技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可變換板制造真空工具。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)上，在制造產(chǎn)品中使用的零件通過(guò)人手或機(jī)器人機(jī)構(gòu)被拾取并放置在用于制造的位置。然而，目前的機(jī)器人機(jī)構(gòu)尚未提供一定水平的控制、靈巧度和有效性以在某些制造系統(tǒng)中有成本效益地實(shí)施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各方面涉及用于具有可變換板的真空工具的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，使得共用的真空工具可以與不同的板相適應(yīng)。可變換板可以形成真空工具的接觸材料的表面的全部或可變換板可以形成接觸材料的表面的一部分。真空工具對(duì)于利用真空力拾取和放置一個(gè)或多個(gè)制造零件是有效的。

提供了本概述以便以簡(jiǎn)化形式介紹在下文的詳細(xì)說(shuō)明中進(jìn)一步描述的概念的選擇。本概述并不旨在確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種真空工具，包括：真空分配器，所述真空分配器包括外部上表面、內(nèi)部上表面、外部側(cè)表面和內(nèi)部側(cè)表面；真空分配腔，所述真空分配腔至少部分地由所述內(nèi)部上表面和所述內(nèi)部側(cè)表面形成；可變換板，所述可變換板包括內(nèi)部板表面和外部板表面，其中多個(gè)孔延伸穿過(guò)所述內(nèi)部板表面和所述外部板表面；并且所述可變換板被可移掉地聯(lián)接到所述真空分配器，封閉所述真空分配器和所述可變換板內(nèi)的所述真空分配腔。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述真空工具還包括密封劑，所述密封劑在所述真空分配器和所述可變換板之間。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可變換板利用舌槽保持機(jī)構(gòu)與所述真空分配器可移掉地聯(lián)接。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可變換板利用凹進(jìn)的保持機(jī)構(gòu)與所述真空分配器可移掉地聯(lián)接。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可變換板包括凹進(jìn)的腔，所述凹進(jìn)的保持機(jī)構(gòu)延伸穿過(guò)所述凹進(jìn)的腔。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可變換板利用粘合性保持機(jī)構(gòu)與所述真空分配器可移掉地聯(lián)接。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合性保持機(jī)構(gòu)包括磁性材料。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合性保持機(jī)構(gòu)包括狀態(tài)改變的材料，所述狀態(tài)改變的材料在第一狀態(tài)中被施加并且當(dāng)在第二狀態(tài)中時(shí)將所述可變換板保持在相對(duì)于所述真空分配器的期望的定向上。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可變換板利用位于外部的物理保持機(jī)構(gòu)與所述真空分配器可移掉地聯(lián)接。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述可變換板包括兩個(gè)或更多個(gè)板部分。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述兩個(gè)或更多個(gè)板部分中的第一板部分與所述兩個(gè)或更多個(gè)板部分中的第二板部分獨(dú)立地可移掉地聯(lián)接到所述真空分配器。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述兩個(gè)或更多個(gè)板部分中的第一板部分具有第一孔構(gòu)型并且所述兩個(gè)或更多個(gè)板部分中的第二板部分具有第二孔構(gòu)型。

在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種真空工具，包括：多個(gè)真空分配器，所述多個(gè)真空分配器中的每個(gè)真空分配器聯(lián)接到所述多個(gè)真空分配器中的至少一個(gè)其他真空分配器；多個(gè)分立的真空分配腔，其中所述多個(gè)真空分配器中的每個(gè)真空分配器至少部分地形成所述多個(gè)分立的真空分配腔中的相關(guān)聯(lián)的真空分配腔；以及具有多個(gè)孔的真空板，所述真空板可移掉地聯(lián)接到所述多個(gè)真空分配器中的一個(gè)或多個(gè)，其中所述真空板和所述多個(gè)真空分配器封閉所述多個(gè)分立的真空分配腔。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述真空板包括兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立地可移掉的板部分。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立地可移掉的板部分中的第一板部分具有與第二板部分的第二孔構(gòu)型不同的第一孔構(gòu)型。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第一孔構(gòu)型配置為用于操縱第一材料并且所述第二孔構(gòu)型適合于操縱第二材料。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述真空工具還包括布置在所述多個(gè)真空分配器和所述真空板之間的密封劑。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述多個(gè)真空分配器中的第一真空分配器包括配置為接納保持機(jī)構(gòu)的接納機(jī)構(gòu)，所述保持機(jī)構(gòu)的功能為將所述真空板可移掉地保持在相對(duì)于所述第一真空分配器的位置上。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述接納機(jī)構(gòu)選自以下項(xiàng)：(1)凹進(jìn)的腔，(2)舌槽保持機(jī)構(gòu)的舌部部分，(3)舌槽保持機(jī)構(gòu)的凹槽部分，或(4)聯(lián)接機(jī)構(gòu)。

在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種利用真空工具制造的方法，所述真空工具包括可移掉地聯(lián)接的板，所述方法包括：從所述真空工具移掉具有多個(gè)孔的第一構(gòu)型的第一板；以及將具有多個(gè)孔的第二構(gòu)型的第二板可移掉地聯(lián)接到所述真空工具。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的示意性實(shí)施方案參照附圖在下文詳細(xì)地描述，其以引用的方式并入本文，并且其中：

圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的示例性真空工具的從上向下的視圖；

圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的沿平行于圖1中真空工具的剖切線3-3的剖切線的從前向后的透視剖視圖；

圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的沿圖1的剖切線3-3的真空工具的從前到后的視圖；

圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的沿圖1的剖切線3-3剖切的真空發(fā)生器的聚焦視圖；

圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的包括多個(gè)孔的示例性板；

圖6-15描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的板中的各種孔變量；

圖16描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的包括利用多部分板和超聲焊接機(jī)的真空工具的制造工具的分解圖；

圖17描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的具有利用舌槽保持機(jī)構(gòu)的可變換板的真空工具的剖視圖；

圖18描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的具有利用凹進(jìn)的保持機(jī)構(gòu)的可變換板的真空工具的剖視圖；

圖19描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的具有利用粘附保持機(jī)構(gòu)的可變換板的真空工具的剖視圖；

圖20描繪了根據(jù)本發(fā)明的示例性的方面的具有利用聯(lián)接保持機(jī)構(gòu)的可變換板的真空工具的剖視圖；以及

圖21描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的包括具有不同的孔配置的四個(gè)板部分的示例性板的仰視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施方案的主題在本文具體地被描述以滿足法定要求。然而，該描述本身并非旨在限制本專利的范圍。更確切地說(shuō)，發(fā)明人已經(jīng)預(yù)期所要求保護(hù)的主題還可以以其它方式實(shí)施，以包括類似于本文件中所描述的元素或元素組合連同其它目前的技術(shù)或未來(lái)的技術(shù)的不同的元素或元素組合。

