撑更大的工件12，可以彼此结合地使用多个设备10以适当地支撑工件12，如图7中所见。在较大工件12的情况下，工件12可以分成象限47，例如象限1-4。每一象限47具有其自身的设备10用于支撑工件12。当设备10以端对端的方式紧邻彼此对齐时相邻设备10可以共享共用的支撑构件20。设备10还可以平行的方式对齐。
在第二实施例中，可折叠的滑动配置有助于规片模板的安装并且提供在不使用规片模板时存储规片模板的更简单且更有条理的方式。如图8至图10中所见，规片模板150可以具有如前文所描述的类似配置；然而，规片模板150还各自具有延伸穿过规片模板150的水平槽152。一对大体上交叉的枢转连杆154在相对的规片模板150之间延伸使得交叉枢转连杆154的端部155以可滑动方式接合规片模板150的槽152。如图8中所见，交叉枢转连杆154通过枢转销156枢转连接，其允许交叉枢转连杆154在不使用时枢转以及折叠在存储位置中或在使用时向外伸展在伸展位置中。当如图9中所见交叉枢转连杆154折叠到存储位置中时，规片模板150允许彼此堆叠，由此产生在不使用规片模板150时存储该规片模板的有效且有序的方式。当如图8中所见交叉枢转连杆154向外伸展作使用时，规片模板150可以位于第一实施例的设备10的底座组件17的锁定杆122以及主模板18上。通过使交叉枢转连杆154向外伸展，规片模板150可以较容易地快速被组装。
在第三实施例中，用于支撑工件的设备210提供以可伸缩方式滑动的规片模板260，如图11中所见。规片模板260通过使用一对大体上类似且平行的可伸缩棒262彼此连接。一对大体上U形的托架264可连接到规片模板260上并且该U形托架264安置在用于设备210的支撑结构的端部上。U形托架264通过常规紧固件(未示出)以可拆卸方式连接到支撑结构上。当存储设备210时，从支撑结构上拆下U形托架264，并且棒262以可伸缩方式折叠使得规片模板260彼此堆叠。这允许在不使用规片模板260时以有效且有条理的方式存储该规片模板。为了使用规片模板260，可伸缩棒262经可伸缩方式向外伸展使得规片模板260在它们的适当位置中间隔开。U形托架264固定到支撑结构上使得设备10可以得到利用。
在操作中，支撑构件20、主模板18以及锁定杆22连接到支撑结构上。通过将规片模板16上的标记36匹配到与主模板18上设置的槽26相邻的标记34上而将对套叠配置的预定工件12进行规准以及支撑的合适的一组规片模板16组装到设备10上。在主模板18的槽26中插入规片模板16，并且通过使锁定杆22穿过楔形槽42到规片模板16的键槽24的孔口40中使规片模板16接收锁定杆22。一旦所有的规片模板16适当地定位并且到位，通过旋转手柄44将锁定杆22旋转90°到锁定位置中。随后设备10准备好支撑套叠配置的工件12。
为了支撑不同配置的工件12，通过转动手柄44将锁定杆22旋转90°并且将锁定杆22移动到解锁位置中。随后从设备10上拆下规片模板16，并且随后通过利用在前述段落中提到的相同步骤将对应于不同工件12的一组不同的规片模板16组装到设备10上。
在第四实施例中，如图12至图19中所见，用于支撑工件(未示出)的设备310包含存储模板，该存储模板以可拆卸方式连接到主模板372上，以允许多个规片模板374以可释放方式连接到存储模板320以及主模板322上并且在存储模板320与主模板322之间移动。主模板322可以由包含多个支撑构件326的底座结构支撑，该多个支撑构件连接到主模板322的安装平台328上并且从该安装平台向外延伸。主模板322的支撑构件326连接到用以支撑设备310的安装结构330上。安装结构330可以包含大体上平行于冲压机(未示出)而延伸或从该冲压机纵向延伸的冲压机横杆。这允许当工件处于在冲压操作之间的空置位时工件由规片模板324套叠或支撑。安装结构330不限于是冲压机横杆，而是，可以利用任何结构以用于支撑设备310。
工件由沿着主模板322的安装平台328位于关键位置并且间隔开的规片模板324支撑并且套叠。规片模板324具有外断面或形成轮廓的表面332，该表面互补工件的形状以便在向设备310传送以及从设备310传送工件时适当地支撑工件。如图12中所见，许多设备310可以沿着安装结构330彼此相邻地安装。另外，存储模板320以及主模板322可以各种定向安装，即，旋转90°，其中支撑工件的形成轮廓的表面221保持在相同的定向上。
