CN106865215A - 制造的拾取工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了制造的拾取工具。一种具有机械可移动分立喷嘴的真空动力拾取工具允许通过喷嘴相对于真空歧管的机械运动来选择性启动喷嘴。喷嘴从无效位置到有效位置的运动允许拾取工具的分立喷嘴独立地启动，在无效位置，喷嘴的入口端口与真空歧管流体脱开，在有效位置，入口端口与真空歧管流体联接。各方面还设想，当处于有效位置时，通过歧管的运动使相关的歧管改变成可接近喷嘴的入口端口。

Description

制造的拾取工具

相关申请的交叉引用

不适用。

技术领域

各方面提供了用于在制造环境中选择性启动拾取工具的用于移动部件的部分的方法和系统。

背景

物品的制造可以包括使用具有不同大小和尺寸的多个分立部件。各种部件可以在共同的制造环境中提供，使得不管形状和尺寸如何，共用工具用于各种部件上。因而，可以与各种部件结合使用的通用工具诸如通用拾取工具可以被选择用于制造环境以在制造环境中提供灵活性。然而，因为工具本质上是通用的并且不适合于部件中的每个部件，所以通用工具在与各种部件一起使用时可导致效率低下和意想不到的相互影响。

简要概述

本文的各方面提供了用于具有单独启动的喷嘴的拾取工具的系统和方法。喷嘴的启动可以包括使喷嘴相对于真空歧管单独地机械定位在有效位置处和使喷嘴相对于真空歧管单独地机械定位在无效位置处。例如，使用气动驱动或电驱动的线性致动器可以使喷嘴在纵向方向上线性地移动，使得喷嘴穿过真空歧管从有效位置滑动到无效位置，有效位置允许真空压力穿过喷嘴，无效位置阻止真空歧管内的负压力穿过喷嘴。喷嘴中的每一个可以单独地定位在有效位置和无效位置，以控制哪些喷嘴正提供真空压力用于拾取部件。另一方面还设想，在示例性方面，真空歧管和另一个歧管诸如正压力歧管在纵向方向上移动，使得当喷嘴处于有效位置时，提供正压力或负压力的歧管可以通过歧管的线性运动来改变。因此，设想拾取工具可以通过使每个喷嘴相对于歧管线性移动而具有单独启动的喷嘴，并且喷嘴相对于其移动的歧管可以改变以调节呈现给喷嘴的压力的类型/量。

本概述被提供用于启示，并且不限制下文完全详细提供的方法和系统的范围。

附图说明

在本文中参考所附附图详细描述了本发明，在附图中：

图1描绘了根据本文各方面的示例性系统，该系统包括拾取工具、多轴运动机构、真空源、正压力源、计算设备、视觉系统以及示例性处理表面；

图2描绘了根据本文各方面的图1的拾取工具的横截面图，该拾取工具具有相对于真空歧管处于有效位置的说明性喷嘴；

图3描绘了根据本文各方面的图1的拾取工具的横截面图，该拾取工具具有相对于真空歧管处于有效位置的第一喷嘴和处于无效位置的第二喷嘴；

图4描绘了根据本文各方面的图1的拾取工具的横截面图，该拾取工具具有相对于正歧管处于有效位置的第一喷嘴和也处于有效位置的第二喷嘴；

图5描绘了根据本文各方面的图1的拾取工具的横截面图，该拾取工具具有相对于正歧管处于有效位置的第一喷嘴和处于无效位置的第二喷嘴；

图6描绘了根据本文各方面的图1的拾取工具的侧轮廓图；

图7A至图7D描绘了根据本文各方面的示例性拾取工具的仰视图，该示例性拾取工具具有以不同数量和构型定位的喷嘴；以及

图8描绘了根据本文各方面的表示方法的流程图，该方法用于利用具有单独可控喷嘴的拾取工具来移动材料。

详细描述

物品诸如鞋类物品或服装物品的制造可使用具有不同特性(例如，材料、形状、大小)的各种分立部件。这些不同部件中的每一个均可从不同的拾取工具构型获益，以便更有效的运动和放置。然而，由于分立的拾取工具被交换或从加工成本的角度考虑，对于部件中的每一个都具有分立不同的拾取工具可能在制造过程中引入效率低下的问题。因此，本文的各方面设想了一种可构造的拾取工具，该拾取工具构造成启动来自多个区或喷嘴的分立的区或喷嘴。启动的区或喷嘴可以构造用于待由拾取工具的选择性启动的部分操纵的整体部件，如下文中将更详细提供的。

在高层面上，本文的拾取工具设想成具有形成拾取工具的单独启动的喷嘴。喷嘴的启动可包括使喷嘴相对于真空歧管机械定位在有效位置处和使喷嘴相对于真空歧管机械定位在无效位置处。例如，使用气动驱动或电驱动的线性致动器可以使喷嘴在纵向方向上线性地移动，使得喷嘴穿过真空歧管从有效位置滑动到无效位置，有效位置允许真空压力穿过喷嘴，无效位置阻止真空歧管内的负压力穿过喷嘴。喷嘴中的每一个可以单独地定位在有效位置和无效位置，以控制哪些喷嘴正提供真空压力用于拾取部件。另一方面还设想，在示例性方面，真空歧管和另一个歧管诸如正压力歧管在纵向方向上移动，使得当喷嘴处于有效位置时，提供正压力或负压力的歧管可以通过歧管的线性运动来改变。因此，设想拾取工具可以通过使每个喷嘴相对于歧管线性移动而具有单独启动的喷嘴，并且喷嘴相对于其移动的歧管可以改变以调节呈现给喷嘴的压力的类型/量。