本發(fā)明的各方面涉及用于具有可變換板的真空工具的系統(tǒng)、方法和設(shè)備，使得共用的真空工具可以適合于不同的板?？勺儞Q板可以形成真空工具的接觸材料的表面的全部或可變換板可以形成接觸材料的表面的一部分。真空工具對(duì)于利用真空力拾取和放置一個(gè)或多個(gè)制造零件是有效的。

據(jù)此，在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了包括用作接觸材料的表面的可變換板的真空工具。該真空工具包括真空分配器。真空分配器包括外部上表面、內(nèi)部上表面、外部側(cè)表面和內(nèi)部側(cè)表面。真空工具還包括延伸穿過(guò)真空分配器的外部上表面和內(nèi)部上表面的真空孔。真空工具此外包括真空分配腔。真空分配腔至少部分地由內(nèi)部上表面和內(nèi)部側(cè)表面形成，其中在內(nèi)部上表面和內(nèi)部側(cè)表面之間形成鈍角。真空工具還包括可變換板。板包括內(nèi)部板表面和外部板表面。多個(gè)孔延伸穿過(guò)內(nèi)部板表面和外部板表面?？勺儞Q板可移掉地聯(lián)接到真空分配器，封閉真空分配器和可變換板內(nèi)的真空分配腔。

在另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了另一種真空工具。該真空工具包括多個(gè)真空分配器。每個(gè)真空分配器聯(lián)接到至少一個(gè)其他真空分配器。真空工具還包括多個(gè)分立的真空分配腔。真空分配器中的每個(gè)至少部分地形成相關(guān)聯(lián)的真空分配腔。真空工具還包括具有多個(gè)孔的真空板。真空板可移掉地聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)真空分配器。板和真空分配器封閉真空分配腔。

本發(fā)明的第三方面提供了利用包括可移掉地聯(lián)接的板的真空工具制造的方法。該方法包括從真空工具移掉第一板。第一板具有孔的第一構(gòu)型，比如一個(gè)或多個(gè)孔的大小和/或位置。方法還包括將具有多個(gè)孔的第二構(gòu)型的第二板可移掉地聯(lián)接到真空工具。第二構(gòu)型不同于第一構(gòu)型。

已經(jīng)簡(jiǎn)要描述了本發(fā)明的實(shí)施方案的概述，更詳細(xì)的說(shuō)明如下。

圖1描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的示例性真空工具100的從上向下的視圖。在各方面中，真空工具100也可被稱為真空動(dòng)力零件保持器。例如，真空工具100可以在自動(dòng)(或半自動(dòng))制造工藝中用于一個(gè)或多個(gè)零件的移動(dòng)、定位和/或維護(hù)。由真空工具100操縱的零件可以是剛性的、可鍛的或特性(例如，多孔的、無(wú)孔的)的任意組合。在示例性的方面，真空工具100的功能是用于拾取和放置至少部分地由皮革、聚合物(例如，PU、TPU)、織物、橡膠、泡沫、網(wǎng)狀物和/或類似物構(gòu)建的零件。

由真空工具操縱的材料可以是任何類型的。例如，可以預(yù)期的是，本文所描述的真空工具適合于操縱(例如，拾取和放置)各種形狀、材料和其它物理特性的平、薄和/或輕量的零件(例如，圖案切割織物(pattern cut textile)、無(wú)紡材料、網(wǎng)狀物、塑料片材料、泡沫、橡膠)。因此，不同于功能為操縱沉重的、剛性的或無(wú)孔的材料的工業(yè)規(guī)模的真空工具，本文提供的真空工具能夠有效地操縱各種材料(例如，輕的、多孔的、柔性的)。

真空工具100包括真空發(fā)生器102。真空發(fā)生器產(chǎn)生真空力(例如，相對(duì)于環(huán)境條件的低壓梯度)。例如，真空發(fā)生器可以利用由電機(jī)(或發(fā)動(dòng)機(jī))操作的常規(guī)真空泵。真空發(fā)生器也可利用文丘里泵(venturi pump)產(chǎn)生真空。另外，可以預(yù)期的是，還利用也稱為康達(dá)效應(yīng)泵( effect pump)的空氣放大器來(lái)產(chǎn)生真空力。文丘里泵和康達(dá)效應(yīng)泵兩者以將加壓氣體轉(zhuǎn)化成對(duì)于維持抽吸作用有效的真空力的不同原理來(lái)運(yùn)行。雖然以下公開(kāi)將集中在文丘里泵和/或康達(dá)效應(yīng)泵，但是可以預(yù)期的是，真空發(fā)生器也可以是對(duì)于真空工具100是本地的或遠(yuǎn)程的(通過(guò)管、管道等等方式聯(lián)接)的機(jī)械真空裝置。

圖1的真空工具100還包括真空分配器110。真空分配器110穿過(guò)定義的表面區(qū)域分配由真空發(fā)生器102產(chǎn)生的真空力。例如，由真空工具100操縱的材料可以是數(shù)平方英寸表面積的柔性材料(例如，鞋面的皮革部分)。由于材料至少是半柔性的，所以用于拾起零件的真空力可穿過(guò)零件的相當(dāng)大的區(qū)域被有利地分散。例如，不是將抽吸作用集中在柔性零件的有限表面區(qū)域(一旦零件下方的支撐被移去(例如，當(dāng)該零件被提起時(shí))，這可導(dǎo)致零件的彎曲或皺折)，而是穿過(guò)更大的區(qū)域分散抽吸作用可以抑制零件的不希望的彎曲或皺折。此外，可以預(yù)期的是，一旦足夠的真空被施加，集中的真空(不分散的真空力)可損壞零件。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，由真空發(fā)生器102產(chǎn)生的真空力借助于真空分配器110穿過(guò)更大的可能表面區(qū)域分配。

在示例性的方面，真空分配器110由半剛性至剛性的材料形成，比如金屬(例如，鋁)或聚合物。然而，其它材料被預(yù)期。真空工具100被預(yù)期為由機(jī)器人操縱(例如，移動(dòng)/定位)，比如多軸可編程機(jī)器人。照此，真空工具100可考慮機(jī)器人的限制。例如，真空工具100(和/或?qū)⒁谙挛闹杏懻摰闹圃旃ぞ?0)的重量可期望被限制，以便限制與操縱機(jī)器人相關(guān)聯(lián)的可能的大小和/或成本。利用重量作為限制因素，以特定的方式形成真空分配器以減輕重量同時(shí)仍實(shí)現(xiàn)真空力的期望的分配可能是有利的。

可以在真空工具100的設(shè)計(jì)和實(shí)施中評(píng)價(jià)其它的考慮。例如，真空工具100期望的剛性水平可造成加強(qiáng)部分和材料去除部分被并入真空工具100，如將在下文中關(guān)于圖17所討論的。