为了存储并且针对各种形状的工件更换各种规片模板324，存储模板320可以可释放以及可拆卸方式连接到设备310的主模板322上。如稍后在本文中将描述的，存储模板320可在相对于主模板322的断开位置与相对于主模板322的连接位置之间移动。在一个实例使用情境中，规片模板324在不使用时连接到存储模板320上。为了将规片模板324投入使用，将存储模板320从存储位置移动到主模板322，其中规片模板324附接到存储模板320上。随后将存储模板320连接到主模板322上。随着存储模板320连接到主模板322上，例如通过从存储模板320上断开规片模板324，移动规片模板324到它们相对于主模板322的适当的对应位置，并且将规片模板324连接到主模板322上，而将规片模板从存储模板320传送到主模板322。当完成规片模板324的使用时，将规片模板324传回到存储模板320，并且从主模板322上断开存储模板320。因此，可以在不使用规片模板324时易于存储并且传送规片模板。
存储模板320可以是大体上矩形的并且由例如尼龙等轻重量、高强度的材料制造。存储模板320具有延伸穿过存储模板320的多个相邻的、大体上矩形的孔口84。存储模板320中的孔口334对应于规片模板324的内断面，并且因此，存储模板320中的孔口334可以具有不同尺寸并且沿着存储模板320置于不同位置中。存储模板320中的孔口334经设计以专门接收规片模板324的内断面，如稍后在本文中将描述的，该内断面用以接合主模板322。存储模板320还提供连接到存储模板320的一个侧面上并且沿着该侧面延伸的大体上半圆柱形的横杆336。横杆336由例如尼龙等高强度、轻重量的材料制造，并且经设计以接收在规片模板324中的每一个中设置的大体上半圆柱形的孔口338。这允许规片模板324沿着存储模板320的横杆336滑动到存储模板320上的存储位置中。
存储模板320还提供安装在存储模板320的与大体上半圆柱形横杆336相对侧面上的可释放锁定横杆340。锁定横杆340具有一对托架342。托架342连接到存储模板370的侧面上并且从存储模板320向外延伸。托架342中的每一个提供延伸穿过该托架的孔口用于接收锁定杆346。锁定杆346具有大体上矩形的横截面，在锁定杆346的横截面上具有半圆形或大体上半圆柱形的端部349。因此，锁定杆346具有一对大体上扁平的侧面347，具有在其上一体地形成的半圆形端部349。
手柄(未示出)可以附接到锁定杆346上以用于在锁定位置与解锁位置之间旋转锁定杆346。在解锁位置中，规片模板324中的每一个具有大体上C形孔口或键槽350，以用于通过C形孔口350的开口来接收锁定杆346。当锁定杆346被旋转时，锁定杆346仅可以被接收在规片模板324的C形孔口350内，使得锁定杆346的扁平侧面347大体上垂直于规片模板374中的C形孔口350的开口。这允许锁定杆346穿过规片模板324的C形孔口350中的开口。为了旋转锁定杆346并且移动规片模板324到锁定位置中，锁定杆346相对规片模板324的C形孔口350被旋转90°，使得锁定杆346的扁平侧面347平行于C形孔口350的开口。锁定杆346的半圆形或大体上半圆柱形的端部349随后被紧握在规片模板324的C形孔口350内，并且由于当锁定杆346处于锁定位置时锁定杆346的宽度大于C形孔口350中的开口的宽度，因此锁定杆346被禁止穿过规片模板324中的C形孔口350的开口。
为了在存储模板320与主模板322之间移动规片模板324，存储模板320的一个端部通过舌槽布置以可滑动方式接合主模板322的一个端部。当存储模板320连接到主模板322上时，存储模板320有效地成为主模板322的延伸，因为存储模板320与主模板322纵向对齐。手柄(未示出)可以连接到存储模板320的一个端部上以协助将存储模板320安装到主模板322上，并且还协助在存储模板320具有存储在其上的规片模板324时将存储模板320运送到主模板322以及从主模板322运出存储模板320。如图13至图14中所见，当规片模板324安装并且存储在存储模板320上时，规片模板324彼此紧紧对齐并且相邻，由此限制了规片模板324存储在存储模板320上所需的空间。正如前文所论述的，通过使规片模板324中的半圆形孔口338接收存储模板320上的横杆336而使规片模板324位于存储模板320上。另外，用以接合安装平台328中的孔口354的规片模板324的内断面由存储模板320中的孔口334接收。最后，规片模板324中的每一个中的C形孔口350接收锁定横杆346的锁定杆96，以便在存储模板320上紧固并且锁定规片模板324在锁定位置中。
