KR102032564B1

KR102032564B1 - 복수 기능 제조 도구

Info

Publication number: KR102032564B1
Application number: KR1020187034606A
Authority: KR
Inventors: 패트릭 코날 레간; 궈흥 이; 치흐치 창; 밍펭 젠
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2019-10-15
Also published as: US8858744B2; KR102325127B1; US20160074956A1; KR20190117822A; TW201341191A; US20130126067A1; CN107030723B; EP2780152A4; US20180178315A1; US20200215643A1; TW201725122A; TW201922511A; TWI659844B; US10272518B2; KR101925115B1; TWI710464B; TWI586538B; WO2013074941A1; EP2780152A1; EP3251539B1

Abstract

양태들은, 제조 도구를 위한 시스템들, 방법들, 및 장치들에 관한 것이다. 제조 도구는 단일화된 제조 도구로서 지농 툴 및 초음파 용접기를 포함한다. 제조 도구는, 이후에 연관된 초음파 용접기에 의해 용접되는, 제조 부품을 픽업하고 배치하기 위해 사용될 수 있을 것이다.

Description

복수 기능 제조 도구{MULTI-FUNCTIONAL MANUFACTURING TOOL}

전통적으로 제품을 제조하기 위해 사용되는 부품들은 사람의 손 또는 로봇 수단에 의해 픽업되고 제조하기 위한 위치에 배치된다.

그러나 현재 로봇 수단은, 일부 제조 시스템에서 비용 효율적으로 실행되도록 하기 위한, 제어, 솜씨(dexterity), 및 효율성의 수준을 제공하지 못하고 있다.

다양한 프로세스를 실행하는 자동화된 제조 시스템은 전통적으로 상이한 프로세스들을 각각 실행하기 위해 구분된 메커니즘에 의존해 왔다. 그러나, 주로 구분된 직무에 전용으로 사용되는 자동화 기계류를 구비하는 것은 제조의 관점에서 그리고 비용의 관점에서 비효율적일 수 있을 것이다.

본 발명의 양태들은 제조 도구를 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 제조 도구는 단일화된 제조 도구로서 진공 툴 및 초음파 용접기를 포함한다. 제조 도구는, 연관된 초음파 용접기로 이후에 용접하게 되는, 제조 부품을 픽업하고 배치하기 위해 사용될 수 있을 것이다.

본 개요는 이하의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 단순화된 형태의 개념들의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구항에 기재된 대상의 주요 특징들 또는 본질적인 특징들을 확인하고자 하는 것도 아니고, 청구항에 기재된 대상의 범위를 결정하는데 도움으로 사용될 의도도 아니다.

본 발명의 예시적인 실시예들이, 참조로 여기에 통합되는 첨부되는 도면들을 참조하여, 이하에서 구체적으로 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 예시적인 진공 툴의 평면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 진공 툴의 절단선 3-3에 평행한 절단선을 따르는 정면측 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 절단선 3-3을 따르는 진공 툴의 정면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 절단선 3-3을 따라 절단한 진공 발생기의 확대도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 양태들에 따른, 다수의 구멍을 포함하는 예시적인 플레이트를 도시한다.
도 6 내지 도 15는 본 발명의 양태들에 따른, 플레이트 내의 여러 구멍 변형예들을 도시한다.
도 16은 본 발명의 양태들에 따른, 진공 툴 및 초음파 용접기를 포함하는 제조 도구의 분해도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 양태들에 따른, 도 16에 이미 도시된 제조 도구의 평면도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 양태들에 따른, 도 16에 이미 도시된 제조 도구의 측면도를 도시한다.
도 19는 본 발명의 양태들에 따른, 6개의 구분된 진공 분배기를 포함하는 제조 도구의 분해도를 도시한다.
도 20은 본 발명의 예시적인 양태들에 따른, 도 19와 관련하여 앞서 설명된 제조 도구의 평면도를 도시한다.
도 21은 본 발명의 양태들에 따른, 도 19의 제조 도구의 측면도를 도시한다.
도 22는 본 발명의 양태들에 따른, 진공 발생기 및 초음파-용접기를 포함하는 제조 도구를 도시한다.
도 23은 본 발명의 양태들에 따른, 도 22의 제조 도구의 평면도를 도시한다.
도 24는 본 발명의 양태들에 따른, 도 22의 제조 도구의 측면도를 도시한다.
도 25는 본 발명의 양태들에 따른, 단일 구멍 진공 툴 및 초음파-용접기를 포함하는 제조 도구의 측단면도를 도시한다.
도 26은 본 발명의 양태들에 따른, 진공 툴 및 초음파-용접기를 포함하는 제조 도구를 이용한 다수의 제조 부품들을 결합하기 위한 방법을 도시한다.
도 27은 본 발명의 실시예를 실행하기에 적당한 예시적인 컴퓨팅 디바이스를 도시한다.

본 발명의 실시예들의 대상은, 법정 요건들을 충족시키기 위해, 여기에서 구체적으로 설명된다. 그러나, 설명 자체가 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 대신, 본 발명은, 청구되는 대상이 다른 현재의 또는 미래의 기술들과 함께, 본원 명세서에서 설명된 것과 유사한 다른 요소들 또는 요소들의 조합들을 포함하도록 다른 방식으로 실시될 수도 있다는 것이 예상한다.

본 발명의 양태들은, 제조 도구를 위한 시스템들, 방법들, 및 장치에 관한 것이다. 제조 도구는, 자동화된 제조 시스템 내에서, 다양한 재료, 다양한 형상, 다양한 부품 크기, 다양한 제조 프로세스, 및 다양한 위치와 함께 이용하는데, 매우 적응가능하다. 이러한 높은 레벨의 적응성은, 자동화된 제조 프로세스에서 중요 구성요소인 제조 도구를 제공한다. 이러한 것을 달성하기 위해, 제조 도구는, 단일의 위치와 관련된 부재로부터 취급될 수 있는 단일화된 제조 도구로서, 진공 툴 및 초음파 용접기를 포함한다. 제조 도구는, 이후에 연관된 초음파 용접기에 의해 용접되는, 제조 부품을 픽업하고 배치하기 위해 이용될 수 있다.

따라서, 일 양태에서, 본 발명은 제조 도구를 제공한다. 제조 도구는 제조 부품과 접촉하도록 형성되는 바닥면을 갖는 진공-동력형 부품 홀더를 포함한다. 제조 도구는 진공-동력형 부품 홀더에 결합되는 초음파 용접 혼(ultrasonic-welding horn)을 더 포함한다. 초음파 용접 혼은 제조 부품과 접촉하도록 형성되는 말단부(distal end)를 포함하고, 따라서 상기 말단부가 적어도 진공-동력형 부품 홀더의 바닥면에 의해 한정되는 평면까지 연장되도록 한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 진공-동력형 부품 홀더 및 초음파 용접 혼을 포함하는 제조 도구를 이용하여 다수의 제조 부품을 결합하는 방법을 제공한다. 방법은, 진공-동력형 부품 홀더가 제1 제조 부품에 인접하도록, 제조 도구를 배치하는 것을 포함한다. 방법은, 진공-동력형 부품 홀더의 바닥면을 통해 전달되는 진공력을 발생시키는 것을 더 포함한다. 방법은, 제1 제조 부품을 진공-동력형 부품 홀더의 적어도 일부분과 접촉하는 상태에서 일시적으로 유지하는 것을 더 포함한다. 부가적으로, 방법은 제1 제조 부품을 다수의 제조 부품 중의 제2 제조 부품으로 이송하는 것을 포함한다. 방법은, 진공-동력형 부품 홀더로부터 제1 제조 부품을 해방하는 것을 더 포함한다. 부가적으로, 방법은, 초음파 용접 혼이, 제1 제조 부품이 제2 제조 부품과 접촉하고 있는, 제1 제조 부품에 인접하도록 제조 도구를 배치하는 것을 포함한다. 방법은 또한 초음파 용접 혼을 통해 초음파 에너지를 인가하는 것을 포함한다. 초음파 에너지는 제1 제조 부품을 제2 제조 부품과 결합하는데 효과적이다.

본 발명의 제3 양태는 제조 도구를 제공한다. 제조 도구는 진공-동력형 부품 홀더를 포함한다. 진공-동력형 부품 홀더는 다수의 진공 분배기를 포함한다. 다수의 진공 분배기 각각은 다수의 진공 분배기 중 적어도 하나의 다른 진공 분배기에 결합된다. 진공-동력형 부품 홀더는 다수의 진공 발생기를 더 포함한다. 다수의 진공 발생기 각각은 다수의 진공 분배기 중 연관된 진공 분배기에 결합된다. 진공-동력형 부품 홀더는 제조 부품 접촉 표면을 더 포함한다. 제조 부품 접촉 표면은 다수의 진공 분배기에 결합된다. 제조 도구는 초음파 용접 혼을 더 포함한다. 초음파 용접 혼은, 초음파 용접 혼 및 진공-동력형 부품 홀더가 조화롭게 이동가능하도록, 적어도 부분적으로, 진공-동력형 부품 홀더에 결합된다.

본 발명의 실시예에 대한 개관이 간단하게 설명된 다음, 더욱 상세한 설명이 뒤따른다.

도 1은, 본 발명의 실시예들에 따른, 예시적인 진공 툴(100)의 평면도를 도시한다. 여러 양태들에서, 진공 툴(100)은 또한 진공-동력형(powered) 부품 홀더 로서 지칭될 수 있을 것이다. 예를 들어, 진공 툴(100)은, 자동화된(또는 부분적으로 자동화된) 제조 프로세스에서, 하나 이상의 부품들의 이동, 배치, 및/또는 유지를 위해, 이용될 수 있을 것이다. 진공 툴(100)에 의해 취급되는 부품들은, 강성(rigid)이거나, 가단성(malleable)있거나, 또는 특성들(예를 들어, 다공성, 비-다공성)의 임의의 조합을 가질 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 진공 툴(100)은, 적어도 부분적으로, 가죽, 폴리머들, 직물들(textiles), 고무, 발포체(foam), 망 및/또는 기타 등등으로 구성되는 부품을 픽업 및 배치하기 위한 기능을 한다.

