CN110293417A - 通用治具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工件的通用治具，该通用治具具有支撑系统(1)，该支撑系统具有支撑杆矩阵(11)、定位杆(12)和支承板(13)，该支撑杆矩阵(11)包括多个相对彼此平行地取向并且能分别沿纵向方向运动的支撑杆(111)，所述支承板(13)中设有用于所述支撑杆(111)的矩阵开孔，其中，所述支承板(13)由上下相叠的多块板构成，所述定位杆(12)用于保持所述多块板之间的预定的间距，所述支撑系统(1)还具有传动部(14)，以便经由所述传动部(14)使选定的所述支撑杆(111)运动到预定的高度上。通过该通用治具能支撑具有各种不规则表面轮廓的工件并且可方便地扩展。

Description

通用治具

技术领域

本发明涉及一种用于工件的通用治具，以用于支撑具有不同表面轮廓的各种工件。

本发明还涉及一种用来操作该用于工件的通用治具的方法。

背景技术

由现有技术已知各种通用治具。例如，已知有很大的通用性的机用虎钳、卡盘、吸盘、分度头和回转工作台等，它们能较好地适应加工工序和加工对象的变换。然而，这类通用治具仅可在一定范围内适用于不同工件。

此外，由DE 198 02 320 A1已知一种用于工件的保持装置，具有：夹爪，夹爪具有多个夹紧销，夹紧销横截面为圆形、彼此平行取向、沿侧向彼此贴靠且可沿其主延伸方向单独移动；框架，其沿侧向包围夹紧销；固定装置，其用于通过侧向的固定力相对于框架固定夹紧销；夹紧装置，其用于将朝工件指向的夹紧力施加到夹爪上；共同的平移式操纵元件，其用于固定装置、推进装置和传动机构，传动机构将由操纵元件施加的力转换成固定力和夹紧力，其中，夹爪分成相对于平移式操纵元件对称布置的两个子夹爪。该保持装置结构相对复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单且便于操控的通用治具，其适合于支撑具有各种不规则表面轮廓的工件并且可方便地扩展。

根据本发明的用于工件的通用治具具有支撑系统，该支撑系统具有支撑杆矩阵、定位杆和支承板，该支撑杆矩阵包括多个相对彼此平行地取向并且能分别沿纵向方向运动的支撑杆，支承板中设有用于支撑杆的矩阵开孔，支承板由上下相叠的多块板构成，定位杆用于保持多块板之间的预定的间距，支撑系统还具有传动部，以便经由传动部使选定的支撑杆运动到预定的高度上。在此，矩阵开孔的尺寸与支撑杆的尺寸相匹配。

通过使用具有上述支撑系统的通用治具，可将其用于支撑具有各种不规则表面轮廓的工件，对此仅需使支撑杆沿纵向方向运动预定的高度。支撑杆的运动范围可根据工件的需支撑的表面的高度落差来选定，并基于此来选择相应的定位杆和设定支承板的上下相叠的多块板之间的间距，从而可取消针对不同的工件分别设置治具。根据本发明的这种通用治具结构简单且扩展性强。

在根据本发明的一实施方式中，传动部包括传动杆和相互啮合的传动齿轮，传动齿轮中的一个与传动杆不可相对转动地连接，另一传动齿轮与支撑杆螺旋连接，以将另一传动齿轮的旋转运动转化成支撑杆的沿纵向方向的运动，其中，另一传动齿轮与支撑杆形成自锁的螺旋连接，以防运动到预定高度的支撑杆由于工件的重力反向转动，从而导致支撑高度发生改变而不能位置正确地支撑工件。

在一设计方案中，支撑杆具有螺纹杆区段和具有非圆形的横截面的柱状区段，它们一体地实施。特别是具有非圆形的横截面的柱状区段的横截面形状与支承板的矩阵开孔的形状相匹配，由此保证可靠地将传动齿轮的旋转运动转化成支撑杆的沿纵向方向的运动。

在另一设计方案中，支撑杆具有螺纹杆区段和具有非圆形的横截面的柱状区段，它们经由连接套筒不可相对转动地彼此固定连接。这种支撑杆特别适合于工件表面的高度落差特别大的情况，由此可分开地制造支撑杆，以降低生产成本。适宜地，连接套筒的外直径大于矩阵开孔的内径，由此限定支撑杆的最大运动距离。