如前文所描述且如图12至图17中可见的，为了在规片模板324用以套叠或支撑工件时支撑该规片模板，主模板322的安装平台328连接到支撑构件326上。安装平台328具有大体上矩形的配置并且可以由例如尼龙等高强度、轻重量的材料制造。多个唯一定位的孔口354延伸穿过安装平台328并且经设计以接收规片模板324中的每一个的内断面上的伸出部分356。规片模板324上的伸出部分356用作用于接合主模板322的接合特征并且唯一地定位在规片模板324中的每一个上，使得规片模板324中的每一个的伸出部分356仅可以由主模板322的安装平台328中相对应地定位的孔口354接收。这确保了规片模板324沿着主模板322的安装平台328的适当的纵向定位。确切地说，伸出部分356以及孔口354可经配置使得每一规片模板324仅可以安装在单个预定位置处。因此，防止了规片模板324安装在不正确的位置处。因此，主模板322的孔口354用作主模板322的定位特征，用以界定规片模板324相对于主模板322的预定纵向位置。此外，在一些实施方案中，主模板322以及规片模板324可经配置使得主模板322的定位特征与规片模板324上的特征的配合可以界定规片模板324中的每一个的唯一的、独立的纵向位置，使得每一规片模板324仅可在相对于主模板322的特定预定纵向位置处连接到主模板322上。在规片模板324以及主模板322上可以利用相对应的标记(未示出)以指示规片模板324将定位在主模板322的安装平台328的何处。
为了允许规片模板324沿着主模板322的安装平台328滑动到适当位置中，横杆358连接到主模板322的安装平台328的一个侧面上。横杆358可以具有弯曲的表面，并且在一些实施方案中可以是半圆柱形的或可以包含半圆柱形的部分。连接到安装平台328上的横杆358与连接到存储模板320上的横杆336类似，并且在存储模板320连接到主模板322上时横杆358、336纵向对齐。这通过使规片模板324中的半圆柱形孔口338分别接收存储模板320以及安装平台328的横杆336、358而允许规片模板324在存储模板320与主模板322之间自由滑动。
为了将规片模板324锁定在主模板322的安装平台328上的合适位置，在主模板322上设置与在存储模板320上设置的锁定横杆340类似的锁定横杆360。锁定横杆360设置若干托架362，该托架连接到安装平台328的侧面上，该侧面与横杆358连接到其上的安装平台328的侧面相对。托架362中的每一个具有延伸穿过该托架的孔口用于接收锁定杆366。锁定杆366具有与存储模板320上的锁定杆346相同的配置，相同之处在于锁定杆366设置大体上矩形的横截面，该横截面具有大体上半圆形或圆形的端部。因此，锁定杆366具有一对大体上平行的扁平侧面367以及连接到其上的半圆形端部369。锁定杆366由规片模板324中设置的大体上C形孔口350接收。如关于存储模板320所类似地描述的，锁定杆366在解锁位置之间旋转，其中锁定杆366的扁平侧面367大体上垂直于规片模板324中的C形孔口350的开口。在锁定位置中，锁定杆366从解锁位置的角度旋转90°，使得锁定杆366的扁平侧面367大体上平行于规片模板324的C形孔口350中的开口。随后锁定杆366的半圆形或半圆柱形端部369大于规片模板324中C形孔口350中的开口，并且因此锁定杆366被规片模板324紧握。手柄(未示出)可以连接到锁定杆366上以使得锁定杆366易于旋转。
图18至图19示出两个规片模板324，该规片模板具有唯一地定位在其内断面上的伸出部分356，以接合主模板322的安装平台328中的孔口354。小孔口368可以延伸穿过规片模板324中的每一个，其中当规片模板324安装在主模板322上在锁定位置中时，孔口368沿着共用纵向轴线同轴对齐。可以利用安全对齐系统(未示出)，由此在设备310的一个端部处安装激光器(未示出)并且该激光器经定位以使激光穿过规片模板324中的相对应的孔口368。在设备310的相对端部处，可以设置激光接收器(未示出)以接收并且指示激光已经到达该接收器。当接收器接收到激光时，安全对齐系统提供规片模板324适当地锁定在主模板322上的合适位置的指示。如果接收器未接收到激光，那么接收器随后向安全对齐系统指示规片模板324未适当地定位，并且安全对齐系统提供合适的警示。
在操作中，可以利用设备310以套叠或支撑具有不同配置的各种工件，如图13至图14中所见。具有不同配置的每一工件对应于具有对应于合适工件的形成轮廓的配置的一组不同的规片模板324。为完成此任务，针对每一工件的特定配置提供一组不同的规片模板324。这样做时，每一组规片模板324存储在特定存储模板320上。不同存储模板320具有存储在其上的合适的规片模板324并且提供给具有不同配置的每一工件。
