JP2011505260A - 加工物を機械加工する可撓性ヘッダシステム - Google Patents

Abstract

製造システムは、位置決め装置によって保定される加工物を加工するための構成可能な位置決め装置および機械加工システムを含む。位置決め装置は、パネル、胴体、翼外板、およびエンジン筐体等の、異なるタイプの加工物を保定するための異なる構成を有する。位置決め装置は、第１の支持レールと、第１の支持レールから離間した第２の支持レールとを含む。第１および第２の支持レールは、加工物を位置決めするように協働する、複数の積み重ね可能なヘッダを支持する。ヘッダは、加工物の形状に適応するために、ヘッダの長さに沿って調整可能な高さを有する。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００７年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／００５，０７９号と、２００８年２月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／０６７，６４１号に対する利益を米国特許法第１１９（ｅ）条の下で主張する。これらの２つの仮出願は、本明細書において、その全体が参照により援用される。

（背景）
（技術分野）
本発明は、概して、加工物位置決め装置に関し、具体的には、加工されている、整形されている、ドリルで穴が開けられている、ミリングされている、および／または検査される加工物を支持することができる、位置決め装置に関する。

（関連技術の説明）
製造システムは、しばしば、ホルダと、ホルダによって保持される加工物を機械加工するための、機械加工工具とを含む。複雑な幾何学形状を有する加工物（例えば、航空機のパネル、胴体、翼外板、エンジン筐体、または他の構造）を機械加工することが必要になる場合がある。従来のホルダは、しばしば、モジュールが協働して加工物を支持するように、異なる構成を取ることができる、一式の垂直に伸長可能なモジュールを有する。モジュールは、加工物の下の異なる場所まで、レールに沿って水平に進行し得る。残念なことに、これらのモジュールをレールに沿って移動させるには、複雑な駆動装置が用いられる。これらの複雑な駆動装置は、しばしば、かなりの量のユーザの訓練、頻繁な整備、再較正、および高価なコントローラを必要とする。加えて、駆動装置が、特に、固定数のモジュールのために設計される場合は、レール上に載置されるモジュールの数を増減させることが、困難または不可能になる場合があり、それによって製造の可撓性を制限する。したがって、このタイプの製造システムは、航空宇宙産業等の多くの産業で一般に使用される構造を機械加工するには不適当なものになり得る。

ヘッダボード治具装置は、しばしば、航空機パネル等の比較的に大きい加工物を支持するために使用される。一連の定置または移動可能な固定高のヘッダボードを、一対の水平レールによって支持することができる。これらのタイプのヘッダボード治具装置は、異なる幾何学形状を伴う加工物、特に、複雑な幾何学形状を伴う大きく湾曲した加工物（例えば、胴体の一部）を加工するには不適当なものになり得る。したがって、固定高さのヘッダボードは、異なる高さを有するヘッダボードと頻繁に置き換えられる、または異なる加工物を加工するために、繰り返し再位置決めされる場合があり、大幅な機械加工の休止時間および生産性の損失がもたらされる。

（簡単な要旨）
製造システムは、フレキシブルヘッダシステムによって保定される加工物を加工するためのウォータージェットシステムまたはミリングシステムを含むことができる。フレキシブルヘッダシステムは、パネル、胴体、翼外板、エンジン筐体、および他の大きく複雑な構造等の、異なるタイプの加工物を保定するための異なる構成を有することができる。ヘッダシステムは、一部の実施形態では、第１の支持レールと、第１の支持レールから離間した第２の支持レールとを含む。第１および第２の支持レールは、加工物を位置決めするように協働する、複数の積み重ね可能なヘッダを支持する。ヘッダは、加工物の形状に適応するために、それらの長さに沿って調整可能な高さを有する。ヘッダシステムは、加工物を定置に保持することができる、または任意の数の所望の位置の間で加工物を移動させることができる。

一部の実施形態では、加工物を支持するためのシステムは、フレームと、構成可能なヘッダとを含む。フレームは、第１の支持レールと、第２の支持レールと、第１の支持レールと第２の支持レールとの間の受容窓とを含む。第１の支持レールは、第１の支持レールの長さに沿って相互から離間した、複数の別個の第１の載置領域を有する。第２の支持レールは、第２の支持レールの長さに沿って相互から離間した、複数の別個の第２の載置領域を有する。第１の載置領域および対応する第２の載置領域は、第１の支持レールと第２の支持レールとの間に横方向に延びる、複数の載置位置を画定する。ヘッダは、加工物を第１および第２の支持レールの上に静置し、かつ少なくとも一部を支持するように寸法決定される。

ヘッダは、１つ以上の剛体部材（例えば、ビーム）、アクチュエータのパネル、固定工具、スペーサ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。一部の実施形態では、アクチュエータのパネルは、アクチュエータの自由端が、ビームから離れて、およびビームに向かって移動可能であるように、前記ビームに固定して連結される。一部の実施形態では、ヘッダは、ヘッダの第１の端部における第１の係止機構と、第１の端部に対向するヘッダの第２の端部における第２の係止機構とをさらに含む。第１および第２の係止機構は、第１および第２の係止機構が係止構成である時に、一対の第１の載置領域と第２の載置領域との間に延びる周知の載置位置にヘッダを保つように、一対の第１および第２の載置領域に連結可能である。ヘッダは、第１および第２の係止機構が係止解除構成である時に、フレームに対して移動可能である。

一部の実施形態では、加工物を加工するための製造システムを提供する。製造システムは、定置フレームと、複数のヘッダと、ウォータージェットアセンブリまたはミリングアセンブリ等の機械加工アセンブリとを含む。定置フレームは、第１の支持レールと、第２の支持レールとを有する。第１の支持レールは、その中に形成される複数の別個の第１の載置領域を含む。第２の支持レールは、その中に形成される複数の別個の第２の載置領域を含む。対応する横方向の複数対の第１および第２の載置領域は、据付位置を画定する。複数のヘッダは、据付位置のそれぞれに位置決め可能である。一部の実施形態では、ヘッダのそれぞれは、加工物の少なくとも一部を支持するように適合される、１列の可動アクチュエータを含む。機械加工システムは、定置フレームに隣接する。機械加工システムは、加工物を加工するように、複数のヘッダによって支持される加工物に対して移動可能である、１つ以上の工具（例えば、切断工具、ウォータージェット、ノズル等）を有する。

さらに他の実施形態では、加工物を位置決めするためのシステムは、第１の支持レールと、第２の支持レールとを含む。第１および第２の支持レールは、第１および第２の支持レールの軸方向長さに沿って複数の別個の載置位置を画定する。システムは、第１および第２の支持レールの長さに沿って独立して移動可能であり、かつ別個載置位置のそれぞれにおいて、第１および第２の支持レールに固定して連結可能である、複数の細長い直立ヘッダをさらに含む。ヘッダのそれぞれは、第１および第２の支持レールの上に静置するように適合される。

一部の実施形態では、加工物を加工する方法を提供する。当該方法は、複数のヘッダが、第１のレールと第２のレールとの間で横方向に延びるように、第１のレール内に形成される複数の第１の載置領域、および第２のレール内に形成される複数の第２の載置領域に隣接して複数のヘッダを位置決めするステップを含む。ヘッダは、各係止機構が、第１および第２の載置領域のうちの１つによって受容されるように、ヘッダの係止機構を使用して、第１および第２のレールに固定して連結される。加工物は、ヘッダのアクチュエータの少なくとも一部の上に設置される。加工物は、機械加工工具を使用して加工される。次いで、加工された加工物は、アクチュエータから除去される。次いで、ヘッダは、係止機構を使用して、第１および第２のレールから分断される。

一部の実施形態では、ヘッダのアクチュエータは、アクチュエータを支持するヘッダのビームに対して、偏心して位置決めすることができる。一部の実施形態では、アクチュエータは、ビームを通過する間に、ビームに沿って種々の位置まで移動する。例えば、アクチュエータは、アクチュエータがビームの開口を通って延びている間に、第１の載置位置から第２の載置位置まで移動することができる。ビームは、第１および第２の載置位置の両方においてアクチュエータを支持する。

一部の実施形態では、ヘッダ装置は、複数のアクチュエータを受容するように適合される本体を含む。本体は、本体によって携持される複数のアクチュエータに連結可能である、少なくとも１つの流体通路を含む。一部の実施形態では、本体は、押出本体である。通路は、押出プロセスを介して形成される一体的な通路とすることができる。