진공 툴에 의해 취급되는 재료는 임의의 유형일 수 있을 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명된 진공 툴이, 여러 형상들, 재료들, 및 다른 물리적 특성들(예를 들어, 패턴 절단된 직물들, 부직포(non-woven) 재료들, 망, 플라스틱 시트(sheeting) 재료, 발포체, 고무)의 편평한, 얇은, 및/또는 경량의 부품들을 취급(예를 들어, 픽업 및 배치)하기 위해 구성된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그에 따라, 무거운, 강성의, 또는 비-다공성의 재료를 취급하는 기능을 하는 산업적인-규모의 진공 툴들과 달리, 여기에서 제공되는 진공 툴들은 다양한 재료들(예를 들어, 경량, 다공성, 가요성)을 효과적으로 취급할 수 있다.

진공 툴(100)은 진공 발생기(102)를 포함한다. 진공 발생기는 진공력(예를 들어, 주변 환경에 비해서 낮은 압력 구배)을 생성한다. 예를 들어, 진공 발생기(102)는 모터(또는 엔진)에 의해 작동되는 통상적인 진공 펌프들을 이용할 수 있을 것이다. 진공 발생기(102)는 또한 진공 발생을 위해 벤투리(venturi) 펌프를 이용할 수 있을 것이다. 또한, 코안다(coanda) 효과 펌프로서 또한 지칭되는 공기 증폭기(amplifier)가 진공력 발생을 위해 또한 이용될 수 있다는 것이 예상된다. 벤투리 펌프 및 코안다 효과 펌프 모두 가압 공기를, 흡입 작용을 유지하는데 효과적인, 진공력으로 전환하는 다양한(varied) 원리들 하에서 작동한다. 이하의 개시 내용이 벤투리 펌프 및/또는 코안다 효과 펌프에 초점을 맞출 것이지만, 진공 발생기는 또한, 진공 툴(100)에 대해서 근거리의(local) 또는 원거리의(튜브, 파이프, 및 기타 등등에 의해 연결되는) 기계적인 진공 장치일 수 있다는 것이 예상된다.

도 1의 진공 툴(100)은 또한 진공 분배기(110)를 포함한다. 진공 분배기(110)는 진공 발생기(102)에 의해 발생된 진공력을 한정된 표면적에 걸쳐서 분배한다. 예를 들어, 진공 툴(100)에 의해 취급되어야 할 재료가, 표면적이 몇 평방 인치인 가요성 재료(예를 들어, 신발 상부(upper)의 가죽 부분)일 수 있을 것이다. 재료가 적어도 반-가요성인 것의 결과로서, 부품을 픽업하기 위해 이용되는 진공력은 부품의 상당한 면적에 걸쳐 유리하게 분산될 수 있을 것이다. 예를 들어, 일단 부품 하부의 지지대가 제거되면(예를 들어, 부품이 들어 올려질 때) 부품의 굽힘 또는 접힘(creasing)을 초래할 수 있는, 가요성 부품의 제한된 표면적 상에 흡입 효과를 집중하는 대신에, 보다 큰 면적에 걸쳐 흡입 효과를 분산시키는 것이 부품의 바람직하지 못한 굽힘 또는 접힘을 방지할 수 있을 것이다. 또한, 일단 충분한 진공이 인가되면, 집중된 진공(분산되지 않은 진공력)이 부품을 손상시킬 수 있다는 것이 예상된다. 그에 따라, 본 발명의 양태에서, 진공 발생기(102)에 의해 생성되는 진공력은 진공 분배기(110)에 의해 보다 큰 잠재적 표면적에 걸쳐서 분배된다.

예시적인 양태에서, 진공 분배기(110)는 금속(예를 들어, 알루미늄) 또는 고분자들과 같은 반-강성 내지 강성 재료로 형성된다. 그러나, 다른 재료들이 고려될 수 있다. 진공 툴(100)은, 복수-축 프로그램가능 로봇과 같은 로봇에 의해 취급되는(예를 들어, 이동되는/배치되는) 것으로 예상될 수 있을 것이다. 따라서, 로봇의 제한 사항들이 진공 툴(100)에 대한 고려 사항에 포함될 수 있을 것이다. 예를 들어, 진공 툴(100)(및/또는 후술되는 제조 도구(100))의 중량 제한이, 취급 로봇과 연관된 잠재적인 크기 및/또는 비용들을 제한하기 위해, 요구될 수 있을 것이다. 제한 인자로서 중량을 이용할 때, 진공력의 요구되는 분배를 여전히 달성하는 가운데, 중량을 줄이기 위한 특별한 방식으로 진공 분배기를 형성하는데 유리할 수 있을 것이다.

다른 고려 사항이 진공 툴(100)의 설계 및 구현에서 고려될 수 있을 것이다. 예를 들어, 이하에서 도 17에 대해 설명될 것으로서, 진공 툴(100)의 요구되는 수준의 강성이, 진공 툴(100) 내로 통합되는 보강 부분들 및 재료 제거 부분들을 생기게 할 수 있을 것이다.

진공 분배기(110)는 외측 상부 표면(112) 및 외측 측방 표면(116)을 포함할 수 있을 것이다. 도 1은 실질적으로 직사각형인 점유공간(footprint)을 가지는 진공 분배기를 도시한다. 그러나, 임의의 점유공간이 이용될 수 있다는 것을 예상할 수 있을 것이다. 예를 들어, 비-원형 점유공간이 이용될 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 비-원형 점유공간은, 다양한 부품 형상을 취급하기 위한 보다 큰 가용 표면적을 제공함에 따라, 유리할 수 있을 것이다. 따라서, 비-원형 점유공간의 이용은, 원형 점유공간에 대비하여, 더 큰 비율의 점유공간이 취급되는 부품과 접촉할 수 있도록 한다. 점유공간 이외에 또한 진공 툴(100)의 형상에 관련하여, 후술하는 바와 같이, 임의의 3-차원적 형상이 진공 분배기(110)를 위해 구현될 있다는 것이 예상될 수 있을 것이다. 예를 들어, 달걀-유사 형상, 피라미드-유사 형상, 입방체-유사 형상, 및 기타 등등이 이용될 수 있을 것이다.

도 1의 예시적인 진공 분배기(110)는 외측 상부 표면(112) 및 다수의 외측 측방 표면(116)을 포함한다. 진공 분배기(110)는 또한, 제1 측방 가장자리(128), 평행한 제2 측방 가장자리(130), 전방 가장자리(132), 및 대향하는 평행한 후방 가장자리(134)를 포함하는, 가장자리들에서 마감된다.

도 1은 도 2에 대해 평행한 시야를 경계 짓는 절단선 3-3을 도시한다. 도 2는, 본 발명의 양태들에 따른 진공 툴(100)의 절단선 3-3을 따라 평행한 정면측 단면도를 도시한다. 도 2는, 다른 특징들 중에서, 진공 분배 캐비티(140) 및 진공 플레이트(150)(또한 종종 "플레이트"라고 여기에서 지칭된다)를 도시한다. 진공 분배기(110) 및 플레이트(150)는, 조합되어, 진공 분배 캐비티(140)를 형성하는 공간의 용적을 한정한다. 진공 분배 캐비티(140)는, 진공력의 균일한 분산을 허용하기 위해 가스의 막힘 없는 유동을 허용하는 공간의 용적이다. 예시적인 양태에서, 플레이트(150)로부터 진공 발생기(102)까지의 가스(예를 들어, 공기)의 유동이 각을 이룬 내측 측방 표면(들)(118)의 이용을 통해 집중된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 일차적인 내측 측방 표면들, 즉 제1 내측 측방 표면(120)(미도시), 제2 내측 측방 표면(122), 제3 내측 측방 표면(124), 및 제4 내측 측방 표면(126)(미도시)이 존재한다. 그러나, 다른 기하형태들이 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

내측 측방 표면들(118)은 내측 상부 표면(114)으로부터 플레이트(150)를 향해 연장된다. 예시적인 양태에서, 둔각(142)이 내측 상부 표면과 내측 측방 표면들(118) 사이에 형성된다. 둔각(142)은, 공기가 플레이트(150)로부터 진공 발생기(102)를 위해 역할을 하는 진공 개구부(138)를 향해서 이동할 때, 공기의 내부 난류를 감소시키는 진공 분배 효과를 제공한다. 공기가 진공 개구부(138)로 진입할 때 공기의 접근이 각을 이루게 하는 것에 의해, 감소된 양의 재료가 진공 분배기(110)에 활용될 수 있고(예를 들어, 중량의 잠재적인 감소를 초래할 수 있다), 공기의 유동이 공기 난류의 감소를 통해서 제어될 수 있을 것이다. 각도(144)가 또한 내측 측방 표면들(118) 및 플레이트(150)의 교차에 의해 형성될 수 있을 것이다.