当生产特定工件时，选择在其上安装有合适的规片模板324的合适的存储模板320并且将该存储模板连接到主模板322上。将存储模板320上的锁定杆346旋转到解锁位置，并且将规片模板324中的每一个在横杆336上向上枢转远离锁定杆346以及存储模板320中的孔口334。如图15至图17中所见，规片模板324中的每一个从存储模板320上的横杆336滑到主模板322的安装平台328上的横杆358。规片模板324以及主模板322上的标记经对齐使得规片模板324适当地定位在主模板322上。随后向下枢转规片模板324，使得规片模板324上的伸出部分356接合主模板322的安装平台328内的相对应的孔口。规片模板324中的C形孔口350接收主模板322上的锁定杆366。锁定杆366朝向锁定位置旋转以便将规片模板324紧固到主模板322上。如果安全对齐系统提供规片模板324经适当地对齐的指示，那么设备310准备好接收工件。如果安全对齐系统指示规片模板324未适当地对齐，那么必须检查并且适当地安装规片模板324直到安全对齐系统指示规片模板324处于它们的适当位置为止。
为了使设备310能用于具有不同配置的工件，将主模板322的锁定杆366旋转到解锁位置，并且将规片模板324在横杆358上向上枢转远离锁定杆316以及主模板322的安装平台328中设置的孔口354。规片模板324沿着横杆358朝向存储模板320的横杆336滑动并且在该横杆336上滑动。所有的规片模板324移动到存储模板320上，其中规片模板327向下枢转使得伸出部分356接合存储模板320中的孔口334，并且规片模板324中的C形孔口350接合存储模板320上的锁定杆346。存储模板320上的锁定杆346朝向锁定位置旋转以将规片模板324紧固在存储模板320上。随后从主模板322上松开并且拆下存储模板320并放至存储位置。接着将具有用于不同轮廓工件的合适形状的规片模板324的不同存储模板320连接到主模板322上，并且如前文所描述将规片模板324移动到主模板322上。
在前述实施例中，规片模板包含在规片模板自身上形成的呈形成轮廓的表面形式的工件接合结构。在第五实施例中，规片模板424包含连接到规片模板424上并且由该规片模板支撑的呈工具形式的工件接合结构，如图20至图21中所示。与结合前述实施例所描述的规片模板324类似，规片模板424包含伸出部分456、圆柱形孔口438以及C形孔口450。规片模板424各自包含一或多个工具，例如真空夹具402(图20)或动力驱动夹具404(图21)，该工具用作工件接合结构。
如图22中所示，第五实施例的第一实施方案的设备410包含如根据图12至图19所描述的存储模板412以及主模板414。规片模板424连接到主模板414上以使用例如真空夹具402等工具支撑工件416。存储模板412以及主模板414由可移动横杆418支撑，该可移动横杆可通过例如三轴系统或机械臂等工件传送系统移动。
如图23中所示，第五实施例的第二实施方案的设备460包含如根据图12至图19所描述的存储模板462以及主模板464。规片模板424连接到主模板464上以使用例如真空夹具402等工具支撑工件466。存储模板462以及主模板464安装到支撑构件467上，该支撑构件具有可以可拆卸方式连接到机械臂469或其它工件传送系统上的耦合器468。
如图24中所示，第五实施例的第三实施方案的设备470包含第一和第二存储模板472以及第一和第二主模板474，该存储模板以及主模板如根据图12至图19所描述，并且安装在横梁475的第一以及第二侧面上。规片模板424连接到主模板474上以使用例如真空夹具402等工具支撑工件(在图24中未示出)。横梁475通过耦合器477以可拆卸方式连接到机械臂476或其它工件传送系统上。
虽然结合目前所认为的最实用和优选的实施例制得本文中的公开内容，但应理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反的是，旨在涵盖包含在所附权利要求书的宗旨和范围内的各种修改以及等效布置，所附权利要求书的范围应被赋予最广泛的解释，以使其涵盖如法律所允许的所有此类修改以及等效结构。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于支撑工件(12、416、466)的设备(10、210、310、410、460、470)，所述设备包括：
主模板(18、322、372、414、464、474)，所述主模板包含多个定位特征；以及
多个大体上平面的规片模板(16、150、260、324、424)，所述规片模板各自与工件(12、416、466)接合结构相关联，所述工件接合结构可与所述工件(12、416、466)接合用于支撑所述工件(12、416、466)，并且每一所述规片模板(16、150、260、324、424)以可释放方式接合所述主模板(18、322、372、414、464、474)的至少一个所述定位特征，
其特征在于：
