KR102033774B1 - 통합형 광원을 구비한 픽업 툴 - Google Patents

Abstract

포착된 기판의 이미지를 캡처할 수 있는 포착 또는 픽업 툴로서, 그 자체가 용이성 개선에 기여하는 포착 또는 픽업 툴이 제공된다. 이러한 픽업 툴은, 외부 기판과 서로 면하도록 되어 있는 픽업 면, 및 픽업 툴에 통합되어 있는 광원으로서, 상기 외부 기판이 상기 픽업 면과 일시적으로 결합되어 있을 때, 광원으로부터 출사된 광이 상기 픽업 면을 통과하여 상기 외부 기판에까지 이르러 이 외부 기판의 실루엣을 형성하도록 되어 있는 것인 광원을 포함할 수 있다. 비전 시스템은, 상기 외부 기판이 상기 픽업 면과 일시적으로 결합되어 있을 때, 상기 외부 기판의 실루엣을 캡처하도록 되어 있을 수 있다. 상기 기판 픽업 면은, 광이 적어도 부분적으로 통과할 수 있도록, 투명성 재료, 반투명 재료, 또는 아투명 재료 중의 어느 하나로 형성될 수 있다.

Description

통합형 광원을 구비한 픽업 툴{PICK-UP TOOL WITH INTEGRATED LIGHT SOURCE}

본 발명은 자동 제조에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 자동화된 방식으로, 기판, 예를 들어 신발 어셈블리의 전체 또는 일부를 형성하는 신발 부품 등을 픽업하고, 이미지 캡처에 사용하는 기판의 실루엣을 형성하는 것에 관한 것이다.

물품, 예를 들어 신발류의 물품 등의 제조는 통상적으로 다수의 조립 단계, 예컨대 절단, 성형, 및/또는 여러 부품의 조립 등을 필요로 한다. 다수의 물품은, 기능적 및/또는 심미적으로 만족스러운 생산 물품을 결과적으로 얻는 방식으로, 정확하게 조립되는 복수의 분명하게 절단 및 성형된 부분들로 구성된다. 몇몇 조립 방법, 예컨대 수동 실행에 많이 의존하는 조립 방법은, 리소스 집약적일 수 있고, 기능적 및/또는 심미적으로 만족스럽지 못한 조립 제품을 초래할 수 있는 높은 변동률을 가질 수 있다.

본 개요는 본 개시 내용과 본 발명의 여러 양태들에 대하여 높은 수준의 개관을 제공하며, 이하의 상세한 설명에 더 기술되어 있는 개념들의 선택을 소개한다. 본 개요는 청구 대상의 핵심 특징 또는 필수적인 특징을 확인하는 것도 의도하고 있지 않고, 청구 대상의 범위를 결정하기 위한 분리에 도움이 되는 것도 의도하고 있지 않다.

요컨대 그리고 수준 높게, 본 개시 내용은, 무엇보다도 포착된 기판의 이미지를 캡처할수 있는 포착 또는 픽업 툴로서, 그 자체가 용이성 개선에 기여하는 포착 또는 픽업 툴을 이용하여, 외부 기판, 예컨대 신발 어셈블리의 일부분을 포착하는 것을 설명한다. 예를 들어, 개별 신발 부품(또는 임의의 다른 바람직한 외부 기판)은, 개별 신발 부품과 서로 면하도록 되어 있는 픽업 면(예컨대, 절연될 수도 있고 절연되지 않을 수도 있는 플레이트 또는 폼 층의 실질적으로 편평한 표면)을 구비하며 광원이 통합되어 있는 포착 또는 픽업 툴을 이용하여 포착될 수 있다. 픽업 툴의 픽업 면이 개별 신발 부품과 서로 면하고 있고 적절한 힘(예컨대, 전기-흡착력 또는 진공력)이 인가될 때, 개별 신발 부품이 픽업 툴에 의해 포착(또는 "픽업")될 수 있다. 포착된 신발 부품을 갖는 픽업 면이, 픽업 툴에 통합되어 있는 광원과, 포착된 신발 부품의 이미지를 캡처하도록 되어 있는 비전 시스템의 사이에 배치되어 있도록, 픽업 툴이 이동할 수 있다. 광원을 작동시킴으로써, 신발 부품의 실루엣이 픽업 면에 대하여 형성될 수 있고, 이 실루엣은 비전 시스템에 의해 캡처될 수 있다. 그 후에, 실루엣으로 나타내어진 이미지는, 예를 들어 신발 부품을 수반하는 추가적인 처리 및 조립에 유용할 수 있는, 포착되어 있는 신발 부품에 대한 장소, 크기, 형상, 위치, 배향, 및/또는 다른 식별 정보를 결정하는 데 이용될 수 있다.

