本申請要求2014年3月28日提交的美國專利申請No. 14/228,481的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。

本申請涉及2012年9月20提交的美國專利申請No. 13/623,817，該申請要求2011年9月20日提交的美國臨時(shí)申請No. 61/537的優(yōu)先權(quán)，它們各自都通過引用而整體地結(jié)合在本文中。

本申請還涉及2010年1月25日提交的美國專利申請No. 12/693,369，該申請通過引用而整體地結(jié)合在本文中。

關(guān)于聯(lián)邦贊助研發(fā)的聲明

本發(fā)明是根據(jù)能源部授予的合同DE-SC0006380在政府的支持下完成的。政府對本發(fā)明具有某些權(quán)利。

本發(fā)明是根據(jù)國家科學(xué)基金授予的1248182根據(jù)NSF SBIR PI在政府的支持下完成的。政府對本發(fā)明具有某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本文大體涉及用于構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，以及用于控制用于構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器的方法。

背景技術(shù)：

存在可生產(chǎn)諸如圓錐或去頂圓錐結(jié)構(gòu)的漸縮結(jié)構(gòu)的多種技術(shù)和裝置。一種構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)的大體方法包括使金屬胚件(stock)以期望的方式彎曲或變形，然后使胚件在某些點(diǎn)處連結(jié)到本身上，或者在某些點(diǎn)處將胚件連結(jié)到其它結(jié)構(gòu)上。用于這樣的技術(shù)的控制系統(tǒng)無法促進(jìn)基本連續(xù)且精確地構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)，例如，用于用作風(fēng)力渦輪塔筒的漸縮結(jié)構(gòu)。

存在形成連續(xù)直徑管(例如管子等)的螺旋焊接機(jī)。這些機(jī)器可包括控制系統(tǒng)，其中操作者基于管直徑的測量值來調(diào)節(jié)螺旋焊接機(jī)的參數(shù)。但是，制造漸縮結(jié)構(gòu)有額外的難以控制的自由度，并且因此需要一種用于構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)和方法，其中連續(xù)且自動地調(diào)節(jié)用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器，以產(chǎn)生基本無誤差的漸縮結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

大體上，一方面，一種用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)包括傳感器，傳感器對用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器提供反饋。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可包括至少三個(gè)軋輥(roll)，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪(rollette)排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器還可包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成定位至少一個(gè)軋輥，其中正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑由軋輥的相對位置控制。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器還可包括連結(jié)元件，連結(jié)元件構(gòu)造成在材料胚件滾過軋輥時(shí)將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)還可包括控制器，控制器構(gòu)造成接收來自傳感器的反饋，以及將基于反饋的控制信號發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以定位至少一個(gè)軋輥。

大體上，另一方面，一種用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)包括傳感器，傳感器對用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器提供反饋。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可包括至少三個(gè)軋輥，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器還可包括進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在材料胚件饋送到軋輥中時(shí)定位材料胚件，其中材料胚件在滾過軋輥時(shí)形成漸縮結(jié)構(gòu)。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器還可包括連結(jié)元件，連結(jié)元件構(gòu)造成在材料胚件滾過軋輥時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)還可包括控制器，控制器構(gòu)造成接收來自傳感器的反饋，以及將基于反饋的控制信號發(fā)送到進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以在材料胚件饋送到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中或饋送通過用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器時(shí)定位材料胚件。

大體上，又一方面，一種用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)包括邊緣位置傳感器，邊緣位置傳感器構(gòu)造成提供反饋，反饋包括待形成為漸縮結(jié)構(gòu)的材料胚件的邊緣在用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中的位置。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可包括：滾動組件，其具有多個(gè)軋輥；連結(jié)元件，其構(gòu)造成在材料胚件滾過滾動組件時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)；外移系統(tǒng)，其構(gòu)造成在邊緣連結(jié)之后支承漸縮結(jié)構(gòu)；以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成相對于滾動組件來定位漸縮結(jié)構(gòu)。控制系統(tǒng)還可包括控制器，控制器構(gòu)造成接收來自邊緣位置傳感器的反饋，以及將基于反饋的控制信號發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以在漸縮結(jié)構(gòu)的部分之間實(shí)現(xiàn)期望相對移動。

大體上，另一方面，一種用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)包括在用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中使用的模型。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可包括至少三個(gè)軋輥，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器還可包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成定位至少一個(gè)軋輥，其中正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑由軋輥的相對位置控制。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可進(jìn)一步包括連結(jié)元件，連結(jié)元件構(gòu)造成在材料胚件滾過軋輥時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)。模型可包括軋輥的用于實(shí)現(xiàn)期望漸縮結(jié)構(gòu)直徑的相對位置?？刂葡到y(tǒng)還可包括構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)該模型的計(jì)算機(jī)，以及控制器，控制器構(gòu)造成接收基于模型的指令，以及將基于指令的控制信號發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以定位至少一個(gè)軋輥。

大體上，又一方面，一種用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)包括在用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中使用的模型。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可包括至少三個(gè)軋輥，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器還可包括進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在材料胚件饋送到軋輥中時(shí)定位材料胚件，其中材料胚件在滾過軋輥時(shí)形成漸縮結(jié)構(gòu)。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器可進(jìn)一步包括連結(jié)元件，連結(jié)元件構(gòu)造成在材料胚件滾過軋輥時(shí)，將胚件材料的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)。模型可包括在材料胚件饋送到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中或饋送通過用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器時(shí)的相對位置。控制系統(tǒng)還可包括構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)該模型的計(jì)算機(jī)，以及控制器，控制器構(gòu)造成接收基于模型的指令，以及將基于指令的控制信號發(fā)送到進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以定位材料胚件。

大體上，另一方面，一種用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法包括用在用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上的傳感器感測下者中的至少一個(gè)：正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何屬性和正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的力屬性。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可包括至少三個(gè)軋輥，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)還可包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成定位至少一個(gè)軋輥，其中正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑由軋輥的相對位置控制。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可進(jìn)一步包括連結(jié)元件，連結(jié)元件構(gòu)造成在材料胚件滾過軋輥時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)。方法還可包括：將反饋從傳感器發(fā)送到控制器，其中反饋基于幾何屬性和力屬性中的至少一個(gè)；將調(diào)節(jié)指令從控制器發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中調(diào)節(jié)指令是基于反饋的；以及用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基于調(diào)節(jié)指令來調(diào)節(jié)至少一個(gè)軋輥的位置。

大體上，又一方面，一種用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法包括用在用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上的傳感器感測用于形成為漸縮結(jié)構(gòu)的材料胚件的位置。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可包括至少三個(gè)軋輥，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可還包括進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在材料胚件饋送到至少一個(gè)軋輥中時(shí)定位材料胚件，其中材料胚件在滾過軋輥時(shí)形成漸縮結(jié)構(gòu)。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可進(jìn)一步包括連結(jié)元件，連結(jié)元件構(gòu)造成在材料胚件滾過軋輥時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)。方法還可包括：將反饋從傳感器發(fā)送到控制器，其中反饋是基于材料胚件的位置的；將調(diào)節(jié)指令從控制器發(fā)送到進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中調(diào)節(jié)指令是基于反饋的；以及用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基于調(diào)節(jié)指令來調(diào)節(jié)材料胚件在其饋送到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中或者饋送通過用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)時(shí)的位置。

大體上，另一方面，一種用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法包括用在用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上的邊緣位置傳感器感測待形成為漸縮結(jié)構(gòu)的材料胚件的邊緣的位置。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)包括：具有多個(gè)軋輥的滾動組件；連結(jié)元件，其構(gòu)造成在材料胚件滾過滾動組件時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)；外移系統(tǒng)，其構(gòu)造成在邊緣連結(jié)之后支承漸縮結(jié)構(gòu)；以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成相對于滾動組件來定位漸縮結(jié)構(gòu)。方法還可包括：將反饋從邊緣位置傳感器發(fā)送到控制器，其中反饋是基于材料胚件的邊緣的位置的；將調(diào)節(jié)指令從控制器發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中調(diào)節(jié)指令是基于反饋的；以及使用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基于調(diào)節(jié)指令，來調(diào)節(jié)漸縮結(jié)構(gòu)相對于滾動組件的位置。

大體上，又一方面，一種用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法包括：用進(jìn)料系統(tǒng)驅(qū)動材料胚件；將材料胚件饋送通過滾動組件，滾動組件具有至少三個(gè)軋輥，軋輥包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥，導(dǎo)引軋輥包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪；在材料胚件滾過滾動組件時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)；用外移系統(tǒng)將材料胚件導(dǎo)引出滾動組件；以及用傳感器感測包括下者中的至少一個(gè)的傳感器數(shù)據(jù)：(i)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何屬性，(ii)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的力屬性，(iii)材料胚件的位置，(iv)材料胚件中的焊縫間隙中的不一致性，(v)材料胚件中的平面對齊誤差，以及(vi)材料胚件中的角度對齊誤差。方法還可包括：將反饋從傳感器發(fā)送到控制器，其中反饋是基于傳感器數(shù)據(jù)的；將調(diào)節(jié)指令從控制器發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中調(diào)節(jié)指令是基于反饋的；以及使用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基于調(diào)節(jié)指令，來調(diào)節(jié)材料胚件的位置。

可有多種形式表示任何前述方面的其它實(shí)施方式，包括方法、系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、過程產(chǎn)生的產(chǎn)品，或者其它形式。根據(jù)以下附圖和描述，其它優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。

附圖說明

根據(jù)附圖中示出的本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下描述，本文描述的系統(tǒng)和方法的前述和其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。附圖不必按比例繪制，重點(diǎn)而是放在說明本文描述的系統(tǒng)和方法的原理上。

圖1是用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)建系統(tǒng)的框圖。

圖2是三重軋輥的示意圖。

圖3是滾輪排的立體圖。

圖4A和4B是滾輪排的俯視圖。

圖5A是用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)建系統(tǒng)的立體圖。

圖5B是用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)建系統(tǒng)的俯視圖。

圖6是彎曲裝置的立體圖。

圖7是顯示滾輪排位置和正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生的曲率半徑之間的關(guān)系的標(biāo)圖。

圖8是三重軋輥的示意圖。

圖9是有間隙誤差的結(jié)構(gòu)和無間隙誤差的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖10是通過以不同的角度饋送材料而形成的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖11A和11B是片材轉(zhuǎn)向的示意圖。

圖12A和12B是面內(nèi)間隙誤差的示意圖。

圖13A和13B是面外間隙誤差的示意圖。

圖14A和14B是相切性對齊誤差的示意圖。

圖15是機(jī)內(nèi)子系統(tǒng)的特寫視圖。

圖16是機(jī)外子系統(tǒng)的特寫視圖。

圖17是用于調(diào)節(jié)焊縫間隙的方法的流程圖。

圖18是控制系統(tǒng)的框圖。

圖19是用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法的流程圖。

圖20是用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法的流程圖。

圖21是用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法的流程圖。

圖22是用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。

圖23是實(shí)心滾子(roller)和滾輪排的示意圖。

相同參考標(biāo)號表示相同結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖在下文更全面地描述實(shí)施例，在附圖中顯示優(yōu)選實(shí)施例。但是，本文描述的系統(tǒng)和方法可體現(xiàn)為許多不同的形式，而不應(yīng)理解為局限于本文闡述的示出的實(shí)施例。相反，提供這些示出的實(shí)施例是為了使得本公開將對本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)范圍。

本文提供到的所有文獻(xiàn)都通過引用而整體地結(jié)合在本文中。以單數(shù)引用的項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)理解為包括復(fù)數(shù)項(xiàng)目，并且反之亦然，除非另有明確地陳述或者根據(jù)上下文而清楚。語法連詞意于表達(dá)聯(lián)合從句、句子、詞語等的任何和所有轉(zhuǎn)折和連接組合，除非另有明確地陳述或者根據(jù)上下文而清楚。因而，用語“或”應(yīng)當(dāng)大體理解為表示“和/或”等等。

本文對值范圍的敘述不意于為限制性的，而是單獨(dú)參照落在范圍內(nèi)的任何值和所有值，除非本文另有規(guī)定，而且在這種范圍內(nèi)的各個(gè)單獨(dú)的值都結(jié)合到說明書中，就像本文單獨(dú)敘述了一樣。詞語“大致”、“大約”等在伴隨著數(shù)值時(shí)要理解為表示出于預(yù)期目的而滿意地的起作用的偏差，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的那樣。本文提供值和/或數(shù)值的范圍僅作為示例，而不限制所描述的實(shí)施例的范圍。使用本文提供的任何和所有示例或示例性語言(“例如”、“諸如”等等)僅僅意于更好地闡明實(shí)施例，而不是對實(shí)施例的范圍施加限制。說明書中的語言不應(yīng)理解為表示對于實(shí)踐實(shí)施例是必不可少的任何未聲明的元件。

在以下描述中，要理解的是，諸如“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”、“第一”、“第二”、“上”、“下”、“左”、“右”等是為了方便的詞語，而且不意于被理解為限制用語。

通常合乎需要的是用基本扁平胚件形成漸縮結(jié)構(gòu)，諸如圓錐或去頂圓錐結(jié)構(gòu)，而不對胚件引入顯著的面內(nèi)變形。例如，名稱為“TAPERD SPIRAL WELDED STRUCTURE(漸縮螺旋焊接結(jié)構(gòu))”的美國專利申請No. 12/693,369論述了這樣的結(jié)構(gòu)的一些應(yīng)用。另外，名稱為“TAPERED STRUCTURE CONSTRUCTION(漸縮結(jié)構(gòu)構(gòu)建)”的美國專利申請No. 13/623,817論述了這樣的結(jié)構(gòu)的一些構(gòu)建系統(tǒng)。其中，下面描述的技術(shù)可與這些應(yīng)用中描述的系統(tǒng)、裝置和方法結(jié)合起來使用，它們通過引用而整體地結(jié)合在本文。另外，可使用本文描述的控制系統(tǒng)和方法來作為這些應(yīng)用中描述的任何控制器的補(bǔ)充，本文描述的控制系統(tǒng)和方法可與這些應(yīng)用中描述的任何控制器結(jié)合起來使用，或者代替它們。

圖1是構(gòu)建系統(tǒng)的框圖。系統(tǒng)100包括胚件材料源102(可為金屬)、進(jìn)料系統(tǒng)104、彎曲裝置106、連結(jié)元件108、外移系統(tǒng)110和控制系統(tǒng)112。如本文更全面地描述的那樣，系統(tǒng)100可運(yùn)行來構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)。一方面，控制系統(tǒng)112控制下者中的至少一個(gè)：胚件材料源102、進(jìn)料系統(tǒng)104、彎曲裝置106、連結(jié)元件108和外移系統(tǒng)110。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在其它方面，控制系統(tǒng)112可控制構(gòu)建系統(tǒng)100的更多或更少的構(gòu)件，以及它們的任何組合。另外，構(gòu)件或其組合可包括單獨(dú)的控制器/控制系統(tǒng)，其中，一方面，控制系統(tǒng)彼此通信。

