制造单元、制造系统和方法

1.本文涉及制造单元、包括一个或多个所述制造单元的制造系统(例如试生产线)以及利用所述制造单元的制造方法。


背景技术：

2.试生产线为小型预生产线，并且通常以固定的占地面积、固定的能力和高的安装成本固定就位。


技术实现要素：

3.本公开的方面涉及制造单元、包括一个或多个所述制造单元的制造系统(例如，生产线)以及利用所述一个或多个制造单元的制造方法。
4.根据第一方面，提供一种制造单元。制造单元可以为可重新配置的。例如，制造单元可以被配置为多种不同的配置。
5.有利地，制造单元以及因此包括这些单元的系统(例如，试生产线)可以为可重新配置的，使得组成生产工艺的单元的能力可以容易地改变，以改变系统的能力提供。制造单元特别有利于促进诸如用于复合材料的构造的工艺，包括自动纤维放置(“afp”)、干纤维铺放(例如，staxx、rtm)、机加工等。这些单元将在任何时候拥有给定的能力，但具有高度的通用性，能够改变制造能力以及支持机器人和数字元件等基础设施。该单元可以根据需求充当智能工作平台和自动化生产单元。
6.此外，制造单元和使用一个或多个单元构成的系统提供显著的灵活性；在高度可变的制造工艺中特别有用，在这些工艺中，供应链为零散的和/或需要弹性和灵活的供应链来响应需求。
7.制造单元可以包括基座。基座可以形成制造单元的基础。
8.基座在构造上可以为模块化的和/或可重新配置的。
9.基座可以包括多个板。
10.板中的一个或多个可以由金属或金属材料构成。在特定的实施例中，板可以由铝构成。然而，将认识到，板可以由任何合适的材料构成。例如，板中的一个或多个可以由以下一种或多种构成：金属或金属合金；木质材料；聚合材料；复合材料，诸如纤维增强材料(例如，玻璃纤维增强材料或碳纤维增强材料)；陶瓷材料。
11.板可以采用若干不同的配置。
12.板中的至少两个可以具有相同或基本上相同的配置，例如，相同的长度、相同的高度、相同的厚度和/或相同的形状。在一些实施例中，所有板具有相同或基本上相同的配置。
13.替代地或附加地，板中的至少一个可以具有与板中的至少一个其它板不同的配置，例如，不同的长度、不同的高度、不同的厚度和/或不同的形状。
14.基座可以包括多个块。
15.块中的一个或多个可以由金属或金属材料构成。在特定的实施例中，块可以由铝
构成。然而，将认识到，块可以由任何合适的材料构成。例如，块中的一个或多个可以由以下一种或多种构成：金属或金属合金；木质材料；聚合材料；复合材料，诸如纤维增强材料(例如，玻璃纤维增强材料或碳纤维增强材料)；和陶瓷材料。
16.块可以采用若干不同的配置。
17.块中的至少两个可以具有相同或基本上相同的配置，例如，相同的长度、相同的高度、相同的厚度和/或相同的形状。在一些实施例中，所有块具有相同或基本上相同的配置。
18.替代地或附加地，块中的至少一个可以具有与块中的至少一个其它块不同的配置，例如，不同的长度、不同的高度、不同的厚度和/或不同的形状。
19.板和/或块可以通过联接装置联接在一起。
20.例如，板和/或块可以通过紧固件联接在一起。在特定的实施例中，紧固件可以采用帽螺钉的形式。紧固件可以接合板和/或块中的孔。
21.然而，将认识到，紧固件可以采用任何合适的联接装置的形式。例如，板和/或块中的至少一个可以包括或限定凸形轮廓，该凸形轮廓被配置用以接合板和/或块中的另一个的凹形轮廓。替代地或附加地，板和/或块中的至少一个可以包括或限定凹形轮廓，该凹形轮廓被配置为接合板和/或块中的另一个的凸形轮廓。
22.基座可以限定一个或多个通道。通道可以在内部贯穿整个结构，并且旨在允许服务(例如，电气、数据、液压、气动、水/空气等中的一种或多种)的路线安排。
23.基座可以采用任何合适的尺寸或形状。
24.基座可以为矩形的形状。基座可以为正方形的形状。基座可以具有1米或大约1米至2米或大约2米的范围内的宽度。基座可以具有1米或大约1米的宽度。基座可以具有2米或大约2米的宽度。基座可以具有1米或大约1米至2米或大约2米的范围内的幅度。基座可以具有1米或大约1米的幅度。基座可以具有2米或大约2米的幅度。
25.制造单元可以包括支脚。基座可以由支脚支撑在地面或其它支撑表面上。然而，将认识到，基座可以替代地直接设置在地面或地板表面上。
26.制造单元可以包括工作台。工作台可以设置在基座的顶部。在特定的实施例中，工作台可以采用具有若干个槽的t形槽工作台的形式。工作台可以固定到基座。工作台可以通过联接装置固定到基座。联接装置可以包括紧固件。在特定的实施例中，紧固件可以采用螺栓的形式。然而，将认识到，紧固件可以采用任何合适的联接装置的形式。紧固件可以接合基座中相应的孔。
