KR20180134913A

KR20180134913A - 나선형 플라이트를 형성하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180134913A
Application number: KR1020187030141A
Authority: KR
Inventors: 헤이엘 스마이어
Original assignee: 로보 헬릭스 피티와이 리미티드
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-12-19
Also published as: US11161162B2; EP3429774A4; AU2017233542B2; CN109153059B; CA3052214C; EP3429774B1; US20190099794A1; MX2018011239A; EP4252933A2; CA3052214A1; FI3429774T3; CN109153059A; WO2017156587A1; DK3429774T3; KR102306643B1; EP3429774A1; EP4252933A3; AU2017233542A1; PL3429774T3; PT3429774T

Abstract

나선형 스크류 플라이트의 형성에 사용하기 위한 장치로서, 상기 장치는: 구동부, 상기 구동부의 작동에 응답하여 주축의 방향으로 서로에 대해 상대적인 축방향 이동을 위해 배치되는 제1 및 제2 지지 헤드들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 지지 헤드들은 측방향 위치 조정, 그에 의해 상기 제1 및 제2 지지 헤드들은 각각의 측방향 축들의 방향으로 주축에 대해 측방향으로 변위되거나 이동될 수 있음, 및 회전 위치 조정들을 포함하는 복수의 위치 조정들을 제공할 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 작업 헤드들 중 적어도 하나는 주축에 동축으로 대체로 평행한 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.

Description

나선형 플라이트를 형성하기 위한 방법 및 장치

본 발명은 일반적으로 스크류, 나선형 또는 스파이럴 형상의 플라이트들의 제조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 그러한 플라이트들을 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 플라이트들은 다른 목적들 및 어플리케이션들에 사용될 수 있지만, 이와 같이 형성된 플라이트들은, 예를 들어, 재료들 또는 액체들을 이송하기 위한 오거들(augers)과 같은 스크류 컨베이어들에서의 어플리케이션을 발견할 수 있다.

종래의 단면 스크류 플라이트들을 제조하는 현재의 방법들은 두가지 기본 기술을 이용한다. 제1 기술은 미리결정된 피치의 완전한 플라이트 섹션을 형성하도록 플라이트 블랭크의 세그먼트들을 가압하기 위해 적절하게 형상화된 다이들 세트를 사용한다. 이후, 각 플라이트 섹션은 일반적으로 샤프트에 순차적으로 용접되어 완전한 컨베이어 스크류를 형성할 수 있다. 이 기술의 일례는 특허 명세서 WO 2013/003903에 개시되어 있다. 제2 기술은 두쌍의 측면 플레이트들의 사용을 포함한다. 각 쌍의 측면 플레이트들은 제1 고정된 플레이트 및 제2 이동식 플레이트를 갖고, 제2 플레이트는 고정된 플레이트에 대해 이동 가능하다. 플레이트들은 0 내지 180도 범위의 세그먼트들을 트위스트하도록 플라이트 블랭크와 결합한다. 이 방법은 미리결정된 피치로 플라이트를 형성한다. 이 기술의 일례는 US 특허 명세서 3485116에 개시되어 있다.

제1 양태에서, 실시예들에는, 나선형 스크류 플라이트의 형성에 사용하기 위한 장치가 개시되며, 상기 장치는: 구동부, 상기 구동부의 작동에 응답하여 주축의 방향으로 서로에 대해 상대적인 축방향 이동을 위해 배치된 제1 및 제2 지지 헤드들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 지지 헤드들은 측방향 위치 조정, 그에 의해 상기 제1 및 제2 지지 헤드들은 각각의 측방향 축들의 방향으로 주축에 대해 측방향으로 변위될 수 있음, 및 회전 위치 조정을 포함하는 복수의 위치 조정들을 제공할 수 있도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 작업 헤드들 중 적어도 하나는 주축에 대체로 평행하거나 동축인 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.

특정 실시예들에서, 제1 지지 헤드는 구동부의 작동에 응답하여 주축 방향으로 이동 가능할 수 있도록 구동부에 작동 가능하게 연결되며, 제2 지지 헤드는, 주축의 방향의 축방향 이동이 금지되도록 작동 가능하게 장착된다. 특정 실시예들에서, 제1 및 제2 지지 헤드들은 축방향 이동을 위해 장착될 수 있고, 또한 하나 또는 둘 모두가 회전 가능할 수 있도록 장착될 수 있다.

특정 실시예들에서, 구동부는 선형 액추에이터를 포함한다.

특정 실시예들에서, 제1 지지 헤드는 그 관련된 측방향 축의 방향으로 이동 가능할 수 있도록 장착된 본체를 포함한다. 특정 실시예들에서, 제1 지지 헤드는 측방향 축의 방향으로 이동 가능하도록 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함한다. 특정 실시예들에서, 제2 지지 헤드는 그 관련된 측방향 축의 방향으로 이동 가능하도록 장착된 본체를 포함한다. 특정 실시예들에서, 제1 지지 헤드는 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함하고, 홀더는 그 관련된 측방향 축과 대체로 평행하게 연장되는 피봇 축을 중심으로 서로에 대해 독립적으로 피봇 가능하도록 장착된 복수의 홀더 컴포넌트들을 포함한다.

특정 실시예들에서, 제2 지지 헤드는 그 관련된 측방향 축의 방향으로 이동 가능할 수 있도록 장착된 본체를 포함한다. 특정 실시예들에서, 제2 지지 헤드는 본체에 작동 가능하게 연결된 홀더를 포함하고, 홀더는 측방향 축에 평행하게 연장되는 피봇 축을 중심으로 서로에 대해 독립적으로 피봇 가능하도록 장착된 복수의 홀더 컴포넌트를 포함한다.

특정 실시예들에서, 제1 지지 헤드는 제1 지지 헤드의 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함하며, 홀더는 대향 단부들을 갖는 세장형 몸체, 일단부로부터 타단부를 향해 연장되고 타단부가 짧게 종결되는 슬롯을 포함하며, 상기 슬롯은 이격된 내부 에지들에서 종결되는 대향되는 V자형 측면들을 포함하여 그들 사이에 갭 또는 만곡부를 제공할 수 있다. 특정 실시예들에서, 제2 지지 헤드는 제2 지지 헤드의 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함하고, 홀더는 대향되는 단부들을 갖는 세장형 몸체, 일단부로부터 타단부를 향해 연장되고, 타단부가 짧게 종결되는 슬롯을 포함하며, 상기 슬롯은 이격된 내부 에지들에서 종결되는 대향되는 V자형 측면들을 포함하여 그들 사이에 갭 또는 만곡부를 제공할 수 있다. 이러한 구성은 블랭크의 측면 에지의 균일한 회전을 허용하여 간섭이 발생하도록 할 수 있다. 이 간섭은 대부분의 스크류 또는 나선형 플라이트 세그먼트 형성들에 대해 최소한이고 허용된다. 특정 실시예들에서, 제1 및/또는 제2 지지 헤드들의 홀더는 일체형 컴포넌트를 포함한다. 특정 실시예들에서, 장치는 나선형 스크류 플라이트가 형성되는 블랭크 형태의 탄력성 또는 탄성으로부터 기인한 계산된 스프링 백 효과를 보상하기 위한 장치를 포함한다.

특정 실시예들에서, 제2 지지 부재의 본체는 회전축을 중심으로 한 회전을 위해 장착된다.

특정 실시예들에서, 장치는 메인 구조물을 포함하고, 구동부 및 제1 및 제2 지지 부재들은 메인 구조물에 작동 가능하게 장착된다.

특정 실시예들에서, 측방향 축들의 방향으로의 제1 및 제2 지지 헤드들의 측방향 이동은 구동부가 없는 자유 이동이다. 특정 실시예들에서, 회전축을 중심으로 작업 헤드들 중 하나의 회전은 구동부가 없는 자유 이동이다.

