CN104870341B - 用于提升和移动可成形的和/或可崩塌的零件的装置、系统和方法 - Google Patents

用于提升和移动可成形的和/或可崩塌的零件的装置、系统和方法 Download PDF

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Abstract

用于拾取可成形的和/或可崩塌的零件(30)的装置和方法，其使用真空力(44)并且将所述真空力大体上均匀地分布在所述零件(30)的大部分表面上方。所述装置优选地例如使用具有许多小开口(26)的分布器板(14)每隔一定距离向所述零件(30)提供支撑。所述装置优选地在所述分布器板(14)与所述零件(30)之间使用多孔层(12)，例如开孔泡沫。所述多孔层(12)可以执行以下中的一者或任何组合：进一步分布所述真空力，针对所述分布器板(14)缓冲所述零件(30)，或进一步分布用于所述零件(30)的所述支撑。

Description

用于提升和移动可成形的和/或可崩塌的零件的装置、系统和 方法
优先权要求
本申请要求2012年10月19日提交的美国临时专利申请61/716,158的权益，其以全文引用的方式并入本文中用于所有目的。
技术领域
本发明涉及使用真空搬运零件的装置、设备、系统和方法。具体来说，本发明涉及呈可成形状态和/或具有易于崩塌的泡孔的提升和移动零件。
背景技术
许多用于搬运呈固态的成形零件的方法在本领域中是已知的。举例来说，使用真空提升零件是已知的，其中在被提升的零件的表面上的一或多个通常小区域上方形成密封空间。施加强真空到密封空间以便整个零件可以被提升。其它类似装置对被提升的零件的表面的小区域利用吸盘。当在具有紧密尺寸公差的零件上使用这些装置时，典型地重要的是，被提升的零件呈固态并且不呈可成形状态。
当搬运呈可成形状态的零件时，零件的移动可能会因施加以提升零件的力而导致零件改变或变形。在一些零件，例如具有大体上实心型态(例如，不具有泡孔)的零件中，零件的厚度可以使对零件的轮廓尺寸的任何改变达最小。在其它情况下，零件使用传送器或由其底部支撑零件并且不提升零件的其它机构来移动。
当搬运精密挤压零件，例如具有多个泡孔、薄壁或两者的零件时，难以在材料呈可成形状态时提升零件。当此类零件使用常规方法提升时，可能需要一或多个精整步骤以去除在移动零件期间出现的缺陷，和/或可能需要设计调节以补偿零件的可能变形。搬运零件的难度可能是关于零件中的材料的状态、零件的一或多种构造特征或两者。举例来说，尚未烧结的零件(即，预烧结的零件)和/或尚未将粘合剂去除的零件(即，预脱脂的零件)可以呈可成形状态，其在提升零件方面产生难度。具有可能会导致难以搬运零件的构造特征的零件的一个实例是具有具备多行和/或多列通常延伸挤压零件的长度的开放泡孔的截面的挤压零件，例如具有大体上蜂窝截面的零件。
持续需要用于搬运呈可成形状态的精密零件的装置、设备、系统和方法。举例来说，需要改进的用于提升此类零件而使零件的变形减小或甚至不可见的真空拾取组件。
另外，需要具有以下特征中的一或多者的真空拾取装置：能够拾取可崩塌的零件；减少或消除零件的变形；减少或消除任何示位标记；或能够搬运呈湿润和/或生坯状态的陶瓷零件。
根据本文中的教示的装置、设备、系统和方法可以有利地用于搬运呈可成形状态的精密零件。举例来说，当用于提升呈可成形状态的零件时，改进的真空拾取组件有利地减少或甚至消除零件的任何可见变形。根据本文中的教示的真空拾取装置可以具有以下特征中的一者或任何组合：能够减少或消除可崩塌的零件的变形；能够减少或消除零件上的示位标记；或能够搬运呈湿润和/或生坯状态的陶瓷零件。举例来说，真空拾取装置可以用于预烧结的、预脱脂的或两者的零件。
发明内容
本发明的第一方面是针对一种用于拾取零件的装置，其包含：真空拾取装置，其包括：用于与真空连接的真空管线；经由真空管线与所述真空流体连通的充气室，其中所述充气室具有用于与真空管线连接的相对小的开口和用于将所述真空散布在所述零件的表面上方的相对大的开口；足够大以便覆盖所述充气室的所述相对大的开口的分布器板，其中所述分布器板具有相对第一和第二表面，其中所述第一表面面向所述充气室，并且所述第二表面背向所述充气室，其中所述第二表面是大体上平坦的；和具有相对第一和第二表面的开孔泡沫，其中所述开孔泡沫足够大以便其第一表面实质上或完全覆盖所述分布器板的所述第二表面；其中所述开孔泡沫足够多孔以便所述开孔泡沫的所述第二表面与所述真空流体连通。所述装置可以尤其适用于移动呈可成形状态的零件。
本发明的另一个方面是针对一种用于使用根据本文中的教示的装置移动零件的方法，所述方法包含：使所述零件的顶部表面与真空拾取装置的泡沫接触的步骤；施加足够真空到充气室以便来自所述零件的质量的重力被所述真空的力克服；和通过移动真空拾取装置在垂直方向上提升所述零件。所述零件优选地呈可成形状态。所述零件优选地是挤压物，例如具有包括一或多个延伸所述零件的长度的泡孔的结构的挤压物。所述零件优选地在所述零件呈可成形状态时被移动。
附图说明
图1是说明性真空拾取装置的截面视图。
图2A是通过具有使用真空管线连接到真空来源的真空拾取装置(展示于截面视图中)的设备拾取的说明性可成形零件的绘图。
图2B是展示可以用于真空拾取装置中的特征的说明性截面视图绘图。
图3是说明性分布器板的示意性绘图。
图4A是说明性分布器板的俯视图。图4B是说明图4A的分布器板的特征的截面视图。
图5是说明性真空拾取装置的前视图。
图6A是说明性充气室的底视图。
图6B是图6A的充气室的说明性截面视图。
图6C是图6A的充气室的另一个说明性截面视图。
图7是展示用于移动呈可成形状态的零件的系统的说明性特征的绘图。
图8是展示用于移动呈可成形状态的零件的系统的说明性特征的绘图。
图9是具有一或多个泡孔的可成形零件的截面视图。
图10是具有包括多行泡孔、多列泡孔或两者的型态的可成形零件(例如，挤压零件)的透视图。
图11是具有大体上均匀型态的可成形零件的透视图。如图11中所示，所述型态可以具有大体上蜂窝结构。
具体实施方式
本文中呈现的解释和说明意欲使本领域的其它技术人员熟悉本发明、其原理和其实际应用。所阐述的本发明的具体实施例不意在是穷尽的或限制本发明。本发明的范围不应参考以上描述来确定，而实际上应参考所附权利要求书以及所述权利要求书所授权的等效物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和公开)的公开内容以引用的方式并入用于所有目的。如将从所附权利要求书中所了解，其它组合也是可能的，它们也特此以引用的方式并入本书面说明书中。如本文中所用的一或多个意指，如所公开可以使用所列举组件的至少一个或多于一个。
定义
如本文中所用，可成形状态(例如，容易可成形状态)是能够在施加的剪切力下流动、能够被挤压或两者的液体状态、熔融状态、可模制粘土状态或其它粘团样状态如果材料呈液体状态，那么零剪切粘度(即，通过将剪切速率对比粘度曲线外推到零剪切速率而获得的粘度)优选地足够高，以便成形的零件通常能够在成形的时间与材料不再呈可成形状态的时间之间维持其形状。在呈可成形状态时，材料优选地是可挤压的(即，能够使用挤压工艺成形成一个形状)。
如本文中所用，可成形零件是包括呈可成形状态的材料或基本上由呈可成形状态的材料组成的零件。可成形零件中呈可成形状态的材料的质量以可成形零件的总重量计，优选地是约50重量％或更大，更优选地约80重量％或更大，甚至更优选地约95重量％或更大，并且最优选地约99.5重量％或更大。举例来说，可成形零件可以完全由呈可成形状态的材料组成。