例如，示例性拾取工具可包括：基部构件；第一运动机构，其与基部构件联接；和第二运动机构，其与基部构件联接。第一运动机构和第二运动机构是独立可控制的。拾取工具还包括与基部构件固定地或可移动地联接的真空歧管，并且包括延伸穿过真空歧管的第一套筒和第二套筒。第一套筒包括第一套筒端口，并且第二套筒包括第二套筒端口，使得第一套筒端口和第二套筒端口是分别延伸穿过第一套筒和第二套筒且使真空歧管的内部容积分别与第一套筒和第二套筒流体连接的孔口。拾取工具还包括第一喷嘴，该第一喷嘴具有与第一喷嘴的第一压力端口流体连接的第一入口端口。第一喷嘴与第一运动机构物理连接并且在第一套筒内在纵向方向上是可滑动地移动的，并且第一喷嘴构造成通过第一运动机构在第一套筒内定位在有效位置和无效位置处。拾取工具还包括第二喷嘴，该第二喷嘴具有与第二喷嘴的第二压力端口流体连接的第二入口端口。第二喷嘴与第二运动机构联接并且在第二套筒内是可滑动地移动的，并且第二喷嘴构造成通过第二运动机构在第二套筒内定位在有效位置和无效位置处。

从更广的角度看，本文的各方面提供了一种材料拾取系统，该材料拾取系统包括：计算设备；真空源；多轴运动设备，其与计算设备逻辑联接；以及拾取工具，其与计算设备逻辑联接。拾取工具包括多个独立启动的喷嘴和多个喷嘴运动机构。多个独立启动的喷嘴中的每一个与多个喷嘴运动机构中的分立的喷嘴运动机构联接。拾取工具还包括与真空源流体联接的真空歧管。多个独立启动的喷嘴中的每一个可滑动地延伸穿过真空歧管的相应的歧管套筒。当喷嘴通过由喷嘴运动机构部分地施加的力而在歧管套筒内滑动时，喷嘴可以在有效位置以及无效位置之间改变位置，在有效位置，真空歧管的压力(例如，负压力)流体传输到喷嘴，允许喷嘴使用该压力而作为拾取工具，在无效位置，真空歧管的压力不通过喷嘴传输。

更进一步地，方法在本文中设想用于利用拾取工具来移动材料。该方法包括使多个喷嘴中的喷嘴相对于拾取工具的真空歧管移动以使第一喷嘴的入口端口与真空歧管的套筒端口流体联接。该运动允许真空歧管内的压力穿过喷嘴传输到待由拾取工具拾取的部件。该方法继续使拾取工具邻近第一部件定位，使得第一喷嘴邻近待由拾取工具拾取的位于第一位置处的部件定位，并且当保持到拾取工具时通过至少第一喷嘴来移动部件。该方法还包括将部件放置在第二位置处以及使第一喷嘴相对于真空歧管移动以使入口端口与套筒端口流体脱开。脱开阻止真空歧管的内部压力穿过喷嘴传输，这可以有效停止位于喷嘴与部件的交界面处的连续的真空力。该方法可以可选地包括使正歧管相对于喷嘴移动，使得喷嘴的入口端口与正歧管的正套筒端口流体连通。在该步骤中，正压力可以从正歧管穿过喷嘴传输以使部件离开喷嘴，诸如通过吹离作用。在该示例中，正歧管与真空歧管联接使得正歧管和负歧管相对于喷嘴协作地移动。

另外的方面将在本文中提供。例如，图1描绘了根据本文各方面的示例性系统100，该系统100包括拾取工具102、多轴运动机构104、真空源106、正压力源108、计算设备110、视觉系统114以及示例性处理表面112。另外示出了多个不同的示例性部件，诸如部件116、部件118和部件120。虽然在图1中描述了各种设备、元件和部件，但设想，另外的设备、元件和部件可以在可替代的方面实施。进一步地，设想设备、元件和部件中的一个或多个可以一起省略。更进一步地，设想设备、元件和部件的任何组合和/或数量可用于本文的示例性方面。因此，图1本质上是说明性的并且不意图是限制性的。

为了说明的目的，拾取工具102以简化的形式描绘，并且在下文中将参考图2至图7D更详细地说明。然而，在高层面上，拾取工具102提供多个单独可控制的区，该多个单独可控制的区可以由表示每个区的单独可控制的喷嘴界定。然而，一组喷嘴可以表示特定的区，并且尽管在一些方面，在给定区内的每个喷嘴可以独立地启动，但还设想，在示例性方面，形成区的一组喷嘴可以协作地启动，诸如通过共用喷嘴运动机构。下文中提供的示例指的是单独可控制喷嘴，但应理解，还设想元件的分组。

多轴运动机构104可以是具有各种运动度和/或旋转度的机械臂。例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个自由度的多轴运动机构可以与拾取工具102联接以将拾取工具102定位在工作环境的特定位置处进而拾取和放置部件。例如，多轴运动机构104可以与计算设备110逻辑联接以接收一个或多个指令(或提供一个或多个反馈指示)以使拾取工具102适当地定位。

真空源106是能够形成负压力的真空产生设备，真空源106与拾取工具102流体联接，诸如通过挠性管，该挠性管通过多轴运动机构104为拾取工具102的运动和定位提供灵活性。真空产生设备可以通过各种方式，诸如，柯安达效应、缩流效应、动力减压器(例如，电动、气动、液压动力的)以及类似方式来产生负压力(例如，真空)。设想，在示例性方面，真空源106与计算设备110逻辑联接以控制真空的量、真空的存在以及类似的。例如，当真空压力需要改变时，计算设备可以控制所产生的真空压力的量。另外，设想，在示例性方面，当真空压力的存在(例如，开/关)改变时，计算设备110可以提供适当的指令以控制真空源106。

正压力源108是压力产生器，诸如压缩器。正压力源108与拾取工具102流体联接以提供正空气压力(例如，压缩空气)。正压力可用于拾取工具102以启动一个或多个气动运动机构(例如，气动致动器)。正压力可以可替代地或另外地用于为正歧管提供正压力以施加穿过一个或多个喷嘴的加压空气进而产生吹离作用，如下文中将提供的。设想，正压力源108与计算设备110逻辑联接以控制正压力的分布。例如，一个或多个阀可以与正压力源108相关联，该一个或多个阀允许单独控制一个或多个专门运动机构，诸如喷嘴运动机构和/或歧管运动机构。另外地或可替代地，设想，控制阀可以与可替代的设备诸如拾取工具102相关联，用于单独控制一个或多个运动机构。进一步地，设想，正压力源108不为一个或多个运动机构提供动力，而相反充当用于可选择的正歧管的正压力源或者在一些方面，其被完全省略。