锁定组件(22、96、122、316、346、366)连接到所述主模板(18、322、372、414、464、474)上并且可相对于所述主模板(18、322、372、414、464、474)在锁定位置与解锁位置之间移动；并且
每一所述规片模板(16、150、260、324、424)接合所述锁定组件(22、96、122、316、346、366)，其中当所述锁定组件(22、96、122、316、346、366)处于所述锁定位置时所述规片模板(16、150、260、324、424)不可相对于所述主模板(18、322、372、414、464、474)移动，并且当所述锁定组件(22、96、122、316、346、366)处于所述解锁位置时所述规片模板(16、150、260、324、424)可相对于所述主模板(18、322、372、414、464、474)移动。
2.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述锁定组件(22、96、122、316、346、366)包含锁定杆(22、96、122、316、346、366)，所述锁定杆可相对于所述主模板(18、322、372、414、464、474)在所述锁定位置与所述解锁位置之间旋转，并且每一所述规片模板(16、150、260、324、424)包含键槽(24、350)，所述锁定组件(22、96、122、316、346、366)的所述锁定杆(22、96、122、316、346、366)在所述键槽(24、350)中被接收。
3.根据权利要求2所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中当所述锁定杆(22、96、122、316、346、366)处于所述解锁位置时所述锁定杆(22、96、122、316、346、366)可移入以及移出每一所述规片模板(16、150、260、324、424)的所述键槽(24、350)，并且当所述锁定杆(22、96、122、316、346、366)处于所述锁定位置时所述锁定杆(22、96、122、316、346、366)保持在每一所述规片模板(16、150、260、324、424)的所述键槽(24、350)内。
4.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中来自所述多个定位特征的每一定位特征对应于来自所述多个规片模板(16、150、260、324、424)的对应规片模板(16、150、260、324、424)的预定纵向位置。
5.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述规片模板(16、150、260、324、424)中的每一个包含用于与来自所述主模板(18、322、372、414、464、474)的所述多个定位特征的对应定位特征接合的接合特征。
6.根据权利要求5所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述多个定位特征中的每一个包含第一开放式槽(26)，并且来自所述规片模板(16、150、260、324、424)中的每一个的所述接合特征包含第二开放式槽(30)。
7.根据权利要求5所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述多个定位特征中的每一个包含孔口(354)，并且来自所述规片模板(16、150、260、324、424)中的每一个的所述接合特征包含伸出部分。
8.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其进一步包括：
底座结构(17)，所述底座结构用于支撑所述主模板(18、322、372、414、464、474)。
9.根据权利要求8所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述底座结构(17)包含连接到所述主模板(18、322、372、414、464、474)上的多个支撑构件(20、326)。
10.根据权利要求8所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述底座结构(17)包含第一支撑件以及第二支撑件，其中所述主模板(18、322、372、414、464、474)以及所述锁定组件(22、96、122、316、346、366)各自从所述第一支撑件延伸到所述第二支撑件。
11.根据权利要求8所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述主模板(18、322、372、414、464、474)以可拆卸方式连接到所述底座结构(17)上。