특정 실시예들에서, 측방향 축들 방향으로의 제1 및 제2 지지 헤드들의 초기 위치는 제1 지지 부재가 주축의 방향으로 당겨지기 전에 기계식으로 또는 수동으로 위치되거나 제자리에 유지된다.

특정 실시예들에서, 제1 및 제2 지지 헤드들의 측방향 축들의 방향으로의 측방향 이동은 각각의 구동부들에 의해 영향을 받는 구동된 이동이다. 특정 실시예들에서, 회전축을 중심으로 작업 헤드들 중 하나의 회전은 추가 구동부에 의해 영향을 받는 이동이다. 특정 실시예들에서, 각각의 구동된 이동은 별개의 또는 상이한 구동부에 의해 영향을 받는다. 특정 실시예들에서, 구동부들은 원하는 나선형 플라이트를 생성하도록 동기화된다.

특정 실시예들에서, 그리퍼들 또는 홀더들은 상이한 두께의 블랭크들을 보상하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 압력 하에서 힘을 제공하도록 배치된 접촉 핀들은 블랭크를 제 위치에 고정하기 위해 제공될 수 있다.

장치는 블랭크의 에지 영역들이 플라이트 나선의 자연적 또는 실제 형성 경로에 따라 이동하는 것을 가능하게 한다. 자연적 또는 실제의 형성 경로 이동은 일반적으로 나선 축에 대해 직각으로, 플라이트 나선 축을 중심으로 회전하여, 및 플라이트 나선 축에 직각인 축을 중심으로 회전하는 이동을 포함한다.

제1 지지 부재가 축 X-X 방향으로 당겨지므로, 제2 지지 부재는 플라이트의 자연적인 형성 회전에 대응하고 축 M-M을 중심으로 회전한다. 플라이트는 자연적인 나선형 경로를 형성한다. 제1 지지 부재는 미리결정된 길이로 연장되고, 이는 플라이트에서의 스프링백(탄성 변형)으로 인한 계산된 오프셋 길이를 포함한다.

특정 실시예들에서, 미리결정된 길이로 플라이트를 형성한 후, 재료의 자연적인 스프링백(탄성 변형)을 보상하기 위해 추가적으로 계산된 거리 또는 커버리지를 이동시킴으로써 유사한 기술이 이용될 수 있다. 이 지점에서, 플라이트는 릴리스되고 스프링 백은 정확하게 측정될 수 있다. 플라이트는 이러한 업데이트된 스프링백(탄성 변형)을 포함하도록 재형성될 수 있다. 이러한 공정은 미리결정된 플라이트 피치가 정확하게 달성될 때까지 반복될 수 있다.

특정 실시예들에서, 장치는 경사진 나선을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 지지 헤드들은 측방향 축들의 방향으로 측방향으로 조절될 수 있도록 장착된다. 이들 위치 조정들은 구동된 조정들이다; (즉, 적합한 구동부가 위치 조절들을 야기하는데 사용될 수 있다). 제1 및 제2 지지 헤드들은 형성 동안 주축에 대해 각을 이루어 경사지도록 측방향으로 조정된다. 형성된 나선은 중심 축에 대해 미리결정된 각도인 측면 에지들을 갖는다.

본 발명의 일부이며, 일례로, 개시된 발명들의 원리들을 설명하는, 첨부된 도면들과 함께 얻어질 때 이하의 상세한 설명으로부터 다른 양태들, 특징들, 및 이점들이 명백해질 것이다.

첨부된 도면들은 다양한 실시예들의 이해를 용이하게 한다.
도 1은 초기 스테이지에서의 제1 실시예에 따른 장치의 등각도이다.
도 2는 성형 공정에서 추가 스테이지를 도시하는 도 1에 도시된 장치의 등각도이다.
도 3은 공정의 추가 스테이지를 도시하는 도 1에 도시된 장치의 등각도이다.
도 4는 도 1에 도시된 장치의 평면도이다.
도 5는 도 1 및 도 4에 도시된 스테이지에서 도 1 내지 도 4에 도시된 장치의 보다 상세한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 스테이지에서 도 5의 도면과 유사한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 스테이지에서 도 6의 도면과 유사한 도면이다.
도 8은 도 1, 도 4 및 도 5의 스테이지에서 도 1 내지 도 7에 도시된 장치의 단면도이다.
도 9는 도 2 및 도 6의 스테이지에서의 단면도이다.
도 10은 장치와 함께 사용하기 위한 블랭크의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 블랭크의 등각도이다.
도 12 내지 도 15는 일 실시예에 따른 장치의 컴포넌트의 다양한 도면들이다.
도 16 내지 도 18은 다른 실시예에 따른 장치의 컴포넌트의 다양한 도면들이다.
도 19 내지 도 21은 다른 실시예에 따른 장치의 컴포넌트의 다양한 도면들이다.
도 22 및 도 23은 일 실시예에 따른 동작의 다양한 스테이지들에서의 장치의 부분들의 등각도이다. 그리고
도 24 및 도 25는 다른 실시예에 따른 작동의 다양한 스테이지들의 장치의 부분들의 등각도이다.
도 26 및 도 27은 다른 실시예에 따른 장치의 등각도이다.
도 28 및 도 29는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 등각도이다.
도 30 내지 도 32는 장치의 컴포넌트의 다양한 도면이다.
도 33 내지 도 36은 경사진 나선을 형성하기 위한 장치의 다양한 도면들이다.
도 37 및 도 38은 특정 실시예들에 따른 장치의 등각도 및 단면도이다.
도 39 내지 도 41은 상이한 위치들에서 제2 실시예에 따른 장치의 일단부로부터의 개략적인 등각도이다.
도 42 내지 도 44는 상이한 위치들에서 도 39 내지 도 41에 도시된 장치의 타단부로부터의 개략 등각도이다.
도 45는 도 39 내지 도 44에 도시된 장치의 일부를 형성하는 제1 지지 헤드의 개략 등각도이다.
도 46은 도 39 내지 도 44에 도시된 장치의 일부를 형성하는 제2 지지 헤드의 개략 등각도이다.
도 47 및 도 48은 상이한 위치들에서의 도 45에 도시된 지지 헤드의 단순화된 단면도이다.
도 49는 도 45에 도시된 지지 헤드의 개략적인 단면도이다.
도 50 및 도 51은 도 45 및 46에 도시된 장치의 일부의 상세한 등각도이다.
도 52는 도 46 및 도 53 및 54에 도시된 부분의 보다 상세한 단면도이며, 성형 공정 동안 나선형 플라이트의 프로파일의 변화를 도시한다.

특히 도면의 도 1 내지 도 11을 참조하면, 스파이럴, 나선형 또는 스크류 형상의 구조물의 플라이트의 형성에 사용하기 위한 장치 또는 머신(10)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에 상세히 도시된 바와 같이, 플라이트는 블랭크(80)로 형성되고, 이는 외부 주변 에지(82)를 갖는 대체로 원형의 디스크형 부재 형태의 대체로 환형 바디(81), 내부 주변 에지(84)를 갖는 내부 또는 중심 홀(83)이며, 외부로부터 내부 에지들(82 내지 84)로 분리되어 대향되는 측면 에지들(85 및 86)을 제공할 수 있다. 도시된 실시예에서, 블랭크(80)는 내부 원형홀을 갖는 대체로 원형이고, 외부 주변 에지 및 내부 주변 에지는 둘레방향 에지들이다. 다른 실시예들에서, 블랭크는 원형일 필요는 없다. 블랭크는, 예를 들어, 스틸, 알루미늄을 포함하는 금속들과 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있고 약간의 탄성 또는 탄성 변형 특성들을 가질 수 있다. 중심 축 A-A는 홀(83)의 중심을 통해 연장된다. 측면 에지들(85, 86)은 축 A-A에 대하여 반지름 방향으로 연장된다. 이와 같이 측면 에지들은 서로에 대해 약간 경사진다.