计算设备110具有处理器和存储器，并且其功能是提供指令、接收信息、访问信息以及处理接收到的和所访问的信息。因而，设想，计算设备110有线或无线地逻辑联接到系统100的元件中的一个或多个。例如，计算设备可以与视觉系统114联接以识别部件的定向和标识。然后计算设备110可指示拾取工具102启动一个或多个喷嘴以有效拾取或以其它方式操纵所识别的部件。计算设备110还可以指示多轴运动机构104将拾取工具102定位在一个或多个位置。进一步地，设想，计算设备110可以协调所述动作，以通过拾取工具102完成部件的移动、拾取和放置。

计算设备110可包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算设备110访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。作为例子，且非限制性的，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术来实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质。

计算机存储介质包括非瞬态RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储技术；CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其它光盘存储器；盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备。计算机存储介质不包括传播的数据信号。

通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或在已调制数据信号诸如载波或其它传输机制中的其它数据，并且包括任何信息传递介质。术语“已调制数据信号”指的是其特征中的一个或多个以在信号中编码信息的方式被设定或更改的信号。通过举例而非限制，通信介质包括有线介质诸如有线网络或直接线连接和无线介质诸如声波、RF、红外和其它无线介质。任何上述项的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

计算设备110可包括其上包含有指令的计算机可读介质，指令对使系统100的一个或多个元件执行一个或多个动作是有效的。例如，在示例性方面，指令可以使运动机构移动，使多轴运动设备移动，使摄像机捕获图像，使寄存器寄存材料的位置，以及使处理站执行操作。

处理表面112是拾取工具102可以在其上接近部件的表面。例如，设想，处理表面112是运输表面，诸如输送带。例如，部件可以在视觉系统114的捕获区域内沿着处理表面112移动，以识别部件的相对定向、位置和潜在标识。部件可以沿着处理表面112继续前进到拾取工具102可到达的可加工区，然后拾取工具102可拾取部件用于另外的处理(例如，移动到不同的位置、相对于另一个部件定位和/或使部件重新定位/定向)。

视觉系统114对捕获图像是有效的。例如，视觉系统可以是能够捕获一个或多个部件的图像的摄像机。图像可以与计算设备诸如计算设备110通信。然后图像可以由计算设备分析。分析可以确定部件的标识、部件的定向和/或部件的位置。然后这些确定可以与存储的信息结合使用，以确定拾取工具102的适当的动作。例如，在示例性方面，关于哪些喷嘴启动/禁用、拾取工具102待由多轴运动机构104放置的位置以及一旦由拾取工具102固定就放置部件的位置的确定。

部件116、部件118和部件120本质上是示例性的。这些部件可以是在物品诸如鞋类物品的形成中所使用的刚性或柔性材料的部分。部件可以具有任何大小、形状、材料和定向。例如，如所描述的，部件116、118和120中的每一个都具有不同的形状和大小。拾取工具102可以启动其上不同的喷嘴以响应部件中的每一个的形状和大小。喷嘴的这种选择性启动可以防止过度的真空压力使用和/或防止元件不经意地粘附到除例如目标部件之外的拾取工具。

部件可以由任何材料制成，诸如针织物、梭织物、膜、片材、皮革、网状物、无纺布以及类似物。例如，第一部件可以由多孔网状材料形成，并且第二部件可以由聚合物膜形成。网状材料可能比无孔聚合物膜更难用真空压力维持；因此，不同的喷嘴构型可以根据部件材料选定(例如，相比无孔膜，更多的喷嘴可以启动用于网状材料)。

如前面所提供的，系统100的部件、元件和设备本质上是说明性的而非限制性的。另外和/或可替代的部件、元件和设备可以被实施。例如，在示例性方面可以使用多个视觉系统、多个拾取工具、多个计算设备和/或多个真空/压力源。此外，在示例性方面可以省略一个或多个部件、元件和/或设备。

图2至图5示出了根据本文各方面的图1的拾取工具102的各个构型。例如，图2和图3描绘了具有相对于第一歧管诸如真空歧管204处于有效定位和无效定位的不同状态下的喷嘴的拾取工具102。图4和图5描绘了相对于第二歧管诸如正歧管206处于有效定位和无效定位的不同状态下的喷嘴的拾取工具102。因而，示出了拾取工具102如何构造成通过一个或多个歧管以线性运动独立地启动喷嘴，同时改变喷嘴能够流体联接到其的歧管。虽然在图2至图5中描绘了两个歧管，但应理解，本文的各方面设想单个歧管而没有另外的歧管选项。例如，设想，第一压力源(例如，真空压力)和第二压力源(例如，正压力)可以与共用歧管联接，并且歧管的压力可以在不改变喷嘴可与其流体连通的歧管的情况下通过改变通向歧管的压力源而改变。因此，虽然没有描绘，设想单个歧管构型可以被实施。

虽然，在图1至图7D中描绘了多个喷嘴，但本文的各方面包括单个喷嘴而非多个喷嘴。例如，在示例性方面，单一的喷嘴可以被实施。进一步地，设想，在基本层面上，单个喷嘴和单个喷嘴运动机构可以与一个或多个歧管结合使用以实现本文的各方面。因此，虽然说明性示例描绘了多个喷嘴，但设想，机械地移动以与歧管流体联接和脱开的单个喷嘴可以被实施，以实现本文中所设想的各方面。