図１は、図示される一実施形態による、製造システムの等角図である。 図２は、図示される一実施形態による、アクチュエータのパネルを有する垂直に構成可能なヘッダによって支持される加工物を加工する、機械加工アセンブリの正面図である。 図３Ａは、図示される一実施形態による、支持レールの上に装着された一対の垂直に構成可能なヘッダの等角図である。 図３Ｂは、支持レールから離間した図３Ａの垂直に構成可能なヘッダのうちの１つの等角図である。 図４は、図示される一実施形態による、２つの支持レールの部分の平面図である。 図５は、図示される一実施形態による、製造システムの等角図である。 図６は、図５の製造システムの正面図である。 図７は、図示される一実施形態による、モジュール式位置決め装置を有する製造システムの等角図である。 図８は、モジュール式加工物位置決め装置の等角図である。 図９は、図示される一実施形態による、アクチュエータと、定置固定デバイスと、カバーとを有する、位置決め装置の上面図である。 図１０は、図９の位置決め装置の４つのアクチュエータの上面図である。 図１１は、図示される一実施形態による、アクチュエータと、定置ホルダとを有する位置決め装置の等角図である。 図１２は、図示される一実施形態による、胴体部分を支持する位置決め装置の等角図である。 図１３は、密に配設された空のヘッダおよびカバーの絵画図である。 図１４は、相互に係合する２つのヘッダの側立面図である。 図１５は、図１４のヘッダの封止デバイスの詳細な断面図である。 図１６は、代替の封止デバイスの詳細な断面図である。 図１７は、２つのヘッダおよびヘッダ上の封止デバイスの側立面図である。 図１８は、別の実施形態による、一対のヘッダ間の封止デバイスの立面図である。 図１９は、ヘッダの基部の絵画図である。

（詳細な説明）
以下の説明は、加工物を整形する、ミリングする、ドリルで穴を開ける、検査する、清浄する、研磨する、および／あるいは加工するのに好適な、１つ以上の加工システムを含む、製造システムに関する。製造システムは、加工物位置決め装置と、加工物位置決め装置に対して移動可能な機械加工アセンブリとを含むことができる。機械加工アセンブリは、ウォータージェットアセンブリ、ミリングアセンブリ、または所望の加工を行うための別のタイプのシステムとすることができる。１つ以上の加工物（例えば、パネル、胴体、翼外板、エンジン筐体、航空機の構成要素等）は、機械加工アセンブリが、加工物を加工するために工具を使用する間の加工物の不要な移動を低減、制限、または実質的に防止する位置決め装置の上に静置することができる。位置決め装置は、概して、互いから離れて、または互いに向かって移動することができる、１つ以上の積み重ね可能な直立ヘッダを含むことができる。各ヘッダは、加工物の幾何学形状に基づいて、独立して構成を持つことができる。例えば、垂直方向のヘッダは、ヘッダが、概して加工物の形状と整合するように、その長手方向長さに沿って調整可能および／またはプログラム可能な高さを有することができる。このようなヘッダは、加工物を支持する、位置決めする（例えば、上昇および／または下降）、保持する、および／あるいは保定するように適合される、独立して操作される可動アクチュエータのパネルを含むことができる。

図示される実施形態の説明を支援するために、上向き、上部、下向き、下部、直立、垂直、および水平等の用語が、添付図面を説明するために使用される。しかしながら、図示される実施形態は、種々の角度、横向き、さらには上下逆さまも含む、様々な所望の位置に配置または配向することができることを理解されるであろう。

文脈上異なる解釈を要する場合を除き、本明細書および特許請求の範囲の全体を通して、「備える（含む）」、および「（１つを）備える（含む）」や「備えている（含んでいる）」等のその変化形は、開かれた包括的な意味、すなわち「〜を含むが、これに限定されない」と解釈されるべきである。

図１は、広範囲の異なるタイプの加工物を加工するための製造システム１００を示す。製造システム１００は、加工物位置決め装置１０２と、作動システム１１５を介して位置決め装置１０２と相対的に移動する、加工システム１０３とを含む。制御システム１１７は、機械加工アセンブリ１１４の進行経路を制御する。機械加工アセンブリ１１４は、位置決め装置１０２によって支持される１つ以上の加工物（図１には示さず）を、整形する、切断する、ミリングする、ドリルで穴を開ける、検査する、清浄する、研磨する、あるいは加工するのに好適な、１つ以上の工具を含む。加工システム１０３は、ウォータージェットシステム、ミリングシステム等とすることができるが、これに限定されない。図示される加工システム１０３は、ウォータージェットを発生させて、送達するのに好適なノズルを伴う、ウォータージェットシステムである。米国特許第６，０００，３０８号に開示されるウォータージェットシステム等の、種々のタイプの周知のウォータージェットシステムを、本明細書に開示される製造システム内に組み込むことができる。

図１に示される位置決め装置１０２は、第１の支持レール１３０と、第２の支持レール１３２と、第１支持レール１３０と第２の支持レール１３２との間の受容窓１３４とを有する、剛体フレーム１２８を含む、一連のヘッダは、最外のヘッダ１４０ａとヘッダ１４０ｃとの間にある。垂直に構成可能なヘッダ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ（集合的に１４０）は、第１および第２の支持レール１３０、１３２の上に静置し、かつそれらの間に延びる。ヘッダ１４０は、第１および第２の支持レール１３０、１３２に沿って積み重ねる（例えば、水平に積み重ねる）ことができ、かつそれらの長さに沿って可変高さを有することができる。このようなヘッダ１４０は、加工物の表面の外形に類似する上部外形を持つことができる。

ヘッダ１４０のそれぞれは、加工物を支持するように協働することができる、独立して移動可能なアクチュエータのパネルを含む（図２を参照されたい）。例えば、アクチュエータの上端部は、加工物の形状にほぼ整合するように位置決めすることができる。したがって、ヘッダ１４０は、広範囲の幾何学形状を有する加工物を支持し、かつ位置決めすることができる。図１に示される実施形態を含む一部の実施形態では、ヘッダ１４０は、密集させたアクチュエータのパネルを有し、かつ概して垂直に直立する。

操作者は、位置決め装置１０２を好都合に再構成するように、ヘッダ１４０のうちのいずれかを矢印１６４、１６６によって示される方向に、第１および第２の支持部レール１３０、１３２に沿って手動で摺動させることができる。ヘッダ１４０は、次いで、加工物をヘッダ１４０の上にセットするように、第１および第２の支持レール１３０、１３２に固定して連結する（例えば、係止する）ことができる。

図１に示される位置決め装置１０２は、１１個のヘッダ１４０を有する。第１および第２の支持レール１３０、１３２には、さらに多い、または少ない数のヘッダを据え付けることができる。例えば、比較的に大きい加工物を加工するために、追加的なヘッダを、ヘッダ１４０ａとヘッダ１４０ｂとの間に据え付けることができる。これらの追加的なヘッダは、迅速な据え付けのために、支持レール１３０、１３２の上に手動で輸送して設置することができる。これは、加工物を支持するための定数のモジュールを有する従来の加工物ホルダよりも、大きな加工可撓性を提供する。追加的または代替的に、以下に詳細に論じるように、カバーは、ヘッダ１４０の間に設置することができる。

引き続き図１を参照すると、作動システム１１５は、垂直なＺ軸に沿った移動のために、ラム１７０を含む。ラム１７０は、ブリッジ１７２の長手方向軸１７４に概して平行である、水平なＹ軸に沿った移動のために、ブリッジ１７２に摺動可能に連結される。ブリッジ１７２は、ブリッジ１７２が、その長手方向軸１７４に対して概して垂直な方向に移動し得るように、一対の離間したレール１８０、１８２の上に載置される。例えば、ブリッジ１７２は、Ｙ軸に対して概して垂直であるＸ軸に沿って移動することができる。したがって、機械加工アセンブリ１１４は、位置決め装置１０２上の加工物を加工するように、Ｘ軸、Ｙ軸、および／またはＺ軸に沿って移動することができる。必要または所望に応じて、線形摺動、レールシステム、キャリッジ、モータ等を採用する他のタイプの作動システムを、機械加工アセンブリ１１４を選択的に移動および作動させるために使用することができる。米国特許第６，０００，３０８号および米国特許公報第２００３／００３７６５０号（出願整理番号：第０９／９４０，６８９号）は、機械加工システム１００に組み込むことができる、システム、構成要素、および機構を開示しており、どちらも参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。例えば、処理ヘッドは、図２の加工物１５０を整形する、ドリルで穴を開ける、ミリングする、検査する、清浄する、研磨する、それらの組み合わせを行う、あるいは加工するために使用することができる。

