CN200967141Y - 用于固定工件的支承装置 - Google Patents

Abstract

将通常为主体冲压件或机身平板的大尺寸工件支承并固定在一装置(3)上以被进行机加工，该装置可沿一垂直方向(D)运动并由此可适应工件的具体几何形状。该垂直运动由一支承杆(5)所产生，该支承杆的顶端承载了一结合有一可枢转的固定机构(7)的机头(6)，该机头装被有一吸盘(16)，该吸盘通过一吸气管(17)连接于一负压源(18)，且一旦机头(6)到位之后被启动用来将工件夹住。

Description

用于固定工件的支承装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于固定工件的支承装置。

具体来说，本实用新型涉及一种安装在被设计用来在对弯曲或平直的金属片，通常为主体冲压件或机身平板之类，进行机加工的过程中固定该工件的设备上的装置。

背景技术

在诸如飞机和造船工业等部门中，经常要对尺寸较大且为弯曲或不规则形状的工件进行机加工，这使对这样的物件的处理的复杂程度大大增加且在机加工操作过程中对工件的固定造成很大困难。

为了使这些大型物件的位置最优化，现有技术中的典型安装方法是采用带有一单元的一刚性构架或构台，由该单元对工件进行机加工。工件被放在构架之下，并达到稳定的定位。这样的装置包括多根柱子，每根柱子在其自由的顶端设置有一支承装置，所要机加工的零件可固定在该装置上；这就确保可精确地保持机加工距离且加工工具可受到适当的反作用力。

支承柱可垂直运动，从而可适应工件的不同部分因其弯曲的几何形状而占据的不同高度。

另外，工件的弯曲的或完全不规则的轮廓也要求适配于柱子的支承装置应可适应工件与各个装置的接合点处所表现出的倾斜角。

传统的支承装置通常包括典型地为一吸盘的一抽气元件以及安装有该抽气元件的球窝结构。

举例来说，专利EP 69230揭示了一种定位和固定装置，该装置包括形式为一球形壳体的一压力通风室，该压力通风室在其最顶部由被定位成与工件接合接触的一密封框所围绕。

在定位步骤过程中，在抽气元件的半球形腔中产生过压，从而工件被承载在一空气垫上，并可在基本上没有摩擦接触的浮动的过程中对其进行操纵。

球形壳体被放置在一同样也基本上是球形的罩子上，并且可相对于该罩子转换预定的角度，从而可适应所支承的工件的倾斜角。

还存在许多对这样的支承装置的方案，包括为看似球形或在任何情况下都可通过一球节型机构定位的元件。

已经证明这些问题的解决方案在一定程度上是有效的，但并不是没有缺陷。

第一个缺陷在于在加工操作过程中，碎屑和灰尘会很容易地沉积在球节上并渗入球节。这是一种会阻止组成支承装置的元件的运动的情况，且在极端情况下甚至会使元件卡住，显然这会对需要进行的加工操作的持久性和精确性产生负面影响。

为了避免这一缺点并确保灰尘和加工碎屑不会影响球节的有效性，在一个加工周期和下一个加工周期之间、或者甚至在加工在进行的过程中必需进行长时间的和彻底的清洗工作。

与在所讨论类型的支承装置中使用球节相关联的另一个缺点是提供给球节的组成元件的角度操作有限，从而吸盘与工件的直接接触也受到限制。

为此，例如专利EP 507033揭示了一种装置，该装置包括带有一中间壳体的球节，该中间壳体是设计用来增加可以适应的倾斜角的。

虽然一方面由于附加了一中间球形壳体而使吸盘加大了角运动自由度而成为一个积极的步骤，但在另一方面，它增多了造成面临如上所述的加工碎屑、碎片或灰尘渗透进球节的危险的部位。

发明内容

因此，本实用新型的目的是提供一种用于固定工件的支承装置，该装置不会受到以上所述的缺点的影响，另外它在使用中也将更加实用和有效。

根据本实用新型，所列出的目标由一种用于固定工件的支承装置来实现，该装置可沿一预定的方向垂直运动并由此可适应一工件的形状，该装置包括：一支承杆，该支承杆对准在平行于该预定方向延伸的一第一中心轴线上；一机头，该机头连接于支承杆的一顶端，并装有对准在一第二中心轴线上的一固定机构，用来固定该工件；其特点在于，该固定机构可相对于支承杆绕第一和第二旋转轴线进行角运动，在该过程中第一和第二旋转轴线之一保持与支承杆的第一中心轴线正交，而第一和第二旋转轴线之另一保持与固定机构的第二中心轴线正交。