장치(10)는 주요 구조물, 프레임 또는 하우징(12)을 포함하며, 이는, 도시된 형태에서, 경성 구조물을 형성하도록 함께 작동 가능하게 고정되는 단부 벽들(13, 14) 및 측벽들(15, 16)을 포함한다. 구조물 또는 하우징(12)은 그 내부에 구획부(18)를 갖고, 그 일단 영역은 플라이트 형성 구역(17)을 형성한다.

구획부(18)는 그 목적이 이하 명백해질 구동부(50)를 더 수용한다. 도시된 형태의 구동부(50)는 주축 X-X의 방향으로 직선으로의 운동을 용이하게 하는 선형 액추에이터(51)를 포함한다. 선형 액추에이터는 나사 및 너트 어셈블리, 볼 너트 및 스크류 어셈블리, 유압 또는 공압 피스톤/실린더, 압전 전기 또는 전기 기계 장치의 형태일 수 있다. 커넥팅 로드(52)는 구동부(50)를 장치의 컴포넌트에 작동 가능하게 연결한다.

장치(10)는 사용 시에 블랭크(80)를 측면 에지들(85, 86)의 영역에 지지하도록 되어 있는 제1 및 제2 지지 헤드들(20, 30)(예를 들어, 도 2, 도 6, 및 도 7에 명확하게 도시됨)을 더 포함하고; 즉, 지지 헤드(20)는 측면 에지(85)의 측면 에지 영역에서 블랭크(80)를 지지하도록 구성되고, 지지 헤드(30)는 측면 에지(86)의 측면 에지 영역에서 블랭크(80)를 지지하도록 구성된다. 여기서 사용되는 측면 에지 영역은 측면 에지에 있다는 것을 반드시 의미하는 것이 아니라 측면 에지로부터 이격되어 있는 영역을 포함한다. 제1 지지 헤드(20)는 구동부의 작동에 응답하여 주축 X-X의 방향으로의 변위 또는 이동을 위해 배치된 축방향으로 변위 가능한 헤드이다. 제2 지지 헤드(30)는 단부 벽(14)에 장착되어 주축 X-X의 방향으로의 이동이 금지될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 지지 헤드(20)는 장착 플레이트(63)를 포함하는 장착 부재(62)를 포함하는 장착부(60)를 통해 구동부(50)에 작동 가능하게 연결된다. 플레이트(63)는 커플링(69)을 통해 커넥팅 로드(52)에 작동 가능하게 연결된다. 플레이트(63)는 가이드들(65 및 66) 상에 지지되며, 이는 도시된 형태에서, 가이드 로드들(67 및 68) 및 관련 슬리브들(61 및 64)을 포함한다. 제1 지지 헤드(20)의 구조는, 예를 들어, 도 6, 도 6, 도 7, 및 도 22 내지 도 26에 명확하게 도시되어 있다.

도 6 및 22를 참조하면, 제1 지지 헤드(20)는 장착 플레이트(63)에 작동 가능하게 장착된 블록형 부재(23) 형태의 몸체부(22)를 포함한다. 제1 지지 헤드(20)는 측면 에지(85)의 영역에서 블랭크(80)를 그립하거나 지지하도록 되어 있는 블랭크 그리퍼 또는 홀더(24)를 더 포함한다. 홀더들의 다양한 타입들의 세부 사항은 이하에 설명될 것이다. 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 몸체부(22)는 블랭크가 초기 또는 예비 성형 위치에 안착할 수 있는 레지(21)를 포함한다(레지(21)는 모든 도면에 도시되지 않음). 레지는 고정되거나 조정 가능할 수 있다. 레지 조정은 기계식으로 구동될 수 있거나 또는 수동일 수 있다.

제1 지지 헤드는 적어도 그 일부의 측방향 변위가 주축 X-X에 대해 측방향으로 영향을 받을 수 있도록 배치된다. 측방향 변위는 일반적으로 측방향 축 W-W의 방향이다(도 8 및 9 참조). 측방향 변위는 상이한 방식들로 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 몸체부(22)는 측방향 변위를 위해 장착될 수 있다. 이를 위해, 몸체부(22)는 도시된 형태에서, 장착 플레이트들(63)에 고정된 장착 플레이트들(28)에 고정된 가이드 로드들(25)을 포함하는 가이드들 상에 장착될 수 있다 (예를 들어, 도 6,도 7, 도 24, 및 도 25 참조). 로드들(25)은 몸체부(22)가 축 W-W의 방향으로 로드들(25)을 따라 추적할 수 있도록 몸체부(22)의 어퍼처들(29)을 통해 연장된다. 다른 구성에서, 블랭크 홀더(24)는 측방향 축의 방향으로 변위 가능하도록 몸체부(22)에 장착될 수 있다. 또 다른 구성에서, 측방향 변위는 몸체부(22)와 블랭크 홀더(24)의 변위의 조합일 수 있다.

제2 지지 헤드(30)는 제1 지지 헤드(20)와 형태가 유사하고 도 30 내지 도 32에 상세하게 설명되어 있다. 이는 메인 구조물 또는 하우징(12)의 단부벽(14)에 작동 가능하게 장착되어 있는 블록형 부재(33) 형태의 몸체부(32)를 포함한다. 몸체(32)는 주축 X-X와 평행하거나 동축인 축 M-M을 중심으로 한 회전을 위해 단부벽(14)에 장착되어 있는 지지부(38)에 작동 가능하게 연결된다. 지지부(38)는 플레이트 부재(37) 형태에 있다. 몸체부(32)는 블랭크(80)가 안착할 수 있는 제1 지지 헤드(20)의 레지(20)와 유사한 레지를 갖는다. 제2 지지 헤드(30)는 또한 측면 에지(86)의 영역 내에 블랭크(80)를 그립하거나 지지하게 되어 있는 블랭크 그리퍼 또는 홀더(34)를 포함한다.

제1 지지 헤드와 유사한 방식으로, 제2 지지 헤드는 그 적어도 일부의 측방향 변위가 영향을 받을 수 있도록 배치된다. 측방향 변위는 일반적으로 축 Y-Y의 방향이다(도 8 및 9). 몸체부(32)가 축 M-M을 중심으로 회전할 수 있기 때문에, 측방향 축 Y-Y의 각 위치가 변할 것임이 이해될 것이다. 측방향 변위는 상이한 방식들로 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 몸체부(32)는 측방향 변위를 위해 장착될 수 있다. 이를 위해, 몸체부(32)는 지지 플레이트(38)에 고정된 장착 플레이트들(36)에 고정된 가이드 로드들(35)의 형태로 가이드들 상에 장착될 수 있다. 로드들(35)은 몸체부(32) 내의 어퍼처들(39)(도 31)을 통해 연장되어, 몸체부가 로드들(35)을 따라 추적할 수 있다. 다른 구성에서, 블랭크 홀더(34)는 몸체부(32)에 장착될 수 있어, 측방향 축의 방향으로 변위가능할 수 있다. 다른 구성에서, 측방향 변위는 몸체부(32) 및 블랭크 홀더(34)의 변위의 조합일 수 있다.

각각의 지지 헤드들에 대한 홀더들(24, 34)은 여러 형태들을 취할 수 있다. 하나의 형태가 도 12 내지 도 15에 도시되어 있다. 다른 형태가 도 16 내지 도 18에 도시되어 있고, 또 다른 형태가 도 19 내지 도 22에 예시되어 있다.