図２の構成可能なヘッダ１４０は、細長いビーム２００と、ビーム２００に固定して連結される直立アクチュエータ２０４のパネルとを含む。ビーム２００は、アクチュエータ２０４のパネルが受容窓１３４内に位置決めされるように、レール１３０とレール１３２との間に延び、かつそれらの上に静置する。図示されるビーム２００は、ビーム２００を通って延びる、アクチュエータ２０４のパネルに沿って概して中間に位置決めされる。

ビーム２００の第１および第２の端２１０、２１２は、それぞれ、支持レール１３０、１３２を覆う。本明細書で使用する場合、「ビーム」という用語は、各端において支持することができる概して剛体の部材または構造を含むが、これに限定されず、広く解釈される。例えば、図示されるビーム２００は、第１および第２の支持レール１３０、１３２に選択的に連結可能である、単純に支持される剛体部材である。ビーム２００は、Ｉ形ビーム、正方形ビーム（中空または中実の正方形ビーム）、長方形ビーム（中空または中実の長方形ビーム）、Ｃチャネルビーム、または好適な機械的特性を有する他のタイプのビームとすることができ、かつ、全体的または部分的に、１つ以上の金属（例えば、鋼、アルミニウム等）、木材、プラスチック、複合材料、またはそれらの組み合わせ、ならびに好適な機械的特性を伴う他の材料で作製することができる。

ヘッダ１４０は、第１および第２の支持レール１３０、１３２に対して、概して直交することができる。例えば、図１のヘッダ１４０ａは、それぞれ、レール１３０、１３２の長手方向軸２３０、２３２の一方または両方に対して概して直交する、長手方向軸２２０を有する。ヘッダ１４０ａのアクチュエータ２０４のパネルは、長手方向軸２３０、２３２の一方または両方にも直交することができる。

図２のアクチュエータ２０４は、概して互いに類似したものとすることができ、したがって、アクチュエータのうちの１つの以下の説明は、特に明記しない限り、他のものにも同様に適用する。アクチュエータ２０４は、機械式アクチュエータ、電動アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、および／または油圧アクチュエータ、ならびに加工物に係合するのに好適な他のタイプのアクチュエータとすることができる。例えば、アクチュエータ２０４は、サーボ制御の線形アクチュエータとすることができる。

アクチュエータ２０４ａ（図２では、完全に下降した構成で示される）は、加工物の下面に係合するための係合ヘッド２５２ａを有する、直線的に移動可能な加工物ホルダ２５０ａを含む。アクチュエータ２０４ａは、図示される加工物１５０の下には無いので、下降した構成に保つことができる。アクチュエータ２０４ｂ（図２では、完全に上昇した構成で示される）は、加工物１５０の下面２５４と接触する係合ヘッド２５２ｂを有する。アクチュエータ２０４のそれぞれは、加工物を支持する、位置決めする、保持する、あるいは加工物に係合するように、上昇構成と下降構成との間で垂直に移動することができる。

アクチュエータ２０４の作用線は、受容窓１３４を通って延び得る。例えば、アクチュエータ２０４ａは、加工物ホルダ２５０ａがそれに沿って平行移動する、作用線２７０ａを有する。作用線２７０ａは、受容窓１３４を通って延びる。

任意の数のアクチュエータを、ビーム２００によって保持することができる。アクチュエータの数は、非常に複雑な幾何学形状を伴う加工物を支持するために増加させることができ、または比較的に単純な形状を伴う加工物を支持するために減少させることができる。複雑な幾何学形状（例えば、非常に湾曲した下面）を伴う重い加工物を加工するために、多数の密集したアクチュエータを伴うヘッダを利用することができる。

アクチュエータ２０４は、異なる高さにおいても、製造プロセス全体を通してアクチュエータ２０４を維持できるような方法で、ビーム２００に固定される。異なるヘッダ１４０のアクチュエータ２０４は、製造プロセス中に、加工物１５０が概して定置に留まるように、互いに概して平行のままとすることもでき、それによって、従来のシステムと比較して、製造許容度を緩和することができる。

アクチュエータ２０４は、加工物１５０の左右の移動を制御するように適合させることができる。図２の係合ヘッド２５２ａは、例えば、加工物１５０の左右の移動を低減する、制限する、または実質的に防止するように構成することができる。例えば、係合ヘッド２５２ａは、加工物１５０の下面２５４と噛合させるための、外側を向いた接着面、織物面、および／または締め具を有することができる。追加的または代替的に、係合ヘッド２５２ａは、それ自体と加工物１５０との間を真空に引くように適合させることができる。真空は、加工物１５０の不要な左右の移動を防止または制限するのに十分なものとすることができる。アクチュエータ２０４と加工物１５０との間の所望の相互作用のために、他のタイプの係合ヘッドも利用することができる。一例として、係合ヘッド２５２ａは、加工物を保護かつ支持するための軟質パッドを含むことができる。

図３Ａは、それぞれ、第１の支持レール１３０に取り付けられる、垂直に構成可能なヘッダ１４０ｂ、１４０ｃの端部３００、２１０を示す。端部３００は、支持レール１３０に連結するための、連結領域３１６と、係止機構３２０とを含む。端部２１０は、支持レール１３０に連結するための、連結領域３１８と、係止機構３２２とを含む。係止機構３２０、３２２は、概して互いに類似したものとすることができ、したがって、係止機構のうちの１つの以下の説明は、特に明記しない限り、他のものにも同様に適用する。

図３Ａの係止機構３２０は、端部３００の下部分３４１の連結領域３１６（図３Ｂでは、開口部３４０、３４２、３４４の形態で示される）を通って、かつレール１３０内のそれぞれの開口部３５０、３５２、３５４（図３Ｂを参照されたい）を通って下向きに延びる、複数の離間した締結具３３０、３３２、３３４を含む。端部３００をレール１３０の上面３６２の上に静置する時に、開口部３４０、３４２、３４４は、レール１３０内のそれぞれの開口部３５０、３５２、３５４と垂直整列することができる。

本明細書で使用する場合、「締結具」という用語は、２つの構成要素を一緒に固定することができる１つ以上の部材を含むが、これに限定されず、広く解釈される。締結具には、機械式締結具アセンブリ（例えば、ナットおよびボルトのアセンブリ）、ネジ、ピン（例えば、配置ピン）、リベット等が挙げられるが、これに限定されない。例えば、図３Ａの締結具３３０、３３４は、それぞれの開口部３４０、３４４および開口部３５０、３５４を通って延びる、ボルトである。図３Ａの締結具３３２は、垂直に移動可能な配置ピンである。

係止機構３２０は、端部３００をレール１３０に固定して連結するように、好都合に据え付けることができる。例えば、配置ピン３３２は、レール１３０に対して端部３００を位置決めするように、下部分３４１の開口部３４２および開口部３５２を貫通することができる。次いで、係止機構３２０が係止構成になるように、締結具３３０、３３４が据え付けられる。このように、端部３００は、複雑な治工具または用具を使用せずに、迅速かつ好都合にレール１３０に取り付けることができる。

一部の実施形態では、係止機構３２０は、１つ以上の締め具の形態とすることができる。締め具は、開口位置（例えば、係止解除構成）と、閉口位置（例えば、係止構成）とを有することができる。締め具が開口位置である時に、端部３００は、レール１３０に対して自由に移動することができる。閉口位置である締め具は、レール１３０を端部３００に確実に握持して固定することができる。他のタイプの係止機構も採用することができる。

図４を参照すると、第１および第２の支持レール１３０、１３２は、相互に概して平行である。第１の支持部レール１３０は、複数の別個の載置領域３７０ａ〜ｆ（集合的に３７０）を含み、第２の支持部レール１３２は、複数の別個の載置領域３７２ａ〜ｆ（集合的に３７２）を含む。対応する横方向の複数対の載置領域３７０、３７２は、それぞれの横方向の複数対の載置領域３７０、３７２に連結されるヘッダのための横方向の載置位置を表す、載置位置３８０ａ〜ｆ（集合的に３８０として想像線で示される）を画定する。

載置領域３７０間の間隔および載置領域３７２間の間隔は、載置位置３８０の所望のピッチに基づいて選択することができる。例えば、載置領域３７０、３７２は、それぞれ、レール１３０、１３２の長手方向長さに沿って均一または不均一に離間することができる。図示される載置領域３７０、３７２は、それぞれ、レール１３０、１３２の長手方向長さに沿って均一に離間される。