胚件材料源102可包括形成漸縮結(jié)構(gòu)的原始金屬。在一些實(shí)施方式中，胚件材料源102可包括在尺寸上按美國專利申請No. 12/693，369中描述的任何方式設(shè)置的一系列扁平金屬片材、胚件材料卷等等。片材可構(gòu)建和布置成有利于在制造過程中輕易地揀選期望片材。例如，片材可存放在料斗或其它適當(dāng)?shù)姆峙淦髦?。如本公開中使用的那樣，“胚件”、“材料胚件”、“片材”等應(yīng)表示待形成為漸縮結(jié)構(gòu)的材料，除非本文另有明確的陳述，或者根據(jù)上下文而清楚。如上面論述的那樣，在一些實(shí)施方式中，胚件可包括成卷的金屬或其它材料。在一些實(shí)施方式中，胚件包括單獨(dú)的預(yù)切割的片材。

進(jìn)料系統(tǒng)104可運(yùn)行來將金屬從胚件材料源102運(yùn)輸?shù)?以及在一些實(shí)施方式中，通過)彎曲裝置106。進(jìn)料系統(tǒng)104可包括適合根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)而運(yùn)輸期望片材的任何這種裝備。這種裝備可包括例如機(jī)器人臂、活塞、伺服器、螺桿、促動器、滾子、驅(qū)動器、電磁體等等，或者前述的任何組合。如本文描述的那樣，控制系統(tǒng)可包括進(jìn)料控制系統(tǒng)，進(jìn)料控制系統(tǒng)包括用于將胚件材料饋送到彎曲裝置106中使得可形成期望漸縮結(jié)構(gòu)的控制器。

彎曲裝置106可運(yùn)行來使饋送到其上的材料彎曲，而且在一方面，不對材料施加任何面內(nèi)變形。此外，彎曲裝置106可對材料施加可控程度的曲率。在實(shí)施方式中，彎曲裝置包括多個(gè)軋輥。本文描述的軋輥可包括(但不限于)滾子(包括基本圓柱形滾子、基本圓錐形滾子、不規(guī)則形狀的滾子、球形滾子等等)、包括共同逼近對應(yīng)的實(shí)心結(jié)構(gòu)的外部的多個(gè)滾輪的滾輪排(例如，較小的滾子、輪、軸承、球形滾子等等)，或者可用來將材料胚件彎曲/滾動/操縱成漸縮結(jié)構(gòu)的任何其它元件。彎曲裝置106可包括圖2中示意性地顯示的三重軋輥200(在下面更詳細(xì)地描述)。如本公開中使用的那樣，“彎曲裝置”、“滾動組件”、“三重軋輥”等應(yīng)表示可運(yùn)行來使饋送到其上的材料彎曲的任何裝置或構(gòu)件(例如，如本文描述的那樣)，除非另有陳述，或者根據(jù)上下文而清楚。

連結(jié)元件108可運(yùn)行來將成片材的進(jìn)料的胚件連結(jié)到其它成片材的進(jìn)料的胚件上(或者連結(jié)到它們本身上，或者連結(jié)到其它結(jié)構(gòu)上)。在一些實(shí)施方式中，連結(jié)元件108是焊機(jī)，它包括一個(gè)或多個(gè)焊接頭，焊接頭的位置和運(yùn)行可由控制系統(tǒng)控制。大體上，連結(jié)元件108可包括用于用任何已知手段來連結(jié)胚件的任何構(gòu)件或機(jī)器，包括焊接、粘合劑、環(huán)氧樹脂、壓接、鉚釘、螺栓、緊固件、互補(bǔ)幾何結(jié)構(gòu)(例如，與孔匹配的銷、彼此匹配的齒、撳鈕等)等。連結(jié)元件108可構(gòu)造成在材料胚件滾過彎曲裝置106時(shí)，將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起。在一些實(shí)施方式中，可能存在用于將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起的多個(gè)連結(jié)元件和/或多個(gè)步驟。例如，對于具有一對長邊和一對短邊的成梯形片材的胚件，可首先連結(jié)短邊(例如，與其它成片材的胚件連結(jié))，然后使胚件變形，然后連結(jié)長邊。

外移系統(tǒng)110可運(yùn)行來將材料(即，正在成形或形成的結(jié)構(gòu))運(yùn)輸離開彎曲裝置106和連結(jié)元件108的。這可包括支承、保持、運(yùn)輸、移動、導(dǎo)引、操縱、推動、拉動、扭轉(zhuǎn)等正在形成的結(jié)構(gòu)。外移系統(tǒng)110可包括根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的任何這種合適的裝備。這種裝備可包括例如機(jī)器人臂、活塞、伺服器、螺桿、促動器、滾子、驅(qū)動器、電磁體、子系統(tǒng)等，或者任何前述的組合。如本文描述的那樣，控制系統(tǒng)可包括外移控制系統(tǒng)，外移控制系統(tǒng)包括用于在材料胚件的邊緣連結(jié)之后，支承和定位正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的控制器。

控制系統(tǒng)112可運(yùn)行來控制和協(xié)調(diào)本文描述的多種任務(wù)，包括(但不限于)運(yùn)行進(jìn)料系統(tǒng)104，運(yùn)行彎曲裝置106，運(yùn)行連結(jié)元件108，以及運(yùn)行外移系統(tǒng)110?？刂葡到y(tǒng)112可包括可共同產(chǎn)生控制信號且將控制信號輸送到本文描述的構(gòu)件和系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)期望任務(wù)的計(jì)算機(jī)硬件、軟件、電路等等。

本文描述的控制系統(tǒng)和方法可大體用于本文描述的任何構(gòu)建機(jī)器，包括在參考文獻(xiàn)中描述的機(jī)器和系統(tǒng)，它們通過引用而整體地結(jié)合在本文中。大體上，“控制系統(tǒng)”可表示用于機(jī)器的單獨(dú)構(gòu)件/零件的單獨(dú)控制系統(tǒng)，或者表示控制系統(tǒng)的組合，或者表示控制機(jī)器和/或系統(tǒng)的許多構(gòu)件/零件的控制系統(tǒng)。

如本文論述的那樣，將饋送到系統(tǒng)100中的胚件布置成在進(jìn)料過程期間經(jīng)歷純粹旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可為合乎需要的。特別地，純粹旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可在胚件饋送到彎曲裝置106中時(shí)進(jìn)行。本文描述的控制系統(tǒng)和方法可設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

雖然已經(jīng)使用了短語“純粹旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動，但可容許相對于純粹旋轉(zhuǎn)有微小偏差(即，胚件或頂峰相對于彼此有微小平移)。如果胚件在進(jìn)料過程期間相對于頂峰經(jīng)歷任何平移運(yùn)動，則產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)可相對于理想的去頂圓錐幾何構(gòu)造有偏差。特別地，可能存在間隙，在該處，胚件未能遇到胚件的前體部分的對應(yīng)的邊緣，胚件本身可交迭，或兩種情況都有。因此，本文描述的控制系統(tǒng)可控制材料胚件，以防止相對于頂峰有平移運(yùn)動。但是，微小平移運(yùn)動是可接受的，例如，如果間隙保持在合意范圍之內(nèi)的話。

如本文獻(xiàn)中使用的那樣，“基本旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動表示上面描述的純粹旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，只是允許有微小偏差，微小偏差在后面的制造過程中可為有用的，或者微小偏差是可接受的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造仍然可保持在期望范圍/容差之內(nèi)，或者微小偏差足夠小，不會不利地影響圓錐幾何構(gòu)造、翹曲強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等。這些容許偏差的程度大體上將隨期望去頂圓錐結(jié)構(gòu)的尺寸和偏差所適應(yīng)的制造步驟而改變。還如本文獻(xiàn)中使用的那樣，“旋轉(zhuǎn)運(yùn)動”應(yīng)當(dāng)理解成表示基本旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或純粹旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

現(xiàn)在將描述三重軋輥。

圖2表示基本三重軋輥200可如何運(yùn)行的簡明示意圖。三重軋輥200可包括三個(gè)基本圓柱形滾子204，它們基本彼此平行，并且可運(yùn)行來對沿虛線箭頭206的方向饋送通過滾子204的材料胚件202施加曲率。三重軋輥還可包括或改為包括一排或多排滾輪，它們可運(yùn)行來以與實(shí)心滾子204相同的方式對材料胚件施加曲率?？赏ㄟ^例如動態(tài)地調(diào)節(jié)滾子204或滾輪排的相對位置等來控制曲率的程度。

圖3、4A和4B顯示滾輪排的示例，滾輪排具有滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括凸輪板轉(zhuǎn)向。特別地，圖3顯示滾輪排300的示例。如圖3中顯示的那樣，滾輪排300可包括多個(gè)滾輪302。滾輪302可包括滾子，可相對于三重軋輥中的其它旋轉(zhuǎn)軸線來調(diào)節(jié)滾子的旋轉(zhuǎn)軸線。可使用下面描述的凸輪板轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來使?jié)L輪302轉(zhuǎn)向。滾輪302可包括滾子304(例如，圓柱形滾子、球形滾子、滑動墊等等)和可支承/保持滾子304的本體306或殼體。滾輪排300還可包括基部308，其中本體306可與基部308對接，從而將滾輪302例如以容許相對于滾輪排300的基部308旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到滾輪排300上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，存在將滾輪302連接到滾輪排300上的其它手段。

滾輪排300還可包括滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。滾輪302可與滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對接，其中滾輪排300的本體306或基部308可使得這種對接成為可能。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可包括(無限制)凸輪、四桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)或其它聯(lián)動機(jī)構(gòu)、單獨(dú)的轉(zhuǎn)向促動器等。例如，圖3顯示滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)向促動器310，其驅(qū)動轉(zhuǎn)向凸輪板312，轉(zhuǎn)向凸輪板312進(jìn)而可使?jié)L輪302轉(zhuǎn)向。滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還可包括或改為包括任何形式的滾輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成定位滾輪排300上的滾輪302的角度。

圖4A和4B顯示滾輪排400，其具有滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。滾輪排400包括滾輪402，滾輪402具有滾子404和滾子殼體406。圖4A-B中顯示的滾輪排400還包括基部408。如圖4B中最佳地顯示的那樣，滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可包括凸輪板促動器410，凸輪板促動器410構(gòu)造成使凸輪板412至少沿箭頭414顯示的方向移動。滾輪402可通過本領(lǐng)域已知的任何手段與凸輪板412接合，包括(無限制)通過滾輪臂416，它包括凸輪匹配銷418，凸輪匹配銷418通過對應(yīng)的凸輪槽口420連接到凸輪板412上。凸輪匹配銷418可改為由滾子、凸輪隨動件等代替。凸輪槽口420可切割成使得當(dāng)凸輪板412移動時(shí)，凸輪槽口420的幾何構(gòu)造使凸輪匹配銷418移動，從而使?jié)L輪402旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。凸輪板412中的凸輪槽口420可全部相同，或者它們可針對各個(gè)滾輪402而不同。如果滾輪402彼此相同，并且凸輪板412上的凸輪槽口420相同，則滾輪402將一起移動，并且將處于基本相同的角度。如果滾輪402彼此不同(即，如果滾輪臂416相對于滾子軸線的角度在滾輪402之間改變)且凸輪板412中的凸輪槽口420相同，則滾輪402將一起移動，但可處于彼此不同的角度。如果凸輪板412中的凸輪槽口420對于一個(gè)或多個(gè)滾輪402是不同的，則滾輪402的移動將具有一些對應(yīng)性(即，與凸輪槽口420的幾何構(gòu)造)，但它們不一定會一起移動。例如，凸輪可構(gòu)建成使得一些滾輪根本不移動，而其它滾輪旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到許多構(gòu)造是可行的。

凸輪板412本身可相對于滾輪402而促動，以便使?jié)L輪402旋轉(zhuǎn)。凸輪板412可由任何已知手段導(dǎo)引或保持就位，包括(無限制)凸輪板壓制件422和凸輪板導(dǎo)引件424，或者滑動件、軸承、滾子、銷、聯(lián)動機(jī)構(gòu)等。啟動凸輪板促動器410可使凸輪板412沿箭頭414顯示的方向移動，這又由于滾輪臂416和凸輪板412的聯(lián)接而使?jié)L輪402例如沿著圖4中指示的旋轉(zhuǎn)軸線426旋轉(zhuǎn)。凸輪板412可由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何手段促動，包括(無限制)電動馬達(dá)、氣動裝置、液壓裝置等。

現(xiàn)在將論述用于使材料胚件滾動且形成具有基本連續(xù)改變的直徑的漸縮形狀的控制系統(tǒng)及其機(jī)器構(gòu)件。如本公開中使用的那樣，具有“基本連續(xù)”改變的直徑的結(jié)構(gòu)應(yīng)大體表示漸縮結(jié)構(gòu)，諸如圓錐、平頂圓錐等等。類似地，如本公開中使用的那樣，“基本連續(xù)”地調(diào)節(jié)直徑(或類似物)應(yīng)大體表示產(chǎn)生漸縮結(jié)構(gòu)，諸如圓錐、平頂圓錐等。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的那樣，漸縮結(jié)構(gòu)可包括實(shí)際頂峰或虛擬頂峰。實(shí)際頂峰是直徑在此處最終減小成零的點(diǎn)。例如，圓錐在其頂點(diǎn)處具有實(shí)際頂峰。對于平頂結(jié)構(gòu)，諸如去頂圓錐結(jié)構(gòu)，“虛擬頂峰”是在結(jié)構(gòu)不是平頂?shù)那闆r下，直徑在此處將最終減小成零的點(diǎn)。如本文所使用的那樣，詞語“頂峰”包括實(shí)際頂峰和虛擬頂峰兩者。

在圖5A-6中顯示用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器的實(shí)施方式，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述它們。