이하에서, 도 5 내지 도 15에 관해 보다 더 구체적으로 논의되는 플레이트(150)는, 내부 플레이트 표면(152)(즉, 상부 표면) 및 대향하는 외부 플레이트 표면(158)(즉, 바닥 표면)을 가진다. 외부 플레이트 표면(158)은 진공 툴(100)에 의해 취급되는 부품과 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 전반적으로 플레이트가, 특히 외부 플레이트 표면(158)이 비-훼손(non-marring) 재료로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 플레이트(150) 전체 또는 일부를 형성하기 위해. 알루미늄 또는 고분자가 이용될 수 있을 것이다. 또한, 진공 발생기(102)에 의해 발생된 진공으로부터 플레이트로 가해지는 힘에 저항하기 위해, 플레이트(150)가 반-강성 또는 강성 구조물인 것이 고려될 수 있을 것이다. 그에 따라, 진공 발생기(102)에 의해 생성된 압력들 하에서 변형에 대해서 저항하도록, 플레이트(150)가 충분한 두께를 가지는 재료로 형성될 수 있을 것이다. 부가적으로, 취급하고자 하는 물품에 대해서, 어느 정도, 순응하는 재료로 플레이트(150)를 형성하는 것이 예상될 수 있을 것이다. 예를 들어, 플레이트(150)는 망-유사 재료(예를 들어, 직물 방, 금속 망) 내에 공극들에 의해 한정되는 다수의 구멍을 가지는 망-유사 재료로 구축될 수 있을 것이다.

진공 발생기(102), 진공 분배기(110), 및 플레이트(150)가 조합으로 이용될 때, 진공 툴(100)은 흡입력을 생성하는 기능을 하고, 그러한 흡입력은, 재료로 인가된 힘이 재료를 플레이트(150)로부터 밀어내는 힘(예를 들어, 중력, 진공) 보다 작아질 때까지 재료가 플레이트(150)에 대항하여 유지되는, 외부 플레이트 표면(158)(또한, 제조-부품-접촉 표면으로 지칭된다)을 향해서 재료를 끌어당긴다. 그에 따라, 사용시에, 진공 툴(100)은 부품에 접근할 수 있고, 플레이트(150)와 접촉하여 부품을 일시적으로 유지할 수 있는 진공력을 생성할 수 있으며, 진공 툴(100) 및 부품을 새로운 위치로 이동시킬 수 있고, 이어서 새로운 위치(예를 들어, 새로운 장소, 새로운 재료와의 접촉, 새로운 제조 프로세스, 및 기타 등등)에서 진공 툴(100)로부터 부품을 해방시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 절단선 3-3을 따르는 진공 툴(100)의 정면도를 도시한다. 특히, 도 3은 진공 발생기(102)의 단면도를 제공한다. 도 4와 관련하여 보다 구체적으로 논의될 것으로서, 예시적인 양태에서, 진공 발생기(102)는, 진공력을 생성하기 위해 코안다 효과를 이용하는, 공기 증폭기이다.

이러한 예에서, 공기는, 외부 플레이트 표면(158)으로부터, 플레이트(150)를 관통하는 다수의 구멍(160)을 통해, 진공 분배 캐비티(140)로 유입되고. 진공 분배 캐비티(140)는 진공 분배기(110) 및 플레이트(150) 사이에 둘러싸이고, 그에 따라 플레이트(150)가 비-다공성인(즉, 다수의 구멍(160)이 없는) 표면인 경우에, 진공 발생기(102)가 활성화될 때, 저압 영역이 진공 분배 캐비티(140) 내에 생성될 것이다. 그러나, 다수의 구멍(160)을 포함하는 예로 다시 돌아가면, 공기가 진공 분배 캐비티(140) 내로 진공 개구부(138)를 향해 유입되고, 상기 진공 개구부(138)는 공기가 진공 발생기(102)로 유입될 수 있도록 한다.

도 4는 도 3에 도시된 진공 발생기(102)의 확대도를 도시한다. 도 4는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 절단선 3-3을 따라 절단한 진공 발생기(102)의 확대도를 도시한다. 도 4에 도시된 진공 발생기는, 코안다 효과(즉, 공기 증폭기) 진공 펌프(106)이다. 코안다 효과 진공 펌프는 유입구(103)에서 가압 공기를 주입한다. 유입구(103)는 가압 공기를 내부 챔버(302)를 통해서 측벽 플랜지(304)로 지향시킨다. 코안다 효과 이용에 의해, 가압 공기가 측벽 플랜지(304) 주변에서 만곡되고 내부 측벽(306)을 따라서 유동한다. 가압 공기 이동의 결과로서, 진공력이, 내부 측벽(306)을 따르는 가압 공기의 유동과 동일한 방향으로 생성된다. 결과적으로, 흡입 방향이 진공 개구부(138)를 통해 연장된다.

도 5는 본 발명의 양태들에 따른, 다수의 구멍(160)을 포함하는 예시적인 플레이트(150)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 플레이트(150)가 직사각형 점유공간을 가지는 것으로 도시되지만, 부분적으로, 취급되는 재료, 진공 툴(100)을 제어하는 로봇 또는 위치와 관련된 부재, 및/또는 진공 툴(100)의 구성요소들에 의존하여, 임의의 기하학적 형상(예를 들어, 원형, 비-원형)이 구현될 수 있다는 것이 예상될 수 있을 것이다.

다수의 구멍(160)은, 적어도 부분적으로, 기하학적 형상(예를 들어, 원형, 알 형상(hatch), 구근형(bulbous), 직사각형), 크기(예를 들어, 직경, 반경(예를 들어, 반경(167), 면적, 길이, 폭), 요소들로부터의 오프셋(예를 들어, 오프셋(169))(예를 들어, 외측 가장자리로부터의 거리, 비-다공성 부분으로부터의 거리), 및 피치[예를 들어, 구멍들 사이의 거리(예를 들어, 피치(168))]에 의해, 한정될 수 있을 것이다. 두 개의 구멍의 피치가 제1 구멍(예를 들어, 제1 구멍(162))으로부터 제2 구멍(예를 들어, 제2 구멍(164))까지의 거리로서 정의된다. 피치는 다양한 방식으로 측정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 피치는 두 개의 구멍의 가장 근접한 지점들로부터, 두 개의 구멍의 표면적 중심(예를 들어, 원형 구멍들의 중심)으로부터, 두 개의 구멍의 특별한 특징부로부터 측정될 수 있을 것이다.

진공 툴의 바람직한 특성들에 따라서, 구멍들과 연관된 변수들이 조정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 저밀도의 비-다공성 재료는, 정상 작동 조건 하에서 재료를 진공 툴과의 접촉 상태로 유지하기 위해 큰 진공력을 필요로 하지 않을 수 있을 것이다. 그러나, 다른 한편으로, 큰 다공성 망 재료는 정상 작동 조건 하에서 재료를 진공 툴에 대해서 유지하기 위해 큰 크기의 진공력을 필요로 할 수 있을 것이다. 그에 따라, 시스템 내부로 제공되는 에너지의 양(예를 들어, 코안다 효과 진공 펌프를 작동시키기 위한 가압 공기의 양, 기계적 진공 펌프를 작동시키기 위한 전기)을 제한하기 위해, 구멍들의 최적화가 구현될 수 있을 것이다.

예를 들어, 신발(footwear), 의복, 및 기타 등등의 산업에서 취급되는 전형적인 재료에 대해서 충분할 수 있는 변수가, 비제한적으로, 0.5 내지 5 밀리미터(mm) 사이, 1 mm 내지 4 mm 사이, 1 mm 내지 3 mm 사이, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm, 3 mm, 및 기타 등등의 직경을 가지는 구멍들을 포함할 수 있을 것이다. 그러나, 그보다 큰 그리고 그보다 작은 직경(또는 비교가능한(comparable) 표면적)의 구멍들이 고려된다. 유사하게 피치가 1 mm 내지 8 mm 사이, 2 mm 내지 6 mm 사이, 2 mm 내지 5 mm 사이, 3 mm, 3.5 mm, 4 mm, 4.5 mm, 5 mm, 5.5 mm, 6 mm, 및 기타 등등일 수 있을 것이다. 그러나, 그보다 큰 그리고 그보다 작은 피치 값들이 예상된다.

부가적으로, 다양한 크기 및 다양한 피치가 본 발명의 양태들에서 구현될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 다공성 재료 부분 및 비-다공성 재료 부분 모두로 구성되는 혼합형 부품이 동일한 수준의 취급을 달성하기 위해 상이한 변수들을 이용한다. 이러한 예에서, 비-다공성 재료와 접촉하게 될 영역 내의 필요 진공력의 감소를 유도하는 변수들 및 다공성 재료와 접촉하게 될 영역 내의 보다 큰 진공력들을 유도하는 변수가 구현될 수 있을 것이다. 또한, 비전(vision) 시스템 또는 다른 식별 시스템이, 다수의 구멍에 대한 재료의 적절한 배치를 추가적으로 보장하기 위해 함께 이용될 수 있을 것이다. 부가적으로, 피치와 크기 사이의 관계가 다수의 구멍을 배치하기 위해 이용될 수 있다는 것이 예상될 수 있을 것이다. 예를 들어, 보다 큰 크기의 구멍으로부터의 피치가 보다 작은 크기의 구멍으로부터의 피치 보다 클 수 있을 것이다(또는 그 반대).

부가적인 변수는 오프셋이다. 예시적인 양태에서, 오프셋은 플레이트(150)의 외측 가장자리로부터의 구멍의 거리이다. 상이한 구멍들이 상이한 오프셋들을 가질 수 있을 것이다. 또한 다른 가장자리들이 다른 오프셋들을 구현할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전방 가장자리를 따르는 오프셋은 측방 가장자리를 따르는 오프셋과 상이할 수 있을 것이다. 오프셋은, 오프셋이 없는 것으로부터 8 mm(또는 그 초과)까지의 범위를 가질 수 있을 것이다. 실제로, 1 mm 내지 5 mm 범위의 오프셋이 본 발명의 예시적인 양태들의 특성들을 달성할 수 있을 것이다.