根据本发明的通用治具还具有控制系统和驱动系统。控制系统借助于驱动系统驱动传动部。

在根据本发明的一实施方式中，驱动系统具有：X方向驱动子系统，其具有第一电机、第一导杆、第一丝杠；Y方向驱动子系统，其具有第二电机、第二丝杠、第二导杆、第一滑块，其中，第一滑块布置在第一丝杠和第一导杆处并且能沿X方向来回运动，第二电机布置在第一滑块上；Z方向驱动子系统，其具有第三电机、第三导杆、第二滑块、第三滑块、第四电机，其中，第二滑块布置在第二丝杠和第二导杆上并且能沿Y方向来回运动，第三电机布置在第二滑块上，第三滑块能经由第三电机驱动成在第三导杆的引导下沿Z方向运动，第四电机布置在第三滑块上。在此，电机可按预定顺序或同时受控地运动。

根据本发明的通用治具还具有对接系统。对接系统例如可由在工作状态中不能相对转动地彼此连接的两个对接子件构成。对接系统的一对接子件与支撑系统的传动部、例如传动杆不可相对转动地连接，另一对接子件不可相对转动地设置在驱动系统、例如第四电机的转子的自由端处。在运行状态中，对接子件对接在一起，以便将驱动系统的运动传递到支撑系统中。

根据本发明的通用治具的对接系统为形状配合的传力对接系统。

在一设计方案中，对接系统的一对接子件具有多边形柱状凹陷，另一对接子件具有与该凹陷匹配的多边形柱状突起。

在另一设计方案中，对接系统的一对接子件具有锥形或截锥形的凹处，在该凹处处设置有凹部，另一对接子件呈张开的伞骨架状形状并具有撑骨弹性，在通用治具的工作状态中，另一对接子件容纳在凹处中，并且撑骨容纳在凹部中。

根据本发明的通用治具的对接系统也可为摩擦配合的传力对接系统。

在一设计方案中，在对接系统的对接子件面向彼此的端面上设置有摩擦衬层。

优选地，对接系统的至少一个对接子中设有弹性结构，由此避免电机的过载和对电机转子轴沿转子轴纵向方向的直接冲击。

根据本发明的通用治具还具有高度监测系统，其用于监测支撑杆运动的高度。在这种情况下，基于高度监测系统反馈的支撑杆的运动的高度数据，例如可经由控制系统来控制驱动系统、更确切地说其电机来精确调节支撑杆，或手动地调节支撑杆。

优选地，通用治具还具有支撑杆扩展结构。支撑杆扩展结构例如为加固件，其使运动出来的支撑杆彼此连接，以便特别在工件高度落差较大的情况下提升支撑刚度。支撑杆扩展结构还可为安装在相应的支撑杆端部的吸盘或夹具等等，以提升工件的支撑稳定性。

优选地，通用治具的支撑系统可彼此组合，由此形成支撑系统阵列，从而可支撑尺寸更大的工件。

根据本发明的通用治具的驱动系统尤其可与支撑系统分开地实施，由此可利用一个驱动系统、必要时在结合高度监测系统的情况下来设定不同的支撑系统的支撑杆的运动高度，以提升支撑系统的利用率，并进一步降低成本。在此，支撑系统可具有不同的支撑杆阵列。

根据本发明的通用治具以如下方式工作：选定需使之运动的支撑杆；经由传动部使选定的支撑杆运动到预定的高度上。

支撑杆可手动地选定或通过控制系统来选定。

在通过控制系统选定时，控制系统根据需支撑的工件的表面的相关数据在支撑系统的支撑杆矩阵中找出需要运动的支撑杆，控制系统向驱动系统发出信号，使得驱动系统驱动选定的支撑杆运动到预定高度上。优选地，通过高度监测系统来监测支撑杆的运动高度，并反馈监测信息，直至支撑杆运动到预定高度。

重复上述过程，直至选取的所有支撑杆伸出到预定高度。

通过本发明的方案，能够手动或自动地调节用于工件的通用治具，使之适用于具有不同表面轮廓的工件。特别是，在分开实施通用治具的支撑系统和驱动系统的情况下，可利用一个驱动系统调节不同的支撑系统，这进一步提升了通用性并降低了成本。在支撑系统可彼此组合时，这扩展了通用治具的使用范围。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出了根据本发明的通用治具的一示意性的图示；