真空分配器110包括外部上表面112和外部側(cè)表面116。圖1描繪了具有基本上矩形的覆蓋區(qū)的真空分配器。然而，可以預(yù)期的是，可以使用任何覆蓋區(qū)。例如，可以使用非圓形覆蓋區(qū)。在示例性的方面，非圓形覆蓋區(qū)可以是有利的，因?yàn)槠涮峁┝溯^大的可用表面區(qū)域以用于操縱各種零件幾何形狀。因此，相比圓形覆蓋區(qū)，非圓形覆蓋區(qū)的使用可以允許更大百分比的覆蓋區(qū)與被操縱零件接觸。并且關(guān)于覆蓋區(qū)范圍以外的真空工具100的形狀，可以預(yù)期的是，如將在下文中所討論的，對(duì)于真空分配器110可實(shí)施任何三維幾何形狀。例如，可利用蛋狀的幾何形狀、角錐狀的幾何形狀、立方體狀的幾何形狀和類似的幾何形狀。在示例性的方面，矩形覆蓋區(qū)可以提供比非矩形覆蓋區(qū)更簡(jiǎn)單的幾何形狀，以用于參照零件相對(duì)于覆蓋區(qū)的位置。

圖1的示例性真空分配器110包括外部上表面112和多個(gè)外部側(cè)表面116。真空分配器110還在造成第一側(cè)邊緣128、第二平行側(cè)邊緣130、前邊緣132和相對(duì)的平行后邊緣134的邊緣處終止。

圖1描述了界定圖2視角的平行視圖的剖切線3-3。圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的從前向后的透視剖視圖，其沿著真空工具100的剖切線3-3是平行的。除了別的以外，圖2描繪了真空分配腔140和真空板150(有時(shí)在本文中也被稱為“板”)。真空分配器110和板150共同界定了形成真空分配腔140的空間容積。真空分配腔140是允許氣體流動(dòng)暢通以允許真空力的均衡分散的空間容積。在示例性的方面中，氣體(例如，空氣)從板150到真空發(fā)生器102的流動(dòng)通過(guò)成角度的內(nèi)部側(cè)表面118的使用而被集中。如圖2所描繪的，有四個(gè)主要的內(nèi)部側(cè)表面，第一內(nèi)部側(cè)表面120、第二內(nèi)部側(cè)表面122、第三內(nèi)部側(cè)表面124和第四內(nèi)部側(cè)表面126(未示出)。然而，可以預(yù)期的是，也可以使用其它幾何形狀。

內(nèi)部側(cè)表面118從內(nèi)部上表面114朝著板150延伸。在示例性的方面，在內(nèi)部上表面與內(nèi)部側(cè)表面118之間形成鈍角142。鈍角提供了空氣真空分配效果，隨著空氣從板150朝著用于真空發(fā)生器102的真空孔138流過(guò)，該空氣真空分配效果減少空氣的內(nèi)部湍流。通過(guò)當(dāng)空氣進(jìn)入真空孔138時(shí)使空氣的進(jìn)路成一角度，減少的量的材料可用于真空分配器110(例如，導(dǎo)致重量上可能的降低)且空氣的流動(dòng)可以通過(guò)空氣湍流的減少而被控制。然而，各方面預(yù)期了直角，例如由立方體狀結(jié)構(gòu)、圓柱體狀結(jié)構(gòu)和類似結(jié)構(gòu)形成。

也可以由內(nèi)部側(cè)表面118和板150的交叉部界定角144。例如，如果角142是鈍角，那么角144為銳角。再次，具有銳角144可提供空氣的流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和大體上降低/限制真空工具100的重量的能力。

當(dāng)在上表面114和一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部側(cè)表面118之間使用鈍角時(shí)，內(nèi)部上表面114的表面積可小于外部板表面158的表面積。在表面積上的這種可能的差異用作漏斗形幾何形狀以進(jìn)一步減少湍流并有效地分散真空力。

在示例性的方面，內(nèi)部側(cè)表面118與關(guān)聯(lián)的外部側(cè)表面116是平行關(guān)系。類似地，在示例性的方面，內(nèi)部上表面114至少部分地與外部上表面112是平行的關(guān)系。然而，可以預(yù)期的是，表面中的一個(gè)或多個(gè)與關(guān)聯(lián)的相對(duì)表面不是平行關(guān)系。例如，如果內(nèi)表面中的一個(gè)或多個(gè)在一個(gè)或多個(gè)方向上彎曲，那么外部表面可以替代地保持線性關(guān)系，即至多，相切于內(nèi)表面。類似地，可以預(yù)期的是，內(nèi)部表面和外部表面可以部分地或全部地保持平行(線性的或彎曲的)關(guān)系。

真空孔138可以包括一系列螺紋，其允許真空發(fā)生器102被旋入并固定到真空分配腔。類似地，可以預(yù)期的是，可在真空孔138的內(nèi)表面和真空發(fā)生器102上形成其它配合模式(例如，逐漸變細(xì))，以用氣密結(jié)合將真空發(fā)生器102和真空分配器110固定在一起。

將在下文中圖5-15更詳細(xì)地討論的板150具有內(nèi)部板表面152(即，上表面)和相對(duì)的外部板表面158(即，下表面)。板150可以是片狀結(jié)構(gòu)、板狀結(jié)構(gòu)和/或類似結(jié)構(gòu)。外部板表面158適于接觸由真空工具100操縱的零件。例如，一般而言，板150，或特別地外部板表面158，可以由無(wú)損傷材料形成。例如，鋁或聚合物可用于部分地或全部地形成板150。此外，可以預(yù)期的是，板150是半剛性的或剛性的結(jié)構(gòu)，以抵抗施加在其上的來(lái)自由真空發(fā)生器102產(chǎn)生的真空的力。因此，板150可由具有足以抵抗在由真空發(fā)生器102產(chǎn)生的壓力下的變形的厚度的材料形成。此外，可以預(yù)期的是，板150和/或真空分配器110由不可壓縮的材料形成。此外，可以預(yù)期的是，真空工具100沒(méi)有成形為待操縱零件的輪廓，如吸杯式設(shè)備那樣。而是，無(wú)論與被操縱零件接觸或不接觸，半剛性到剛性的材料保持一致的形式。

然而，也可以預(yù)期的是，板由可以是剛性、半剛性或柔性的網(wǎng)狀材料形成。網(wǎng)狀材料可以交錯(cuò)材料股形成，該交錯(cuò)材料股由金屬、織物、聚合物和/或類似物制成。此外，可以預(yù)期的是，板也可以包括多種材料。例如，板可以由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)材料(例如，聚合物、金屬)，和第二零件接觸材料(例如，聚合物、泡沫、織物和網(wǎng)狀物)形成。多材料的觀念可允許板實(shí)現(xiàn)所選擇的多種材料的優(yōu)點(diǎn)。