本发明的各种方面涉及用于使用真空克服作用在被移动的零件上的重力来移动呈可成形状态的零件的装置、系统和方法。真空拾取装置用于移动零件，例如在一或多个水平方向上通过提升和/或通过移动零件。根据本文中的教示的真空拾取装置可以具有以下益处中的一或多者：减少和/或消除零件的变形，减少和/或消除零件上的示位标记，或能够维持零件几何形状的较紧密公差。
本发明的各种方面可以特征在于以下特征中的一者或任何组合：分布器板足够刚性并且真空足够强，以便设备可以提升起具有可成形的低模量零件并且具有大体上平坦顶部表面和具备多个细长泡孔的内部的可成形零件而不实质上改变零件的形状；泡沫的第二表面覆盖零件的整个顶部表面；分布器板具有约20个或更多个穿孔，并且穿孔的总面积与板的第一表面的总面积的比率是约0.8或更小；所述设备包括用于使来自所述方法的前一阶段的待提升的零件例如在大体上水平方向上移动的传送器；和用于在泡沫与零件接触时最初使真空拾取装置与传送器同步移动的移动装置；移动装置能够垂直移动以提升零件；在提升零件时在水平方向上比传送器更快移动；或两者；所述设备包括用于挤压包括一或多种无机材料、基本上由一或多种无机材料组成或完全由一或多种无机材料组成的混合物的挤压机；零件中的约35％或更多的原子是氧原子；所述设备包括用于使具有大体上连续型态(包括细长泡孔阵列)的零件成形的模具；所述设备包括用于将挤压物例如在水平方向上传送离开模具的传送器；所述设备能够提升零件而不留下示位标记、不使零件的形状失真或两者；所述设备包括用于控制或以其它方式调节充气室中的真空度的阀门或开关；移动装置能够将零件从传送器移动到预定位置，其中零件的每个尺寸在零件被移动时改变约4％或更小；挤压物包括硅原子、铝原子或两者；所述方法包括将包括一或多种无机化合物的混合物挤压通过挤压机的步骤；所述方法包括通过使混合物通过模具使型态成形的步骤；所述方法包括使用传送器将挤压物在挤压方向上传送离开模具的步骤；所述方法包括使用超声刀、线切割器或两者将挤压物切割成预定长度的步骤；挤压物包括粘土；或挤压物具有三行或更多行开放泡孔，其包括最上行的开放泡孔和在最上行的开放泡孔上方的顶部外壁，其中预切割挤压物的步骤包括完全切割通过顶部外壁以便最上行的开放泡孔暴露；在移动零件之后零件的泡孔全部保持开放；或挤压物零件具有具备一个宽度和长度的大体上矩形顶部表面，并且开孔泡沫的第二表面的宽度大于零件的宽度并且长度大于零件的长度。
用于拾取可成形零件(即，包括可成形材料、基本上由可成形材料组成或完全由可成形材料组成的零件)的设备包括用于与待拾取的零件接触的真空拾取装置。真空拾取装置是能够将真空分布在零件的表面上方的装置。真空拾取装置通常能够将足够真空分布在零件的表面上方，以便重力被克服并且零件可以被提升。真空拾取装置优选地使用足够低的真空，以便零件的归因于真空的任何变形减少或消除。
优选地，真空拾取装置能够提升零件而不留下示位标记、不使零件的形状失真或两者。
真空拾取装置包括用于接触待拾取的零件的多孔层；和与多孔层流体连通的真空腔室。真空腔室可以通过能够将真空分布到多孔层的分布器板和充气室形成。充气室可能能够形成用于真空腔室的腔体。分布器板通常可以插入多孔层与充气室之间。多孔层优选地具有用于接触待移动的零件的表面(即，接触表面)的第一表面和相对表面。多孔层的相对表面可以用于接触分布器板。多孔层通常具有足够数目的孔隙并且足够开放，以便多孔层的相对表面流体连通。分布器板优选地连接到充气室以便产生真空腔室。举例来说，分布器板与充气室可以密封地连接。优选地，充气室与分布器板密封地连接或以其它方式连接，以便空气不会通过充气室与分布器板之间的空间流入真空腔室中。任选地，真空拾取装置包括适用于在充气室与分布器板之间提供防漏密封的密封组件，例如密封、垫圈、粘着剂或其它特征。分布器板优选地具有足够数目的开口，以便来自真空腔室的真空分布在零件的接触表面上方，分布遍及多孔层的开放孔隙，或两者。充气室可以包括一或多个适用于将真空腔室连接到真空来源的真空接受开口。
真空拾取装置可以使用于用于拾取呈可成形状态的零件的设备中。设备可以包括根据本文中的教示的真空拾取装置、一或多个真空来源和一或多个真空管线。真空管线优选地包括一或多个用于在真空来源与真空腔室之间提供流体连通的通道。设备可以包括适用于控制真空腔室中的真空度的流体控制组件。举例来说，流体控制组件可以是控制真空来源与真空腔室之间的流体连接的阀门。如果使用，那么流体控制组件可以位于真空来源与充气室的真空腔室之间的任何位置。
设备可以包括一或多个适用于移动真空拾取装置的移动装置。移动装置可能能够在任何方向上移动真空拾取装置。举例来说，移动装置可能能够在垂直方向上和/或在一或多个水平方向上移动。
设备可以用于拾取具有适用于与真空拾取装置接触的表面的可成形零件。可成形零件优选地仅仅通过施加在接触真空拾取装置的多孔层的零件表面上的真空力拾取。因此，真空力可以大于归因于零件质量的重力。
多孔层可以具有因当零件被提升时作用在零件上的真空力而变形的变形区域。这个变形区域典型地当拾取装置接触零件时变形，并且当零件被释放并且拾取装置从零件缩回时返回到非变形状态。应了解，变形区域可以由零件的形状、零件相对于多孔层的定位或两者界定。与多孔层当其不与可成形零件接触时的厚度相比，多孔层当拾取零件时的厚度可以在变形区域中减小。面向零件的多孔层可以具有一或多个不接触零件的非变形区域。非变形区域可以包括一或多个外围区域。外围区域优选地不被可成形零件压缩。因此，当移动零件时，多孔层可以表征为具有比变形区域中的多孔层更厚的非变形区域(例如，外围区域)。在移动可成形零件时，多孔层优选地足够多孔，以便空气可以从装置外部流动通过至少一部分多孔层并且通过分布器板中的至少一个开口。因此，多孔层可以使得有限的空气渗漏到真空腔室中。此类空气向真空腔室中的渗漏可以降低真空腔室中的真空度，使得可变形零件的任何变形减少或消除。
当提升零件时，与来自真空腔室的真空流体接触的零件的区域中的优选地一或多者或甚至所有者不密封。这不同于传统使用真空来拾取物品，其中产生真空密封，以便可以确定相对高的真空。此类高真空可以损坏根据本文中的教示的可变形零件。
当零件被拾取时，真空优选地分布在零件的面向多孔层的表面上(例如，遍及)。举例来说，多孔层可以实质上接触零件的整个面向上的表面。通过将零件的面向多孔层的大部分表面区域暴露于真空，通常可能使用较低真空度来提升零件并且因此零件的变形可以减少或消除。
根据本文中的教示，真空优选地分布在分布器中的多个开口之中。每个开口具有一个面积，并且所有开口面积的总和是总开口面积。优选地，具有最大面积的开口的面积与总开口面积的比率是约15％或更小，更优选地约10％或更小，甚至更优选地约5％或更小，并且最优选地约2％或更小。
优选地，拾取装置避免将压缩力置于可成形零件上。优选地，除抵消重力的力之外，拾取装置避免将拉力置于零件上。优选地，拾取装置避免将剪切力置于可成形零件上。因此，零件的形状的由来自拾取装置的压缩力引起的改变可能极小或甚至没有。举例来说，零件在被拾取之前与通过设备移动之后通常可以具有相同形状。如本文中所用，通常具有相同形状的零件可以具有改变小于+/-5％、优选地少于+/-2％、更优选地少于+/-1％并且最优选地+/-0.5％的宽度和或高度。
