CN114571729B - 复杂定位固定装置系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于使用复杂表面相对于彼此定位一对部件的系统和方法。一部件具有复杂表面，其中复杂表面具有光滑的轮廓。另一部件成形为与第一部件连接。固定装置相对于第二部件定位第一部件。固定装置包括第一定位器，其具有成形为与一部件的复杂表面配合以相对于该部件定位固定装置的复杂表面区域。固定装置包括另一定位器，以相对于第二部件定位固定装置。

Description

复杂定位固定装置系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及具有复杂定位特征的制造和服务固定装置工具，更具体地涉及用于利用部件数学数据、增材制造(3D打印)、弹性平均及其他特征而在连结过程中定位和固定零件的增材制造的固定装置。

背景技术

为了质量功能和/或外观目的，在连结部件之前，为组装和服务操作定位零件需要准确且可重复的对准。一个部件具有六个自由度，包括在x，y和z轴上的线性平移以及绕每个x，y和z轴的旋转运动。定位两个部件以组装在一起通常涉及相对于基准约束这些部件，以消除两个部件的十二个自由度。待连结的各个部件可各自相对于固定基准点对准，以在将部件固定在一起之前去除部件之间的各种自由度。为了实现约束，可以通过加法或减法手段来产生专用的定位特征，或者仅出于定位目的添加至不同部件。为了考虑专用定位特征之间的部件零件公差变化，必须在定位特征中设计一定量的间隙，这降低了对准的精度。

增材制造或3D打印技术由于其所需的质量(比如效率和灵活性)而已得到广泛使用。已经开发了各种类型的3D打印技术，用于从金属和聚合物材料创建物体。各种3D打印技术各自通常包括构建表面、材料输送系统、能量输送系统和控制系统。构建表面提供参考表面，在其上逐层沉积材料，以根据设计细节连续地构建零件。材料输送系统实现诸如颗粒、纤维或长丝形式的原料材料的沉积，以与先前沉积的层熔融。能量输送系统在沉积之前、期间和/或之后将能量添加到原料材料中，以将材料液化/熔融到所创建的零件中。控制系统在构建正在创建的物体时(比如根据数学数据定义)操作每个其他系统。

尽管增材制造的用途不断扩大，但生产制造和服务工具仍通常需要较长的交货时间和较高的成本。在应用中，比如为小批量生产运行、开发阶段或现场服务/维修目的需要工具时，时间和成本可能会阻碍工具创建。更有效、更快速地创建工具和固定装置将带来好处。

因此，期望快速且有效地生产固定装置工具，同时保持高水平的定位精度。另外，期望提供有助于定位和固定用于连结的部件零件的特征，包括用于期望地包括复杂特征的增材制造的零件。此外，结合附图以及前述技术领域和背景技术，根据随后的详细描述和所附权利要求，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

提供了用于使用复杂表面相对于彼此定位一对部件的系统和方法。在许多实施例中，定位固定装置系统包括具有光滑轮廓的复杂表面的部件。另一部件成形为与具有复杂表面的部件连接。固定装置使两个部件彼此相对定位。固定装置还包括具有复杂表面区域的定位器，该复杂表面区域成形为与复杂表面配合以相对于具有复杂表面的部件定位固定装置。固定装置包括另一定位器，其相对于另一部件定位固定装置。

在另外的实施例中，固定装置由具有柔度定制打印特征的增材制造的堆积材料制成，柔度定制打印特征在至少一个方向上提供相对较低的柔度以瞄准关键定位尺寸，并且在至少一个其他方向上提供相对较高的柔度。