27.有利地，提供t形槽工作台便于制造能力的容易安装和/或移除。
28.制造单元可以包括一个或多个机器人装置。
29.制造单元可以包括协作式机器人“协作机器人(cobot)”。协作机器人安装到基座。协作机器人可以被支撑在基座内设置的压载物上。
30.制造单元可以包括工业机器人。
31.一个或多个机器人装置中的至少一个可以包括或采用机械臂的形式。
32.协作机器人可以包括或采用机械臂的形式。协作机器人可以被配置或布置为提供拾取-放置能力和/或便于与使用者共同工作。在特定的实施例中，协作机器人可以包括或采用来自优傲机器人(universal robots)的ur10e的形式。然而，将理解，制造单元可以包括任何合适形式的协作机器人。
33.工业机器人可以包括或采用机械臂的形式。在特定的实施例中，工业机器人可以包括或采用来自kuka的kr20-1810的形式。然而，将理解，制造单元可以包括任何合适形式的工业机器人。
34.工业机器人可以被配置为接收各种不同的末端执行器。例如，但不排他地，工业机器人可以包括自动纤维放置(“afp”)末端执行器形式的末端执行器，从而工业机器人可以被配置用以执行自动纤维放置(“afp”)操作，诸如在层压复合部件的构造中使用的操作。
35.工业机器人可以安装在底座上。底座可以设置在基座旁边。然而，工业机器人可以替代地联接到基座的一部分或者形成基座的一部分，使得工业机器人可以通过基座接地。
36.制造单元可以被配置以联接到一个或多个服务，诸如电气、数据、液压、气动、水/空气等中的一种或多种。
37.制造单元可以包括整体式连接器。整体式连接器可以设置在基座内。然而，整体式连接器可以替代地设置在基座的外部。整体式连接器便于将制造单元联接到服务，诸如上面描述的电气、数据、液压、气动、水/空气等中的一种或多种。
38.制造单元或其任何单个部件或部件组可以以任何合适的方式来制造。在一些示例中，所公开的制造单元或其任何单个部件或部件组可以通过增材制造来制造。这种所描述的增材制造通常涉及其中基于部件的三维(3d)信息(例如，三维计算机模型(或设计文件))来制造部件的工艺。
39.相应地，本文中描述的示例不仅包括制造单元和相关部件，而且包括经由增材制造来制造制造单元或相关部件的方法，以及用于控制经由增材制造进行的制造单元和相关部件的制造的计算机软件、固件或硬件。所有将来提及的“产品”被理解为包括所描述的制造单元和所有相关部件。
40.产品的结构可以以设计文件的形式数字化表现。设计文件或计算机辅助设计(cad)文件为对产品形状的表面或体积配置中的一个或多个进行编码的配置文件。也就是说，设计文件表现产品的几何布置或形状。
41.设计文件可以采用任何现在已知的或以后开发的文件格式。例如，设计文件可以为立体光刻或“标准曲面细分语言”(.stl)格式，该格式被创建用于3d系统的立体光刻cad程序，或者为增材制造文件(.amf)格式，该格式为美国机械工程师协会(asme)标准，其是基于可扩展标记语言(xml)的格式，设计用于允许任何cad软件描述在任何增材制造打印机上待制造的任何三维物体的形状和成分。
42.设计文件格式的进一步示例包括autocad(.dwg)文件、blender(.blend)文件、parasolid(.x_t)文件、3d制造格式(.3mf)文件、autodesk(3ds)文件、collada(.dae)文件和wavefront(.obj)文件，尽管还存在许多其它文件格式。
43.可以使用建模(例如cad建模)软件和/或通过扫描产品表面以测量产品的表面配置来产生设计文件。
44.一旦获得，设计文件可以被转换成一组计算机可执行指令，这些指令一旦被处理器执行，就使得处理器控制增材制造设备根据设计文件中指定的几何布置来生产产品。转换可以将设计文件转换成将由增材制造设备顺序形成的切片或层。指令(也称为几何代码或“g-代码”)可以根据特定的增材制造设备进行校准，并且可以指定在制造工艺的每个阶段要形成的材料的精确位置和数量。形成可以通过沉积、通过烧结或通过任何其它形式的
增材制造方法来实现。
45.代码或指令可以根据需要在不同格式之间转变、转换成一组数据信号并且发送、作为一组数据信号接收并且转换成代码、存储等。指令可以为增材制造系统的输入，并且可以来自零件设计者、知识产权(ip)提供商、设计公司、增材制造系统的操作者或所有者，或者来自其它来源。增材制造系统可以执行指令以使用本文中公开的任何技术或方法来制造产品。