在示例性的方面，板150永久地或暫時(shí)地聯(lián)接到真空分配器110。例如，可以預(yù)期的是，板150可以是可移去的/可更換的，以允許對(duì)于不同的材料和規(guī)格的適應(yīng)性。繼續(xù)這個(gè)例子，并且如將參照?qǐng)D5-14討論的，可使用各種孔大小、形狀和孔距，取決于要操縱的材料(例如，多孔材料、無(wú)孔材料、大材料、小材料、致密材料、輕質(zhì)材料)。如果板150是可移去的(即，暫時(shí)性聯(lián)接)，可以使用緊固機(jī)構(gòu)(例如，粘合劑、五金器具、夾具、槽道，等等)以確保板150和真空分配器110之間的緊密結(jié)合。如果板150永久地聯(lián)接到真空分配器110，那么可使用已知的技術(shù)(例如，焊接、粘結(jié)、粘合劑、機(jī)械緊固件，等等)。

當(dāng)組合使用真空發(fā)生器102、真空分配器110和板150時(shí)，真空工具100行使功能以產(chǎn)生吸引材料朝向外部板表面158(也稱為制造零件接觸面)的抽吸力，在該處材料被保持抵靠著板150，直到施加到材料的力小于將材料從板150驅(qū)逐走的力(例如，重力、真空)。在使用中，真空工具因此能夠接近零件，產(chǎn)生能夠暫時(shí)保持零件與板150接觸的真空力，將真空工具100和零件移動(dòng)到新位置，并且然后允許零件在新位置下(例如，在新的位置處、與新的材料接觸、在新的制造工藝中，等等)從真空工具100釋放。

在示例性的方面中，板150(或特別地外部板表面158)具有比待操縱材料/零件大的表面積。另外，可以預(yù)期的是，延伸穿過(guò)板150的一個(gè)或多個(gè)孔被待操縱零件所覆蓋。換句話說(shuō)，可以預(yù)期的是，由延伸穿過(guò)板150的一個(gè)或多個(gè)孔界定的表面積超過(guò)待操縱零件的表面積。此外，可以預(yù)期的是，由延伸穿過(guò)板150的兩個(gè)或更多個(gè)孔所界定的幾何形狀導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)孔不接觸(完全地或部分地)待操縱的材料/零件。因此，可以預(yù)期的是，由于不可用的孔，真空工具經(jīng)受真空力的低效率。然而，在示例性的方面，該不可用的孔的包含是有意的結(jié)果，以允許在將真空工具相對(duì)于零件定位時(shí)更高程度的活動(dòng)范圍。此外，不可用(對(duì)于待操縱特定零件的目的是不可用的(例如，對(duì)于接觸零件的一部分是無(wú)效的有效真空孔))的孔的有意包含允許真空力泄漏，同時(shí)仍有效地操縱零件。在示例性的方面，延伸穿過(guò)板150的多個(gè)孔還包括一個(gè)或多個(gè)漏孔，不打算在操縱零件時(shí)使用的孔。

在示例性的方面，可以預(yù)期的是，諸如真空工具100的真空工具能夠產(chǎn)生高達(dá)200克的抽吸力。此外，可以預(yù)期的是，拾取工具100可具有60克至120克的真空(即，抽吸)力。在示例性的方面，拾取工具100以大約90克的真空力工作。然而，可以預(yù)期的是，一個(gè)或多個(gè)構(gòu)造中的改變(例如，真空發(fā)生器、板、孔)，待操縱零件的材料(例如，柔性、多孔性)，及由零件覆蓋的孔的百分比都可影響示例性拾取工具的真空力。此外，可以預(yù)期的是，當(dāng)多個(gè)分配器一起使用時(shí)，真空力被相稱地調(diào)整。例如，圖16的拾取工具(將在下文中討論)具有十個(gè)真空分配器并且可因此具有約600克至約1.2千克(10X 60至120克)的真空力。類似地，具有6個(gè)真空分配器的拾取工具可具有約540克(6X 90克)的抽吸力。然而，可以預(yù)期的是，供給到真空發(fā)生器的空氣壓力/體積不會(huì)受到多個(gè)發(fā)生器同時(shí)運(yùn)行的影響。如果空氣壓力或量減小(或以其它方式改變)，那么可以預(yù)期的是，所產(chǎn)生的累積的真空力也改變。

圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的沿著圖1的剖切線3-3的真空工具100的從前向后的視圖。特別地，圖3提供了真空發(fā)生器102的剖視圖。如將關(guān)于圖4更加詳細(xì)地討論的，在示例性的方面，真空發(fā)生器102是利用康達(dá)效應(yīng)以產(chǎn)生真空力的空氣放大器。

在這個(gè)例子中，空氣從外部板表面158通過(guò)穿過(guò)板150的多個(gè)孔160被吸至真空分配腔140。真空分配腔140封閉在真空分配器110和板150之間，使得如果板150是無(wú)孔(即沒(méi)有多個(gè)孔160)的表面，則當(dāng)真空發(fā)生器102被激活時(shí)將在真空分配腔140中產(chǎn)生低壓區(qū)域。然而，回到包括多個(gè)孔160的例子，空氣被朝向真空孔138吸入真空分配腔140中，真空孔138然后允許空氣被吸入真空發(fā)生器102中。

圖3確定了圖4描繪的真空發(fā)生器102的放大圖。圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的各方面的沿圖1的剖切線3-3剖切的真空發(fā)生器102的聚焦視圖。圖4描繪的真空發(fā)生器是康達(dá)效應(yīng)(即，空氣放大器)真空泵106?？颠_(dá)效應(yīng)真空泵在入口103處注射加壓空氣。入口103將加壓空氣通過(guò)內(nèi)室302引導(dǎo)至側(cè)壁凸緣304。利用康達(dá)效應(yīng)的加壓空氣圍繞側(cè)壁凸緣304沿曲線行進(jìn)并沿內(nèi)部側(cè)壁206流動(dòng)。作為加壓空氣移動(dòng)的結(jié)果，在與加壓空氣沿內(nèi)部側(cè)壁306的流動(dòng)相同的方向上產(chǎn)生了真空力。因此，抽吸方向經(jīng)過(guò)真空孔138向上延伸。

圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的包括多個(gè)孔160的示例性板150。盡管板150被圖示為具有矩形覆蓋區(qū)，如先前所討論的，但是可以預(yù)期的是，任何幾何形狀可以被實(shí)施(例如，圓形、非圓形)，這部分地取決于待操縱的材料、控制真空工具100的機(jī)器人和/或真空工具100的部件。另外，可以預(yù)期的是，在示范性的方面中，第一板可替代真空工具上的第二板。例如，作為材料、零件等的改變的結(jié)果，不是斷開(kāi)整個(gè)真空工具，而是板150可根據(jù)特定的真空工具被改變以向真空工具提供可選擇的特性(例如，第一板可具有幾個(gè)大孔且第二板可具有許多小孔)。