在另外的实施例中，固定装置通过由聚合物材料制成并且通过独特地配置用于使第一部件和第二部件相对于彼此定位来体现便携性。

在另外的实施例中，复杂表面包括至少一个复杂代数表面。

在另外的实施例中，销延伸穿过固定装置并进入复杂表面处的部件中。

在另外的实施例中，至少一个定位器体现为可弹性变形结构，并且在相对于至少一个部件定位固定装置时提供弹性平均效果。

在另外的实施例中，固定装置包括第三定位器和在固定装置上的调节机构，其与至少一个定位器接合以调节其位置。

在另外的实施例中，固定装置具有将固定装置保持到部件中的至少一个的集成磁体。

在另外的实施例中，固定装置具有集成的传感器，其监视系统的至少一个参数。

在另外的实施例中，固定装置包括将固定装置保持到至少一个部件的磁体，并且参数包括由磁体产生的电动势。

在许多另外的实施例中，一种定位方法包括形成具有复杂表面的第一部件，其中复杂表面具有光滑的轮廓。第二部件形成为具有用于与第一部件连接的形状。固定装置包括第一定位器，该第一定位器形成有成形为与第一部件的复杂表面配合的复杂表面区域。该固定装置包括第二定位器，该第二定位器形成为相对于第二部件定位固定装置。第一部件通过固定装置相对于第二部件定位，并且第一部件与第二部件连接。

在另外的实施例中，通过来自多种材料的堆积层的增材制造来形成固定装置，其中不同的多种材料具有不同的刚度，以控制不同方向上的柔度。

在另外的实施例中，固定装置由聚合材料形成并且被定制为仅设计成相对于彼此定位两个特定部件的独特固定装置。另外，定制固定装置，用于在现场服务和维修中使用的便携性。

在另外的实施例中，复杂表面形成为至少一个复杂代数表面。

在另外的实施例中，销延伸穿过固定装置并在复杂表面处进入第一部件以约束第一部件。

在另外的实施例中，第一定位器形成为可弹性变形结构。第一定位器在相对于第一部件定位固定装置时提供弹性平均效果。

在另外的实施例中，螺钉延伸穿过固定装置并接合至少一个定位器。螺钉调节接合的定位器的位置。

在另外的实施例中，磁体被集成到固定装置中。磁体将固定装置保持到至少一个部件。

在另外的实施例中，传感器被集成到固定装置中。传感器监视系统的至少一个参数。

在许多另外的实施例中，一种定位固定装置系统包括具有复杂表面的第一部件，复杂表面具有光滑的轮廓。第二部件成形为与第一部件连接。固定装置由增材制造的堆积材料制成，并将部件相对彼此定位。固定装置包括第一定位器，该第一定位器具有成形为与第一部件的复杂表面配合以相对于第一部件定位固定装置的复杂表面区域。第一定位器由可弹性变形结构制成，并且配置成在相对于第一部件定位固定装置时提供弹性平均效果。固定装置包括第二定位器，该第二定位器配置为相对于第二部件定位固定装置。

附图说明

在下文中，将结合以下附图描述示例性实施例，其中，相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是根据各个实施例的在构建固定装置的过程中的增材制造系统的示意图；

图2是根据各个实施例的具有多个部件的组件和相关的组件固定装置的分解透视图；

图3是根据各个实施例的在准备用于连结两个部件时图2的组件的一部分的详细图示；

图4是根据各个实施例的用于位置定位图3的两个部件的固定装置的透视图；

图5是根据各个实施例的应用于定位图3的两个部件的图4的固定装置的透视图；

图6是根据各个实施例的图4的固定装置的可移除定位销的详细透视图；

图7是根据各个实施例的图2的组件的两个部件和用于位置定位该部件的固定装置的分解透视图；

图8是根据各个实施例的图7的固定装置的截面图；

图9是根据各个实施例的定位图2的组件的两个部件的固定装置的示意性截面图；

图10是根据各个实施例的定位比如图2的组件的部件的固定装置的透视图；以及

图11是根据各个实施例的图10的固定装置的一部分的详细图示。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制应用和用途。此外，无意于受到在先前技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

