DE202012013474U1

DE202012013474U1 - Hybrides Aufnahmewerkzeug

Info

Publication number: DE202012013474U1
Application number: DE202012013474.4U
Authority: DE
Original assignee: Nike Innovate CV USA
Current assignee: Nike Innovate CV USA
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2017-01-30
Anticipated expiration: 2022-11-17
Also published as: CN103974893B; TW201335054A; KR102082449B1; EP3543196B1; TWI740721B; CN103974893A; TWI712556B; TW202110732A; TWI633045B; KR20200022526A; US20140216662A1; KR20210028282A; KR20140102693A; EP3543196A1; CN106863339B; US8960751B2; EP2780272B1; KR20190018544A; KR102224774B1; EP3865450A1

Abstract

Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, umfassend: einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt eine Platte mit einer Vielzahl von Öffnungen umfasst, die sich durch eine innere Plattenfläche und eine äußere Plattenfläche erstrecken, wobei Luft durch die Vielzahl von Öffnungen von der äußeren Plattenfläche zur inneren Plattenfläche strömen kann, wenn der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert ist; und einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt, wobei das verfeinerte Vakuumwerkzeug physisch an das erste Vakuumwerkzeug gekoppelt ist.

Description

Querverweis zu zugehörigen Anmeldungen
Diese Anmeldung mit dem anwaltlichen Aktenzeichen NIKE.163750, mit dem Titel ”Hybrides Aufnahmewerkzeug” ist aufgrund des Gegenstandes zugehörig zur entsprechend eingereichten U. S. Patentanmeldung Nr. 13/299,856, mit dem anwaltlichen Aktenzeichen NIKE.162095, mit dem Titel ”Automatisierte Identifizierung von Schuhteilen;” U. S. Patentanmeldung Nr. 13/299,908, mit dem anwaltlichen Aktenzeichen NIKE.162500, mit dem Titel ”Multifunktionales Fertigungswerkzeug;” U. S. Patentanmeldung Nr. 13/299,934, mit dem anwaltlichen Aktenzeichen NIKE.162096, mit dem Titel ”Vakuumfertigungswerkzeug;” und U. S. Patentanmeldung Nr. 13/299,872, mit dem anwaltlichen Aktenzeichen NIKE.165451, mit dem Titel ”Automatisierte Identifizierung und Montage von Schuhteilen.” Die Inhalte der vorgenannten Anmeldungen sind in diese Anmeldung durch Bezugnahme integriert.
Hintergrund
Herkömmlicher Weise werden Teile, die zur Herstellung eines Produkts verwendet werden, aufgenommen und in eine Position platziert zur Herstellung mittels der menschlichen Hand oder durch Robotermittel. Gegenwärtige Robotermittel haben jedoch kein ausreichendes Niveau an Kontrolle, Fingerfertigkeit und Effektivität bereitgestellt, um in einigen Fertigungssystemen kosteneffizient implementiert zu werden.
Zusammenfassung
Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Systeme und Vorrichtungen für ein Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, das ein verteiltes Vakuumwerkzeug umfasst, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, die über einen Bereich verteilt sind, zum Manipulieren eines flexiblen Materials, wie Textilien, Gewebe, Tücher, Schaum und ähnliche. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst auch ein verfeinertes Vakuumwerkzeug. Das verfeinerte Vakuumwerkzeug weist allgemein eine begrenzte Anzahl an Öffnungen auf (zum Beispiel 1 bis 4), die es dem verfeinerten Vakuumwerkzeug erlauben, kleinere Materialabschnitte zu manipulieren als diejenigen, die von dem verteilten Vakuumwerkzeug gehandhabt werden. Weiter wird in Betracht gezogen, dass in beispielhaften Aspekten des Mehröffnungs-Vakuumwerkzeugs ebenfalls ein Befestigungswerkzeug inkorporiert ist.
Diese Zusammenfassung wird bereitgestellt, um eine Auswahl an Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, welche in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Diese Zusammenfassung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, und ist auch nicht dazu gedacht, als eine Hilfe zum Bestimmen des Bereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden.
Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail beschrieben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen:
1 zeigt eine Draufsicht eines beispielhaften Mehröffnungs-Vakuumwerkzeugs, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine perspektivische Schnittansicht von vorne nach hinten entlang einer Schnittlinie, die parallel ist zur Schnittlinie 3-3 des Mehröffnungs-Vakuumwerkzeugs in 1, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Ansicht von vorne nach hinten des Mehröffnungs-Vakuumwerkzeugs entlang der Schnittlinie 3-3 von 1, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine fokussierte Ansicht der Vakuumerzeugungseinheit im Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 von 1, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine aus der Vielzahl von Öffnungen gebildete beispielhafte Platte, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
6 bis 15 zeigen verschiedene Öffnungsvariationen in einer Platte, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
16 zeigt eine explodierte Ansicht eines Fertigungswerkzeugs, das aus einem ersten Vakuumwerkzeugabschnitt, einem zweiten Vakuumwerkzeugabschnitt und einer Ultraschallschweißeinheit gebildet ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
17 zeigt eine perspektivische Draufsicht des zuvor in 16 gezeigten Fertigungswerkzeugs, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
18 zeigt eine seitliche Perspektivansicht des zuvor in 16 gezeigten Fertigungswerkzeugs, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
19 zeigt eine explodierte Perspektivansicht eines Fertigungswerkzeugs, das aus sechs diskreten Vakuumverteilern, drei diskreten zweiten Vakuumwerkzeugabschnitten und einem Klebstoffwerkzeug gebildet ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
20 zeigt eine perspektivische Draufsicht des zuvor mit Bezug auf 19 diskutierten Fertigungswerkzeugs, in Übereinstimmung mit beispielhaften Aspekten der vorliegenden Erfindung;
21 zeigt eine Seitenperspektive des Fertigungswerkzeugs von 19, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
22 zeigt ein Fertigungswerkzeug, das aus einer Vakuumerzeugungseinheit und einer Ultraschallschweißeinheit gebildet ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
23 zeigt eine perspektivische Draufsicht des Fertigungswerkzeugs von 22, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
24 zeigt eine Seitenperspektive des Fertigungswerkzeugs von 22, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
25 zeigt eine perspektivische seitliche Schnittansicht eines Fertigungswerkzeugs, das aus einem Vakuumwerkzeug mit einer einzelnen Öffnung und einer Ultraschallschweißeinheit gebildet ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung;
26 zeigt eine Perspektivansicht eines Fertigungswerkzeugs, das aus einem Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug und einer Ultraschallschweißeinheit gebildet ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung; und
27 zeigt eine Innenansicht eines Fertigungswerkzeugs entlang der Schnittlinie 27-27 von 26, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung; und
28 zeigt einen weiteren beispielhaften Aspekt eines Fertigungswerkzeugs, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Der Gegenstand von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird hierin im Detail beschrieben, um den gesetzlichen Anforderungen zu genügen. Die Beschreibung selbst ist jedoch nicht dazu gedacht, den Bereich dieses Patents zu beschränken. Vielmehr haben die Erfinder in Betracht gezogen, dass der beanspruchte Gegenstand auch auf andere Weisen ausgeführt werden kann, um andere Elemente oder Kombinationen von Elementen zu enthalten, die ähnlich zu den in diesem Dokument beschriebenen sind, in Verbindung mit anderen gegenwärtigen oder zukünftigen Technologien.
Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Systeme und Vorrichtungen für ein Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, das ein verteiltes Vakuumwerkzeug aufweist, welches eine Anzahl von Öffnungen umfasst, die über einen Bereich zum Manipulieren eines flexiblen Materials, wie Textilien, Gewebe, Tücher, Schaum und ähnliche, verteilt sind. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst auch ein verfeinertes Vakuumwerkzeug. Das verfeinerte Vakuumwerkzeug weist allgemein eine begrenzte Anzahl von Öffnungen auf (zum Beispiel 1 bis 4), welche es dem verfeinerten Vakuumwerkzeug erlauben, kleinere Materialabschnitte zu manipulieren als diejenigen, welche von dem verteilten Vakuumwerkzeug gehandhabt werden. Weiter wird in Betracht gezogen, dass in beispielhaften Aspekten das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug auch ein Befestigungswerkzeug, wie eine Ultraschallschweißeinheit bzw. einen Ultraschallschweisser bzw. ein Ultraschallschweissgerät, umfasst.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug bereit, welches einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt umfasst. Der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt umfasst eine Platte mit Öffnungen, die sich durch eine innere Plattenoberfläche bzw. inner Plattenfläche und eine äußere Plattenoberfläche bzw. äußere Plattenfläche erstrecken. Die Öffnungen erlauben es, dass Luft von der äußeren Plattenoberfläche in Richtung zur inneren Plattenoberfläche passiert, wenn der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert wird. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst auch einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt. Das verfeinerte Vakuumwerkzeug ist physisch mit dem ersten Vakuumwerkzeug gekoppelt.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein weiteres Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug bereit, welches eine Vielzahl von Vakuumverteilern umfasst. Jeder Vakuumverteiler ist mit zumindest einem anderen Vakuumverteiler gekoppelt. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst weiter eine Vakuumplatte mit Öffnungen einer ersten Größe. Die Vakuumplatte ist an die Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt. Die Vakuumplatte und die Vielzahl von Vakuumverteilern schließen eine Vielzahl von Vakuumverteilungshohlräumen ein. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst auch einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt, der eine Öffnung einer zweiten Größe umfasst. Die zweite Größe ist das fünffache oder weniger der Größe der ersten Größe. Der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt ist physisch mit einem der Vakuumverteiler gekoppelt.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug bereit. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt, der eine nicht kreisförmige Materialkontaktoberfläche bzw. materialkontaktierende Fläche aufweist, durch welche sich eine Vielzahl von Öffnungen erstreckt. Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst weiter eine erste Vakuumerzeugungseinheit bzw. einen ersten Vakuumgenerator. Die erste Vakuumerzeugungseinheit ist eingerichtet, eine Vakuumkraft zu erzeugen, die wirksam ist zum Erzeugen eines Druckdifferenzials in der Nähe der nicht kreisförmigen Materialkontaktoberfläche, um das Manipulieren eines Materials zu ermöglichen (zum Beispiel Aufnehmen und Bewegen). Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst weiter einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt mit vier oder weniger Öffnungen, die funktionell mit einer zweiten Vakuumerzeugungseinheit bzw. einem zweiten Vakuumgenerator gekoppelt sind. Die erste Vakuumerzeugungseinheit kann unabhängig von der zweiten Vakuumerzeugungseinheit betrieben werden. Zusätzlich umfasst das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug ein Befestigungswerkzeug. Das Befestigungswerkzeug, das verteilte Vakuumwerkzeug und das verfeinerte Vakuumwerkzeug sind physisch so gekoppelt, dass eine Bewegung des verteilten Vakuumwerkzeugs es dem Befestigungswerkzeug und dem verfeinerten Vakuumwerkzeug erlauben, sich ebenfalls in einer koordinierten Weise zu bewegen bzw. dass eine Bewegung des verteilten Vakuumwerkzeugs es erlaubt, dass sich das Befestigungswerkzeug und das verfeinerte Vakuumwerkzeug bewegen.
Nachdem kurz eine Übersicht von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wird nachstehend eine detailliertere Beschreibung gegeben.
1 zeigt eine Draufsicht eines beispielhaften Vakuumwerkzeugs 100, das einen ersten Vakuumabschnitt (zum Beispiel ein verteiltes Vakuumwerkzeug) und einen zweiten Vakuumabschnitt 500 (zum Beispiel ein verfeinertes Vakuumwerkzeug) aufweist, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In verschiedenen Aspekten kann das Vakuumwerkzeug 100 auch als ein vakuumbetriebener Teilehalter bezeichnet werden. Das Vakuumwerkzeug 100 kann zum Beispiel in einem automatisierten (oder teilweise automatisierten) Fertigungsprozess verwendet werden, um ein oder mehrere Teile zu bewegen, Positionieren und/oder zu halten. Die von dem Vakuumwerkzeug 100 manipulierten Teile können steif, verformbar oder von einer anderen Kombination von Eigenschaften sein (zum Beispiel porös, nicht porös). In einem beispielhaften Aspekt ist das Vakuumwerkzeug 100 geeignet, um ein Teil aufzunehmen und zu platzieren, das zumindest teilweise aus Leder, Polymeren (zum Beispiel PU, TPU), Textilien, Gummi, Schaum, Geweben und/oder ähnliches gebildet ist.
Das von einem Vakuumwerkzeug zu manipulierende Material kann von beliebigem Typ sein. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass ein hierin beschriebenes Vakuumwerkzeug angepasst ist zum Manipulieren (zum Beispiel Aufnehmen und Platzieren) von flachen, dünnen und/oder leichtgewichtigen Teilen verschiedener Formen, Materialien und anderer physischer Eigenschaften (zum Beispiel in Muster geschnittene Textilien, Vliesmaterialien, Gewebe, Kunststoff-Folienmaterial, Schäume, Gummi). Anders als Vakuumwerkzeuge im industriellen Maßstab zum Manipulieren eines schweren, steifen oder nicht porösen Materials, sind daher die hierin angegebenen Vakuumwerkzeuge wirksam zum effektiven Manipulieren einer Vielfalt von Materialien (zum Beispiel leicht, porös, flexibel).