圖5A和5B描繪根據(jù)實(shí)施例的用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)建系統(tǒng)500，其中圖5A顯示系統(tǒng)500的立體圖，并且圖5B顯示系統(tǒng)500的俯視圖。特別地，圖5A-B顯示用于用材料胚件501形成漸縮結(jié)構(gòu)(諸如可用作風(fēng)力渦輪塔筒的平頂圓錐502)的構(gòu)建系統(tǒng)500。如本公開中使用的那樣，“漸縮結(jié)構(gòu)”、“圓錐”、“平頂圓錐”等應(yīng)表示由本文描述的裝置、系統(tǒng)和方法形成的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)500可包括多個(gè)子系統(tǒng)，包括胚件材料源(未顯示)、進(jìn)料系統(tǒng)504、彎曲裝置506、連結(jié)元件(未顯示)、控制系統(tǒng)(未顯示)和外移系統(tǒng)508。

進(jìn)料系統(tǒng)504可運(yùn)行來執(zhí)行功能，包括(無限制)將胚件材料501饋送到、運(yùn)輸?shù)?、?dǎo)引到、推動到、定位到(在一些實(shí)施方式中，通過)彎曲裝置506。如圖5A-B中顯示的那樣，進(jìn)料系統(tǒng)504可包括驅(qū)動軋輥510，驅(qū)動軋輥510具有進(jìn)料滾子512和進(jìn)料促動器514。進(jìn)料系統(tǒng)504的構(gòu)件可由進(jìn)料基部528支承，進(jìn)料基部528可包括框架，框架可為可定位的。驅(qū)動軋輥510可將材料胚件501饋送到彎曲裝置506中，并且驅(qū)動軋輥510可使材料胚件501轉(zhuǎn)向到彎曲裝置506中。對材料胚件501的轉(zhuǎn)向可由進(jìn)料促動器514實(shí)現(xiàn)，進(jìn)料促動器514能夠調(diào)節(jié)下者中的至少一個(gè)：材料胚件501的位置、驅(qū)動軋輥510的位置、進(jìn)料滾子512的位置、進(jìn)料基部528的位置和整個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)504的位置。進(jìn)料促動器514在實(shí)施方式中還能夠調(diào)節(jié)前面提到的構(gòu)件的角度。其它構(gòu)造的進(jìn)料系統(tǒng)504是可行的，包括具有單個(gè)驅(qū)動軋輥(也許根本不是“軋輥”)的實(shí)施例、具有更多或更少促動器的實(shí)施方式，或者具有用于對進(jìn)料系統(tǒng)504提供調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的其它手段的實(shí)施方式。大體上，進(jìn)料系統(tǒng)504可包括驅(qū)動軋輥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成調(diào)節(jié)驅(qū)動軋輥510的位置和角度。進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動軋輥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的組合可定位材料胚件501。在實(shí)施方式中，進(jìn)料系統(tǒng)504不可對胚件的運(yùn)動施加約束，并且材料胚件501不必相對于進(jìn)料系統(tǒng)504中的任何其它點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。

彎曲裝置506可大體包括三重軋輥516，三重軋輥516具有頂部軋輥518和兩個(gè)底部軋輥520。三重軋輥516的軋輥可大體包括滾輪排522，滾輪排522包括多個(gè)滾輪524，滾輪524可呈滾子的形式。

進(jìn)料系統(tǒng)504和彎曲裝置506可單獨(dú)由它們的本身的框架支承，或者可在允許進(jìn)料系統(tǒng)504和彎曲裝置506一起移動的單個(gè)框架(未顯示)上。備選地，進(jìn)料系統(tǒng)504和彎曲裝置506中的任一個(gè)或它們兩者都可為固定的。而且，進(jìn)料系統(tǒng)504和彎曲裝置506中的任一個(gè)或它們兩者都能夠獨(dú)立地移動。支承件(和/或在未顯示的實(shí)施例中的單個(gè)框架)可按許多自由度來調(diào)節(jié)，例如，沿平行于平頂圓錐502的中心軸線的方向(x方向，即，朝向和遠(yuǎn)離圓錐502的頂峰503)，沿垂直于圓錐502的中心軸線的方向(y方向，即，朝向和遠(yuǎn)離外移系統(tǒng)508的軌道526)，上和下，(z方向)和圍繞x、y和z軸線旋轉(zhuǎn)，以及使框架圍繞多個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)(例如，如果調(diào)節(jié)軋輥位置，而非用于間隙控制的外移位置的話)?？赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的手段來對這些構(gòu)件實(shí)現(xiàn)移動，包括(無限制)液壓活塞、氣動活塞、伺服器、螺桿、促動器、齒條和小齒輪系統(tǒng)、纜繩和滑輪系統(tǒng)、凸輪、電磁驅(qū)動器、機(jī)器人臂、滾子、驅(qū)動器等等，或者能夠施加期望運(yùn)動的任何前述或其它裝置的組合。此外，雖然本文未描述，但顯示的構(gòu)件的子系統(tǒng)可為可移動的(例如，某些臂和支承件可按本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)想到的任何方式定位)。

圖6是彎曲裝置600(即，滾軋成形系統(tǒng))的實(shí)施方式的特寫視圖。如本文描述的那樣，在一些實(shí)施例中，彎曲裝置600包括三重軋輥602。三重軋輥602可包括頂部軋輥604，以及兩個(gè)底部軋輥606(或相反，底部軋輥和兩個(gè)頂部軋輥–未顯示)。頂部軋輥604可沿豎向鉸接——手動地，或者在彎曲裝置控制系統(tǒng)或其它控制系統(tǒng)的指導(dǎo)下。使頂部軋輥604鉸接可有利于例如接合材料胚件，或者控制在材料胚件傳送通過三重軋輥602時(shí)對胚件材料施加的曲率量。底部軋輥606也可或改為例如沿著支承底部軋輥606的斜表面608，沿著另一個(gè)斜表面或路徑，或者沿著彎曲表面或路徑進(jìn)行鉸接。在使頂部軋輥604移動時(shí)，可出于相同或相似的目的使底部軋輥606移動，例如，這是為了更容易開始饋送材料胚件，以及控制正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑。大體上，三重軋輥602的任何軋輥都可鉸接，而且軋輥的相對位置的任何可控變化都可用來對材料胚件施加對應(yīng)的曲率量。

在一些實(shí)施方式中，以及如上面描述的那樣，三重軋輥602包括布置成排的多個(gè)單獨(dú)的滾輪610。大體上，成排的滾輪可允許胚件材料行進(jìn)通過三重軋輥的方向與在材料胚件滾動時(shí)的彎曲軸線成角度，而非垂直。例如，在具有三個(gè)實(shí)心軋輥的三重軋輥中，彎曲軸線的方向基本平行于軋輥的軸線，而且材料胚件由于軋輥旋轉(zhuǎn)而被迫沿垂直于這個(gè)方向的方向移動，使得材料胚件被迫往回滾。可能需要非常大的力來改變這個(gè)定向。為了連續(xù)地滾動圓柱形或漸縮形狀，材料胚件應(yīng)當(dāng)能夠以可允許使材料胚件形成螺旋的角度饋送到三重軋輥，其中，可利用滾輪排來進(jìn)行這一點(diǎn)。

當(dāng)使用成排的滾輪時(shí)，彎曲軸線仍然可基本平行于滾輪排的定向，同時(shí)材料胚件可被迫沿滾輪的方向移動。為了展示使用實(shí)心滾子和使用滾輪排之間的差異，圖23顯示具有實(shí)心滾子2302的第一構(gòu)造2300。在第一構(gòu)造2300中，材料胚件2304沿第一饋送方向2306饋送通過實(shí)心滾子2302，第一饋送方向2306可垂直于彎曲軸線2308。這可產(chǎn)生第一彎曲的卷2310，它類似于上面顯示的第一構(gòu)造2300(即，彎曲軸線2308的方向基本平行于實(shí)心滾子2302的軸線，并且材料胚件2304由于實(shí)心滾子2302的旋轉(zhuǎn)而被迫沿垂直于這個(gè)方向的方向移動，使得材料胚件2304被迫回滾，如第一彎曲的卷2310所顯示的那樣)。備選地，如第二構(gòu)造2312中顯示的那樣，滾輪排2314上的滾輪2316的角度可不依賴于滾輪排2314的位置。因而材料胚件2318可按相對于彎曲軸線2320的任何角度饋送，只要材料胚件2318的方向大體沿著滾輪2316的滾動方向即可。因而，可為有利的是使?jié)L輪2316的前進(jìn)方向不依賴于彎曲軸線2320的方向——系統(tǒng)可具有相同的彎曲軸線2320，但使?jié)L輪2316旋轉(zhuǎn)，使得饋入角度可改變，這會改變由于材料胚件2318滾動而形成的螺旋的角度。例如，材料胚件2318可沿著第二饋送方向2322饋送。這可產(chǎn)生第二彎曲的卷2324，它類似于上面顯示的第二構(gòu)造2312，即，比第一彎曲的卷2310更多的螺旋形狀由第一構(gòu)造2300產(chǎn)生。這對于基本連續(xù)的滾動和焊接過程來說可為有利的，其中材料胚件以期望角度饋送到滾動的機(jī)器中，并且形成為或多或少的螺旋(即，可為用于圓筒的螺旋，而且可為用于圓錐的螺旋狀結(jié)構(gòu))，然后螺旋連結(jié)成實(shí)心形狀。

在多種實(shí)施方式中，軋輥可被單獨(dú)地驅(qū)動，共同驅(qū)動，或者根本不驅(qū)動。類似地，在多種實(shí)施方式中，滾輪可被單獨(dú)地驅(qū)動，共同驅(qū)動，或者根本不驅(qū)動。滾輪也可被單獨(dú)地轉(zhuǎn)向，共同轉(zhuǎn)向，或者根本不轉(zhuǎn)向。在實(shí)施例中，排是基本平行的。在另一個(gè)實(shí)施例中，排不必是平行的。

回到圖6，在實(shí)施方式中，底部軋輥606是下滾輪排，下滾輪排可按平移和成角度的方式移動。也就是說，底部軋輥606可移動得更接近和分開，同時(shí)保持平行，而且它們的相對角度也可改變，使得例如在彎曲裝置600的喉部612附近的各個(gè)滾輪排的對應(yīng)的滾輪610之間的距離可大于離喉部612最遠(yuǎn)的對應(yīng)的滾輪610之間的距離。這可協(xié)助系統(tǒng)形成漸縮結(jié)構(gòu)，以及控制正在形成的結(jié)構(gòu)的直徑和錐度。在圖6中顯示的實(shí)施方式中，滾輪排的促動由電動馬達(dá)驅(qū)動的四個(gè)螺旋千斤頂614完成，其中滾輪排在成組的導(dǎo)引件618之間的低摩擦表面616上滑動。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它移動滾輪排的手段是可行的，例如，滾輪排也可由輪廓軌導(dǎo)引，其它類型的軌、滑動件、襯套、連桿機(jī)構(gòu)等，并且促動可由滾珠絲桿、螺旋千斤頂、齒條和小齒輪、皮帶、活塞等完成。

現(xiàn)在將論述軋輥位置(例如，滾輪排位置)和正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生的曲率半徑之間的關(guān)系。

圖7顯示模型結(jié)果的示例，它預(yù)測下滾輪排(例如，圖8的底部軋輥802)之間的給定距離的滾動直徑。特別地，圖7表示標(biāo)圖700，其中，材料胚件是大約0.075"厚的鋼，屈服強(qiáng)度大約為50 ksi。例如，這個(gè)模型700很可能與基于測試結(jié)果所作的經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)一起可用作控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，控制系統(tǒng)通過基本連續(xù)調(diào)節(jié)三重軋輥的滾輪排的位置來連續(xù)地控制正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑?？稍谟谢驔]有額外的反饋系統(tǒng)的情況下使用這個(gè)控制系統(tǒng)。

特別地，圖7顯示標(biāo)圖700，它包括滾輪排位置和正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生的曲率半徑之間的關(guān)系的示例模型結(jié)果。標(biāo)圖700包括三重軋輥中的底部軋輥(例如，下滾輪排)之間沿著x軸線的距離，其中x軸線包括7-13英寸的距離。標(biāo)圖700進(jìn)一步包括沿著y軸線的正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的曲率半徑，其中y軸線包括0-20英寸的曲率半徑。

圖8是表示三重軋輥800中的軋輥的示意圖，包括兩個(gè)底部軋輥802和頂部軋輥804，其中軋輥可為滾輪排。第一箭頭806和第二箭頭808表示沿著斜表面810、812移動遠(yuǎn)離彼此的底部軋輥802。第一雙向箭頭814表示底部軋輥802之間的距離。第二雙向箭頭816表示底部軋輥802和頂部軋輥804之間的距離。

如上面陳述的那樣，在實(shí)施方式中，可連續(xù)地控制彎曲裝置(例如，三重軋輥)施加的曲率的程度。為了形成圓錐或去頂圓錐結(jié)構(gòu)，例如，在進(jìn)入的材料胚件上的給定點(diǎn)可變形的曲率可隨沿著產(chǎn)生的圓錐的軸線(給定點(diǎn)將位于其上)的高度線性地改變。其它漸縮結(jié)構(gòu)可包括其它程度的施加的曲率。圖7和8顯示可調(diào)節(jié)三重軋輥的軋輥或滾輪排來控制漸縮結(jié)構(gòu)直徑的辦法。在實(shí)施方式中，頂部軋輥804固定就位，并且兩個(gè)底部軋輥802移動(即，沿著箭頭806、808顯示的方向)，以便改變?nèi)齻€(gè)軋輥之間的相對距離。底部軋輥802可沿著斜表面810、812移動，如圖8中顯示的那樣。如圖中顯示的那樣，底部軋輥802和頂部軋輥804中的任一個(gè)之間的距離可在底部軋輥802之間的距離改變時(shí)改變，因?yàn)榈撞寇堓?02在斜表面810、812上，并且頂部軋輥804可為固定的。也就是說，在這個(gè)示例中，底部軋輥802之間的距離越大，各個(gè)底部軋輥802和頂部軋輥804之間的距離越小。一方面(例如，對于淺斜度)，當(dāng)?shù)撞寇堓?02移動得遠(yuǎn)離彼此時(shí)，材料胚件在滾子之間傳送時(shí)所得到的曲率量較小，而當(dāng)?shù)撞寇堓?02移動得更靠近時(shí)，材料胚件得到更大的曲率。斜表面810、812可允許系統(tǒng)對軋輥定位誤差不那么靈敏——因?yàn)樵诘撞寇堓?02移動得遠(yuǎn)離彼此時(shí)，它們移動得更接近頂部軋輥804，從而減小它們的移動對相對于沿著平表面的移動的滾動的直徑的影響。一方面，具有足夠陡的斜度，使得底部軋輥802移動遠(yuǎn)離彼此使軋輥直徑更小是也是可行的，因?yàn)橛捎诙感倍龋撞寇堓?02不會離彼此太遠(yuǎn)，但會更加接近頂部軋輥804。