图2描绘了根据本文各方面的拾取工具102的横截面图200，该拾取工具102具有相对于真空歧管204处于有效位置的说明性喷嘴。拾取工具102包括基板202、真空歧管204、正歧管206、第一喷嘴运动机构208、第一喷嘴210、第一套筒212、第一套筒端口214、第二套筒215、正套筒端口216、入口端口218、压力端口220、压力通道222、密封部224、226、228、230、真空歧管内部容积232和正歧管内部容积234、歧管运动机构236、第二喷嘴211以及第二喷嘴运动机构213。

为了讨论的目的，阐述拾取工具102。设想，可替代的特征/元件、特征/元件的组合、特征/元件的数量、以及特征/元件的位置可以被实施。例如，在图2中仅描绘了三个喷嘴，然而，设想任何数量的喷嘴可以在所设想的各方面的范围内实施。例如，第一拾取工具可以具有255个喷嘴，第二拾取工具可以具有100个喷嘴，第三拾取工具可以具有50个喷嘴，第四工具可以具有20个喷嘴，第五拾取工具可以具有10个喷嘴，并且第六工具可以具有2个喷嘴。进一步地，设想任何数量的喷嘴可以以任何构型实施，如下文中将在图7A至图7D中探讨的。类似地，设想任何数量的运动机构可以被实施，诸如每个喷嘴的分立喷嘴运动机构或数个喷嘴与共用喷嘴运动机构联接。另外，如本文已经讨论的，设想单个歧管在拾取工具中实施。所以，虽然在图2至图6中提供了两个分立歧管，但还设想整体歧管构型。歧管运动机构的数量和存在还可以基于歧管的大小和数量进行调节。例如，当单个歧管构型被实施时，歧管运动机构可以完全省略。因此，拾取工具102的元件和特征本质上是示例性的并且不限于本文所设想的范围。

基板202是锚固元件，一个或多个运动机构固定到该锚固元件。例如，第一喷嘴运动机构208固定到基板202，诸如穿过其而螺纹固定。歧管运动机构236也描绘为固定到基板202。如所描绘的，运动机构从顶表面延伸穿过基板202到达底表面；然而设想，在示例性方面，运动机构可以固定到基板202的底表面。此外，虽然基板202描绘为与真空歧管204分立且分开的件，但在示例性方面，基板202和真空歧管204可以是单一元件或可以刚性联接在一起。此外，在示例性方面，虽然偏置距离316描绘为处于基板202底表面和真空歧管204之间，但偏置距离316可以是任何距离，包括基板202底表面与真空歧管204的邻接部。基板202可以由任何材料形成，诸如金属材料(例如，铝、钢、镁)、聚合物基材料(例如，聚苯乙烯、乙烯基、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯)、复合材料(例如，纤维增强材料)以及类似物。此外，基板可以由铣削、模制、叠加式制造(例如，沉积、烧结)和/或类似方式形成。

基板202还可以直接或间接地充当与图1的多轴运动机构104的连接点。例如，安装支架可以与基板202可移除地固定或整体形成，用于例如将拾取工具102固定到图1的多轴运动机构104。

真空歧管204提供多个喷嘴穿过其可滑动地移动的结构，并且提供保持空气压力诸如负空气压力(即，真空压力)的内部容积232。因而，当多个喷嘴滑动穿过真空歧管204时，真空歧管204提供结构支撑用于保持多个喷嘴的轴向对齐(例如，纵向轴线310、312和314)。另外，真空歧管204提供结构支撑以抵抗来自内部容积232的压力的变形，诸如由负压力提供的收缩变形或由正压力提供的膨胀变形。

真空歧管204可以由任何材料形成，诸如金属材料、聚合物基材料和/或复合材料。另外，设想真空歧管由多种制造技术诸如铣削、模制和/或叠加式制造形成。例如，在示例性方面，真空歧管由叠加式工艺诸如激光烧结形成，以形成真空套筒和套筒端口的复杂的内部几何结构。例如，由于真空歧管可以与封闭容积(例如，内部容积232)的内部元件(例如，套筒)一起形成，叠加式制造允许这些几何结构的构建，同时仍然实现有效保持空气压力(例如，正或负空气压力)的封闭容积。然而，还设想，在示例性方面，真空歧管204可以由分开的元件形成并且被组装以实现内部元件。

正歧管206提供多个喷嘴穿过其可滑动地移动的结构，并且提供用于保持空气压力诸如正空气压力(即，压缩空气压力)的内部容积234。因而，当多个喷嘴滑动穿过正歧管206时，正歧管206提供结构支撑用于保持多个喷嘴的轴向对齐(例如，纵向轴线310、312和314)。另外，正歧管206提供结构支撑以抵抗来自内部容积234的压力的变形，诸如由负压力提供的收缩变形或由正压力提供的膨胀变形。

正歧管206可以由任何材料形成，诸如金属材料、聚合物基材料和/或复合材料。另外，设想正歧管206由多种制造技术诸如铣削、模制和/或叠加式制造形成。例如，在示例性方面，正歧管206由叠加式工艺诸如激光烧结形成，以形成正套筒和套筒端口的复杂的内部几何结构。例如，由于正歧管206可以与封闭容积(例如，内部容积234)的内部元件(例如，套筒)一起形成，叠加式制造可用于那些几何结构的构建，同时仍然实现有效保持空气压力(例如，正或负空气压力)的封闭容积。然而，还设想，在示例性方面，正歧管206可以由分开的元件形成并且被组装以实现内部元件。

如果两个或多个歧管与拾取工具组合使用，则设想第一歧管(例如，真空歧管204)和第二歧管(例如，正歧管206)具有允许喷嘴穿过两个歧管轴向运动的轴向对齐的套筒。例如，真空歧管204具有第一套筒212，该第一套筒212包围第一喷嘴210的外周并且允许第一喷嘴210穿过真空歧管204沿着纵向轴线310滑动。正歧管206包括互补的第二套筒215，该第二套筒215也包围第一喷嘴210的外周并且允许第一喷嘴210穿过正歧管206沿着纵向轴线310滑动。换句话说，真空歧管204和正歧管206相对于彼此定位以允许喷嘴穿过两个歧管纵向运动。