신발류의 물품 및/또는 신발류의 물품을 함께 구성하는 부품들은, 본 발명의 양태들에 따른 기판 픽업 툴에 이용될 수 있는 외부 기판의 한 가지 예에 불과하다는 것을 당업자라면 이해하고 인지할 것이다. 신발류의 물품과 그 어셈블리는 본원에서 단지 설명의 편의를 위하여 기술되어 있고, 이러한 것은 본 발명을 어떤 식으로도 제한하려는 의도가 없다. 다수의 다른 외부 기판이 본 발명의 범위 내에서 기술된 툴과 함께 이용될 수 있다.

본 발명의 양태들에 따라 외부 기판의 실루엣을 캡처하는 예시적인 시스템은 여러 구성요소로 구성될 수 있다. 예시적인 한 양태에서, 상기 시스템은 기판 픽업 툴과 비전 시스템을 포함하고, 기판 픽업 툴은 비전 시스템에 대해 상대 이동 가능한 것이다. 상기 기판 픽업 툴은, 외부 기판(예컨대, 신발 부품)과 일시적으로 결합되도록 되어 있는 실질적으로 편평한 픽업 면을 갖는 플레이트 어셈블리로서, 광이 적어도 부분적으로 통과할 수 있도록, 투명하거나, 반투명이거나, 또는 아투명인 것인 플레이트 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 기판 픽업 툴은, 통합형 광원으로서, 상기 외부 기판이 상기 플레이트 어셈블리의 픽업 면과 일시적으로 결합되어 있을 때, 광원으로부터 출사된 광이 상기 플레이트 어셈블리를 통과하여 상기 외부 기판에까지 이르러 이 외부 기판의 실루엣을 픽업 면에 대해 형성하도록 되어 있는 것인 통합형 광원을 더 포함할 수 있다. 상기 비전 시스템은, 상기 외부 기판이 상기 플레이트 어셈블리의 픽업 면과 일시적으로 결합되어 있을 때, 상기 외부 기판의 실루엣을 캡처하도록 되어 있을 수 있다.

본 발명의 양태들에 따른 예시적인 기판 포착 또는 픽업 툴은 픽업 면과 광원으로 구성될 수 있다. 상기 픽업 면은, 외부 기판(예컨대, 신발 부품)과 서로 면하도록 되어 있을 수 있고, 광이 적어도 부분적으로 통과할 수 있도록, 투명하거나, 반투명이거나, 또는 아투명일 수 있다. 상기 광원은, 상기 픽업 면과 함께 비전 시스템에 대해 상대 이동할 수 있고, 광원으로부터 출사된 광이 상기 픽업 면을 통과하여 외부 기판에까지 이르러 상기 비전 시스템에 의해 캡처되는 외부 기판의 실루엣을 픽업 면에 대해 형성하도록 되어 있을 수 있다.

본 발명의 양태들에 따라 하나 이상의 이미지를 캡처하기 위한 비전 시스템에 대하여 이동 가능한 예시적인 기판 포착 또는 픽업 툴이 플레이트 어셈블리, 광원 및 광 확산기로 구성될 수 있다. 상기 플레이트 어셈블리는, 외부 기판(예컨대, 신발 부품)과 서로 면하도록 되어 있을 수 있고, 광이 통과하여 외부 기판에까지 이르는 것을 허용하도록 제조될 수 있다. 광원은 기판 포착 또는 픽업 툴에 통합되어 있을 수 있고, 광원으로부터 출사된 광이 상기 플레이트 어셈블리를 통과하여 외부 기판에까지 이르러 상기 비전 시스템에 의해 캡처되는 외부 기판의 실루엣을 픽업 면에 대하여 형성하도록 되어 있을 수 있다. 광 확산기는, 상기 플레이트 어셈블리와 상기 광원의 사이에 배치될 수 있고, 상기 광원에 의해 출사된 광을 산란시키도록 되어 있을 수 있다.