現(xiàn)在將論述片材轉(zhuǎn)向(即，使材料胚件轉(zhuǎn)向)。

大體上，可使用進(jìn)料系統(tǒng)的構(gòu)件和/或滾動組件來實(shí)現(xiàn)片材轉(zhuǎn)向。除了控制正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑之外，系統(tǒng)還可包括控制材料胚件饋送到彎曲裝置中時(shí)所處的進(jìn)料角度。這可用許多辦法實(shí)現(xiàn)。大體上，應(yīng)當(dāng)存在至少兩個(gè)自由度——即，僅控制進(jìn)料角度(例如，可使進(jìn)料基部擺動的系統(tǒng)，諸如在圓柱形螺旋銑刀中的那些)而不控制材料位置典型地是不夠的。本文包括的圖中示出的實(shí)施方式(參見例如，圖5A-B)使用促動驅(qū)動系統(tǒng)和可轉(zhuǎn)向滾輪的組合來實(shí)現(xiàn)期望進(jìn)料運(yùn)動。

片材轉(zhuǎn)向幫助防止在漸縮結(jié)構(gòu)中形成間隙。在圖9中顯示漸縮結(jié)構(gòu)中的間隙的示例。特別地，圖9顯示具有間隙誤差902的漸縮結(jié)構(gòu)900和無間隙誤差的漸縮結(jié)構(gòu)904。

大體上，一件胚件可按正確的角度和位置饋送到彎曲裝置(例如，三重軋輥)中，以便形成在匝圈之間無間隙或交迭的期望漸縮結(jié)構(gòu)。如本公開中使用的那樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，“無間隙”(或類似的)包括胚件例如為了焊接等而具有有意控制的間隙。圖10顯示通過以不同的角度饋送胚件材料而形成的漸縮結(jié)構(gòu)1000的示例。注意，圖10描繪圓筒，但它將被稱為漸縮結(jié)構(gòu)1000，因?yàn)閳D10的原理對于漸縮結(jié)構(gòu)和圓筒是同樣適用的。使用圓筒僅僅是為了便于明確地示出下面論述的關(guān)系(例如，對于圓筒，筆直片材具有相同進(jìn)料角度，而對于漸縮結(jié)構(gòu)，進(jìn)料角度在其滾動時(shí)改變，所以在使用漸縮結(jié)構(gòu)的特定瞬間可能無法看到下面的關(guān)系)。圖10顯示材料胚件1002以正確的角度饋送到彎曲裝置中時(shí)的漸縮結(jié)構(gòu)1000、材料胚件1002以太陡的角度饋送到彎曲裝置中時(shí)的漸縮結(jié)構(gòu)1004，以及材料胚件1002以太淺的角度饋送到彎曲裝置中時(shí)的漸縮結(jié)構(gòu)1006。如圖10中的漸縮結(jié)構(gòu)1006所顯示的那樣，較淺的進(jìn)料角度可使一件胚件1002較緊地回繞在自身上，從而產(chǎn)生交迭1008。如圖10中的漸縮結(jié)構(gòu)1004所顯示的那樣，較陡的進(jìn)料角度可使胚件1002的纏繞區(qū)段更遠(yuǎn)，從而很可能在胚件1002的對應(yīng)的邊緣1012、1014之間產(chǎn)生間隙1010。正確的進(jìn)料角度使胚件1002纏繞成期望形狀，同時(shí)保持用于連結(jié)胚件的邊緣的期望間隙(參見圖10中的漸縮結(jié)構(gòu)1000)。對于漸縮結(jié)構(gòu)，這個(gè)進(jìn)料角度可在胚件饋送到彎曲裝置中時(shí)改變。本文描述的一些技術(shù)包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可改變進(jìn)料角度(和本文描述的其它參數(shù))，使得胚件的邊緣彼此相鄰，從而允許它們連結(jié)(例如，邊緣焊接在一起的金屬片材)而形成期望結(jié)構(gòu)904、1000，如圖9和10中分別顯示的那樣。

根據(jù)一方面的控制系統(tǒng)能夠通過控制材料胚件的接近來改變進(jìn)料角度，使得在胚件饋送到彎曲裝置中時(shí)，胚件相對于漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰純粹地旋轉(zhuǎn)(即，不平移)。這個(gè)狀況等同于在胚件饋送到彎曲裝置中時(shí)，使進(jìn)入的成片材的胚件上的各個(gè)點(diǎn)與漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰的距離一致。但是，漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰本身可能會相對于系統(tǒng)的其它部件移動，如下面更全面地描述的那樣。上面描述的純粹旋轉(zhuǎn)狀況僅僅涉及進(jìn)料的胚件相對于頂峰的位置的相對運(yùn)動。也就是說，胚件和頂峰兩者還可相對于系統(tǒng)的其它構(gòu)件平移或者經(jīng)歷更復(fù)雜的運(yùn)動。如果滿足這個(gè)狀況，則即使形狀不規(guī)則的胚件也可連結(jié)成漸縮結(jié)構(gòu)。

如上面論述的那樣，進(jìn)料系統(tǒng)可將胚件材料饋送到彎曲裝置中。實(shí)施方式包括進(jìn)料控制系統(tǒng)，它通過控制進(jìn)料系統(tǒng)來控制胚件材料饋送到彎曲裝置中。進(jìn)料控制系統(tǒng)可控制材料胚件饋送到彎曲裝置中的多種方面，包括(但不限于)進(jìn)料速度、進(jìn)料角度、饋送材料的方向(例如，進(jìn)入或離開彎曲裝置)、進(jìn)料力、材料胚件的位置、進(jìn)料系統(tǒng)的多種構(gòu)件的位置、進(jìn)料系統(tǒng)的構(gòu)件和/或材料胚件的偏移等。在一些實(shí)施方式中，進(jìn)料系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)定位器、滑架、鉸接臂、滾子等等，它們將成各個(gè)片材的胚件饋送到彎曲裝置中，而且它們各個(gè)共同可由進(jìn)料控制系統(tǒng)控制，以確保符合期望進(jìn)料狀況。

回到圖5A和5B，在一些實(shí)施例中，進(jìn)料系統(tǒng)504包括驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)可包括具有進(jìn)料滾子512的驅(qū)動軋輥510。進(jìn)料滾子512可單獨(dú)由驅(qū)動系統(tǒng)控制系統(tǒng)驅(qū)動，驅(qū)動系統(tǒng)控制系統(tǒng)可為整個(gè)控制系統(tǒng)的構(gòu)件或者獨(dú)立于其它控制系統(tǒng)。特別地，進(jìn)料滾子512可由系統(tǒng)控制系統(tǒng)不同地驅(qū)動(例如，一些進(jìn)料滾子512以與其它進(jìn)料滾子512不同的速率被驅(qū)動)，以便使胚件在傳送通過進(jìn)料滾子512時(shí)旋轉(zhuǎn)?？刂七M(jìn)料滾子512的旋轉(zhuǎn)速度(結(jié)合本文描述的其它參數(shù))可幫助材料胚件501圍繞待形成的平頂圓錐502的頂峰實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。進(jìn)料滾子512可與具有可轉(zhuǎn)向滾輪的彎曲裝置共同用來以期望的旋轉(zhuǎn)方式使材料胚件501轉(zhuǎn)向。

在圖5A-B中顯示的實(shí)施例中，進(jìn)料系統(tǒng)504能夠沿著平行于頂部軋輥516的軸線(即，彎曲軸線)的方向平移，并且在平面中旋轉(zhuǎn)。進(jìn)料系統(tǒng)504可通過能夠自由地旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(未顯示；位于圖5A中的材料胚件501的后面和圖5B中的材料的下面)在前面得到支承(即，較接近彎曲裝置506)。轉(zhuǎn)盤進(jìn)而可由軸承(也未顯示；位于圖5A中的材料胚件501的后面)支承，軸承在可具有平行于頂部軋輥516的軸線的定向的軸上運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)可允許進(jìn)料系統(tǒng)504沿著平行于頂部軋輥516的軸線的方向平移和旋轉(zhuǎn)。進(jìn)料系統(tǒng)504可在后面(即，較遠(yuǎn)離彎曲裝置506)由空氣軸承530(或其它低摩擦運(yùn)動裝置)支承，空氣軸承530支承進(jìn)料系統(tǒng)504，同時(shí)允許它以低摩擦旋轉(zhuǎn)和平移。

在圖5A-5B中顯示的實(shí)施例中，可使用充當(dāng)進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的至少兩個(gè)進(jìn)料促動器514來控制進(jìn)料系統(tǒng)504的位置(但可使用其它數(shù)量和形式的定位器)。進(jìn)料促動器514共同可運(yùn)行來設(shè)定進(jìn)料系統(tǒng)504沿著x軸線的位置，以及設(shè)定進(jìn)料系統(tǒng)504的角度，這可在進(jìn)料系統(tǒng)控制系統(tǒng)的控制下完成。進(jìn)料促動器514可包括液壓活塞、氣動活塞、伺服器、螺桿、促動器、齒條和小齒輪、纜繩和滑輪系統(tǒng)、凸輪、電磁驅(qū)動器或能夠提供期望運(yùn)動的其它裝置。通過進(jìn)料促動器514(與本文描述的其它參數(shù)結(jié)合起來)控制進(jìn)料系統(tǒng)504的運(yùn)動可在構(gòu)建過程期間幫助材料胚件501圍繞平頂圓錐502的頂峰503實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

為協(xié)助控制材料胚件501的運(yùn)動，可用多種辦法控制三重軋輥516中的滾輪排522的單獨(dú)的滾輪524。在一些實(shí)施方式中，單獨(dú)的滾輪524可由控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向。也就是說，可通過設(shè)定單獨(dú)的滾輪524相對于三重軋輥516的底盤的角度來控制滾輪524對材料胚件501施加的運(yùn)動方向。特別地，滾子可修改進(jìn)料系統(tǒng)504對材料胚件施加的運(yùn)動。

在一些實(shí)施方式中，滾輪524不動地安裝，但滾輪524的滾子的旋轉(zhuǎn)速度是可控制的。在一些實(shí)施方式中，控制滾輪524的滾子的相對速度可共同使胚件材料501圍繞平頂圓錐502的頂峰503進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

圖11A描繪系統(tǒng)1100，其用于使用驅(qū)動軋輥1102和成排1104的可轉(zhuǎn)向滾輪1106來進(jìn)行片材轉(zhuǎn)向。特別地，圖11A顯示系統(tǒng)1100的示意圖，通過該系統(tǒng)1100，可使用具有可定位驅(qū)動系統(tǒng)(例如，可定位驅(qū)動軋輥1102)和可轉(zhuǎn)向滾輪1106的系統(tǒng)來對成片材的胚件1108提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動1110。滾輪1106的滾動方向由第一箭頭1112顯示(其中滾動方向可與各個(gè)滾輪1106略微不同)，并且驅(qū)動軋輥1102的滾動方向由第二箭頭1114顯示。另外，圖11A顯示滾輪1106上的接觸區(qū)域1116(即，滾輪1106在那里可接觸胚件1108，可為非常小的區(qū)域，例如，如果滾輪1106包括帶凸面的滾子)，驅(qū)動軋輥1102上的接觸區(qū)域1118(即，驅(qū)動軋輥1102在那里可接觸胚件1108)，垂直于第一箭頭1112的從滾輪1106的接觸區(qū)域1116延伸的線1120，以及垂直于第二箭頭1114從驅(qū)動軋輥1102的接觸區(qū)域1118延伸的線1122。在實(shí)施方式中，如果不存在(或可忽略)滑動，成片材的胚件1108將沿著系統(tǒng)中的所有軋輥的滾動方向被驅(qū)動，包括驅(qū)動軋輥1102和單獨(dú)的滾輪1106(即，沿第一箭頭1112和第二箭頭1114的方向)。大體上，可能僅僅必要的是具有兩個(gè)非平行軋輥來實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)1100。也就是說，當(dāng)成單個(gè)片材的胚件1108被兩個(gè)非平行軋輥?zhàn)饔脮r(shí)，它可沿著兩個(gè)軋輥的滾動方向移動而不滑動的唯一辦法就是旋轉(zhuǎn)。特別是，成片材的胚件1108可圍繞位于穿過接觸區(qū)域1116、1118且垂直滾動方向1112、1114的線1120、1122的相交部處的點(diǎn)1124旋轉(zhuǎn)，如圖11A中顯示的那樣。如果系統(tǒng)中存在超過兩個(gè)滾子(例如，顯示了排1104具有多個(gè)滾輪1106)，則滾子應(yīng)當(dāng)定位成使得僅存在一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心，否則在一個(gè)或多個(gè)滾子處可發(fā)生滑動，而且對胚件1108移動的控制將是不良的。如果如圖11B中顯示的那樣使用兩個(gè)驅(qū)動軋輥1102，則還應(yīng)當(dāng)定位兩個(gè)驅(qū)動軋輥1102，并且控制它們的速度，使得在點(diǎn)1124處僅存在一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心。換句話說，如果使用至少兩個(gè)驅(qū)動軋輥1102，則應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)驅(qū)動軋輥1102的相對速度，以便保持圍繞單個(gè)點(diǎn)1124旋轉(zhuǎn)。特別地，速度可與各個(gè)驅(qū)動軋輥1102離旋轉(zhuǎn)軸線的距離成比例。而且，滾輪1106的角度應(yīng)當(dāng)彼此相容且與驅(qū)動軋輥1102相容，例如，為了保持圍繞單個(gè)點(diǎn)1124旋轉(zhuǎn)。大體上，可調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)件(可包括本文獻(xiàn)中引用的所有構(gòu)件)，目標(biāo)是使材料胚件圍繞單個(gè)點(diǎn)或多或少地旋轉(zhuǎn)。換句話說，完全對齊材料胚件和系統(tǒng)的構(gòu)件也許是不可能的(例如，可能始終有一些滑動)，所以調(diào)節(jié)構(gòu)件，以便試圖獲得其中材料胚件圍繞單個(gè)點(diǎn)或多或少地旋轉(zhuǎn)的最佳對齊。