充气室是能够接受通过相对小的开口连接到真空并且向相对大的区域提供所述真空的组件。充气室可以形成为单一组件或可以包括多个组装到充气室中的子组件。充气室包括一或多个适用于与真空管线连接的真空接受开口。优选地，充气室包括单一真空接受开口。充气室具有用于将真空分配在大区域上方的真空分配开口。真空分配开口与真空接受开口的面积的比率优选地足够大，以便真空管线所需的真空和材料的损失减少。举例来说，真空分配开口的面积与真空接受开口的面积的比率可以是约1.5或更大，约4或更大，约20或更大，或约100或更大，或约300或更大。真空分配开口可以用以向零件的大表面区域提供真空。典型地，充气室的真空分配开口的面积与真空接受开口的面积的比率是约10,000或更小，约5,000或更小，或约1,000或更小。然而，还可以使用大于10,000的面积比率。
充气室可以具有一或多个用于将充气室连接到分布器板以便真空腔室由两个组件产生的连接特征。举例来说，充气室可以具有一个或多个用于接受螺栓、螺丝或其它紧固组件的开口或孔洞。充气室还可以使用垫圈、密封材料或适用于密封地连接两个组件的其它材料连接到分布器板。充气室可以具有一或多个用于将充气室连接到移动装置以便真空拾取装置可以被移动的连接特征。充气室应足够刚性，以便其可以维持真空腔室中的真空而不使充气室的壁崩塌。
真空拾取装置包括提供在大区域上方分布和提供刚性支撑表面的双重功能的分布器板。应了解，根据本文中的教示，分布器板的面向待拾取的零件的表面可以优选地符合真空拾取装置所接触的零件的表面形状。
分布器板开口应具有通常小的尺寸。举例来说，开口可以是直径通常小的圆柱形开口(即，具有圆形剖面)。作为另一个实例，开口可以具有至少一个尺寸(例如，在面向分布器板的表面的零件处)通常小的大体上立方形状。如果小尺寸具有距离x，那么开口中心与分布器板的实心部分之间的距离将是约x/2。通过保持x/2小，有可能确保零件的表面将由分布器板直接支撑或将停置得接近分布器板。开口优选地尺寸x是约15mm或更小，更优选地约10mm或更小，甚至更优选地约5mm或更小，甚至更优选地约2mm或更小，并且最优选地约1mm或更小。开口优选地尺寸(例如，直径)x足够大，以便在使用期间开口不变得堵塞。举例来说，开口优选地尺寸(例如，直径)x是约0.005mm或更大，更优选地约0.05mm或更大，并且最优选地约0.1mm或更大。
分布器板可以具有面向零件的第一表面和背向零件的相对第二表面。第二表面可以面向充气室，面向通过分布器板和充气室形成的真空腔室，或两者。分布器板中的开口通常从第一表面延伸到相对第二表面。第一表面处的任何开口的大小可以小于、大小相同于或大于第二表面处的开口。分布器板优选地具有一或多个开口区域，其包括分布遍及区域的开口。举例来说，所有开口可以在通常连续的单一开口区域中。分布器板可以任选地包括一或多个大体上实心区域，其通常不含用于提供与真空腔室的流体连通的开口。优选地，大体上实心区域中的一或多者(例如，所有者)沿着表面的外部外围定位。
相邻开口之间的间隔优选地很小，以便零件的大表面暴露于真空。举例来说，相邻开口之间的距离(例如，如从两个开口的中心所测量)与开口尺寸x(例如，如通过开口的直径所测量)的比率R优选地是约30或更小，更优选地约10或更小，甚至更优选地约4或更小，甚至更优选地约2或更小，并且最优选地约1.6或更小。相邻开口之间的间隔应足够大，以便分布器板是耐用的，以便分布器板不切入零件表面，或两者。举例来说，比率R可以是约1.1或更大，约1.2或更大，约1.3或更大，或约1.4或更大。
分布器板的在被移动的零件上方的部分将具有第一面积分数，其是用于支撑板的刚性材料；和第二面积分数，其是用于向零件表面提供真空的开口。第一面积分数应足够高，以便零件由分布器板和分布器板与零件之间的多孔层支撑。举例来说，第一区域的面积分数可以是约10％或更大，约20％或更大，约30％或更大，约40％或更大，约50％或更大，或约60％或更大。第二面积分数应足够高，以便真空通常可以分散通过多孔层。举例来说，第二面积分数可以是约3％或更大，约8％或更大，约16％或更大，约23％或更大，或约31％或更大。分布器板中用于向零件表面提供真空的开口的数目应足够大，以便零件可以被拾取。举例来说，此类开口的数目可以是约5个或更多个，约10个或更多个，约20个或更多个，约100个或更多个，或约500个或更多个。开口的浓度(以每平方厘米的开口为单位)可以是约0.01或更大，约0.1或更大，约1.0或更大，或约3.0或更大。优选地，含有10个或更多个开口的任何区域具有大分数的开放的所述区域。举例来说，开口的总面积与以最外开口为界的区域的总面积的比率优选地是约0.03或更大，更优选地约0.08或更大，甚至更优选地约0.16或更大，甚至更优选地约0.23或更大，并且最优选地约0.31或更大。开口的总面积与以最外开口为界的区域的总面积的比率优选地是约0.8或更小，更优选地约0.65或更小，并且最优选地约0.5或更小。分布器板中用于向零件提供真空的开口中的一些或所有优选地表征为均匀间隔开，分布在整个区域上方，或两者。分布器板可以包括多个用于在真空腔室与多孔层之间提供流体连接的开口，一或多个连接特征，和通常不含开口的实心区域。分布器板可以包括一或多个用于减少或消除分布器板与充气室之间的渗漏的密封特征。举例来说，分布器板可以包括一或多个通道(例如，沟槽)。通道可以适用于接受充气室的一部分壁，接受密封材料，或两者。通道(如果使用的话)优选地在分布器板的第二表面(即，面向充气室的表面)上。分布器板可以包括一或多个连接特征。连接特征可以用于将分布器板连接到另一个组件，例如到充气室。连接特征可以经尺寸化或以其它方式经配置以用于接受螺丝、螺栓或其它紧固件。连接特征可以包括部分或完全延伸通过板的孔洞。连接可以包括带螺纹或无螺纹的孔洞。任何连接特征优选地经定位和设计，以便当使用于用于连接分布器板的紧固件情况时，连接特征和紧固件不接触被移动的可成形零件。除了前述连接特征之外或作为前述连接特征的替代方案，分布器板和充气室可以使用搭扣配合和粘着剂、密封剂、垫圈或其任何组合连接。分布器板应足够刚性，以便在使用期间分布器板的表面维持大体上恒定形状。举例来说，表面可以在提升和卸下零件的单一循环内，在此类使用的许多循环内，或两者，维持大体上恒定形状。优选地，分布器板足够刚性，以便在其遇到的力(包括与零件接触和来自真空的力)下的任何弯曲都减少或消除。
分布器板的第二表面可以具有任何形状。分布器板的第二表面可以是大体上平坦的，或可以是不平坦的。优选地，表面形成轮廓以匹配被提升的零件的顶部表面的轮廓。举例来说，被提升的零件可以具有大体上半圆形截面，弓形表面面向上，并且分布器板可以具有使得零件与分布器板嵌套的形状。应了解，零件与分布器板之间的距离可以是大体上均匀的。优选地，零件与分布器板之间的距离的标准差是约10mm或更小，更优选地约5mm或更小，甚至更优选地约3mm或更小，甚至更优选地约2毫米或更小，并且最优选地约1mm或更小。在特别优选的真空拾取装置中，分布器板和零件的表面两者都具有大体上平坦的表面。
充气室与分布器板可以连接或以其它方式组合以形成腔室。举例来说，分布器板与充气室可以在一个或两个组件的外围周围密封地连接。分布器板可以覆盖充气室的相对大的开口以便形成腔室。腔室可以是使用真空来源至少部分抽空的真空腔室。充气室与分布器之间的连接可以通过任何手段。举例来说，其可以使用粘着剂、钎焊、一或多个机械紧固件或其任何组合连接。充气室与分布器板优选地密封地连接，以便真空不会通过充气室与分布器之间的空间从真空腔室中渗漏。