도 1은 전기-흡착력과 함께 사용하는 예시적인 포착 또는 픽업 툴로서, 본 발명의 양태들에 따라, 광원이 통합되어 있고 선택적인 절연층을 포함하는 픽업 툴의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 배면도이다.
도 3은 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 정면도이다.
도 4는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 단면도로서, 도 1의 선 4-4에서 화살표의 방향으로 취한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 양태들에 따른, 도 1의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 측면도이다.
도 6은 예시적인 포착 또는 픽업 툴로서, 본 발명의 양태들에 따라, 광원이 통합되어 있고, 폼 층과 선택적인 절연층을 구비하는 픽업 툴의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 양태들에 따른, 도 6의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 배면도이다.
도 8은 본 발명의 양태들에 따른, 도 6의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 측면도이다.
도 9는 본 발명의 양태들에 따른, 도 6의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 정면도이다.
도 10은 본 발명의 양태들에 따른, 도 6의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 단면도로서, 도 6의 선 10-10에서 화살표의 방향으로 취한 단면도이다.
도 11a는 본원에 기술되어 있는 바와 같이 픽업 툴에 포함될 수 있는 예시적인 광원으로서, 본 발명의 양태들에 따라 중앙 광-발생 영역을 구비하는 광원의 개략도이다.
도 11b는 본원에 기술되어 있는 바와 같이 픽업 툴에 포함될 수 있는 다른 예시적인 광원으로서, 본 발명의 양태들에 따라 복수의 광-발생 영역을 구비하는 광원의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 양태들에 따라, 전기-흡착-가능한 픽업 면을 구비하고 선택적인 절연 필름 층을 포함하는 예시적인 픽업 툴의 개략적인 하측 사시도이다.
도 13은 본 발명의 양태들에 따른, 도 12의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 단면도이다.
도 14는 본 발명의 양태들에 따라, 전기-흡착-가능한 픽업 면을 구비하고 선택적인 절연 필름 층을 포함하는 다른 예시적인 픽업 툴의 개략적인 하측 사시도이다.
도 15는 본 발명의 양태들에 따른, 도 14의 예시적인 픽업 툴의 개략적인 단면도이다.
도 16은 본 발명의 양태들에 따른, 예시적인 진공-가능한 픽업 툴의 개략적인 절단도이다.
도 17은 본 발명의 양태들에 따라, 도 16의 픽업 툴과 같은 진공-가능한 픽업 툴에 이용될 수 있는, 예시적인 픽업 면의 개략도이다.
도 18은 본 발명의 양태들에 따라, 외부 기판의 실루엣을 캡처하기 위한 예시적인 시스템의 개략도이다.
도 19는 본 발명의 양태들에 따른, 예시적인 전기-흡착-가능한 픽업 툴의 표면에 대해 실루엣으로 나타내어진 외부 기판(예컨대, 신발 부품)을 보여주는 개략도이다.
도 20은 본 발명의 양태들에 따른 시스템 및 방법에 이용될 수 있는 예시적인 연산 디바이스를 보여주는 블록도이다.

본 발명의 특정 양태의 대상은, 법적 요건을 충족시키도록 본원에 구체적으로 설명되어 있다. 그러나, 이러한 설명 자체는, 청구범위가 한정하고 있는 발명으로서 간주되는 것을 한정하려는 의도는 없다. 청구된 대상은, 다른 요소들 또는 본 문헌에 기술되어 있는 것들과 유사한 요소들의 조합을, 현재의 또는 미래의 다른 기술과 함께 포함할 수 있다. 용어들은, 명시적으로 언급하고 있지 않은 한, 본원에 개시된 여러 요소들 사이에 임의의 특정 순서를 시사하고 있는 해석되어서는 안 된다.