ヘッダを載置位置３８０ａにおいて据え付けるために、例えば、ヘッダを、載置領域３７０ａ、３７２ａと噛合させることができる。ヘッダの一端の係止機構は、載置領域３７０ａと噛合させることができ、ヘッダの他端の別の係止機構は、載置領域３７２ａと噛合させることができる。次いで、両方の係止機構を、ヘッダをレール１３０、１３２に固定して連結するように、係止構成まで移動することができる。係止機構は、レール１３０、１３２に沿ってヘッダを摺動させるように、係止解除構成まで移動することができる。このように、ヘッダは、位置３８０のうちのいずれかにおいて、レール１３０、１３２に選択的に連結することができる。

載置領域３７０、３７２は、互いに類似した、または同一のものとすることができ、したがって、載置領域のうちの１つの説明は、特に明記しない限り、他のものにも同様に適用する。図３Ｂおよび４の載置領域３７０ａは、連結領域３１６の相補的開口部３４０、３４２、３４４と噛合するように構成される、開口部３５０、３５２、３５４を含む。他の実施形態では、載置領域３７０ａは、１つ以上の上向きに延びる、ネジ付き部材（例えば、ロッド）、ピン（例えば、可動整列ピン）、キー止め特徴、または他の保定構造を含むことができる。

引き続き図４を参照すると、隣接する位置３８０間の間隙の寸法は、ヘッダの所望の間隔に基づいて選択することができる。例えば、間隙３９０の幅Ｗは、載置位置の数を減少または増加させるように、増加または減少させることができる。一部の実施形態では、幅Ｗは、ヘッダのうちの１つの隣接するアクチュエータ間の平均距離未満である。一部の実施形態では、幅Ｗは、０．１インチ（約２．５４ｍｍ）以下である。特に封止デバイスが採用される場合には、他の幅Ｗも可能である。加えて、幅Ｗは、密集したアクチュエータを提供するように低減することができる。したがって、幅Ｗは、隣接するアクチュエータ間の距離を減少または増加させるように、増加または減少させることができる。アクチュエータの所望の間隔を達成するために、スペーサ、治工具、定置支持物等を用いることができる。

図１の製造システム１００を使用する一部の実施形態では、構成可能なヘッダ１４０の連結領域は、ヘッダ１４０がレール１３０、１３２を覆って延びるように、レール１３０の相補的な載置領域およびレール１３２の載置領域と噛合する。次いで、ヘッダ１４０は、それらのそれぞれの係止機構を使用して、レール１３０、１３２に固定される。

次いで、加工物１５０は、ヘッダ１４０のアクチュエータ２０４の上に位置決めされる。アクチュエータ２０４は、加工物１５０がその上に設置される前またはその後に、位置決めすることができる。一部の実施形態では、アクチュエータ２０４は、加工物１５０がアクチュエータ２０４の上に設置される前に、制御システム１１７に記憶されるプログラムを用いて位置決めされる。アクチュエータ２０４の係合ヘッド２５２が適切に位置決めされた後に、加工物１５０は、係合ヘッド２５２の上に移動され、次いで設置される。他の実施形態では、加工物１５０は、アクチュエータ２０４の上に保持され、当該アクチュエータは、次いで、加工物１５０の下にある係合ヘッド２５２が、加工物１５０の下面２５４と接触するまで、同時または逐次的に上昇される。各係合ヘッド２５２の垂直移動は、当該ヘッドが加工物１５０と接触した時点で停止される。このように、一連のアクチュエータ２０４は、加工物１５０の幾何学形状に基づいて位置決めすることができる。

ヘッダ１４０が、所望の高さおよび配向で加工物１５０を保持した後に、任意の数の加工を加工物１５０に行うために、図２の工具１９８（例えば、回転工具、ウォータージェット等）が使用される。加工中に、ヘッダ１４０は、加工を所望の許容度の範囲内に保つように、加工物１５０を概して定置に保つことができる。加工後に、加工された加工物１５０は、ヘッダ１４０から除去される。一部の実施形態では、次いで、別の加工物がヘッダ１４０の上に位置決めされ、機械加工アセンブリ１１４を使用して加工される。

位置決め装置１０２は、異なるタイプの加工物を加工するように、再構成することができる。それぞれのヘッダ１４０の係止機構は、それぞれのヘッダ１４０を移動させるために、係止構成から係止解除構成まで移動することができる。ヘッダ１４０は、図４に関連して論じられるように、レール１３０、１３２に沿って、矢印１６４、１６６によって示される方向に、所望の載置位置３８０まで摺動させることができる。ヘッダ１４０は、次いで、レール１３０、１３２に係止される。

図５および６は、定置の基部部材４１０と、基部部材４１０に固定されるフレーム４２０とを含む、位置決め装置４００を示す。基部部材４１０は、フレーム４２０によって支持される一連のヘッダ４４０のアクチュエータを受容するように寸法決定および構成される陥凹領域４３０を画定する。図示されるアクチュエータのパネルは、パネル内の最外のアクチュエータが陥凹領域４３０の側壁４３４、４３６に隣接するように、陥凹領域４３０を覆って横方向に延びる。

図５に示される陥凹領域４３０は、ヘッダ４４０を密に囲む、Ｕ字形の長手方向に延びるチャネルである。陥凹領域４３０は、概してフレーム４２０と整列される。陥凹領域４３０は、略Ｖ字形の軸方向断面またはヘッダ４４０を受容するのに好適な他の軸方向断面等の、他の軸方向断面を有することができる。

フレーム４２０は、基部部材４１０のそれぞれの水平上面４６０、４６２の上に載置される、第１および第２の支持レール４５０、４５２を含む。レール４５０、４５２は、１つ以上の締結具を使用して、恒久的または一時的に上面４６０、４６２に連結することができる。一部の実施形態では、レール４５０、４５２は、基部部材４１０内に一体化することができる。陥凹領域４３０は、ピットを形成するために、上面４６０と上面４６２との間に挿入され、かつそこから下向きに延びる。

図７は、加工システム５１５の機械加工アセンブリ５１４に対して移動可能なモジュール式加工物位置決め装置５０２を含む、製造システム５００を示す。位置決め装置５０２は、好都合な据え付けおよび除去のために可搬式とすることができる。任意の数のモジュール式加工物位置決め装置５０２を、単一の加工物を支持するために用いることができる。例えば、２つのモジュール式加工物位置決め装置５０２は、単一の加工物を支持するように協働することができる。

図７および８の位置決め装置５０２は、複数のヘッダ５１４ａ〜ｋ（集合的に５１４）を支持する剛体フレーム５１０を有する。図示されるフレーム５１０は、ヘッダ５１４を支持する一対の支持レール５２０、５２２と、レール５２０とレール５２２との間に延びる水平横方向部材５３４（図７および８では、後部横方向部材が隠れている）とを含む。レール５２０、５２２および横方向部材５３４は、ヘッダ５１４を受容するようにサイズ決定される受容窓５３０を画定する。フレーム５１０の４つの垂直脚は、レール５２０、５２２および横方向部材５３４、５３６を支持することができる。

ヘッダ５１４を据え付けるために、ヘッダ５１４は、ヘッダ５１４の対向する外向きに延びる端部がレール５２０、５２２の載置領域と噛合するまで、受容窓５３０内に挿入され、かつこれを貫通する。ヘッダ５１４を除去するために、ヘッダ５１４は、ヘッダ５１４が窓５３０から引き出されるまで、レール５２０、５２２から離れて垂直に持ち上げることができる。このように、ヘッダ５１４は、複雑な治工具または用具を利用せずに、フレーム５１０から好都合に除去することができる。

モジュール式位置決め装置５０２は、加工物の寸法に基づいてヘッダを追加または除去することによって、様々な寸法を有する加工物を支持することができる。１人以上の操作者は、本明細書で開示される装置を据え付ける、除去する、および位置決めを行うことができる。

図９は、レール６１１、６１３によって支持される複数のヘッダ６１０ａ〜ｋ（集合的に６１０）と、カバー６１２ａ〜ｄ（集合的に６１２）とを含む、位置決め装置６００を示す。カバー６１２は、位置決め装置６００を横断して歩くための通路を画定するのに十分に幅を広くすることができ、図１３に関連して論じる。ヘッダ６１０は、概して互いに類似したものとすることができ、したがって、ヘッダのうちの１つの以下の説明は、特に明記しない限り、他のものにも同様に適用する。