도 12 내지 도 15는 제1 지지 헤드(20)용 홀더(24)를 도시한다. 제2 지지 헤드용 홀더(34)는 동일한 구성일 수 있다. 이는 설명된 홀더의 실시예들 각각에 대한 경우이다. 홀더(24)는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 나란히 배치된 복수의 홀더 컴포넌트들(41)을 포함한다. 홀더 컴포넌트들(41) 각각은 서로에 대해 독립적으로, 피봇 축 P-P을 중심으로 적어도 부분적으로 회전 가능하다. 홀더 컴포넌트들(41) 각각은 2개의 협력하는 홀더 요소들(43 및 44)을 포함한다. 도 15 및 도 16에 가장 잘 도시된 바와 같이, 홀더 요소들(43, 44)은 외부 만곡 측벽(45), 내부 측벽(46) 및 편평한 또는 평면의 단부 벽들(48 및 49)을 포함한다. 내부 측벽(46)은 단부 벽들(48, 49)로부터 외부로 연장되고, 그리고 서로를 향하여 에지(55)에서 종결하는 2개의 경사진 섹션들(53 및 54)를 포함한다. 도 12에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 홀더 요소들(43 및 44)의 에지들(55)은 서로 마주보고, 그들 사이에 갭 또는 만곡부(56)를 제공할 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 블랭크의 측면 에지 영역은 만곡부(56)를 통과하여, 홀더 컴포넌트들이 블랭크를 지지하거나 그립할 수 있다.

도 16 내지 도 18은 홀더(24)의 다른 형태를 도시한다. 이 실시예에서, 홀더(24)는 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 나란히 배치된 복수의 홀더 컴포넌트들(41)을 포함한다. 컴포넌트들(41) 각각은 서로 독립적으로 피봇 축 P-P을 중심으로 적어도 부분적으로 회전가능하다. 이 실시예에서, 각 컴포넌트(41)는 만곡된 외벽(91)과 단부 벽들(92, 93)을 포함하는 디스크형 부재를 포함한다. 슬롯(94)은 측벽에 제공되고, 슬릇의 단부는 축 P-P에서 종결한다. 슬롯(94)은 외부로 경사진 측면들(96 및 97)을 갖는 마우스(95)를 포함한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 블랭크의 에지 섹션은 슬롯(94) 내에 수용된다.

도 19 내지 도 21은 홀더(24)의 또 다른 형태를 도시한다. 이 실시예에서, 홀더는 평면에서 원형이고 이를 통해 연장되는 슬롯(72)을 갖는 본체(71)를 포함한다. 슬롯(72)은 일단(73)으로부터 연장되고, 타단부가 짧게 종결할 수 있다. 슬롯(72)은 그들 사이에 갭 또는 만곡부(78)를 제공하도록 배치된 에지들(76 및 77)에서 종결하는 대향되는 V자형 측면들(74 및 75)을 포함한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 블랭크의 에지 섹션은 슬롯을 통해 연장되어 만곡부(78)에 지지된다. 이 구성은 블랭크의 측면 에지의 균일한 회전을 허용하여 간섭이 발생하도록 한다. 이 간섭은 대부분의 스크류 또는 나선형 플라이트 세그먼트 형성들에 대해 최소한이고 허용된다.

도 22 내지 도 29에 가장 잘 도시된 바와 같이, 컴포넌트들(41)은 지지 헤드들 내의 하우징 캐비티(79) 내에 위치된다.

소켓 형태일 수 있는 하우징 캐비티(79)는 그 내부에 홀더(24)의 적어도 부분적인 회전을 허용하도록 구성된다. 캐비티(79)는 지지부(24)의 만곡된 측벽과 상보적인 만곡된 내벽을 포함할 수 있으며, 그에 의해 그들 사이에 상대 회전을 가능하게 할 수 있다. 하나 이상의 액세스 슬롯들(98)이 블랭크의 측면 에지 영역이 홀더(24)와 결합하는 것을 가능하게 하도록 제공될 수 있다(도 22 내지 도 29).

이하, 장치의 동작이 설명될 것이다. 도 1, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같은 초기 또는 예비 성형 위치의 장치에 의해, 블랭크(80)는 나선형 플라이트로의 형성을 준비할 수 있도록 설치된다. 예를 들어, 도 5 및 도 8에 명확히 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 지지 헤드들(20, 30)은 적어도 부분적으로 나란히 배치되며, 제2 지지 헤드(30)는 제1 지지 헤드(20)에 대해 각을 이루어 경사진다. 이 위치에서, 측면 에지들(85, 86)은 제1 및 제2 지지 헤드들(20, 30)의 레지들 상에 안착된 외주 에지(82)와 함께 각각의 홀더들(24, 34) 내에 위치된다. 제2 지지 헤드용 레지는 도 30 내지 도 32에 도시되지 않았지만, 제1 지지 헤드의 레지(21)와 동일할 수 있다. 이 위치에서, 블랭크(80)는 주축 X-X에 직각인 평면 내에 있다. 또한, 블랭크의 중심 축 A-A은 지지 헤드(30)의 회전축 M-M과 동일 축이다. 안착 레지들(21, 31)의 위치는 상이한 크기의 블랭크들에 대해 조정될 수 있다.

이후, 구동부(50)는 측면 에지들(85 및 86)이 당겨지거나 풀링될 수 있도록 작동되며, 구동 운동은 주축 X-X의 방향에 있다. 이 성형 이동 동안, 블랭크는 자연적 또는 실제 나선형 프로파일을 자동으로 채택한다. 이러한 자연적 나선형 프로파일이 가능한 한 가깝게 유지되는 것을 시도 및 보장하기 위해, 제1 및 제2 지지 헤드들(20, 30)은 측방향 축들 W-W 및 Y-Y의 방향으로 측방향으로 조절될 수 있도록 장착되고, 또한 제2 지지 헤드(30)의 위치는 축 M-M 위에서 회전 가능하게 조정될 수 있다. 이는 도 2, 도 6, 및 도 9에 명확히 도시되어 있고, 예를 들어, 이들 위치 조정들은 자유 조정들일 수 있고 (즉, 지지 헤드들은 나선형 프로파일이 형성될 때 자유롭게 이동할 수 있음) 또는 구동된 조정들일 수 있다; (즉, 적합한 구동부가 위치 조정들을 야기하는데 사용될 수 있다). 성형된 위치는 도 2 및 도 6에 도시되어 있다. 도 39 내지 도 49에 도시된 바와 같은 제2 실시예는 조정들이 구동되는 구성을 예시한다.

도 12 내지 도 15에 도시된 홀더들의 이동은 도 22 내지 도 25에 도시되어 있다. 나선 형성 단계 동안, 홀더 컴포넌트들 각각은 서로 독립적으로 피봇 축 P-P(도 12 내지 도 15 참조)을 중심으로 부분적으로 회전할 수 있다. 이는 도 23 및 도 25에서 볼 수 있다. 도 16 내지 도 18에 도시된 홀더들은 유사한 방식으로 기능하며, 이는 도 27에 도시되어 있다. 도 19 내지 도 21에 도시된 홀더는 일체형 컴포넌트이고, 그 구성으로 인해, 도 29에 도시된 바와 같은 나선 형성을 가능하게 한다.

플라이트의 형성 동안, 블랭크는 요구되는 나선형 프로파일이 달성되는 지점을지나 축 X-X의 방향으로 당겨지거나 풀링된다. 이는 도 3 및 도 7에 도시된다. 이는 플라이트가 형성되고 있는 재료의 탄성 변형 특성들의 결과인 스프링 백을 고려할 수 있다. 구동부의 풀링 운동이 중단될 때, 구성은, 프로파일이, 그 관련된 구동부로부터 지지 헤드(20)의 연결 해제에 의해 원하는 나선형 프로파일로 스프링 백하는 것이 야기되도록 될 수 있다.

성형 단계 동안, 그 외부 주변부에서의 블랭크의 외경 또는 단면적 및 중심 홀의 단면적 또는 직경이 최종 원하는 치수들로 감소된다. 이는 도 53 및 도 54에 도시되어 있다.