图2示出了根据本发明的通用治具的传动原理；

图3示出了根据本发明的通用治具的另一示意性的图示；

图4示出了根据本发明的通用治具的驱动系统的示意性的图示；

图5示出了根据本发明的通用治具的对接系统的一实施方式的示意性的图示；

图6示出了根据本发明的通用治具的一具体实施方式的图示；

图7示出了根据本发明的通用治具的对接系统的另一实施方式的示意性的图示；

图8示出了根据本发明的通用治具的对接系统的另一实施方式的示意性的图示；

图9示出了根据本发明的通用治具的另一具体实施方式的图示；

图10示意性地示出了根据本发明的通用治具的工作原理；

图11示出了用于根据本发明的通用治具的支撑杆的扩展结构的示意性的图示；

图12示出了根据本发明的通用治具的支撑系统的组合的示意性的图示。

具体实施方式

在附图中，功能相同或相似的元件设有相同的附图标记。此外，总括性的附图标记用于在实施例或图示中多次出现、然而在一个或多个特征方面一起进行说明的零件和对象。用相同的或总括性的附图标记来说明的零件或对象可在其某些特征、例如其尺寸方面相同，然而必要时也可不同地实施，只要说明书中没有明确或以其他方式给出不同的说明。

图1示出了根据本发明的通用治具的一示意性的图示。在此，通用治具包括支撑系统1，其主要由以下部分组成：支撑杆矩阵11、定位杆12和支承板13。支撑系统1还具有传动部14。

图1中示出的支撑系统1的支撑杆矩阵11包括4×5个支撑杆111，相邻的支撑杆111之间有设定的已知间距，并且支撑杆相对彼此平行地取向。在此，示出的4×5个支撑杆仅仅是示例性的，可根据实际需求设置具有相关数量的支撑杆的支撑杆矩阵，例如5×6个支撑杆、10×10个支撑杆。在此，支撑杆矩阵11的外围尺寸可大于待支撑的工件在该支撑杆矩阵11上的投影面。由此使得该通用治具适合用于支撑各种工件，特别是具有异型表面的各种不同尺寸的工件。

支承板13形成层状结构，更具体地讲，支承板13由多块上下相叠的板构成，在每块板中开设有矩阵开孔，支撑杆矩阵11借助于相应的矩阵开孔安装在支承板13处。此外，在每块板中例如在其四个边角处设有定位孔，定位杆12穿过相应的定位孔，以使支承板13相对彼此以预先设定的间距定位。然而，定位杆12可根据需要设置在支承板的其他部位。支承板的形状也不限于方形，任何其他合适的形状也是可行的。支承板13用于保持相关部件(例如支撑杆)，必要时，还可用于引导相关部件沿支撑杆111的纵轴线方向、即Z方向的运动。

下面借助图2详细说明图1的支撑系统。

图2示出了根据本发明的通用治具的支撑系统的一个最小的组成单元。具体而言，示出了构成支承板13的彼此间隔开的四块板的相关的区段、一根支撑杆111和传动部14的一个最小单元。

支撑杆111由螺纹杆区段1111和具有非圆形的横截面的柱状区段1112构成，其中，螺纹杆区段1111和柱状区段1112通过连接套筒1113彼此连接在一起。优选地，螺纹杆区段1111和柱状区段1112在支承板13的中间的两块板之间彼此连接在一起，以实现更大的调节范围。替代地，螺纹杆区段1111和具有非圆形的横截面的柱状区段1112可一件式地实施并且因而取消连接套筒1113。螺纹杆区段1111和柱状区段1112的长度应大于待支撑的工件的定位的点的高度差。替代地，支撑杆111也可为一根螺纹杆。传动部14包括第一传动齿轮141、第二传动齿轮142和传动杆143。第一传动齿轮141和第二传动齿轮142可转动地、位置固定地保持在支承板13的最上面的两块板之间并且彼此啮合，其中，第一传动齿轮141和第二传动齿轮142分别居中地设有用于传动杆143和支撑杆111的螺纹杆区段1111的开孔。传动杆143穿过支承板13的相应的开孔、两端从支承板13的最上面和最下面的板露出并且与第一传动齿轮141不可相对彼此转动地相连接，例如经由键槽连接或焊接。第二传动齿轮142居中地设有螺纹孔，支撑杆111的螺纹杆区段1111具有与该螺纹孔的内螺纹相配合的外螺纹，并且板的用于具有非圆形的横截面的柱状区段1112的开孔的形状与之相匹配。在装配状态中，螺纹杆区段1111装入螺纹孔中，柱状区段1112穿过为其设置的开孔。在运行中，例如可从传动杆143的下端对其进行驱动，由此使传动杆143带动与之不可相对转动地连接的第一传动齿轮141转动，进而使第二传动齿轮142旋转，最终使支撑杆111沿图2中示出的双箭头的方向Z上下运动，由此实现支撑杆的预定的高度。图2中示例性地示出了支撑杆11的圆形的螺纹杆区段1111和四边形的柱状区段1112。当然，柱状区段1112也可具有其他横截面，例如花键形。