可用例如上面參照圖3、4A和4B所描述的凸輪板轉(zhuǎn)向來實(shí)現(xiàn)對滾輪排的轉(zhuǎn)向。

本文的實(shí)施方式使用多種結(jié)構(gòu)——定位器、單個(gè)滾子、成對或成系統(tǒng)的滾子等——來移動材料胚件，或者幫助移動材料胚件，使得最終結(jié)果是在材料胚件移動通過彎曲裝置時(shí)，材料胚件相對于漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰旋轉(zhuǎn)地移動。這些實(shí)施方式僅示出了實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的實(shí)際上無限個(gè)可能性中的少數(shù)幾個(gè)。特別地，前述實(shí)施方式不窮盡性地示出本發(fā)明的全部范圍。此外，即使對于特定構(gòu)造的裝備，大體上可能存在不止一種控制多種構(gòu)件的辦法，使得凈效應(yīng)是在胚件去往彎曲裝置的路上，使胚件圍繞漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰旋轉(zhuǎn)地移動?？奢p易地確認(rèn)其它控制技術(shù)。

現(xiàn)在將描述間隙控制系統(tǒng)的實(shí)施方式。在本公開中使用的“間隙控制系統(tǒng)”應(yīng)表示用于在連結(jié)材料胚件的邊緣時(shí)，校正材料胚件的邊緣的對齊誤差，當(dāng)連結(jié)材料胚件的邊緣時(shí)，校正材料胚件的邊緣之間的間隙，以及在材料胚件已經(jīng)滾過彎曲裝置的一部分之后，大體定位機(jī)器和/或材料胚件和/或漸縮結(jié)構(gòu)的任何控制系統(tǒng)。

即使材料胚件正確地饋送通過彎曲裝置(例如，三重軋輥中的彎曲軋輥)，在邊緣滾動之后且在它們連結(jié)在一起之前，校正材料胚件的對應(yīng)的邊緣之間的對齊和間隙的小誤差可為有益的。這可能是由于胚件材料片材的幾何構(gòu)造差異的原因，例如，由于材料形成過程中的容差，進(jìn)料轉(zhuǎn)向中的小誤差、滾動過程中的小誤差等。具有在滾動之后且在將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起之前解決間隙和對齊誤差的額外系統(tǒng)可為有益的。

間隙控制系統(tǒng)的一個(gè)目的是在材料胚件片材和部分地完成的漸縮結(jié)構(gòu)連結(jié)在一起時(shí)控制它們之間的間隙和對齊。例如，可存在至少三個(gè)要解決的誤差：面內(nèi)間隙誤差、面外間隙誤差和相切性對齊誤差。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，間隙控制系統(tǒng)可用來解決更多或更少誤差，或者它們的任何組合。

在圖12A和12B中示出面內(nèi)間隙誤差的示例。圖12A顯示無誤差漸縮結(jié)構(gòu)1200(例如，平頂圓錐)的示例，而圖12B中的漸縮結(jié)構(gòu)1200則包括間隙誤差。圖12A和12B中的第一箭頭1201指向相同位置，其中在這個(gè)位置處存在圖12B中的誤差。誤差可為面內(nèi)焊縫間隙誤差1202。在圖12A中，間隙1204是均勻的，并且待連結(jié)(例如，焊接)的材料胚件1206與現(xiàn)有形狀對齊。在圖12B中，存在面內(nèi)間隙誤差1202，這意味著，在這個(gè)位置處完成連結(jié)之后，待連結(jié)的材料胚件1206設(shè)置成角度，使得間隙增長。如果間隙收縮且導(dǎo)致或者將導(dǎo)致交迭，以及如果間隙在現(xiàn)有彎曲的“平面”中——即，卷起的材料具有匹配已經(jīng)連結(jié)的部分的正確曲率，但離得太遠(yuǎn)(或太近)，也會發(fā)生誤差。

在圖13A和13B中示出面外間隙誤差的示例。圖13A顯示無誤差的示例(圖13A和13B描繪圓筒1300，而非圓錐，使得當(dāng)從端部觀察結(jié)構(gòu)時(shí)，更容易看到誤差)。在圖13A中，所顯示的從端部看到的截面看上去像完整的圓，因?yàn)閳A筒1300上的一切都是對齊的。圖13B描繪了圓筒1300，其顯示面外間隙誤差1302的示例。面外間隙誤差1302的出現(xiàn)是因?yàn)樵谶@個(gè)位置處完成連結(jié)之后，待連結(jié)的材料胚件1306彎曲遠(yuǎn)離現(xiàn)有圓筒，從而展開間隙1304，間隙1304 在圓筒1300的表面的“平面”之外，并且在漸縮結(jié)構(gòu)的表面上引起凸脊、包塊、凹部(例如，向里彎而產(chǎn)生凹部等)，或者其它表面誤差。

在圖14A和14B中示出相切性對齊誤差的示例。圖14A顯示無誤差的漸縮結(jié)構(gòu)1400(例如，平頂圓錐)的示例，而圖14B中的漸縮結(jié)構(gòu)1400則包括相切性對齊誤差1402。相切性對齊誤差1402不必包括間隙，而是可包括待連結(jié)的片材表面1404與漸縮結(jié)構(gòu)1400中的現(xiàn)有片材表面1406的對齊誤差。如圖14B中描繪的那樣，當(dāng)表面失配時(shí)，發(fā)生此類誤差。換句話說，如果允許保留誤差且片材連結(jié)就位，則最終結(jié)構(gòu)(例如，風(fēng)力渦輪塔筒)看上去將是彎曲的，或者將具有凹部、突起等等。

可在連結(jié)位置附近測量間隙和對齊，目的是測量可位于連結(jié)上游的距離處，使得可在連結(jié)之前進(jìn)行調(diào)節(jié)。測量方法可包括(但不限于)測量激光線掃描儀(在遵從間隙的自動焊接系統(tǒng)中使用類似的激光系統(tǒng))、接觸傳感器(例如LVDT等等)、使用視頻攝像頭等的視覺系統(tǒng)等等。例如使用激光線掃描儀測量離連結(jié)較遠(yuǎn)的一個(gè)邊緣的位置也是可行的。在這種情況下，可測量僅一個(gè)邊緣，而不測量間隙。

現(xiàn)在將描述外移系統(tǒng)的實(shí)施方式。大體上，可通過使已經(jīng)形成的漸縮結(jié)構(gòu)相對于軋輥但不相對于保持在彎曲裝置中(例如，三重軋輥)的連結(jié)片材平移和/或旋轉(zhuǎn)來校正間隙和失配。為了做到這一點(diǎn)，要么可操縱滾動和連結(jié)的漸縮結(jié)構(gòu)，要么操縱滾動但未連結(jié)的片材。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種可行辦法可為將漸縮結(jié)構(gòu)保持在外移系統(tǒng)中，外移系統(tǒng)在漸縮結(jié)構(gòu)已經(jīng)連結(jié)之后支承它，并且在彎曲裝置保持滾動但未連結(jié)的片材時(shí)使彎曲裝置平移和旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的另一種辦法可為使彎曲裝置不動，并且使用外移系統(tǒng)來操縱滾動且連結(jié)的漸縮結(jié)構(gòu)。

外移系統(tǒng)可具有意于防止和/或校正本文論述的誤差的多個(gè)機(jī)構(gòu)。在實(shí)施例中，外移系統(tǒng)具有至少兩個(gè)子系統(tǒng)——“機(jī)內(nèi)”子系統(tǒng)和“機(jī)外”子系統(tǒng)。機(jī)內(nèi)子系統(tǒng)可設(shè)置成接近彎曲裝置和連結(jié)元件。機(jī)外子系統(tǒng)可設(shè)置成接近正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的端部，并且支承該端部。

圖15和16顯示外移系統(tǒng)的子系統(tǒng)的實(shí)施方式的總圖，其中圖15顯示機(jī)內(nèi)子系統(tǒng)1500，并且圖16顯示機(jī)外子系統(tǒng)1600。

如圖15中顯示的那樣，機(jī)內(nèi)子系統(tǒng)1500可支承正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)1502(例如，平頂圓錐)，這可防止三重軋輥1504必須支承其本身的重量。機(jī)內(nèi)支承機(jī)構(gòu)1506可具有可調(diào)高度，這可用來解決面外間隙誤差或相切性誤差。對于面外間隙誤差，機(jī)內(nèi)系統(tǒng)1500和機(jī)外系統(tǒng)1600(在實(shí)施例中還可上下移動)可共同上下移動，從而使?jié)u縮結(jié)構(gòu)1502、1602的斜度保持基本相同，但改變面外間隙。對于相切性誤差，機(jī)內(nèi)系統(tǒng)1500和機(jī)外系統(tǒng)1600可沿豎向相對于彼此移動，從而改變漸縮結(jié)構(gòu)1502、1602的角度。

機(jī)內(nèi)支承機(jī)構(gòu)1506可包括支承件，諸如支承滾子1508等等(例如，墊子、滑動器、軸承、減震器等)?？赏ㄟ^控制(自動或手動)來定位支承滾子1508，或者它們可為被動的。支承件可包括減震器等，并且它們可圍繞豎向支承件上的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)樞轉(zhuǎn)。支承滾子1508可允許漸縮結(jié)構(gòu)1502相對于支承滾子1508輕易地旋轉(zhuǎn)。支承滾子1508可為圓柱形、球形(例如，因?yàn)闈u縮結(jié)構(gòu)1502的表面的方向相對于支承滾子1508的角度在漸縮結(jié)構(gòu)1502直徑改變時(shí)改變，所以球形滾子可解決這個(gè)改變)等。支承件可設(shè)置在軸1510等上，其中軸1510可側(cè)向地移動(左和右)。另外，或者在備選方案中，支承件可設(shè)置在軌1512上，軌1512允許支承滾子1508等側(cè)向地移動。例如，軸1510可包括滾珠絲桿等等，其中支承滾子1508可沿著軌1512滑動且由滾珠絲桿定位。支承滾子1508沿著滾珠絲桿的位置可確定支承滾子1508的高度，并且因而確定漸縮結(jié)構(gòu)1502的高度。這個(gè)自由度還可用來被動地調(diào)節(jié)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)1502的位置變化。另外，或者在備選方案中，可用來被動地調(diào)節(jié)位置變化的自由度可用于在整體上使支承結(jié)構(gòu)1506在軌1512上側(cè)向地移動。支承件可共同移動，以調(diào)節(jié)漸縮結(jié)構(gòu)1502的位置，或者它們可相對于彼此移動，以適于漸縮結(jié)構(gòu)1502的變化的直徑，以及/或者對漸縮結(jié)構(gòu)1502施加力。支承件可為被動的，或者它們可包括一個(gè)或多個(gè)促動器等，以控制支承件的側(cè)向移動。促動器可用來通過使支承件相對于彼此移動來控制漸縮結(jié)構(gòu)1502的水平和/或豎向位置(例如，在實(shí)施方式中，如果支承件接近彼此，漸縮結(jié)構(gòu)1502則更高)。促動器還可用來或改為用來通過使支承件共同移動來控制漸縮結(jié)構(gòu)1502的左/右位置。

如圖16中顯示的那樣，機(jī)外子系統(tǒng)1600可支承漸縮結(jié)構(gòu)1602的端部1604，并且可包括用于解決間隙和對齊誤差的機(jī)構(gòu)。在下面描述這些機(jī)構(gòu)中的一些。

機(jī)外子系統(tǒng)1600的機(jī)外支承件1606可上下移動。這個(gè)(與機(jī)內(nèi)系統(tǒng)1500的高度調(diào)節(jié)合作)可解決面外間隙誤差。這個(gè)移動還可用來解決相切性誤差——例如，當(dāng)機(jī)內(nèi)系統(tǒng)1500的高度保持固定時(shí)，調(diào)節(jié)機(jī)外支承件1606的高度可改變漸縮結(jié)構(gòu)1502、1602的角度，使得它可對齊。

機(jī)外子系統(tǒng)1600的機(jī)外支承1606可側(cè)向地移動(垂直于圖16中顯示的軌道1608，即，左和右)。這個(gè)移動可用來校正面內(nèi)間隙誤差。

機(jī)外子系統(tǒng)1600的機(jī)外支承件1606可用來使?jié)u縮結(jié)構(gòu)1602圍繞其軸線回轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)。這個(gè)扭轉(zhuǎn)是另一種修正面外誤差的方法，即，扭轉(zhuǎn)可用來“卷攏”或“松開”待連結(jié)的片材，從而改變其直徑且使其對齊。機(jī)外子系統(tǒng)1600還可主動地控制其在漸縮結(jié)構(gòu)1602形成時(shí)行進(jìn)遠(yuǎn)離彎曲裝置。例如，另一個(gè)可行的自由度是控制機(jī)外拖車1610沿著軌道1608行進(jìn)。這個(gè)控制可通過使?jié)u縮結(jié)構(gòu)1602朝彎曲裝置移動和移動遠(yuǎn)離彎曲裝置(這可打開和封閉間隙)，來潛在地解決面內(nèi)間隙。這個(gè)移動還可對漸縮結(jié)構(gòu)1602提供力，力可為朝向彎曲裝置的推力或遠(yuǎn)離彎曲裝置的拉力。拖車1610還可包括制動器，制動器可為主動控制制動器。而且，實(shí)施例可包括被動外移系統(tǒng)。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將理解，機(jī)外子系統(tǒng)1600的構(gòu)件可用來校正除了本文特別地提到的誤差之外的誤差。例如，提升和降低機(jī)外支承1606可校正面內(nèi)誤差和面外誤差。另外，本文描述的其它系統(tǒng)的構(gòu)件可用來校正除了本文特別地提到的誤差之外的誤差。

在實(shí)施例中，機(jī)外支承件1606如圖16中顯示的那樣設(shè)置成靠近漸縮結(jié)構(gòu)1602的端部1604。但是，在其它實(shí)施例中，機(jī)外支承件可設(shè)置在其它位置(未顯示)，包括(但不限于)靠近漸縮結(jié)構(gòu)的中心或者靠近漸縮結(jié)構(gòu)的最接近彎曲裝置的端部。

機(jī)外支承件1606可包括豎向支承柱1612和水平支承臂1614，其中支承柱1612與拖車1610接合。在水平支承臂1614的端部處可存在圓錐接合機(jī)構(gòu)1616，它包括用于支承漸縮結(jié)構(gòu)1602和/或抓取漸縮結(jié)構(gòu)1602的支承結(jié)構(gòu)。

在實(shí)施方式中，圓錐接合機(jī)構(gòu)1616鎖定到漸縮結(jié)構(gòu)1602上，使得它可使?jié)u縮結(jié)構(gòu)1200移動和/或扭轉(zhuǎn)，而不與其外移。這可通過心軸或心軸狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以及/或者使用夾鉗、螺栓、纜繩、夾子、聯(lián)接件、對接部、銷子、摩擦配合、夾條、鉤子、接頭、插銷、鎖、凸塊、銷、螺桿、滑塊、撳扭等來實(shí)現(xiàn)。例如，可提供抓取器，它從內(nèi)側(cè)支承漸縮結(jié)構(gòu)1602且允許其旋轉(zhuǎn)。可控制抓取器來鎖定漸縮結(jié)構(gòu)1602，釋放漸縮結(jié)構(gòu)1602，使?jié)u縮結(jié)構(gòu)1602旋轉(zhuǎn)等。