设备可以使用多孔材料以进一步沿着表面分布真空。多孔材料具有接触零件的表面。多孔材料优选地具有大体上低的模量，以便其可以变形以适应零件表面。优选地，多孔材料的模量低于有延展性的零件的模量。多孔材料可以是发泡材料、弹性材料或两者。如本文中所用，弹性材料是在被拉伸到100％的伸长率10分钟之后的张力设定是约20％或更小的材料，设定在使材料松弛10分钟之后进行测量，都在室温下进行测试。优选地，多孔材料是包括开放泡孔的发泡材料。泡沫优选地包括足够数目的开放泡孔(即，足够多孔)，以便泡沫的相对表面通过泡沫流体连通。多孔层优选地足够厚，以便其可以缓冲零件。举例来说，多孔层可以足够厚，以便其可以适应零件的轮廓与分布器板的面向零件的表面的轮廓之间的任何差异。多孔层优选地足够多孔，以便当零件被真空抵着多孔材料按压时，孔隙不显著收缩。举例来说，变得收缩的孔隙的百分率可以是约80％或更小，约40％或更小，约25％或更小，约10％或更小，约5％或更小，或约2％或更小。变得收缩的孔隙的百分率可以是约0％或更大，约0.5％或更大，或约1％或更大。多孔层优选地具有用于接触零件的大体上大的表面区域，以便零件的大部分表面接触多孔层。多孔层可以具有面向零件的表面积A1，并且零件可以具有表面积是A2的顶部。优选地，A1/A2的比率通常很大。举例来说，A1/A2的比率可以是约0.5或更大，约0.7或更大，约0.8或更大，约0.9或更大，或约1.0或更大。应了解，比率A1/A2可以是大于1.0，例如约1.01或更大，或约1.05或更大。比率A1/A2优选地足够低，以便渗漏的真空量对于真空来源不过于繁重。优选地，A1/A2因此是约2.0或更小，更优选地约1.4或更小，甚至更优选地约1.1或更小，并且最优选地约1.05。应了解，可以使用小于1.0的A1/A2比率，以便实质上不存在多孔层重叠并且因此真空渗漏最少。然而，一些真空渗漏典型地是优选的，以便避免零件与拾取装置之间的气密密封。这区别于现有技术装置，这些现有技术装置形成紧密密封，例如抽吸密封以便提升零件。这种密封可能会使呈可成形状态的零件永久性变形，并且可能会产生缺乏耐受性的零件。优选地，多孔层接触零件的顶部表面。因此，多孔层可以是真空拾取装置的底层。系统可以包括真空来源。真空来源优选地向用于拾取零件的真空拾取装置提供足够真空，在装置与零件之间仅用真空力来克服零件上的重力。可以使用任何已知真空来源。举例来说，真空来源可以包括真空泵、文丘里泵(venturipump)或两者。真空拾取装置的真空腔室中的真空度应足够高，以便零件可以被提升。举例来说，真空腔室中的真空在提升零件时、在移动零件时或两种情况下可以是约0.1mm Hg或更大，约0.5mm Hg或更大，约1mm Hg或更大，或约2mm Hg或更大。真空拾取装置的真空腔室中的真空度应足够低，以便避免零件表面的示位标记或其它变形。举例来说，真空腔室中的真空度在提升零件时、在移动零件时或两种情况下可以是约300mm Hg或更小，约200mm Hg或更小，约100mm Hg或更小，约50mm Hg或更小，约30mm Hg或更小，约20mm Hg或更小，约10mm Hg或更小，或约5mm Hg或更小。
真空腔室中的真空在提升零件时、在移动零件时或两种情况下优选地仅略大于克服零件的重力所需的量。零件可以具有质量m，并且零件上的重力可以是mg。在提升零件期间，零件上的真空力可以是Fv。优选地，真空力与重力的比率(即，Fv/mg)通常很低，但大于一。举例来说，比率Fv/mg是约100或更小，更优选地约50或更小，甚至更优选地约10或更小，甚至更优选地约5或更小，甚至更优选地约3或更小，甚至更优选地约2或更小，并且最优选地约1.7或更小。比率Fv/mg优选地是约1.01或更大，更优选地约1.05或更大，并且最优选地约1.1或更大。系统可以包括一或多个用于向真空拾取装置提供真空的真空管线。真空管线可以在真空拾取装置的真空腔室与真空来源之间提供流体连通。一些或所有真空管线可以是柔性的，以便即使当真空拾取装置被移动时也维持流体连接。系统可以包括一或多个用于控制真空拾取装置的真空腔室中的真空的阀门或控制器。控制器可以包括一或多个用于测量压力、例如真空腔室中的压力的传感器。控制器可以控制一或多个阀门或开关，以便增加、维持或减少真空。控制器可以增加真空腔室中的真空(即，降低压力)以便接触并且啮合零件以便其可以被提升。控制器可以减少真空以便脱啮或释放零件。系统可以包括用于减少真空腔室中的真空以便使零件从真空拾取装置脱啮的真空释放机构。系统可以包括一或多个阀门。举例来说，阀门可以用以控制真空来源与真空拾取装置之间的真空。阀门可以用于控制真空释放机构。
系统可以包括适用于移动真空拾取装置的移动装置。移动装置可以将拾取装置移动到用于接触零件表面的位置。移动装置可能能够将拾取装置相对于移动零件维持在固定位置。举例来说，移动装置可能能够使拾取装置与被传送离开挤压机的挤压零件同步移动。移动装置可能能够在大体上向上垂直移动中提升拾取装置以便放置得提升零件。移动装置可能能够将拾取装置移动到用于放置零件的台站。移动装置可能能够向下垂直移动以便将零件降落到台站中的衬底上。应了解，台站可以用于储存多个零件。因此，移动装置可能能够记住或以其它方式识别其它零件的位置和/或可用于放置零件的位置。应注意，可能需要其它方向的移动。举例来说，移动装置可以在垂直方向上移动零件，移动装置可以将零件移动到传送器，移动装置可以将零件移动到用于执行二级操作的设备，或其任何组合。将零件脱脂的步骤(例如，脱脂的初始步骤)可以在用移动装置移动零件之后进行。烧结的步骤(例如，和烧结的初始步骤)可以在用移动装置移动零件之后进行。移动装置可以是适用于在重定位(即，再定位)零件所需的方向上移动拾取装置的任何已知装置。移动装置可能能够识别待重定位的零件的位置。移动装置可能能够进行2到6个轴的移动。因为挤压物通常轴向移动离开挤压机模具，所以优选的是装置能够进行3个或更多个轴的移动。能够进行多于2个轴的移动的装置可以容许接触移动零件、提升零件并且再定位零件。例示性装置包括机器人、气动驱动的2-d滑轨、线性运动系统、旋转运动系统等。装置可以是气动、液压和电机械驱动的运动系统。
当使真空拾取装置与在传送器上移动的零件接触时，优选的是移动装置导致真空拾取装置与零件同步移动。在零件被接触之后并且在初始提升零件离开传送器期间，移动装置优选地使零件在传送器方向上以与传送器相比相同的速率或更快的速率移动。
设备或系统可以包括一或多个用于控制真空拾取装置的位置的定位控制器。举例来说，控制器可以控制真空拾取装置相对于移动工件(例如，可成形零件)的位置。定位控制器可以包括一或多个用于确定拾取装置相对于工件是否适当地定位的活化器或传感器。定位控制器可以包括一或多个用于确定何时使拾取装置与工件接触的步骤应进行的活化器或传感器。定位控制器可以包括一或多个用于确定工件可以被提升的活化器或传感器。举例来说，控制器可以监测真空度以确保存在足够真空以用于提升工件。定位控制器可以控制以下中的一者或任何组合：提升工件的步骤的开始，在零件被移动时真空拾取装置的运动，当零件被从真空拾取装置释放时可移动拾取装置的运动，或在释放工件之后真空拾取装置的运动。