在此应说明的是，由第二传动齿轮142与支撑杆111的螺纹杆区段1111之间建立的螺纹连接为自锁的螺纹连接，由此防止支撑杆在支撑件的重力的作用下自行回转，从而导致支撑杆的预先设定的支撑高度发生改变。

支承板13中的用于传动杆143和支撑杆111的矩阵开孔的数量根据使用的传动杆143和支撑杆111的数量来设定。

在此，应提到的是，虽然在图2的实施例中示出了在传动杆143与支撑杆111之间的运动传递通过呈啮合的传动齿轮的形式的机构实现，但任何其他能实现相同的运动传递(即，将传动杆的旋转运动传递到支撑杆上，使得支撑杆线性运动)的机构也是可行的。

图3示出了根据本发明的通用治具的另一示意性的图示。在此，除了上文说明的支撑系统1之外，通用治具还具有驱动系统3，其用于调节支撑系统1的支撑杆的高度。驱动系统3(参见图3、图4)包括在X、Y、Z方向上起驱动作用的三个子系统。具体而言，驱动系统3包括：X方向驱动子系统，其具有第一电机311、第一导杆312、第一丝杠313；Y方向驱动子系统，其具有第二电机321、第二导杆322、第二丝杠323、第一滑块324，其中，第一滑块324布置在第一丝杠313和第一导杆312处并且能沿X方向来回运动，第二电机321布置在第一滑块324上；Z方向驱动子系统，其具有第三电机331、第三导杆332、第二滑块333、第三滑块334、第四电机335，其中，第二滑块333布置在第二丝杠323和第二导杆322上并且能沿Y方向来回运动，第三电机331固定在第二滑块333上，第三滑块334能经由第三电机331驱动并在第三导杆332的引导下沿Z方向运动，第四电机335布置在第三滑块334上。在此，Z方向驱动子系统呈框型结构，设置的两个第三导杆332、第二滑块333、第三滑块334围成一个封闭的框体，其中，固定在第二滑块333上的第三电机331的转子轴与第三滑块334形成有效连接，例如螺旋连接，以将第三电机331的转子轴的旋转运动转化为第三滑块334沿Z方向的运动；第四电机335布置在第三滑块334的面向第二滑块333的一侧，第四电机335的转子轴穿过设置在第三滑块334上的开口伸出，由此降低驱动系统3在Z方向上的结构高度；第三滑块334以设置在它两端的穿孔插装到第三导杆332上。

为了调节支撑系统1的支撑杆的高度，相应在支撑系统1的传动杆的下端和第四电机335的转子轴的自由端安装有对接系统5。对接系统5包括2个对接子件，即，第一对接子件51和第二对接子件52。第一对接子件51不可相对转动地安装在传动杆143的面向驱动系统的一端并且具有横截面为多边形的柱状凹陷。第二对接子件52不可相对转动地安置在第四电机335的输出轴处并且具有与第一对接子件51的多边形柱状凹陷匹配的多边形柱状突起。工作时，第一对接子件51的凹陷容纳第二对接子件52的突起，并由此建立形状配合的连接，从而将电机的转子轴的旋转运动直接传递给传动杆。在此，同样可行的是，第一对接子件51可不可相对转动地安置在电机的转子轴上，第二对接子件52可不可相对转动地安置在传动杆上。凹陷和突起可具有四边形、五边形、八边形或其他适宜的能传递周向力的形状。

为了快速且精准地将用于调整支撑杆的高度的第四电机335移动到相应的支撑杆下方，通用治具还具有控制系统2，在该控制系统中存储有支撑系统1的数据信息，即，每个支撑杆111和传动杆143的坐标信息、支撑杆111的高度调节范围等等。在此，为了固定支撑系统1和驱动系统3的相对位置，以便在同一坐标系中控制电机的运动和选择相应的支撑杆，例如以第四电机335的初始位置为坐标原点，并基于此相应确定各杆相对于坐标原点的距离，可在驱动系统3的基板上设置有用于支撑系统1的定位杆12的定位孔。支撑系统1的定位杆12可插入驱动系统3的基板的定位孔中。