46.设计文件或计算机可执行指令可以存储在(暂时性或非暂时性)计算机可读存储介质(例如，存储器、存储系统等)中，该计算机可读存储介质存储代表要生产的产品的代码和计算机可读指令。如所述的，限定产品的代码或计算机可读指令可以用于在通过增材制造系统执行代码或指令时物理地生成物体。例如，指令可以包括产品的精确限定的3d模型，并且可以从各种公知的计算机辅助设计(cad)软件系统(诸如designcad 3d max等)中的任何一种生成。替代地，部件的模型或原型可以被扫描以确定部件的三维信息。
47.相应地，通过根据计算机可执行指令控制增材制造设备，增材制造设备可以被指令以打印出产品。
48.鉴于以上，实施例包括经由增材制造的制造方法。该方法包括步骤：获得代表产品的设计文件并且指令增材制造设备根据设计文件以组装或未组装的形式制造产品。增材制造设备可以包括配置用以将设计文件自动转换成用于控制产品的制造的计算机可执行指令的处理器。在这些实施例中，一旦设计文件被输入到增材制造设备中，设计文件本身可以自动导致产品的生产。相应地，在该实施例中，设计文件本身可以被认为是导致增材制造设备制造产品的计算机可执行指令。替代地，设计文件可以通过外部计算系统被转换成指令，得到的计算机可执行指令被提供到增材制造设备。
49.根据以上，实施本主题的设计和制造可以使用数字电子电路来实现，或者在包括本说明书中公开的结构及其结构等效物的计算机软件、固件或硬件中实现，或者在它们中的一个或多个的组合中实现。例如，硬件可以包括处理器、微处理器、电子电路、电子部件、集成电路等。本公开中描述的主题的实施可以使用一个或多个计算机程序来实现，计算机程序即计算机程序指令的一个或多个模块，被编码在计算机存储介质上用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如，机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以编码信息用于传输到合适的接收器设备以由数据处理设备执行。计算机存储介质可以为或被包括在计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或装置或者它们中的一个或多个的组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以为编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以为或被包括在一个或多个分离的物理部件或介质(例如，多个cd、磁盘或其它存储装置)中。
50.尽管增材制造技术在本文中被描述为能够通过通常在竖直方向上逐点、逐层构建物体来制造复杂物体，但是其它制造方法也是可能的，并且在本主题的范围内。例如，尽管本文中的讨论涉及添加材料以形成连续层，但是本领域的普通技术人员将理解，在本文中公开的方法和结构可以用任何增材制造技术或其它制造技术(例如，铸造、机加工、激光切割、钻孔、轧制等)来实践。
51.根据第二方面，提供包括根据第一方面的一个或多个制造单元的制造系统。
52.系统可以包括或采用生产线的形式，特别是但不排他地是试生产线。
53.系统可以包括或采用单元式制造系统的形式。
54.系统可以包括根据第一方面的单元中的一个。
55.替代地，系统可以包括多个根据第一方面的单元。
56.系统可以进一步包括下列中的一个或多个：洁净室；计量站；机加工工具；pei压机；高压釜；和rtm压机。
57.在系统包括多个单元的情况下，单元可以布置在网络中。单元可以布置成一行。
58.系统可以包括用于在单元和/或系统的其它部分之间运输部件的自动车辆。
59.根据第三方面，提供一种使用一个或多个根据第一方面的制造单元或根据第二方面的制造系统的制造方法。
60.本发明由所附权利要求限定。然而，为了本公开的目的，将理解，上面限定的或下面描述的任何特征可以被单独或组合利用。例如，上面关于以上方面中的一个描述的特征或下面关于以下详细描述的特征可以用于任何其它方面或者一起形成新的方面。
附图说明
61.现在将参考附图，仅通过示例的方式描述这些方面或示例和其他方面或示例，在附图中：
62.图1示出用于在制造系统中使用的制造单元的透视图；
63.图2示出图1中所示的制造单元的正视图；