根据本文中的教示的装置、设备、系统和方法可以用于移动具有实心截面或具备一或多个泡孔的截面的零件(例如挤压零件)如上文所论述，零件优选地呈可成形状态。优选的零件是挤压零件或以其它方式成形的零件，在横向方向上具有具备一个或多个开口的截面。举例来说，零件可以具有大体上均匀型态，可以具有一或多个延伸零件的长度的开放泡孔，或两者。零件在被移动之前通常将由衬底，例如静止衬底或移动衬底支撑。举例来说，零件可以由移动衬底，例如传送带支撑。零件可以具有具备一或多个围绕泡孔的一些或全部的壁的泡孔(例如，开放泡孔)。举例来说，零件可以具有一或多个侧壁(例如，大体上垂直侧壁)、顶壁(例如，大体上水平顶壁)、底壁(例如，大体上水平顶壁)或其任何组合。泡孔可以由任何数目的壁围绕。开放泡孔在一或多侧上是开放的。举例来说，开放泡孔可以在泡孔的前侧上、在泡孔的背侧上或优选地在两者上是开放的。零件可以具有由单一壁围绕的泡孔。举例来说，零件可以具有由单一壁围绕的大体上圆柱形开放泡孔。零件可以具有由多个壁围绕的泡孔。举例来说，零件可以具有两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个或六个或更多个壁。弯曲的壁(例如圆柱形开口中的单一壁)可以表征为具有大体上水平的区域(例如，具有小于25°的斜率)和大体上垂直的区域(例如，具有至少25°的斜率)。如本文中所用，垂直壁可以是弯曲壁的垂直区域，水平壁可以是弯曲壁的水平区域，或两者。壁可以表征为具有均匀或可以变化的厚度。
当用拾取装置移动零件时，初始移动的方向可以在任何方向上。举例来说，移动的方向可以包括在垂直方向上提升零件。零件通过拾取装置初始移动的方向可以在一个壁，例如顶壁的厚度方向上。零件可以通过使真空拾取装置与一或多个壁的外表面接触而移动。优选地，真空拾取装置接触零件的顶壁。顶壁可以由一或多个壁支撑壁支撑。顶壁的宽度可以通常很大，支撑壁的厚度可以通常很小，或两者，以使得必须特别小心以当使零件与拾取装置接触时、当施加真空到顶壁的表面时、和当移动零件时防止开口的崩塌或其它变形。零件可以具有平坦、弓形或两者的顶部表面。优选的零件具有大体上平坦的顶部表面。零件可以具有平坦、弓形或两者的底部表面。优选的零件具有大体上平坦的底部表面。
当零件具有包括多个延伸零件长度(例如，挤压物长度)的泡孔的截面时，获得具体益处。具有多个泡孔的可成形零件的提升和移动可以使用根据本文中的教示的装置、设备、系统和方法来实现。举例来说，挤压物可以具有约2个或更多个、约6个或更多个、约12个或更多个、约20个或更多个、约30个或更多个或约80个或更多个泡孔。泡孔可以按规则图案排列或可以不规则地排列。举例来说，泡孔可以排列于包括一或多行和一或多列的阵列中。行的数目优选地是2个或更多个、4个或更多个或7个或更多个。列的数目优选地是2个或更多个、4个或更多个或7个或更多个。重复图案可以包括任何数目的泡孔。举例来说，截面可以具有具备单一泡孔的重复图案或具备两个或更多个泡孔的重复图案。零件(例如，挤压物)优选地表征为具有多个泡孔，其包括接近零件底部的第一行的泡孔和接近零件顶部的顶行的泡孔。举例来说，零件可以具有两个或更多个(例如，三个或更多个)行的开放泡孔，其包括最上行的开放泡孔和在最上行的开放泡孔上方的顶部外壁。零件结构(例如，挤压物结构)可以是大体上蜂窝结构。举例来说，结构可以表征为具有大体上六边形状的开放泡孔。零件可以具有大体上矩形或正方形状的泡孔的阵列。应了解，泡孔之间的间隔可以是大体上均匀的。然而，还可以使用不规则地间隔开的泡孔。
零件可以由挤压物形成。挤压物可以具有一或多个弓形的外表面、一或多个平坦的表面或两者。如果挤压物具有弓形的底部表面，那么载体可以用于传送或以其它方式携带零件。挤压物结构优选地具有大体上平坦底部，以便挤压物可以沿着大体上平坦(例如，平坦)传送带传送。零件的垂直于机器方向的外部截面形状(即，零件的截面的外周界)可以具有两个或更多个侧面、三个或更多个侧面、或四个或更多个侧面。举例来说，零件的外截面形状可以是三角形、正方形、矩形、五角形、六角形、半圆形或半卵形、半椭圆形。优选地，零件具有外周界是大体上多边形并且更优选地大体上矩形的大体上均匀截面。优选地，零件具有多个均匀地分布遍及零件的截面的开放泡孔。
设备、装置和系统可以用以使用真空拾取通常重的零件。零件可以特征在于零件的面密度如通过将零件质量除以零件顶部表面的面积定义。当零件具有约5kg/m2或更大、约10kg/m2或更大、约20kg/m2或更大或约40kg/m2或更大的面密度时，可见具体效用。典型地，零件具有约600kg/m2或更小或约120kg/m2或更小的面密度。应了解，还可以使用具有约5kg/m2或更小的面密度的零件。
系统可以包括挤压机、挤压机模具、挤压物传送器、挤压物传送器下游的二级传送器、干燥或烘烤装置、用于测量挤压物或零件的一或多个尺寸的传感器、或其任何组合。系统可以包括用于挤压挤压物的挤压机。举例来说，挤压机可以适用于挤压包括一或多种无机材料、基本上由一或多种无机材料组成或完全由一或多种无机材料组成的混合物。系统可以包括用于将用于挤压物的型态成形的模具。系统可以包括用于将挤压物在水平方向上传送离开模具的挤压物传送器。系统优选地包括用于使具有包括一或多个细长泡孔的大体上连续型态的零件成形的模具。举例来说，模具可以产生特征在于以下中的一者或任何组合的型态：型态包括一或多行泡孔，型态包括一或多列泡孔，型态包括细长泡孔的阵列，型态包括蜂窝排列的泡孔，或型态包括四个或更多个泡孔。优选地，模具能够产生具有细长泡孔的阵列的型态。举例来说，模具可能能够产生具有3行或更多行泡孔(例如，五行或更多行泡孔)的型态。模具可以经选择，以便挤压物型态的截面(即，垂直于挤压方向)具有型态截面积，并且挤压物型态的截面具有具备总泡孔截面积的泡孔，其中总泡孔截面积与型态截面积的比率是约0.4或更大。
挤压机可以在接近环境温度的温度(即，约-5℃到约38℃)下或在高温(即，高于38℃)下挤压材料。在一个优选方法中，挤压材料包括多于60wt.％无机颗粒并且在接近环境条件下被挤压。
根据本文中的教示的装置、设备、系统和方法可以用于任何挤压材料情况。当切通呈可成形状态的材料时，可见具体优势。材料可以是有机材料、无机材料或两者。材料可以包括聚合材料或可以基本上不含聚合材料。挤压物材料(即，挤压物组合物)可以是包括一或多种微粒材料和一或多种液体材料的混合物。
特别优选的挤压物材料是包括一或多种无机化合物、基本上由一或多种无机化合物组成或完全由一或多种无机化合物组成的材料。举例来说，挤压物可以包括一或多种无机化合物的颗粒。挤压物可以包括足够量的一或多种粘合剂，以便将颗粒固持在一起、改进材料的流动或两者。粘合剂可以包括一或多种适用于将颗粒固持在一起、适用于改进材料的流动或适用于两者的液体。用于挤压物材料的特别优选的液体是包括水、二醇醚或两者，基本上由水、二醇醚或两者组成，或由水、二醇醚或两者组成的液体。可以使用的无机颗粒的实例包括颗粒，其包括硅原子、铝原子、钛原子或其任何组合。颗粒可以包括一或多种无机氧化物或由一或多种无机氧化物组成。举例来说，颗粒可以包括氧化硅、氧化铝、氧化钛或其任何组合。特别优选的无机化合物包括约35原子％或更多氧原子。举例来说，挤压物材料中的约35％或更多原子可以是氧原子。挤压物材料可以包括一或多种粘土和一或多种粘合剂。如果使用，那么粘土的浓度以挤压物材料总重量总重量计，优选地是约20重量％或更大，更优选地约40重量％或更大。优选的无机颗粒具有约100μm或更小、更优选地约30μm或更小、甚至更优选地约10μm或更小、并且最优选地约5μm或更小的平均大小。典型地，无机颗粒具有约0.01μm或更大的平均大小。