ヘッダ６１０ｅは、相互に対して移動可能である、アクチュエータ６２２のパネルを含む。アクチュエータ間の相対的位置は、調整することができる。パネル６２２の各アクチュエータは、細長いビーム６２４に対して複数の異なる据付位置を有することができ、それによって、比較的に微細な間隔調整を与える。

（例えば、隣接するヘッダまたは同じヘッダのアクチュエータ）間の距離は、アクチュエータ間の所望の空間的関係を達成するように増加または減少させることができる。ヘッダ６１０ｊ、６１０ｋのアクチュエータ６７０、６７２は、互いに隣り合って位置決めされ、ヘッダ６１０ｅのアクチュエータ６３０、６３２は相互から離間される。アクチュエータは、使用中に細長いビームが捩れるのを低減する、制限する、または実質的に防止するようにも位置決めすることができる。ヘッダのアクチュエータは、もしあれば、ヘッダのビームに印加されるモーメントを制御するように、それぞれのヘッダの中心線に沿って、または中心線から離れて配置することができる。アクチュエータの間隔およびヘッダの間隔は、どちらも変化させることができるので、広範囲の構成を達成することができる。

図１０は、別の配設のアクチュエータ６３０、６３２、６４０、６４２を示す。アクチュエータのうちの１つの説明は、特に明記しない限り、他のものにも同様に適用する。アクチュエータ６３０は、上から見た時に、載置板６９２に対して偏心して位置決めされる、可動ピストン６９０を有する。ピストン６９０は、載置板６９２の配向を変化させることによって、異なる位置に載置することができる。アクチュエータは、載置位置を事前設定するために、段階的に（例えば９０度単位で）回転させることができる。アクチュエータのそれぞれは、４つの異なる場所に配置することができる。例えば、図９のアクチュエータ６３２は、図１０に示される位置まで反時計回りに９０度回転させることができ、したがって、載置板６９８を回転させることによって再位置決めを、さらには左右の再位置決めも行うことができるようになる。載置板６９８は、ビーム６２４に対してアクチュエータ６３２を中央に置く、別の載置板と置き換えることができる。

図１０の載置板６９２は、細長いビーム６２４の載置領域（例えば、基板）に連結することができる。図９においてアクチュエータを１つだけ伴って示されるヘッダ６１０ｄは、アクチュエータの載置板の対応する穴と噛合するように位置決めされる角穴６９３ａ、６９３ｂ、６９３ｃ、６９３ｄ（集合的に６９３）をそれぞれ有する、１列の平坦な載置領域６９１を含む。角穴６９３は、アクチュエータがそこを通って延びることができる、中央穴を囲む。図９および１０に示されるアクチュエータ６３０は、下にある載置領域に載置板６９２を一時的に連結するように、締結具６９４ａ、６９４ｂが載置板の穴（または他の穴）を貫通することによって、載置領域に据え付けることができる。一部の実施形態では、アクチュエータは、ヘッダ６１０ｄの開口部６９７に挿入して、これを貫通することができる。次いで、アクチュエータは、載置板を載置領域６９１に噛合するように回転される。ユーザは、アクチュエータが開口部６９７を通って延びている間に、異なる偏心位置の間を手動で移動させることができる。ヘッダの他の開口部の多くは、正方形プレートで覆われる。

図１１は、アクチュエータおよび定置ホルダの両方有するヘッダを含む、位置決め装置７００を示す。ヘッダ７１０ａは、複数の定置ホルダ７１２ａ、７１２ｂ、７１２ｃと、複数の穴カバー７１４ａ、７１４ｂとを含む。定置ホルダ７１２ａは、加工物を支持するためのプラットフォーム７２０を有する、上向きに延びるアーチの形態である。プラットフォーム７２０は、ヘッダ７１０ａの細長いビーム７１３に対して固定高さである。定置ホルダ７１２ｂは、自由端７２２において終了する、上向きに延びる細長いロッドを伴う加工物支持体である。定置支持体７１２ｃは、一対の離間した垂直に延びる脚７３０、７３２と、複数の連結器７４２、７４４を含むプラットフォーム７４０とを含む。連結器７４２、７４４は、治工具、加工物の特徴等に、一時的または恒久的に連結することができる。移動可能な構成要素と定置の構成要素との種々の組み合わせは、混合および整合することができる。定置の構成要素は、加工物を位置決めするために用いられる基準位置を提供し得る。定置ホルダは、位置決め装置７００を再構成するために、何度でも除去および据え付けを行うことができる。

隣接する構成要素間に間隙を提供するために、穴カバーをヘッダ内据え付けることができる。ヘッダ７１０ａは、定置支持体７１２ａと支持体７１２ｂとの間にカバー７１４ａを有し、一方で、カバー７１４ｂは、支持体７１２ｃの脚７３０と脚７３２との間にある。カバーは、硬い治工具との接触に好適でない加工物の部分の下に位置決めすることができる。

図１２を参照すると、位置決め装置８００は、一対の傾斜位置決めアセンブリ８１０、８１２と、それらの間にある中央位置決めアセンブリ８１４とを含む。図示されるシステム８００は、湾曲形状を有する胴体部分を支持している。位置決めアセンブリの数および相対的位置は、加工物のサイズ、構成、特性（例えば、強度）に基づいて選択することができる。

図１３は、カバー１００２ａ〜ｄ（集合的に１００２）と、ヘッダ１０１０ａ〜ｄ（集合的に１０１０）とを含み、アクチュエータを除去して示される、位置決め装置を示す。加工中に生成される破片の少なくとも一部は、密に配設されたカバー１００２およびヘッダ１０１０の下にある空間に落下しないようにすることができ、したがって、位置決め装置１０１４の下への破片の蓄積を最小限に抑える、制限する、または実質的に防止する。カバー１００２（例えば、カバー１００２ａ、１００２ｃ、１００２ｄ）は、位置決め装置１０１４を横断して歩くための通路を画定するのに十分な幅とすることができる。カバー１００２ｂは、ヘッダ１０１０ｃとヘッダ１０１０ｄとの間の比較的に小さい間隙を埋めることができる。

破片には、加工物から除去された材料（例えば、削り屑、切断部分等）、ジェットを生成するために使用される材料（例えば、水、研磨材料等）、または加工物が加工される時に生成される他の不要な材料、または廃棄材料が挙げられるが、これに限定されない。もしあれば、カバー１００２とヘッダ１０１０との間の空間は、カバー１００２およびヘッダ１０１０の上に破片が蓄積するように、比較的に小さくすることができる。隣接する構成要素間のチャネルに沿って、水を流すことができる。例えば、排水を援助するように、チャネル１０２０に沿って位置決め装置１０１４の側に向かって水を流すことができる。主にチャネルに沿って水を排出するのを確実にするように、１つ以上の封止デバイスを使用することができ、以下に詳細に論じる。

要員は、アクチュエータの交換、修理、検査等のために、カバー１００２の上を歩いて、加工物、またはアクチュエータ、さらには中央に配置されたアクチュエータ等の位置決め装置１０１４の構成要素に接近することができる。図示されるカバー１００２ａは、通路として機能する、比較的に幅の広い支持ビーム１０４１を有する。ビーム１０４１は、少なくとも１人を支持することができ、かつ概して平坦な歩行面１０４３を画定する。カバー１００２ｃ、１００２ｄは、通路としても機能することができる。

カバー１００２の寸法は、ヘッダ１０１０間の間隙の寸法に基づいて選択することができる。カバー１００２のそれぞれは、隣接する一対のヘッダ１０１０の間の間隙の大部分、または実質的に全てを埋めることができる。例えば、カバー１００２ａは、ヘッダ１０１０ｂ、１０１０ｃを分離する距離の大部分にわたって延びることができる。一部の実施形態では、カバー１００２ａの幅Ｗは、ヘッダ１０１０ｂ、１０１０ｃを分離する距離の少なくとも９０％である。

カバー１００２ｃ、１００２ｄは、ヘッダ１０１０と寸法的に互換性がある。図１３に示されるように、カバー１００２ｃ、１００２ｄは、ヘッダ１０１０に概して等しい幅を有する。カバー１００２ｂは、ヘッダ１０１０の幅の約半分の幅を有する。カバー１００２ａは、カバー１００２ｂの幅の２倍または３倍、かつカバー１００２ｃ、１００２ｄの幅１．５倍の幅を有する。他の幅が可能である。カバーは、ヘッダの幅に概して等しい、またはその１／２倍の幅を有することができる。いくつかの配設では、複数のカバー１００２は、隣接するヘッダ１０１０の間に位置決めされる。