当然，支撑系统1和驱动系统3相对彼此定位的其他方式也是可行的。如在图6中示出的那样，驱动系统安装在支架组件6的第一支架61上，支撑系统1安装在第二支架62上，第二支架62例如借助于在图4中示出的L形件固定在第一支架61上，由此以简单的方式建立连接。适宜地，驱动系统与支架组件6的第一支架61形成一个模块，支撑系统1与第二支架62形成一个模块，第一支架61与第二支架62的固定连接可分开，由此可将同一驱动系统用于不同的支撑系统1，以进一步降低成本。

在运行中，驱动系统3接收到来自控制系统2的信号后，例如，首先第一电机311开始运转，以将安装在与第一电机311的转子轴处于直接或间接(例如通过联轴器)有效连接中的第一丝杠313上的第一滑块324沿X方向带到指定位置，然后使第二电机321开始运转，以将安装在与第二电机321的转子轴处于直接或间接有效连接中的第二丝杠323上的第二滑块333沿Y方向带到指定位置，接着使第三电机331开始运转，以使第三滑块334沿Z方向移动指定距离。应指出的是，虽然在此给出了第一电机311、第二电机321和第三电机331的运行顺序，然而它们还可以本领域技术人员公知的方式以不同的顺序或同时进行驱动。电机例如可为伺服电机或步进电机。在图4中示出了两个第一电机311，但一个第一电机也是可行的。在第三滑块334移动到指定距离，并且第一对接件51和第二对接子件52对接好之后，使第四电机335转动，从而使传动杆143旋转运动，由此带动与传动杆143不可相对转动地连接的第一传动齿轮141一起旋转，与第一传动齿轮141啮合的第二传动齿轮142也被驱动进行旋转运动，由于支撑杆111的螺纹杆区段1111与第二传动齿轮142螺旋连接，在此支撑杆111沿着图2中示出的箭头方向线性运动。

图7示出了根据本发明的通用治具的对接系统5的一备选的实施方式的示意性的图示。该对接系统同样由第一对接子件51’和第二对接子件52’构成，其中，在第一对接子件51’和第二对接子件52’面向彼此的表面上设有摩擦衬层53。第二对接子件52’含有盖体521和杯体522，在此，盖体521和杯体522固定连接，一摩擦衬层53设置在盖体521上。杯体522设有多边形开口。对接系统还具有一T形附件55，其与电机的转子轴不可相对转动地连接，并且在T形附件55的大头端与盖体之间布置有张力弹簧，由此使杯体522的内部底侧贴靠附件55的大头端的面向第四电机本体的一侧。T形附件55的小头端具有和杯体522的多边形开口形状匹配的外轮廓，由此，T形附件55和杯体522不可相对彼此转动。第一对接子件51’优选地为传动杆143。工作时，第二对接子件52’在弹簧54的作用下紧贴第一对接子件，由此在第一对接子件51’和第二对接子件52’之间建立摩擦配合的传力连接。在第四电机335运转时，经由其转子轴带动附件55并进而带动第二对接子件52’旋转，由此使得第一对接子件51’旋转。通过该对接系统能可靠地防止电机过载和避免在位置错误时对电机转子轴的冲击。第一对接子件51’和第二对接子件52’的安装位置可彼此对调。

替代地，在图7中，还可在第一对接子件51’和第二对接子件52’面向彼此的侧面上设置相互啮合的一圈周向齿圈，以代替摩擦衬层，由此建立传力连接。

在此，应说明的是，在图7中示出的由盖体、杯体、弹簧和T形附件构成的组件同样可用于在图5中示出的对接系统的一对接子件中，但杯体的周向外轮廓应与另一对接子件的凹陷相匹配。