64.图3示出图1中所示的制造单元的部分幻像透视图；
65.图4示出图1中所示的制造单元的工业机器人的末端执行器；
66.图5为图1中所示的制造单元的基座的单独的透视图；
67.图6为图1中所示的制造单元的基座的单独的分解图；
68.图7和图8示出图1中所示的制造单元的整体式连接器；
69.图9和图10单独示出图1中所示的制造单元的基座和工作台的透视图；
70.图1中所示的制造单元的基座和工作台的单独的透视图；
71.图11示出包括图1中所示的制造单元的制造系统；
72.图12为包括多个图1中所示的制造单元的替代的制造系统；
73.图13示出图12中所示的制造系统的一部分；
74.图14示出用于在图11和图12中所示的系统中的一者或两者中使用的自动车辆；图15示出用于在制造系统中使用的替代的基座；
75.图16和图17示出替代的制造单元；
76.图18示出制造单元的替代的基座；
77.图19至图23示出图18中所示的基座的块的放大透视图；
78.图24示出制造单元的替代的基座；
79.图25、图26和图27示出替代的制造单元；
80.图28、图29和图30示出图25中所示的制造单元的板；
81.图31和图32示出图25中所示的制造单元的紧固件；
82.图33至图37示出图25中所示的制造单元的基座的块的放大透视图；
83.图38示出替代的制造单元；
84.图39示出替代的制造单元；
85.图40示出替代的制造单元；
86.图41示出替代的制造单元；和
87.图42示出替代的制造系统。
具体实施方式
88.首先参考附图的图1至图3，示出用于在制造系统(下面参考图11至图14示出并描述其示例)中使用的制造单元10。
89.如图1、图2和图3中所示，制造单元10包括基座12、工作台14、协作式机器人(“协作机器人”)16和工业机器人18。基座形成单元10的基础。
90.协作机器人16采用机械臂的形式，并提供拾取-放置能力且便于与使用者共同工作。在例示的制造单元10中，协作机器人16包括或采用来自优傲机器人的ur10e的形式。然而，将理解，制造单元10可以包括任何合适形式的协作机器人。
91.如附图的图3中所示，协作机器人16安装到基座12。协作机器人16被支撑在设置于基座12内的压载物20上。
92.工业机器人18采用机械臂的形式。在例示的制造单元10中，工业机器人18包括或采用来自kuka的kr20-1810的形式。然而，将理解，制造单元10可以包括任何合适形式的工业机器人。
93.工业机器人18可以被配置为接收各种不同的末端执行器。在例示的单元10中，并如附图的图4中所示，工业机器人18包括自动纤维放置(“afp”)末端执行器形式的末端执行器22，从而工业机器人18被配置用以执行自动纤维放置(“afp”)操作，诸如在层压复合部件的构造中使用的操作。
94.在例示的单元10中，工业机器人18安装在设置于基座12旁边的底座24上。然而，工业机器人18可以替代地联接到基座12的一部分或者形成基座12的一部分，从而工业机器人18通过基座12接地。
95.附图的图5和图6单独示出基座12的透视图。如示出分解透视图的图6中最清楚地示出的，基座12在构造上是模块化的和/或可重新配置的，并且包括若干个板26a、26b、26c、26d、26e、26f、26g、26h、26i、26j、26k。
96.在例示的基座12中，板26a-26k由铝构成。然而，将认识到，板26a-26k可以由任何合适的材料构成。例如，板中的一个或多个可以由以下一种或多种构成：金属或金属合金；木质材料；聚合材料；复合材料，诸如纤维增强材料(例如，玻璃纤维增强材料或碳纤维增强材料)；陶瓷材料。
97.在例示的制造单元10中，基座12为或大约为2米宽和2米长，并且为或大约为0.85米高。然而，将认识到，基座12可以采用任何合适的尺寸或形状。
98.可以看出，板26a-26k采用若干种不同的配置。
99.板26a形成基座12的顶板，用于支撑工作台14。板26e形成基座12的中间板。板26k形成基座12的底部。板26b限定可移除的面板，以便于进入形成顶板的板26a下面的空间，例
如以有机会进行服务、布线等。
100.板26a-26k通过紧固件28联接在一起。在例示的基座12中，紧固件28采用与板26a-26k中的孔30接合的帽螺钉的形式。然而，将认识到，紧固件可以采用任何合适的联接装置的形式。为了清楚起见，仅示出几个紧固件28和孔30。