ヘッダ１０１０およびカバー１００２は、概して間隙の無い上面を提供するように、広範囲の異なる構成を提供する多数の方法で再編成することができる。カバー１００２は、ヘッダ１０１０も支持するレールによって支持することができる。ユーザは、加工装置１０１４を再構成するために、カバー１００２およびヘッダ１０１０の端部に好都合に接近して位置決めすることができる。他の実施形態では、カバーは、ヘッダまたは加工装置１０１４の他の好適な構成要素によって支持することができる。例えば、カバーは、一対の隣接するヘッダで支持することができる。

支持レールは、載置領域が、ヘッダ１０１０を「半ピッチ」で配設できるようにするような方法で構成することができる。一群のヘッダが互いに密に詰まっている（例えば、相互に接触している）場合に、ユーザは、２つの隣接するヘッダを除去することができ、かつ１つのヘッダを、２つの除去したヘッダが配置されていた間隙の中間に据え付けることができる。カバー（例えば、図１３のカバー１００２ｂに類似するカバー）を、ヘッダの両側に結果として生じる間隙に据え付けることができる。相互に離間される密に積み重ねたヘッダの配設を提供するように、種々のカバーおよびヘッダを混合および整合することができる。

ヘッダ１１１０は、アセンブリを容易にする、および／または動作、信頼性、および／または性能を向上させる、種々の特徴を含むことができる。図１４は、モジュール式デバイスまたは治工具構成要素を保定するための、Ｔ形スロット付属物等の、スロット１１２３、１１２５を伴う載置特徴１１１３、１１１５を有する、据え付けて組み立てたヘッダ１０１０ａを示す。一部の実施形態では、アクチュエータのアセンブリおよび据え付けを容易にするように、導管管理（例えば、ケーブル管理、ホース管理、管路管理等）のための構成要素が、載置特徴１１１３、１１１５に連結される。これらの構成要素は、締め具または他のタイプの拘束デバイスとすることができる。したがって、アクチュエータの底部に導管が接近しないようにすることができる。

図１４のヘッダ１１１０ａは、基部１１６９と、端部キャップ１１７５と、端部キャップ１１７５を通って延びるホース１１７１、１１７３とを含む。基部１１６９は、複数の一体的な流体通路１１６１、１１６３を含む。加圧流体（例えば、空気）または真空を、通路１１６１、１１６３を介して提供することができる。一部の実施形態では、通路１１６１、１１６３は、アクチュエータ１１７７を空気圧で動作させるために用いられる。加圧流体は、アクチュエータ１１７７を作動させるために使用することができ、一方で、真空は、アクチュエータ１１７７のホルダによって使用される。通路１１６１、１１６３は、基部１１６９に一体化されているので、別々の加圧／真空管路に関連する問題を最小限に抑える、または回避するように、流体通信は、アクチュエータ１１７７で確実に維持することができる。他の実施形態では、ヘッダ１１１０ａは、好都合な管路の交換を行うことができるように、基部１１６９とは別の加圧／真空管路を有することができる。

図示されるヘッダ１１１０ａ、１１１０ｂは、アクチュエータの追加または除去を容易にするように、組み立ておよび配管／配線を行うことができる。加えて、構成要素は、信頼性のある動作を確保するように保護または単離されてもよい。例えば、基部１１６９の中空ビーム１１１８は、電気接続部、流体接続部（例えば、空気接続部）等の接続部を収容することができる。広範囲の異なるタイプの接続を、中空ビーム１１１８の内側に沿って位置決めすることができる。アクチュエータは、機械の休止時間を最小限に抑える、または制限するように、これらの内部接続部を使用して容易に据え付けることができ、それによって、機械の休止時間を低減して生産を増加させる。

ヘッダまたはカバー等の、ヘッダおよび隣接する構成要素は、加工中に生成される副生成物から、アクチュエータの下にある空間を遮蔽することができる。図１４および１５は、材料（例えば、水、破片等）がヘッダ１１１０ａとヘッダ１１１０ｂとの間に落下するのを防止する、制限する、または実質的に防止するように、相互に封止係合する、ヘッダ１１１０ａ、１１１０ｂを示す。図示されるヘッダ１１１０ａは、封止を形成するようにヘッダ１１１０ｂと接触する、封止デバイス１１２１を含む。

図１５を参照すると、封止１１１９は、ヘッダ１１１０ｂに対して封止デバイス１１２１を押圧することによって形成される。封止１１１９は、流体封止（例えば、防水封止）、気密封止、または他のタイプの封止とすることができる。所望の封止は、ヘッダ１１１０ａの表面１１２０とヘッダ１１１０ｂの表面１１２２との間の距離を変動させることによって得ることができる。破片または水が封止１１１９を過ぎて流出する場合には、所望の封止１１１９が達成されるまで、封止デバイス１１２１を調整することができる。

封止デバイス１１２１は、接着剤（例えば、糊、接合剤等）、１つ以上の締結具等を介して、ヘッダ１１１０ａのビーム１１１８に固定して連結することができる。図１５の封止デバイス１１２１は、概して、封止部材１１３７（ブラダ封止として図示される）と、封止部材１１３７内のチャンバ１１３６と、流体管路１１４１に連結される吸入弁１１３０とを含む。本体１１３７は、全体的または部分的に、異なる構成を持つことができる順応性材料で作製することができる。順応性材料は、発泡体、ポリマー、ゴム、それらの組み合わせ等を含むことができる。

吸入弁１１３０は、封止部材１１３７内の流体の量を制御する１つ以上のコントローラまたはスイッチと通信することができる。チャンバ１１３６は、所望のレベルの封止部材１１３７の膨張を達成するように、流体を充填することができる。封止部材１１３７を膨張させるために、流体源１１４６（図１４に示される）は、管路１１４１を通してチャンバ１１３６内に流体を送達することができる。一実施形態では、流体源１１４６は、空気加圧デバイス（例えば、空気圧縮機）とすることができる。部分的または完全に膨張した封止部材１１３７は、封止１１１９を形成するためにヘッダ１１１０ｂを圧迫し、ヘッダ１１１０ａとヘッダ１１１０ｂとの間にいくらかの移動がある場合であっても、当該封止を維持することができる。加工後に、封止部材１１３７は、チャンバ１１３６内の流体を、弁１１３０、または排出弁等の別の弁を通過させて外に出すことによって、収縮させることができる。したがって、封止部材１１３７は、異なるサイズおよび／または許容度のヘッダとカバーとの間の互換性を提供するように、ヘッダ１１１０ａおよび隣接する構成要素の位置に基づいて、膨張または収縮させることができる。

図１６は、以下に詳述することを除いて、図１５の封止デバイス１１２１に概して類似する、封止部材１２００を示す。封止部材１２００は、概して中実断面（すなわち、中空ではない）を有し、かつ全体的または部分的に、大きい変形に耐えることができる、発泡体（例えば、独立気泡発泡体、連続気泡発泡体等）等の圧縮性材料で作製され得る。封止デバイス１２００は、ヘッダ１２１２の表面１２１０に固定することができ、かつ隣接するヘッダ１２１４に向かって突出させることができる。一部の実施形態では、封止デバイス１２００は、モノリシック的に形成される封止部材である。

封止部材は、単一部品または複数部品構造を有することができ、かつあらゆる好適な断面外形を有してもよい。例えば、封止部材の断面外形は、略多角形（例えば、長方形または正方形の）、円筒形、半円形等とすることができる。図１５の封止部材１１３７は、略半円形であり、図１６の封止部材１２００は、略多角形であり、略長方形で示される。必要または所望に応じて、他の断面外形も可能である。封止部材は、それらの長手方向長さに沿って概して一定の断面外形も有することができる。このような封止部材は、概して平行な構成要素間で使用するのに特に好適である。代替として、封止部材は、平行ではない構成要素間で使用するために、それらの長手方向長さに沿った変動断面外形を有してもよい。

図１７および１８は、ヘッダおよび／またはカバーを伴って使用することができる封止デバイスを示す。図１７は、ヘッダ１３０６とヘッダ１３０８との間に画定される間隙１３０２を覆って延びる、封止デバイス１３００を示す。封止デバイス１３００は、破片が間隙１３０２内に落下するのを最小限に抑え、制限し、または実質的に防止し、かつ概して、一対の係合部材１３１０、１３１２と、本体１３２０とを含む。係合部材１３１０、１３１２は、それぞれヘッダ１３０６、１３０８に封止状態で係合することができる。ユーザは、封止デバイス１３００を再位置決めまたは除去するように、ヘッダ１３０６、１３０８の封止デバイス１３００を好都合に持ち上げることができる。一部の実施形態では、封止デバイス１３００は、ヘッダ１３０６、１３０８のうちの１つに、固定または回転可能に連結される。