본원에 기술된 대상은, 외부 기판을 포착하거나 또는 픽업하기 위한 픽업 툴로서, 비전 시스템에 의해 외부 기판의 캡처용 실루엣을 형성하기 위한 광원이 통합되어 있는 기판 픽업 툴에 관한 것이다. 단지 예로서, 기판 픽업 툴과, 본원에 기술된 바와 같이 기판 픽업 툴을 포함하는 시스템은, 신발 부품의 자동 조립에 이용될 수 있다. 도 1~도 5는 전기-흡착력과 함께 사용하는 예시적인 기판 포착 또는 픽업 툴(10)로서, 본 발명의 양태들에 따라, 통합형 광원을 구비하고 선택적인 절연층을 포함하는 기판 픽업 툴의 다양한 모습을 보여준다. 먼저 도 1을 참조해 보면, 픽업 툴(10)은, 이하에 한층 더 충분하게 기술되는 바와 같이, 외부 기판과 서로 면하도록 되어 있으며(예컨대, 도 19 참조) 실질적으로 편평한 픽업 면(도시된 도면에서는 보이지 않음)을 갖는 플레이트(11)를 포함한다. 예시된 양태에서, 플레이트(11)는, 예를 들어 전압이 충분이 높을 때, 플레이트(11)의 표면 상에 배치되어 있는 전극들 사이에서 전기 아크가 발생하는 것을 감소 또는 제거하도록 되어 있는 절연 필름(12)에 의해 적어도 부분적으로 피복되어 있다. 그러나 당업자라면, 플레이트(11)가 본원의 양태에 따른 픽업 툴에서 절연 필름(12) 없이 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 플레이트(11)가 절연 필름(12)에 의해 피복되는 범위는, 플레이트(11)의 하나 이상의 표면에 있어서 전극(도 1~도 5에는 도시되어 있지 않음)의 설치에 적어도 부분적으로 좌우된다. 여러 형태의 전극을 포함하는 전기-흡착면을 도 12~도 15를 참조로 하여 이하에 한층 더 충분하게 설명한다. 양태들에서, 절연 필름(12)은 커플링제(14), 예컨대 그 부착성을 실질적으로 잃지 않으면서 습기 및 온도 조건을 견디는 VHB(Very High Bond) 테이프 등과 같은 결합제를 이용하여 플레이트(11)와 결합된다. 플레이트(11)와 절연 필름(12)이 함께 절연 플레이트 어셈블리(13)를 구성한다.

플레이트(11), 절연 필름(12) 및 커플링제(14) 각각은, 투명성 재료, 반투명 재료, 아투명 재료, 또는 적어도 빛의 부분적인 통과를 허용하는 임의의 다른 재료로 제조될 수 있다. 본원에 사용되고 있는 바와 같이, 용어 투명성 재료는 대상물을 분명하게 볼 수 있도록 빛의 통과를 허용하는 재료이다. 본원에 사용되고 있는 바와 같이, 용어 반투명 재료는 부분적으로 또는 불완전하게 투명한 재료이다. 본원에 사용되고 있는 바와 같이, 용어 아투명 재료는 이미지를 분명히 인지하는 것을 방해하기에 충분한 확산을 일으키는 빛의 통과를 부분적으로 허용하는 재료이다. 플레이트(11), 절연 필름(12) 및 커플링제(14) 각각은, 전술한 타입의 재료 중의 임의의 것, 이들의 임의의 조합, 또는 적어도 부분적으로 빛의 통과를 허용하는 임의의 다른 재료로 구성될 수 있는데, 이렇게 통과한 빛은 절연 플레이트 어셈블리(13)의 픽업 면에 일시적으로 부착된 외부 기판의 실루엣을 발생시키기에 충분한 것이다.