Das Vakuumwerkzeug 100 besteht aus einer Vakuumerzeugungseinheit 102. Die Vakuumerzeugungseinheit erzeugt eine Vakuumkraft (zum Beispiel einen Gradienten niedrigen Drucks relativ zu Umgebungsbedingungen). Zum Beispiel kann die Vakuumerzeugungseinheit herkömmliche Vakuumpumpen verwenden, die von einem Motor (oder einer Maschine) betrieben werden. Die Vakuumerzeugungseinheit kann auch eine Venturi Pumpe verwenden, um ein Vakuum zu erzeugen. Zudem wird in Betracht gezogen, dass ein Luftverstärker, der auch als eine Coanda-Effekt Pumpe bezeichnet wird, ebenfalls verwendet wird, um eine Vakuumkraft zu erzeugen. Die Venturi Pumpe und die Coanda-Effekt Pumpe arbeiten auf verschiedenen Prinzipien, ein unter Druck stehendes Gas in eine Vakuumkraft zu konvertieren, die Wirksam ist, um eine Saugwirkung aufrecht zu erhalten. Während sich die nachstehende Beschreibung auf die Venturi Pumpe und/oder die Coanda-Effekt Pumpe fokussiert, wird in Betracht gezogen, dass die Vakuumerzeugungseinheit auch ein mechanisches Vakuum sein kann, dass dem Vakuumwerkzeug 100 entweder lokal oder entfernt (gekoppelt mittels Verrohrung, Leitungen und ähnlichem) ist.
Das Vakuumwerkzeug 100 von 1 besteht auch aus einem Vakuumverteiler 110. Der Vakuumverteiler 110 verteilt eine Vakuumkraft, die von der Vakuumerzeugungseinheit 102 erzeugt wird, über eine definierte Oberfläche. Zum Beispiel kann ein Material, das durch das Vakuumwerkzeug 100 manipuliert werden soll, ein flexibles Material mit einigen Quadratzoll bzw. einigen 10 Quadratzentimetern Oberfläche sein (zum Beispiel ein Lederabschnitt für ein Schuhoberteil). Als ein Ergebnis dessen, dass das Material wenigstens semiflexibel ist, kann die Vakuumkraft, die verwendet wird, um das Teil aufzunehmen, vorteilhafter Weise über einen substantiellen Teil einer Fläche des Teils verteilt werden. Anstelle einen Saugeffekt zum Beispiel auf einen beschränkten Bereich der Oberfläche zu fokussieren, was in einem Biegen oder Knittern des Teils führen kann, sobald eine Unterstützung unter dem Teil entfernt wird (wenn zum Beispiel das Teil angehoben wird), mag der Saugeffekt über eine größere Fläche ein unerwünschtes Biegen oder Knittern des Teils verhindern. Weiter wird in Betracht gezogen, dass ein konzentriertes Vakuum (eine nicht verteilte Vakuumkraft) ein Teil beschädigen kann, wenn ein ausreichendes Vakuum angewandt wird. Daher wird in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die von der Vakuumerzeugungseinheit 102 erzeugte Vakuumkraft mittels dem Vakuumverteiler 110 über einen größeren potentiellen Oberflächenbereich verteilt.
In einem beispielhaften Aspekt ist der Vakuumverteiler 110 aus einem halbsteifen bis steifen Material gebildet, wie etwa Metall (zum Beispiel Aluminium) oder Polymere. Es werden jedoch auch andere Materialien in Betracht gezogen. Es ist angedacht, dass das Vakuumwerkzeug 100 von einem Roboter, wie etwa einem programmierbaren Mehrachsenroboter, manipuliert wird (zum Beispiel bewegt/positioniert). Als solches können Beschränkungen eines Roboters für das Vakuumwerkzeug 100 berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann es gewünscht sein, dass das Gewicht des Vakuumwerkzeugs 100 (und/oder eines hiernach diskutierten Fertigungswerkzeugs 10) begrenzt ist, um die potentielle Größe und/oder Kosten, die mit einem manipulierenden Roboter assoziiert sind, zu begrenzen. Wird Gewicht als ein begrenzender Faktor verwendet, kann es vorteilhaft sein, den Vakuumverteiler auf eine bestimmte Weise auszubilden, um das Gewicht zu reduzieren, während weiterhin eine gewünschte Verteilung der Vakuumkraft erzielt wird.
Andere Überlegungen können evaluiert werden beim Design und der Implementierung des Vakuumwerkzeugs 100. Zum Beispiel mag ein gewünschter Grad an Steifigkeit des Vakuumwerkzeugs 100 in Versteifungsabschnitten und Abschnitten mit entferntem Material resultieren, wie hiernach mit Bezug auf 17 beschrieben werden wird, die in das Vakuumwerkzeug 100 inkorporiert werden.
Der Vakuumverteiler 110 umfasst eine äußere obere Oberfläche 112 und eine äußere Seitenfläche 116. 1 zeigt einen Vakuumverteiler mit einem im Wesentlichen rechteckigen Grundriss. Es ist jedoch angedacht, dass jeder beliebige Grundriss verwendet werden kann. Zum Beispiel kann ein nicht kreisförmiger Grundriss verwendet werden. In einem beispielhaften Aspekt kann ein nicht kreisförmiger Grundriss vorteilhaft sein, da er einer größeren nutzbaren Oberfläche zum Manipulieren einer Vielfalt von Teilegeometrien bietet. Daher kann die Verwendung eines nicht kreisförmigen Grundrisses ermöglichen, dass im Vergleich mit einem kreisförmigen Grundriss ein größerer Prozentsatz des Grundrisses in Kontakt mit einem manipulierten Teil steht. Auch was die Form eines Vakuumwerkzeugs 100 über den Grundriss betrifft, ist es, wie hiernach beschrieben werden wird, angedacht, dass jede dreidimensionale Geometrie für den Vakuumverteiler 110 implementiert werden kann. Zum Beispiel können eine eiförmige Geometrie, eine pyramidenförmige Geometrie, eine würfelförmige Geometrie und ähnliches verwendet werden. In einem beispielhaften Aspekt kann ein rechteckiger Grundriss eine einfachere Geometrie als ein nicht rechteckiger Grundriss bieten, um einen Ort eines Teils relativ zum Grundriss zu referenzieren.
Der beispielhafte Vakuumverteiler 110 von 1 ist aus der äußeren oberen Oberfläche 112 und einer Vielzahl von äußeren Seitenflächen 116 gebildet. Der Vakuumverteiler 110 endet auch in Kanten, die in einer ersten Seitenkante 128, einer zweiten parallelen Seitenkante 130, einer Vorderkante 132 und einer gegenüberliegenden parallelen Hinterkante 134 resultieren.
Der Vakuumverteiler 110, die Vakuumerzeugungseinheit 102 und eine Platte (wie die Platte 150, die hiernach mit Bezug auf 2 beschrieben wird) bilden einen ersten Abschnitt des Vakuumwerkzeugs 100. Dieser erste Abschnitt mag hierin auch als ein verteiltes Vakuumwerkzeug bezeichnet werden, da die Vakuumkraft über einen verteilten Bereich angewandt wird als ein Ergebnis des Vakuumverteilers 110 und der Platte 150. Dies steht im Gegensatz zum zweiten Vakuumabschnitt 500, der als ein verfeinertes Vakuumwerkzeug bezeichnet werden mag. Wie hiernach mit Bezug auf 22 bis 17 beschrieben werden wird, nutzt ein verfeinertes Vakuumwerkzeug eine kleinere Anzahl an Öffnungen (zum Beispiel 4, 3, 2 oder 1) als das verteilte Vakuumwerkzeug. Zum Beispiel kann das verfeinerte Vakuumwerkzeug zwei oder eine einzige Materialkontaktöffnungen bzw. materialkontaktierende Öffnung (das heißt, eine Öffnung, durch die eine Vakuumkraft genutzt werden kann, um ein Stück Material an einer Materialkontaktfläche bzw. einer materialkontaktierenden Fläche zu manipulieren) aufweisen.
In einem beispielhaften Aspekt verwendet ein verteiltes Vakuumwerkzeug eine andere und unabhängige Vakuumerzeugungseinheit als ein verfeinertes Vakuumwerkzeug. Es wird in Betracht gezogen, dass ein verteiltes Vakuumwerkzeug eine Coanda-Effekt (in größerem Detail mit Bezug auf 4 beschrieben) Vakuumerzeugungseinheit nutzt, während das verfeinerte Vakuumwerkzeug eine Venturi-Effekt Vakuumerzeugungseinheit nutzen mag. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass jede Art von Vakuumerzeugungseinheit (zum Beispiel Coanda, Venturi, mechanisch und ähnliche) in jeder Kombination verwendet werden kann. Weiter wird in Betracht gezogen, dass das verteilte Vakuumwerkzeug aktiviert werden kann (zum Beispiel eine Vakuumkraft erzeugen kann) unabhängig von einem zugeordneten verfeinerten Vakuumwerkzeug. Als ein Ergebnis mag, während das verteilte Vakuumwerkzeug eine Vakuumkraft erzeugt, das verfeinerte Vakuumwerkzeug nicht aktiviert sein (oder umgekehrt). Ähnlich wird in Betracht gezogen, dass das verteilte Vakuumwerkzeug und das verfeinerte Vakuumwerkzeug gleichzeitig aktiviert (und deaktiviert) werden können.
Eine physische Kopplung eines verteilten Vakuumwerkzeugs und eines verfeinerten Vakuumwerkzeugs kann vorteilhaft sein, da ein gemeinsamer Robotermanipulator für beide Vakuumabschnitte verwendet werden kann, ohne dass es notwendig ist, ein an einem gegebenen Roboter angebrachtes Werkzeug zu wechseln, oder dass sogar die Notwendigkeit für einen zusätzlichen Roboter bestünde. Weiter wird in Betracht gezogen, dass das verteilte Vakuumwerkzeug zum Manipulieren größerer Materialabschnitte verwendet werden kann, während das verfeinerte Vakuumwerkzeug zum Manipulieren kleinerer Materialabschnitte verwendet werden kann. Zum Beispiel kann in einem Fertigungsprozess Zeit eingespart werden als ein Ergebnis davon, dass das verteilte Vakuumwerkzeug einen größeren Materialabschnitt (zum Beispiel ein Schuhoberteilmaterial) aufnimmt und platziert, und ohne den größeren Materialabschnitt an einen neuen Ort befördern zu müssen, der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt verwendet wird, um einen kleineren Materialabschnitt (zum Beispiel ein Akzentstück, Logo) aufgenommen und platziert wird. Weiter kann, wenn auch ein Befestigungswerkzeug inkorporiert ist, das Befestigen des kleineren Materialabschnitts an den größeren Materialabschnitt ebenfalls vorteilhaft sein, ohne die Gruppierung von Materialabschnitten befördern oder anderweitig umpositionieren zu müssen. Weiter kann die Möglichkeit, die Bewegung der Gruppierung von Materialabschnitten zu reduzieren, auch eine ungewünschte Verschiebung und Fehlausrichtungen der Abschnitte reduzieren.
1 zeigt eine Schnittlinie 3-3, welche eine Parallelansichtsperspektive für 2 markiert. 2 zeigt eine perspektivische Schnittansicht von vorne nach hinten, die parallel zur Schnittlinie 3-3 des Vakuumwerkzeugs 100 ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt, unter anderen Merkmalen, einen Vakuumverteilungshohlraum 140 und eine Vakuumplatte 150 (hierin manchmal auch als ”Platte” bezeichnet). Der Vakuumverteiler 110 und die Platte 150 definieren zusammen ein Raumvolumen, das den Vakuumverteilungshohlraum 140 bildet. Der Vakuumverteilungshohlraum 140 ist ein Raumvolumen, das einen ungehinderten Gasfluss erlaubt, um eine gleichmäßige Verteilung einer Vakuumkraft zu erlauben. In einem beispielhaften Aspekt wird der Gasfluss (zum Beispiel Luft) von der Platte 150 zur Vakuumerzeugungseinheit 102 durch die Verwendung von im Winkel angeordnete(n) Seitenfläche(n) 118 fokussiert. Wie in 2 gezeigt, gibt es vier primäre innere Seitenflächen, eine erste innere Seitenfläche 120, eine zweite innere Seitenfläche 122, eine dritte innere Seitenfläche 124 und eine vierte innere Seitenfläche 126 (nicht dargestellt). Es ist jedoch angedacht, dass andere Geometrien verwendet werden können.
Die inneren Seitenflächen 118 erstrecken sich von der inneren oberen Oberfläche 114 zur Platte 150 hin. In einem beispielhaften Aspekt ist ein stumpfer Winkel 142 zwischen der inneren oberen Oberfläche und den inneren Seitenflächen 118 vorgesehen. Der stumpfe Winkel stellt einen Luftvakuumverteilungseffekt bereit, der interne Luftturbulenz verhindert, während sie von der Platte 150 zu einer Vakuumöffnung 138 strömt, die als die Vakuumerzeugungseinheit 102 dient. Indem der Zustrom von Luft in die Vakuumöffnung 138 hinein in einem Winkel erfolgt, kann eine verkleinerte Materialmenge im Vakuumverteiler 110 verwendet werden (was zum Beispiel in einer möglichen Gewichtsreduktion resultiert) und der Luftstrom kann mittels Verminderung von Luftturbulenz kontrolliert werden. Aspekte ziehen jedoch auch einen rechten Winkel in Erwägung, wie er beispielsweise durch eine würfelähnliche Struktur, eine zylinderähnliche Struktur und ähnliches gebildet wird.
Es kann auch ein Winkel 144 durch die Überschneidung der inneren Seitenflächen 118 und der Platte 150 definiert sein. Wenn zum Beispiel der Winkel 142 stumpf ist, ist der Winkel 144 spitz. Wiederum kann ein spitzer Winkel 144 Vorteile mit dem Luftstrom und die Möglichkeit, allgemein das Gewicht des Vakuumwerkzeugs 100 zu verringern/begrenzen.