다수의 구멍(160)은 많은 제조 기술들을 이용하여 플레이트(150) 내에 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구멍들은 플레이트(150)로부터 펀칭되고, 드릴 가공되고, 에칭되고, 조각되고(carved), 용융되고, 및/또는 절단될 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 플레이트(150)는 레이저 절단에 반응하는 재료로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 고분자-기반의 재료들 및 일부 금속-기반의 재료들이 다수의 구멍의 레이저 절단과 함께 이용될 수 있을 것이다.

도 6 내지 도 15는 본 발명의 양태들에 따른, 도 5에 대해 논의된 것과 유사한 예시적인 구멍 변수 선택들을 제공한다. 이하의 예들은 제한하고자 하는 것이 아니라 본질적으로 예시적인 것으로 의도된다. 도 6은 5 mm의 제1 오프셋과 8 mm의 제2 오프셋 그리고 7 mm의 피치를 갖는 비-원형 구멍들을 도시한다. 도 7은 직경이 2 mm이고 오프셋 및 피치가 5 mm인 원형 구멍들을 도시한다. 도 8은 1 mm의 직경, 2 mm의 피치, 그리고 4 mm 및 5 mm의 오프셋들을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 도 9는 2 mm의 직경, 4 mm의 피치, 그리고 5 mm 및 4 mm의 오프셋들을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 도 10은 4 mm의 피치 및 5 mm의 오프셋들을 가지는 예시적인 기하학적 구멍들을 도시한다. 도 11은 1 mm의 직경, 4 mm의 피치, 그리고 5 mm 및 4 mm의 오프셋들을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 도 12는 1 mm의 직경, 5 mm의 피치, 및 5 mm의 오프셋을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 도 13은 1.5 mm의 직경, 4 mm의 피치, 그리고 5 mm 및 4 mm의 오프셋들을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 도 14는 1.5 mm의 직경, 3 mm의 피치, 및 4 mm의 오프셋을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 도 15는 2 mm의 직경, 3 mm의 피치, 그리고 5 mm 및 4 mm의 오프셋들을 가지는 원형 구멍들을 도시한다. 전술한 바와 같이, 바람직한 결과를 달성하기 위해 형상, 크기, 피치, 및 오프셋이 임의의 조합으로 균일하게 또는 가변적으로 변경될 수 있다는 것이 예상된다.

도 16은 본 발명의 양태들에 따른, 진공 툴(100) 및 초음파 용접기(200)를 포함하는 제조 도구(10)의 분해도를 도시한다. 도 10 및 11에 대해서 설명한 진공 툴(100)과 달리, 도 16의 진공 툴(100)은 복수의 진공 발생기들(102), 진공 분배기들(110), 및 진공 분배 캐비티들(140)을 단일형 진공 툴(100)로 통합시킨다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 진공 툴(100)의 개별적인 부분들 내에서 진공력을 선택적으로 활성화/비활성화시킬 수 있는 능력에 의해, 장점들이 실현될 수 있을 것이다. 부가적으로, 진공 툴(100)의 격리된(segregated) 부분들을 구비함에 의해, 연속적인 진공력의 보다 큰 제어가 달성될 수 있을 것이다.

제조 도구(10)는 또한 커플링 부재(300)를 포함할 수 있을 것이다. 커플링 부재(300)는, 위치와 관련된 부재(미도시)가 제조 도구(10)의 위치, 자세(attitude), 및/또는 방향을 조작할 수 있도록 하는, 제조 도구(10)(또는, 개별적으로, 진공 툴(100) 또는 초음파 용접기(200))의 특징부이다. 예를 들어, 커플링 부재(300)는, 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터-판독가능 매체 상에 내장된 일련의 명령(instruction)을 가지는 컴퓨터-수치-제어형(CNC) 로봇에 제조 도구를 부가하는 것을 허용할 수 있을 것이고, 상기 일련의 명령은, 프로세서 및 메모리에 의해 실행될 때, CNC 로봇이 일련의 단계들을 실시하도록 야기한다. 예를 들어, CNC 로봇은, 진공 발생기(들)(102), 초음파 용접기(200), 및/또는 제조 도구(10)가 배치되는 위치를 제어할 수 있을 것이다. 그에 따라, 커플링 부재(300)는, CNC 로봇과 같은 위치와 관련된 부재에의 제조 도구(10)의 일시적인 또는 영구적인 결합을 허용할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 양태들이 질량을 최소화할 의도를 갖는 제조 도구(10)의 부분들을 형성할 수 있을 것이다. 따라서, 도 16의 다수의 진공 분배기들(110)은 감소된 재료 부분들(113)을 포함한다. 감소된 재료 부분들(113)은, 그렇지 않았다면 균일한 외측 상부 표면을 형성할 수 있었던 부분들을 제거한다. 감소된 재료 부분들(113)의 도입은, 공간 및 비용을 절감할 수 있도록, 잠재적으로 보다 작은 위치 관련 부재가 이용될 수 있도록, 제조 도구(10)의 중량을 감소시킨다. 감소된 재료 부분들(113)을 위한 부가적인 위치들이 진공 툴(100) 주위(예를 들어, 측부, 바닥, 상부)에 대해 예상될 수 있을 것이다.

그러나, 본 발명의 양태들은, 단일 커플링 부재(300)에 의해 지지되는 것과 같은 다수의 진공 분배기들(110)의 강성 레벨을 유지하도록 요구할 수 있을 것이다. 감소된 재료 부분들(113)을 여전이 도입하면서도 강성 레벨을 유지하기 위해, 보강 부분들(115)이 또한 도입될 수 있을 것이다. 예를 들어, 보강 부분들(115)은 하나의 진공 분배기(110)로부터 다른 진공 분배기(110)로 연장될 수 있을 것이다. 또 다르게, 본 발명의 양태들에서, 보강 부분들(115)은, 유사한 이유(rationale)를 위해, 커플링 부재(300)에 근접하게 포함될 수 있다는 것이 예상된다.

예시의 목적들을 위해, 플레이트(150)는 도 16에서 다수의 진공 분배기들(110)로부터 분리되어 있다. 결과적으로, 내부 플레이트 표면(152)이 가시적이다. 전통적으로, 내부 플레이트 표면(152)은 다수의 진공 분배기들(110)의 바닥 부분과 맞춰져, 기밀 결합을 형성한다.

진공 툴(100)은, 다수의 진공 발생기들(102), 진공 분배기들(110), 및 연관된 진공 분배 캐비티들(140)을 포함한다. 각각 임의의 수로 진공 툴(100) 내에서 활용될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 10, 8, 6, 4, 2, 1, 또는 임의의 수의 유닛들이, 응집된 형태의 진공 툴(100)을 형성하기 위해 조합될 수 있을 것이라는 것이 예상된다. 또한, 임의의 점유공간이 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 16에 직사각형 점유공간이 도시되지만, 정사각형, 삼각형, 원형, 비-원형, 부품-합치 형상, 또는 기타 등등이 그 대신에 구현될 수 있다는 것이 예상된다[예를 들어, 유닛들은, 취급되는 재료에 의존하여 부가적인 유닛들이 진공 툴(100)에 부가되거나 진공 툴로부터 제거될 수 있도록, 모듈형일 수 있을 것이다. 커플링 메커니즘이 진공 툴(100)을 형성하기 위해 제1 진공 분배기(110)를 하나 이상의 부가적인 진공 분배기들(110)과 결합할 수 있을 것이다]. 부가적으로, 여러 양태들에서, 진공 발생기(102) 및/또는 진공 분배기(110)의 크기가 변경될 수 있을 것이다(예를 들어, 불균일하게). 예를 들어, 예시적인 양태에서, 진공력의 보다 큰 집중이 특정 적용을 위해 요구되는 경우에, 보다 작은 진공 분배기가 이용될 수 있을 것이고, 그리고 덜 집중된 진공력이 요구될 때, 보다 큰 진공 분배기가 구현될 수 있을 것이다.

도 16 내지 도 25는 예시적인 제조 도구들(10)을 도시하지만; 하나 이상의 구성요소들이 각각의 양태에 부가되거나 그로부터 제거될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 각각의 양태는, 초음파 용접기(200) 및 진공 툴(100)을 포함할 수 있으나, 초음파 용접기(200)가 모두 함께 제거될 수 있다는 것도 예상된다. 유사하게, 하나 이상의 부가적인 초음파 용접기들(200)이 여러 양태들과 함께 구현될 수 있다는 것이 예상된다. 또한, 부가적인 특징부들이 또한 통합될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 비전 시스템들, 접착제 도포기들(예를 들어, 스프레이, 롤, 고온-용융, 및 다른 도포 방법들), 기계적인 체결 구성요소들, 압력 인가장치들, 경화 디바이스들(예를 들어, 자외선광, 적외선광, 열 인가장치들, 및 화학물질 인가장치들), 레이저들, 열 용접기들, 아크(arc) 용접기들, 마이크로파들, 다른 에너지 집중형 체결 디바이스들, 및 기타 등등이 또한, 전체적으로 또는 부분적으로 예시적인 양태들에 통합될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기한 체결 툴들(예를 들어, 접착제 도포기들, 기계적 체결구들, 용접기들, 및 기타 등등) 중 임의의 것 여기에서 논의된 바와 같은 초음파 용접기에 부가적으로 또는 그 대신에 이용될 수 있을 것이다. 그에 따라, 양태들은 하나 이상의 진공 툴들과 함께 이용되는 대안적인 체결 툴들을 예상한다.