101.在例示的制造单元10中，单元10包括支脚31。基座10由支脚31支撑在地面或其他支撑表面上。然而，将认识到，基座10可以替代地直接设置在地面或地板表面上。
102.如在例如图5中可以看出，当组装时，基座12限定若干个通道32。通道32在内部贯穿整个结构，并且旨在允许服务(例如，电气、数据、液压、气动、水/空气等中的一种或多种)的路线安排。
103.图7和图8示出整体式连接器34。在例示的制造单元10中，整体式连接器34设置在基座12内。然而，整体式连接器34可以替代地设置在基座12的外部。整体式连接器34便于将制造单元10联接到服务，诸如上面描述的电气、数据、液压、气动、水/空气等中的一种或多种。
104.如上面描述的，现在还参考附图的图9和图10，制造单元10包括工作台14。如图9和图10中示出，工作台14设置在基座12的顶部。在例示的制造单元10中，工作台14采用具有若干个槽36的t形槽工作台的形式。工作台14通过紧固件38固定到基座12，特别是板26a。在例示的单元10中，紧固件38采用螺栓的形式。然而，将认识到，紧固件可以采用任何合适的联接装置的形式。紧固件38接合板26a中的相应的孔40(图5和图6中示出)。
105.有利地，提供t形槽工作台便于制造能力的容易安装和/或移除。
106.制造单元10提供若干优于常规设备的显著益处。
107.附图的图11示出包括上面描述的制造单元10的制造系统1000的图解视图。制造系统1000采用用于制造复合材料的单元式制造系统的形式。例示的系统1000包括一个制造单元10、洁净室/计量站142、机加工工具144、pei压机146、高压釜148和rtm压机150。
108.附图的图12和图13示出替代的制造系统2000，其包括多个单元10。如图12和图13中所示，制造系统2000采用用于制造复合材料的单元式制造系统的形式。如示出系统2000的图解示图的图12中所示，系统2000包括六个制造单元10、洁净室/计量站242、加工工具244、pei压机246、高压釜248和rtm压机150。
109.在制造系统2000中，单元10布置在多个单元10的网络中，每个单元10被配置用以执行特定任务。如图13中示出，这里表示为10a的第一单元可以被配置用以执行下料切割(kit-cutting)工艺，这里表示为10b的第二单元可以被配置用以执行层压工艺，这里表示为10c的第三单元可以被配置用以执行预成型工艺。
110.在系统1000、2000的任一者或两者中，部件可以由使用者或由诸如附图的图14中所示的自动车辆av在单元10之间移动。
111.将理解，在不脱离所要求保护的发明的范围的情况下，可以进行各种修改。
112.例如，虽然在上面描述的制造单元10中基座12由机加工的铝构成，但是图15示出替代的制造单元110，其包括使用3d打印构成的基座112和工作台114。
113.如上面描述的，制造单元和系统为可重新配置的，从而组成生产工艺的单元的能力可以容易地改变，以改变系统的能力提供。制造单元特别有利于促进诸如用于复合材料的构造的工艺，包括自动纤维放置(“afp”)、干纤维铺放(例如staxx、rtm)、机加工等。这些
单元将在任何时候拥有给定的能力，但是为高度通用的，能够改变制造能力以及支持如机器人和数字元件的基础设施。该单元可以根据需求充当智能工作平台和自动化生产单元。
114.例如，附图的图16和图17示出替代的制造单元210。如示出的，制造单元210包括基座212和工作台214。
115.基座212在构造上为模块化的和/或可重新配置的，并且包括若干个板226a、226e、226k和块252a、252b、252c。
116.板226a形成基座212的顶板，用于支撑工作台214。板226e形成基座212的中间板。板226k形成基座212的底部。
117.如图17中最清楚地示出的，基座212由每种块252a、252b、252c的多个构成。
118.有利地，这意味着基座212可以由相对少数量的零件类型构成，例如降低制造复杂性和/或允许基座212根据期望的应用按需要容易地重新配置。
119.在例示的基座212中，板226a、226e、226k和块252a、252b、252c由铝构成。然而，将认识到，板226a、226e、226k和块252a、252b、252c可以由任何合适的材料构成。例如，板226a、226e、226k和块252a、252b、252c中的一个或多个可以由以下一种或多种构成：金属或金属合金；木质材料；聚合材料；复合材料，诸如纤维增强材料(例如，玻璃纤维增强材料或碳纤维增强材料)；陶瓷材料。