Eine Fläche der inneren oberen Oberfläche 114 kann kleiner als eine Fläche der äußeren Plattenoberfläche 158 sein, wenn ein stumpfer Winkel zwischen der oberen Oberfläche 114 und einer oder mehreren inneren Seitenflächen 118 verwendet wird. Diese potentielle Flächendiskrepanz dient als eine Trichtergeometrie, um Turbulenzen weiter zu reduzieren und eine Vakuumkraft effektiv zu verteilen.
In einem beispielhaften Aspekt sind die inneren Seitenflächen parallel zu einer zugeordneten äußeren Seitenfläche 116. Ähnlich ist, in einem beispielhaften Aspekt, die innere obere Oberfläche 114 zumindest teilweise parallel zur äußeren oberen Oberfläche 112. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass eine oder mehrere der Oberflächen nicht parallel zu einer zugeordneten gegenüberliegenden Oberfläche sind. Wenn zum Beispiel eine oder mehrere der inneren Oberflächen in einer oder in mehreren Richtungen gekrümmt sind, kann die äußere Oberfläche stattdessen eine lineare Beziehung beibehalten, das heißt, höchstens tangential zu den inneren Oberflächen ist. Ähnlich wird in Betracht gezogen, dass die inneren und äußeren Oberflächen ganz oder teilweise parallel sind (entweder linear oder gekrümmt).
Die Vakuumöffnung 138 kann eine Reihe von Gewindegängen aufweisen, damit die Vakuumerzeugungseinheit 102 an den Vakuumverteilungshohlraum geschraubt und befestigt werden kann. Auf ähnliche Weise wird in Betracht gezogen, dass andere Paarungsmuster (zum Beispiel Verjüngung) auf der inneren Oberfläche der Vakuumöffnung 138 und der Vakuumerzeugungseinheit 102 ausgebildet sein können, um die Vakuumerzeugungseinheit 102 und den Vakuumverteiler 110 mit einer luftdichten Verbindung miteinander zu befestigen.
Die Platte 150, die hiernach in größerem Detail in 5 beschrieben wird, weist eine innere Plattenoberfläche 152 (das heißt, obere Oberfläche) und eine gegenüberliegende äußere Plattenoberfläche 158 (das heißt, Untere Oberfläche) auf. Die Platte 150 kann eine folienartige Struktur sein, eine wandartige Struktur und/oder ähnliches. Die äußere Plattenoberfläche 158 ist eingerichtet zum Kontaktieren eines Teils, das durch das Vakuumwerkzeug 100 zu manipulieren ist. Zum Beispiel kann die Platte 150 allgemein, oder insbesondere die äußere Plattenoberfläche 158 aus einem nicht beschädigenden Material gebildet sein. Zum Beispiel kann Aluminium oder ein Polymer verwendet werden, um die Platte 150 ganz oder teilweise zu bilden. Weiter wird in Betracht gezogen, dass die Platte 150 eine halbsteife oder steife Struktur ist, um Kräften zu widerstehen, welche durch das von der Vakuumerzeugungseinheit 102 erzeugte Vakuum auf diese ausgeübt werden. Daher kann die Platte 150 aus einem Material gebildet sein, das eine ausreichende Dicke aufweist, um einer Verformung unter den Drücken zu widerstehen, die von der Vakuumerzeugungseinheit 102 erzeugt werden. Weiter wird erwogen, dass die Platte 150 und/oder der Vakuumverteiler 110 aus einem inkompressiblen Material gebildet sind. Weiter wird erwogen, dass das Vakuumwerkzeug 100 sich nicht an die Konturen eines Teils, das manipuliert wird, anformt bzw. anpasst, bzw. dass das Vakuumwerkzeug 100 nicht den Konturen des Teils, das manipuliert wird, entspricht, wie es eine Saugnapf-artige Vorrichtung tun würde. Stattdessen behält das halbsteife bis steife Material eine konsistente Form bei, unabhängig davon, ob es mit einem manipulierten Teil in Kontakt steht oder nicht.
Es wird jedoch auch erwogen, dass die Platte aus einem gewebeartigen Material gebildet wird, das steif, halbsteif oder flexibel sein kann. Das gewebeartige Material kann durch gekreuzte Materialstränge gebildet werden, die aus Metall, Textil, Polymeren und/oder ähnlichen gebildet werden. Weiter wird in Betracht gezogen, dass die Platte auch aus mehreren Materialien bestehen kann. Zum Beispiel kann die Platte aus einem Basisstrukturmaterial (zum Beispiel Polymer, Metall) und einem zweiten, ein Teil kontaktierenden Material (zum Beispiel Polymer, Schaum, Textilien und Gewebe) gebildet sein. Das Multimaterialkonzept erlaubt es, dass die Platte die Vorteile der mehreren ausgewählten Materialien verwirklicht.
Die Platte 150 ist in einem beispielhaften Aspekt entweder permanent oder temporär an den Vakuumverteiler 110 gekoppelt. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass die Platte 150 lösbar/austauschbar ist, um eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Materialien und Spezifikationen zu erlauben. Weiter in diesem Beispiel, und wie beschrieben werden wird mit Bezug auf 5 bis 14, können verschiedene Öffnungsgrößen, -formen und -abstände verwendet werden, abhängig von dem zu manipulierenden Material (zum Beispiel poröse Materialien, nichtporöse Materialien große Materialien, kleine Materialien, dichte Materialien, leichte Materialien). Wenn die Platte 150 lösbar (das heißt, temporär gekoppelt) ist, kann ein Befestigungsmechanismus verwendet werden (zum Beispiel Klebstoff, Hardware, Klauen, Kanäle und ähnliche), um eine enge Verbindung zwischen der Platte 150 und dem Vakuumverteiler 110 sicherzustellen. Wenn die Platte 150 permanent mit dem Vakuumverteiler 110 gekoppelt ist, dann können bekannte Techniken verwendet werden (zum Beispiel Schweißen, Bonden, Klebstoffe, mechanische Befestigungselemente und ähnliche).
Wenn die Vakuumerzeugungseinheit 102, die Vakuumverteiler 110 und die Platte 150 zusammen verwendet werden, ist das Vakuumwerkzeug 100 in der Lage, eine Saugkraft zu erzeugen, die ein Material in Richtung der äußeren Plattenoberfläche 158 (auch als eine Fertigungsteil-Kontaktoberfläche bezeichnet) zieht, wo das Material gegen die Platte 150 gehalten wird, bis die auf das Material angewandte Kraft kleiner als eine Kraft ist, die das Material von der Platte 150 abstößt (zum Beispiel Schwerkraft, Vakuum). In Verwendung ist das Vakuumwerkzeug daher in der Lage, sich einem Teil zu nähern, eine Vakuumkraft zu erzeugen, die in der Lage ist, das Teil temporär in Kontakt mit der Platte 150 zu halten, das Vakuumwerkzeug 100 und das Teil zu einem neuen Ort zu bewegen und dann dem Teil zu erlauben, sich an der neuen Position von dem Vakuumwerkzeug 100 zu lösen (zum Beispiel an einem neuen Ort, in Kontakt mit einem neuen Material, in einem neuen Fertigungsprozess und ähnliche).
In einem beispielhaften Aspekt weist die Platte 150 (oder insbesondere die äußere Plattenoberfläche 158) eine Oberfläche auf, die größer ist, als ein zu manipulierendes Material/Teil. Weiter wird in Betracht gezogen, dass eine oder mehrere Öffnungen, die sich durch die Platte 150 erstrecken, von einem zu manipulierenden Teil bedeckt werden. Anders gesagt wird in Betracht gezogen, dass eine Oberfläche, die definiert wird durch eine oder mehrere Öffnungen, die sich durch die Platte 150 erstrecken, größer ist als eine Oberfläche eines zu manipulierenden Teils. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass eine Geometrie, die durch zwei oder mehr Öffnungen, die sich durch die Platte 150 erstrecken, darin resultiert, dass eine oder mehrere Öffnungen ein zu manipulierendes Material/Teil nicht (vollständig oder teilweise) kontaktieren. Als ein Ergebnis wird in Betracht gezogen, dass das Vakuumwerkzeug eine Ineffizienz in Vakuumkraft erfährt als ein Ergebnis von nicht nutzbaren Öffnungen. In einem beispielhaften Aspekt ist jedoch die Inklusion nicht nutzbarer Öffnungen ein beabsichtigtes Ergebnis, um ein höheres Maß an Freiheit der Positionierung des Vakuumwerkzeugs relativ zum Teil zu ermöglichen. Weiter erlaubt die beabsichtigte Inklusion von nicht nutzbaren (nicht nutzbar für die Zwecke eines bestimmten zu manipulierenden Teils (zum Beispiel aktive Vakuumöffnungen, die nicht wirksam sind, um einen Abschnitt des Teils zu kontaktieren)) Öffnungen ein Lecken von Vakuumkraft, während weiterhin ein Teil effektiv manipuliert werden kann. In einem beispielhaften Aspekt umfasst eine Vielzahl von Öffnungen, die sich durch eine Platte 150 erstrecken, weiter eine oder mehrere leckende Öffnungen, eine Öffnung, die nicht dazu gedacht ist, bei der Manipulation eines Teils verwendet zu werden.
Die Platte 150 kann eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen (wie beschrieben werden wird mit Bezug auf 5). Die Verteilung der Öffnungen über die Platte stellt eine verteilte Materialkontaktoberfläche bzw. materialkontaktierende Fläche bereit, die nützlich ist, um flexible Materialien zu manipulieren, die groß sind im Vergleich zur Größe einer Öffnung. Das verfeinerte Vakuumwerkzeug stellt andererseits eine kleiner Anzahl von Öffnungen bereit (zum Beispiel 1, 2), die nützlich ist, um kleinere Materialabschnitte mit einem potentiell größeren Grad an Kontrolle zu manipulieren als das verteilte Vakuumwerkzeug. Als ein Ergebnis verwendet (und besitzt), in einem beispielhaften Aspekt, das verfeinerte Vakuumwerkzeug weniger Öffnungen als das verteilte Vakuumwerkzeug.
In einem beispielhaften Aspekt wird in Betracht gezogen, dass ein Vakuumwerkzeug, wie das Vakuumwerkzeug 100, in der Lage ist, eine Saugkraft von bis zu 200 Gramm bzw. 2 N zu erzeugen. Weiter wird in Betracht gezogen, dass das Aufnahmewerkzeug 100 eine Vakuumkraft (das heißt, Saugkraft) von 60 Gramm bis 120 Gramm bzw. 0,6 N bis 1,2 N haben kann. In einem beispielhaften Aspekt arbeitet das Aufnahmewerkzeug 100 mit etwa 90 Gramm bzw. 0,9 N Vakuumkraft. Es ist jedoch in Betracht gezogen, dass Änderungen in einer oder mehrerer Konfigurationen (zum Beispiel Vakuumerzeugungseinheit, Platte, Öffnungen), des manipulierten Teils (zum Beispiel Flexibilität, Porosität) und dem Prozentsatz der Öffnungen, die von dem Teil bedeckt sind, allesamt eine Vakuumkraft eines beispielhaften Aufnahmewerkzeugs beeinflussen können. Weiter wird in Betracht gezogen, dass wenn mehrere Verteiler zusammen verwendet werden, die Vakuumkraft dementsprechend angepasst wird. Zum Beispiel weist das Aufnahmewerkzeug von 16 (welches hiernach diskutiert wird) zehn Vakuumverteiler auf, und kann daher eine Vakuumkraft von etwa 600 Gramm bis etwa 1,2 Kilogramm (10 mal 60 bis 120 Gramm) bzw. etwa 6 N bis etwa 12 N aufweisen. Ähnlich mag ein Aufnahmewerkzeug, das 6 Vakuumverteiler aufweist, eine Saugkraft von etwa 540 Gramm (6 mal 90 Gramm) aufweisen. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass der Luftdruck/das den Vakuumerzeugungseinheiten zugeführte Volumen nicht durch eine Vielzahl von gleichzeitig arbeitenden Generatoren beeinflusst wir. Wenn ein Luftdruck oder Wert vermindert wird (oder anderweitig geändert wird), wird in Betracht gezogen, dass eine resultierende kumulative Vakuumkraft sich ebenfalls ändert.
Das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug 100 von 2 umfasst weiter den zweiten Vakuumabschnitt 500. Wie vorstehend diskutiert, kann der zweite Vakuumabschnitt 500 auch als ein verfeinertes Vakuumwerkzeug bezeichnet werden. Das verfeinerte Vakuumwerkzeug ist durch ein Kopplungselement 502 physisch mit dem verteilten Vakuumwerkzeug gekoppelt. Das Kopplungselement 502 erlaubt eine physische Kopplung des verfeinerten Vakuumwerkzeugs mit dem verteilten Vakuumwerkzeug derart, dass sich beide als ein gemeinsamer Gegenstand bewegen. Während das Kopplungselement als direkt mit dem Vakuumverteiler 110 gekoppelt gezeigt ist, wird in Betracht gezogen, dass das Kopplungselement 500 direkt an jeden Abschnitt des Vakuumwerkzeugs 100 koppeln kann (zum Beispiel das Kopplungselement 300 von 12, ein Befestigungswerkzeug, oder irgendein anderer hierin beschriebener Abschnitt).