예시적인 양태에서, 초음파 용접기(200)는, 초음파 용접 혼(210)(또한 소노트로드(sonotrode)라고 지칭될 수 있음), 변환기(220)(또한 압전 변환기로 지칭될 수 있음), 및 부스터(도면 부호 부여되지 않음)를 포함하는, 적층체(stack)를 포함한다. 초음파 용접기(200)는 전자적 초음파 발생기(또한 전원으로 지칭될 수 있음) 및 제어기를 더 포함할 수 있을 것이다. 전자적 초음파 발생기는 상기 적층체(예를 들어, 혼, 변환기, 및 부스터)의 공진 주파수와 정합하는 주파수를 가지는 고-전력 교류 전류 신호를 전송하기 위해 이용될 수 있을 것이다. 제어기는 초음파 용접기로부터 하나 이상의 부품들로 초음파 에너지를 전달하는 것을 제어한다.

적층체 내에서, 변환기는 전자적 초음파 발생기로부터 수신된 전기 신호를 기계적 진동으로 변환한다. 부스터는 변환기로부터의 진동의 진폭을 변경한다. 초음파 용접 혼은, 기계적인 진동을 용접될 하나 이상의 부품들에 인가한다. 초음파 용접 혼은, 부품과의 접촉을 위해 형성되는 말단부(212)를 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 말단부(212)는, 필요 시간, 압력, 특별한 용접을 위해 필요한 표면적을 제한하는 가운데, 부품으로 기계적인 진동을 효과적으로 전달하도록 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 말단부는, 용접될 재료들에 대한 특정 크기의 용접 헤드 스폿 크기를 생성하도록 형성될 수 있을 것이다. 초음파 용접 헤드 스폿 크기는, 1 mm 내지 8 mm의 직경 범위 또는, 특히 정확히/대략 4 mm, 4.5 mm, 5 mm, 5.5 mm, 6 mm, 및/또는 6.5 mm 의 직경일 수 있을 것이다. 또한, 15 kHz 내지 70 kHz와 같은, 다양한 초음파 용접 주파수들이 구현될 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 용접 주파수는 15 kHz 내지 35 kHz, 25 kHz 내지 30 kHz, 26 kHz, 27 kHz, 28 kHz, 및/또는 29 kHz일 수 있을 것이다. 여러 다른 전력 이용 변수들이 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 전력 소비는 또한 초음파 용접기의 소비 전력(wattage)을 포함할 수 있을 것이다. 소비 전력은 재료, 시간, 압력, 두께, 용접 침투깊이, 등에 기초하여 조절될 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 전력량은 약 300 watts이다.

초음파 용접기(200)는 진공 툴(100)에 대해 다수의 위치에 배치될 수 있을 것이다. 예를 들어, 초음파 용접기는 진공 툴(100)의 둘레를 따라 임의의 위치에 배치될 수 있을 것이다. 또한, 초음파 용접기(200)는 진공 툴(100)의 둘레로부터 임의의 거리만큼 오프셋되는 것이 예상된다. 예시적인 양태에서, 초음파 용접기(200)는, 진공으로부터 용접으로 전이될 때, 제조 도구(10)의 이동을 최소화하기 위해, 커플링 부재(300)에 근접한 둘레를 따라서 위치하게 된다. 또한, 다수의 초음파 용접기들(200)이, 제조 도구(10)의 이동 시간을 추가적으로 단축시키기 위해, 진공 툴(100) 주위의 다수의 위치에서 활용되는 것이 예상된다. 또한, 하나 이상의 초음파 용접 툴이 진공 툴(100) 내부에 통합되는 것이 예상된다. 예를 들어, 초음파 용접기가 2개의 구분된 진공 분배기들 사이의 위치(예를 들어, 감소된 재료 부분들(113)의 위치)에서 통합될 수 있을 것이고; 그에 따라 초음파 용접기(200)가 진공 툴(100)의 상부 표면으로부터 외부 플레이트 표면(158)을 관통하여 연장될 수 있을 것이다. 그에 따라, 임의의 체결 툴(예를 들어, 초음파 용접기)이, 진공 툴에 대한 임의의 위치에서 및 임의의 방향으로, 외부 플레이트(158)를 관통하여, 진공 툴의 상부 표면을 관통하여, 연장될 수 있다는 것이 예상된다. 도 25에 대해서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, (예를 들어, 용접될 부품들의 안정화를 제공하기 위해) 진공 툴(100)의 부분들이 초음파 용접기(200)에 의해 이용되는 압축력 보다 더 큰 압축력을 인가할 수 있도록 하기 위해, 편향 메커니즘(biasing mechanism)이 또한 구현될 수 있을 것이다.

도 17은 본 발명의 양태들에 따른, 도 16에서 앞서 도시된 제조 도구(10)의 평면도를 도시한다. 도 17의 평면도는 진공 툴(100)을 형성하기 위한 다수의 진공 분배기들(110)의 잠재적인 방향의 예시적인 도면을 제공한다. 도 20과 관련하여 후술하는 바와 같이, 다양한 진공 발생기(102)/진공 분배기(110) 조합들이 선택적으로, 특정 부품들을 취급하기 위해, 활성화 및/또는 비활성화될 수 있을 것이다.

도 18은 본 발명의 양태들에 따른, 도 16에 앞서 도시된 제조 도구(10)의 측면도를 도시한다. 혼(210)의 말단부(212)는 외부 플레이트 표면(158)에 의해 한정되는 평면 아래로 연장된다. 말단부(212)가 평면 아래로 연장됨에 따라, 말단부(212)는, 제조 도구(10)의 진공 툴(100) 부분으로부터의 간섭 없이, 재료와 접촉할 수 있을 것이다. 그러나, 말단부(212)가 외부 플레이트 표면(158)의 평면과 대략 동등하게 연장되는 것이 예상될 수 있을 것이다. 또한, 말단부(212)가 외부 플레이트 표면(158)의 평면에 의해 한정되는 관통하여 연장되지 않는 것이 예상된다. 이러한 예에서, 진공 툴(100)은, 외부 플레이트 표면(158)의 평면이 말단부(212)에 대해서 이동하는 것을 허용하도록, 커플링 부재에 이동가능하게 결합될 수 있다는 것이 예상된다(예를 들어, 외부 플레이트 표면(158)으로 충분한 압력이 인가되면, 스프링들 및/또는 공압장치들과 같은 편향 메커니즘이, 외부 플레이트 표면(158)의 평면을 상방으로 이동하도록 허용할 수 있을 것이다). 또한 추가적으로, 위치 관련 부재에 의한 축에 대한 회전이 재료 취급 평면을 외부 플레이트 표면(158)의 평면에 의해 한정되는 평면으로부터 말단부(212)에 의해 한정되는 평면으로 변경하도록, 말단부(212)(및/또는 일반적으로 초음파 용접기(200))가 재료 도구(10) 상에서 지향하게 되는 것이 예상된다[예를 들어, 초음파 용접기(200)가 용접될 재료에 대해서 수직(또는 임의의 용인가능한 각도)이 될 때까지, 진공 툴(100)이 취급되는 재료에 대해 평행하게 되도록 회전하게 된다]. 달리 설명하면, X-Y-Z 이동들을 이용하여 말단부(212)를 적절한 위치에 배치하는 대신에, X-축, Y-축, Z-축 에 대한 회전이 말단부(212)를 배치하기 위해 구현될 수 있다는 것이 예상된다.

도 19는 본 발명의 양태들에 따른, 6개의 구분된 진공 분배기들(110)을 포함하는 제조 도구(10)의 분해도를 도시한다. 이러한 예시적인 양태에서, 플레이트(150)는 다수의 구멍(160) 및 비-구멍 부분들(170)을 갖는 것으로 도시된다. 상기 비-구멍 부분(170)은, 구멍들이 통과하여 연장되지 않는 플레이트의 부분이다. 예를 들어, 2개의 진공 분배기들(110)이 수렴하는 선분(segment)을 따라, 플레이트(150)는, 2개의 연관된 진공 분배 캐비티들(140) 사이에서 진공의 교차 공급(feeding)을 방지하기 위해, 비-구멍 부분(170)을 포함한다. 또한, 비-구멍 부분(170)은, 플레이트가 진공 분배기(들)(110)의 하나 이상의 부분에 접합(일시적 또는 영구적)되는 선분을 따라 연장할 수 있다는 것이 예상된다. 또한 추가적으로, 하나 이상의 비-구멍 부분들이, 진공력들이 외부 플레이트 표면(158)을 따라서 분산됨에 따라 진공력들의 배치를 추가적으로 제어하기 위해, 플레이트(150)로 통합되는 것이 예상된다. 부가적으로, 비-구멍 부분(170)은, 하나 이상의 구멍들에 의해 전달되는 진공의 인가에 대해서 잘 반응하지 않을 수 있는, 가단성(malleable)(및 다른 특성들)있는 재료의 부분들과 접촉하게 되도록 의도되는 영역 내에 구현될 수 있을 것이다.

도 20은 본 발명의 예시적인 양태에 따른, 도 19에 대해 앞서 논의된 제조 도구(10)의 평면도를 도시한다. 특히 6개의 분리된 진공 툴 부분은, 제1 진공 부분(402), 제2 진공 부분(404), 제3 진공 부분(406), 제4 진공 부분(408), 제5 진공 부분(410), 및 제6 진공 부분(412)으로 식별된다. 본 발명의 예시적인 양태에서, 하나 이상의 진공 부분이 선택적으로 활성화 및 비활성화될 수 있을 것이다. 이러한 기능성은 여기에서 제공되는 모든 양태들에 대해서 적용될 수 있으나, 간결함을 위해 도 20에 대해서만 논의되는 것으로 이해해야 한다.

도 21은 본 발명의 양태들에 따른, 도 19의 제조 도구(10)의 측면도를 도시한다.