機(jī)外子系統(tǒng)1600可包括拖車1610，它允許機(jī)外子系統(tǒng)1600移動。拖車1610可包括輪子1618等，可沿著軌道1608等滑行。實(shí)施方式可僅包括輪子1618等，而無任何軌道(未顯示)。拖車1610還可包括或改為包括滑動器，它可沿著軌道滑動或者自由地滑動(即，在地板上)。滑動可包括用于減小滑動摩擦的機(jī)構(gòu)，諸如低摩擦材料(例如特氟綸)、油脂、滾動的元件軸承、空氣軸承等。

現(xiàn)在將論述控制系統(tǒng)的另外的實(shí)施方式。

本文描述的用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)建系統(tǒng)可包括能夠控制構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的控制系統(tǒng)。例如，控制系統(tǒng)可包括傳感器，或多個(gè)傳感器，傳感器提供關(guān)于構(gòu)建系統(tǒng)和/或正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)件或多個(gè)構(gòu)件的反饋。構(gòu)建系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可自動地定位構(gòu)建系統(tǒng)和/或正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)件或多個(gè)構(gòu)件。除非明確表示其它情況，或者根據(jù)本文清楚地了解到，如此文中所使用的那樣，調(diào)節(jié)材料胚件或調(diào)節(jié)漸縮結(jié)構(gòu)應(yīng)包括在構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)的期間的任何階段(在漸縮結(jié)構(gòu)形成之前、形成期間、形成之后)對材料作任何調(diào)節(jié)。自動定位可基于從傳感器獲得的反饋，和/或可基于用來形成期望漸縮結(jié)構(gòu)的模型。例如，在包括三重軋輥的實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可自動地定位三重軋輥中的至少一個(gè)軋輥，以調(diào)節(jié)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的形狀。自動定位可允許基本連續(xù)地改變正在形成的結(jié)構(gòu)的直徑，使得它漸縮。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何手段，包括(無限制)液壓活塞、氣動活塞、伺服器、螺桿、促動器、齒條和小齒輪系統(tǒng)、纜繩和滑輪系統(tǒng)、凸輪、電磁驅(qū)動器、機(jī)器人臂、滾子、驅(qū)動器等等，或者能夠提供期望運(yùn)動的前述或其它裝置的任何組合。

來自傳感器的反饋可提供給計(jì)算機(jī)和/或控制器，計(jì)算機(jī)和/或控制器然后可將信號發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))，以自動地定位構(gòu)建系統(tǒng)的構(gòu)件，例如，三重軋輥中的一個(gè)軋輥。反饋可包括許多不同類型的反饋，包括(但不限于)下者中的一個(gè)或多個(gè)：構(gòu)建系統(tǒng)的構(gòu)件的位置(例如，三重軋輥中的一個(gè)軋輥，和/或三重軋輥中的至少兩個(gè)軋輥之間的距離，構(gòu)建系統(tǒng)的構(gòu)件相對于另一個(gè)構(gòu)件和/或正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的角度等等)、正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何數(shù)據(jù)(例如，直徑、曲率半徑、漸縮角度、面內(nèi)焊縫間隙、面外焊縫間隙、邊緣位置、 漸縮結(jié)構(gòu)的任何區(qū)段的“中心”與漸縮結(jié)構(gòu)的軸線的距離等等)、力數(shù)據(jù)(例如，完成用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器的行動所需的力，包括(但不限于)封閉焊縫間隙，使?jié)u縮結(jié)構(gòu)變直以獲得相切性，調(diào)節(jié)多個(gè)軋輥中的至少一個(gè)的角度，移動多個(gè)軋輥中的至少一個(gè)，以及將材料胚件驅(qū)動到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中或通過機(jī)器)等。

控制系統(tǒng)可進(jìn)一步包括用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的模型。模型可為數(shù)學(xué)和/或計(jì)算機(jī)模型。本文描述的模型可包括經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?例如，純經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、基于查找表的模型、基礎(chǔ)概念的模型，或者這些模型的任何組合。模型輸出可基于理論或數(shù)學(xué)分析、經(jīng)驗(yàn)測量、擬合因素、其它因素和/或可影響機(jī)器運(yùn)行的其它參數(shù)。模型可在機(jī)器運(yùn)行期間計(jì)算結(jié)果。模型可包括之前計(jì)算的結(jié)果，已經(jīng)存儲該結(jié)果，然后在機(jī)器運(yùn)行期間訪問該結(jié)果。模型可包括構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的位置(例如，包括在三重軋輥中的軋輥的位置)。模型還可包括或改為包括正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何信息。幾何信息可包括漸縮結(jié)構(gòu)相對于構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件和/或相對彼此的坐標(biāo)和/或特征的位置。模型可包括材料胚件的理想邊緣位置的模型，其中模型包括基于由邊緣位置傳感器提供的反饋的彎曲裝置和漸縮結(jié)構(gòu)的位置。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成基于來自模型的輸出自動地定位構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件(例如，三重軋輥的至少一個(gè)軋輥)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還可構(gòu)造成基于來自傳感器和模型的反饋的組合，自動地定位構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件。

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成沿著傾斜路徑定位構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件 (例如，三重軋輥中的至少一個(gè)軋輥)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成沿著彎曲路徑定位構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件(例如，三重軋輥中的至少一個(gè)軋輥)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成定位構(gòu)建系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的角度(例如，三重軋輥中的至少一個(gè)軋輥)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成以本文描述的任何方式或者對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員合理地明顯的方式定位漸縮結(jié)構(gòu)。

構(gòu)建系統(tǒng)可包括三重軋輥，其中三重軋輥包括三個(gè)滾輪排，并且滾輪排包括多個(gè)單獨(dú)的滾輪，在實(shí)施方式中滾輪可包括滾子。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成調(diào)節(jié)滾輪排的角度。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成調(diào)節(jié)多個(gè)滾輪的角度?？赡苣軌蚴垢鱾€(gè)單獨(dú)的滾輪轉(zhuǎn)向，并且調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成進(jìn)行該轉(zhuǎn)向。

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成獨(dú)立地定位三重軋輥的軋輥。例如，可存在多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它們各個(gè)構(gòu)造成定位三重軋輥的對應(yīng)的軋輥。

實(shí)施方式可包括用于形成為漸縮結(jié)構(gòu)的材料胚件，其中材料胚件饋送到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中，并且通過三重軋輥而形成為漸縮結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成自動調(diào)節(jié)至少一組滾輪的角度，以使材料胚件保持在用于形成為漸縮結(jié)構(gòu)的恰當(dāng)位置上。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成自動調(diào)節(jié)至少一組滾輪的角度，以補(bǔ)償材料胚件的滑動。

在實(shí)施方式中，進(jìn)料系統(tǒng)將來自胚件材料源、成卷的胚件片材、成箱的胚件等的胚件材料接收到彎曲裝置。因而，進(jìn)料系統(tǒng)和彎曲裝置共同可獲得材料胚件，并且使材料彎曲成期望形狀，期望形狀可為基本圓錐形，其半徑在其長度上改變。在實(shí)施方式中，彎曲裝置包括三重軋輥，其中三重軋輥包括至少三個(gè)滾輪排，滾輪排包括多個(gè)滾輪。三重軋輥的三個(gè)滾輪排可包括至少兩個(gè)底部滾輪排，其中底部滾輪排充當(dāng)一個(gè)入口滾輪排，另一個(gè)則充當(dāng)出口滾輪排。在實(shí)施方式中，入口和出口滾輪排能夠移動，以便控制正在形成的材料的形狀?？刂普谛纬傻牟牧系男螤羁赏ㄟ^控制正在形成的材料的直徑來實(shí)現(xiàn)。

實(shí)施方式的控制系統(tǒng)包括反饋，反饋可基于多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的任何一個(gè)，或者標(biāo)準(zhǔn)的任何組合。例如，反饋可基于幾何數(shù)據(jù)。幾何數(shù)據(jù)可從正在形成的形狀獲得，正在形成的形狀可為漸縮結(jié)構(gòu)(例如，圓錐)。幾何數(shù)據(jù)可包括(但不限于)直徑、曲率半徑、漸縮角度、焊縫間隙(可為在正在連結(jié)的材料的平面上的間隙或者在平面之外的間隙，或者兩者)，以及漸縮結(jié)構(gòu)的一部分與漸縮結(jié)構(gòu)的軸線的距離(可從任何部分的“中心”到軸線測量該距離)的測量值?？墒褂眠@些測量值中的任何一個(gè)，或者可使用這些測量值的任何其它組合作為控制系統(tǒng)的反饋。

反饋還可包括來自彎曲裝置的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的幾何數(shù)據(jù)，包括(但不限于)軋輥、滾子、滾輪排、滾輪、定位器、輪子、驅(qū)動系統(tǒng)等等。反饋還可包括來自本文描述的進(jìn)料系統(tǒng)或外移系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的幾何數(shù)據(jù)，或者可根據(jù)本公開設(shè)想到。這個(gè)幾何數(shù)據(jù)還可包括不同構(gòu)件之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如，構(gòu)件之間的距離、構(gòu)件之間的角度等。

在實(shí)施方式中，反饋還可包括或改為包括力數(shù)據(jù)。力數(shù)據(jù)可從正在形成的形狀獲得，正在形成的形狀可為漸縮結(jié)構(gòu)(例如，圓錐)。力數(shù)據(jù)還可包括或改為包括從構(gòu)建系統(tǒng)的構(gòu)件獲得的力數(shù)據(jù)。力數(shù)據(jù)的示例包括(但不限于)可能完成構(gòu)建系統(tǒng)的用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的動作所需的力，諸如封閉焊縫間隙所需的力，使?jié)u縮結(jié)構(gòu)對于相切性變直所需的力，調(diào)節(jié)軋輥或軋輥的角度所需的力，移動軋輥或軋輥所需的力，將材料驅(qū)動到構(gòu)建系統(tǒng)中或通過構(gòu)建系統(tǒng)所需的力等。可使用任何一個(gè)或所有這些力，或者可使用這些力的任何其它組合作為控制系統(tǒng)的反饋。

在實(shí)施方式中，反饋數(shù)據(jù)由傳感器獲得。各種各樣的傳感器可有用地結(jié)合到本文描述的控制系統(tǒng)中，如將輕易地對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的那樣。例如，傳感器可包括(但不限于)位置傳感器(例如，邊緣位置傳感器)、角度傳感器、位移傳感器、距離傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、光學(xué)傳感器、光傳感器、成像傳感器、壓力傳感器、力傳感器、扭矩傳感器、水平傳感器、重量傳感器、接近度傳感器、存在性(或缺乏性)傳感器、磁性傳感器、無線電傳感器、聲學(xué)傳感器、振動傳感器等。傳感器可包括角度傳感器或許多傳感器。

傳感器還可包括成像裝置和圖像處理電路，以捕捉正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)或構(gòu)建系統(tǒng)的構(gòu)件的圖像，并且分析圖像來評價(jià)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)或構(gòu)件構(gòu)建系統(tǒng)的形狀、位置等。傳感器還可包括或改為包括至少一個(gè)視頻攝像頭。視頻攝像頭可大體捕捉構(gòu)建系統(tǒng)和/或正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的圖像。視頻攝像頭可通過網(wǎng)絡(luò)接口提供遠(yuǎn)程視頻饋送，操作者可通過用戶接口獲得視頻饋送，用戶接口由例如遠(yuǎn)程硬件(諸如服務(wù)器)保持，或者保持在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提供的網(wǎng)頁內(nèi)。

構(gòu)建系統(tǒng)可包括檢測材料胚件沿著構(gòu)建路徑(從進(jìn)料系統(tǒng)到彎曲裝置，再到外移系統(tǒng))的位置或系統(tǒng)的任何區(qū)域處的位置的傳感器。

傳感器還可包括更復(fù)雜的感測和處理系統(tǒng)或子系統(tǒng)，諸如使用光學(xué)技術(shù) (例如，立體成像，或者來自運(yùn)動成像的形狀)、結(jié)構(gòu)化光技術(shù)，或者可從構(gòu)建系統(tǒng)和/或漸縮結(jié)構(gòu)中提取三維信息的任何其它適當(dāng)?shù)母袦y和處理硬件的三維掃描儀。另一方面，傳感器可包括機(jī)器視覺系統(tǒng)，它捕捉圖像和分析圖像內(nèi)容，以獲得信息，例如，正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。機(jī)器視覺系統(tǒng)可支持各種各樣的基于成像的自動檢查、過程控制和/或用于構(gòu)建系統(tǒng)的機(jī)器引導(dǎo)功能，包括(無限制)通過/失敗決策、誤差檢測(和對應(yīng)的可聽或可視警報(bào))、形狀檢測、位置檢測、方位檢測、避免碰撞等等。

在實(shí)施例中，傳感器提供反饋，反饋包括正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的半徑。然后構(gòu)建系統(tǒng)可由控制系統(tǒng)控制，以對漸縮結(jié)構(gòu)保持基本連續(xù)的半徑調(diào)節(jié)，以便形成基本圓錐形物體。換句話說，半徑調(diào)節(jié)可自動地控制，以便產(chǎn)生連續(xù)變化的直徑，像將對于漸縮形狀所做的那樣。

實(shí)施方式包括用于使?jié)u縮圓錐滾動的可調(diào)節(jié)的三重軋輥排。實(shí)施方式包括基本連續(xù)地調(diào)節(jié)機(jī)器，這可包括在滾動過程期間調(diào)節(jié)三重軋輥排，以便基本連續(xù)地調(diào)節(jié)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑?？赏ㄟ^移動軋輥來改變正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑，其中移動軋輥可為對于變化的直徑的反應(yīng)。

實(shí)施例可包括控制滾輪本身的角度。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的三重軋輥可包括滾輪排，滾輪排包括多個(gè)單獨(dú)的滾子或滾輪。這些滾輪排可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軋輥彎曲過程中的滾子。在實(shí)施方式中可使單獨(dú)的滾輪的前進(jìn)角度轉(zhuǎn)向，并且在實(shí)施方式中主動且連續(xù)地使?jié)L輪轉(zhuǎn)向，因而對胚件運(yùn)動提供連續(xù)控制。在實(shí)施方式中，滾輪還用來在材料傳送通過三重軋輥時(shí)使材料轉(zhuǎn)向。