Während das verfeinerte Vakuumwerkzeug 500 als an einem bestimmten Ort und in einer bestimmten Orientierung relativ zum verteilten Vakuumwerkzeug gezeigt ist, wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug an jedem Ort und in jeder Orientierung platziert sein kann. Zum Beispiel kann das verfeinerte Vakuumwerkzeug sich entlang eines Medians befinden, der eine geometrische Mitte des Vakuumwerkzeugs 100 (oder des Vakuumverteilers 110) angeordnet sein. Ähnlich wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug an einer Ecke des Vakuumverteilers 110 positioniert ist. Nochmals weiter wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug so positioniert ist, dass eine Materialkontaktfläche 506 in einer Ebene senkrecht zur Platte 150 steht. In einem alternativen Aspekt, wie gezeigt in 2, ist die Materialkontaktoberfläche 506 in einer gemeinsamen (oder parallelen) Ebene mit der Platte 150. Diese gemeinsame Ebene kann hierin als eine Materialkontaktebene bezeichnet werden. Während in 1 und 2 nur ein verfeinertes Vakuumwerkzeug gezeigt ist, wird weiter in Betracht gezogen, dass das Vakuumwerkzeug 100 jede Anzahl und an jedem Ort umfassen kann (siehe zum Beispiel 19 hiernach).
Der zweite Vakuumabschnitt 500 (das heißt, das verfeinerte Vakuumwerkzeug) ist ähnlich zu dem Vakuumwerkzeug 100, das hiernach mit Bezug auf 22 beschrieben wird. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug ein Vakuumwerkzeug ist, das auf dem Venturi-Effekt basiert und eine oder zwei Öffnungen aufweist. Der zweite Vakuumabschnitt 500 ist als eine einzelne Öffnung 504 aufweisend dargestellt; es wird jedoch in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug zwei Öffnungen verwenden kann, wie etwa die in 16, 18, 26 und 27 dargestellten. Weiter wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug vier Öffnungen oder drei Öffnungen verwenden kann, um einen gewünschten Grad an Materialhandhabungsstabilität zu erzielen (zum Beispiel Widerstand gegen Materialverschiebung und -drehung auf Grund von Werkzeugbewegung). Wie in größerem Detail mit Bezug auf 27 hiernach beschrieben werden wird, kann die Öffnung 504 des verfeinerten Vakuumwerkzeug von jeder Form und Durchmesser sein. Zum Beispiel dann der Durchmesser derselbe, größer oder kleiner sein als die eine oder die mehreren Öffnungen des verteilten Vakuumwerkzeug. In einem beispielhaften Aspekt kann die Öffnung fünf Mal, vier Mal, drei Mal oder dieselbe Größe sein wie eine Öffnung des verteilten Vakuumwerkzeugs. Die Größe repräsentiert eine Fläche, die einem Materialteil proximal der Materialkontaktfläche 506 exponiert ist. Daher wird in Betracht gezogen, dass in einem beispielhaften Aspekt die Öffnung 504 des verfeinerten Vakuumwerkzeugs einen Durchmesser von 10 mm bis 1 mm haben kann. Jedoch sind andere Größen, die größer und kleiner sind, ebenfalls angedacht.
3 zeigt eine Ansicht von vorne nach hinten des Vakuumwerkzeugs 100 entlang der Schnittlinie 3-3 von 1, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Insbesondere stellt 3 eine Schnittansicht der Vakuumerzeugungseinheit 102 bereit. Wie mit Bezug auf 4 in größerem Detail beschrieben werden wird, ist die Vakuumerzeugungseinheit 102 in dem beispielhaften Aspekt ein Luftverstärker, der einen Coanda-Effekt nutzt, um eine Vakuumkraft zu erzeugen.
In diesem Beispiel wird Luft von der äußeren Plattenoberfläche 158 durch eine Vielzahl von Öffnungen 160 durch die Platte 150 in den Vakuumverteilungshohlraum 140 eingesogen. Der Vakuumverteilungshohlraum 140 ist zwischen dem Vakuumverteiler 110 und der Platte 150 eingeschlossen, so dass, wenn die Platte 150 eine nicht poröse (das heißt, ohne die Vielzahl von Öffnungen 160) Oberfläche ist, dann ein Bereich von Unterdruck in dem Vakuumverteilungshohlraum 140 erzeugt würde, wenn die Vakuumerzeugungseinheit 102 aktiviert wird. Zurück zum Beispiel, das die Vielzahl von Öffnungen 160 aufweist, wird jedoch die Luft in den Vakuumverteilungshohlraum 140 gesaugt in Richtung zu der Vakuumöffnung 138, welche dann erlaubt, dass die Luft in die Vakuumerzeugungseinheit 102 gesaugt wird.
3 identifiziert eine vergrößerte Ansicht der in 4 gezeigten Vakuumerzeugungseinheit 102. 4 zeigt eine fokussierte Ansicht der Vakuumerzeugungseinheit 102 im Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 von 1, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Die in 4 gezeigte Vakuumerzeugungseinheit ist eine Coanda-Effekt (das heißt, Luftverstärker) Vakuumpumpe 106. Die Coanda-Effekt Vakuumpumpe injiziert Druckluft an einem Einlass 103. Der Einlass 103 richtet die Druckluft durch eine interne Kammer 302 zu einem Seitenwandflansch 304. Die Druckluft kurvt, unter Verwendung des Coanda-Effekts, um den Seitenwandflansch 304 herum und strömt entlang einer inneren Seitenwand 206. Als ein Ergebnis der Bewegung der Druckluft wird eine Vakuumkraft in derselben Richtung wie die Strömung der Druckluft entlang der inneren Seitenwand 306 erzeugt. Dementsprechend erstreckt sich eine Saugrichtung nach oben durch die Vakuumöffnung 138.
5 zeigt eine beispielhafte Platte 150, die aus der Vielzahl von Öffnungen 160 gebildet wird, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Während die Platte 150 mit einer rechteckigen Grundfläche dargestellt ist, wird, wie vorstehend diskutiert, in Betracht gezogen, dass jede Geometrie implementiert werden kann (zum Beispiel kreisförmig, nicht kreisförmig), abhängig, zumindest zum Teil, von dem handzuhabenden Material, einem Roboter, der das Vakuumwerkzeug 100 steuert und/oder regelt, und/oder Komponenten des Vakuumwerkzeugs 100. Weiter wird in Betracht gezogen, dass in beispielhaften Aspekten auf dem Vakuumwerkzeug eine erste Platte für eine zweite Platte ersetzt werden kann. Zum Beispiel mag, anstelle als ein Ergebnis eines Wechsels im Material, Teilen und so weiter ein gesamtes Vakuumwerkzeug auszuwechseln, stattdessen die Platte 150 auf einem bestimmten Vakuumwerkzeug gewechselt werden, um dem Vakuumwerkzeug alternative Eigenschaften zu verleihen (zum Beispiel mag eine erste Platte wenige große Öffnungen aufweisen und eine zweite Platte mag viele kleine Öffnungen aufweisen).
Die Vielzahl von Öffnungen 160 kann definiert sein, zumindest teilweise, durch eine Geometrie (zum Beispiel kreisförmig, gestrichelt, bauchig, rechteckig), Größe (zum Beispiel Durchmesser, Radius (zum Beispiel Radius 166), Fläche, Länge, Breite), Offset (zum Beispiel Offset 169) von Elementen (zum Beispiel Abstand von einer Außenkante, Abstand von einem nichtporösen Abschnitt) und Abstandsmaß (zum Beispiel Abstand zwischen Öffnungen (zum Beispiel Abstandsmaß 168)). Das Abstandsmaß von zwei Öffnungen ist definiert als ein Abstand von einer ersten Öffnung (zum Beispiel erste Öffnung 162) zu einer zweiten Öffnung (zum Beispiel zweite Öffnung 164). Das Abstandsmaß kann auf vielfältige Weisen gemessen werden. Beispielsweise kann das Abstandsmaß gemessen werden von den am nächsten liegenden zwei Punkten von zwei Öffnungen, von der Mitte des Oberflächengebiets von zwei Öffnungen (zum Beispiel Mitte von kreisförmigen Öffnungen), von einem bestimmten Merkmal von zwei Öffnungen.
Die Größe der Öffnungen kann definiert sein basierend auf einem Oberflächen-Flächenbetrag (oder einer Variablen zum Berechnen eines Oberflächengebiets), der von jeder Öffnung exponiert wird. Beispielsweise stellt eine Durchmessermessung einen Hinweis auf die Größe einer kreisförmigen Öffnung bereit.
Die mit den Öffnungen assoziierten Variablen können abhängig von gewünschten Eigenschaften eines Vakuumwerkzeugs angepasst werden. Zum Beispiel mag ein nichtporöses Material geringer Dichte nicht viel Vakuumkraft erfordern, um unter normalen Betriebsbedingungen das Material in Kontakt mit dem Vakuumwerkzeug zu halten. Andererseits mag jedoch ein großes, poröses Maschenmaterial einen signifikanten Betrag an Vakuumkraft erfordern, um unter normalen Betriebsbedingungen das Material gegen das Vakuumwerkzeug zu halten. Um daher den Betrag an Energie zu begrenzen, der in das System eingebracht wird (zum Beispiel die Menge an Druckluft, um eine Coanda-Effekt Vakuumpumpe zu betreiben, Elektrizität, um eine mechanische Vakuumpumpe zu betreiben), kann eine Optimierung der Öffnungen implementiert werden.
Zum Beispiel kann eine Variable, die für typische Materialien, die in einer Schuhindustrie, Bekleidungsindustrie und ähnlichem gehandhabt werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, Öffnungen beinhalten, die einen Durchmesser zwischen 0,5 und 5 Millimeter (mm), zwischen 1 mm und 4 mm, zwischen 1 mm und 3 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm und ähnliches aufweisen. Es werden jedoch auch Öffnungen mit größerem und kleinerem Durchmesser (oder vergleichbarem Oberflächengebiet) in Betracht gezogen. Auf ähnliche Weise kann das Abstandsmaß im Bereich zwischen 1 mm und 8 mm, zwischen 2 mm und 6 mm, zwischen 2 mm und 5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm, 5,5 mm, 6 mm und ähnlichem liegen. Es werden jedoch ebenfalls größere und kleinere Abstandsmaße in Betracht gezogen.
Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass in Aspekten der vorliegenden Erfindung eine variable Größe und ein variables Abstandsmaß implementiert werden können. So kann zum Beispiel ein zusammengesetztes Teil aus sowohl einem porösen Materialabschnitt und einem nichtporösen Materialabschnitt unterschiedliche Variablen verwenden, um dasselbe Manipulationsniveau zu erzielen. In diesem Beispiel können Variablen implementiert werden, die zu einer Reduktion der notwendigen Vakuumkraft in einem Bereich, der von dem nichtporösen Material kontaktiert werden soll, und zu höheren Vakuumkräften in einem Bereich, der von dem porösen Material kontaktiert werden soll, implementiert werden. Weiter kann in Kombination ein System zum maschinellen Sehen oder ein anderes Identifizierungssystem verwendet werden, um sicherzustellen, dass eine richtige Platzierung des Materials mit Bezug auf die Vielzahl von Öffnungen erfolgt. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass eine Beziehung zwischen Abstandsmaß und Größe verwendet werden kann, um die Vielzahl von Öffnungen zu lokalisieren. Zum Beispiel kann ein Abstandsmaß von einer größer bemessenen Öffnung größer sein als ein Abstandsmaß von einer kleiner bemessenen Öffnung (oder umgekehrt).
Eine zusätzliche Variable ist der Offset. In einem beispielhaften Aspekt ist der Offset ein Abstand einer Öffnung von einer Außenkante der Platte 150. Unterschiedliche Öffnungen können unterschiedliche Offsets aufweisen. Weiter können unterschiedliche Kanten unterschiedliche Offsets implementieren. So kann zum Beispiel ein Offset entlang einer Vorderkante sich von einem Offset entlang einer Seitenkante unterscheiden. Der Offset kann in einem Bereich von keinem Offset bis 8 mm (oder mehr) liegen. In der Praxis mag ein Offset im Bereich von 1 mm bis 5 mm Eigenschaften beispielhafter Aspekte der vorliegenden Erfindung verwirklichen.
Die Vielzahl von Öffnungen 160 können in der Platte 150 ausgebildet werden unter Verwendung einer Vielzahl von Fertigungstechniken. Beispielsweise können die Öffnungen in die Platte 150 gestanzt, gebohrt, geätzt, gemeißelt, geschmolzen und/oder geschnitten werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Platte 150 aus einem Material gebildet, das sich durch Laserschneiden bearbeiten lässt. Beispielsweise können polymerbasierte Materialien und einige metallbasierte Materialien verwendet werden, in Verbindung mit Laserschneiden der Vielzahl von Öffnungen. Weiter wird in Betracht gezogen, dass die Geometrie der Öffnungen über die Erstreckung der Öffnung durch die Dicke der Platte hinweg variabel sein kann. Beispielsweise mag die Öffnung einen Durchmesser einer ersten Größe auf einer oberen Oberfläche der Platte und einen Durchmesser einer zweiten Größe auf der gegenüberliegenden unteren Oberfläche der Platte aufweisen. Diese Variabilität in der Geometrie kann in einer konischen Geometrie resultieren, die sich durch die Platte erstreckt. Weitere Geometrien werden hierin in Betracht gezogen (beispielsweise pyramidenförmig).