图8示出了根据本发明的通用治具的对接系统5的另一实施方式的示意性的图示。该对接系统由第一对接子件51”和第二对接子件52”构成，其中，第一对接子件51”不可相对转动地安装在传动杆143上，第二对接子件52”呈张开的伞骨架状并且不可相对转动地安置在电机的转子轴处。第二对接子件52”也可设置如在图5中第二对接子件52’具有的那样的结构，即，弹性结构，在此，第二对接子件52”、尤其其柄部522”代替图7中的固定在盖体521处的摩擦衬层，其他结构参考图7的相关说明而不再赘述，其中，柄部522”例如可焊接在杯体522处，当然，其他的固定方式也是可行的。第一对接子件51”为一柱状体，其居中地具有锥形或截锥型的凹处511，在该凹处中设置有凹部512，例如沿周向均匀分布的四个凹部。第二对接子件52”的撑骨521”的形状与在锥形或截锥型的凹处511中的凹部512的形状匹配，并且撑骨521”具有弹性，可沿在图8中示出的弧形箭头的方向变形。工作时，第二对接子件52”在第三电机331和设置在柄部522”与第四电机335的转子轴之间的弹簧的作用下以其弹性撑骨521”贴靠在凹处511处，第四电机335开始运转时，其转子轴带动第二对接子件52”旋转，因此，撑骨521”开始在凹处511上滑转，直至滑动到设置在凹处中的凹部512中，从而在撑骨521”和凹部之间建立形状配合的传力连接。凹部和撑骨521”的横截面形状可根据需要来设定，例如为四边形。凹部和撑骨521”的数量不限于图中示出的四个，还可为3个、5个、6个等等其他合适的数量。

为了更精确地调整支撑杆，如图9所示，通用治具具有高度监测系统7，其与控制系统通信，以确保支撑系统的支撑杆运动到预定高度。高度监测系统布置在支架组件6上。高度监测系统可使用现有技术中公知的任何适合于进行高度监测的装置，特别是非接触式高度监测装置。

图10示意性地示出了在设有控制系统的情况下根据本发明的通用治具的工作流程。首先，控制系统获取工件的三维模型数据，特别是需支撑的工件的表面的相关数据，从中选取适合进行支撑的部位和相关支撑部位的数据；然后，根据在工件上的选取的支撑部位，在支撑系统的支撑杆矩阵中找出需要伸出的支撑杆；控制系统向驱动系统发出信号，使得驱动系统的电机移动到指定位置并且驱动该支撑杆伸出到预定高度上，其中，支撑杆的运动高度通过高度监测系统来监测，并将监测信息反馈给控制系统，直至支撑杆伸出到预定高度；重复上述过程，直至选取的所有支撑杆伸出到预定高度。在此应提及的是，第一电机、第二电机、第三电机可按一定的顺序运转，也可同时运转。而第四电机总是在对接系统完成对接之后才开始运转。

图11示出了用于根据本发明的通用治具的支撑杆的扩展结构的示意性的图示。特别针对伸出高度较长的支撑杆，为了提高支撑稳定性，可使与该支撑杆相邻的支撑杆伸出，并使用在图11中示出的呈十字形、“⊥”形和V形的扩展结构8、8’、8”，其中，在扩展结构的支臂的结点部位设置有直径相当于支撑杆的直径的孔，以用于将扩展结构装在该支撑杆上，支臂的自由端设有固定结构，例如夹爪，以与相应的支撑杆固定连接。固定结构的形状不限于上述提到的形式，能够实现加固伸出较长的支撑杆与相邻的支撑杆的连接的结构都可使用。

扩展结构还可为安装在支撑杆的自由端的用于工件的附加件，例如吸盘或夹具，以确保工件的稳定支撑。

此外，各支撑杆和传动杆相对于支承板的边缘的距离也是已知的。在此，将各支撑杆和传动杆之间的距离信息以及支撑杆和传动杆到支承板边缘之间的距离信息存储在控制系统中。为此，支撑系统可相互组合，以用于支撑延伸特别大的构件，如在图12中示出的那样。在这种情况下，将具有选定的已经调整到预定高度的支撑杆的支撑系统1彼此组合在一起，从而实现支撑系统1的方便的扩展。相邻的支撑系统1可通过连接件彼此连接。组合的支撑系统的调节同样可借助于上文所述的驱动系统实现。

尽管以上呈现了所要求保护的发明的各种特征，应该理解，可以单独或组合地使用这些特征。因此，所要求保护的发明不局限于此处的特定实施例。

Claims (18)