120.附图的图18示出又一可替代的基座312。
121.如图18中所示，基座312在构造上为模块化的和/或可重新配置的，并且包括多个板326k以及多个块352a、352b、352c、352d、352e，多个板326k一起形成基座312的底部。
122.如图18中所示，基座312由每种块352a、352b、352c、352d、352e的多个构成。
123.有利地，这意味着基座312可以由相对少数量的零件类型构成和/或允许基座312根据需要在其尺寸和/或形状方面容易地重新配置。
124.在例示的基座312中，板326k和块352a、352b、352c、352d、352e由铝构成。然而，将认识到，板326k和块352a、352b、352c、352d、352e可以由任何合适的材料构成。例如，板326k和块352a、352b、352c、352d、352e中的一个或多个可以由以下一种或多种构成：金属或金属合金；木质材料；聚合材料；复合材料，诸如纤维增强材料(例如，玻璃纤维增强材料或碳纤维增强材料)；陶瓷材料。
125.图19示出块352a中的一个的放大透视图。如示出的，块352a通常为立方体形状，在其两个角部处具有倒角边缘。块352a进一步包括用于接收紧固件的两个孔354，以便于块352a与选自块352a、352b、352c、352d、352e的一个或多个其它块的联接。
126.图20示出块352b的放大透视图。如示出的，块352b通常为立方体形状，在其两个角部处具有倒角边缘。块352b具有与块352a的宽度和高度相同的宽度和高度，但是具有比块352a的长度大的长度。块352b进一步包括用于接收紧固件的两个孔356以及其中两个孔被示出具有接收在其中的榫钉360的四个孔358。孔356具有大于孔358的直径的直径。
127.图21示出块352c的放大透视图。如示出的，块352c通常为立方体形状，在其两个角部处具有倒角边缘。块352c具有与块352a的宽度和高度相同的宽度和高度，但是具有比块352a的长度短的长度。块352c进一步包括两个孔362，其中一个被示出具有接收在其中的榫钉360。孔362具有与孔358的直径相同的直径，允许使用相同的榫钉360。
128.图22示出块352d的放大透视图。如示出的，块352d通常为立方体形状，在其三个角
部处具有倒角边缘。块352d具有与块352a的宽度和高度相同的宽度和高度、比块352a的长度短并且比块352c的长度长的长度。块352d进一步包括用于接收紧固件的孔364以及其中一个孔被示出具有接收在其中的榫钉360的两个孔366。孔366具有与孔358的直径相同的直径，允许使用相同的榫钉360。
129.图23示出块352e的放大透视图。如示出的，块352e通常为立方体形状，在其两个角部处具有倒角边缘。块352e具有与块352a的宽度和高度相同的宽度和高度，但是具有比块352c的长度短的长度。块352e进一步包括孔368，孔368具有接收在其中的榫钉360。孔368具有与孔358的直径相同的直径，允许使用相同的榫钉360。
130.尽管例示的块352a、352b、352c、352d、352d、352e包括孔354、358、362、366和榫钉360，但是将认识到，块352a、352b、352c、352d、352e可以替代地或附加地包括一个或多个凸形和/或凹形部分，以便于块352a、352b、352c、352d、352e彼此联接和/或联接到板326k。
131.附图的图24示出替代的制造单元410，其利用板326k和块352a、352b、352c、352d、352e的替代的构造。
132.如图24中所示，制造单元410包括用于支撑两个工作台414的基座412。
133.基座412在构造上为模块化的和/或可重新配置的，并且包括多个板326k以及多个块352a、352b、352c、352d、352e，多个板326k一起形成基座412的底部。
134.有利地，这意味着基座412可以由相对少数量的零件类型构成，例如，降低制造复杂性和/或允许基座212根据期望的应用按需要容易地重新配置。
135.图24例示构造的适应性，制造单元410便于使用处于不同高度的两个工作台414。
136.附图的图25至图27示出替代的制造单元510。
137.如示出的，制造单元510包括基座512和四个工作台514，四个工作台514一起形成单元510的上表面。