픽업 툴(10)은 통합형 광원(15)과 전력 공급 기구(16)를 더 포함한다. 픽업 툴(10)의 작동 시에, 외부 기판이 절연 플레이트 어셈블리(13)의 픽업 면에 일시적으로 부착될 수 있도록(도 19에 가장 잘 도시되어 있음, 이하에서 한층 더 충분하게 설명), 그리고 광원(15)이 비전 시스템에 의해 캡처될 수 있는 외부 기판의 실루엣을 형성하도록 작동될 수 있도록, 픽업 툴(10)이 외부 기판에 대해 배치되도록 되어 있다. 본원에 사용되고 있는 바와 같이, 실루엣은, 광원(15)에 의해 조명되었을 때 기판과 더 밝은 배경과의 사이, 예컨대 절연 플레이트 어셈블리(13)와의 사이의 콘트라스트에 의해 두드러져 보이는 외부 기판의 윤곽 및 형상이다. 비전 시스템에 의해 인지되는 바와 같이 외부 기판과 절연 플레이트 어셈블리(13) 사이의 콘트라스트는, 외부 기판의 표면에 면하는 비전 시스템을 유의하게 조명하지 않으면서, 절연 플레이트 어셈블리(13)를 조명하는 백 라이트의 적용에 의해 두드러져 보일 수 있다. 이에 따라, 광원(15)이 조명될 때, 외부 기판과 절연 플레이트 어셈블리(13)의 픽업 면 사이에 형성된 콘트라스트는, 광원(15)이 조명되지 않은 경우에 비해, 외부 기판에 있어서 비전 시스템과 면하는 표면의 세부 사항을 비전 시스템이 보다 적게 인지하고 캡처할 수 있게 한다. 광원(15)이 조명될 때, 외부 기판의 표면의 세부 사항이 보다 적게 캡처될 수 있지만, 예시적인 양태에 있어서, 증가된 콘트라스트에 의해 드러나게 되는 바와 같이 외부 기판의 위치와 형상은, 두드러져 보일 수 있고 비전 시스템에 의해 보다 정확하게 그리고 효율적으로 사용될 수 있다.

도 1에 예시된 광원(15)은 절연 플레이트 어셈블리(13)와 전력 공급 기구(16)의 사이에 배치된다. 광원(15)은 발광 다이오드(LED) 광원, 형광 광원, 백열 광원, 또는 임의의 다른 광 생성 구성요소일 수 있다. 생성된 광은 가시광선, 자외(UV)선, 적외(IR)선, 또는 절연 플레이트 어셈블리(13)의 픽업 면에 일시적으로 부착된 외부 기판의 실루엣으로서 비전 시스템에 의해 캡처되는 실루엣을 형성하도록 픽업 툴(10)과 함께 사용하기에 적합한 임의의 소스로부터의 임의의 다른 광 스펙트럼일 수 있다. 도시된 바와 같이, 광원(15)은 그 형상이 실질적으로 직사각형이고, 픽업 툴(10)의 상판 어셈블리(22)의 제1 및 제2 돌출 측면 에지(18, 20)에 의해 형성되는 채널 내에 배치되도록 되어 있으며, 이 제1 및 제2 돌출 측면 에지(18, 20)는 예시적인 양태에서 광원(15)의 바닥면을 적어도 부분적으로 수용하도록 연장되어 있다. 또한 도 1의 픽업 툴의 뒷모습을 보여주는 도 2에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 광원(15)은 상판 어셈블리(22)의 돌출 후면 에지(24)에 의해 수용될 수 있다. 상판 어셈블리(22)와 절연 플레이트 어셈블리(13)는 임의의 적절한 결합 기구, 예컨대 절연 플레이트 어셈블리(13)의 전체에 걸쳐 연장될 수도 있고 혹은 연장되지 않을 수도 있는 나사(23)에 의해 서로 결합될 수 있다. 상기한 광원(15)의 실질적으로 직사각형인 형태는 예시적인 것이고 광원의 양태의 범위를 어떤 식으로도 제한하려는 의도가 없음을 당업자라면 이해할 것이다. 광원(15)은 그 작동 시에 절연 플레이트 어셈블리(13)의 픽업 면과 일시적으로 결합되는 외부 기판의 실루엣을 형성하기에 적합하기만 하다면, 광원(15)에 대한 임의의 적절한 크기, 형상 및 형태가 그 범위 내에서 이용될 수 있다. 또한, 광원(15)은 다른 수단에 의해 상판 어셈블리(22)와 통신 관계로 유지될 수 있거나 또는 다른 방식으로 고정될 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 기계적 패스너, 결합제, 구조 형태, 또는 다른 결합 구조가 광원(15)을 픽업 툴(10)의 하나 이상의 부분과 통신 관계로 유지하는 데 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 광원(15)은 상판 어셈블리(22)에 의해 절연 플레이트 어셈블리(13) 내에 유효하게 유지되어 있으므로, 광원(15)은 절연 플레이트 어셈블리(13)와 함께 이동한다. 따라서, 일반적으로 픽업 툴(10)의 위치 및 이동에 상관없이, 외부 물질과 절연 플레이트 어셈블리(13) 사이에 비교적 일정한 콘트라스트가 유지될 수 있다.