如本文公开，公开了用于定位将连结在一起的多个部件的产品和方法。在许多实施例中，固定装置中包括复杂定位特征，以使用部件自身的特征相对于彼此定位部件，而无需参考诸如在x,y,z坐标系中的固定基准点。复杂定位特征(定位器)可以包括任何可弹性变形特征、轮廓/复杂表面、平坦表面、磁体、销、孔、可调节特征等。复杂定位特征可以组合以将每个部件约束在其六个自由度中，并且可以用于过度约束部件。该方法创建了在不参考公共基准点的情况下相对于彼此精确地定位部件的系统和方法，并且使得能够创建可以高效且经济地生产而无需大型笨重昂贵组装单元的简单便携式固定装置。除了形成定位表面之外，或与之分开地，磁体可以将表面保持(夹紧)在一起，以使它们在组装期间不移动。在许多实施例中，可以并入传感器以用于监视并改善连结质量。在许多实施例中，可以使用增材制造技术来有效且快速地生产固定装置。部件固定装置的生产时间和成本仅是传统专用工具固定装置的一小部分，从而使该方法对于小批量构建、现场服务和生产前开发活动非常有利。此外，使用复杂特征进行定位可以实现准确的部件定位，同时又无需在部件的专用位置基准上进行工程设计。使用弹性平均特征来过度约束部件可提供比其他方式更精确的定位，并且增材制造可嵌入磁体、传感器和其他特征。

关于避免参考公共基准点的要求，如本文公开，当部件被添加到组件中时，使用针对每个不同部件的多个独立的局部基准特征来将部件定位在组件中。这与相对于整个组件的单个公共基准参考将每个部件定位到组件的方法形成对比。通用基准参考方法将需要单个大型复杂固定装置，其同时将所有部件相对于单个通用固定装置基准保持。本文公开的方法通过具有多个较小的独立部件固定装置来降低复杂性，其中每个负责将单个部件在局部基准位置处定位到部件。

参照图1，示意性地示出了增材制造单元100。通常，增材制造单元100(其也可被称为3D打印系统)包括：以热源102形式的能量输送系统，热源102可以是任何发热类型的；材料沉积器104形式的材料沉积系统；由构建箱108限定的构建室106；以及具有升降器112的构建平台110。在许多实施例中，可以包括气体输送系统(未示出)，用于将惰性气体输送到外室114，以为构建提供良好的环境。在当前实施例中，增材制造单元100被示为熔融沉积建模型增材制造/3D打印系统。在其他实施例中，可以使用其他增材制造方法，比如立体光刻、数字光处理、选择性激光烧结、选择性激光熔化、叠层物体制造、数字光束熔化等。将理解的是，取决于固定装置116的设计和耐用性要求，被打印的固定装置116可以包括聚合物材料、金属材料和/或不同类型材料的组合。因此，所选择的3D打印方法可被定制于被选择用于形成固定装置116的材料。

在当前实施例中，增材制造单元100配置用于从容器115施加细丝材料118，以通过由材料沉积器104的输送以及经由受控曝光通过热源102熔化/熔融材料118来构建固定装置116。材料118由材料沉积器104的辊子120以一系列连续的层施加到构建平台110上。固定装置116以层被连续地堆积在构建平台110上。在其他实施例中，可以使用其他机构来分配材料118，比如辊子、刷子、刀片、摊铺机、喷雾器等。

由热源102提供用于熔融粉末颗粒的能量。材料118被加热到其熔点以上以能够与先前沉积的层熔融。在其他实施例中，可以采用另一形式的能源。

构建平台110限定构建箱108的底部，并且与升降器112一起安装，以在构建期间降低并且在构建之后或在准备用于构建时升高。在其他实施例中，代替使用升降器112，构建平台可以保持在静态高度，并且材料沉积器104可以改变升降。随着层的沉积，固定装置116被堆积。可以沉积不同的材料以形成固定装置116的不同特征，并且可以在打印之前或期间机械地添加预先形成的特征122(比如磁体、传感器、销等)。当给定层的形成过程完成时，可以将构建平台110降低层厚度的量，并施加下一材料层。重复该过程，直到生成固定装置116的整个设计几何形状。