用根据本发明的装置所能得到的运动的有效性有利地比传统的球节大，并可达到该运动有效性而没有组成部件因加工碎屑的渗入而退化的危险，且不需要对固定头部频繁且彻底地进行清洁操作。

附图说明

现在将在附图的帮助下通过例子详细描述本实用新型，在这些附图中：

图1示出了根据本实用新型的、包括多个支承装置的设备的一部分的俯视立体图；

图2示出了根据本实用新型的支承装置的一部分的俯视立体图；

图3示出了图2所示装置的平面示意图；

图4是示出了沿图3中的IV-IV得到的装置的截面侧视图；

图5是示出了沿图3中的V-V得到的装置的截面侧视图；

图6和7是示出了图2到5中的支承装置的另一个实施例，其中示出了两个不同的工作状态；

图8示出了图6和7所示的装置的俯视立体图，其中还示出了所采用的不同的空间结构。

具体实施方式

参见图1，标号1表示设备的、用来在其上支承所要加工的工件(未示出)的整体的一部分。

虽然没有示出，但设备1所能理想地适应的工件通常是由金属或塑料板材塑造而成。

该设备1包括：一基座2，其实施方式基本上是为人们所熟悉的，在图1中只是部分地示意性表示；以及多个装置3，上述工件(未示出)被这些装置接合。

诸支承装置3可沿一预定的方向D互相独立地垂直运动，从而适应所讨论的工件的几何形状，这些工件通常具有非常不规则的形状。

每个装置3包括连接于基座2的一撑架4、可相对于撑架4沿D所表示的方向运动的一支承杆5以及由该支承杆5的顶端所承载的一机头6。

支承杆5和撑架4沿着基本上平行于预定方向D的第一中心轴线A1对准。

支承杆5相对于撑架4的运动由为熟悉本领域技术的人员所熟知的元件和方法产生，因此对此既没有在附图中示出也没有在本说明书中描述。

参见图2，机头6支承用于固定工件的一固定机构7。

该固定机构7对准在第二中心轴线A2上。

机头6包括与支承杆5刚性连接的一固定部分8以及插在该固定部分8和固定机构7之间的一摆动元件9。

该摆动元件9基本上表现为一四边形的环，从而具有四条边9a、9b、9c和9d，在这些边中，互相相对的边互相平行，而互相邻接的边则互成直角。

固定部分8包括两个沿D所指的方向互相平行地向上延伸的悬臂支架10和11；这两个悬臂支架10和11在第一中心轴线A1的两侧沿径向相对。

如图4所示，固定部分8的两个悬臂支架10和11分别设置有第一枢轴12。

摆动元件9通过9b和9d所表示的两边自由安装于第一枢轴12并可由此相对于固定部分8绕第一旋转轴线R1进行角运动，该第一旋转轴线与两第一枢轴12所对准的一共用支点轴线重合。

参见图5，可以看到用9a和9c所表示的摆动元件9的边分别设置有第二枢轴13。

固定机构7自由安装于这些第二枢轴13并可由此相对于摆动元件9绕第二旋转轴线R2进行角运动，该第二旋转轴线与同样的两第二枢轴13所对准的共用支点轴线重合。

参见图4和5，固定机构7包括与第二枢轴13接合的一中心体14、一球形部分15和设计用来与上述类型的工件(未示出)直接接触接合的一吸盘16。

还形成装置3的部分是用来在吸盘16和图4中用18指的方框示意性代表的一负压源之间建立流体连接的一吸气管17。

该吸气管17包括：第一支管17a，该第一支管位于固定机构7中并与吸盘16连接；第二支管17b，该第二支管位于摆动元件9中，部分延伸通过两个第二枢轴13之一并由此与第二旋转轴线同轴线；以及，第三支管17c，该第三支管位于机头6的固定部分8中。吸气管17的第三支管17c部分延伸通过两个第一枢轴12之一，与第一旋转轴线同轴线，并部分通过11所表示的支架。

负压源18、吸气管17和吸盘16组合形成用19来表示的整体的装置，从而保证固定机构7附着于工件(未示出)。

如从图4和5中可以看出的，装置3包括一限制元件20，固定机构7可由该元件相对于第一和第二旋转轴线R1和R2固定。限制元件20由机头6的固定部分8可滑动地承载并包括：一空心圆柱部分21，在该部分的最高处为一外扩边缘22；一杆子23，该杆子与第一中心轴线A1同轴线，空心圆柱部分21由螺丝24固定于该杆子；以及，一板25，该板与杆子23的底端锁紧。