6 bis 15 stellen beispielhafte Auswahlen variabler Öffnungen bereit, ähnlich zu den mit Bezug auf 5 diskutierten, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Die folgenden Beispiele sind nicht als Beschränkung gedacht, sondern sind allein beispielhafter Natur. 6 zeigt nicht kreisförmige Öffnungen, die einen ersten Offset von 5 mm und einen zweiten Offset von 8 mm und ein Abstandsmaß von 7 mm haben. 7 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Offset und ein Abstandsmaß von 5 mm mit einem Durchmesser von 2 mm haben. 8 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 1 mm, ein Abstandsmaß von 2 mm und Offsets von 4 mm und 5 mm haben. 9 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 2 mm, ein Abstandsmaß von 4 mm und Offsets von 5 mm und 4 mm haben. 10 zeigt beispielhafte geometrische Öffnungen, die ein Abstandsmaß von 4 mm und Offsets von 5 mm haben. 11 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 1 mm, ein Abstandsmaß von 4 mm, und Offsets von 5 mm und 4 mm haben. 12 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 1 mm, ein Abstandsmaß von 5 mm und Offsets von 5 mm haben. 13 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 1,5 mm, ein Abstandsmaß von 4 mm und Offsets von 5 mm und 4 mm haben. 14 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 1,5 mm, ein Abstandsmaß von 3 mm und Offsets von 4 mm haben. 15 zeigt kreisförmige Öffnungen, die einen Durchmesser von 2 mm, ein Abstandsmaß von 3 mm und Offsets von 5 mm und 4 mm haben. Wie vorstehend diskutiert, wird in Betracht gezogen, dass die Form, Größe, Abstandsmaß und Offset gleichmäßig oder variabel in jeder Kombination geändert werden können, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen.
Abhängig vom Grundriss der Platte 150, dem Offset, dem Abstandsmaß, der Geometrie der Öffnungen, dem Layout der Öffnungen und der Größe der Öffnungen kann jede Anzahl von Öffnungen verwendet werden. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass die Platte 150 von 16 von 11.000 bis 11.500 Öffnungen aufweisen kann. In einem besonderen Aspekt wird angedacht, dass etwa 11.275 Öffnungen auf der Platte 150 von 16 verwendet werden. Weiter kann die Platte 150 von 19 (hiernach diskutiert) aus 4.500 bis 4.750 Öffnungen gebildet sein. Es wird insbesondere in Betracht gezogen, dass eine beispielhafte Platte von 19 4.700 Öffnungen enthält.
Änderungen an der Vakuumerzeugungseinheit 102, der Platte 150 und der Gesamtgröße des Vakuumwerkzeugs 100 können den Luftverbrauch und den Druck beeinflussen, wenn eine Coanda-Effekt Vakuumpumpe oder eine Venturi Vakuumpumpe verwendet wird. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass eine gegebene Coanda-Effekt Vakuumpumpe 50 g/cm² bzw. 0,5 N/cm² an Vakuumkraft erzeugt. Um ein solches Vakuumniveau zu erreichen, wird in Betracht gezogen, dass ein pneumatischer Druck von 0,55 bis 0,65 MPa dem Vakuumwerkzeug zugeführt wird. Das Luftverbrauchsvolumen, um ein hinreichendes Vakuum zu erzeugen, kann auch von den Variablen abhängen. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass ein Luftverbrauch von 1.400 slpm für das Vakuumwerkzeug 100 von 16 verwendet werden mag. Weiter wird in Betracht gezogen, dass ein Luftverbrauch von 840 slpm für das Vakuumwerkzeug 100 von 19 (im nachfolgenden diskutiert) verwendet werden mag. Weiter wird in Betracht gezogen, dass ein Luftverbrauch von 360 slpm für das Vakuumwerkzeug 100 von 22 (im nachfolgenden diskutiert) verwendet werden mag. Wie vorstehend diskutiert, kann auch der Grundriss (zum Beispiel die Fläche der Oberfläche der Platte 150) die Vakuumkraft, den Luftverbrauch und ähnliche beeinflussen. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass die Platte 150 von 19 einen Grundriss von ungefähr 625 mm mal 340 mm aufweist. Ähnlich wird in Betracht gezogen, dass die Platte 150 von 19 einen Grundriss von ungefähr 380 mm mal 240 mm aufweist. Selbstverständlich wird in Betracht gezogen, dass die Proportionen eines Vakuumverteilers basierend auf einem gewünschten Niveau der Vakuumkraft, Grundriss und weiteren Variablen geändert werden kann.
16 zeigt eine explodierte Ansicht eines Fertigungswerkzeugs 10, das gebildet wird durch ein Vakuumwerkzeug 100, ein verfeinertes Vakuumwerkzeug 500, und eine Ultraschallschweißeinheit 200, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Anders als das mit Bezug auf 1 und 2 diskutierte Vakuumwerkzeug 100 inkorporiert das Vakuumwerkzeug 100 von 16 eine Vielzahl von Vakuumerzeugungseinheiten 102, Vakuumverteiler 110 und Vakuumverteilungshohlräumen 140 in ein vereinheitlichtes Vakuumwerkzeug 100. Wie hiernach beschrieben werden wird, können Vorteile verwirklicht werden durch die Fähigkeit, die Vakuumkraft in einzelnen Abschnitten des Vakuumwerkzeugs 100 selektiv zu aktivieren/zu deaktivieren. Indem Abschnitte des Vakuumwerkzeugs 100 segregiert sind, kann zusätzlich eine größere Kontrolle der kontinuierlichen Vakuumkraft erzielt werden.
Das Fertigungswerkzeug 10 umfasst auch ein Kopplungselement 300. Das Kopplungselement 300 ist ein Merkmal des Fertigungswerkzeugs 10 (oder des Vakuumwerkzeugs 100 oder der Ultraschallschweißeinheit 200 einzeln), welches es einem Positionierungselement 310 (nicht dargestellt) erlaubt, die Position, Höhe und und/oder Orientierung des Fertigungswerkzeugs 10 zu manipulieren. Zum Beispiel kann das Kopplungselement 300 erlauben, dass das Fertigungswerkzeug einem computer-numerisch gesteuerten (CNC) Roboter hinzugefügt wird, der eine Reihe von Anweisungen aufweist, die auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium verkörpert sind, welche, wenn sie von einem Prozessor und einem Speicher ausgeführt werden, den CNC Roboter dazu veranlassen, eine Reihe von Schritten auszuführen. Zum Beispiel kann der CNC Roboter die Vakuumerzeugungseinheit(en) 102, die Ultraschallschweißeinheit 200 und/oder die Position, an der sich das Fertigungswerkzeug 10 befindet, steuern und/oder regeln. Das Kopplungselement 300 kann daher die zeitweilige oder dauerhafte Kopplung des Fertigungswerkzeugs 10 an ein Positionierungselement 310, wie einem CNC Roboter, ermöglichen.
Wie vorstehend diskutiert, können Aspekte der vorliegenden Erfindung Abschnitte des Fertigungswerkzeugs 10 mit der Absicht bilden, die Masse zu minimieren. Als solches beinhaltet die Vielzahl von Vakuumverteilern 110 von 16 Abschnitte 113 reduzierten Materials. Die Abschnitte 113 reduzierten Materials eliminieren Abschnitte von was andernfalls eine gleichförmige äußere obere Oberfläche sein könnte. Die Einführung von Abschnitten 113 reduzierten Materials reduziert das Gewicht des Fertigungswerkzeugs 10, um zu ermöglichen, dass ein potentiell kleineres Positionierungselement 310 verwendet werden kann, was Raum und Kosten sparen kann. Weitere Orte für Abschnitte 113 reduzierten Materials sind um das Vakuumwerkzeug 100 herum angedacht (zum Beispiel Seite, unten, oben).
Aspekte der vorliegenden Erfindung mögen jedoch wünschen, ein Grad an Steifigkeit der Vielzahl von Vakuumverteilern 110 beizubehalten, die von einem einzelnen Kopplungselement 300 getragen werden. Um ein Grad an Steifigkeit beizbehalten, während dennoch die Abschnitte 113 reduzierten Materials eingeführt werden, können auch Versteifungsabschnitte 115 eingeführt werden. Zum Beispiel können sich Versteifungsabschnitte 115 von einem Vakuumverteiler 110 zu einem anderen Vakuumverteiler 110 erstrecken. Weiter wird in Betracht gezogen, dass aus ähnlichen Gründen, in Aspekten der vorliegenden Erfindung, Versteifungsabschnitte 115 in der Nähe des Kopplungselements 300 enthalten sind.
In 16 ist aus Darstellungsgründen die Platte 150 von der Vielzahl von Vakuumverteilern 110 getrennt. Als ein Ergebnis ist eine innere Plattenoberfläche 152 sichtbar. In einem beispielhaften Aspekt ist die innere Plattenoberfläche 152 mit einem Bodenabschnitt der Vielzahl von Vakuumverteilern 110 gepaart, unter Bildung einer luftdichten Verbindung.
Das Vakuumwerkzeug 100 umfasst eine Vielzahl von Vakuumerzeugungseinheiten 102, Vakuumverteilern 110 und zugeordneten Vakuumverteilungshohlräumen 140. Es wird in Betracht gezogen, dass in einem Vakuumwerkzeug 100 jede beliebige Anzahl von diesen verwendet werden kann. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass 10, 8, 6, 4, 2, 1 oder jede beliebige Anzahl von Einheiten kombiniert werden kann, um ein kohäsives Vakuumwerkzeug 100 zu bilden. Weiter kann jeder Grundriss ausgebildet werden. Während in 16 ein rechteckiger Grundriss gezeigt ist, wird zum Beispiel in Betracht gezogen, dass stattdessen eine quadratische, dreieckige, kreisförmige, nicht kreisförmige, eine dem Teil entsprechenden Form oder ähnliches implementiert werden kann. Zusätzlich kann in verschiedenen Aspekte die Größe der Vakuumerzeugungseinheit 102 und/oder des Vakuumverteilers 110 variiert werden (zum Beispiel ungleichmäßig). Zum Beispiel, in einem beispielhaften Aspekt, wo eine größere Konzentration von Vakuumkraft für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist, kann ein kleinerer Vakuumverteiler verwendet werden, und wo eine weniger konzentrierte Vakuumkraft benötigt wird, kann ein größerer Vakuumverteiler implementiert werden
Das Fertigungswerkzeug 10 ist mit dem verfeinerten Vakuumwerkzeug 500 dargestellt, das mittels der Ultraschallschweißeinheit 200 an das Vakuumwerkzeug 100 gekoppelt ist. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug 500 stattdessen an einem beliebigen Ort und in jeder beliebigen Richtung direkt oder indirekt an einen oder mehrere Abschnitte des Vakuumwerkzeugs 100 gekoppelt sein kann.
16 bis 21 zeigen beispielhafte Fertigungswerkzeuge 10; es sei jedoch verstanden, dass in jedem Aspekt eine oder mehrere Komponenten hinzugefügt oder entfernt werden können. Zum Beispiel umfasst jeder Aspekt eine Ultraschallschweißeinheit 200, ein verfeinertes Vakuumwerkzeug 500, und ein Vakuumwerkzeug 100, aber es wird erwogen, dass die Ultraschallschweißeinheit gänzlich eliminiert werden kann und dass zusätzliche verfeinerte Vakuum hinzugefügt oder weggelassen werden können. Weiter wird erwogen, dass auch zusätzliche Merkmale inkorporiert werden können. In beispielhaften Aspekten können beispielsweise Systeme zum maschinellen Sehen, Klebstoffapplikatoren (zum Beispiel Sprühen, Walzenauftrag und andere Aufbringungsverfahren), mechanische Befestigungskomponenten, Druckapplikatoren, Aushärtevorrichtungen (zum Beispiel ultraviolettes Licht, infrarotes Licht, Wärmeapplikatoren und chemische Applikatoren) und ähnliches ganz oder teilweise inkorporiert werden. Wie hierin verwendet, ist ein Befestigungswerkzeug eine Werkzeugkategorie, welche Klebstoffapplikatoren, mechanische Befestigungskomponenten, Druckapplikatoren, Aushärtevorrichtungen und ähnliches umfasst.
Die Ultraschallschweißeinheit 200 besteht in einem beispielhaften Aspekt aus einem Stapel, der aus einem Ultraschall-Schweißhorn 210 (das auch als Sonotrode bezeichnet werden kann), einem Konverter 220 (der auch als piezoelektrischer Transducer bezeichnet werden kann) und einem Booster (nicht bezeichnet) gebildet ist. Die Ultraschallschweißeinheit 200 kann weiter aus einem elektronischen Ultraschallgenerator (der auch als eine Stromversorgung bezeichnet werden kann) und einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung gebildet sein. Der elektronische Ultraschallgenerator kann verwendbar sein, um ein Wechselstromsignal hoher Leistung mit einer Frequenz abzugeben, die der Resonanzfrequenz des Stapels (zum Beispiel Horn, Konverter und Booster) entspricht Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung steuert und/oder regelt die Abgabe der Ultraschallenergie von der Ultraschallschweißeinheit an ein oder an mehrere Teile.
Innerhalb des Stapels wandelt der Konverter das von dem elektronischen Ultraschallgenerator erhaltene elektrische Signal in eine mechanische Vibration. Der Booster modifiziert die Amplitude der Vibration von dem Konverter. Das Ultraschallschweißhorn wendet die mechanische Vibration auf den oder auf die zu verschweißenden Teile an. Das Ultraschallschweißhorn ist aus einem distalen Ende 212 gebildet, das angepasst ist, um ein Teil zu kontaktieren.
17 zeigt eine Draufsicht des zuvor in 16 gezeigten Fertigungswerkzeugs 10, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Die perspektivische Draufsicht von 17 bietet eine beispielhafte Ansicht einer potentiellen Orientierung einer Vielzahl von Vakuumverteilern 110, um ein Vakuumwerkzeug 100 zu bilden. Wie hiernach mit Bezug auf 10 beschrieben werden wird, können verschiedene Kombinationen Vakuumerzeugungseinheit 102/Vakuumverteiler 110 selektiv aktiviert und/oder deaktiviert werden, um bestimmte Teile zu manipulieren.
18 zeigt eine seitliche Perspektivansicht des Zuvor in 16 gezeigten Fertigungswerkzeugs 10, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung.