多個(gè)孔160可以至少部分地由幾何形狀(例如，圓形、艙口狀(hatch)、球根狀、矩形)、大小(例如，直徑、半徑(例如，半徑166)、面積、長(zhǎng)度、寬度)、從結(jié)構(gòu)元素的偏移(例如，距外邊緣的距離、距無(wú)孔部分的距離)(例如，偏移169)和孔距(例如，孔之間的距離(例如，孔距168))來(lái)界定。兩個(gè)孔之間的孔距被定義為從第一孔(例如，第一孔162)至第二孔(例如，第二孔164)的距離?？拙嗫梢杂枚喾N方式測(cè)量。例如，孔距可以由兩個(gè)孔的最近的兩個(gè)點(diǎn)測(cè)量、由兩個(gè)孔的表面區(qū)域中心(例如，圓孔中心)測(cè)量、由兩個(gè)孔的特定特征測(cè)量。

孔的大小可根據(jù)各孔露出的表面積的量(或計(jì)算表面積的變量)來(lái)定義。例如，直徑測(cè)量提供了圓孔的大小的指示。

根據(jù)真空工具的期望特性，與孔相關(guān)聯(lián)的變量可被調(diào)節(jié)。例如，低密度的無(wú)孔材料可以不需要許多真空力以保持材料在正常工作條件下與真空工具接觸。然而，另一方面，大的多孔網(wǎng)狀材料可以需要大量的真空力以維持材料在正常工作條件下靠著真空工具。因此，為了限制放置到系統(tǒng)中的能量的量(例如，操作康達(dá)效應(yīng)真空泵的加壓空氣的量，操作機(jī)械真空泵的電力)，可以實(shí)施孔的優(yōu)化。

例如，對(duì)于鞋類、服裝及類似行業(yè)中運(yùn)用的典型材料可以是足夠的變量可以包括但不限于具有0.5毫米(mm)和5毫米(mm)之間、1mm和4mm之間、1mm和3mm之間、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等等的直徑的孔。然而，具有更大和更小的直徑(或可比較的表面積)的孔被預(yù)期。類似地，孔距可以在1mm和8mm之間、2mm和6mm之間、2mm和5mm之間、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm等等的范圍內(nèi)變化。然而，較大和較小的孔距測(cè)量被預(yù)期。

此外，可以預(yù)期的是，可變的大小和可變的孔距可以在本發(fā)明的各個(gè)方面中實(shí)施。例如，包括多孔材料部分和無(wú)孔材料部分兩者的復(fù)合零件可利用不同的變量來(lái)完成相同水平的操縱。在這個(gè)例子中，導(dǎo)致將由無(wú)孔材料接觸的區(qū)域中的必需的真空力的減少的變量以及導(dǎo)致將由多孔材料接觸的區(qū)域中的更高的真空力的變量可被實(shí)施。此外，視覺(jué)系統(tǒng)或其它識(shí)別系統(tǒng)可以一起使用，以進(jìn)一步確保材料相對(duì)于多個(gè)孔的正確放置發(fā)生。此外，可以預(yù)期的是，孔距和大小之間的關(guān)系可以用于定位多個(gè)孔。例如，來(lái)自較大尺寸的孔的孔距可以大于來(lái)自較小尺寸的孔的孔距(或反之亦然)。

另外的變量是偏移。在示例性的方面，偏移是孔距離板150的外邊緣的距離，不同的孔可以具有不同的偏移。此外不同的邊緣可以實(shí)施不同的偏移。例如，沿前邊緣的偏移可以與沿側(cè)邊緣的偏移不同。偏移的范圍可以從沒(méi)有偏移到8mm(或更多)。在實(shí)踐中，從1mm至5mm范圍內(nèi)變化的偏移可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例性方面的特性。

可利用許多制造技術(shù)在板150中形成多個(gè)孔160。例如，孔可從板150沖壓、鉆孔、蝕刻、雕刻、熔化和/或切割。在示例性實(shí)施方案中，板150由響應(yīng)激光切割的材料形成。例如，聚合物基材料和某些金屬基材料可與多個(gè)孔的激光切割一起使用。此外，可以預(yù)期的是，當(dāng)孔延伸穿過(guò)板的厚度時(shí)，孔的幾何形狀可以是可變的。例如，孔可以具有在板的上表面上的第一尺寸的直徑以及在板的相對(duì)的下表面處的第二尺寸的直徑。該幾何形狀的變化可導(dǎo)致延伸穿過(guò)板的圓錐形幾何形狀。另外的幾何形狀在此被預(yù)期(如，角錐形)。

圖6-15提供了根據(jù)本發(fā)明的各方面的類似于關(guān)于圖5所討論的示例性的孔的可變選擇。以下的例子并不旨在進(jìn)行限制，而是在本質(zhì)上是示例性的。圖6描繪了具有5mm的第一偏移和8mm的第二偏移和7mm的孔距的非圓形孔。圖7描繪了具有5mm的偏移和5mm的孔距及2mm的直徑的圓形孔。圖8描繪了具有1mm的直徑、2mm的孔距及4mm和5mm的偏移的圓形孔。圖9描繪了具有2mm的直徑、4mm的孔距及5mm和4mm的偏移的圓形孔。圖10描繪了具有4mm的孔距和5mm的偏移的示例性幾何形狀孔。圖11描繪了具有1mm的直徑、4mm的孔距及5mm和4mm的偏移的圓形孔。圖12描繪了具有1mm的直徑、5mm的孔距及5mm的偏移的圓形孔。圖13描繪了具有1.5mm的直徑、4mm的孔距及5mm和4mm的偏移的圓形孔。圖14描繪了具有1.5mm的直徑、3mm的孔距及4mm的偏移的圓形孔。圖15描繪了具有2mm的直徑、3mm的孔距及5mm和4mm的偏移的圓形孔。如前面所討論的，可以預(yù)期的是，形狀、大小、孔距和偏移可以以任何組合均勻地或可變地改變以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。

根據(jù)板150的覆蓋區(qū)、孔的偏移、孔距、幾何形狀、孔的布局和孔的大小，可以使用任何數(shù)量的孔。例如，可以預(yù)期的是，圖16的板150可以具有11,000到11,500個(gè)孔。在特定的方面，可以預(yù)期的是，大約11275個(gè)孔用在圖16的板150上。此外，板可以包括4,500至4,750個(gè)孔。特別地，可以預(yù)期的是，4,700個(gè)孔可包括在示例性板中。

當(dāng)利用康達(dá)效應(yīng)真空泵或文丘里真空泵時(shí)，真空發(fā)生器102、板150和真空工具100的總尺寸的改變可影響空氣消耗和壓強(qiáng)。例如，可以預(yù)期的是，給定的康達(dá)效應(yīng)真空泵可產(chǎn)生50g/cm2的真空力。為了實(shí)現(xiàn)該水平的真空，可以預(yù)期的是，將壓強(qiáng)為0.55MPa至0.65MPa的氣壓引進(jìn)到真空工具。產(chǎn)生足夠的真空的空氣消耗的量也可基于變量變化。例如，可以預(yù)期的是，1,400Nl/min的空氣消耗可用于圖16的真空工具100。此外，可以預(yù)期的是，840Nl/min的空氣消耗可用于真空工具。此外，可以預(yù)期的是，360Nl/min的空氣消耗可用于真空工具。如前面所討論的，覆蓋區(qū)(例如，板150的表面區(qū)域)也可影響真空力、空氣消耗等等。例如，可以預(yù)期的是，板可具有約625mm乘以340mm的覆蓋區(qū)。類似地，可以預(yù)期的是，板可具有約380mm乘以240mm的覆蓋區(qū)。顯然，可以預(yù)期的是，真空分配器的比例可以根據(jù)期望水平的真空力、覆蓋區(qū)和另外的變量而改變。