喷嘴诸如第一喷嘴210对将空气压力(例如，正或负空气压力)从歧管传输到喷嘴的接触零件的表面诸如位于第一喷嘴210的压力端口220处的表面是有效的。喷嘴包括入口端口诸如入口端口218，该入口端口从喷嘴的外表面朝向与压力端口连接的内部通道延伸。例如，第一喷嘴210具有在大体上垂直于纵向轴线的方向上延伸至压力通道222的入口端口218，压力通道222在位于第一喷嘴210的接触零件的表面处的压力端口220处终止。入口端口、压力通道和压力端口对使歧管的内部容积与在喷嘴的接触零件的表面处的外部位置流体联接是有效的。

喷嘴可以由任何材料形成，诸如金属或聚合物基材料。此外，设想喷嘴可以由多种材料形成，诸如刚性材料形成纵向轴并且接触零件的表面由柔性且适应性的材料形成以在压力端口220处形成密封进而有效地将部件粘附到接触零件的表面。在示例性方面，喷嘴在纵向方向上的尺寸可以在5毫米(“mm”)至400mm的范围。在示例性方面，喷嘴的直径可以在1mm至40mm的范围。

喷嘴运动机构，诸如第一喷嘴运动机构208和第二喷嘴运动机构213，可以是任何运动机构，诸如线性致动器。线性致动器能够使喷嘴在线性方向上移动，诸如在与第一喷嘴210的纵向轴线312对齐的方向移动。线性致动器可以通过各种方式提供动力，诸如电马达(例如，通过轴的螺纹旋转将旋转运动转换成线性运动)、气动能(例如，加压气体在适当尺寸的缸体内驱动活塞)、液压能(例如，加压液体在适当尺寸的缸体内驱动活塞)以及类似方式。因此，设想喷嘴运动机构对使喷嘴定位于至少两个位置处是有效的，两个位置诸如有效位置(例如，由平面304表示的)和无效位置(例如，由平面302表示的且如图2中最佳看到的)。如本文将讨论的，喷嘴在至少有效位置和无效位置之间的线性运动允许喷嘴与选定的歧管流体联接和脱开。

为了易于理解，图2中的喷嘴运动机构以基本项阐述。因而，实际上设想，存在一个或多个另外的细节，诸如活塞和缸体、马达和螺纹杆、或对将提供的动力转化成运动有效的其它部件，该运动能够操纵所连接的喷嘴的位置。此外，第一喷嘴运动机构208和第二喷嘴运动机构213被描述为具有偏压元件225(例如，弹簧)，该偏压元件225抵抗喷嘴到有效位置的运动，使得当供给的动力源(例如，在气动运动机构的情况下的加压空气)撤回时，偏压元件将喷嘴返回到无效状态。该倾向于无效状态下的自然趋势允许在定位成与喷嘴流体联接的歧管内的压力被保持，即使到喷嘴运动机构的动力源被中断(例如，到气动致动器的空气供应管线断裂或供气阀发生故障)。虽然，描绘了弹簧偏压构件，但设想任何偏压构件可以被实施或完全省略。例如，双向运动机构可以被使用，该双向运动机构利用所供给的有效功率在第一方向和相反的第二方向上主动地移动(例如，向前和反向线性致动运动)。

如将在下文中更详细地提供的，由喷嘴运动机构提供的运动距离至少是足以使入口端口定位在套筒端口内以使喷嘴与相关歧管流体联接并且足以使入口端口定位在套筒端口的外部以使喷嘴与相关歧管流体脱开的量。例如，第一套筒端口214具有由距离322表示的纵向长度。在该示例中，为了确保第一喷嘴210与第一套筒端口214脱开，入口端口218移动距离320，这使得入口端口218移动到如由环密封部224和226密封的套筒端口的外部。然而，设想在有效位置和无效位置之间运动的距离320可以小于距离322。例如，在示例性方面，入口端口218可以从密封部例如密封部224的相邻侧移动，以从有效位置过渡到无效位置。例如，入口端口可以具有由距离324表示的直径，并且在该示例中，喷嘴的总运动至少是距离324以确保完全流体联接和脱开。因此，由喷嘴运动机构供给的运动的投影距离或距离至少是足以使入口端口从形成套筒端口的密封部的第一侧和形成套筒端口的密封部的相对的第二侧移动的量。

套筒诸如第一套筒212是延伸穿过歧管的结构，套筒引导喷嘴延伸穿过其运动并且还提供包含套筒端口诸如由密封部224、226密封的第一套筒端口214的密封区域。因此，套筒提供喷嘴的穿过歧管厚度的线性运动和横向支撑。套筒可以成形且尺寸设置成包围喷嘴的外表面，同时允许喷嘴穿过套筒的可滑动运动并且允许密封部形成为限制喷嘴和套筒之间的泄漏。在示例性方面，套筒是穿过歧管延伸的圆柱体形状并且包括空气通路，该空气通路穿过套筒以使歧管的内部容积(例如，内部容积232)与套筒端口(例如，第一套筒端口214)流体联接。在示例性方面，歧管和套筒端口之间通过延伸穿过套筒的空气通路的流体联接允许流体从歧管传递到处于有效位置的一个或多个喷嘴的压力端口。

套筒可以是如图2至图5中所描绘的延伸穿过歧管的分立结构。可替代地，套筒可以由喷嘴延伸穿过其的歧管的顶表面和底表面形成。例如，歧管的顶表面上的孔口和底表面上的轴向对齐的孔口可以尺寸设置成接收并且允许喷嘴穿过歧管的密封的且可滑动的运动，同时还支撑和引导喷嘴的运动。因此，在该简化的示例中，在示例性方面，套筒端口也是歧管的内部容积，使得有效位置包括使喷嘴入口端口定位在歧管内部容积内且无效位置包括喷嘴入口端口在歧管内部容积的外部。因此，设想多种结构可以被实施以实现喷嘴与歧管的联接和脱开。