19 zeigt eine explodierte Perspektivansicht eines Fertigungswerkzeugs 10, das sechs diskrete Vakuumverteiler 110, drei verfeinerte Vakuumwerkzeuge 500 und eine Ultraschallschweißeinheit umfasst, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Die Platte 150 in diesem beispielhaften Aspekt ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 160 und Abschnitten 170 ohne Öffnungen gezeigt. Der Abschnitt 170 ohne Öffnungen ist ein Abschnitt der Platte 150, durch den sich keine Öffnungen erstrecken. Zum Beispiel kann die Platte 150 entlang einem Segment, wo zwei Vakuumverteiler 110 konvergieren, einen Abschnitt 170 ohne Öffnungen aufweisen, um zu verhindern, dass Vakuum zwischen den zwei zugeordneten Vakuumverteilungshohlräumen 140 kreuzweise zugeführt wird. Weiter wird in Betracht gezogen, dass sich ein Abschnitt 170 ohne Öffnungen entlang einem Segment erstrecken kann, in dem die Platte 150 (temporär oder permanent) mit einem oder mehreren Abschnitten des bzw. der Vakuumverteiler(s) 110 verbunden ist. Nochmals weiter, wird in Betracht gezogen, dass ein oder mehrere Abschnitte ohne Öffnungen in die Platte 150 integriert sind, um die Platzierung der Vakuumkraft in verteilter Form entlang der äußeren Plattenoberfläche 158 besser zu kontrollieren bzw. zu steuern und/oder zu regulieren. Zusätzlich kann der Abschnitt 170 ohne Öffnungen in einem Bereich implementiert sein, der dazu gedacht ist, in Kontakt mit nachgiebigen (und anderen Eigenschaften) Materialabschnitten zu kommen, die nicht gut auf die Anwendung von Vakuumkraft, wie sie von einer oder mehreren Öffnungen übertragen wird, reagieren.
Die drei verfeinerten Vakuumwerkzeuge sind mit 507, 508 und 509 bezeichnet. Wie vorstehend diskutiert, wird in Betracht gezogen, dass jede Anzahl von verfeinerte Vakuumwerkzeugen an jedem Ort in jeder Orientierung verwendet werden kann. Wie in 19 gezeigt, wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug 507 in einem ersten Quadranten ist, der die Ultraschallschweißeinheit 200 umgibt, das verfeinerte Vakuumwerkzeug 508 in einem zweiten Quadranten ist und das verfeinerte Vakuumwerkzeug 509 in einem dritten Quadranten ist. In dieser Konfiguration nimmt das Vakuumwerkzeug 100 einen vierten Quadranten. Daher wird in Betracht gezogen, dass ein oder mehrere verfeinerte Vakuumwerkzeuge um einen oder mehrere Abschnitte eines Fertigungswerkzeugs angeordnet sein können. In einem beispielhaften Aspekt können zwei oder mehr verfeinerte Vakuumwerkzeuge, die Merkmale eines Fertigungswerkzeugs umgeben, eine für das Manipulieren eines gewünschten Materials erforderliche Werkzeugbewegung reduzieren (es zum Beispiel einem Vakuumwerkzeug erlauben, näher dem gewünschten Kontaktpunkt auf dem Material zu sein an gegebenen Raumpunkten für das Fertigungswerkzeug). In diesem Beispiel kann jedes der verfeinerten Vakuumwerkzeuge unabhängig von den anderen sein; es ist jedoch auch angedacht, dass ein oder mehrere verfeinerte Vakuumwerkzeug abhängig von einem oder mehreren anderen (verfeinerten oder verteilten) Vakuumwerkzeugen sein können.
20 zeigt eine perspektivische Draufsicht des zuvor mit Bezug auf 19 beschriebenen Fertigungswerkzeugs 10, in Übereinstimmung mit beispielhaften Aspekten der vorliegenden Erfindung. Insbesondere sind sechs diskrete Vakuumwerkzeugabschnitte identifiziert als ein erster Vakuumabschnitt 402, ein zweiter Vakuumabschnitt 404, ein dritter Vakuumabschnitt 406, ein vierter Vakuumabschnitt 408, ein fünfter Vakuumabschnitt 410 und ein fünfter Vakuumabschnitt 412. In einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann ein oder können mehrere Vakuumabschnitte selektiv aktiviert und deaktiviert werden. Es sei verstanden, dass diese Funktionalität auf alle hierin angegebenen Aspekte angewendet werden kann, der kürze halber aber nur mit Bezug auf die vorliegende 20 beschrieben wird.
Es wird insbesondere in Betracht gezogen, dass wenn ein Teil (zum Beispiel ein durch das Fertigungswerkzeug 10 zu manipulierendes Fertigungsteil) nur einen Abschnitt des gesamten Grundrisses des Vakuumwerkzeugs 100 benötigt, dann können nicht verwendete Abschnitte des Vakuumwerkzeugs 100 deaktiviert werden (oder es kann darauf verzichtet werden, diese zu aktivieren) so dass in diesen Abschnitten keine Vakuumkraft erzeugt wird. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass ein Platzierungshilfsmittel, Systeme zum maschinellen Sehen, bekannte Teiletransferstelle und ähnliches verwendet werden können als weitere Hilfe zum Bestimmen, welche Abschnitte des Vakuumwerkzeugs 100 selektiv aktiviert/deaktiviert werden können. Wenn zum Beispiel ein durch das Fertigungswerkzeug zu manipulierendes Teil eine Oberfläche aufweist, die lediglich die Aktivierung von zwei Vakuumwerkzeugabschnitten erfordert, dann kann es vorteilhaft sein, die Vakuumwerkzeugabschnitte 410 und 412, Vakuumabschnitte 406 und 408, oder die Vakuumabschnitte 412 und 408 zu verwenden. Die Bestimmung der Vakuumabschnitte kann von der Entfernung abhängen, um die sich das Fertigungswerkzeug aus einer Position bewegen muss, um die aktivierten Abschnitte über das Teil zu bringen. Zusätzlich kann die Bestimmung von dem Ort von einem oder von mehreren Werkzeugen (zum Beispiel der Ultraschallschweißeinheit 200) abhängen, die auf die manipulierten Teile angewendet werden (zum Beispiel kann es vorteilhaft sein, zwei Vakuumabschnitte nahe der Ultraschallschweißeinheit 200 zu verwenden, wenn es beabsichtigt ist, die Ultraschallschweißeinheit 200 nach der Manipulation zu verwenden).
Die Steuerung und/oder Regelung der verschiedenen Vakuumabschnitte kann verwirklicht werden unter Verwendung eines Rechnersystems, das einen Prozessor und einen Speicher aufweist. Beispielsweise können Logik, Anweisungen, Verfahrensschritte und/oder ähnliches, die auf einem computerlesbaren Medium verkörpert sind, welche, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass die verschiedenen Vakuumabschnitte aktiviert/deaktiviert werden.
Ein anderer Unterschied zwischen einem verteilten Vakuumwerkzeug und einem verfeinerten Vakuumwerkzeug kann basierend auf der Verwendung von verfügbaren Öffnungen identifiziert werden. Allgemein wird das verteilte Vakuumwerkzeug eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, die nicht von einem manipulierten Teil verdeckt werden. In dieser Beziehung ist das verteilte Vakuumwerkzeug entworfen mit Blick auf einen erwarteten Verlust an Vakuumdruck um einen internen Hohlraum während des Manipulierens eines Teils als eine Folge der einen oder mehreren nicht bedeckten Öffnungen. Im Gegensatz dazu kann das verfeinerte Vakuumwerkzeug so entworfen sein, dass alle Öffnungen durch ein manipuliertes Teil verdeckt werden. In diesem Sinn kann das verfeinerte Vakuumwerkzeug entworfen werden mit einer Erwartung einer höheren Effizienz der Nutzung des Vakuumdrucks, basierend auf der erwarteten vollständigen Nutzung der Öffnungen. Anders gesagt hat, in einem beispielhaften Aspekt, das verteilte Vakuumwerkzeug, im Zustand des Manipulierens eines Teils, eine größere Anzahl an nicht verdeckten Öffnungen als ein verfeinertes Vakuumwerkzeug, das sich ebenfalls (aber nicht notwendiger Weise gleichzeitig) in einem Zustand des Manipulierens eines Teils befindet. Aus einer nochmals weiteren beispielhaften Sicht gesehen wird erwogen, dass das verteilte Vakuumwerkzeug im Zustand des Manipulierens eines Teils mehr Luft durch die Sammlung an zugeordneten Öffnungen passieren lässt als ein verfeinertes Vakuumwerkzeug dies im Zustand des Manipulierens eines Teils tut.
Wie vorstehend diskutiert, wird in Betracht gezogen, dass ein verfeinerter Vakuumwerkzeugabschnitt und ein verteilter Vakuumwerkzeugabschnitt eingerichtet sind, um unabhängig voneinander ein Teil zu manipulieren. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass das verfeinerte Vakuumwerkzeug und das verteilte Vakuumwerkzeug gleichzeitig auf einem gleichen Teil oder auf unterschiedlichen Teilen verwendet werden können. Darüber hinaus wird, wie mit Bezug auf 28 hiernach beschrieben wird, in Betracht gezogen, dass der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt aus einer Arbeitsebene, die von dem verteilten Vakuumwerkzeug verwendet wird, heraus bewegt werden kann, um eine unabhängige Benutzung des verteilten Vakuumwerkzeugs oder eine gleichzeitige Benutzung des verfeinerten und des verteilten Vakuumwerkzeugs zu erlauben.
Weiter wird in Betracht gezogen, dass ein System zum maschinellen Sehen inkorporiert werden kann, das ein Bild entweder von oben oder von unten erfasst, um den Ort eines Teils, den Ort eines Werkzeugs (zum Beispiel Ultraschallwerkzeug, Vakuumwerkzeug), die Ausrichtung von einem oder von mehreren Abschnitten (zum Beispiel eine Ausrichtung eines Teils relativ zu einem Werkzeug), Platzierung eines Teils, Orientierung eines Teils und ähnliche. In einem beispielhaften Aspekt wird eine Kameraperspektive in Draufsicht mit einem verfeinerten Vakuumwerkzeug und eine Perspektive von unten mit einem verteilten Vakuumwerkzeug verwendet. Diese Anordnung kann verwendet werden, um zu verhindern, dass das verteilte Vakuumwerkzeug das Teil verdeckt, und dass das Teil das verfeinerte Vakuumwerkzeug verdeckt. In einem weiteren Aspekt verwenden beide Werkzeuge eine gleiche Perspektive. Weiter wird in Betracht gezogen, dass jede Kombination von einer Kameraperspektive implementiert werden kann.
Ein verfeinertes Vakuumwerkzeug kann mit einem Drucksensor assoziiert sein. In einem beispielhaften Aspekt ist der Drucksensor eingerichtet, zu erkennen, wenn ein Teil manipuliert wird, und ob das Teil korrekt manipuliert wird. Wenn zum Beispiel das verfeinerte Vakuumwerkzeug eine Vakuumkraft auf ein Teil ausübt, wird ein erstes Druckniveau beobachtet, wenn Luft in die Öffnungen des Vakuumwerkzeugs strömen kann. Sobald ein Teil eine oder mehrere der Öffnungen blockiert, wird ein anderer Druck beobachtet als ein Ergebnis des begrenzten Luftstroms durch die Öffnungen. In einem beispielhaften Aspekt kann dieser Druckunterschied durch einen Drucksensor gemessen werden, der einen Druck eines internen Hohlraums des verfeinerten Vakuumwerkzeugs. Wenn ein Teil manipuliert wird und eine oder mehrere Öffnungen blockiert, kann in dem Hohlraum ein größerer Druck beobachtet werden als wenn die eine oder die mehreren Öffnungen nicht von dem Teil blockiert werden. Weiter kann ein anderes Druckniveau beobachtet werden, wenn ein Teil nicht richtig ausgerichtet ist und die erwarteten Öffnungen nicht richtig in Kontakt mit dem Teil stehen. Wenn zu viele der Öffnungen verdeckt sind auf Grund einer Fehlausrichtung des Teils, dann kann der Druck höher sein (das heißt, ein größerer Betrag an Vakuumdruck) als erwartet. Wenn zu wendige der Öffnungen verdeckt sind auf Grund eines fehlausgerichteten Teils, dann kann der Druck niedriger sein (das heißt, ein geringerer Betrag an Vakuumdruck) als erwartet. Es wird in Betracht gezogen, dass der Drucksensor als ein Qualitätskontrollmechanismus verwendet werden kann, um die Ausrichtung und andere Eigenschaften des Teils und des Werkzeugs sicherzustellen. Weiter wird in Betracht gezogen, dass alternativ oder ergänzen der Drucksensor auch in ein verteiltes Vakuumwerkzeug eingebaut werden kann. Der Drucksensor kann verwendet werden, um Aspekte des Vakuumwerkzeugs (zum Beispiel Betrag an Vakuumdruck, Werkzeugbewegung, Aktivierung anderer Werkzeugabschnitte und ähnliche) zu steuern und/oder zu regeln. Andere Sensoren sind ebenfalls angedacht, wie Kraftsensoren und ähnliche.
21 zeigt eine Seitenperspektive des Fertigungswerkzeugs 10 von 19, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung.