圖16描繪了根據(jù)本發(fā)明的各方面的包括利用多部分板400的真空工具100和超聲焊接機(jī)200的制造工具10的分解圖。不同于關(guān)于圖1和圖2討論的真空工具100，圖16的真空工具100將多個(gè)真空發(fā)生器102、多個(gè)真空分配器110和多個(gè)真空分配器腔140并入具有多部分板400的統(tǒng)一的真空工具100。如將在下文中討論的，優(yōu)點(diǎn)可以由選擇性地激活/停用真空工具100的單個(gè)部分中的真空力的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，持續(xù)真空力的更大控制可以由具有真空工具100的隔離部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，可以預(yù)期的是，真空板400的第一部分可以具有與第二部分不同的孔型式(例如大小、孔距、偏移、形狀等等)。此外，可以預(yù)期的是，多部分板400的一個(gè)或多個(gè)部分可以被移掉并且用具有不同的特性(例如，孔型式)的可選擇的板部分代替。

制造工具10還包括聯(lián)接構(gòu)件300。聯(lián)接構(gòu)件300是制造工具10(或分別地真空工具100或超聲焊接機(jī)200)的特征，其允許定位構(gòu)件310(未示出)操縱制造工具10的位置、姿態(tài)和/或定向。例如，聯(lián)接構(gòu)件300可允許將制造工具添加至計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)機(jī)器人，該機(jī)器人具有包含在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一系列指令，在由處理器和存儲(chǔ)器執(zhí)行時(shí)，該一系列指令導(dǎo)致CNC機(jī)器人執(zhí)行一系列步驟。例如，CNC機(jī)器人可以控制真空發(fā)生器102、超聲焊接機(jī)200和/或制造工具10所位于的位置。因此，聯(lián)接構(gòu)件300可因此允許制造工具10暫時(shí)地或永久地聯(lián)接至定位構(gòu)件310，如CNC機(jī)器人。

如之前討論的，本發(fā)明的各方面可以形成具有最小化質(zhì)量的目的的制造工具10的部分。照此，圖16的多個(gè)真空分配器110包括了減少的材料部分113。減少的材料部分113去除了否則可以是統(tǒng)一的外部上表面的部分。減少的材料部分113的引入減少了制造工具10的重量，以允許可能更小的定位構(gòu)件310被使用，這可以節(jié)省空間和成本。關(guān)于真空工具100考慮了用于減少的材料部分113的另外的位置(例如，側(cè)部、下部、上部)。

然而，本發(fā)明的各方面可期望保持由單一的聯(lián)接構(gòu)件300支撐的多個(gè)真空分配器110的剛性水平。為了維持剛性水平同時(shí)仍引入減少的材料部分113，還可引入加強(qiáng)部分115。例如，加強(qiáng)部分115可從一個(gè)真空分配器110延伸到另一個(gè)真空分配器110。此外，可以預(yù)期的是，在本發(fā)明的各方面中，以類似的原理，加強(qiáng)部分115可被靠近聯(lián)接構(gòu)件300而包括。

在圖16中，為了圖示說(shuō)明的目的，板400與多個(gè)真空分配器110分離。結(jié)果是，內(nèi)部板表面402是可見(jiàn)的。在示例性的方面，內(nèi)部板表面402與多個(gè)真空分配器110的下部部分匹配，在該示例中形成氣密結(jié)合。

板400可以包括多個(gè)板部分。例如，圖16的板400包括八個(gè)板部分(例如，板部分420、422、424、426、428和430)。在示例性的方面中，每個(gè)板部分可以與唯一的分配腔和/或唯一的分配器相關(guān)聯(lián)。在可選擇的方案中，多個(gè)板部分可以與共用的分配器和/或分配腔共同地利用。在又一個(gè)可選擇方案中，單個(gè)的板部分可以與多個(gè)分配器相關(guān)聯(lián)。

板400被考慮為與真空工具的一個(gè)或多個(gè)分配器或其他部分可移掉地聯(lián)接。當(dāng)?shù)谝话?或板部分)可以與真空工具以一種方式聯(lián)接使得板可以為了其預(yù)期目的起作用但是仍從真空工具移掉而不顯著地變形或以其他方式損壞板和/或真空工具時(shí)，板被可移掉地聯(lián)接?？梢杂糜趯灞３衷谙鄬?duì)于真空工具的合適位置上的保持機(jī)構(gòu)的例子(例如，螺栓、螺釘、磁體、粘合劑、機(jī)械互鎖、系帶、摩擦配合、夾子、帶狀物、銷釘、抽吸和類似物)將關(guān)于圖17-20來(lái)討論。然而，考慮了另外的可移掉地聯(lián)接板和真空工具的裝置。

在板部分之間可以存在接合部。接合部是第一板部分和第二板部分的相遇部。接合部可以代表第一板部分可以獨(dú)立地從真空工具變換同時(shí)不變換第二板部分的位置。因此，如將在下文關(guān)于圖21討論的，多種孔型式可以通過(guò)單個(gè)板部分的操縱以區(qū)域化的方式來(lái)實(shí)施和調(diào)整。

諸如接合部421的板之間的接合部界定板部分420和422之間的接合部?？梢灶A(yù)期的是，舌槽狀聯(lián)接機(jī)構(gòu)可以沿著接合部實(shí)施以允許板部分的可變換的聯(lián)接?？紤]了另外的邊緣處理以提供板部分之間的可移掉的聯(lián)接。描繪的其他接合部包括423、425、427和429?？梢灶A(yù)期的是，接合部可以以產(chǎn)生一致大小的板部分的線性路徑延伸。此外，可以預(yù)期的是，接合部可以以系統(tǒng)的或非線性的方式形成以提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)板部分相對(duì)于待操縱的材料的位置的一定水平的控制。

真空工具100包括多個(gè)真空發(fā)生器102、真空分配器110、以及相關(guān)聯(lián)的真空分配腔140?？梢灶A(yù)期的是，可在真空工具100中使用每一個(gè)的任何數(shù)量。例如，可以預(yù)期的是，10、8、6、4、2、1或任意數(shù)量的單元可以被組合以形成緊密結(jié)合的真空工具100。此外，可以形成任何覆蓋區(qū)。例如，雖然圖16中描繪了矩形覆蓋區(qū)，但是可以預(yù)期的是，正方形、三角形、圓形、非圓形、零件匹配形狀(part-matching shape)或類似的形狀可以替代地來(lái)實(shí)施。此外，真空發(fā)生器102和/或真空分配器110的大小可以在各個(gè)方面是多變的(例如，不一致的)。例如，在示例性的方面，在為了特定的應(yīng)用需要較集中的真空力的地方，可以使用較小的真空分配器，且在需要較不集中的真空力的地方，可以實(shí)施較大的真空分配器。