138.基座512在构造上为模块化的和/或可重新配置的。板526a形成基座512的顶板，用于支撑工作台514。板526b限定可移除的面板，以便于进入形成顶板的板526a下面的空间，例如以有机会进行服务、布线等。板526b使用磁体(592，图38中示出)被固定。板526b’限定附加的面板，以便于进入基座512的内部。板526b’由螺钉570固定。板526e形成基座512的中间板。板526k一起形成基座512的底部。
139.如示出的，基座512由每种块552a、552b、552c、552d、552e的多个构成。
140.有利地，这意味着基座512可以由相对少数量的零件类型构成，例如，降低制造复杂性和/或允许基座512根据期望的应用按需要容易地重新配置。
141.在例示的制造单元510中，单元510包括支脚531。基座510由支脚531支撑在地面或其它支撑表面上。然而，将认识到，基座510可以替代地直接设置在地面或地板表面上。
142.附图的图28示出单元510的板526a中的一个的放大透视图。在例示的制造单元510中，板526a长1米并且宽1米。如图28中所示，板526a具有在其角部处的倒角边缘和形成在每个侧表面上的凹部572。板526a进一步包括用于接收用于将板526a固定到块552a、552b、552c、552d、552e的紧固件528(图31和图32中示出)的孔574，以及用于接收用于将工作台514固定到板526a的紧固件578的孔576。
143.图29示出板526e中的一个的放大透视图。在例示的制造单元510中，板526e长1米并且宽1米。如图29中所示，板526e具有在其角部处的倒角边缘，并且具有中心开口580。板
526e进一步包括用于接收紧固件528(图31和图32中示出)的孔582和用于接收榫钉360的孔584。
144.图30示出板526k中的一个的放大透视图。将认识到，在例示的制造单元510中，板526k在构造上与板526e相同。板526k长1米并且宽1米。如图30中所示，板526e具有在其角部处的倒角边缘，并且具有中心开口586。板526e进一步包括用于接收紧固件528(图31和图32中示出)的孔588和用于接收榫钉560的孔590。
145.如上面描述的，现在还参考附图的图31和图32，制造单元510包括用于固定板526a、526e、526k和块552a、552b、552c、552d、552e的紧固件528以及用于将工作台514固定到板526a的紧固件578。在例示的制造单元510中，紧固件528采用螺杆的形式，并且紧固件578采用螺栓的形式。
146.如上面描述的，基座512由每种块552a、552b、552c、552d、552e的多个构成，并且图33至图37示出形成基座512的块552a、552b、552c、552d、552e的放大透视图。
147.如上面描述的，将理解，可以进行各种修改，而不脱离所要求保护的发明的范围。
148.附图的图38示出替代的制造单元610。
149.如示出的，制造单元610包括基座612和三个工作台614，三个工作台614一起形成单元610的上表面。
150.如在前面的实施例中，基座612在构造上为模块化的和/或可重新配置的，并且包括多个板526k以及多个块552a、552b、552c、552d、552e，多个板526k一起形成基座612的底部。
151.板526b(图25、图26和图27中示出)使用磁体592被固定，如图38中所示，磁体592被嵌入l形支架592中。
152.如上面描述的，将理解，可以进行各种修改，而不脱离所要求保护的发明的范围。
153.例如，附图的图39示出替代的制造单元710。
154.如在前面的实施例中，单元710包括基座712和工作台714。
155.基座712在构造上为模块化的和/或可重新配置的，并且包括多个板526k以及多个块552a、552b、552c、552d、552e，多个板526k一起形成基座712的底部。
156.如图39中所示，除了紧固件528之外，基座712包括侧向紧固件794，用于提供基座712的部件的侧向固定。在例示的单元710中，紧固件采用类似于紧固件528的螺纹杆的形式。
157.将认识到，本公开的制造单元可以适于执行各种各样的功能。
158.例如，图40示出包括基座812和工作台814的制造单元810。如图40中所示，单元810进一步包括数控机床844、协作机器人816和真空工作台896。基座812的高度的适应性有利地允许真空工作台896被设置成与工作台814的其余部分齐平或基本上齐平。