可出于以下原因控制滾輪角度。三重軋輥(通過滾輪與材料/片材胚件對接)是用于控制進(jìn)入的供給胚件和形成的漸縮結(jié)構(gòu)的整體運(yùn)動的手段之一。通過恰當(dāng)?shù)厥節(jié)L輪轉(zhuǎn)向(單獨(dú)，或者與其它模塊結(jié)合起來)，進(jìn)入的供給胚件執(zhí)行用于使?jié)u縮結(jié)構(gòu)滾動的特定運(yùn)動。

在實(shí)施例中，可轉(zhuǎn)向滾輪來控制焊縫間隙。在實(shí)施例中，可轉(zhuǎn)向滾輪來使胚件朝三重軋輥的喉部轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)離喉部，以在三重軋輥內(nèi)保持恰當(dāng)?shù)钠奈恢谩＿€可使?jié)L輪轉(zhuǎn)向來補(bǔ)償側(cè)滑。

可用馬達(dá)、齒輪、齒條、凸輪、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、螺桿、鏈條、皮帶、液壓、氣動、磁性、手動的方式、摩擦驅(qū)動器、牽引驅(qū)動器、熱力等單獨(dú)地使這些滾輪組轉(zhuǎn)向。

成排的滾輪上的所有或一些滾輪可共同轉(zhuǎn)向，但通過獨(dú)立于各個(gè)滾輪的角度。特別地，在實(shí)施方式中，對于共同驅(qū)動的滾輪，各個(gè)單獨(dú)的滾輪角度對應(yīng)于對于所有其它滾輪來說特定的但不相同的角度。可用馬達(dá)、齒輪、齒條、凸輪、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、螺桿、鏈條、皮帶、液壓、氣動、磁性、手動的方式、摩擦驅(qū)動器、牽引驅(qū)動器、熱力等使這些滾輪組轉(zhuǎn)向。

特定滾輪排上的所有或一些滾輪可一起轉(zhuǎn)向通過相同的角度?？捎民R達(dá)、齒輪、齒條、凸輪、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、螺桿、鏈條、皮帶、液壓、氣動、磁性、手動的方式、摩擦驅(qū)動器、牽引驅(qū)動器、熱力等使這些滾輪組轉(zhuǎn)向。

在實(shí)施方式中，可使用上面描述的凸輪板來使特定滾輪排上的滾輪轉(zhuǎn)向。凸輪板可對于各個(gè)凸輪具有不同的輪廓，從而對各個(gè)滾輪產(chǎn)生不同的運(yùn)動，或者對一個(gè)或多個(gè)凸輪產(chǎn)生相同輪廓，對對應(yīng)的滾輪產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)向運(yùn)動。凸輪板中的輪廓可對應(yīng)于期望滾輪運(yùn)動(基于模型)，以使特定圓錐滾動?；蛘撸喞蓪?yīng)于凸輪板位置和滾輪角度之間的允許控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)滾輪角度的另一個(gè)關(guān)系，即，可存在線性關(guān)系(凸輪移動某個(gè)距離會使?jié)L輪前進(jìn)角度按比例變化)等

在實(shí)施方式中，進(jìn)料定位系統(tǒng)、彎曲裝置定位系統(tǒng)和外移定位系統(tǒng)中的一個(gè)或全部可用來控制在邊緣連結(jié)時(shí)，胚件的兩個(gè)對應(yīng)的邊緣之間的距離和角度。在實(shí)施方式中，形成和連結(jié)的漸縮結(jié)構(gòu)在外移系統(tǒng)中保持固定，并且彎曲裝置以及保持在彎曲裝置中的胚件的一部分相對于形成和連結(jié)的結(jié)構(gòu)而定位。彎曲裝置可相對于形成和連結(jié)的結(jié)構(gòu)平移，以便封閉胚件的邊緣之間的面內(nèi)間隙，使得它們可連結(jié)。彎曲裝置還可相對于形成和連結(jié)的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，例如，以便封閉面外間隙和修正邊緣之間的相切性失配。

圖17顯示根據(jù)實(shí)施方式的用于調(diào)節(jié)焊縫間隙的方法的流程圖1700。

如步驟1702中顯示的那樣，方法可包括將材料胚件饋送到彎曲裝置中且通過彎曲裝置。饋送材料胚件可通過本文描述的任何手段實(shí)現(xiàn)，包括(無限制)進(jìn)料系統(tǒng)，它可包括驅(qū)動軋輥和進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。彎曲裝置可包括三重軋輥。

如步驟1704中顯示的那樣，方法可包括檢測材料胚件的位置。這可包括檢測材料胚件的至少一個(gè)邊緣。檢測可由傳感器作出。另外或備選地，這個(gè)步驟可包括檢測進(jìn)料系統(tǒng)或彎曲裝置的構(gòu)件的位置。

如步驟1706中顯示的那樣，方法可包括確定位置是否表明不合需要的間隙狀況。這個(gè)步驟可包括將位置發(fā)送到間隙誤差控制器，其中控制器確定位置是否表明不合需要的間隙狀況。還可通過比較感測/檢測位置與已知理想位置來實(shí)現(xiàn)該確定，其中已知理想位置可為模型的一部分、已知測量值、預(yù)定值、來自系統(tǒng)或方法的之前的運(yùn)行的位置。不合需要的間隙位置可為本文描述的任何誤差，例如，焊縫間隙的不一致性、角度對齊誤差、平面對齊誤差等。

如果檢測到不合需要的間隙位置，方法可前進(jìn)到步驟1708，而如果未檢測到不合乎需要的間隙位置，則方法可跳到步驟1712。

如步驟1708中顯示的那樣，方法可包括將調(diào)節(jié)指令發(fā)送到間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)指令可由控制器發(fā)送，例如，間隙誤差控制器。調(diào)節(jié)指令可包括系統(tǒng)的構(gòu)件的位置(例如，進(jìn)料系統(tǒng)或彎曲裝置)，材料胚件的位置、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置或移動等。間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可為本文描述的任何調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(或者它們的組合)，它可調(diào)節(jié)本文描述的系統(tǒng)的構(gòu)件，包括(無限制)進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動軋輥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滾輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、外移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等等。換句話說，調(diào)節(jié)指令可補(bǔ)償定位誤差。例如，定位誤差可包括在材料胚件中的焊縫間隙的不一致性，并且調(diào)節(jié)指令可包括定位材料胚件使得在焊接材料胚件的期間形成一致的焊縫間隙的指令。定位誤差可包括材料胚件的平面對齊誤差，并且調(diào)節(jié)指令可包括定位材料胚件使得材料胚件的邊緣在連結(jié)時(shí)基本鄰近材料胚件的相對的邊緣的指令。定位誤差可包括在材料胚件中檢測到的角度對齊誤差，并且調(diào)節(jié)指令可包括定位材料胚件使得在材料胚件連結(jié)時(shí)，材料胚件的邊緣基本平行于材料胚件的相對的邊緣的指令。

如步驟1710中顯示的那樣，方法可包括用間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)定位材料胚件。這個(gè)步驟可包括本文描述的任何定位構(gòu)件、系統(tǒng)和方法。

如步驟1712中顯示的那樣，方法可包括使用連結(jié)元件來連結(jié)材料胚件。這可包括例如使用焊接機(jī)將材料胚件的對應(yīng)的邊緣連結(jié)在一起。連結(jié)可包括在材料胚件滾過彎曲裝置時(shí)，或者在材料胚件滾過彎曲裝置且滾到外移系統(tǒng)中以在外移系統(tǒng)中形成漸縮結(jié)構(gòu)之后，基本連續(xù)地連結(jié)材料胚件。

圖18顯示根據(jù)實(shí)施方式的控制系統(tǒng)1800的框圖。特別地，圖18顯示機(jī)器1802、計(jì)算機(jī)1804和控制器1808，機(jī)器1802可為用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器，計(jì)算機(jī)1804可包括模型1806。

機(jī)器1802可包括彎曲裝置1810、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812、連結(jié)元件1814、進(jìn)料系統(tǒng)1816、外移系統(tǒng)1818和至少一個(gè)傳感器1820。

彎曲裝置1810可為本文描述的任何，例如，三重軋輥。三重軋輥可具有至少三個(gè)軋輥，包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812可為用于進(jìn)行本文描述的調(diào)節(jié)的任何器件，并且其可適于調(diào)節(jié)機(jī)器1802的任何構(gòu)件，例如，彎曲裝置1810的構(gòu)件(例如，三重軋輥的一個(gè)或多個(gè)軋輥)。在包括三重軋輥的實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812可構(gòu)造成定位至少一個(gè)軋輥，其中正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑由軋輥的相對位置控制。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812可構(gòu)造成使三重軋輥中的至少一個(gè)軋輥相對于軋輥中的另一個(gè)平移，而不改變軋輥的角度，以便基本連續(xù)調(diào)節(jié)正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812還可包括或改為構(gòu)造成定位至少一個(gè)軋輥相對于三重軋輥中的另一個(gè)軋輥的角度。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812可包括許多調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，例如，構(gòu)造成定位三重軋輥中的對應(yīng)的軋輥的一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1822可構(gòu)造成定位材料胚件，使得材料胚件圍繞漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰或漸縮結(jié)構(gòu)的端部旋轉(zhuǎn)。

連結(jié)元件1814可為本文描述的任何，例如，焊接機(jī)。連結(jié)元件1814可為可控制和可移動的。

進(jìn)料系統(tǒng)1816可包括其本身的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1822(例如，進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成在材料胚件饋送到彎曲裝置中時(shí)定位材料胚件)，或者它可使用上面描述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812。進(jìn)料系統(tǒng)1816可包括本文描述的任何構(gòu)件，例如，驅(qū)動軋輥。進(jìn)料系統(tǒng)1816還可包括至少一個(gè)邊緣滾子1824，其構(gòu)造成約束饋送到彎曲裝置1810中或饋送通過彎曲裝置1810的材料胚件的邊緣的位置，其中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1822構(gòu)造成定位邊緣滾子1824。

外移系統(tǒng)1818可包括其本身的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1826，或者可使用上面描述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812。外移系統(tǒng)1818可包括本文描述的任何構(gòu)件，例如，與機(jī)內(nèi)子系統(tǒng)1828和機(jī)外子系統(tǒng)1830相關(guān)聯(lián)的任何構(gòu)件。

傳感器1820可為本文描述的任何傳感器，并且傳感器1820可為機(jī)器1802的一部分或獨(dú)立構(gòu)件。傳感器1820可對控制器1808提供反饋，控制器1808可使用反饋將控制信號發(fā)送到機(jī)器1802的構(gòu)件。反饋可包括正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何數(shù)據(jù)，其中幾何數(shù)據(jù)包括(無限制)直徑、曲率半徑、漸縮角度、焊縫間隙、漸縮結(jié)構(gòu)的一部分與漸縮結(jié)構(gòu)的軸線的距離等。反饋還可包括或改為包括力數(shù)據(jù)，包括(無限制)完成行動所需的力，行動包括下者中的至少一個(gè)：封閉焊縫間隙，使?jié)u縮結(jié)構(gòu)伸直以實(shí)現(xiàn)相切性，調(diào)節(jié)三重軋輥中的一個(gè)軋輥的角度，移動軋輥，以及將材料胚件驅(qū)動到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中或者驅(qū)動材料胚件通過用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器。

模型1806可為本文描述的任何模型，并且模型1806可設(shè)置在計(jì)算機(jī)1804上或者由計(jì)算機(jī)1804實(shí)現(xiàn)。備選地，模型1806可存儲在控制器1808或與控制器1808相關(guān)聯(lián)的處理器上或者由它們實(shí)現(xiàn)。模型1806可將信息發(fā)送到控制器1808，控制器1808可使用信息將控制信號發(fā)送到機(jī)器1802的構(gòu)件。模型1806可大體包括用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的模型，包括(無限制)，用于實(shí)現(xiàn)期望漸縮結(jié)構(gòu)直徑的三重軋輥的軋輥的相對位置、在材料胚件饋送到用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器中或饋送通過用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的機(jī)器時(shí)材料胚件的相對位置等。

控制器1808可基于僅來自傳感器1820的反饋、僅來自模型1806的信息、來自不止一個(gè)傳感器或模型的信息，或者它們的任何組合，將控制信號發(fā)送到機(jī)器1802的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件?？刂破?808可構(gòu)造成接收來自傳感器1820的反饋。控制器1808還可構(gòu)造成將基于反饋的控制信號發(fā)送到系統(tǒng)1800的任何構(gòu)件，例如，用于定位機(jī)器1802的構(gòu)件或正在形成為漸縮結(jié)構(gòu)的材料胚件的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1812、1822、1826。

控制器1808可電聯(lián)接或以別的方式聯(lián)接成與系統(tǒng)1800的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件成通信關(guān)系?？刂破?808可包括適合控制本文描述的系統(tǒng)1800的多種構(gòu)件的軟件和/或處理電路的任何組合，包括(無限制)微處理器、微控制器、特定用途集成電路、可編程門陣列和任何其它數(shù)字和/或模擬構(gòu)件以及前述的組合，以及用于收發(fā)控制信號、功率信號、傳感器信號等的輸入和輸出。一方面，這可包括直接且在物理上與系統(tǒng)1800的構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的電路，諸如處理器。另一方面，這可為例如可通過有線或無線連接與個(gè)人計(jì)算機(jī)或聯(lián)接到系統(tǒng)1800的構(gòu)件上的其它計(jì)算裝置相關(guān)聯(lián)的處理器。類似地，本文描述的多種功能可分配在控制器、處理器和單獨(dú)的計(jì)算機(jī)之間。所有這樣的計(jì)算裝置和環(huán)境都意于落在本文使用的用語“控制器”或“處理器”的含義內(nèi)，除非明確提供了不同的含義，或者根據(jù)上下文清楚了解到別的含義。

圖19顯示用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法1900。

如步驟1902中顯示的那樣，方法1900可包括用用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上的傳感器感測屬性。屬性可為正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何屬性，用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的幾何屬性、正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的力屬性、用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的力屬性等，或者它們的任何組合。傳感器可包括本文描述的或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何傳感器。

用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可包括彎曲裝置，彎曲裝置可為三重軋輥，三重軋輥具有至少三個(gè)軋輥，包括至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥，其中導(dǎo)引軋輥包括滾輪排，滾輪排具有多個(gè)滾輪。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它構(gòu)造成定位至少一個(gè)軋輥，其中正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的直徑由軋輥的相對位置控制。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可進(jìn)一步包括連結(jié)元件，以在材料胚件滾過彎曲裝置(例如，三重軋輥)時(shí)將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起，以形成漸縮結(jié)構(gòu)。