圖16描繪了示例性制造工具10；然而，應(yīng)當(dāng)理解，一個(gè)或多個(gè)部件可從每個(gè)方面被添加或移去。例如，每個(gè)方面包括超聲焊接機(jī)200和真空工具100，但可以預(yù)期的是，超聲焊接機(jī)可被全部一起淘汰。另外，可以預(yù)期的是，另外的特征也可以被包含。例如，視覺(jué)系統(tǒng)、粘合劑施加器(例如，噴涂、滾動(dòng)和其它應(yīng)用方法)、機(jī)械緊固零件、壓力施加器、固化裝置(例如，紫外光、紅外光、熱施加器和化學(xué)制品施加器)和類似物也可以全部地或部分地包含在示例性的方面中。

在示例性的方面中，超聲焊接機(jī)200包括包含超聲焊接觸角部210(也可以被稱為超聲焊極)、轉(zhuǎn)換器220(也可以被稱為壓電換能器)和升壓器(未標(biāo)示)的套件(stack)。超聲焊接機(jī)200還可以包括電子超聲發(fā)生器(也可稱為電源)和控制器。電子超聲發(fā)生器可用于傳送具有與套件(例如，觸角部、轉(zhuǎn)換器和升壓器)的共振頻率匹配的頻率的高功率的交流電信號(hào)?？刂破骺刂瞥暷芰繌某暫附訖C(jī)向一個(gè)或多個(gè)零件的傳送。

在套件內(nèi)，轉(zhuǎn)換器將接收自電子超聲發(fā)生器的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)。升壓器改變來(lái)自轉(zhuǎn)換器的振動(dòng)的振幅。超聲焊接觸角部將機(jī)械振動(dòng)施加到待焊接的一個(gè)或多個(gè)零件。超聲焊接觸角部包括適于接觸零件的遠(yuǎn)端端部212。

圖17描繪了根據(jù)本發(fā)明的方面的具有利用舌槽保持機(jī)構(gòu)的可變換板400的真空工具1700的示例性的剖視圖。真空分配器500被描繪為具有特定的橫截面幾何形狀；然而，可以預(yù)期的是，可以實(shí)施任何真空分配器幾何形狀，如先前討論的。真空分配器500具有意圖用于接觸板400(或介入材料，比如密封劑)的下表面502。板400具有上表面402和下表面404。此外，板400包括在上表面402和下表面404之間延伸的一個(gè)或多個(gè)孔160。可以預(yù)期的是，當(dāng)在使用中時(shí)，真空分配器500的下表面502可以接觸板400的上表面402。然而，如先前討論的，可以預(yù)期的是，一個(gè)或多個(gè)密封墊狀(seal-like)材料(例如墊圈)可以布置在下表面502和上表面402之間以保持更緊密配合以用于產(chǎn)生更好的真空。

圖17的真空分配器500形成有沿著一個(gè)或多個(gè)側(cè)部的凹槽504。在這個(gè)例子中，沿著兩個(gè)平行的側(cè)部形成凹槽50，但是可以預(yù)期的是，一個(gè)或多個(gè)凹槽(或可選擇的舌部)可以代替地定位在沿著真空工具的任何地點(diǎn)處。凹槽504提供保持機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)部分可以通過(guò)其插入的接納通道。在這個(gè)例子中，板400包括舌部432。舌部432是板400的適合于插入凹槽504內(nèi)的組成部分。當(dāng)插入到凹槽504中時(shí)，舌部432將板400保持在相對(duì)于真空分配器500的期望的定向/位置上。然而，板400通過(guò)該保持機(jī)構(gòu)可移掉地聯(lián)接到真空分配器500以便是可變換的。

當(dāng)利用舌槽形保持機(jī)構(gòu)時(shí)，可以預(yù)期的是，第一板部分可以以最小的機(jī)器停機(jī)時(shí)間容易地變換為第二板部分。結(jié)果，當(dāng)操縱多種不同的材料時(shí)，可以利用共用的真空分配器。這可以允許相對(duì)便宜的板部分被保持在庫(kù)存中以允許相對(duì)昂貴的真空工具成為更通用化的制造工具。

雖然描繪了舌槽部分的特定的組合，但是可以預(yù)期的是，在示例性的方面中，舌部可以在真空分配器500的至少一部分上形成并且凹槽可以在板400的至少一部分上形成。此外，雖然滑動(dòng)保持機(jī)構(gòu)被描繪為接合真空分配器的外表面，但是還可以預(yù)期的是，滑動(dòng)保持機(jī)構(gòu)可以也/可選擇地接合內(nèi)表面和/或下表面。例如，T形突出部可以從板400的上表面402向上延伸以被從下表面502延伸到真空分配器500中的T形凹槽接納?？蛇x擇地，T形突出部可以從下表面502向下延伸以用于被從上表面402延伸到板400中的T形凹槽接納?？紤]了可選擇的成形的突出部和接納通道。

圖18描繪了根據(jù)本發(fā)明的方面的具有利用凹進(jìn)的可移掉的保持器602的可變換板400的真空工具1800的剖視圖。如關(guān)于圖17討論的，描繪了具有下表面502的真空分配器500。然而，考慮了可選擇的幾何構(gòu)型。還類似于圖17，板400包括上表面402和下表面404。此外，多個(gè)孔從上表面402延伸至下表面404。

圖18中描繪的保持機(jī)構(gòu)利用了凹進(jìn)的可移掉的保持器602(在本文中也被稱為凹進(jìn)保持機(jī)構(gòu))?？梢频舻谋３制鞯睦影ǖ幌抻诼葆敗⒙菟?、鉚釘、榫釘(dowel)、塞子和類似物。在進(jìn)入真空分配器的諸如接納部分506的部分之前，可移掉的保持器602可以穿過(guò)板400的一部分，諸如凹進(jìn)部分434。凹進(jìn)部分434可以允許可移掉的保持器的諸如頭部的一個(gè)或多個(gè)部分裝入埋頭孔。例如，如果可移掉的保持器602是可以利用較大的頭部部分將力賦予到板400上的螺栓形部件，那么頭部部分可以凹進(jìn)到板400的一部分中以防止中斷下表面404的平面。保持成平面的表面而沒(méi)有從保持機(jī)構(gòu)中斷可以確保板400能夠有效地保持當(dāng)被激活時(shí)在一個(gè)或多個(gè)材料上的真空力。在示例性的方面中，凹進(jìn)部分434還考慮作為保持機(jī)構(gòu)可以從其通過(guò)而與孔的其余部分沒(méi)有顯著差異的孔的一部分。