参考图2，示出了框架组件和固定装置组200形式的组装应用。框架组件202包括框架轨道204、减震塔206、托架207、稳定器208、支架210、托架212、吊架214和支撑件216。减震塔206、托架207、稳定器208、支架210、托架212、吊架214和支撑件216部件中的每个在被一起固定在框架组件202中之前需要相对于框架轨道204和/或彼此定位。固定装置组222包括：固定装置226，其相对于框架轨道204定位减震塔206；固定装置227，其相对于框架轨道204定位托架207；固定装置228，其相对于减震塔206和框架轨道204定位稳定器208；固定装置230，其相对于框架轨道204定位支架210；固定装置232，其相对于框架轨道204定位托架212；固定装置234，其相对于框架轨道204定位吊架214；以及固定装置236，其相对于框架轨道204和托架212定位支撑件216。不是参考单个固定基准点，每个固定装置226、227、228、230、232、234和236使用复杂的定位特征来相对于彼此定位/安置相应的部件以进行组装，这在当前实施例中是通过连结比如通过焊接和/或紧固来实现的。在当前实施例中，固定装置226、227、228、230、232、234和236使用3D打印制造，并且由通常包括聚合物的各种材料制成。在其他实施例中，可以使用任何其他材料或材料的组合来形成固定装置组222。

在图3中，示出了支架210，在其组装位置处或附近定位在框架轨道204上。支架210位于框架轨道204中的开口240附近，开口240包括从框架轨道204的表面244向外突出的边沿242。边沿242形成复杂表面238(边沿242的内部表面)。支架210包括复杂表面246、椭圆形孔248和圆孔250。椭圆形孔248和圆孔250可以穿过支架210在复杂表面246处形成。开口240、复杂表面246、椭圆形孔248和圆孔250各自是未添加以用于定位目的的部件的特征，但每个都作为用于在连结之前相对于框架轨道204约束支架210以用于定位目的的候选物而存在。复杂表面238、246是复杂的，因为它们是根据部件的功能、可成形性、包装和/或美学要求来定义的并且通常具有弯曲和/或光滑轮廓的表面。复杂表面238、246每个可以是一个复杂代数表面或一组复杂代数表面，比如该组中的每个表面是三维空间中维度2的光滑投影变化。

图4示出了固定装置230，其包括使用上述候选物的复杂定位特征，以相对于框架轨道204定位支架210。固定装置230包括比如在增材制造单元100中通过3D打印由聚合物比如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)形成的主体252。固定装置230包括一对销254、256，它们在当前实施例中通过机械加工由金属比如钢形成。在其他实施例中，销254、256可以由其他材料形成，并且可以在增材制造单元100中与主体252一起通过增材制造来形成。

固定装置230包括复杂定位特征(复杂定位器)，其包括两个复杂表面区域260、262以及两个销254、256。复杂表面区域260、262是复杂的，因为它们被设计为与框架轨道204和支架210(如上定义)的复杂成形表面配合。成组的复杂定位器使支架210相对于框架轨道204过度约束。与配合的柔性接触表面的过度约束在将支架210相对于框架轨道204定位时提供高精度。复杂表面区域260成形为凹陷区域，其匹配支架210的轮廓并定位在支架210的冲压的复杂表面246(图3)上。可以在打印固定装置230时使用支架210的3D数学数据来生成复杂表面区域260。复杂表面区域262成形为塞子266的周长，塞子266装配在开口240内并且紧靠边沿242的内部/复杂表面238定位。可以在打印固定装置230时使用框架轨道204的3D数学数据来生成复杂表面区域262。每个复杂表面区域260、262都位于复杂/轮廓特征之外，并且每个都提供弹性平均效果，其中定位特征的弹性提供的柔度有助于将固定装置230安放在平均位置，以相对于框架轨道204精确地定位支架210。支架210相对于框架轨道204定位，而无需相对于固定基准定位，并且无需专门添加定位特征，这些特征对于部件的功能是不需要的。在塞子266的情况下，十字形突起268在四个角部272处提供相对较大的弹性，而在四个边缘270处提供相对较小的弹性。这适应边沿242的角部274中的更多变化，并且更大量地使用边沿242的边缘276用于精确定位。

固定装置230包括销254、256以利用孔248、250，孔248、250包括在支架210的设计中，用于定位以外的目的。由于冲压的复杂表面246的形状，销254、256将固定装置230约束在所需的附加自由度上，如果不被进一步约束，则可使固定装置230相对于支架210移动。一个销提供约束，使得框架轨道204和支架210之间的所有十二个自由度被约束。第二销过度约束并提供弹性平均效果，其中两个孔248、250中的两个销254、256的弹性提供固定装置230相对于支架210的位置的平均，以提高定位精度。