159.图41示出包括基座912和工作台914的替代制造单元910。如图41中所示，单元810进一步包括协作机器人916和用于保持零件p的夹具998。
160.如上面描述的，制造单元可以被组合以形成各种制造系统，例如，试生产线或单元式制造系统。
161.附图的图42示出制造系统3000。
162.如图42中示出，系统3000包括单元810、单元910。系统3000进一步包括成形单元
1010和层压单元1110。如示出的，系统3000进一步包括工业机器人3018和在例示的系统3000中携带协作机器人3016的自动驾驶车辆amv。

技术特征：
1.一种用于在制造系统中使用的制造单元，其中所述制造单元能重新配置为多种不同的配置，所述制造单元包括：基座，其中所述基座在构造上为模块化的；以及工作台，设置在所述基座的顶部。2.根据权利要求1所述的制造单元，其中所述基座包括多个板。3.根据权利要求2所述的制造单元，其中所述板中的一个或多个板由金属或金属合金构成。4.根据权利要求3所述的制造单元，其中所述一个或多个板由铝构成。5.根据权利要求2、3或4所述的制造单元，其中所述板中的一个或多个板由木质材料、聚合材料、复合材料和/或陶瓷材料构成。6.根据权利要求2至5中任一项所述的制造单元，其中所述板中的至少两个板具有相同或基本上相同的配置。7.根据权利要求2至6中任一项所述的制造单元，其中所述板中的至少一个板具有与所述板中的至少一个其它板不同的配置。8.根据任一前述权利要求所述的制造单元，其中所述基座包括多个块。9.根据权利要求8所述的制造单元，其中所述块中的一个或多个块由金属或金属合金构成。10.根据权利要求9所述的制造单元，其中所述一个或多个块由铝构成。11.根据权利要求8、9或10所述的制造单元，其中所述块中的一个或多个块由木质材料、聚合材料、复合材料和陶瓷材料中的一种或多种构成。12.根据权利要求8至11中任一项所述的制造单元，其中所述块中的至少两个块具有相同或基本上相同的配置。13.根据权利要求8至12中任一项所述的制造单元，其中所述块中的至少一个块具有与所述块中的至少一个其它块不同的配置。14.根据任一前述权利要求所述的制造单元，其中所述基座限定一个或多个通道。15.根据任一前述权利要求所述的制造单元，其中所述工作台包括一个或多个槽。16.根据权利要求15所述的制造单元，其中所述工作台包括一个或多个t形槽。17.根据任一前述权利要求所述的制造单元，包括一个或多个机器人装置。18.根据权利要求17所述的制造单元，其中所述机器人装置中的一个或多个机器人装置包括协作式机器人或采用协作式机器人的形式。19.根据权利要求17或18所述的制造单元，其中所述机器人装置中的一个或多个机器人装置包括工业机器人或采用工业机器人的形式。20.根据权利要求19所述的制造单元，其中所述工业机器人被配置用以接收末端执行器，所述末端执行器被配置用以执行自动纤维放置(afp)操作。21.根据任一前述权利要求所述的制造单元，包括整体式连接器，所述整体式连接器被配置为便于将所述制造单元联接到电气供应、数据供应、液压供应、气动供应和/或水供应形式的一个或多个服务。22.一种制造系统，包括根据权利要求1至21中任一项所述的制造单元中的一个或多
个。23.根据权利要求22所述的制造系统，其中所述系统包括多个所述单元，所述系统包括生产线或采用生产线的形式。24.根据权利要求22所述的制造系统，其中所述系统包括多个所述单元，所述系统包括单元式制造系统或采用单元式制造系统的形式。25.一种制造方法，使用根据权利要求1至21中任一项所述的制造单元中的一个或多个或者根据权利要求22至24中任一项所述的制造系统。

技术总结
一种用于在制造系统(100；200)(例如，试生产线)中使用的可重新配置的制造单元(10)包括基座(12)和设置在所述基座(12)的顶部的工作台(14)。所述基座(12)在构造上为模块化的，具有多个板(26a-26k)和/或块。特别地但不排他地，所述单元(10)进一步包括协作式机器人(16)和工业机器人(18)，所述工业机器人(18)被配置用以接收各种不同的末端执行器，诸如配置用以执行自动纤维放置(AFP)操作的末端执行器(22)。(22)。(22)。


技术研发人员：伊恩
受保护的技术使用者：斯特拉斯克莱德大学
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2023/10/5