挤压物材料中液体的量可以是足够的，以便挤压物材料可以在环境温度或接近环境温度下通过挤压机并且通过挤压机模具进行加工。举例来说，挤压温度、材料通过模具的温度或两者可以是约38℃或更小，约35℃或更小，约30℃或更小，或约25℃或更小。挤压温度、材料通过模具的温度或两者可以是约5℃或更大，更优选地约10℃或更大。挤压物材料可能能够被干燥或烘烤，以便挤压材料不再是可成形的。举例来说，挤压物材料可能能够被烧结、脱脂或两者。
为了挤压物材料是可成形的，其可以包括一或多种粘合剂。粘合剂可以包括一或多种低分子量流体、基本上由一或多种低分子量流体组成或完全由一或多种低分子量流体组成。举例来说，粘合剂可以包括水、溶剂、塑化剂或其任何组合，基本上由水、溶剂、塑化剂或其任何组合组成，或完全由水、溶剂、塑化剂或其任何组合组成。低分子量流体的浓度应足够高，以便材料是可成形的。举例来说，低分子量流体的浓度可以是约1％或更大，约2％或更大，约4％或更大，约6％或更大，约8％或更大，或约10％或更大。低分子量流体的浓度优选地足够低，以便零件不会在不施加力的情况下流动。举例来说，低分子量流体的浓度以材料的总重量计，可以是约40％或更小，约30％或更小，约25％或更小，约20％或更小。
挤压物材料可以包括一或多种陶瓷前体。包括陶瓷前体的挤压零件可以用于产生陶瓷过滤器。举例来说，挤压物材料可以用于产生适用于过滤柴油颗粒的陶瓷过滤器(即，柴油颗粒过滤器)。包括一或多种陶瓷前体的挤压物材料任选地包括：一或多种粘合剂、一或多种液体载剂或两者。陶瓷前体是当暴露于某些条件时从可成形挤压物零件(例如，湿润陶坯体)形成陶瓷体或零件的反应物或组分。任何已知陶瓷前体都可以用于形成湿陶坯体和最后陶瓷过滤器。包括于陶瓷前体中的是用以制备多铝红柱石(例如，US7,485,594、US6,953,554、US 4,948,766和US 5,173,349中所公开，其全部以引用的方式并入本文中)、碳化硅、堇青石、钛酸铝、氧化铝、氧化锆、氮化硅、氮化铝、氮氧化硅、碳氮化硅、β锂辉石、硅酸锶铝、硅酸锂铝等中的一或多者的前体。优选的多孔陶瓷体包括多铝红柱石、碳化硅、钛酸铝、堇青石、以及含有陶瓷粘合剂和陶瓷纤维的组合物、多铝红柱石或其组合。优选的碳化硅描述于美国专利第6,582,796号、第6,669,751B1号和WO公开EP1142619A1、WO 2002/070106A1中。其它适合多孔主体由WO 2004/011386A1、WO 2004/011124A1、US 2004/0020359A1和WO 2003/051488A1描述，其全部以引用的方式并入本文中。适用于本发明中的有机粘合剂包括赋予湿陶瓷前体混合物可成形性的任何已知材料。优选地，粘合剂是在低于陶瓷前体反应以形成陶瓷过滤器片段的温度的温度下分解或燃烧的有机材料。在优选的粘合剂之中是以引用的方式并入本文中的《陶瓷加工原理的引言》(Introduction to thePrinciples of Ceramic Processing)，J.里德(J.Reed)，威利国际科学(WileyInterscience)，1988中描述的那些。特别优选的粘合剂是甲基纤维素(例如METHOCELA15LV甲基纤维素，陶氏化学公司(The Dow Chemical Co.)，米德兰(Midland)，密歇根州(Mich.))。液体载剂包括有助于形成可成形性湿陶瓷混合物的任何液体。在优选的液体载剂(分散剂)之中是陶瓷加工原理的引言，J.里德，威利国际科学，1988中描述的材料。特别优选的液体载剂是水。适用于制备湿陶坯体的混合物可以通过任何适合方法，例如本领域中已知的方法来制造。实例包括球磨、带式掺合、垂直螺旋混合、V掺合和碾磨。混合物可以干式(即，在不存在液体载剂下)或湿式制备。在混合物在不存在液体载剂下制备时，液体载剂随后利用这一段中描述的任一方法来添加。
陶瓷前体、任选地粘合剂和液体载剂的混合物可以通过本领域中已知的任何方法成形。实例包括注射模制、挤压、均压、注浆成型、滚筒压制和流延成型。这些中之每一者更详细地描述于以引用的方式并入本文中的陶瓷加工原理的引言，J.里德，第20和21章，威利国际科学，1988中。在一个优选实施例中，混合物被成形为最终所要陶瓷零件的近净形和大小。近净形和大小意指，湿陶坯体的大小在最终陶瓷过滤器的大小的10体积％内，并且优选地大小和形状在最终陶瓷过滤器的大小的5体积％内。在一个优选实施例中，湿陶坯体被成形成使得其可以用作流过过滤器。在方法中的这个阶段，湿陶坯体具有实质上平坦的两个相对面。湿陶瓷过滤器坯体展现对于与两个相对面平行的所有平面一致的截面形状。优选地，在这个阶段，全部流道都对两个相对面开放。这使得可更有效去除液体载剂。
根据本文中的教示的装置、系统和设备可以用于移动呈可成形状态的零件的方法中。所述方法可以包括使零件的表面与真空拾取装置接触的步骤。所述方法通常包括从真空拾取装置施加足够真空到零件表面以便零件可以被提升并且再定位的步骤。所述方法可以包括使挤压物的顶部表面与拾取装置的多孔层接触的步骤。当零件被移动时，其可以呈可成形状态。真空应是足够的，以便来自零件质量的重力被真空力克服。所述方法可以包括通过在垂直方向上移动真空拾取装置来提升零件的步骤。所述方法可以包括通过使用真空拾取装置使零件降落来再定位零件的步骤。
所述方法可以用于移动挤压零件。举例来说，可能需要在被挤压之后不久使来自挤压过程的可成形零件移动。因此，所述方法可以包括挤压材料以形成挤压物的步骤。挤压物通常将切入零件或工件，例如具有预定长度的零件。所述方法可以特征在于以下中的一者或任何组合(例如，全部)：所述方法包括将包括多种无机材料的混合物挤压通过模具以便使挤压物成形的步骤；挤压物具有具备多行开放泡孔的型态；挤压物包括硅原子、铝原子或两者；所述方法包括通过使所述混合物通过模具使型态成形的步骤；所述方法包括使用传送器将所述挤压物在挤压方向上传送离开所述模具的步骤；所述方法包括使用超声刀、线切割器或两者将所述挤压物切割成预定长度的步骤；挤压物包括粘土；挤压物具有三行或更多行开放泡孔，其包括最上行的开放泡孔和在最上行的开放泡孔上方的顶部外壁，其中预切割挤压物的步骤包括完全切割通过顶部外壁以便最上行的开放泡孔暴露；或挤压物零件具有具备一个宽度和长度的大体上矩形顶部表面，并且开孔泡沫的第二表面的宽度大于零件的宽度并且长度大于零件的长度；在移动零件之后零件的泡孔全部保持开放。
图1说明根据本文中的教示的真空拾取装置10的特征。图1是拾取装置的通过装置中心的部分截面绘图。真空拾取装置包括通常插入多孔层12与充气室16之间的分布器板14。多孔层12优选地具有用于接触待移动的零件的表面(即，接触表面)的第一表面18和相对表面20。多孔层12的相对表面20可以用于接触分布器板14。多孔层12通常具有足够数目的孔隙22，以便相对表面18、20流体连通。分布器板14优选地连接到充气室16以便产生真空腔室24。举例来说，分布器板14与充气室16可以密封地连接。分布器板14优选地具有足够数目的开口26并且足够开放，以便来自真空腔室24的真空分布在零件的接触表面上方，分布遍及多孔层12的孔隙18，或两者。充气室16可以包括一或多个用于连接到真空来源的真空接受开口28。