位于杆子23和固定部分8之间的第一环形腔26为螺旋弹簧27提供了空间，同一个杆子23由该弹簧沿F1所指的、与上述方向D平行的方向偏置。

位于第一环形腔26之下的第二环形腔28为板25提供空间。

参见图5，机头6的固定部分8中含有一通道29，通过该通道将加压流体供应给第二环形腔28。

加压流体较佳地为空气，将该流体从图5中用方框30示意性示出的流体源导入走廊29。

限制元件20可在与固定机构7的第一接合位置(如图6和7所示，其中机头6显示为用6’表示的另一种实施方式)和第二接合位置(在图4和5中示出)之间移动，在第一接合位置空心圆柱部分21的外扩边缘22强行被引导抵靠于上述球形部分15，从而导致固定机构7被锁定并被阻止绕第一和第二旋转轴线R1和R2枢转，在第二接合位置外扩边缘22远离球形部分15，且固定机构7可以自由地绕第一和第二旋转轴线R1和R2枢转。

限制元件20包括装置31，该装置使固定机构7相对于第一和第二旋转轴线R1和R2固定。

加压流体源30与走廊29和板25相组合以建立用32表示的整体的装置，限制元件20由该装置启动。

如图2和4所示，10所表示的支架承载两根与第一旋转轴线R1同心地安装的摇杆33和34，这两根摇杆分别有下臂33a和34a以及上臂33b和34b。

每根杆33和34的下臂33a和34a固定于用标号35所指的一螺旋弹簧的两端。

两根下臂33a和34a之间的最小距离的限定位置由固定在支架10上的两个止档件36所建立。

另一方面，每根杆子33和34的上臂33b和34b被放置成倚靠于从摆动元件9的相应一边9b突出的销子37。

每个销子37占用了支架10所提供的一曲线形的较宽松的插口38。

螺旋弹簧35、摇杆33和34以及销子37相组合以为装置3设置了抵抗摆动元件9绕第一旋转轴线R1的角运动的第一弹簧装置39。

第一弹簧装置39的用途是将摆动元件9保持在相对于第一旋转轴R1平衡的稳定状态。换句话说，当摆动元件9没有受到外力的作用时，第一弹簧装置39将确保第二旋转轴线R2与杆5的第一中心轴线A1基本正交。

如图2和5所示，摆动元件9承载两根摇杆40和41，这两根摇杆可在与第二旋转轴线R2重合的一共用支点上枢转。

两根摇杆40和41各自固定在螺旋弹簧42的一端，且被放置成靠着从固定机构7的中心体14伸出的一固定板43的相反的角边缘而定位。

当板43与摇杆40和41接触的时候，板43建立了这两摇杆之间的一最小距离的限制位置。

螺旋弹簧42、摇杆40和41以及板43相组合以设置第二弹簧装置44，该弹簧装置抵抗固定机构7绕第二旋转轴线R2的角运动。

第二弹簧装置44的用途是将固定机构7保持在一相对于第二旋转轴线R2平衡的稳定状态。换句话说，当固定机构7没有受到外力的作用、例如当与工件接触时，第二弹簧装置44将确保固定机构7的第二中心轴线A2与杆5的第一旋转轴线R1基本正交。

占据第一环形腔26的螺旋弹簧27提供了抵抗致动装置32的作用的第三弹簧装置45。

参见图5，装置3还包括比如将检测一柱塞47的移位的一工件到位传感器(presence sensor)46，该柱塞可滑动地且柔性地安装在固定机构7的中心体14中，并沿D所指的方向纵向延伸。