可以預(yù)期的是，一個(gè)或多個(gè)可移掉的保持器602可以用在多種位置上。例如，雖然可移掉的保持器602被描繪為經(jīng)過(guò)板400向上延伸到真空分配器500中，但是可移掉的保持器可以經(jīng)過(guò)真空分配器500向下延伸到板400中。此外，可以預(yù)期的是，可移掉的保持器也可以用在任何定向上，比如水平地延伸以聯(lián)接真空工具的一個(gè)或多個(gè)部分。因此，可移掉的保持器的任何數(shù)量、類型和/或位置可以實(shí)施為直接地或間接地將板400與真空分配器可移掉地聯(lián)接。

圖19描繪了根據(jù)本發(fā)明的方面的具有利用粘附保持機(jī)構(gòu)604的可變換的板400的真空工具1900的剖視圖。如先前考慮的，真空分配器500具有下表面502。還如考慮的，板400具有上表面402和下表面404。此外，多個(gè)孔160從上表面402延伸到下表面404。

粘合性保持機(jī)構(gòu)604可以是任何類型的黏合劑。例如，可以施加以第一近似液態(tài)施加的填縫狀物質(zhì)(caulk-like substance)，當(dāng)在第二狀態(tài)中時(shí)，該填縫狀物質(zhì)以一定量的力來(lái)提供板400和真空分配器500之間的粘合性結(jié)合，該粘合性結(jié)合允許移掉板400而沒(méi)有損壞板或使板變形?？梢灶A(yù)期的是，所需要的結(jié)合水平可以近似于板的重量加上誤差限。例如，當(dāng)在板400和真空分配器500之間的內(nèi)部腔中產(chǎn)生真空力時(shí)，所得到的負(fù)壓可以輔助保持板400相對(duì)于真空分配器500的位置。

粘合性保持機(jī)構(gòu)的其他非限制性的例子可以包括板400或真空分配器500中的至少一個(gè)可以被吸引至其的磁性材料。例如，可以預(yù)期的是，板可以由聚合物基材料形成，在該聚合物基材料內(nèi)含有一種或多種亞鐵成分(ferrous component)。永久地或暫時(shí)地聯(lián)接到真空分配器500的磁性材料可以吸引板400以保持期望的位置?？紤]了其他的布置，比如內(nèi)嵌在板內(nèi)的磁性材料，該磁性材料被吸引到真空分配器500的一個(gè)或多個(gè)部分。

另一個(gè)非限制性例子可以包括抽吸材料，比如吸杯狀部件，其形成與真空工具的一個(gè)或多個(gè)部分的可移掉的(例如，暫時(shí)的)結(jié)合，以將板400保持在相對(duì)于真空分配器500的期望的位置上。雖然提供了具體的例子，但是可以預(yù)期的是，可以實(shí)施可提供板400和真空分配器500之間的暫時(shí)聯(lián)接的任何類型的材料。

圖20描繪了根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的具有可變換板400的真空工具的剖視視圖，可變換板400利用了包括第一連接點(diǎn)606、第二連接點(diǎn)608和連接構(gòu)件610的聯(lián)接保持機(jī)構(gòu)。如先前討論的，具有下表面502的真空分配器500可以與具有上表面402和下表面404的帶有孔160的板400可移掉地聯(lián)接。

第一連接點(diǎn)606和第二連接點(diǎn)608可以是起作用為接納連接構(gòu)件610的一部分的接納點(diǎn)。例如，第一連接點(diǎn)606可以是連接構(gòu)件610的突出部可以延伸到其中的孔。在可選擇方案中，第一連接點(diǎn)606可以是從真空工具向外延伸以插入到連接構(gòu)件610中的開(kāi)口中的突出狀部件。在該例子中，連接構(gòu)件610可以是具有第一孔和第二孔的連桿，使得第一連接點(diǎn)606延伸經(jīng)過(guò)第一孔并且第二連接點(diǎn)608延伸經(jīng)過(guò)第二孔。

考慮了可選擇的物理構(gòu)型。例如，第一連接點(diǎn)可以提供連接構(gòu)件610的第一端部?？吭谄渖系耐怀霾浚⑶疫B接構(gòu)件的相對(duì)的端部與板400永久地聯(lián)接。此外，可以預(yù)期的是，連接構(gòu)件610可以由任何類型的材料形成，比如具有彈性特性的材料(例如，橡膠、硅樹(shù)脂)、具有剛性特性的材料(例如，金屬、聚合物)和類似的材料。

圖21描繪了根據(jù)本發(fā)明的方面的示例性板700的仰視圖，板700包括各自具有不同的孔構(gòu)型的四個(gè)板部分(702、704、706和708)。第一板部分702形成有包括以均一的型式的多個(gè)相對(duì)地相似大小的較小的孔160的第一孔型式。第二板部分704包括以均一的型式的多個(gè)相似大小的較大的孔。第三板706包括以非均一的型式的多種孔。第四板部分708包括具有均一的但分散的型式的多個(gè)相似大小的小孔。

具有不同的孔型式的板部分能夠以多種方式組合以實(shí)現(xiàn)分區(qū)的材料操縱功能。例如，如果待操縱的材料的一部分具有低的孔隙率和輕的重量，那么可使用第四板部分708中的孔型式以減少操縱材料所必需的真空能量的量。然而，如果纖弱的和柔性的材料需要被操縱，那么可以利用第一板部分702中的孔型式以用較小的真空作用點(diǎn)來(lái)提供分布的真空力。此外，如果要操縱不規(guī)則形狀的材料部分，那么第四板部分708的孔型式可以是合適的。

第四板部分708的孔型式包括無(wú)孔部分710。無(wú)孔部分710可以在沒(méi)有材料或不意圖施加真空力的地方形成到板中。例如，為了防止具有與待操縱的材料不接觸的孔(由于未被覆蓋的孔，其可以減少施加的真空力水平)，無(wú)孔部分可以在將沒(méi)有材料的已知的位置處形成在板中。

此外，可以預(yù)期的是，各種大小的孔可以形成到板的各部分中。例如，第一孔大小712可以形成第一部分，比如周邊區(qū)域。第二孔大小714可以形成第二部分，比如內(nèi)部區(qū)域?？椎拇笮『烷g距(和形狀)可以基于待操縱的產(chǎn)品被調(diào)整。據(jù)此，可以預(yù)期的是，一個(gè)板部分可以利用可移掉的聯(lián)接的功能與另一個(gè)板部分變換。因此，可以預(yù)期的是，板的一個(gè)或多個(gè)部分可以被保持同時(shí)選擇性地變換板的一個(gè)或多個(gè)其他板部分。

為了說(shuō)明性的目的，本文提供了示例性的方面。另外的擴(kuò)展/方面也被預(yù)期與本發(fā)明的各方面有關(guān)。例如，部件、部分和/或?qū)傩缘臄?shù)量、大小、定向和/或形式被預(yù)期處在本發(fā)明的各方面的范圍內(nèi)。