도 22는 본 발명의 양태들에 따른, 진공 툴(100) 및 초음파 용접기(200)를 포함하는 제조 도구(10)를 도시한다. 특히, 도 22의 진공 툴(100)은 벤투리 진공 발생기(104)이다. 코안다 효과 진공 펌프와 유사하게, 벤투리 진공 발생기는 진공력을 생성하기 위해 가압 공기를 이용한다. 도 22의 진공 툴(100)이, 다수의 구멍을 가지는 플레이트와 대조적으로, 단일 구멍을 이용한다는 점에서, 도 22의 진공 툴(100)은 이전에 논의된 도면들의 진공 툴(100)과 상이하다. 예시적인 양태에서, 단일 구멍에 대한 진공력의 집중은 보다 높은 정도의 집중된 부품 취급을 허용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 심지어 복수-부분 진공 툴 중의 단일 부분 전체가 활성화될 필요가 없는 작은 부품들은, 도 22의 단일 구멍 진공 툴에 의한 취급으로부터 이득을 취할 수 있을 것이다. 그러나, 부가적인 양태들이, (예를 들어, 전통적으로 바람직하지 않을 수 있는 흡입 손실을 초래하는) 취급하고자 하는 부품에 의해 접촉/커버되도록 의도되지 않는 다수의 구멍을 가지는 플레이트를 이용하는 것이 예상된다.

도 22의 단일 구멍 진공 툴은, 벤투리 진공 발생기(104)로부터 취급 부품으로 진공력을 전달하기 위해, 컵(161)을 이용한다. 컵(161)은, 부품과 접촉하도록 형성되는, 바닥 표면(159)을 가진다. 예를 들어, 바닥 표면의, 표면 마감, 표면 재료, 또는 크기가 취급될 부품과의 접촉을 위해 적합할 수 있을 것이다. 바닥 표면(159)은, 예를 들어, 도 18의 외부 플레이트 표면(158)으로부터 한정되는 바와 같은, 이전에 설명된 평면과 유사한 평면을 한정할 수 있을 것이다. 따라서, 초음파 용접기(200)의 말단부(212)는 바닥 표면(159)의 평면에 대해서 한정될 수 있다는 것이 예상된다.

컵(161)이 취급될 부품에 기초하여 조절될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 만약 부품이 특정 형상, 다공성, 밀도, 및/또는 재료를 갖는다면, 상이한 컵(161)이 이용될 수 있을 것이다.

2개의 조합의 진공 툴(100) 및 초음파 용접기(200)가 도 22의 제조 도구(10)를 형성하는 것으로 도시되지만, 임의의 수의 특징부들이 구현될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 다수의 진공 툴(100)이 단일 초음파 용접기(200)와 함께 이용될 수 있을 것이다. 유사하게, 다수의 초음파 용접기들(200)이 단일 진공 툴(100)과 함께 구현될 수 있다는 것이 예상된다. 또한, 다양한 유형의 진공 툴들이 함께 구현될 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 제조 도구(10)는 단일 구멍 진공 툴 및 복수-구멍 진공 툴(예를 들어, 도 1)을 포함할 수 있을 것이다. 또한 추가적으로, 하나 이상의 단일 구멍 진공 툴들이 하나 이상의 복수-구멍 진공 툴들 및 하나 이상의 체결 툴들과 결합되는 것이 예상된다. 따라서, 임의의 수의 특징부들(예를 들어, 툴들)이 조합될 수 있을 것이다.

도 23은 본 발명의 양태들에 따른, 도 22의 제조 도구의 평면도를 도시한다.

도 24는 본 발명의 양태들에 따른, 도 22의 제조 도구의 측면도를 도시한다. 오프셋 거리(169)가 제조 도구(10)를 위해 조절될 수 있을 것이다. 오프셋 거리(169)는 초음파 용접기(200)의 말단부(212)와 컵(161) 사이의 거리이다. 예시적인 양태에서, 상기 거리(169)는, 부품을 배치하는 장소로부터 부품을 용접하는 장소로의 제조 도구(10)의 이동을 감소시키기 위해, 최소화된다. 그러나, 다른 예시적인 양태에서, 거리(169)는, 취급 또는 용접 작동들 중의 다른 툴 부분에 의한 간섭을 방지하기 위해, 충분한 거리로 유지된다.

도 25는 본 발명의 양태들에 따른, 단일 구멍(160) 및 초음파 용접기(200)로 이루어진 제조 도구(10)의 측단면도를 도시한다. 도 25의 제조 도구(10)는, 초음파 용접기(200)가 바닥 표면(159)에 의해 한정되는 평면에 수직인 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 하는, 이동가능한 커플링 메커니즘과 통합된다. 이러한 예시적인 이동가능한 커플링을 달성하기 위해, 커플링 부재(300)를 통해서 동일한 방향으로 가해지는 압력과 관계없이, 편향 메커니즘(240)이 부품 상으로 가해지는 말단부(212)의 압력의 양을 조절하도록 구현된다. 이러한 예에서, 플랜지(214)가 편향 메커니즘(240)에 대향하는 채널 내에서 슬라이딩된다. 스프링-유형 부분이 편향 메커니즘(240)으로서 도시되지만, 임의의 메커니즘(예를 들어, 중력, 평형추, 공압, 수압, 압축, 인장, 스프링들, 및 기타 등등)이 구현될 수 있다는 것이 예상될 수 있을 것이다.

사용시에, 초음파 용접기(200)에 의한 부품의 용접에 필요한 것 보다 더 큰 힘이 제조 도구(10)에 의해 부품 상으로 가해질 수 있다는 것이 예상된다. 결과적으로, 편향 메커니즘(240)이 현재의 용접 작동을 위한 적절한 압력을 인가하기 위해 이용되는 가운데, 보다 큰 힘이 용접 작동 중에 부품을 유지하기 위해 영향을 미칠 것이다. 추가적으로, 편향 메커니즘은 또한, 물체들(예를 들어, 부품들, 작업 표면)과 접촉할 때, 제조 도구(10)의 하나 이상의 부분들이 받게 되는 충격력들을 감소시키기 위한 감쇠 메커니즘으로서 이용될 수 있다는 것이 예상된다.

사용시에, 초음파 용접기(200)에 의한 부품의 용접에 필요한 것 보다 더 큰 힘이 제조 도구(10)에 의해 부품 상으로 가해질 수 있다는 것이 예상된다. 결과적으로, 편향 메커니즘(240)이 현재의 용접 작동을 위한 적절한 압력을 인가하기 위해 이용되는 가운데, 보다 큰 힘이 용접 작동 중에 부품을 유지하기 위해 영향을 미칠 것이다. 예를 들어, 편향 메커니즘(240)은 거리들의 범위에 걸친 말단부(212)의 이동을 허용할 수 있다는 것이 예상된다. 예를 들어, 상기 범위는 1 mm 내지 10 mm, 3 내지 6 mm, 및/또는 약 5mm를 포함할 수 있을 것이다. 편향 메커니즘은 또한, 물체들(예를 들어, 부품들, 작업 표면)과 접촉할 때, 제조 도구(10)의 하나 이상의 부분들이 받게 되는 충격력들을 감소시키기 위한 감쇠 메커니즘으로서 이용될 수 있다는 것이 예상된다.

또한 추가적으로, 편향 메커니즘을 이용하는 대신에(또는 부가적으로), 초음파 용접기(200)(또는 임의의 체결 디바이스)에 의해 가해지는 힘의 양이, 접합되는 재료에 기초하여, 조정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 결정된 압축 비율이, 플레이트 바닥 표면으로부터의 말단부의 오프셋 높이가 특정 재료들을 위한 결정된 수준의 압축을 허용하기 위해 조정될 수 있도록, 접합될 재료들에 대해 허용될 수 있을 것이다. 실제로, (크기 또는 힘으로 측정되는) 동일한 양의 압축을 허용하지 않을 수 있는 크게 압축될 수 없는 재료들에 대비하여, 크게 압축가능한 재료가 체결 툴의 말단부와 진공 플레이트의 바닥 표면 사이에 보다 큰 거리를 허용할 수 있을 것이다.

또한, 진공 툴(100)이 대안적으로 또는 부가적으로 편향 메커니즘을 구현하는 것이 예상된다. 예를 들어, 본 발명의 예시적인 양태에서, 진공 툴(100)에 의해 가해지는 압력의 양은, 말단부(212)에 의해 부품으로 가해지는 압력 보다 작은 것이 바람직할 수 있을 것이다. 결과적으로, 편향 메커니즘(240)의 형태가, 진공 툴(100)에 의해 부품으로 압력을 제어가능하게 가하기 위해 채용될 수 있을 것이다.

편향 메커니즘을 구비하는(또는 편향 메커니즘을 가지지 않는) 말단부에 의해 가해질 수 있는 힘의 양이, 350 그램 내지 2500 그램 범위가 될 수 있을 것이다. 예를 들어, 말단부에 의해 부품 상으로 가해지는 힘의 양은, 편향 메커니즘에 의해 이동하게 되는 거리의 양이 증가함에 따라, 증가할 수 있다는 것이 예상된다. 그에 따라, (예를 들어, 편향 메커니즘의 계수에 기초하는) 관계가, 이동 거리에 기초하여, 인가되는 압력의 양을 나타낼 수 있을 것이다. 용접 작동 도중에, 베이스 재료, 망 재료, 및 외피를 부착하는 것과 같은 예시적인 작동에서, 약 660 그램의 힘이 가해질 수 있을 것이다. 그러나, 그보다 크거나 작은 힘이 이용될 수 있다는 것이 예상된다.