如图5所示，塞子266嵌套在开口240的复杂形成表面内，并在复杂表面区域262和边沿242的复杂表面238之间提供弹性平均效果，从而使固定装置230相对于框架轨道204定位。支架210的形成的复杂表面246在复杂表面区域260处嵌套在固定装置230的主体252内，并且复杂表面区域260在复杂表面区域260和复杂表面246之间提供弹性平均效果。销254、256可以在将主体252相对于支架210并且相对于框架轨道204定位之后插入。在通过固定装置230使支架210相对于框架轨道定位的情况下，可以将两者连结在一起，比如通过焊接，其中部件受其设计定向和位置约束。

图6示出了一旦将支架210连接/焊接到框架轨道204，就可以从主体252移除销254、256。销254包括轴277，该轴277的尺寸设置成装配在孔248内并且包括段278，该段278较大，并且当插入到主体252中时提供止动特征，并且提供可被手动或机器人地抓握以用于插入和移除的特征。销256包括轴280，该轴280的尺寸设置成装配在孔250内并且包括段282，该段282较大，并且当插入到主体252中时提供止动特征，并且提供可被手动或机器人地抓握以用于插入和移除的特征。因为支架210被固定装置230相对于框架轨道204过度约束，所以一旦将支架210固定到框架轨道204上，销的移除就能够移除主体252。固定装置230提供了用于将支架210组装到框架轨道204的经济制造且重量轻的定位器，其可以通过3D打印生产并且容易携带，并且可以在产品开发期间、在原始制造环境中以及在返工/维修领域中使用。

参照图7，减震塔组件系统300包括框架轨道204、减震塔206和固定装置226。减震塔206包括平台302和一对立板304、306，其各自的端部308、310配置用于与框架轨道204连结，比如通过焊接。减震塔206的平台302包括中心开口312和围绕中心开口312分布的五个开口314、316、318、329和322。减震塔206包括复杂表面303，包括平台302下方。框架轨道204包括许多特征，包括顶部边缘330、底部边缘332、孔334和复杂表面335。固定装置226通常是L形的，并且包括适于与平台302配合的支腿336，并且包括与复杂表面303的形状相匹配的复杂表面区域355。固定装置226包括适于与框架轨道204配合的支腿338，并且包括与复杂表面335的形状相匹配的复杂表面区域345。支腿338包括各种定位器特征，其包括配置为位于复杂表面335上的复杂表面区域345、配置为位于顶部边缘330上的脊340、配置为位于底部边缘332上的脊342以及配置为位于孔334中的塞子344。定位器与框架轨道204对接并且可以包括弹性平均特征，其弯曲以找到相对于框架轨道204定位固定装置226时的平均位置。

固定装置226的支腿336在其顶表面348上包括五个定位器，用于相对于减震塔206定位固定装置226。五个定位器包括中心定位器352，其接合在开口312中并使固定装置226相对于减震塔206的平台302居中。复杂表面区域355配置成位于复杂表面303上。固定装置226相对于减震塔206的旋转位置由定位器354、356、358和360设定，定位器354、356、358和360分别接合在开口314、316、318、320中。各个定位器提供弹性平均效果，其中其柔度影响在多个配合特征中找到平均位置。在当前实施例中，使固定装置226相对于减震塔206的平台302居中比旋转位置更关键，因此中心定位器352由柔度比打印定位器354、356、358和360的材料低的材料打印。例如，中心定位器352可以由ABS材料打印，该ABS材料的硬度大于用于打印定位器354、356、358和360的ABS材料的硬度，因此具有较小的柔度。使用中心定位器352连同定位器354、356、358和360以及复杂表面区域345/复杂表面335界面相对于减震塔206过度约束了固定装置226。