柱塞47的顶端47a在吸盘16中并被定位成与工件接触结合，从而可通过柱塞的滑动向传感器46发出有工件在位的信号。

传感器46连接于一基本上是传统类型的监控和控制单元，该单元既没有在附图中示出也没有在说明书中有所说明。

传感器46与柱塞47组合向装置3提供了装置48，用该装置48来检测固定机构7靠近工件(未示出)。

图6和8示出了根据本发明的机头6的一个不同的实施例。

虽然图6、7和8中的机头用标号6’来表示，但在整体上，图6、7和8中那些与已经描述过的相应的或类似的组成元件用图2到5中的相同标号来表示。

与最先描述的机头6相同，这个机头6’也承载有用于固定工件的固定机构7。

固定机构7对准在一第二中心轴线A2上。

机头6’还包括与支承杆5刚性连接的一固定部分8以及插在该固定部分8和固定机构7之间的一摆动元件9。

在图8的例子中，摆动元件9基本上表现为一四边形的环，从而具有四条边9a、9b、9c和9d，在这些边中，互相相对的边互相平行，而互相邻接的边则互成直角。每两条邻接的边9a、9b、9c和9d由各个弧形线段相连。

固定部分8包括两个沿D所指的方向互相平行地向上延伸的悬臂支架10和11；这两个悬臂支架10和11在第一中心轴线A1的两侧径向相对。

如图8所示，固定部分8的两个悬臂支架10和11分别设置有第一枢轴12，在图中只能看到其中之一。

摆动元件9通过9b和9d所表示的两边自由安装于第一枢轴12并可由此相对于固定部分8绕第一旋转轴线R1进行角运动，该第一旋转轴线与两第一枢轴12所对准的共用支点轴线重合。

参见图6，可以看到用9a和9c所表示的摆动元件9的边分别设置有第二枢轴13。

固定机构7自由安装于这些第二枢轴13并可由此相对于摆动元件9绕第二旋转轴线R2进行角运动，该第二旋转轴线与该两第二枢轴13所对准的共用支点轴线重合。固定机构7包括与第二枢轴13接合的一中心体14、一球形部分15和设计用来与上述类型的工件(未示出)直接接触接合的一吸盘16。

如在图6和7中所示，机头6’还包括一第一或底部法兰49和一杯外形的第二或顶部法兰50。

底部第一法兰49为圆形，与机头6’的固定部分8连接并同心地对准在第一中心轴线A1上。

顶部第二法兰50同样也是圆形的，它由固定机构7的中心体14承载并同心地对准在第二中心轴线A2上。

插在两片法兰49和50之间的是51所指的一螺旋弹簧51。

该弹簧51的两个最底端的簧卷抵靠着由第一法兰49和第二法兰50各自的内表面所提供的环形突起52和53。

有利地，螺旋弹簧51可由为人们所熟悉的类型的螺旋柱形保护罩(未示出)所保护，该螺旋弹簧将两片法兰柔性地连接并确保其中之一相对于另一个的最优化运动，同时防止灰尘或碎屑渗入并淤塞机头6，。

杯形第二法兰50还有一凹陷的顶部外表面50b，该表面由同心地对准在第二中心轴线A2的一环形边缘54所限定。

有了这个凹陷表面和环形边缘54，第二法兰50就提供了用来保护吸盘16的一保护件55。

与前述的机头6的第一和第二弹簧装置39和44相同，螺旋弹簧51用来将固定机构7保持在一相对于第二旋转轴R2平衡的稳定状态，并将摆动元件9保持在一相对于第一旋转轴R1平衡的稳定状态。换句话说，当固定机构7和摆动元件9没有受到诸如与一工件接触所产生的外力的作用时，螺旋弹簧51将确保固定机构7的第二中心轴线A2与杆5的第一中心轴线A1基本对准。

同样，在这个第二实施例中，装置3包括在吸盘16和在图6中用方块18示意性表示的负压源之间建立流体连接的一吸气管17。

该吸气管17包括：一第一支管17a，该第一支管位于固定机构7中并与吸盘16连接；一第二支管17b，该第二支管位于摆动元件9中并部分延伸通过两个第二枢轴13之一，由此与第二旋转轴线同轴线；以及，一第三支管17c，该第三支管与负压源18连接。

负压源18、吸气管17和吸盘16组合形成用19来表示整体的装置，从而确保固定机构7对一工件(未示出)的附着力。

与先前所描述的机头6相类似，该第二机头6’包括一限制元件20，固定机构7可由该元件相对于第一和第二旋转轴线R1和R2固定。由于第二机头6’的限制元件20与先前所描述的机头6的那个限制元件基本相同，因此对于其组成部分的详细描述可参考说明书的前述部分。

如图6所示，装置3包括一比如将检测柱塞47的移位的工件到位传感器46，该柱塞沿D所指的方向纵向延伸，它可滑动地安装在一柱形管56中并由位于球形部分15所提供的、在一壳体中的一弹簧57来缓冲。