도 33 내지 36은 장치가 경사진 나선을 형성하기 위해 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 경사진 이동은 경사진 나선을 생성하기 위해 요구된다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 지지 헤드들(20 및 30)은 도 34 및 도 36에 화살표로 도시된 바와 같이 측방향 축들 W-W 및 Y-Y의 방향으로 측방향으로 조정될 수 있도록 장착된다. 이들 위치 조정들은 구동된 조정들이고; (즉, 적합한 구동부가 위치 조정들을 야기하도록 사용될 수 있다). 예비 성형되고 성형된 위치들이 도 34 및 도 35에 도시되어 있다. 제1 및 제2 지지 헤드들(20 및 30)은 성형 동안 중심축 A-A이 주축 X-X에 대해 각을 이루어 경사지도록 측방향으로 조정된다. 도 33에 도시된 바와 같이, 형성된 나선은 중심축 A-A에 대해 미리결정된 각도인 측면 에지들(85 및 86)을 갖는다. 도 36은 성형 후 축 X-X에 대한 축 A-A의 경사를 도시한다.

앞서 언급된 바와 같이, 그리퍼들 또는 홀더들(24)은 상이한 두께의 블랭크들을 보상하도록 구성될 수 있다. 도 37 및 도 38에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 컴포넌트들(41)과 같은 하나 이상의 홀더 컴포넌트들은 이와 관련된 접촉 핀들(99)을 가질 수 있다. 접촉 핀들은 나사형 어퍼처들(101) 내에 장착될 수 있어 내부로 또는 외부로 이동될 수 있다.

도 39 내지 도 49는 스파이럴, 나선형 또는 스크류 형상 섹션의 플라이트의 형성에 사용하기 위한 장치 또는 머신의 제2 실시예를 도시한다. 제1 설명된 실시예에 대한 경우에서와 같이, 플라이트는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 블랭크(80)로 형성되며, 이는 외부 주변 에지(82)를 갖는 디스크형 부재 형태의 대체로 환형인 몸체(81), 내부 주변 에지(84)를 갖는 내부 또는 중심 홀(83)이고, 외부로부터 내부 에지들(82 및 84)로 분리되어 대향된 측면 에지들(85 및 86)을 제공할 수 있다. 도시된 실시예에서, 블랭크(80)는 내부 원형홀을 갖는 대체로 원형이며, 외부 주변 에지 및 내부 주변 에지는 둘레방향의 에지들이다.

제2 실시예에서, 장치 또는 머신(210)은 메인 구조물, 프레임 또는 하우징(212)을 포함하며, 도시된 형태에서, 단부 섹션들(213 및 214) 및 중간 섹션(211)을 포함하며, 이는 강성 구조물을 형성한다. 구조물 또는 하우징(212)은 단부 섹션들(213 및 214) 사이에 플라이트 형성 구역(217)을 포함한다.

장치(210)는 볼스크류(254)의 형태로 선형 액추에이터(251)에 파워를 공급하도록 배치된 모터(253)를 포함하는 구동부(250)를 더 포함한다. 파워는 풀리들(255 및 256)을 중심으로 연장되는 벨트(미도시)를 통해 모터(253)로부터 볼스크류(254)로 전송된다. 볼스크류(254)는 볼스크류 너트(257) 및 슬리브(258)를 포함한다. 볼스크류(254)의 회전은 주축 X-X의 방향으로 너트(257) 및 슬리브(258)의 선형 이동을 야기한다.

장치(210)는 사용 시에 측면 에지들(85 및 86)의 영역에서 블랭크(80)를 지지하도록 구성된 제1 및 제2 지지 헤드들(220 및 230)을 더 포함하고; 즉, 지지 헤드(220)는 측면 에지(85)의 측면 에지 영역에서 블랭크(80)를 지지하도록 구성되고, 지지 헤드(230)는 측면 에지(86)의 측면 에지 영역에서 블랭크(80)를 지지하도록 구성된다. 여기서 사용된 측면 에지 영역은 반드시 측면 에지에 있다는 것을 의미하는 것이 아니라 측면 에지로부터 이격된 영역을 포함한다. 제1 지지 헤드(220)는 구동부의 작동에 응답하여 주축 X-X의 방향의 변위 또는 이동을 위해 배치된 축방향으로 변위 가능한 헤드이다. 제2 지지 헤드(230)는 주축 X-X의 방향으로의 이동이 금지되도록 단부 섹션에 장착된다. 지지 헤드들(220 및 230)은 도 45 내지 도 52에 가장 잘 도시된다. 앞서 언급된 바와 같이, 특정 실시예들에서, 제2 지지 헤드는 또한 축방향 이동을 위해 장착될 수 있다.

제1 지지 헤드(220)는 슬리브(258)에 작동 가능하게 연결된 장착 플레이트(263)를 포함하는 장착부(260)를 통해 구동부(250)에 작동 가능하게 연결된다. 플레이트(263)는 도시된 형태에서 가이드 로드들(267 및 268) 및 관련 슬리브들(261 및 264)을 포함하는 가이드들(265 및 266) 상에 지지된다. 가이드 로드들(267 및 268)는 슬리브(258)의 축방향 선형 이동 동안 가이드 슬리브들 장착부(261 및 264)를 통해 이동한다.

제1 지지 헤드(220)는 도 45에 상세히 도시되어 있으며, 이하에 후술되는 방식으로 장착 플레이트(263)에 작동 가능하게 장착된 본체(222)를 포함한다. 제1 지지 헤드(220)는 측면 에지(85)의 영역에서 블랭크(80)를 그립하거나 지지하도록 되어 있는 블랭크 그리퍼 또는 홀더를 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 블랭크 홀더(224)는 본체(222)에 고정되거나 그 일부를 형성하는 그리퍼 하우징(215)을 포함한다. 블랭크 홀더(224)는 블랭크(80)를 그립하도록 되어 있고 도 19 내지 도 21에 도시된 형태이다. 피봇식으로 장착된 래치(270)는 그리퍼(224) 위에 놓일 수 있도록 배치된다. 래치는 로드 하에 있을 때 홀더(22)의 일부에 대한 추가적인 지지를 제공한다. 몸체부(220)는, 블랭크가 초기의 또는 예비 성형된 위치에 위치될 수 있는 레지(221)를 포함한다. 레지(221)의 위치는 주축 X-X에 대해 측방향으로 조정 가능하다. 도시된 바와 같이, 레지(221)는 그를 따라 이동을 위한 경사진 그루브 또는 슬롯(223) 내에 장착된다. 레지(221)는 레버(219)에 의해 그루브 또는 슬롯(223) 내의 원하는 위치에 고정될 수 있다.

제1 지지 헤드(220)는 적어도 그 일부의 측방향 변위가 주축 X-X에 대해 측방향으로 영향을 받을 수 있도록 배치된다. 측방향 변위는 일반적으로 측방향 축 W-W의 방향이다. 측방향 변위는 상이한 방식들로 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 몸체부(222)는 측방향 변위를 위해 장착될 수 있다. 이를 위해, 몸체부(222)는 도시된 형태에서, 장착 플레이트(263)에 고정된 장착 플레이트들(295)에 고정된 가이드 로드들(225)을 포함하는 가이드들 상에 장착될 수 있다. 로드들(225)은 본체(222)의 어퍼처들을 통해 연장되어 본체(222)가 축 W-W의 방향으로 로드들(225)을 따라 추적할 수 있다. 다른 구성에서, 블랭크 홀더(224)는 측방향 축의 방향으로 변위가능할 수 있도록 본체(222)에 장착될 수 있다. 다른 구성에서, 측방향 변위는 본체(222) 및 블랭크 홀더(224)의 변위의 조합일 수 있다.