如图8所示，由于包括延伸穿过支腿336并接合中心定位器352的调节螺钉362，中心定位器352在方向361上是可调节的。例如，中心定位器352可被调节以考虑到构建减震塔206时的公差变化，以便在焊接之前精确地定位部件。在其他实施例中，中心定位器352可被调节以提供关键定位特征的位置调整，以调节减震塔206相对于框架轨道204的位置，以优化组装。在许多实施例中，在增材制造过程中，将螺钉362打印到固定装置226中。在其他实施例中，螺钉362是在打印之后添加到固定装置226的单独部分。在另外的实施例中，螺钉362由其他调节机制比如线性滑动件、齿条和小齿轮、齿轮等代替或补充。

参照图9，图2的固定装置227的示意图示出了包括具有磁体370、372和传感器套件374的集成特征。固定特征227可被打印比如在增材制造单元100中，其中磁体370、372和传感器套件374被结合/集成。固定装置227使用复杂表面区域/复杂表面界面和延伸穿过托架207和框架轨道204中的开口的销375、377而相对于框架轨道204定位托架207。磁体370、372将固定装置227保持至托架207，并且不需要单独的夹具将两者保持在一起。磁性联接的固定装置227和托架207通过夹具376夹在框架轨道204上，夹具376施加压力以将托架207保持在就位，同时焊接工具378将托架207连结到框架轨道204。包括磁体370、372改善了焊接工具378的可及性，简化了定位，并避免了与夹具376的干扰。嵌入磁体370、372可以在插入有磁体的打印腔中完成，或者可以将磁体370、372直接打印到使用磁性复合材料(例如打印在聚合物粘合剂材料中的稀土永磁体颗粒)的3D打印的固定装置227中。磁体370、372可以是永磁体、开/关可切换永磁体或电磁体。可切换磁体和电磁体使磁体370、372能够接合/脱离，以促进夹紧和松开。选择磁体370、372的放置和强度，以在不影响焊接过程的情况下能够为期望的部件配合提供足够的夹紧力。

传感器套件374可被嵌入在打印的固定装置227中，并且可以配置为监视至少一个参数，以便确定位置/地点、电动势、温度或其他参数。传感器套件374与控制器380耦合，控制器380从传感器套件374接收信号，以做出与框架组件202的制造或修改有关的确定。通常，控制器380使用可用输入，包括来自传感器套件374的那些输入，以提供控制系统来有效地管理产品组件的各个功能。控制器380通常包括处理器和存储设备，并且可以与存储设备耦合。处理器执行控制器380的计算和控制功能，并且可以包括任何类型的处理器或多个处理器。

在多个实施例中，传感器套件374包括位置传感器，比如线性可变差动变压器线性位置传感器。感测固定装置227、托架207和框架轨道204的相对位置提供了部件是否对准的清晰指示，并提供了改进的连结过程质量。感测功能可以与机器人地控制的组装过程集成在一起，以进行实时调节。

在许多其他实施例中，传感器套件374包括电动势传感器/磁力计，以测量由磁体370、372产生的将固定装置227吸引到托架207的磁力。感测磁力提供了固定装置227与托架207之间对准的指示，并且可以用于改善组件的定位/质量。

在许多其他实施例中，传感器套件374包括温度传感器，比如产生依赖温度的输出的热电偶。向控制器380提供温度输入使得能够进行过程控制，比如当达到温度阈值时中断焊接工具378的操作。可以设置阈值，使得不超过固定装置227的最大温度暴露。可替代地，可以设置阈值，使得不经历会影响/改变托架207相对于框架轨道204的位置的温度。当达到阈值时，可以暂停焊接过程，以允许冷却，然后再继续操作，从而提高组装质量。在实施例中，磁体370、372和/或传感器套件374被结合到图2的固定装置226、227、228、230、232和234中的任何一个或全部中。

参考图10，示出了用于将托架384连接到框架轨道204的固定装置382。固定装置382经由两个定位器386、388相对于框架轨道204定位，并且经由定位器390、392相对于托架384定位。另外，可以使用复杂表面/复杂表面区域。通常，固定装置382通过定位器386、388提供弹性平均效果，包括用于方便手动操作的集成手柄400，并且包括用于柔度定制的打印特征402。在当前实施例中，固定装置382由一种普通材料打印。定位器386、388可以提供弹性平均效果。定位器386在图11的横截面中示出为代表定位器386、388两者。定位器386为柔性销的形式，其位于框架轨道204中的开口内，并且包括具有中空内部396和纵向狭槽398的圆柱形主体394。一对突出部404从圆柱形主体394向外延伸。中空内部396和纵向狭槽398增加了弹性平均效果的柔度。