可滑动地容纳柱塞47的管子56与中心体14刚性相连并具有一顶端56a，该顶端为装置3提供一固定的基准点，当固定工件时可从该点计算定位距离，并且在固定之后可以计算加工距离。

关于柱塞47的工作，可以参照以上在图2和5中对机头6的描述。

中心体14容纳有一活塞58，该活塞可沿固定机构7的中心轴线A2相对于该中心体14滑动。

活塞58主要包括：一空心圆柱体58a；一内壁板58b，该内壁板提供有一由上述的柱形管56可滑动地占据的正方形孔(未示出)；以及，一环形轭59，该环形轭由分别为上、下的两个壁59a和59b组成。壁59a和59b可分别在图6和图7中看到。

活塞58通过一螺纹套管60与吸盘16刚性连接。

活塞58的内壁板58b在下面被用来将活塞58偏压离开固定机构7的球形部分15的一压缩弹簧61所接合。

该压缩弹簧61部分地绕管子56的一基部卷绕。

标号62表示在下部15与中心体14的连接处位于下部15的顶部的第一环形压力通风室，将压缩空气通过在图6和7中只示出一段的管子62a导入该环形压力通风室中。

又由中心体14所提供的一第二环形压力通风室63中充满了来自在图中没有示出的一管道的压缩空气。

还是在图6和7中，标号64表示位于活塞58、中心体14和两个环形压力通风室62和63之间的一空气室，从两个压力通风室62和63通过各自的开口将压缩空气送入该空气室中，这两个开口没有被示出，且由这两个压力通风室提供。

再看吸气管17，该管子的第一支管17a和吸盘16之间的流体连接是通过活塞58的内部形成的，为此具体地采用了在活塞58的腹板58a上的正方形孔(图中未被示出)。

换句话说，管子56为圆柱形并从而具有圆形轮廓，其外圆边内切在该孔(未示出)的正方形的四条周边中，从而该正方形的面积和由管子的外圆边所限定圆的面积之间的差异产生形成吸气管的一部分的一通道。

在工作中，参见图1，将上述类型的工件(未示出)放置在设备1上，且以基本为人所熟知的方式启动各支承装置3，将每个支承杆5沿方向D调节到一预定的高度，从而可使工件的一有关的部分得到适当的支承。

如上所述，定位诸多装置3所涉及的步骤基本上是为人所熟知的，因此不再具体进行描述。

有利的是，定位步骤在上述的工件到位传感器46的帮助下进行，采用传统的工艺，在此不再进一步描述。

为使吸盘16能固定地夹持工件，它必需在接触点处与工件的表面平行。换句话说，必需将固定机构7的第二轴线A2设定为与上述的工件表面平行。

因此，通过使吸盘16在第二旋转轴线R2上枢转并使摆动元件9在第一旋转轴线R1上枢转使吸盘16正确定位，从而使固定机构7正确定位。

当吸盘16或杯形第二法兰50与工件的表面之间可靠接触时可自动进行所讨论的正确定位，但也可由操作人员在适当的时候以适当的方式用手动加快这一过程。

一旦达到所必需的工件和固定机构7之一相对于另一个的定位，吸气管17打开，从而将吸盘16与负压源18连接。

在吸盘16和工件之间所产生的低压将使固定机构7以传统的方式锁定在工件上。

参看机头6’和图7所示的，对机头6’的正确定位之后是将压缩空气送进第一压力通风室62，随后从第一压力通风室通过上述的诸开口(未示出)将空气引导到活塞58的环形轭59所有的底壁59b上。

通过压缩空气在壁59b上的作用而产生的力与压缩弹簧61的机械力结合，从而将活塞58和刚性联结的吸盘16提起，生成图7所示的结构，也就是说吸盘16与工件(未示出)在前部完全接触。

吸盘16在第二中心轴线A2上这样向上移动之后，就给顶部第二法兰50留出供其可向上平移的一个短距离以在螺旋弹簧51的作用下而移动。

这一平移运动使顶部第二法兰50的环形边缘54达到管子56的顶端56a所形成的参考平面。换句话说，当吸盘16被升起且不再使第二法兰50与中心体14接触时，法兰50被螺旋弹簧51推动而与工件的表面基本接触。

如图7所示，参考平面基本上与工件(未示出)的表面一致，因此，吸盘16和杯形第二法兰50的边缘54位于同一高度是有用的，在操作中，这确保围绕吸盘16的面积受到保护而不受灰尘、碎屑和加工颗粒的渗透，且吸盘自身也有利地受到保护而不会被磨损和损坏。