이 실시예에서, 제1 지지 헤드(220)의 본체(222)의 측방향 이동이 구동되고, 이를 위해 구동 모터(226)가 플레이트(263)에 장착된다. 구동 벨트(미도시)는 풀리들(228 및 229)을 통해 파워를 스크류(227)에 전송한다. 스크류(227)의 회전은 축 W-W의 방향으로 그를 따라 본체(222)의 이동을 야기한다.

제2 지지 헤드(230)는 제1 지지 헤드(220)와 형태에서 유사하며, 도 46에서 상세히 설명된다. 이는 주요 구조물 또는 하우징(212)의 단부 섹션(214)에 작동 가능하게 장착된 본체(232)를 포함한다. 본체(232)는 주축 X-X과 평행하게 또는 동축인 축 M-M을 중심으로 한 회전을 위해 샤프트(233) 및 관련 베어링(231)(도 52)을 통해 단부 섹션(214)에 장착된 지지부(238)에 작동 가능하게 연결된다. 이는 도 52에 가장 잘 도시되어 있다. 지지부(238)는 플레이트 부재의 형태이다. 몸체부(232)는 블랭크(80)가 위치되거나 안착될 수 있는 제1 지지 헤드(220)의 레지(221)와 유사한 레지(272)를 갖는다. 제2 지지 헤드(230)는 측면 에지(86)의 영역에서 블랭크(80)를 그립 또는 지지하도록 되어 있는 블랭크 그리퍼 또는 홀더(34)를 포함한다. 래치(270)와 동일한 방식으로 기능하는 래치(290)가 또한 제공된다.

제1 지지 헤드와 유사한 방식으로, 제2 지지 헤드(230)는 그 적어도 일부의 측방향 변위가 영향을 받을 수 있도록 배치된다. 측방향 변위는 일반적으로 축 Y-Y 방향이다. 본체(232)가 축 M-M을 중심으로 회전할 수 있기 때문에, 측방향 축 Y-Y의 각 위치가 변할 것임이 이해될 것이다. 측방향 변위는 상이한 방식들로 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 지지 헤드는 측방향 변위를 위해 장착될 수 있다. 이를 위해, 몸체부(232)는 지지 플레이트(238)에 고정된 장착 플레이트들(237)에 고정된 가이드 로드들(235)의 형태로 가이드들 상에 장착될 수 있다. 로드들(235)은 몸체부가 로드들(235)을 따라 추적할 수 있도록 제1 지지 헤드를 참조하여 설명된 바와 동일한 방식으로 몸체부(232) 내의 어퍼처들을 통해 연장된다. 다른 구성에서, 블랭크 홀더(234)는, 측방향 축의 방향으로 변위가능할 수 있도록 몸체부(232)에 장착될 수 있다. 다른 구성에서, 측방향 변위는 몸체부(23) 및 블랭크 홀더(234)의 변위의 조합일 수 있다.

이 실시예에서, 제2 지지 헤드(230)의 본체(232)의 회전 이동이 구동되고, 이를 위해, 도 52에 도시된 바와 같이, 구동 모터(286)는 단부 섹션(214)의 벽에 장착된다. 구동 벨트(미도시)는 풀리들(288 및 289)을 통해 파워를 전송한다. 풀리(289)의 회전은 축 M-M을 중심으로 본체(232)의 회전을 야기한다.

또한, 이 실시예에서, 제2 지지 헤드(230)의 본체(232)의 측방향 이동이 구동되고, 이를 위해, 도 46에 도시된 바와 같이 구동 모터(236)는 플레이트(238)에 장착된다. 구동 벨트(미도시)는 풀리들(248 및 249)을 통해 파워를 전송한다. 스크류(257)의 회전은 축 Y-Y의 방향들로 이를 따라 본체(232)의 이동을 야기한다.

각각의 지지 헤드들에 대한 홀더들(224 및 234) 내의 그리퍼 홀더 컴포넌트들은 앞서 설명된 바와 같이 여러 개의 형태들을 취할 수 있다. 도 50 및 도 51에 가장 잘 도시된 바와 같이, 컴포넌트들은 일단부로부터 연장되고, 에지들(276 및 277)에서 종결되는 대향되는 단부들(274 및 275)을 가져 그들 사이에 만곡부(278)를 제공할 수 있는 슬롯(292)을 갖는 본체(291)를 포함한다. 블랭크(80)의 에지 섹션은 슬롯을 통해 연장되고 도 21에 도시된 것과 유사한 방식으로 만곡부(278)에 지지된다. 카운터 웨이트들(290)은 지지 헤드를 밸런싱하는 것을 돕는다.

축 X-X이 그려짐에 따라 나선은 그 자연적 성형 회전에 따라 그 축 A-A을 중심으로 회전할 것이다. 나선의 외경 및 내경은 X-X 축이 그려지질 때 자연적인 성형 이동에 따라 감소할 것이다.

자연적인 성형 회전 및 직경 이동들은 장치 축들에 대해 요구되는 이동을 미리 결정하는데 사용될 수 있다. 요구되는 이동들에 따른 지점들은 미리결정된 위치 값들로서 사용될 수 있다.

형성된 나선형 플라이트의 요구되는 프로파일은 피치, 외경, 내경, 재료 두께, 및 나선 방향(왼손 또는 오른손)을 포함하는 다양한 팩터들을 고려한다. 나선형 플라이트가 형성될 수 있는 재료의 특성의 결과로서, 제어 시스템들이 스프링 백의 효과들을 고려하기 위해 제공될 수 있다.

하나의 제어 방법은 컴포넌트들 각각이 성형 공정 동안 축방향 이동을 제외하고 자유롭게 이동 가능한 곳이다. 이 실시예에서, 주축 구동 모터는 요구되는 계산된 나선형 지점들 아래에, 정확하거나 또는 위에 있을 수 있는 원하는 위치까지 연장된다. 계산된 나선형 지점들은 요구되는 나선의 치수에 기초한다. 이후, 주축 구동 모터가 결합 해제되고 나선은 자유롭게 자연스럽게 모든 축들을 가로질러 스프링백한다. 나선이 스프링 백된 축들의 일부 또는 모두의 위치들은 장치 또는 머신에 의해 측정된다. 이들 지점들은 측정된 스프링 백 지점들이라 한다. 측정은 모터 인코더들, 선형 인코더들, 근접 센서들, 레이저 측정 툴들, 또는 기계식 측정 툴들과 같이, 전자적으로 또는 기계적으로 임의의 수단일 수 있다. 측정된 스프링 백 지점들과 계산된 나선형 지점들의 차이는 조정 팩터로서 간주된다. 이후, 주축 모터는 추가 조정 팩터로 확장된다. 이후, 주축 모터는 결합 해제되고, 나선이 올바른 위치로 스프링 백하는 것이 허용된다. 특정 실시예들에서, 조정 단계는 반복 가능할 수 있다.

다른 방법이 사용되며, 각 컴포넌트 및 그 이동은 모터들에 의해 제어된다. 이러한 실시예에서, 서보 모터들은 PLC 또는 모터들의 통신 및 제어를 가능하게 하는 유사한 제어 시스템에 연결되어 있다. 미리결정된 위치 값들은 각 모터가 어떻게 이동해야 하는지를 지정한다. PLC 또는 유사한 제어 시스템은 이들 값들을 판독하고, 모터들은 동기적으로 작동된다. 특정 실시예들에서, 모터들은 요구되는 계산돈 나선형 지점들 아래에, 정확하거나 그 위일 수 있는, 원하는 위치로 구동된다. 계산된 나선형 지점들은 요구되는 나선의 치수에 기초한다. 이후, 모터들은 요구되는 계산된 나선형 지점들로 다시 구동된다. 따라서, 모터들이 계산된 나선형 지점들로 구동될 때, 블랭크는, 재료 스프링 백이 구동될 때 실질적으로 완벽한 나선을 형성할 것이다.