真空拾取装置10可以使用于用于拾取呈可成形状态的零件的设备中。参考图2A，设备8可以包括根据本文中的教示的真空拾取装置10、一或多个真空来源34和一或多个真空管线36。图2A是设备的部分截面视图。真空管线36优选地包括用于在真空来源34真空腔室24之间提供流体连通的通道38。设备8可以包括用于控制真空腔室24中的真空度的阀门40。如果使用，那么阀门40可以位于真空来源34与充气室16的真空腔室24之间的任何位置。
设备8可以包括一或多个适用于移动真空拾取装置的移动装置42。移动装置42可能能够在任何方向上移动真空拾取装置。举例来说，移动装置42可能能够在垂直方向48上和/或在一或多个水平方向47上移动。
参考图2A，设备可以用于拾取具有适用于与真空拾取装置10接触的表面32的可成形零件30。可成形零件30可以仅仅通过施加在接触真空拾取装置的多孔层12的零件表面32上的真空力44拾取。因此，真空力44可以大于归因于零件30质量的重力46。
图2B是贯通多孔层12、可成形零件30和分布器板14的说明性部分截面视图。多孔层12定位于可成形零件30与分布器板14之间，而可成形零件30使用真空进行移动。如图2B中所说明，多孔层12可以具有因作用在零件上的真空力而变形的变形区域13。优选地，与多孔层12当其不与可成形零件接触时的厚度相比，多孔层12的厚度可以在中心区域13中减小。多孔层12可以具有外围区域11。外围区域优选地不被可成形零件压缩。因此，当移动零件时，多孔层可以表征为具有比中心区域13中的多孔层更厚的外围区域11。在移动可成形零件时，多孔层优选地足够多孔，以便空气可以从装置外部流动通过至少一部分多孔层并且通过分布器板14中的至少一个开口26。因此，多孔层可以使得有限的空气渗漏到真空腔室24中。此类空气向真空腔室24中的渗漏可以降低真空腔室24中的真空度，使得可变形零件的变形减少或消除。
分布器板14的说明性特征展示于图3中。分布器板可以具有面向零件的第一表面50和背向零件的相对第二表面52。第二表面52可以面向充气室，面向通过分布器板和充气室形成的真空腔室，或两者。分布器板中的开口26通常从第一表面50延伸到第二表面52。第一表面50处的任何开口26的大小可以小于、大小相同于或大于第二表面52处的开口。分布器板14优选地具有一或多个开口区域54，其包括分布遍及区域的开口26。举例来说，所有开口16可以在通常连续的单一开口区域54中。参考图3，分布器板14可以包括一或多个大体上实心区域56，其通常不含用于提供与真空腔室的流体连通的开口。优选地，大体上实心区域中的一或多者(例如，所有者)沿着表面的外部外围59定位。分布器板可以特征在于可以均匀或可以变化的厚度58。优选地，分布器板具有足够厚度58，以便当使用真空拾取零件时其不变形。如图3中所说明，分布器板中的开口26中的一些或所有可以表征为均匀间隔开，分布在整个区域上方，或两者。举例来说，开口可以排列于二维阵列中。开口26可以是大体上圆形的。然而，可以使用其它形状的开口。
图4A是具有根据本文中的教示的特征的说明性分布器板14的俯视图。参考图4A，分布器板可以包括多个用于在真空腔室与多孔层之间提供流体连接的开口26，一或多个连接特征57，和通常不含开口26的实心区域56。分布器板14可以包括一或多个用于减少或消除分布器板14与充气室之间的渗漏的密封特征。举例来说，分布器板可以包括一或多个通道(例如，沟槽)55。通道55可以适用于接受充气室的一部分壁，接受密封材料，或两者。参考图4A，分布器板可以包括一或多个连接特征57。连接特征可以用于将分布器板连接到另一个组件，例如到充气室。连接特征可以经尺寸化或以其它方式经配置以用于接受螺丝、螺栓或其它紧固件。连接特征57可以包括部分或完全延伸通过板的孔洞。连接可以包括带螺纹或无螺纹的孔洞。任何连接特征优选地经定位和设计，以便当使用于用于连接分布器板的紧固件情况时，连接特征和紧固件不接触被移动的可成形零件。分布器板应足够刚性，以便在使用期间分布器板的表面50、52维持大体上恒定形状。图4B是图4A的分布器板的沿着线A-A获取的说明性截面视图。隐线(例如，对于连接特征57)未展示于这个截面视图中。如图4B中所说明，开口26可以从板14的两个表面50、52之间延伸。通道(如果存在的话)优选地不延伸到分布器板的第一表面50。
图5是说明性拾取装置10的示意性绘图。参考图5，拾取装置可以包括展示多孔层12、分布器板14和充气室16。充气室可以具有接受开口28和分配开口29。与分配开口29相比，接受开口28优选地相对较小。分布器板14具有足够数目的开口26，以便来自真空腔室24的真空分布在多孔层12上方。
图6A、6B和6C是说明性充气室16的绘图。图6A是充气室的从下到上的视图绘图。图6B是充气室的从图6A的线B-B获取的截面视图。图6C是充气室的从图6A的线C-C获取的截面视图。参考图6A、6B和6C，充气室可以包括一或多个用于将充气室固定到分布器板、用于将充气室固定到移动装置或两者的固定特征27。充气室可以包括一或多个适用于配合到分布器板的通道或沟槽中的壁部分31。壁部分31可以包括有助于将壁部分配合到分布器板的通道中的倾斜边缘33或以其它方式斜的边缘。举例来说，壁部分31可以包括斜面。
图7是说明根据本文中的教示的用于移动可成形零件30的系统的特征的示意性绘图。参考图7，待移动的零件30可以最初支撑于衬底70上。衬底70可以是移动衬底，例如传送带90。系统可以包括与真空来源34流体连接的真空拾取装置10。流体连接可以由一或多个真空管线36提供。系统可以包括适用于将零件30从衬底70移动到所要位置89的移动装置42。真空拾取装置通常包括真空腔室。当零件被拾取并且移动时，真空拾取装置的真空腔室中的真空足够高以便零件可以被拾取。在零件30定位于所要位置89之后，真空腔室中的真空度可以降低以便真空拾取装置10可以从零件30移开。系统可以包括用于控制真空拾取装置的真空腔室中的真空的真空调节器或阀门(未展示)。系统优选地包括一或多个用于降低真空拾取装置的真空腔室中的真空度以便真空拾取装置10可以在零件定位于所要位置89之后从零件30移开的组件(未展示)。
图8说明根据本文中的教示的系统的特征。系统可以包括用于使挤压物96成形的挤压机80和模具82。系统可以包括一或多个用于将挤压物切割成零件30的切割装置86、87。举例来说，系统可以包括用于至少部分切通挤压物的厚度的切割装置，包括刀84，例如超声刀。作为另一个实例，系统可以包括切割装置87，包括线切割器。在特别优选的系统中，系统包括超声刀和线切割器两者。举例来说，超声刀可以用于将预切割件制成为零件，并且线切割器可以用于实现切通零件的截面。