22 zeigt ein Fertigungswerkzeug 10, das ein Vakuumwerkzeug 100 und eine Ultraschallschweißeinheit 200 umfasst, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. In einem beispielhaften Aspekt ist das Vakuumwerkzeug 100 ein verfeinertes Vakuumwerkzeug. Insbesondere nutzt das Vakuumwerkzeug 100 von 22 eine Venturi Vakuumerzeugungseinheit 104. Eine Venturi Vakuumerzeugungseinheit verwendet, ähnlich wie eine Coanda-Effekt Vakuumpumpe, Druckluft, um eine Vakuumkraft zu erzeugen. Das Vakuumwerkzeug 100 von 22 unterscheidet sich von dem Vakuumwerkzeug 100 der zuvor diskutierten Figuren darin, dass das Vakuumwerkzeug 100 von 22 eine einzelne Öffnung verwendet, anstelle einer Platte mit einer Vielzahl von Öffnungen. In einem beispielhaften Aspekt kann die Konzentration der Vakuumkraft auf eine einzelne Öffnung einen größeren Grad an konzentrierter Teilemanipulation erlauben. Zum Beispiel können kleine Teile die nicht einmal die Aktivierung eines einzelnen ganzen Abschnitts eines Mehrabschnitts-Vakuumwerkzeugs erfordern, davon profitieren, durch das Ein-Öffnungs-Vakuumwerkzeug von 22 manipuliert zu werden.
Das Ein-Öffnungs-Vakuumwerkzeug von 22 verwendet einen Napf 161, um die Vakuumkraft von der Venturi Vakuumerzeugungseinheit 104 auf ein manipuliertes Teil zu übertragen. Der Napf 161 weist eine untere Oberfläche 159 auf, die eingerichtet ist, ein Teil zu kontaktieren. Zum Beispiel kann ein Oberflächenfinish, ein Oberflächenmaterial oder eine Größe der unteren Oberfläche geeignet sein, um ein zu manipulierendes Teil zu kontaktieren. Die untere Oberfläche 159 kann eine Ebene definieren, ähnlich beispielsweise zu der Ebene, die zuvor als von der äußeren Plattenoberfläche 158 von 18 definiert diskutiert wurde. Als solches wird in Betracht gezogen, dass das distale Ende 212 der Ultraschallschweißeinheit 200 relativ zur Ebene der unteren Oberfläche 159 definiert sein kann.
Es wird in Betracht gezogen, dass der Napf 161 basierend auf einem zu manipulierenden Teil angepasst werden kann. Wenn zum Beispiel ein Teil eine bestimmte Form, Porosität, Dichte und/oder Material hat, dann mag ein anderer Napf 161 verwendet werden. Weiter wird in Betracht gezogen, dass der Napf 161 in ein verfeinertes Vakuumwerkzeug wie mit Bezug auf 1 bis 3, 16 bis 21 und 26 bis 27 beschrieben, integriert ist. Daher kann, wie hierin beschrieben, eine Materialkontaktfläche für ein verfeinertes Vakuumwerkzeug einen Napf, wie etwa den Napf 161 umfassen. Weiter, kann, wenn eine Öffnung beschrieben wird, die Öffnung eines verfeinerten Vakuumwerkzeugs auch den Napf beinhalten.
Während zwei diskrete Kombinationen von Vakuumwerkzeug 100 und Ultraschallschweißeinheit 200 dargestellt sind, das Fertigungswerkzeug 10 von 22 zu bilden, wird in Betracht gezogen, dass jede Anzahl von Merkmalen implementiert werden kann. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Vakuumwerkzeugen 100 in Verbindung mit einer einzelnen Ultraschallschweißeinheit 200 verwendet werden. Ähnlich wird in Betracht gezogen, dass eine Vielzahl von Ultraschallschweißeinheiten 200 in Verbindung mit einem einzelnen Vakuumwerkzeug 100 implementiert werden kann. Weiter wird in Betracht gezogen, dass verschiedene Typen von Vakuumwerkzeugen zusammen implementiert werden können. Zum Beispiel kann ein Fertigungswerkzeug 10 aus einem Ein-Öffnungs-Vakuumwerkzeug und einem Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug gebildet sein (zum Beispiel 1). Nochmals weiter wird in Betracht gezogen, dass ein oder mehrere Ein-Öffnungs-Vakuumwerkzeuge mit einem oder mit mehreren Mehröffnungs-Vakuumwerkzeugen und einem oder mit mehreren Befestigungswerkzeugen gekoppelt sind. Als solches kann jede Anzahl von Merkmalen (zum Beispiel Werkzeuge) kombiniert werden.
23 zeigt eine perspektivische Draufsicht des Fertigungswerkzeugs von 22, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung.
24 zeigt eine Seitenperspektive des Fertigungswerkzeugs von 22, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Ein Offsetabstand 169 kann für das Fertigungswerkzeug 10 angepasst werden. Der Offsetabstand 169 ist ein Abstand zwischen dem distalen Ende 212 der Ultraschallschweißeinheit 200 und dem Napf 161.
25 zeigt eine perspektivische seitliche Schnittansicht eines Fertigungswerkzeugs 10, das gebildet ist aus einer einzelnen Öffnung und einer Ultraschallschweißeinheit 200, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Das Fertigungswerkzeug 10 von 25 inkorporiert einen beweglichen Kopplungsmechanismus, durch den es der Ultraschallschweißeinheit 200 ermöglicht ist, in eine Richtung senkrecht zu einer Ebene zu gleiten, die von der unteren Oberfläche 159 definiert ist. Um diese beispielhafte bewegliche Kopplung zu verwirklichen, ist ein Vorspannmechanismus 240 implementiert, um einen Betrag an Druck, den das distale Ende 212 auf ein Teil ausübt, zu regulieren, unabhängig von dem Druck, der in dieselbe Richtung durch das Kopplungselement 300 ausgeübt wird. In diesem Beispiel gleitet ein Flansch 214 in einem Kanal, dem der Vorspannmechanismus 240 entgegenwirkt. Während ein federartiger Abschnitt als der Vorspannmechanismus 240 dargestellt ist, wird in Betracht gezogen, dass jeder Mechanismus implementiert werden kann (zum Beispiel Schwerkraft, Gegengewicht, pneumatisch, hydraulisch, kompressiv, Zug und ähnliche).
In Verwendung wird in Betracht gezogen, dass eine Kraft ausgeübt werden kann auf ein Teil durch das Fertigungswerkzeug 10, die größer ist als für das Schweißen des Teils durch die Ultraschallschweißeinheit 200 notwendig. Als ein Ergebnis kann die größere Krafft effektiv sein, um ein Teil während einer Schweißoperation zu halten, während der Vorspannmechanismus 240 verwendet werden kann, um eine geeignete Druckkraft für eine gegenwärtige Schweißoperation anzuwenden. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass der Vorspannmechanismus 240 eine Bewegung des distalen Endes 212 über einen Bereich von Abständen zulassen kann. Der Bereich kann 1 mm bis 10 mm, 3 bis 6 mm, und/oder etwa 5 mm umfassen. Weiter wird in Betracht gezogen, dass der Vorspannmechanismus auch als ein Dämpfungsmechanismus verwendet werden kann, um die Auftreffkräfte zu reduzieren, die erfahren werden von dem einen oder den mehreren Abschnitten des Fertigungswerkzeugs 10 beim Kontaktieren von Objekten (zum Beispiel Teile, Arbeitsfläche).
Weiter wird in Betracht gezogen, dass das Vakuumwerkzeug 100 alternativ oder zusätzlich einen Vorspannmechanismus implementiert, So kann in einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung gewünscht sein, dass der Betrag an Druck, der von dem Vakuumwerkzeug 100 ausgeübt wird, kleiner als ein Druck ist, der durch das distale Ende 212 auf das Teil ausgeübt wird. Als ein Ergebnis kann eine Form von Vorspannmechanismus 240 verwendet werden, um kontrolliert einen Druck auf ein Teil durch das Vakuumwerkzeug 100 auszuüben.
Ein Betrag an Kraft, der von einem distalen Ende ausgeübt werden kann, das einen Vorspannmechanismus aufweist (oder keinen Vorspannmechanismus aufweist) kann im Bereich von 350 Gramm bis 2500 Gramm bzw. 3,5 N bis 25 N sein. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass der Betrag an Kraft, der von dem distalen Ende auf ein Teil ausgeübt wird, mit der Zunahme einer von einem Vorspannmechanismus zurückgelegten Strecke zunimmt. Daher mag eine Beziehung (zum Beispiel basierend auf einem Koeffizienten des Vorspannmechanismus) einen Betrag an Druck diktieren, der angewandt wird basierend auf einer zurückgelegten Strecke. In einer beispielhaften Operation, wie etwa dem Befestigen eines Basismaterials, eines Gewebematerials und einer Außenhaut während einer Schweißoperation, mögen etwa 660 Gramm an Kraft bzw. etwa 6,6 N ausgeübt werden. Es ist jedoch in Betracht gezogen, dass eine größere oder eine kleiner Kraft verwendet werden kann.
26 zeigt eine Perspektivansicht eines Fertigungswerkzeugs 2700, das ein Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug 2702 und eine Ultraschallschweißeinheit 2704 umfasst, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Während erwogen wird, dass Merkmale des Fertigungswerkzeugs 2700 ähnlich zu denjenigen sind, die oben mit anderen Fertigungswerkzeugen beschrieben wurden, stellt das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug 2702 zwei diskrete Öffnungen 2704 und 2706 bereit. Die Vielzahl von Öffnungen erlaubt in einem beispielhaften Aspekt eine größere Kontrolle und Platzierung von Material durch bereitstellen eines zweiten diskreten Kontaktpunkts zwischen dem Vakuumwerkzeug und dem Material.
Es wird in Betracht gezogen, dass die Öffnung 2704 und die Öffnung 2706 sich eines gemeinsamen Vakuumkraftgenerators bedienen, um einen Vakuumdruck zu erzeugen, welche die Manipulation eines Materials durch das Vakuumwerkzeug ermöglicht. Weiter wird in Betracht gezogen, dass die Öffnung 2704 und die Öffnung 2706 jeweils einen unabhängigen Vakuumkraftgenerator haben, um den Vakuumdruck zu erzeugen. Wie zuvor erläutert, kann die Vakuumkraft unter Verwendung eines geeigneten Generators/einer geeigneten Technik erzeugt werden (zum Beispiel mechanisch, Coanda, und/oder Venturi).
26 zeigt auch eine Schnittlinie 27-27, welche das Fertigungswerkzeug 2700 entlang einer inneren Ebene schneidet.
27 zeigt eine Innenansicht eines Fertigungswerkzeugs 2700 entlang der Schnittlinie 27-27 von 26, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Während in 27 spezifische Geometrien gezeigt sind, sei verstanden, dass jede Geometrie implementiert werden kann. Zum Beispiel kann ein Trageelement 2708, das verwendet wird, um sowohl die Öffnung 2706 als auch die Öffnung 2704 des Vakuumwerkzeugs 2702 zu tragen, von jeder Größe, Form, und/oder Orientierung sein, um eine gewünschte Manipulation eines Materials zu ermöglichen. Zum Beispiel kann ein Abstand 2710 zwischen der Öffnung 2704 und der Öffnung 2706 größer oder kleiner sein, abhängig von einer Anzahl an Faktoren. Zum Beispiel mögen die Größe, Form, Porosität und/oder an einem Material auszuführende Manipulation profitieren von einer größeren Spreizung oder einer kleineren Spreizung als der Abstand 2710. In einem beispielhaften Aspekt, wenn eine Drehmanipulation (zum Beispiel Drehung um eine vertikale Achse durch das Fertigungswerkzeug 2700) des Materials ausgeführt werden soll, mag es vorteilhaft sein, eine größere Spreizung zu haben, um entgegenzuwirken, dass ein Drehmoment des Materials die Positionierung des Materials relativ zum Fertigungswerkzeug 2700 verändert. In einem anderen Beispiel, wenn das zu manipulierende Material klein ist, mag eine kleinere Spreizung zwischen den Öffnungen gewünscht sein, um eine größere Kontaktfläche sicherzustellen.
In weiteren Aspekten wird erwogen, dass zusätzliche Öffnungen ein Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfassen. Zum Beispiel könne drei, vier oder mehr Öffnungen in Kombination verwendet werden, um eine Manipulation eines Materials zu erzielen. Weiter wird in Betracht gezogen, dass zusätzliche Beziehungen implementiert werden können. Zum Beispiel kann eine erste Öffnung benachbart einer ersten Seite eines Schweißwerkzeugs sein und eine zweite Öffnung kann benachbart einer zweiten (anderen) Seite des Schweißwerkzeugs sein (zum Beispiel Öffnungen, die an zwei oder mehr Punkten um ein Ultraschallschweißhorn angeordnet sind).
Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass die Öffnung 2704 und die Öffnung 2706 von unterschiedlicher Größe sind. Zum Beispiel kann eine erste der Öffnungen größer sein und in der Lage sein, eine größere Verbindungskraft mit dem Material aufzubauen, so dass die größere Öffnung hauptsächlich für die Manipulation des Materials zuständig ist. In diesem Beispiel stellt die zweite, kleinere Öffnung eine stabilisierende Verbindungskraft bereit, um unerwünschten Bewegungen des Materials entgegenzuwirken. Zum Beispiel kann eine größere Öffnung (zum Beispiel von größerem Durchmesser) an einem Ort auf dem Material bereitgestellt werden, das der Manipulation des Materials förderlich ist (zum Beispiel Schwerpunkt, geometrische Mitte und so weiter) und die zweite Öffnung ist versetzt, um eine bessere gehebelte Kontrolle über Drehbewegungen oder andere Bewegungen des Materials zu erhalten.