一旦固定工件所需的所有装置3处于上述动作情况，则可对工件进行加工。

当加工工作完成之后，在吸盘16处将重新建立基本上与大气相等的压力水平，由此可将固定机构7从工件的表面上拆下，并将工件从设备1上取下。对于图6所示的机头6’，通过对第二压力通风室63充压缩空气来完成所讨论的步骤，该压缩空气随后通过上述开口(未示出)并被引导到活塞58的环形轭59的所有的顶壁59a上。

在壁59a上的气压所产生的力克服弹簧61的力，使活塞58和刚性联结的吸盘16降低，从而形成图6中所示的结构，也就是说，吸盘16靠在第二法兰50的外表面50b上，而法兰50自己靠着中心体14被定位。

一旦工件松开，就不再对每个装置3的固定机构7进行任何外部动作，除了可能的弹簧的纠正作用以外，在机头6的情况中是两个螺旋弹簧35和42的作用，而在机头6’的情况中是一个螺旋弹簧51的作用。

无论固定机构7的第二中心轴线A2何时从与支承杆5的第一中心轴线A1对准的位置移开，所讨论的弹簧35、42和51都将动作。

参见图2，摆动元件9绕相对旋转轴线R1的任何角运动都将造成两个销子37中之一与摇杆33和34的上臂33b和34b中之一相接合，从而造成摇杆33或34绕轴线R1旋转。在图3的例子中，一根摇杆33绕旋转轴线R1顺时针枢转，而另一根摇杆34逆时针枢转。

如果例如使摆动元件9绕其轴线R1顺时针动转，与33b所指的上臂接合的销子37将产生摇杆33的相应的顺时针转动，因此，这同一摇杆的下臂33a将伸展并加载于螺旋弹簧35。

当将引起摆动元件9的角运动的力撤去时，由摇杆33和销子37所张紧的加载弹簧35的反作用力将适时地使摆动元件9回复到与基本上垂直于第一中心轴线A1的第二旋转轴线R2平衡的状态。

与35所指的螺旋弹簧相同，42所指的弹簧将使摇杆40和41在绕第二轴线R2枢转之后使固定机构7达到与基本上垂直于第一旋转轴线R1的第二中心轴线A2平衡的状态。

因此，图2所示的固定机构7的结构是一种稳定平衡，因为当将元件7朝一个方向或另一个方向转换时，该元件总是要再次回到该结构。

相反，假定有外力要使元件保持在所示位置上，则可将在图8所示的机头6’的情况中的固定机构7的结构描述为一种不稳定状态，因为当将外力撤去之后螺旋弹簧将使元件7从该结构移开并回到两根轴线A1和A2基本对准的情况中。

对于固定机构7相对于两根旋转轴R1和R2的运动的描述没有参照固定装置31，现在对其进行描述。

作为重申，图4和5示出了位于上述第二接合位置的限制元件20，也就是说，固定机构7可自由地绕第一和第二旋转轴线R1和R2枢转。

作为将压缩空气导入第二环形腔28并作用在板25上的结果，通过气动方式来达到该接合位置。

换句话说，作用在板25的顶面上的空气压力产生一个力，该力沿F2所指的箭头的方向作用并可克服螺旋弹簧27沿F1所指的箭头方向作用的力。

为了将固定机构7固定在给定的位置上，必需将限制元件20移动到第一接合位置(图6和7中所示)，空心圆柱部分21的外扩顶部边缘22被强行抵靠于球形部分15而引导。通过仅仅切断流入环形腔28的压缩空气，或者通过在腔室28中储存的、不足以与弹簧27的机械力相抗的压力水平以任何速度，将顶部第二法兰50从第二位置移到第一位置。

因此，有利的是，因设备损坏和故障而造成的所不希望发生的对机头6或6’的气压的损失不会导致固定机构7的位移，因为该元件的位置是由螺旋弹簧27的力所保持的，压缩空气只是用来使限制元件20脱开。

关于装置相对于工件的定位，在根据本发明的机头6’的另一个实施例的情况中，可通过将由刚性材料制成、用来保护吸盘16不会与工件发生不希望的碰撞以及衬垫工件和装置的可枢转部件之间的界面的保护件55包括在内以便于该定位，从而可以更高的速度和精度来达到所需的与工件的接合位置。