12.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述主模板(18、322、372、414、464、474)是大体上平面的。
13.根据权利要求12所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述规片模板(16、150、260、324、424)大体上垂直延伸于所述主模板(18、322、372、414、464、474)。
14.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述工件(12、416、466)接合结构是在所述规片模板(16、150、260、324、424)上形成的并且可与所述工件(12、416、466)以互补方式接合的形成轮廓的表面(46、332)。
15.根据权利要求1所述的设备(10、210、310、410、460、470)，其中所述工件(12、416、466)接合结构包含连接到所述规片模板(16、150、260、324、424)上并且可与所述工件(12、416、466)接合的一或多个工具。

Claims (15)

1.一种用于支撑工件的设备，所述设备包括：
主模板，所述主模板包含多个定位特征；
锁定组件，所述锁定组件连接到所述主模板上并且可相对于所述主模板在锁定位置与解锁位置之间移动；以及
多个大体上平面的规片模板，所述规片模板各自与工件接合结构相关联，所述工件接合结构可与所述工件接合用于支撑所述工件，每一所述规片模板以可释放方式接合所述主模板的至少一个所述定位特征，并且每一所述规片模板接合所述锁定组件，其中当所述锁定组件处于所述锁定位置时所述规片模板不可相对于所述主模板移动，并且当所述锁定组件处于所述解锁位置时所述规片模板可相对于所述主模板移动。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述锁定组件包含锁定杆，所述锁定杆可相对于所述主模板在所述锁定位置与所述解锁位置之间旋转，并且每一所述规片模板包含键槽，所述锁定组件的所述锁定杆在所述键槽中被接收。
3.根据权利要求2所述的设备，其中当所述锁定杆处于所述解锁位置时所述锁定杆可移入以及移出每一所述规片模板的所述键槽，并且当所述锁定杆处于所述锁定位置时所述锁定杆保持在每一所述规片模板的所述键槽内。
4.根据权利要求1所述的设备，其中来自所述多个定位特征的每一定位特征对应于来自所述多个规片模板的对应规片模板的预定纵向位置。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述规片模板中的每一个包含用于与来自所述主模板的所述多个定位特征的对应定位特征接合的接合特征。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述多个定位特征中的每一个包含第一开放式槽，并且来自所述规片模板中的每一个的所述接合特征包含第二开放式槽。
7.根据权利要求5所述的设备，其中所述多个定位特征中的每一个包含孔口，并且来自所述规片模板中的每一个的所述接合特征包含伸出部分。
8.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
底座结构，所述底座结构用于支撑所述主模板。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述底座结构包含连接到所述主模板上的多个支撑构件。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述底座结构包含第一支撑件以及第二支撑件，其中所述主模板以及所述锁定组件各自从所述第一支撑件延伸到所述第二支撑件。
11.根据权利要求8所述的设备，其中所述主模板以可拆卸方式连接到所述底座结构上。
12.根据权利要求1所述的设备，其中所述主模板是大体上平面的。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述规片模板大体上垂直延伸于所述主模板。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述工件接合结构是在所述规片模板上形成的并且可与所述工件以互补方式接合的形成轮廓的表面。
15.根据权利要求1所述的设备，其中所述工件接合结构包含连接到所述规片模板上并且可与所述工件接合的一或多个工具。
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