도 26은 본 발명의 양태들에 따른, 진공 툴(100) 및 초음파 용접기(200)를 포함하는 제조 도구(10)를 이용하여 다수의 제조 부품을 결합하기 위한 방법(2600)을 도시한다. 블록(2602)은, 진공 툴(100)이 제1 부품에 근접하도록 제조 도구(10)를 배치하는 단계를 도시한다. 여기에서 사용된 바와 같이, "근접"이라는 용어는 위에, 상부에, 그리고 가깝게 놓이는 것을 포함하는 물리적 관계를 지칭한다. 예를 들어, 제조 도구가 하나의 위치로부터 제조 도구의 길이 또는 폭 이내에 있을 때, 제조 도구는 하나의 위치에 근접한 것일 수 있을 것이다. 또한, 취급될 부품의 허용오차(tolerance) 이내에 있도록 한정되는 위치에 제조 도구가 있을 때, 제조 도구는 하나의 위치에 근접하는 것으로 고려될 수 있다. 제조 도구(10)의 배치는, 전술한 위치 관련 부재에 의해 달성될 수 있을 것이다.

블록(2604)은 진공 툴(100)의 바닥 표면을 통해서 전달되는 진공력을 생성하는 단계를 도시한다. 예를 들어, 하나 이상의 진공 발생기들(102)이, 도 19의 외부 플레이트 표면(158)(또는 도 22의 바닥 표면(159))으로 부품을 흡착하는 흡입 효과를 생성하는 진공력을 생성하기 위해, (예를 들어, 전체적으로, 또는 선택적으로) 활성화될 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 하나 이상의 진공 부분들이, 요구되는 진공력의 양 및 요구되는 진공력의 위치에 의존하여, 선택적으로 활성화(또는 비활성화)될 수 있을 것이다.

블록(2606)은 진공 툴(100)의 적어도 일부와 접촉하는 상태로 제1 부품을 일시적으로 유지하는 단계를 도시한다. 그에 따라, 일단 진공이 부품으로 인가되고 그리고 부품이 진공 툴(100)에 흡착되면, 부품이 진공 툴(100)과 접촉하는 상태로 유지되고, 그에 따라 진공 툴이 이동하는 경우에(또는 부품의 하부 지지 표면이 이동하는 경우에) 부품이 진공 툴과 함께 머무를 것이다. 이러한 의미에서, 일시적이라는 용어는, 영구적인 또는 부품을 진공 툴로부터 분리시키기 위해 상당한 노력을 필요로 하는 그 밖의 상당한 접합을 의미하지 않도록 하기 위해 사용된다. 대신에, 부품은, 충분한 진공력이 인가되는 기간 동안, "일시적으로" 유지된다.

블록(2608)은 제1 부품을 제2 부품으로 이송하는 단계를 도시한다. 제1 부품은 제조 도구(10)의 이동을 통해서 이송될 수 있을 것이다. 또한, 제1 부품의 이송은 제1 부품에 대한 제2 부품의 이동을 통해서 달성될 수 있다는 것(예를 들어, 하부의 컨베이어 시스템이 제2 부품을 제1 부품을 향해 이동시키는 것)이 예상된다.

블록(2610)은 진공 툴(100)로부터 제1 부품을 해방시키는 단계를 도시한다. 예를 들어, 하나 이상의 진공 발생기들(102)에 의한 진공 압력의 발생을 중단시키는 것이 제1 부품의 해방을 달성하기에 충분하다는 것이 예상된다. 또한, 진공 발생기(102) 내에서 진공을 생성하기에 불충분하지만(예를 들어, 코안다 효과의 장점을 취하기에는 불충분한) 부품의 해방을 야기하기에 충분한, 공기의 분출(burst)이 구현될 수 있다는 것이 예상된다.

또한, 제1 부품을 해방하는 단계가 진공 툴(100)의 진공 압력에 반대되는 다른 메커니즘을 활성화시키는 것을 더 포함하는 것이 예상된다. 예를 들어, 진공 툴(100)에 대향하는 작업 표면(예를 들어, 컨베이어, 테이블 상부)이 진공 툴의 진공에 반대되는 진공 압력을 생성할 수 있을 것이다. 이는, 진공 툴이 다시 새로운 위치로 이동함에 따라, 부품을 정밀하게 배치 및 유지하는 것을 허용할 수 있을 것이다. 반대되는 진공 압력은, 주기적인 오프 및 온이 진공 툴(100)과 동일한 비율(rate)일 필요가 없을 수 있음에 따라, 기계적인 진공(예를 들어, 송풍기)으로 생성될 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 양태에서, 작업 표면 진공 및 진공 툴 진공은, 이하의 표들에 기재된 바와 같은, 예시적인 프로세스들에 대한 이하의 온/오프 관계를 구비할 수 있다는 것이 예상된다. 비록, 예시적인 프로세스들이 표시되어 있지만, 부가적인 프로세스들이 대체될 수 있거나 상기 프로세스 내에서 재-배열될 수 있다는 것이 예상된다. 또한, 여기에서 사용된 바와 같이, 제조 표면은, 초기에 고정하는 것, 유지하는 것, 정렬시키는 것, 또는 그 밖에 취급된 부품(들)으로부터 생성되는 제품의 제조를 지원하는 것을 위한, 베이스를 형성할 수 있는 이동가능한 물품을 지칭한다.

단순화된 작동들에 대한 표

작동	작업 표면 진공	진공 툴 진공
초기 상태	오프	오프
제조 표면 도달	온	오프
로봇이 부품 픽업을 위해 진공 툴을 이동시키기 시작	온	오프
로봇이 부품으로부터 x% 거리에 도달	온	온
로봇이 부품을 배치하기 위해 부품과 함께 진공 툴을 이동시키기 시작	온	온
부품을 배치	온	오프
부품의 부착(예를 들어, 용접)	온	오프
종료 상태	온	오프

부가적인 작동들에 대한 표

작동	작업 표면 진공	진공 툴 진공
초기 상태	오프	오프
제조 표면 도달	온	오프
로봇이 부품 픽업을 위해 진공 툴을 이동시키기 시작	온	오프
로봇이 부품으로부터 x% 거리에 도달	온	온
로봇이 부품을 배치하기 위해 부품과 함께 진공 툴을 이동시키기 시작	온	온
로봇이 제조 표면으로부터 Y% 거리에 도달	오프	온
Z 초 대기	오프	온
부품을 배치	오프	오프
로봇이 이동을 시작	오프	오프
로봇이 용접기를 배치	온	오프
부품의 부착(예를 들어, 용접)	온	오프
종료 상태	온	오프

결과적으로, 작업 표면 진공과 진공 툴 진공의 임의의 조합이, 본 발명의 양태들을 달성하기 위해, 이용될 수 있다는 것이 예상된다. 예시적인 양태에서, 제조 표면이 존재하는 동안, 작업 표면 진공이 온으로 유지된다. 결과적으로, 작업 표면 진공은, 코안다 또는 벤투리 진공 발생기 보다 더 효율적이지만 시동 또는 멈춤(wind down) 시간을 필요로 하는, 기계적인 진공 발생기를 이용할 수 있을 것이다. 또한, 기계적인 진공 발생기는, 코안다 또는 벤투리 진공 발생기들이 전형적으로 생성하는 것 보다 더 넓은 영역에 걸쳐 보다 큰 양의 진공력을 생성할 수 있을 것이다.

블록(2612)은, 초음파 용접기(200)의 말단부(212)가 제1 부품에 근접하도록 제조 도구(10)를 배치하는 단계를 도시한다. 이러한 예에서, 제1 부품 및 제2 부품은 초음파 용접기(200)를 이용하여 결합되도록 의도되는 것이 예상된다. 결과적으로, 초음파 용접기는 제1 부품과 제2 부품 사이에 초음파 유도 접합을 인가하는 방식으로 배치된다.

블록(2614)은 혼(210)을 통해 초음파 에너지를 인가하는 단계를 도시한다. 초음파 에너지의 인가는 초음파 용접으로 제1 부품과 제2 부품을 접합시킨다.

방법(2600)의 여러 단계들이 식별되는 가운데, 부가적인 단계들 또는 보다 적은 수의 단계들이 구현될 수 있다는 것이 예상된다. 또한, 방법(2600)의 단계들이 임의의 순서로 실시될 수 있으며, 제시된 순서로 제한되지 않는다는 것이 예상된다.

도 27은, 일반적으로 컴퓨팅 디바이스(2700)로서 도시되고 표시되는, 본 발명의 실시예들을 실행하기에 적합한 예시적인 작업 환경을 도시한다. 그러나 컴퓨팅 디바이스(2700)는 적합한 컴퓨팅 시스템의 단지 하나의 예이고, 발명의 양태들의 기능성 또는 이용의 범위에 대한 어떠한 제한도 가하지 않는 것으로 의도된다. 또한, 컴퓨팅 시스템(2700)이, 설명된 모듈들/구성요소들 중 어느 하나 또는 임의의 조합과 관련된 어떠한 의존성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되지 않아야 할 것이다.

실시예들은, 컴퓨터 또는, 개인정보단말기(personal data assistant), 휴대폰, 또는 다른 휴대 디바이스와 같은, 다른 기계에 의해 실행되는, 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터 실행가능 명령들을 포함하는, 컴퓨터 코드 또는 기계-이용가능 명령의 일반적인 맥락에서 설명될 것이다. 일반적으로, 루틴들, 프로그램들, 항목들(objects), 모듈들, 데이터 구조들 및 이와 유사한 것을 포함하는 프로그램 모듈들은, 특별한 과제를 실시하거나 특별한 요약 데이터 유형들을 구현하는 코드를 지칭한다. 실시예들은, 휴대용 디바이스들, 소비자 전자기기들, 일반적 목적의 컴퓨터들, 특수 컴퓨팅 디바이스들, 등을 포함하는 다양한 시스템 구성에서 실행될 수 있을 것이다. 실시예들은 또한, 과제들이 통신 네트워크를 통해 연결되는 원격 프로세싱 디바이스들에 의해 실행되는, 분산형 컴퓨팅 환경에서 실행될 수 있을 것이다.