図１８を参照すると、封止デバイス１４００は、ヘッダ１４０６とヘッダ１４０８との間に延びる。封止デバイス１４００は、間隙１４０２を遮蔽するように、ヘッダ１４０６、１４０８内に組み込むことができる。図示される実施形態では、封止デバイス１４００は、それぞれ、ヘッダ１４０６、１４０８のスロット１４１６、１４１８内に延び、かつヘッダ１４０６、１４０８のうちの１つに、固定して連結することができる。封止デバイス１４００がヘッダ１４０６に固定して連結される場合、ヘッダ１４０６、１４０８が互いに向かって移動する時に、封止デバイス１４００は、スロット１４１８内に摺動することができる。

図１９は、中空ビーム１５１０と、ビーム１５１０から下向きに延びる裾部１５１２とを含む、基部１５００を示す。ビーム１５１０は、アクチュエータを受容するための直線配列の開口１５２５を含む。裾部１５１２は、第２の部分１５３４から離間した第１の部分１５３２を含む。図示される第１および第２の部分１５３２、１５３４は、空間１５３６を画定するガードである。したがって、第１および第２の部分１５３２、１５３４は、アクチュエータを保護することができ、かつホース、配管等の構成要素を受容するための空間を提供することができる。

基部１５００は、押出、成形、機械加工、ミリング等を伴う加工を含む、製造プロセスによって形成することができる。図示される基部１５００は、押出プロセスによって形成される、複合物、ポリマー、金属（例えば、アルミニウム合金、陽極酸化アルミニウム等）等の工業材料で作製することができる。通路、載置特徴、スロット、封止デバイスの部分等も、押出プロセスを通じて作製されてもよい。開口１５２５は、単一部品構造を伴う基部を生成するように、ドリルによる穴開けまたはミリングプロセスを介して形成することができる。他の実施形態では、基部１５００は、複数部品構造を有することができる。例えば、ビーム１５１０は、締結具によって相互に連結される、複数の別々の部材を含むことができる。一部の実施形態では、基部１５００および／またはビーム１５１０は、溶接物とすることができる。例えば、基部１５００の部分は、押出プロセスによって形成することができ、部分は、押出部分を伴って組み立てられる溶接物とすることができる。

基部１５００は、全体的または部分的に、１つ以上の金属、複合物、ポリマー、またはそれらの組み合わせで作製されてもよい。複合物は、強化要素（例えば、繊維、粒子等）、充填剤、結合剤、マトリクス等を含み得るが、これに限定されない。金属、木材、ガラス繊維、ポリマー、プラスチック、金属、セラミック、ガラス等は、個々にその成分の特性とは異なる特性を伴うビームを生成するように、相互に組み合わせることができる。一部の実施形態では、基部１５００は、繊維強化複合物、粒子強化複合物、積層物（例えば、相互に組み立てられる多数の薄層）、またはそれらの組み合わせを含むことができる。複合物のマトリクスは、金属、ポリマー、または繊維等の他の強化構成要素をカプセル化するための他の好適な材料で作製することができる。積層物は、一方向性積層物、クロスプライ積層物、斜交積層物、対称積層物等とすることができる。複合物基部１５００は、非複合物特徴（例えば、組み込まれる金属の載置特徴）等を含むことができる。一部の実施形態では、基部１５００は、大部分が繊維強化複合物で作製される。必要または所望に応じて、金属構成要素を複合材料内に組み込むことができる。

製造費用を低減するために、ヘッダおよびカバーの両方を、同じ構成要素で作製する、または同じ構成要素を組み込むことができる。基部は、実質的に改造せずに破片カバーとして使用できるものもあれば、開口１５２５、またはヘッダを生成する他の特徴を形成するように、さらに加工できるものもある。例えば、カバーは、開口１５２５を伴わずに、図１９の基部１５００で作製することができる。したがって、製造費用および複雑さは、位置決め装置の主要な構成要素に同じ構成要素を使用することによって低減することができる。

上述した種々の方法および手法は、開示される実施形態を実行する多数の方法を提供する。さらに、当業者は、本明細書で開示される異なる実施形態から、レールおよびヘッダ等の種々の特徴の互換性を認識されるであろう。同様に、上記に論じた種々の特徴および作用、ならびにそのような特徴または作用のそれぞれに対する他の周知の同等物は、本明細書で説明される原理による方法を実施するために、当業者によって、混合および整合することができる。例えば、本明細書で開示される位置決め装置は、機械工具、ミリング機、ボール盤、測定機（例えば、座標測定機）、非破壊試験機、アセンブリシステム等の、広範囲の製造システムとともに使用することができる。加えて、本明細書で説明および示される方法は、説明される作用の厳密な順序に限定されず、また、必ずしも記載される作用の全ての実施に限定されるものではない。他の一連の事象または作用、全ての事象に満たないもの、または事象の同時発生を、開示される実施形態を実施する際に用いてもよい。

本発明は、ある実施形態および実施例に即して開示したが、当業者は、本発明が、特に開示された実施形態を超えて、他の代替の実施形態、および／または用途、明らかな変形例、ならびにその同等物にまで及ぶことを理解されるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲による場合を除いて、本発明が制限されることを意図していない。

Claims (49)