如不用保护件55，在实践中可将吸盘16直接提供给工件，而由于吸盘16的可弹性变形的性能，这将对可枢转部件的运动引入延迟因素。

有利地，任何这样的缺点可通过采用形式为杯形的第二法兰50的保护件55而排除。

这样，第二法兰50用来在将机头6’靠着工件定位时以及在工件固定之后保护吸盘16，或者更确切地说，最初地保护不受会使具有高摩擦系数的可变形材料退化的撞击和磨损接触，此后防止吸盘16暴露于加工碎屑和灰尘。

Claims (24)

1.一种用于固定工件的支承装置，该装置可沿一预定的方向(D)垂直运动并由此可适应一工件的形状，该装置包括：

一支承杆(5)，该支承杆对准在平行于该预定方向(D)延伸的一第一中心轴线(A1)上；

一机头(6)，该机头连接于支承杆(5)的一顶端，并装有对准在一第二中心轴线(A2)上的一固定机构(7)，用来固定该工件；

其特征在于，

该固定机构(7)可相对于支承杆(5)绕第一和第二旋转轴线(R1、R2)进行角运动，在该过程中第一和第二旋转轴线(R1、R2)之一保持与支承杆(5)的第一中心轴线(A1)正交，而第一和第二旋转轴线(R1、R2)之另一保持与固定机构(7)的第二中心轴线(A2)正交。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第一和第二旋转轴线(R1、R2)互相正交。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，机头(6)包括与支承杆(5)刚性连接的一固定部分(8)以及插在机头(6)的固定部分(8)和固定机构(7)之间的一摆动元件(9)。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，摆动元件(9)可枢转地安装于机头(6)的固定部分(8)并由此可绕第一旋转轴线(R1)进行角运动。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，它还包括抵抗摆动元件(9)绕第一旋转轴线(R1)的角运动的弹簧装置(39、51)。

6.如权利要求3到5之任一所述的装置，其特征在于，固定机构(7)可枢转地安装于摆动元件(9)并由此可绕第二旋转轴线(R2)进行角运动。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，它还包括抵抗固定机构(7)绕第二旋转轴线(R2)的角运动的弹簧装置(44、51)。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，固定机构(7)包括附着于工件的装置(19)。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，支承装置(19)包括至少一个吸盘(16)和连接于该吸盘(16)的一吸气管(17)的至少第一支管(17a)。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，它还包括吸气管(17)的第二支管(17b)，该支管被包含在摆动元件(9)中。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，吸气管(17)至少部分地与第一旋转轴线(R1)同轴线地延伸。

12.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，吸气管(17)至少部分地与第二旋转轴线(R2)同轴线地延伸。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括保护吸盘(16)的保护装置(55)。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，保护装置(55)包括由固定机构(7)所承载的一杯形法兰(50)。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，杯形法兰(50)可沿固定机构(7)的中心轴线(A2)相对于该固定机构(7)滑动。

16.如权利要求14或15所述的装置，其特征在于，杯形法兰(50)具有设计用来与工件接合接触的一环形边缘(54)。

17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括使固定机构(7)相对于第一和第二旋转轴线(R1、R2)固定的装置(31)。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，固定装置(31)包括一限制元件(20)，该限制元件由机头(6)的固定部分(8)承载，并可至少在与固定机构(7)所提供的一球形部分(15)接合的第一位置和与该球形部分脱开的第二位置之间移动，在第一位置固定机构(7)被锁紧，而在第二位置固定机构(7)可以自由地绕第一和第二旋转轴线(R1、R2)枢转。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，它包括致动装置(32)，该致动装置使限制元件(20)在第一位置和第二位置之间移动，其中，该致动装置(32)被设计成将限制元件(20)保持在第二位置。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，致动装置(32)是气动工作的。

21.如权利要求19或20所述的装置，其特征在于，它包括抵抗致动装置(32)的动作的第三弹簧装置(45)，该第三弹簧装置的功能是在占据第一位置以及当致动装置(32)不在工作时使限制元件(20)靠着球形部分(15)地被强行引导。

22.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括检测工件是否靠近固定机构(7)的装置(48)。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，检测装置(48)包括至少一个工件到位传感器(46)，该传感器安装于固定机构(7)并被设计成指示出工件是否靠近固定机构(7)。

24.一种用来支承工件、尤其是金属或塑料材料片工件的设备，其特征在于，它包括多个如权利要求1到19之任一所述的支承装置(3)。

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