도 27을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스(2700)는, 이하의 디바이스들을 직접적으로 또는 간접적으로 결합시키는 버스(2710)를 포함한다: 메모리(2712), 하나 이상의 프로세서(2714), 하나 이상의 프리젠테이션 구성요소(2716), 입/출력 포트들(2718), 입/출력 구성요소들(2720), 및 예시적인 전원(2722).

버스(2710)는 하나 이상의 버스일 수 있다(예를 들어, 어드레스 버스, 데이터 버스, 또는 이들의 조합). 비록 명료함을 위해 도 27의 여러 블록들은 라인들로 도시되지만, 실제로, 여러 구성요소들을 그림으로 나타내는 것(delineating)은 그렇게 명료하지 않으며, 비유적으로, 라인들은 보다 정확하게는 불분명할 수 있을 것이다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스와 같은 프리젠테이션 모듈이 I/O 모듈이 되도록 고려될 수 있을 것이다. 또한, 프로세서들은 메모리를 가질 수 있을 것이다. 본 발명의 발명자들은, 그러한 것이 당해 기술분야의 특성이라는 것을 인식하고, 도 27의 도면이 단지 하나 이상의 실시예와 함께 사용될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 디바이스의 도식이라는 것을 되풀이한다. 모두가, 도 27의 범위 이내에서 예상되고, "컴퓨터" 또는 "컴퓨팅 디바이스"로 참조되는 바와 같이, 구별은 "워크스테이션", "서버", "랩톱", "휴대용 디바이스", 등과 같은 그러한 카테고리들 사이에서 이루어지지 않는다.

컴퓨팅 디바이스(2700)는 전형적으로 다양한 컴퓨터-판독가능 매체를 포함한다. 예로서, 이에 국한되는 것은 아니지만, 컴퓨터-판독가능 매체는, 랜덤 액세스 메모리(RAM); 리드 온리 메모리(ROM); 전자적으로 소거가능한 프로그래밍 가능 리드 온리 메모리(EEPROM); 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술들; CDROM, 디지털 다기능 디스크들(DVD) 또는 다른 광학적 또는 홀로그래픽 매체; 자기 카세트들, 자기 테이프, 자기 디스크 저장장치, 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 요구되는 정보를 인코딩하기 위해 이용될 수 있고 컴퓨팅 디바이스(2700)에 의해 접속될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있을 것이다.

메모리(2712)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리 형태의 형태를 갖는 컴퓨터-저장 매체들을 포함한다. 메모리(2712)는, 제거가능하거나, 제거불가능하거나, 또는 이들의 조합일 수 있을 것이다. 예시적인 하드웨어 디바이스들로서, 솔리드-스테이트 메모리, 하드 드라이브들, 광-디스크 드라이브들, 등이 있다. 컴퓨팅 디바이스(2700)는 메모리(2712) 또는 I/O 모듈들(2720)과 같은 여러 실체들로부터 데이터를 판독하는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 프리젠테이션 모듈(들)(2716)은 데이터 표시들을 사용자 또는 다른 디바이스에 제공한다. 예시적인 프리젠테이션 모듈들은, 디스플레이 디바이스, 스피커, 인쇄 구성요소, 진동 모듈, 및 이와 유사한 것을 포함한다. I/O 포트들(2718)은 컴퓨팅 디바이스(2700)가 다른 I/O 모듈들(2720)을 포함하는 다른 디바이스들에 논리적으로 연결될 수 있도록 하고, 상기 I/O 모듈들 중 일부는 내장형일 수 있을 것이다. 예시적인 모듈들은, 마이크로폰, 키보드, 입력 디바이스, 스캐너, 프린터, 무선 디바이스, 및 이와 유사한 것을 포함한다.

부가적인 배열들, 특징부들, 조합들, 하위조합, 단계들, 및 기타 등등이 제공된 개시 내에서 예상된다. 따라서, 부가적인 실시예들이 제공된 설명에 의해 본질적으로 개시된다.

Claims

제조 도구로서,
제조 부품과 접촉하도록 구성되는 부품-접촉면을 구비한 픽업 도구; 및
상기 픽업 도구의 둘레 주위의 위치에서 상기 픽업 도구에 결합되는 용접 도구
를 포함하고,
상기 픽업 도구는, 제1 제조 부품이 제2 제조 부품으로 이송되는 동안 상기 부품-접촉면과 접촉하고 있는 제1 제조 부품을 유지시키는 픽업력(pickup force)을 생성하도록 구성되고,
제1 제조 부품이 제2 제조 부품과 접촉하고 있는 위치에 상기 용접 도구가 용접하도록 배치될 때, 상기 픽업 도구의 부품-접촉면은 상기 접촉 위치로부터 떨어져 배치되도록 상기 픽업 도구 및 용접 도구가 결합되고,
상기 부품 이송 및 부품 용접이 상기 도구들의 연계된 이동에 의해 이루어지도록 상기 픽업 도구 및 용접 도구가 고정된 관계로 결합되는 것인, 제조 도구.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 도구 및 용접 도구 중 적어도 하나에 결합되어 상기 픽업 도구 및 용접 도구의 연계된 이동을 제공하는, 위치 관련 부재를 더 포함하는 것인 제조 도구.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 도구는 고정 거리에서 상기 용접 도구로부터 이격되어, 상기 픽업 도구 및 용접 도구가 일제히 이동되도록 하는 것인 제조 도구.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 도구는 상기 부품-접촉면의 상이한 부분에 픽업력의 독립적 발생을 제공하도록 구성되는 것인 제조 도구.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 도구에 결합되는 플레이트를 더 포함하고,
상기 플레이트는 외부 표면들을 갖는 복수의 플레이트 부분을 포함하고 상기 외부 표면들은 상기 부품-접촉면을 집합하여 형성하는 것인 제조 도구.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 도구는 전기로 작동되는 것인 제조 도구.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 도구는 진공-동력형 픽업 도구인 것인 제조 도구.
제 1항에 있어서,
제1 제조 부품 및 제2 제조 부품은 조립된 신발의 적어도 일부를 형성하는 신발 부품들인 것인 제조 도구.
제 8항에 있어서,
제1 제조 부품은 신발 상부(upper)이고, 제2 제조 부품은 신발 바닥(bottom)인 것인 제조 도구.
오프셋 관계로 서로 결합되는 픽업 도구 및 용접 도구를 포함하는 제조 도구를 이용하여 복수의 제조 부품을 배치하고 결합하는 방법으로서,
상기 픽업 도구의 부품-접촉면이 상기 복수의 제조 부품의 제1 제조 부품에 근접하여 위치되도록 상기 제조 도구를 배치하는 것;
상기 픽업 도구의 부품-접촉면에서 픽업력을 생성하는 것;
상기 제1 제조 부품이 상기 복수의 제조 부품 중 제2 제조 부품으로 이송되는 동안 상기 부품-접촉면과 접촉하고 있는 상기 제1 제조 부품을 일시적으로 유지하는 것;
픽업력을 비활성하여 상기 제1 제조 부품을 해방시키는 것;
상기 용접 도구가 제1 제조 부품이 제2 제조 부품과 접촉하고 있는 위치에 근접하는 동시에 상기 픽업 도구의 부품-접촉면은 상기 접촉 위치로부터 떨어져 배치되도록 상기 제조 도구를 배치하는 것; 및
상기 용접 도구를 이용하여 상기 접촉 위치에서 상기 제1 제조 부품을 상기 제2 제조 부품에 용접하는 것
을 포함하고,
상기 부품 이송 및 부품 용접이 상기 도구들의 연계된 이동에 의해 이루어지도록 상기 픽업 도구 및 용접 도구가 고정된 관계로 결합되는 것인 방법.
제 10항에 있어서,
제1 제조 부품 및 제2 제조 부품은 신발 부품들인 것인 방법.
제 10항에 있어서,
상기 픽업 도구는 외부 표면들을 갖는 복수의 플레이트 부분을 포함하고 상기 외부 표면들은 상기 픽업 도구의 부품-접촉면을 집합하여 형성하며, 상기 외부 표면들은 동일 평면상에(coplanar) 있는 것인 방법.
제 10항에 있어서,
상기 픽업 도구는 상기 부품-접촉면의 상이한 영역들에 픽업력을 선택적으로 활성화시키도록 구성되는 것인 방법.
제 13항에 있어서,
상기 픽업 도구는 독립적으로 작동 가능한 복수의 픽업력 발생기에 결합되고, 상기 픽업력 발생기는 상기 부품-접촉면의 상이한 영역들에 선택적으로 활성화되는 픽업력을 제공하는 것인 방법.
픽업 도구 및 상기 픽업 도구의 둘레 주위의 위치에서 상기 픽업 도구에 결합되는 체결 도구를 포함하는 제조 도구로서,
상기 픽업 도구는,
복수의 픽업력 발생기 및
복수의 영역을 포함하는 부품-접촉면을 포함하고,
각 영역은, 활성화될 때 그 영역에 픽업력을 발생시키는 픽업력 발생기 중 하나에 결합되고,
부품 이송 및 부품 용접이 상기 도구들의 연계된 이동에 의해 이루어지도록 상기 픽업 도구 및 체결 도구가 고정된 관계로 결합되는 것인, 제조 도구.
제 15항에 있어서,
상기 체결 도구는 용접하거나 기계적으로 체결하도록 구성되는 것인 제조 도구.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 픽업력 발생기는 진공력을 생성하는 것인 제조 도구.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 영역은, 상기 부품-접촉면을 집합하여 형성하고 동일 평면상에 있는 외부 표면들을 포함하는 것인 제조 도구.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 픽업력 발생기는 전기로 작동되는 것인 제조 도구.
제 15항에 있어서,
상기 복수의 픽업력 발생기는 각 영역에 국부적으로 결합되는 것인 제조 도구.