Nochmals weiter wird in Betracht gezogen, dass die erste Öffnung und die zweite Öffnung unterschiedliche Niveaus an Vakuumkraft bereitstellen können. Zum Beispiel kann eine erste Öffnung eine größere Vakuumkraft erzeugen (zum Beispiel eine größere Diskrepanz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck, der durch die Öffnung strömt, haben) als die zweite Öffnung. Dies kann auf verschiedene in Betracht gezogene Weisen verwirklicht werden. Wenn zum Beispiel eine Coanda und/oder eine Venturi-basierte Vakuumerzeugungseinheit verwendet wird, kann das Luftvolumen und/oder der Luftdruck erhöht werden, um ein höheres Vakuum zu erzeugen (oder vermindert werden, um eine erzeugte Vakuumkraft zu vermindern). Weiter wird in Betracht gezogen, dass ein oder mehrere Ventile (oder andere selektive Anpassungen) verwendet werden können (mit Bezug auf jede hierin vorgesehene Öffnung), um einen Betrag an Vakuumkraft, der an einer bestimmten Öffnung erfahren wird, zu begrenzen.
28 zeigt einen beispielhaften Aspekt eines Fertigungswerkzeugs 10, in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. 28 basiert teilweise auf dem wie in der oben diskutierten 18 gezeigten Fertigungswerkzeug 10. Das verfeinerte Vakuumwerkzeug 500 und die Ultraschallschweißeinheit 200 werden jedoch in einer oder in mehreren Richtungen relativ zum verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt 100 betätigt. Die unabhängige Aktuation von einem oder von mehreren Abschnitten des Fertigungswerkzeugs 10 ermöglicht, dass das Fertigungswerkzeug 10 dynamisch und vielseitig ist in Antwort auf unterschiedliche Fertigungsoperationen. Zum Beispiel kann das distale Ende 212 der Ultraschallschweißeinheit 200 von einer anfänglichen Ebene 604 angehoben werden, welche die äußere Oberfläche 158 des verteilten Vakuumwerkzeug 100, die ein Teil kontaktiert, stören mag. Das distale Ende 212 kann durch einen Aktuator 600 auf eine zweite Ebene 602 angehoben werden, die die Möglichkeit der Störung eines Teils durch das distale Ende 212 durch die äußere Oberfläche 158 des verteilten Vakuumwerkzeugs 100 reduziert. Wie in 28 gezeigt sind das Ultraschallwerkzeug 200 und das verfeinerte Vakuumwerkzeug 500 in der Lage, sich Übereinstimmung miteinander zu bewegen, basierend auf einem gemeinsamen Aktuator (zum Beispiel ein Pneumatikzylinder, eine elektromechanischer Aktuator, ein Hydraulikzylinder und ähnliche). Es ist jedoch auch angedacht, dass die Ultraschallschweißeinheit 200 unabhängig von dem verfeinerten Vakuumwerkzeug 500 betätigt werden kann.
Die Betätigung von einem oder von mehreren Abschnitten des Fertigungswerkzeugs 10, wie eine Ultraschallschweißeinheit und/oder ein verfeinertes Vakuumwerkzeug, kann mit einem computergesteuerten Prozess bewerkstelligt werden. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass eine Umgebung vom CNC-Typ die Position des einen oder der mehreren Abschnitte des Fertigungswerkzeugs steuert und/oder regelt in Antwort auf die Ausführung einer bestimmten Aktivität (zum Beispiel Teilemanipulation). Die Betätigung kann gesteuert und/oder geregelt werden durch ein oder mehrere elektrische Signale, Ventile und andere variable Steuerungen und/oder Regelungen, die eingerichtet sind, es dem einen oder den mehreren Abschnitten des Fertigungswerkzeugs zu erlauben sich zu heben, verkippen, drehen oder anderweitig relativ zu einem oder mehreren anderen Abschnitten des Fertigungswerkzeugs zu bewegen.
28 zeigt die Ultraschallschweißeinheit 200 und das verfeinerte Vakuumwerkzeug 500 vertikal versetzt, so dass das distale Ende 212 sich in der zweiten Ebene 602 befindet, die oberhalb der Ebene 604 liegt, in der das distale Ende 212 in einer vollständig ausgefahrenen vertikalen Position positioniert wäre (wie in 18 gezeigt). Wie zuvor angegeben, werden Drehbewegungen um eine Achse, welche das verfeinerte Vakuumwerkzeug/die Ultraschallschweißeinheit aus der Ebene 604 dreht, in Betracht gezogen. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass ein oder mehrere Abschnitte des Fertigungswerkzeugs 10 unabhängig betätigt werden können. Zum Beispiel kann ein erstes Vakuumwerkzeug unabhängig von einem zweiten verfeinerten Vakuumwerkzeug betätigt werden.
Beispielhafte Aspekte sind hierin zu veranschaulichenden Zwecken angegeben. Zusätzliche Ergänzungen/Aspekte sind ebenfalls in Betracht gezogen in Verbindung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel sind eine Anzahl, Größe, Ausrichtung und/der Form von Komponenten, Abschnitten und/oder Attributen innerhalb des Bereichs von Aspekten der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.

Claims

Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, umfassend: einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt eine Platte mit einer Vielzahl von Öffnungen umfasst, die sich durch eine innere Plattenfläche und eine äußere Plattenfläche erstrecken, wobei Luft durch die Vielzahl von Öffnungen von der äußeren Plattenfläche zur inneren Plattenfläche strömen kann, wenn der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert ist; und einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt, wobei das verfeinerte Vakuumwerkzeug physisch an das erste Vakuumwerkzeug gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt einen Coanda-Effekt Vakuumgenerator umfasst.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt einen Venturi-Effekt Vakuumgenerator umfasst.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verteilte Vakuumabschnitt eine andere Vakuumerzeugungseinheit nutzt als der verfeinerte Vakuumabschnitt.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt weniger Öffnungen als die Vielzahl von Öffnungen verwendet, die von dem verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt verwendet werden.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt aus zwei oder weniger materialkontaktierenden Öffnungen besteht.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt unabhängig von dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert werden kann.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt und der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt so gekoppelt sind, dass ein gemeinsames planes Material gleichzeitig von dem verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt und dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt manipuliert werden kann.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend ein Befestigungselement.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement zumindest ein Abschnitt eines Ultraschallschweißers ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, umfassend: eine Vielzahl von Vakuumverteilern, wobei jeder Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern an zumindest einen anderen Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt ist; eine Vakuumplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen einer ersten Größe, wobei die Vakuumplatte an die Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt ist, wobei die Vakuumplatte und die Vielzahl von Vakuumverteilern eine Vielzahl von Vakuumverteilungshohlräumen einschließen; und einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt mit einer Öffnung einer zweiten Größe, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt physisch mit zumindest einem der Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 11, wobei eine Vakuumkraft, die von dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt ausgeübt wird, unabhängig von einer Vakuumkraft, die von einem oder von mehreren der Vielzahl von Vakuumverteilern ausgeübt wird, aktiviert werden kann.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein erster Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern mit einer ersten Vakuumerzeugungseinheit gekoppelt ist, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt mit einer zweiten Vakuumerzeugungseinheit gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 13, wobei die erste Größe eine Fläche ist, die äquivalent ist zu einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 4 mm oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 14, wobei die erste Größe eine Fläche ist, die äquivalent ist zu einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 2 mm oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 15, wobei die zweite Größe eine Fläche ist, die äquivalent ist zu einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 2 mm oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 16, wobei das verfeinerte Vakuumwerkzeug aus zwei Öffnungen zum Manipulieren eines Materials besteht, oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 17, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt eine zweite Öffnung umfasst, von der zweiten Größe oder kleiner.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 18, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt physisch mit einem Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern und einem Befestigungswerkzeug gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, wobei das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst: einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt mit einer nicht kreisförmigen materialkontaktierenden Fläche, durch die sich eine Vielzahl von Öffnungen erstreckt; einen ersten Vakuumgenerator, wobei der erste Vakuumgenerator eingerichtet ist, eine Vakuumkraft zu erzeugen, die wirksam ist, ein Druckdifferential in der Nähe der nicht kreisförmigen materialkontaktierenden Fläche zu erzeugen; einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt mit vier oder weniger Öffnungen, funktionell mit einem zweiten Vakuumgenerator gekoppelt, wobei der erste Vakuumgenerator unabhängig von dem zweiten Vakuumgenerator betreibbar ist; und ein Befestigungswerkzeug, wobei das Befestigungswerkzeug, das verteilte Vakuumwerkzeug, und das verfeinerte Vakuumwerkzeug physisch so gekoppelt sind, dass eine Bewegung des verteilten Vakuumwerkzeugs es erlaubt, dass sich das Befestigungswerkzeug und das verfeinerte Vakuumwerkzeug ebenfalls bewegen.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, umfassend: einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt, der von einem Coanda-Effekt Vakuumgenerator angetrieben wird, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt eine Platte mit einer materialkontaktierenden Fläche umfasst, die nicht den Konturen eines zu manipulierenden Teils entspricht, wobei die Platte eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die sich durch eine innere Plattenfläche und eine äußere Plattenfläche erstrecken, wobei Luft durch die Vielzahl von Öffnungen von der äußeren Plattenfläche zur inneren Plattenfläche strömen kann, wenn der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert wird; und einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt, der von einem Venturi-Effekt Vakuumgenerator angetrieben ist, wobei das verfeinerte Vakuumwerkzeug physisch an das erste Vakuumwerkzeug gekoppelt und angepasst ist, einen kleineren Materialabschnitt zu manipulieren, als der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 21, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt weniger Öffnungen als die Vielzahl von Öffnungen verwendet, die von dem verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt verwendet werden.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 21 oder 22, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt aus zwei oder weniger materialkontaktierenden Öffnungen besteht.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 21 bis 23, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt eingreichtet ist, unabhängig von dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert zu werden.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 21 bis 24, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt und der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt so gekoppelt sind, dass ein gemeinsames planes Material gleichzeitig von dem verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt und dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt manipuliert werden kann.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, wobei das Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug umfasst: einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt mit einer nicht kreisförmigen materialkontaktierenden Fläche, durch die sich eine Vielzahl von Öffnungen erstreckt, wobei die nicht kreisförmige materialkontaktierende Fläche nicht den Konturen eines zu manipulierenden Teils entspricht; ein erster Vakuumgenerator, wobei der erste Vakuumgenerator eingerichtet ist, eine Vakuumkraft zu erzeugen, die wirksam ist, ein Druckdifferential in der Nähe der nicht kreisförmigen materialkontaktierenden Fläche zu erzeugen; und einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt mit vier oder weniger Öffnungen, funktionell mit einer zweiten Vakuumerzeugungseinheit gekoppelt, wobei der zweite Vakuumgenerator einen Venturi-Effekt nutzt, um eine Vakuumkraft zu erzeugen, und ausgebildet ist, einen kleineren Materialabschnitt zu manipulieren als der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt, wobei der erste Vakuumgenerator unabhängig von dem zweiten Vakuumgenerator betreibbar ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug, umfassend: eine Vielzahl von Vakuumverteilern, wobei jeder Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern an zumindest einen anderen Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt ist; eine Vakuumplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen einer ersten Größe, die sich durch eine innere Plattenfläche und eine äußere Plattenfläche der Vakuumplatte erstrecken, wobei die Vakuumplatte mit der Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt ist, wobei die Vakuumplatte und die Vielzahl von Vakuumverteilern eine Vielzahl von Vakuumverteilungshohlräumen einschließen, wobei eine materialkontaktierende Fläche der Vakuumplatte nicht den Konturen eines zu manipulierenden Teils entspricht; und einen verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt mit einer Öffnung einer zweiten Größe, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt physisch mit zumindest einem der Vielzahl von Vakuumverteilern gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 27, wobei eine Vakuumkraft, die von dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt ausgeübt wird, unabhängig von einer Vakuumkraft, die von einem oder mehreren der Vielzahl von Vakuumverteilern ausgeübt wird, aktiviert werden kann.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 27 oder 28, wobei ein erster Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern mit einem ersten Vakuumgenerator gekoppelt ist, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt mit einem zweiten Vakuumgenerator gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 29, wobei die erste Größe eine Fläche ist, die äquivalent ist zu einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 4 mm oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 30, wobei die erste Größe eine Fläche ist, die äquivalent ist zu einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 2 mm oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 31, wobei die zweite Größe eine Fläche ist, die äquivalent ist zu einer Kreisfläche mit einem Durchmesser von 2 mm oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 32, wobei das verfeinerte Vakuumwerkzeug aus zwei Öffnungen zum Manipulieren eines Materials besteht, oder weniger.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 33, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt eine zweite Öffnung der zweiten Größe oder kleiner umfasst.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 34, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt physisch mit einem Vakuumverteiler der Vielzahl von Vakuumverteilern und einem Befestigungswerkzeug gekoppelt ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 35, wobei die Vielzahl von Vakuumverteilern und die Vakuumplatte einen verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt bilden.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 36, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt einen Venturi-Effekt Vakuumgenerator umfasst.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 36 oder 37, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt weniger Öffnungen als die Vielzahl von Öffnungen verwendet, die von dem Vakuumwerkzeugabschnitt verwendet werden.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 36, 37 oder 38, wobei der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt aus zwei oder weniger materialkontaktöffnungen besteht.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 36 bis 39, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt eingerichtet ist, unabhängig von dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt aktiviert zu werden.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 36 bis 40, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt und der verfeinerte Vakuumwerkzeugabschnitt so gekoppelt sind, dass ein gemeinsames planes Material gleichzeitig von dem verteilten Vakuumwerkzeugabschnitt und dem verfeinerten Vakuumwerkzeugabschnitt manipuliert werden kann.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 27 bis 41, weiter umfassend ein Befestigungselement.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach Anspruch 42, wobei das Befestigungselement zumindest ein Abschnitt eines Ultraschallschweißers ist.
Mehröffnungs-Vakuumwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 36 bis 43, wobei der verteilte Vakuumwerkzeugabschnitt einen Coanda-Effekt Vakuumgenerator umfasst.