광원(15)은 단일의 광-발생 영역(예컨대, 단일의 전구) 또는 복수의 광-발생 영역을 포함할 수 있다. 추가적으로, 광원의 서로 다른 영역이 서로 다른 색의 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 광원(15)의 한 영역은 적색 광을 생성할 수 있는 반면에, 동일 광원의 다른 영역은 녹색 광을 생성할 수 있으며 또 다른 영역은 황색 광을 생성할 수 있다. 다른 양태에서, 광원(15)의 단일 영역이 복수의 서로 다른 색의 빛을 생성할 수 있다. 중앙에 배치된 단일의 광-발생 영역(62)을 구비하는 예시적인 광원(60)이 도 11a에 예시되어 있다. 스트립형 패턴으로 배치된 복수의 광-발생 영역(66)을 갖는 예시적인 광원(64)이 도 11b에 예시되어 있다. 도 11a 및 도 11b의 광원(60, 64) 각각은 단지 예시적인 것이고 그 양태의 범위를 제한하려는 의도가 없음을 당업자라면 이해할 것이다. 광원(15)은 그 작동 시에 절연 플레이트 어셈블리(13)의 외면에 일시적으로 부착되는 외부 기판의 실루엣을 형성하기에 적합하기만 하다면, 광-발생 영역에 대한 임의의 적절한 수, 형태 및 형상이 그 범위 내에서 이용될 수 있다. 양태들에서, 광원(15)은 픽업 툴(10)로부터 분리 가능한 것일 수 있다. 또한 양태들에서, 광원(15)의 서로 다른 영역은 광원(15)의 다른 영역과는 관계 없이 작동되거나 파워 업될 수 있고 정지되거나 파워 다운될 수 있다.

도 3은 도 1의 예시적인 픽업 툴(10)의 정면도이다. 제1 및 제2 돌출 측면 에지(18, 20)를 포함하는 픽업 툴(10)의 상판 어셈블리(22)는, 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 광원(15)을 적어도 부분적으로 수용하도록 연장되어 있는 것으로 도시되어 있다. 절연 플레이트 어셈블리(13) 및 전력 공급 기구(16)(이하에서 한층 더 충분하게 설명)도 또한 도시되어 있다.

양태들에서는, 광원(15)에 의해 출사된 광을 산란시키거나 분산시키도록 되어 있는 광 확산기(26)를 포함할 수 있다. 이는 도 1의 선 4-4를 따라 취한 픽업 툴(10)의 단면도인 도 4에서 가장 잘 보인다. 광 확산기(26)는 광원(15) 자체와 통합될 수 있거나, 광원(15)과 절연 플레이트 어셈블리(13)의 사이에 배치되도록 되어 있는 광원(15)과는 별개인 구성요소일 수 있거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 양태들은 필요에 따라 광 확산기(26)를 포함할 수도 있고 또는 포함하지 않을 수도 있는 것으로 이해될 것이다. 예시적인 양태에서는, 발생된 광을 구역 전체에 걸쳐 보다 고르게 분포시키도록, 광원(15)의 개개의 광 발생 영역[예컨대, 도 11a 및 도 11b의 광 발생 영역(62, 66) 각각]에 의해 발생된 광을 확산시키는 광 확산기(26)가 구현될 수 있다. 광을 확산시키고 광을 보다 고르게 분포시킴으로써, 절연 플레이트 어셈블리(13)와 외부 기판 사이에서 보다 일관성 있는 콘트라스트가 달성될 수 있는 것으로 고려된다. 광 확산기(26) 또는 유사한 부분이 없으면, 외부 기판과 광원(15) 사이에서 인지되는 콘트라스트의 레벨이, 광원(15) 내의 개개의 광 발생 영역의 위치에 따라 달라질 수 있다. 달리 말하면, 예시적인 양태에서, 광의 세기에 있어서의 변화 또는 "핫 스폿"의 조명의 인지가 광 확산에 의해 감소되고, 그 결과 픽업 툴(10)에 의해 형성된 실루엣이 보다 일관적이게 될 수 있다.