다른 제어 시스템에서, 모터들은 요구되는 계산된 나선형 지점들보다 아래이고, 정확하거나 그 위일 수 있는 원하는 위치로 구동된다. 계산된 나선형 지점들은 요구되는 나선의 치수에 기초한다. 이후, 모터들은 결합 해제되고 나선은 자유롭게 자연적으로 스프링백한다. 나선이 스프링 백하는 지점들은 머신에 의해 측정된다. 측정은 모터 인코더들, 선형 인코더들, 근접 센서들, 레이저 측정 툴들, 또는 기계식 측정 툴들과 같이 전자식으로 또는 기계식으로 임의의 수단이 될 수 있다. 측정된 스프링 백 지점들과 요구되는 계산된 나선의 차이는 조정 팩터로로서 간주된다. 이후, 모터들이 추가 조정 팩터로 구동된다. 이후, 모터들은 결합 해제되고, 나선은 정확한 위치로 스프링 백되는 것이 허용된다. 특정 실시예들에서, 조정 단계는 반복 가능할 수 있다.

또 다른 제어 시스템에서, 축 X-X 상의 힘은 모터들이 구동하고 나선을 형성하는 동안 측정된다. 측정은 모터 드라이버, 토크 센서, 기계식 스위치 또는 기계식 토크 측정 툴과 같이, 전자식으로 또는 기계식으로 모든 수단이 될 수 있다. 모터들은 요구되는 계산된 나선형 지점들보다 아래이고, 정확하거나, 또는 그 위일 수 있는 원하는 위치로 구동된다. 계산된 나선형 지점들은 요구되는 나선의 치수에 기초한다. 이후, 모터들은, 축 X-X에 대한 힘이, 힘에 있어서 최소한의, 음의, 또는 상당한 저하가 될 때까지 구동을 다시 시작하고, 나선 및/또는 모터의 위치가 측정된다. 이들 지점들은 측정된 스프링 백 지점들이라 한다. 측정은 모터 인코더들, 선형 인코더들, 근접 센서들, 레이저 측정 툴들, 또는 기계식 측정 툴들과 같이, 전자적으로 또는 기계식으로 임의의 수단일 수 있다. 측정된 스프링 백 지점들과 계산된 나선형 지점들의 차이는 조정 팩터로서 간주된다. 이후, 모터들은 추가의 조정 팩터로 구동된다. 이후, 모터들은 요구되는 계산된 나선형 지점들(이제 추가의 조정 팩터를 포함함)로 구동을 시작하고/하거나 축 X-X 상의 힘이 힘에 있에서 최소한의, 음의, 또는 상당한 저하가 될 때까지 다시 구동되며, 모터들은 정지한다. 이는 나선이 정확한 위치에 있는 것을 가능하게 할 것이다. 특정 실시예들에서, 조정 단계는 반복 가능할 수 있다.

바람직한 방법은, 구동된 이동이 일부 어플리케이션들을 위해 요구되지만, (구동된 축방향 이동을 제외하고) 컴포넌트들이 각각의 축들에 대해 자유롭게 이동가능한 경우이다. 모든 경우들에서, 그리퍼들은 성형 공정 동안 나선형 에지들의 실질적으로 회전 이동을 가능하게 하거나, 또는 그에 근접하는 것을 가능하게 한다.

2개의 지지 헤드들의 장착이 성형 공정 동안 플라이트의 자연적 또는 실제 형상이 실질적으로 유지되는 것을 가능하게 하는 일련의 위치 조정들을 제공할 수 있게 하는 것이 상기로부터 이해될 것이다. 제1 지지 헤드는 3개의 위치 조정들 또는 자유도를 갖는다. 첫번째는 몸체부의 축방향 변위이다. 두번째와 세번째는 홀더들의 축방향 변위와 홀더 요소들의 독립적인 회전이다. 제2 지지 헤드는 4개의 위치 조정들을 갖는다. 첫번째는 주축과 동축이거나 또는 평행한 축을 중심으로 지지 헤드의 회전이다. 두번째는 몸체부의 축방향 변위이고, 세번째와 네번째는 홀더 요소들의 축방향 변위와 그 요소들의 독립적인 회전이다.

설명된 다양한 실시예들은 다음의 이점들 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 특정 실시예들에서, 장치는 환형의 평평한 디스크 또는 블랭크가 특정 두께의 수학적으로 정의된 나선형 형상으로 형상화되는 것을 가능하게 하여, 물리적 형상이 이론적 모델을 달성할 수 있다. 또한, 특정 실시예들에서의 장치는 하나의 연속적인 이동으로 단면 플라이트의 형성을 가능하게 하고, 결함이 없는 측면 에지 및 피팅 조건(실제 나선형 에지들)에 실질적으로 또는 근접하여 달성할 수 있게 한다. 특정 실시예들에서, 자유롭게 이동하는 독립 헤드들은 또한 단면 플라이트가 자연적으로 스프링백하는 것을 허용하고, 따라서 재료 탄성의 차이를 설명할 수 있다. 이 정보는 선형 및/또는 비선형 재료 변형으로 완벽한 나선 형성을 달성하도록 형성을 자동으로 조정하기 위해 통합된다. 상기는 고품질의 플라이트들, 연속 세그먼트들의 경우 거의 동일하거나 동일한 해당 플라이트 에지들, 신속한 플라이트 제조(설정 시간 없음, 및 더 빠른 플라이트 형성)를 가져온다. "스프링백" (재료 탄력성)의 자동 보상으로 인해 어떠한 재성형도 요구되지 않으며, 표준 및 경사진 플라이트들 모두를 위해 어떠한 성형 다이들 또는 다이 플레이트들이 요구되지 않고, 어떠한 패커들의 슬리퍼도 요구되지 않으며, 성형 동안 어떠한 운영자 상호 작용도 없어, 실질적으로 인적 에러를 감소시키거나 제거할 수 있고, 운영자가 이동부들과 물리적으로 분리되어 있기 때문에 이동부에 대해 어떠한 안전 속도 제한도 요구되지 않는다.

바람직한 실시예들에 대한 전술한 설명에서, 명확성을 위해 특정 용어가 사용되었다. 그러나, 본 발명은 그렇게 선택된 특정 용어들에 한정되도록 의도되지 않으며, 각각의 특정 용어는 유사한 기술적 목적을 달성하기 위해 유사한 방식으로 작동하는 모든 기술적 등가물을 포함하는 것이 이해되어야 한다. "전방" 및 "후방", "내부" 및 "외부", "위", "아래", "상부" 및 "하부" 등과 같은 용어들은 참조 지점들을 제공하는 편의를 위한 단어들로서 사용되며 용어들을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

임의의 이전 공개물 (또는 그로부터 유도된 정보), 또는 공지된 임의의 사항에 대한 본 명세서 내의 언급은, 이전 공개물 (또는 그로부터 유도된 정보) 또는 공지된 사항이 본 명세서가 관련된 연구의 분야에서 공통의 일반적인 지식의 일부를 형성한다는 인지 또는 승인 또는 임의의 형태의 제안이 아니며, 그로서 간주되어서는 안된다.

본 명세서에서, 단어 "포함하는"은 "개방된" 의미로, 즉 "포함하는"의 의미로 이해되어야 하고, 따라서 "폐쇄된" 의미, 즉 "만으로 이루어진"의 의미로 제한되지 않는다. 대응하는 의미는 그들이 나타나는 대응하는 단어들 "포함하다", "포함된" 및 "포함하다"에 기인된 것이다.

또한, 전술한 것은 단지 본 발명(들)의 일부 실시예들을 설명하고, 개시된 실시예들의 정신 및 사상을 벗어남이 없이, 변경들, 수정들, 추가들 및/또는 변경들이 이루어질 수 있으며, 실시예들은 예시적인 것이며 제한적이지 않다.