在可选的方面，拾取工具102包括具有不同压力性能的两个歧管。例如，在一个示例中，真空歧管204可以容纳负压力，该负压力对在喷嘴的压力端口处形成抽吸作用是有效的，并且正歧管206可以容纳正压力，该正压力对在喷嘴的压力端口处形成吹离作用是有效的。为了使拾取工具在真空歧管204和正歧管206之间过渡，歧管运动机构236共同地移动歧管。歧管的共同运动使所要求的歧管定位在允许喷嘴在选定歧管的有效位置和无效位置之间变化的区域内。换句话说，喷嘴继续仅在平面304和平面302之间移动以与适当定位的歧管流体联接和脱开。为了改变哪个歧管是适当定位的歧管，歧管运动机构236将歧管相对于基板202线性地定位。如图2和图3中所看到的，偏置距离316保持在基板202的如由平面308表示的底表面和真空歧管204的如由平面306表示的顶表面之间。当正歧管206适当定位成与拾取工具102的喷嘴流体联接时，如图4和图5中所描绘的，在基板202和平面306之间设有距离313。利用歧管相对于基板202的运动，在处于有效位置时，喷嘴的接触零件的表面位置保持不变，如由平面304所描绘的。因此，在一个示例中，部件可以利用适当定位的真空歧管204粘附到一个或多个有效喷嘴，并且部件可以通过经由歧管运动机构236使歧管线性移动直到正歧管206适当定位成与仍然有效定位的喷嘴流体联接而吹离一个或多个有效喷嘴。

歧管运动机构236可以是线性致动器。如前面所提供的，例如，线性致动器可以通过各种方式诸如电动力、气动动力和/或液压动力提供动力。歧管运动机构能够线性移动适合于完成本文所提供的各方面的任何距离。例如，距离318在第一套筒端口214的中点和正套筒端口216的中点之间延伸。在示例性方面，当保持处于有效位置时，要想使第一喷嘴210的入口端口218居中，歧管运动机构236移动至少距离318。换句话说，在示例性方面，偏置距离316至少等于距离318，以允许喷嘴的入口端口相对于不同歧管的套筒端口类似地定位。然而，如果入口端口到不同套筒端口的恒定相对位置不被使用，则偏置距离316可以小于距离318。更进一步地，在示例性方面，歧管运动机构对至少移动密封部226和密封部228之间的距离以确保喷嘴能够与真空歧管204和正歧管206两者流体联接是有效的。在示例性方面，当第一喷嘴210处于无效位置时，第一入口端口218既不与第一套筒端口214流体连通也不与第一正套筒端口216流体连通。

在示例性方面，正歧管206的元件和特征可类似于针对真空歧管204所讨论的那些。例如，第一套筒212和第二套筒215可以具有相似的构造、大小和形状。此外，如前面所提供的，喷嘴穿过其延伸的套筒的开口可轴向对齐以使喷嘴相对于歧管平滑可滑动运动。

图3描绘了根据本文各方面的拾取工具102的横截面图300，该拾取工具102具有相对于真空歧管204处于有效位置的第一喷嘴210和处于无效位置的第二喷嘴211。第二喷嘴211通过第二喷嘴运动机构213定位在由平面302所表示的无效位置处。在该无效位置处，第二入口端口326通过定位在界定第二套筒端口328的顶部的密封部的上方而与第二套筒端口328流体脱开。因而，在示例性方面，第二喷嘴211定位在由平面304的有效位置界定的接触零件的平面的外部，这减少了无效喷嘴与待操纵的部件的干扰。

图4描绘了根据本文各方面的拾取工具102的横截面图400，该拾取工具102具有相对于正歧管206处于有效位置的第一喷嘴210和也处于有效位置的第二喷嘴211。如所描绘的，歧管被歧管运动机构236重新定位成使得入口端口218与正套筒端口216流体联接，以允许压力从正歧管206穿过第一喷嘴210传递。在该示例中，歧管运动机构236使歧管线性移动等于距离318的距离，以允许当处于有效位置时相对于不同歧管的恒定的入口端口位置。在该示例中，歧管的该运动使基板202底表面和平面306之间的距离减小到距离313。然而，如前面所提供的，通过歧管运动机构236运动的距离可以变化，同时仍然允许喷嘴与不同歧管的有效联接和脱开。

图5描绘了根据本文各方面的拾取工具102的横截面图500，该拾取工具102具有相对于正歧管206处于有效位置的第一喷嘴210和处于无效位置的第二喷嘴211。如前面参考图4所讨论的，在该示例中，歧管运动机构236使歧管重新定位成使得正歧管206定位成与第一喷嘴210联接。还类似于图3，其中第二喷嘴211通过第二喷嘴运动机构213定位成处于平面302处的无效位置。然而，在图5中，第二喷嘴与正歧管206脱开，在正歧管206处第二入口端口326与正第二套筒端口327流体脱开。

图6描绘了根据本文各方面的拾取工具102的侧轮廓图600。如所描绘的，第一喷嘴210和第二喷嘴211延伸穿过真空歧管204和正歧管206。真空供给管线602使真空歧管204与真空源诸如图1的真空源106流体联接。压力供给管线604使正歧管206与正压力源诸如图1的正压力源108流体联接。歧管运动机构与供给管线606和608联接，供给管线606和608提供与动力源诸如正压力源、电控制器或其它源的连接。因此，供给管线606和608可以与一个或多个动力源流体联接或电联接以引起歧管运动机构的运动。类似地，喷嘴运动机构与供给管线610、612和614联接，供给管线610、612和614提供与动力源诸如正压力源、电控制器或其它源的连接。因此，供给管线610、612和614可以与一个或多个动力源流体联接或电联接以引起喷嘴运动机构的运动。设想，一个或多个开关、阀或控制器可以与一个或多个运动机构和/或供给管线直接或间接地关联以控制相关的运动。例如，在示例性方面，计算设备可以向一个或多个开关、阀和/或控制器提供指令来调节并且控制供给到运动机构的动力分布。