图9是展示根据本文中的教示可以使用的挤压物型态的特征的、挤压零件30的在横向方向上的截面的说明性绘图。具有2个或更多个泡孔的零件的实例说明于图10和11中。图10是具有大体上平坦顶部表面的说明性零件30的透视图。图11是具有大体上平坦顶部表面的另一个说明性零件30的透视图。零件30可以包括这些图中所说明的特征中的一者或任何组合。挤压零件30可以由衬底70，例如传送带支撑。挤压零件可以具有开口62以及围绕开口62的多个壁74、76A、76B和78。零件通过拾取装置初始移动的方向68可以在一个壁，例如顶壁74的厚度方向上。零件可以通过使真空拾取装置与壁的外表面接触而移动。优选地，真空拾取装置接触零件的顶壁74。顶壁74可以由一或多个壁支撑壁76A、76B支撑。顶壁74的宽度60可以通常很大，支撑壁的厚度64可以通常很小，或两者，以使得必须特别小心以当使零件与拾取装置接触时、当施加真空到顶壁74的表面时、和当移动零件时防止开口的崩塌。当零件包括多个泡孔时，泡孔可以按例如图10和11中所示的规则图案排列，或可以不规则地排列。举例来说，泡孔可以排列于包括一或多行和一或多列的阵列中。行的数目优选地是2个或更多个、4个或更多个或7个或更多个。列的数目优选地是2个或更多个、4个或更多个或7个或更多个。重复图案可以包括任何数目的泡孔。举例来说，图10说明具有1个泡孔的重复图案63，并且图11中的截面说明具有2个泡孔的重复图案63。例如图10或11中所说明的具有多个泡孔的零件中的泡孔可以包括图9中所说明的特征中的一者或任何组合。挤压物结构可以是大体上蜂窝结构，例如如图11中所说明具有大体上六边形状的泡孔的结构。挤压物结构可以具有例如图10中所说明的大体上矩形或正方形状的泡孔的阵列。应了解，泡孔之间的间隔优选地是大体上均匀的。然而，不规则地间隔开的泡孔也可以被预期并且属于本文中的教示内。
实例1.将包括无机颗粒和粘合剂的混合物的材料在室温下挤压。材料通过模具，产生包括约1936个排列于约44行×约44列的阵列中的大体上正方形泡孔的型态。型态的高度是约80mm并且宽度是约80.2mm。零件高度的公差是约±4mm。将挤压物以恒定速度在传送器上传送。将挤压物首先使用超声刀预切割。超声刀以与挤压物的速度相比同时或更大的速度行进。超声刀仅预切通顶部1-4行的泡孔，并且然后将超声刀移开。截面的剩余部分的切通使用线切割器进行，所述线切割器与挤压物同步行进离开挤压机。泡孔中无一者变得堵塞或密封并且不形成真空。挤压物维持其高度在约1mm内。挤压零件的长度是约253mm并且重量是约1240克。
在挤压零件在传送带上传送并且仍呈可成形状态时，使用一对间隔开的平行的垂直板移动零件。施加足够的力到零件以在零件被从传送器提升起时防止其滑出。通过垂直提升零件并且然后使零件移动到储存台来移动零件。当将零件释放在储存台上时，其宽度已经改变约6％或更大和/或零件具有来自板的标记。在用类似地挤压的零件重复所述方法后，观察到最终零件的外观和形状有大的变化，尽管零件在被挤压并且按长度切割之后的尺寸具有高度均匀性。
实例2.重复实例1的方法以便制造长度是约253mm的挤压零件。在实例2中，使用传统真空密封装置移动零件。密封的真空密封装置密封零件的顶部表面上的区域。零件在密封区域中的面积是约400mm2。施加足够真空到这个密封区域，以便零件可以在不与真空密封装置分开的情况下被提升。将零件使用真空密封装置垂直提升并且移动到储存台。在将零件放在储存台上之后，释放真空并且将装置从零件移开。零件的顶部表面上存在标记，展示零件被密封的位置。零件的表面具有在密封的区域中的轮廓并且不再是平坦的。零件不再在所需公差内。
实例3.重复实例1的方法以便制造长度是约253mm的挤压零件。在实例3中，使用真空拾取装置移动零件，所述真空拾取装置包括充气室和具有多个开口的分布器板。真空拾取装置不包括多孔层。分布器板接触零件的顶部表面。由于零件的长度和分布器板的刚度，板不同时接触零件并且零件上的力不均匀。通过分布器板中的开口施加足够真空到零件以提升零件。将零件垂直提升并且移动到储存台。在将零件定位在储存台上之后，释放真空并且将装置从零件移开。零件的顶部表面具有标记，指示板首先接触零件的区域。零件的顶部表面具有标记，其中来自零件的材料部分流动或弯曲到分布器板的开口中。
实例4.重复实例1的方法以便制造长度是约253mm的挤压零件。在实例4中，使用真空拾取装置移动零件，所述真空拾取装置包括充气室，和具有多个开口的分布器板，和在分布器板下方的多孔泡沫层。多孔泡沫层接触零件的顶部表面。多孔层的首先接触零件的区域变得被压缩而不在零件上留下任何标记。多孔泡沫层在每一侧上延伸在零件的顶部表面上方约1mm或更大。施加真空，其导致零件压缩多孔泡沫层。真空足以提升零件并且均匀地分布在零件的顶部表面上方。将零件垂直提升并且移动到储存区域。在零件被移动时，空气流动通过泡沫的与零件重叠的边缘并且进入真空拾取装置的真空腔室中。在将零件定位于储存区域中之后，降低真空并且将真空拾取装置从零件移开。在移动之后零件的表面具有与在移动零件之前其所具有的形状和外观相同的形状和外观。

Claims (7)

1.一种用于拾取呈可成形状态的零件的装置，其包含：
真空拾取装置，其包括：
具有一或多个用于经由真空管线提供与真空的流体连通的相对小的开口的充气室，其中所述充气室具有用于将所述真空散布在所述零件的表面上方的相对大的开口；
分布器板，其足够大以便覆盖所述充气室的所述相对大的开口以便在所述充气室与所述分布器板之间的空间中形成真空腔室，其中所述分布器板具有相对第一和第二表面，其中所述第一表面面向所述充气室，所述第二表面背向所述充气室，其中所述第二表面是大体上平坦的，并且所述分布器板具有具备多个抽吸开口的区域，所述抽吸开口各自在所述分布器板的所述第一表面与所述第二表面之间提供流体连通以便拾取所述零件；和
具有相对第一和第二表面的多孔层，其中所述多孔层足够大以便其第一表面实质上或完全覆盖所述分布器板的所述抽吸开口；其中开孔泡沫足够多孔以便所述多孔层的所述第二表面与所述真空流体连通；
其中所述装置能够拾取呈可成形状态的零件，
其中所述泡沫的所述第二表面覆盖所述零件的整个顶部表面。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述分布器板具有20个或更多个开口，并且所述开口的总面积与所述分布器板的所述第一表面的总面积的比率是0.1或更大到0.8。
3.根据权利要求1所述的装置，其中设备包括用于控制或以其它方式调节所述充气室中的真空度的阀门或开关。
4.一种用于移动挤压物零件的方法，其包含：
在挤压物零件在衬底上时使挤压物零件的顶部表面与根据权利要求1所述的装置的多孔层接触的步骤；
施加足够真空到充气室以便来自所述挤压物零件的质量的重力被所述真空的向上力克服；和
通过移动真空拾取装置将所述挤压物零件提升离开所述衬底。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述方法包括以下特征中的一者或任何组合：
i.所述方法包括将包括一或多种无机化合物的混合物挤压通过挤压机的步骤；
ii.所述方法包括通过使所述混合物通过模具使型态成形的步骤；
iii.所述方法包括使用传送器将所述挤压物零件在挤压方向上传送离开所述模具的步骤；
iv.所述方法包括使用超声刀、线切割器或两者将所述挤压物零件切割成预定长度的步骤；
v.所述挤压物零件包括粘土；或
vi.所述挤压物零件具有三行或更多行开放泡孔，其包括最上行的开放泡孔和在所述最上行的开放泡孔上方的顶部外壁，其中预切割所述挤压物零件的步骤包括完全切割通过所述顶部外壁以便所述最上行的开放泡孔暴露。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法包括i、ii、iii、iv、v和vi。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述挤压物零件具有具备一个宽度和长度的大体上矩形顶部表面，并且开孔泡沫的第二表面的宽度大于所述挤压物零件的所述宽度并且长度大于所述挤压物零件的所述长度。
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