如步驟1904中顯示的那樣，方法1900可包括將來自傳感器的反饋發(fā)送到控制器。反饋可基于上面論述的感測屬性?？刂破骺蔀楸疚恼撌龅娜魏慰刂破骰虮绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它控制器?？刂破骺稍谙到y(tǒng)的遠(yuǎn)處或者與系統(tǒng)成一體。反饋可通過傳感器信號發(fā)送到控制器，并且可在控制器或另一個(gè)位置/裝置處處理/分析反饋。

如步驟1906中顯示的那樣，方法1900可包括將調(diào)節(jié)指令發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)指令可發(fā)送自控制器，或者發(fā)送自系統(tǒng)的另一個(gè)構(gòu)件。調(diào)節(jié)指令可基于反饋。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可為本文論述的任何調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，即，能夠調(diào)節(jié)材料胚件的位置(包括形成之前、形成期間和形成之后的漸縮結(jié)構(gòu))，和/或用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)/機(jī)器的構(gòu)件。

如步驟1908中顯示的那樣，方法1900可包括調(diào)節(jié)軋輥的位置。這可包括基于調(diào)節(jié)指令用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)三重軋輥的至少一個(gè)軋輥的位置，或者彎曲裝置的任何構(gòu)件。

圖20顯示用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法2000。

如步驟2002中顯示的那樣，方法2000可包括用用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)上的傳感器感測材料胚件的位置。材料胚件可為用于形成漸縮結(jié)構(gòu)或漸縮結(jié)構(gòu)本身的胚件(包括形成之前、形成期間和形成之后的漸縮結(jié)構(gòu))。

用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可類似于本文例如參照圖19描述的，而且也可包括或改為包括進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成在材料胚件饋送到至少一個(gè)軋輥中時(shí)定位材料胚件，材料胚件在滾動通過彎曲裝置時(shí)形成漸縮結(jié)構(gòu)。進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括用于調(diào)節(jié)進(jìn)料系統(tǒng)的任何構(gòu)件(包括材料胚件)或者用于移動系統(tǒng)的另一個(gè)構(gòu)件從而在材料胚件饋送到彎曲裝置中時(shí)定位材料胚件的任何器件。

如步驟2004中顯示的那樣，方法2000可包括將來自傳感器的反饋發(fā)送到控制器。反饋可基于材料胚件的位置。

如步驟2006中顯示的那樣，方法2000可包括將調(diào)節(jié)指令發(fā)送到進(jìn)料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)指令可發(fā)送自控制器，或者發(fā)送自系統(tǒng)的另一個(gè)構(gòu)件。調(diào)節(jié)指令可基于反饋。

如步驟2008中顯示的那樣，方法2000可包括調(diào)節(jié)材料胚件的位置。這可包括在材料胚件饋送到系統(tǒng)中或通過系統(tǒng)時(shí)調(diào)節(jié)材料胚件的位置，以基于調(diào)節(jié)指令來形成漸縮結(jié)構(gòu)。

圖21顯示用于控制漸縮結(jié)構(gòu)的形成的方法2100。

如步驟2102中顯示的那樣，方法2100可包括用邊緣位置傳感器感測材料胚件的邊緣的位置。材料胚件可為用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的胚件或漸縮結(jié)構(gòu)本身(包括在形成之前、形成期間和形成之后的漸縮結(jié)構(gòu))。用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可包括滾動組件、連結(jié)元件、外移系統(tǒng)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

如步驟2104中顯示的那樣，方法2100可包括將來自邊緣位置傳感器的反饋發(fā)送到控制器。反饋可基于材料胚件的邊緣的位置。

如步驟2106中顯示的那樣，方法2100可包括將調(diào)節(jié)指令發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)指令可發(fā)送自控制器，或者發(fā)送自系統(tǒng)的另一個(gè)構(gòu)件。調(diào)節(jié)指令可基于反饋。

如步驟2108中顯示的那樣，方法2100可包括調(diào)節(jié)漸縮結(jié)構(gòu)的位置(例如在形成之前、形成期間或形成之后)。這可包括使用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基于調(diào)節(jié)指令來調(diào)節(jié)漸縮結(jié)構(gòu)相對于滾動組件的位置，例如在材料胚件已經(jīng)通過滾動組件之后。

圖22顯示用于形成漸縮結(jié)構(gòu)的方法2200。

如步驟2202中顯示的那樣，方法2200可包括用傳感器感測傳感器數(shù)據(jù)。傳感器數(shù)據(jù)可包括下者中的至少一個(gè)：正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的幾何屬性、機(jī)器構(gòu)件的幾何屬性、正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)的力屬性、機(jī)器構(gòu)件的力屬性、材料胚件的位置、機(jī)器構(gòu)件位置、材料胚件中的焊縫間隙的不一致性、材料胚件中的平面對齊誤差，以及材料胚件的角度對齊誤差。感測可在顯示的方法2200期間的任何步驟進(jìn)行，并且都可基于傳感器數(shù)據(jù)在任何步驟作出調(diào)節(jié)。

如步驟2204中顯示的那樣，方法2200可包括將來自傳感器的反饋發(fā)送到控制器。反饋可基于傳感器數(shù)據(jù)。

如步驟2206中顯示的那樣，方法2200可包括將調(diào)節(jié)指令發(fā)送到調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)指令可發(fā)送自控制器，或者發(fā)送自系統(tǒng)的另一個(gè)構(gòu)件。調(diào)節(jié)指令可基于反饋。

如步驟2208中顯示那樣，方法2200可包括使用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)基于調(diào)節(jié)指令來調(diào)節(jié)材料胚件的位置。調(diào)節(jié)材料胚件的位置可包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)定位下者中的至少一個(gè)：進(jìn)料系統(tǒng)、至少三個(gè)軋輥、外移系統(tǒng)和正在形成的漸縮結(jié)構(gòu)。

如步驟2210中顯示的那樣，方法2200可包括用進(jìn)料系統(tǒng)驅(qū)動材料胚件。進(jìn)料系統(tǒng)可為本文描述的任何進(jìn)料系統(tǒng)。

如步驟2212中顯示的那樣，方法2200可包括饋送材料胚件通過滾動組件。滾動組件可為本文描述的任一個(gè)，例如，三重軋輥，其包括至少三個(gè)軋輥，其具有至少一個(gè)彎曲軋輥和至少兩個(gè)導(dǎo)引軋輥。導(dǎo)引軋輥可包括具有多個(gè)滾輪的滾輪排。

如步驟2214中顯示的那樣，方法2200可包括在材料胚件滾動通過滾動組件時(shí)將材料胚件的邊緣連結(jié)在一起而形成漸縮結(jié)構(gòu)。連結(jié)可利用本文描述的連結(jié)元件。

如步驟2216中顯示的那樣，方法2200可包括用外移系統(tǒng)將材料胚件導(dǎo)引出滾動組件。外移系統(tǒng)可為本文描述的任何外移系統(tǒng)。

本文描述的控制系統(tǒng)包括涉及整個(gè)構(gòu)建系統(tǒng)或其一部分的控制系統(tǒng)，包括(無限制)進(jìn)料系統(tǒng)、彎曲裝置、連結(jié)元件和外移系統(tǒng)。如本公開中使用，“控制系統(tǒng)”應(yīng)表示用于任何和所有前面提到的系統(tǒng)或其組合的控制系統(tǒng)，除非明確需要特定構(gòu)件/機(jī)器，或者根據(jù)上下文清楚地了解到其它情況。

在前述中，用語“機(jī)器”和“構(gòu)件”指的是上面描述的構(gòu)建系統(tǒng)的元件或元件組合，除非本文另有陳述，或者根據(jù)上下文清楚地了解到其它情況。這些用語在總體上也可表示構(gòu)建系統(tǒng)。

以上控制系統(tǒng)、裝置、方法、過程等可在適合如本文描述的那樣控制、獲取數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的硬件、軟件或這些的任何組合中實(shí)現(xiàn)。這包括在一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、嵌入式微控制器、可編程數(shù)字信號處理器或其它可編程裝置或處理電路，以及內(nèi)部和/或外部存儲器中實(shí)現(xiàn)。這還可包括或改為包括一個(gè)或多個(gè)特定用途集成電路、可編程門陣列、可編程陣列邏輯構(gòu)件，或者可配置成處理電子信號的任何其它裝置或裝置。將進(jìn)一步理解的是，上面描述的過程或裝置的實(shí)現(xiàn)可包括使用結(jié)構(gòu)化編程語言(諸如C)、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(諸如C++)，或者任何其它高級或低級編程語言(包括匯編語言、硬件描述語言和數(shù)據(jù)庫編程語言和技術(shù))建立的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼，高級或低級編程語言可存儲、編譯或解釋，以在以上裝置之一以及處理器的不同組合、處理器架構(gòu)或者不同的硬件和軟件的組合上運(yùn)行。同時(shí)，處理可分布在裝置上，諸如上面描述的多種系統(tǒng)，或者所有功能性都可結(jié)合到專用的獨(dú)立裝置中。所有這樣的排列和組合都意于落在本公開的范圍內(nèi)。

本文公開的實(shí)施例可包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼或計(jì)算機(jī)可用代碼，當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置上執(zhí)行時(shí)，代碼執(zhí)行上面描述的控制系統(tǒng)的任何和/或所有步驟。代碼可按非暫時(shí)性的方式存儲在計(jì)算機(jī)存儲器中，計(jì)算機(jī)存儲器可為程序從其執(zhí)行的存儲器(諸如與處理器相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)存取存儲器)，或者存儲裝置，諸如磁盤驅(qū)動器、閃存或任何其它光學(xué)、電磁、磁性、紅外或其它裝置或者裝置的組合。在另一方面，上面描述的任何控制系統(tǒng)都可在攜帶計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的任何適當(dāng)?shù)膫鬏敾騻鞑ソ橘|(zhì)和/或它們的任何輸入或輸出中體現(xiàn)。

將理解的是，以示例而非限制的方式闡述上面描述的方法和系統(tǒng)。許多變型、添加、省略和其它修改對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的。另外，方法步驟在以上描述和圖中的順序或介紹不意于要求方法按這個(gè)順序執(zhí)行所敘述的步驟，除非清楚地要求特定順序，或者根據(jù)上下文，明確了解到特定順序。

本文描述的本發(fā)明(一個(gè)或多個(gè))的方法步驟的含義意于包括使得一個(gè)或多個(gè)其它團(tuán)體或?qū)嶓w與所附權(quán)利要求的可專利性一致地執(zhí)行步驟的任何適當(dāng)?shù)姆椒?，除非清楚地提供了不同的含義，或者根據(jù)上下文，明確了解到有不同的含義。這樣的團(tuán)體或?qū)嶓w不必受任何其它團(tuán)體或?qū)嶓w的指導(dǎo)或控制，而且不必受特定管轄。

本文描述了用于構(gòu)建漸縮結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、方法和裝置及其控制系統(tǒng)和方法。將理解的是，雖然本文的示例性實(shí)施例強(qiáng)調(diào)漸縮結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其控制，但本發(fā)明的原理可適合其它制造過程?？蛇m合使用本文描述的系統(tǒng)、方法和裝置的所有這樣的變型都意于落在本公開的范圍內(nèi)。

還可包括控制系統(tǒng)的其它構(gòu)件，諸如輸入裝置，包括鍵盤、觸摸墊、鼠標(biāo)、開關(guān)、號盤、按鍵等，以及輸出裝置，諸如顯示器、喇叭或其它音頻變頻器、發(fā)光二極管等。其它硬件還可包括或改為包括多種各樣的電纜連接和/或硬件適配器，以連接到例如外部計(jì)算機(jī)、外部硬件、外部儀器或數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)等。

控制系統(tǒng)可包括網(wǎng)絡(luò)接口，或者連接成與網(wǎng)絡(luò)接口成通信關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)接口可包括適合通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)按通信關(guān)系將控制系統(tǒng)和構(gòu)建系統(tǒng)聯(lián)接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)內(nèi)的硬件和軟件的任何組合。以示例而非限制的方式，這可包括用于根據(jù)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(或者它們的任何變型)運(yùn)行的有線或無線以太網(wǎng)連接的電子器件，或者任何其它小范圍或大范圍無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件等。這個(gè)可包括用于小范圍數(shù)據(jù)通信的硬件，諸如藍(lán)牙或紅外發(fā)收器，其可用來聯(lián)接到局域網(wǎng)等，局域網(wǎng)又聯(lián)接到諸如互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。這也可包括或改為包括用于WiMax連接或蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接(使用例如CDMA、GSM、LTE或任何其它適當(dāng)?shù)膮f(xié)議或協(xié)議組合)的硬件/軟件。一貫地，控制系統(tǒng)可構(gòu)造成控制構(gòu)建系統(tǒng)在與網(wǎng)絡(luò)接口連接的任何網(wǎng)絡(luò)中的參與。

在前述內(nèi)容中，已經(jīng)描述了涉及多種構(gòu)件的相對運(yùn)動的多種任務(wù)。但認(rèn)識到，不同的設(shè)計(jì)約束或其它實(shí)際考量可要求某些構(gòu)件保持固定(相對于地面)或者僅經(jīng)歷最小運(yùn)動。例如，構(gòu)建系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成使得以下構(gòu)件中的任何一個(gè)或多個(gè)相對于地面保持固定：胚件材料源、進(jìn)給系統(tǒng)的任何期望構(gòu)件、彎曲裝置的任何期望構(gòu)件、焊接機(jī)的任何期望構(gòu)件、外移系統(tǒng)的任何期望構(gòu)件、正在構(gòu)建的漸縮結(jié)構(gòu)的頂峰/頂部/端部等。類似地，系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成使得以上構(gòu)件相對于地面(或者，除以上提到的之外，相對于彼此)不保持固定。在一些實(shí)施方式中，最重且最難移動的構(gòu)件相對于地面保持固定。在一些實(shí)施方式中，選擇構(gòu)件的相對運(yùn)動，以最佳地減小損傷系統(tǒng)附近的東西的風(fēng)險(xiǎn)。在一些實(shí)施方式中，選擇構(gòu)件的相對運(yùn)動，以在總體上最大程度地增加系統(tǒng)的預(yù)期壽命或者一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的預(yù)期壽命。

雖然已經(jīng)顯示和描述了特定實(shí)施例，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的將是，可對形式和細(xì)節(jié)作出多種改變和修改，而不偏離本公開的精神和范圍，并且意于形成由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的一部分，在法律允許的最寬泛意義上釋放權(quán)利要求。