또한, 본 발명(들)은 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시예들로 간주되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않으며, 반대로, 본 발명(들)의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형 및 균등한 구성들을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 상술한 다양한 실시예들은 다른 실시예들과 관련하여 실행될 수 있고, 예를 들어, 일 실시예의 양태들은 다른 실시예의 양태들과 결합될 수 있어, 또 다른 실시예들을 구현할 수 있다. 또한, 임의의 주어진 어셈블리의 각각의 독립적인 특징 또는 컴토넌트는 추가 실시예를 구성할 수 있다.

부품들의 표
장치 10
주요 구조물/하우징 12
단부 벽들 13/14
측벽들 15/16
구획부 18
주축 X-X
플라이트 형성 구역 17
제1 지지 헤드 20
몸체부 22
블록형 부재 23
레지 21
측방향 변위 축 W-W
그리퍼/홀더 24
가이드 로드들 25
장착 플레이트들 28
어퍼처들 29
제2 지지 헤드 30
몸체부 32
블록형 부재 33
측방향 변위 축 Y-Y
그리퍼/홀더 34
가이드 로드들 35
지지 플레이트 부재 38
장착 플레이트들 36
어퍼처들 39
회전축 M-M
구동부 50
선형 액추에이터 51
커넥팅 로드 52
장착부 60
장착 부재 62
플레이트 63
가이드들 65/66
가이드 로드들 67/68
슬리브들 61/64
커플링 69
축 A-A
블랭크 80
환형 몸체 81
외부 주변 에지 82
내부 홀 83
내부 주변 에지 84
측면 에지들 85/86
홀더 컴포넌트들 41
피봇 축들 P-P
홀더 요소들 43/44
외부 측벽 45
내부 측벽 46
단부 벽들 48/49
경사진 섹션들 53/54
에지 55
갭/만곡부 56
외벽 91
단부 벽들 92/93
슬롯 94
마우스 95
측면들 96/97
본체 71
슬롯 72
단부 73
측면들 74/75
에지들 76/77
갭 또는 만곡부 78
하우징 캐비닛 79
액세스 슬롯들 98
접촉 핀들 99
어퍼처들 101
장치 210
주요 구조물 또는 하우징 212
단부 섹션들 213/214
중간 섹션 211
플라이트 형성 구역 217
구동부 250
모터 253
선형 액추에이터 251
볼스크류 254
풀리들 255/256
볼스크류 너트 257
슬리브 258
제1 지지 헤드 220
제2 지지 헤드 230
장착부 260
장착 플레이트 263
가이드들 265/266
장착 슬리브들 261/264
가이드 슬리브들 267/268
본체 222
블랭크 그리퍼 또는 홀더 224
하우징 215
레지 221
그루브 또는 슬롯 223
레버 219
가이드 로드들 225
장착 플레이트들 295
래치 270
구동 모터 226
스크류 227
풀리들 228/229
본체 232
지지부 238
플레이트 부재 237
샤프트 233
베어링 231
레지 272
래치 290
블랭크 홀더 234
그리퍼 요소들 231
모터 246
풀리들 248/249
모터 286
풀리들 288/289
만곡부 278
본체 291
슬롯 292
측면들 274/275
에지들 276/277
만곡부 278
카운터웨이트 290
베어링 231

Claims

나선형 스크류 플라이트의 형성에 사용하기 위한 장치로서, 상기 장치는:
구동부,
상기 구동부의 작동에 응답하여 주축 방향으로 서로에 대해 상대적인 축방향 이동을 위해 배치된 제1 및 제2 지지 헤드들을 포함하되,
상기 제1 및 제2 지지 헤드들은 측방향 위치 조정, 그에 의해 상기 제1 및 제2 지지 헤드들은 각각의 측방향 축들 방향으로 주축에 대해 측방향으로 변위되거나 이동될 수 있음, 및 회전 위치 조정을 포함하는 복수의 위치 조정들을 제공할 수 있도록 구성되고, 상기 제1 및 제2 작업 헤드들 중 적어도 하나는 주축과 동축으로 대체로 평행한 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전될 수 있는, 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 지지 헤드는 구동부의 작동에 응답하여 주축 방향으로 이동 가능할 수 있도록 구동부에 작동 가능하게 연결되고, 상기 제2 지지 헤드는 주축 방향으로의 축방향 이동이 금지되도록 작동 가능하게 장착되는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 구동부는 선형 액추에이터를 포함하는, 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지지 헤드는 그 관련된 측방향 축의 방향으로 이동 가능할 수 있도록 장착된 본체를 포함하는, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지지 헤드는 본체에 작동 가능하게 장착되어 관련 측방향 축의 방향으로 이동 가능할 수 있는 홀더를 포함하는, 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1 지지 헤드는 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 측방향 축에 평행하게 연장되는 피봇 축을 중심으로 서로에 대해 독립적으로 피봇 가능할 수 있도록 장착된 복수의 홀더 컴포넌트들을 포함하는, 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 지지 헤드는 측방향 축의 방향으로 이동 가능할 수 있도록 장착된 본체를 포함하는, 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 지지 헤드는 측방향 축의 방향으로 이동 가능할 수 있도록 본체에 작동 가능하게 장착되는 홀더를 포함하는, 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 지지 헤드는 본체에 작동 가능하게 연결된 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 측방향 축에 평행하게 연장되는 피봇 축을 중심으로 서로에 대해 독립적으로 피봇 가능하도록 장착된 복수의 홀더 컴포넌트들을 포함하는, 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 제2 지지 헤드의 본체는 회전축을 중심으로 회전을 위해 장착되는, 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
메인 구조물을 포함하되, 상기 제1 및 제2 지지 부재들은 메인 구조물에 작동 가능하게 장착되어 있는, 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지 헤드들의 측방향 축들 방향으로의 측방향 이동은 구동부가 없는 자유 이동인, 장치.
제13항에 있어서,
상기 회전 축을 중심으로 작업 헤드들 중 하나의 회전은 구동부가 없는 자유 이동인, 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지 헤드들의 측방향 축들 방향으로의 측방향 이동은 구동부에 의해 영향을 받는 구동된 이동인, 장치.
제14항에 있어서,
상기 회전 축을 중심으로 작업 헤드들 중 하나의 회전은 구동부에 의한 구동된 이동 효과인, 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서,
각각의 구동된 이동은 별개의 또는 상이한 구동부에 의해 영향을 받는, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지지 헤드는 제1 지지 헤드의 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 대향 단부들을 갖는 세장형 몸체, 일단부로부터 타단부를 향해 연장되며 타단부가 짧게 종결되는 슬롯을 포함하되, 상기 슬롯은 이격된 내부 에지들에서 종결되는 대향되는 V자형 측면들을 포함하여 그들 사이에 갭 또는 만곡부를 제공할 수 있고, 상기 구성은, 블랭크의 측면 에지의 균일한 회전을 가능하게 하여 간섭이 발생할 수 있도록 하는, 장치.
제1항 내지 제4항 또는 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 지지 헤드는 제2 지지 헤드의 본체에 작동 가능하게 장착된 홀더를 포함하며, 상기 홀더는 대향 단부들을 갖는 세장형 몸체, 일단부로부터 타단부를 향해 연장되며 타단부가 짧게 종결되는 슬롯을 포함하고, 상기 슬롯은 이격된 내부 에지들에서 종결되는 대향되는 V자형 측면들을 포함하여 그들 사이에 갭 또는 만곡부를 제공할 수 있으며, 상기 구성은, 블랭크의 측면 에지의 균일한 회전을 가능하게 하여 간섭이 발생할 수 있도록 되어 있는, 장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
나선형 스크류 플라이트가 형성되는 블랭크의 탄성 또는 탄성으로부터 기인하는, 계산된 스프링 백 효과를 보상하기 위한 보상 장치를 포함하는, 장치.