1.一种用于工件的通用治具，具有支撑系统(1)，该支撑系统具有支撑杆矩阵(11)、定位杆(12)和支承板(13)，所述支撑杆矩阵(11)包括多个相对彼此平行地取向并且能分别沿纵向方向运动的支撑杆(111)，所述支承板(13)中设有用于所述支撑杆(111)的矩阵开孔，其特征在于，所述支承板(13)由上下相叠的多块板构成，所述定位杆(12)用于保持所述多块板之间的预定的间距，所述支撑系统(1)还具有传动部(14)，以便经由所述传动部(14)使选定的所述支撑杆(111)运动到预定高度。

2.根据权利要求1所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述传动部(14)包括传动杆(143)和相互啮合的传动齿轮，所述传动齿轮中的一个与所述传动杆(143)不可相对转动地连接，另一传动齿轮与所述支撑杆(111)螺旋连接，以将所述另一传动齿轮的旋转运动转化成所述支撑杆(111)的沿纵向方向的运动，其中，所述另一传动齿轮与所述支撑杆(111)形成自锁的螺旋连接。

3.根据权利要求2所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述支撑杆(111)具有螺纹杆区段(1111)和具有非圆形的横截面的柱状区段(1112)，它们一体地实施或经由连接套筒(1113)相连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述通用治具还具有控制系统(2)和驱动系统(3)，所述控制系统(2)借助于所述驱动系统(3)驱动所述传动部(14)。

5.根据权利要求4所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述驱动系统(3)具有：X方向驱动子系统，其具有第一电机(311)、第一导杆(312)、第一丝杠(313)；Y方向驱动子系统，其具有第二电机(321)、第二导杆(322)、第二丝杠(323)、第一滑块(324)，其中，所述第一滑块(324)布置在所述第一丝杠(313)和所述第一导杆(312)处并且能沿X方向来回运动，所述第二电机(321)布置在所述第一滑块(324)上；Z方向驱动子系统，其具有第三电机(331)、第三导杆(332)、第二滑块(333)、第三滑块(334)、第四电机(335)，其中，所述第二滑块(333)布置在所述第二丝杠(323)和所述第二导杆(322)上并且能沿Y方向来回运动，所述第三电机(331)布置在所述第二滑块(333)上，所述第三滑块(334)能经由所述第三电机(331)驱动成在所述第三导杆(332)的引导下沿Z方向运动，第四电机(335)布置在所述第三滑块(334)上。

6.根据权利要求4所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述通用治具具有对接系统(5)，以将所述支撑系统(1)和所述驱动系统(3)对接在一起。

7.根据权利要求4所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述通用治具具有高度监测系统(7)，其用于监测所述支撑杆(111)运动的高度。

8.根据权利要求6所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述对接系统(5)为形状配合的传力对接系统。

9.根据权利要求8所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述对接系统(5)的一对接子件具有多边形柱状凹陷，另一对接子件具有与所述凹陷匹配的多边形柱状突起。

10.根据权利要求8所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述对接系统(5)的一对接子件具有锥形或截锥形的凹处(511)，在该凹处处设置有凹部(512)，另一对接子件呈张开的伞骨架状形状并具有弹性撑骨(521”)，在所述通用治具的工作状态中，所述另一对接子件容纳在所述凹处(511)中，并且所述撑骨(521”)容纳在所述凹部(512)中。

11.根据权利要求6所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述对接系统(5)为摩擦配合的传力对接系统。

12.根据权利要求11所述的用于工件的通用治具，其特征在于，在所述对接系统(5)的对接子件面向彼此的端面上设置有摩擦衬层(53)。

13.根据权利要求9、10或12所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述对接子件中的一个对接子件设有弹性结构。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的用于工件的通用治具，其特征在于，所述通用治具的支撑系统(4)可彼此组合。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的用于工件的通用治具，所述通用治具具有用于所述支撑杆(111)的扩展结构(8、8’、8”)，以加固伸出的支撑杆(111)或提升工件的支撑稳定性。

16.一种用来操作根据上述权利要求中任一项所述的用于工件的通用治具的方法，包括以下步骤：根据需支撑的工件的表面的相关数据在所述支撑系统(1)的支撑杆矩阵(11)中找出需要运动的支撑杆(111)；经由所述传动部(14)使选定的所述支撑杆(111)运动到预定高度。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，控制系统(2)向驱动系统(3)发出信号，使得所述驱动系统(3)驱动选定的支撑杆(111)运动到预定高度。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，通过高度监测系统(7)来监测所述支撑杆(111)的运动高度，并将监测信息反馈给所述控制系统(2)，直至所述支撑杆(111)运动到预定高度。