在固定装置382中，柔度定制打印特征402在方向408上提供更大的柔度，而在方向410上提供更小的柔度，以瞄准组件的关键定位尺寸。例如，托架384在框架轨道204上的定位比托架384相对于框架轨道204的高度更关键。柔度定制打印特征402包括狭槽412，其允许在方向408上更大的柔度并在方向410上提供更多刚性。此外，柔度定制打印特征402包括在方向410上提供刚性的肋414。在许多实施例中，可以包括在选定方向上增加的柔度以适应已知的生产变化。固定装置382还可以包括通过使用不同材料、不同形状和/或材料特性(例如在接触点附近打印弹性体材料)打印而实现的具有不同柔度的区域。在其他实施例中，接触表面对于耐用性可能更硬，而下面的材料可以更柔性以实现弹性平均。在其他实施例中，接触表面可以电镀有金属以增加耐用性。在实施例中，增材制造的堆积材料可以是多种材料，其中不同的材料表现出不同的刚度，其控制不同方向的柔度。

通过本文公开的实施例，复杂表面被用作用于组装部件的定位特征，从而能够以最少的工程特征实现精确的零件定位以用于定位目的。过度约束部件和/或弹性平均提供更精确的部件定位，且增材制造实现独特的特征，比如嵌入磁体和/或传感器。固定装置的简单性将其用途扩展到了生产前活动、现场维修和服务活动。

尽管在前面的详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但应当理解，存在大量的变型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并且无意以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实施一个或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求及其合法等同物所阐述的本公开的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (10)

1.一种定位固定装置系统，包括：

具有复杂表面的第一部件，其中复杂表面具有光滑的轮廓；

成形为与第一部件连接的第二部件；以及

固定装置，其配置为相对于第二部件定位第一部件，其中固定装置包括第一定位器，该第一定位器包括成形为与第一部件的复杂表面配合以相对于第一部件定位固定装置的复杂表面区域；

其中固定装置包括第二定位器，该第二定位器配置为相对于第二部件定位固定装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述固定装置包括具有柔度定制打印特征的增材制造的堆积材料，所述柔度定制打印特征在至少一个方向上提供相对较低的柔度以瞄准关键定位尺寸，并且在至少一个其他方向上提供相对较高的柔度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述固定装置通过包括聚合材料并且通过独特地配置用于相对于彼此定位所述第一部件和第二部件而配置用于便携性。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一定位器包括可弹性变形结构，并且配置为在相对于第一部件定位固定装置时提供弹性平均效果。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述固定装置包括集成磁体，其配置为将固定装置保持至所述第一部件和第二部件中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述固定装置包括集成传感器，其配置为监视所述系统的至少一个参数。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述固定装置包括磁体，其配置为将固定装置保持至所述第一部件和第二部件中的至少一个，并且其中，所述参数包括由所述磁体产生的电动势。

8.一种定位方法，包括：

形成具有复杂表面的第一部件，其中复杂表面具有光滑的轮廓；

形成第二部件，其成形为与第一部件连接；

形成包括第一定位器的固定装置，该第一定位器包括成形为与第一部件的复杂表面配合的复杂表面区域；

使固定装置形成为包括第二定位器，该第二定位器配置为相对于第二部件定位固定装置；

由固定装置相对于第二部件定位第一部件；以及

将第一部件与第二部件连接。

9.根据权利要求8所述的方法，包括：

通过多种堆积材料的增材制造来形成所述固定装置，其中不同的多种堆积材料具有不同的刚度，以控制不同方向上的柔度。

10.根据权利要求8所述的方法，包括：

形成聚合物材料的所述固定装置；

将固定装置定制为仅设计成相对于第二部件定位第一部件的独特固定装置；以及

定制固定装置，用于在现场服务和维修中使用的便携性。