1. 加工物を支持するシステムであって、
   複数の別個の第１の載置領域を有する第１の支持レールと、
   複数の別個の第２の載置領域を有する第２の支持レールであって、該第２の載置領域および対応する第１の載置領域は、複数の横方向の載置位置を画定する、第２の支持レールと、
   該第１の支持レールと該第２の支持レールとの間の受容窓と、
   該第１の支持レールおよび該第２の支持レールの上に静置するように、そして、加工物の少なくとも一部を支持するように寸法決定されるヘッダと、
   を備え、該ヘッダは、
   ビームと、
   アクチュエータの自由端が、該ビームから離れるように、そして、該ビームに向かって移動可能であるように、該ビームに固定して連結される、アクチュエータのパネルと、
   該ヘッダの第１の端部における第１の係止機構と、該第１の端部に対向する該ヘッダの第２の端部における第２の係止機構と
   を備え、該第１および第２の係止機構は、該第１および第２の係止機構が係止構成である場合に、該ヘッダを該横方向の載置位置のうちの１つにおいて保つように、一対の該第１および第２の載置領域に連結可能であり、該ヘッダは、該第１の係止機構および該第２の係止機構が係止解除構成である場合に、該第１の支持レールおよび該第２の支持レールに対して移動可能である、システム。
2. 前記ヘッダは、前記第１および第２の係止機構が、前記係止解除構成である場合に、該第１の支持レールおよび該第２の支持レールから垂直に離れて持ち上げられるように適合される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記アクチュエータのパネルは、前記ビームを通って延びる、請求項１に記載のシステム。
4. 前記アクチュエータのパネルは、前記第１の支持レールの長手方向軸および前記第２の支持レールの長手方向軸のうちの少なくとも１つに対して実質的に垂直である、請求項１に記載のシステム。
5. 前記アクチュエータのそれぞれは、前記受容窓を通って延びるそれぞれの作用線に沿って、独立して移動可能である、請求項１に記載のシステム。
6. 前記ヘッダは、前記加工物を支持する、または工具に連結するように、前記アクチュエータのパネルと協働する少なくとも１つの定置ホルダを含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つの定置ホルダは、細長いロッドまたはプラットフォームを伴うアーチである、請求項６に記載のシステム。
8. 前記第１および第２の係止機構のうちの少なくとも１つは、前記第１および第２の載置領域のうちの１つを貫通するように構成される配置ピンを含む、請求項１に記載のシステム。
9. 前記ビームは、該ビームの前記第１の端部および前記第２の端部が、それぞれ、前記第１の支持レールおよび前記第２の支持レールを覆うように、十分に長い軸方向の長さを有する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記第１の載置領域は、前記第１の支持レールの上面内に形成され、前記第２の載置領域は、前記第２の支持レールの上面内に形成される、請求項１に記載のシステム。
11. 対応する横方向の載置位置で位置決めされるように適合され、かつ、前記第１の支持レールおよび前記第２の支持レールの上に静置するように寸法決定される複数のヘッダをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
12. 前記アクチュエータのうちの少なくとも１つは、前記ビームの長手方向軸に対して横方向にオフセットされた位置の間で移動可能である、請求項１に記載のシステム。
13. 前記アクチュエータのうちの少なくとも１つは、前記ビームの載置領域と噛合して、複数の事前設定されたアクチュエータ載置位置を画定するように適合される、載置板を有する、請求項１に記載のシステム。
14. 前記ヘッダは、前記ヘッダに対して移動可能な別の構成要素と封止を形成するように構成される、封止デバイスをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
15. 前記封止デバイスは、前記ビームに沿って長手方向に延びる、膨張可能なブラダ封止である、請求項１４に記載のシステム。
16. 加工物を加工するための製造システムであって、
    第１の支持レールおよび第２の支持レールを有する定置フレームであって、該第１の支持レールは、その中に形成される複数の離間した別個の第１の載置領域を含み、該第２の支持レールは、その中に形成される複数の離間した別個の第２の載置領域を含み、対応する横方向の複数対の該第１の載置領域および第２の載置領域は、据付位置を画定する、定置フレームと、
    該据付位置のそれぞれにおいて位置決め可能な複数のヘッダであって、該ヘッダのそれぞれは、機械加工システムによって加工される加工物の少なくとも一部を支持するように適合される、１列の可動アクチュエータを含む、複数のヘッダと、
    を備える、製造システム。
17. 前記ヘッダのそれぞれは、対応する一対の前記第１および第２の載置領域に固定して連結されるように構成される、請求項１６に記載の製造システム。
18. 前記ヘッダのうちの少なくとも１つは、前記第１の支持レールと前記第２の支持レールとの間で横方向に延び、かつそれらの上に静置するビームを含む、請求項１６に記載の製造システム。
19. 各ヘッダは、前記フレームに固定して連結するための係止状態と、該フレームに対して移動するための係止解除状態とを有する、係止機構を含む、請求項１６に記載の製造システム。
20. 前記ヘッダのうちの少なくとも１つは、ビームと、該ビームに対する複数の事前設定された載置位置に載置可能であるアクチュエータとを有し、該事前設定された載置位置は、隣接するヘッダの間にある、請求項１６に記載の製造システム。
21. 前記ヘッダのうちの少なくとも１つは、細長い部材と、該細長い部材の載置領域と噛合して、複数の事前設定されたアクチュエータ載置位置を画定するように適合される載置板を含む、アクチュエータとを有する、請求項１６に記載の製造システム。
22. 前記第１の支持レールおよび前記第２の支持レールによって支持される、少なくとも１つのカバーであって、隣接する一対のヘッダの間の間隙の実質的に全てを塞ぐ、カバーをさらに備える、請求項１６に記載の製造システム。
23. 前記カバーのうちの少なくとも１つは、通路を画定するように十分に幅が広い、請求項２２に記載の製造システム。
24. 前記ヘッダのうちの１つの幅に概して等しい、またはその１／２倍である幅をそれぞれ有する複数のカバーをさらに備える、請求項１６に記載の製造システム。
25. 加工物が加工される場合に、隣接する構成要素の概して下にある空間を水および破片から遮蔽するように、該隣接する一対の構成要素の間にカバーをさらに備える、請求項１６に記載の製造システム。
26. 前記カバーは、ヘッダの形態である前記隣接する構成要素のうちの少なくとも１つとの流体封止を形成する、請求項２５に記載の製造システム。
27. 前記複数のヘッダは、相互の間で流体密封止を形成するように相互に接続される、請求項１６に記載の製造システム。
28. 前記ヘッダのうちの１つは、隣接するヘッダまたはカバーに係合するように適合される膨張可能な封止デバイスを含む、請求項１６に記載の製造システム。
29. 加工物を位置決めするためのシステムであって、
    第１の支持レールと、
    該第１の支持レールから離間した第２の支持レールであって、該第１の支持レールおよび該第２の支持レールは、該第１の支持レールおよび該第２の支持レールの長手方向長さに沿って配置される、複数の別個の載置位置を画定する、第２の支持レールと、
    該第１の支持レールおよび該第２の支持レールの長さに沿って独立して移動可能であり、かつ該別個の載置位置のそれぞれにおいて、該第１の支持レールおよび該第２の支持レールに固定して連結可能である、複数の細長い直立ヘッダであって、該ヘッダのそれぞれは、該第１の支持レールおよび該第２の支持レールの上に静置するように適合される、細長い直立ヘッダと、
    を備える、システム。
30. 前記ヘッダのうちの少なくとも１つは、前記第１および第２の支持レールのうちの１つに固定して連結するための係止構成と、該ヘッダが、該第１および第２の支持レールに対して移動できるようにするための係止解除構成とを有する係止機構を含む、請求項２９に記載のシステム。
31. 前記ヘッダのうちの１つは、固定長さを伴うアクチュエータのパネルを有し、該アクチュエータのそれぞれは、該アクチュエータのパネルの高さを調整するように、上昇構成と、下降構成とを有する、請求項２９に記載のシステム。
32. 前記ヘッダのうちの少なくとも１つは、複数のアクチュエータを有し、前記第１および第２の支持レールの頂面は、該複数のアクチュエータに沿って垂直方向中間に位置決めされる、請求項２９に記載のシステム。
33. 前記ヘッダのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの直立可動アクチュエータと、前記加工物を支持するように該少なくとも１つの直立可動アクチュエータと協働する、少なくとも１つの固定高さの支持構成要素とを有する、請求項２９に記載のシステム。
34. 前記複数の細長い直立ヘッダは、前記第１および第２の支持レールに沿って水平に積み重ね可能である、請求項２９に記載のシステム。
35. 複数のアクチュエータを受容するように適合される押出本体であって、該本体によって携持される該複数のアクチュエータに連結可能である少なくとも１つの流体通路を含む、押出本体を備える、ヘッダ装置。
36. 前記ヘッダ装置に隣接する構成要素と協働して、該隣接する構成要素と耐水および耐破片障壁を形成するように位置決めされる、封止デバイスをさらに備える、請求項３５に記載のヘッダ装置。
37. 前記押出本体は、前記封止デバイスの一部を形成するための少なくとも１つの押出特徴を含む、請求項３６に記載のヘッダ装置。
38. 前記封止デバイスは、膨張可能な封止部材を含む、請求項３６に記載のヘッダ装置。
39. 前記押出本体は、構成要素載置スロットを含む、請求項３６に記載のヘッダ装置。
40. 前記構成要素載置スロットは、略Ｔ字形の断面外形を有する、請求項３９に記載のヘッダ装置。
41. 前記本体は、大部分が、複合物、金属、またはそれらの組み合わせを含む、請求項３５に記載のヘッダ装置。
42. 加工物を加工する方法であって、
    複数のヘッダが、第１のレールと第２のレールとの間で横方向に延びるように、該第１のレール内に形成される複数の第１の載置領域、および該第１のレールから離間した該第２のレール内に形成される複数の第２の載置領域の上に、該複数のヘッダを位置決めすることと、
    各係止機構が、該第１および第２の載置領域のうちの１つによって受容されるように、該ヘッダの係止機構を使用して、該ヘッダを該第１および第２のレールに固定して連結することと、
    加工物を該ヘッダの該アクチュエータの上に設置することと、
    可動機械加工アセンブリを使用して、該加工物を加工することと、
    該アクチュエータから該加工された加工物を除去することと、
    該係止機構を使用して、該第１および第２のレールから該ヘッダのうちの１つを分断することと
    を含む、方法。
43. 前記第１および第２のレールから前記ヘッダを分断した後に、該第１および第２のレールに対して該ヘッダのうちの少なくとも１つを移動させることをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
44. 前記複数のヘッダを位置決めするステップは、前記第１および第２のレールに沿って前記複数のヘッダを水平に積み重ねるステップをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
45. 前記加工物を前記アクチュエータの上に設置することは、該加工物を、複数列の該アクチュエータで形成されるパネルの上に位置決めすることをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
46. 前記少なくとも１つのアクチュエータを支持する前記ヘッダのうちの１つのビームに対して、該アクチュエータのうちの少なくとも１つを偏心して位置決めすることをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
47. 前記アクチュエータが、前記第１および第２の載置位置で該アクチュエータを支持する前記ヘッダのビームを通って延びている間に、該アクチュエータのうちの１つを、第１の載置位置から第２の載置位置まで移動させることをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
48. 耐水および／または耐破片障壁を生成するように、隣接するヘッダに係合することをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
49. 前記隣接するヘッダの間で封止デバイスを圧縮することをさらに含む、請求項４８に記載の方法。

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