图7A至图7D描绘了根据本文各方面的示例性拾取工具的仰视图，该示例性拾取工具具有以不同数量和构型定位的喷嘴704。图7A描绘了根据本文各方面的具有喷嘴704的交错分布的正方形拾取工具702。图7B描绘了根据本文各方面的具有喷嘴704的线性分布的矩形拾取工具706。图7C描绘了根据本文各方面的具有喷嘴704的交错布置的另一个矩形拾取工具708。图7D描绘了根据本文各方面的具有有限数量的处于交错布置的喷嘴704的正方形拾取工具710。

设想，任何喷嘴数量、喷嘴构型以及喷嘴定向可以被实施。如前面所讨论的，在本文各方面，多至300个分立且单独可控的喷嘴可以被实施，并且少至2个分立且单独可控的喷嘴可以被实施。此外，任何形状，诸如圆形、椭圆形、不规则形、矩形、正方形以及类似形状可以被实施作为布置喷嘴的构型。

图8描绘了根据本文各方面的表示方法800的流程图，该方法800用于利用具有单独可控喷嘴的拾取工具来移动材料。在框802处，利用视觉系统捕获第一部件。例如，形成鞋类物品的部件可存在于视觉系统的视野内，使得图像由视觉系统捕获。然后该捕获的图像可以被分析以确定部件标识和/或定向。根据该确定，一个或多个存储的指令可以被检索到，以确定多个喷嘴中的哪个应该启动用于部件。在示例性方面，这些指令可以保持在控制拾取工具的运动和启动的计算设备中。

在框804处，第一喷嘴相对于拾取工具的真空歧管移动以使第一喷嘴与真空歧管的套筒端口流体联接。该运动可以由喷嘴运动机构诸如线性致动器完成。响应于待拾取的已知部件，选择将第一喷嘴变成有效的可以通过计算设备做到。

在框806处，拾取工具邻近部件定位，使得至少第一喷嘴邻近部件定位。拾取工具的定位可以由多轴运动机构诸如机械臂完成。在示例性方面，拾取工具的定位可以由计算设备控制和协调。

在框808处，部件由拾取工具移动，使得部件通过真空力可移除地粘附到第一喷嘴。由于框804中的步骤，真空力通过第一喷嘴传输。在示例性方面，当喷嘴不传输真空压力时拾取工具的未处于有效位置(例如，与真空歧管脱开)的另外的喷嘴没有可移除地粘附到部件并且这些喷嘴可以从接触零件的平面物理地凹入。

在框810处，部件通过拾取工具放置在适当位置处。在示例性方面，部件重新定向以用于待执行的另一个处理步骤(例如，缝制、切割、粘合、涂覆和印刷)。在框810处在示例性方面，部件可以相对于另一个部件叠放或定位。在框810处，部件可以转移到另一个处理线或机器。在示例性方面，当相关联的歧管相对于第一喷嘴改变时，部件的放置可以通过第一喷嘴经由正压力的吹离来完成。

在框812处，第一喷嘴相对于真空歧管移动以使入口端口与套筒端口流体脱开。例如，喷嘴运动机构可以使第一喷嘴重新定位，使得第一喷嘴的入口端口位于第一喷嘴穿过其延伸的歧管的密封的套筒端口的外部。流体脱开停止真空压力继续穿过第一喷嘴施加到部件，这允许终止部件和第一喷嘴之间的暂时性真空粘附。

根据前面所述，应看出，本发明是一个很好地适合于实现上文提出的所有目标和目的连同是明显的并且对于结构是固有的其它优点的发明。

应理解，某些特征以及子组合具有实用性，并且可以被采用而无需参考其它特征和子组合。这是权利要求的范围所涵盖的并且落入权利要求的范围内。

虽然彼此结合地讨论了具体的元件和步骤，但应理解，本文中所提供的任何元件和/或步骤设想为可与任何其它元件和/或步骤组合，而不管任何其它元件和/或步骤的明确规定，同时仍落入本文中所提供的范围内。由于许多可能的实施方案可以由本公开形成，而不脱离本公开的范围，因此应理解，本文中所陈述的或附图中示出的所有内容被解释为说明性的而非限制性意义。

如本文中和结合下文所列出的权利要求所使用的，术语“权利要求中的任一项”、“特征中的任一项”或所述术语的类似变型旨在解释为使得特征中的特征可以以任何组合形式组合。例如，示例性特征4可以指示特征1至特征3中的任一项的方法/装置，这旨在解释为使得特征1和特征4中的特征可以组合、特征2和特征4中的元素可以组合、特征3和特征4中的元素可以组合、特征1、2和4中的元素可以组合、特征2、3和4中的元素可以组合、特征1、2、3和4中的元素可以组合、以及/或其它变型。此外，术语“特征中的任一项”或所述术语的类似变型旨在包括“特征中的任何一项”或该术语的其它变形，如上文所提供的示例中的一些所指示的。

Claims (27)

1.一种拾取工具，所述工具包括：

基部构件；

第一运动机构，其与所述基部构件联接；

第二运动机构，其与所述基部构件联接，其中所述第一运动机构和所述第二运动机构是独立可控制的；

真空歧管，其与所述基部构件联接，所述真空歧管包括第一套筒和第二套筒，所述第一套筒包括第一套筒端口，并且所述第二套筒包括第二套筒端口，其中所述第一套筒端口和所述第二套筒端口是分别延伸穿过所述第一套筒和所述第二套筒，使所述真空歧管的内部容积分别与所述第一套筒和所述第二套筒流体联接的孔口；

第一喷嘴，其包括第一入口端口，所述第一入口端口与所述第一喷嘴的第一压力端口流体联接，其中所述第一喷嘴与所述第一运动机构联接并且在所述第一套筒内在纵向方向上是可滑动地移动的，并且所述第一喷嘴构造成通过所述第一运动机构定位于有效位置和无效位置处；以及

第二喷嘴，其包括第二入口端口，所述第二入口端口与所述第二喷嘴的第二压力端口流体联接，其中所述第二喷嘴与所述第二运动机构联接并且在所述第二套筒内是可滑动地移动的，并且所述第二喷嘴构造成通过所述第二运动机构定位于有效位置和无效位置处。

2.根据权利要求1所述的工具，其中所述第一运动机构是通过下列项中的一项提供动力的线性致动器：

气动压力；

液压压力；或

电。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的工具，其中所述第一运动机构还包括偏压构件，其中所述偏压构件抵抗处于所述有效位置的所述第一喷嘴。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的工具，其中所述第一套筒还包括第一密封部和第二密封部，所述第一密封部纵向地位于所述第一套筒端口的上方并且所述第二密封部纵向地位于所述第一套筒端口的下方。

5.根据权利要求4所述的工具，其中所述第一密封部和所述第二密封部位于所述第一套筒和所述第一喷嘴之间并且与所述第一套筒和所述第一喷嘴接触。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的工具，还包括歧管运动机构，其中所述歧管运动机构与所述基部构件和所述真空歧管联接以调节所述基部构件和所述真空歧管之间的距离。

7.根据权利要求6所述的工具，其中所述歧管运动机构包括线性致动器。

8.根据权利要求6所述的工具，还包括正歧管，其中所述正歧管包括第一正套筒和第二正套筒。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的工具，其中所述第一套筒和所述第一正套筒轴向对齐，并且所述第二套筒与所述第二正套筒轴向对齐。

10.根据权利要求9所述的工具，其中所述第一正套筒包括第一正套筒端口，并且所述第二正套筒包括第二正套筒端口，使得所述第一正套筒端口和所述第二正套筒端口是分别延伸穿过所述第一正套筒和所述第二正套筒，分别使所述正歧管的内部容积与所述第一正套筒和所述第二正套筒流体联接的孔口。

11.根据权利要求6至10中的任一项所述的工具，其中所述歧管运动机构使所述真空歧管和所述正歧管相对于所述第一喷嘴定位于第一位置处以及相对于所述第一喷嘴定位于第二位置处。

12.根据权利要求11所述的工具，其中当所述第一喷嘴处于所述有效位置时，所述歧管运动机构的所述第一位置使所述第一套筒端口定位成与所述第一入口端口流体连通。

13.根据权利要求12所述的工具，其中当所述第一喷嘴处于有效位置时，所述歧管运动机构的所述第二位置使所述第一正套筒端口定位成与所述第一入口端口流体连通。

14.根据权利要求13所述的工具，其中在所述歧管运动机构的第一位置和第二位置之间的纵向距离至少是所述第一套筒的孔口和所述第一正套筒的孔口之间的纵向距离。

15.根据权利要求10所述的工具，其中当所述第一喷嘴处于无效位置时，所述第一入口端口既不与所述第一套筒端口流体连通也不与所述第一正套筒端口流体连通。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的工具，其中所述第一套筒端口在纵向方向上具有至少为所述第一入口端口在纵向方向上的长度的长度。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的工具，其中第一喷嘴运动机构具有至少为所述第一入口端口在纵向方向上的长度的运动长度。

18.一种材料拾取系统，所述系统包括：

计算设备；

真空源；

多轴运动设备，其中所述运动设备与所述计算设备逻辑联接；以及

拾取工具，其与所述计算设备逻辑联接，所述拾取工具包括：

多个独立启动的喷嘴；

多个喷嘴运动机构，其中所述多个独立启动的喷嘴中的每一个与所述多个喷嘴运动机构中的分立的喷嘴运动机构联接；以及

真空歧管，其与所述真空源流体联接，其中所述多个独立启动的喷嘴中的每一个可滑动地延伸穿过所述真空歧管的相应的歧管套筒。

19.根据权利要求18所述的系统，还包括视觉系统，所述视觉系统与所述计算设备逻辑联接。

20.根据权利要求18至19中的任一项所述的系统，还包括正歧管和歧管运动机构，其中所述歧管运动机构构造成共同地使所述真空歧管和所述正歧管定位在第一位置和第二位置。

21.根据权利要求18至20中的任一项所述的系统，其中所述歧管套筒中的第一歧管套筒包括套筒端口，所述套筒端口对将真空压力从所述真空歧管的内部容积传输到所述歧管套筒是有效的。

22.根据权利要求21所述的系统，其中当所述多个独立启动的喷嘴中的第一喷嘴处于有效位置时，所述第一喷嘴的入口端口与所述套筒端口流体连通，并且当所述第一喷嘴处于无效位置时，所述入口端口与所述套筒端口不流体连通。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述多个喷嘴运动机构中的第一喷嘴运动机构与所述第一喷嘴联接并且将所述第一喷嘴定位在所述有效位置处和所述无效位置处。

24.一种利用拾取工具移动材料的方法，所述方法包括：

使多个喷嘴中的一喷嘴相对于所述拾取工具的真空歧管移动以使所述第一喷嘴的入口端口与所述真空歧管的套筒端口流体联接；

将所述拾取工具邻近第一部件定位使得所述第一喷嘴邻近第一位置处的待通过所述拾取工具拾取的部件定位；

当保持到所述拾取工具时，通过至少所述第一喷嘴来移动所述部件；

将所述部件放置在第二位置处；以及

使所述第一喷嘴相对于所述真空歧管移动以使所述入口端口与所述套筒端口流体脱开。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括在将所述拾取工具邻近所述部件定位之前，利用视觉系统捕获所述部件。

26.根据权利要求24至25所述的方法，还包括：

在使所述第一喷嘴相对于所述真空歧管移动以使所述入口端口与所述套筒端口流体联接之前，部分地基于由所述视觉系统对所述部件的捕获来确定待启动的所述喷嘴。

27.根据权利要求24至26所述的方法，还包括：

使正歧管相对于所述喷嘴移动，使得所述喷嘴的所述入口端口与所述正歧管的正套筒端口流体连通，其中所述正歧管与所述真空歧管联接。