도 5는 도 1의 예시적인 픽업 툴(10)의 측면도이다. 광원(도시된 도면에서는 보이지 않음)을 적어도 부분적으로 수용하는 픽업 툴(10)의 상판 어셈블리(22)가 도시되어 있다. 전력 공급 기구(16)는 또한, 픽업 툴(10)의 상판 어셈블리(22) 상에 배치된 것으로 도시되어 있다. 도 1~도 5에 도시된 양태에서, 전력 공급 기구(16)는, 이하에 한층 더 충분하게 기술되는 바와 같이, 광원(15)을 작동시키기에 및/또는 외부 기판을 포착하거나 픽업하는 데 이용되는 힘(들), 예컨대 전기-흡착력 등을 활성화시키기에, 충분한 전력을 픽업 툴(10)에 공급하도록 되어 있을 수 있다. 외부 기판을 포착하거나 픽업하는 데 이용되는 힘(들)을 활성화시키도록 되어 있는 전력 공급 기구가, 광원(15)을 작동시키도록 되어 있는 전력 공급 기구와 동일한 것이거나 서로 다른 것일 수 있음을, 당업자라면 이해할 것이다. 도시된 단일 전력 공급 기구(16)는 단지 예시적인 것이고, 전력 공급 기구의 단일 속성 및/또는 픽업 툴(10)을 구성하는 다른 부품에 대한 배치는, 그 범위를 어떤 식으로도 제한하려는 의도가 없다.

도 6~도 10은 폼(foam) 층(30)을 추가적으로 포함하는 것을 제외하고는, 도 1~도 5의 기판 픽업 툴(10)과 유사한 예시적인 다른 기판 포착 또는 픽업 툴(28)의 다양한 모습을 보여준다. 기판 픽업 툴(10)과 마찬가지로, 그리고 도 6을 처음으로 참조해 보면, 기판 픽업 툴(28)은 플레이트(31), 통합형 광원(36) 및 전력 공급 기구(38)를 포함한다. 플레이트(31)는 실질적으로 편평한 표면을 포함하고, 이 표면에는 예를 들어 VHB 테이프 등과 같은 커플링제(32)를 이용하여 폼 층(30)이 결합되어 있다. 양태들에서 폼 층(30)은, 외부 기판과 픽업 툴(28)의 일시적인 부착에 기여하기 위해, 포착 또는 픽업되는 외부 기판의 형상 및/또는 윤곽과 적어도 부분적으로 합치하도록 되어 있다.

결합된 플레이트(31)와 폼 층(30)은, 예를 들어 전압이 충분이 높을 때, 폼 층(30) 상에 배치되어 있는 전극들 사이에서 전기 아크가 발생하는 것을 감소 또는 제거하도록 되어 있는 절연 필름(33)에 의해 적어도 부분적으로 피복되어 있다. 당업자라면, 예를 들어 전압과 그 밖의 파라미터가 적절히 조정될 수 있을 때, 플레이트(31)와 폼 층(30)이 본원의 양태에 따른 픽업 툴에서 절연 필름(33) 없이 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 결합된 플레이트(31)와 폼 층(30)이 절연 필름(33)에 의해 피복되는 범위는, 폼 층(30)에 대한 전극(도 6~도 10에는 도시되어 있지 않음)의 설치에 적어도 부분적으로 좌우된다. 여러 형태의 전극을 포함하는 전기-흡착면을 도 12~도 15를 참조로 하여 이하에 한층 더 충분하게 설명한다. 양태들에서, 절연 필름(33)은 커플링제(35), 예컨대 그 부착성을 실질적으로 잃지 않으면서 습기 및 온도 조건을 견디는 VHB 테이프 등과 같은 결합제를 이용하여 폼 층(30) 및/또는 플레이트(31)와 결합된다. 플레이트(31), 폼 층(30) 및 절연 필름(33)은 함께 절연 플레이트 어셈블리(34)를 구성한다.

기판 픽업 툴(28)의 작동 시에, 외부 기판이 절연 플레이트 어셈블리(34)의 픽업 면과 일시적으로 결합될 수 있도록(도 16에 가장 잘 도시되어 있음, 이하에서 한층 더 충분하게 설명), 기판 픽업 툴(28)이 외부 기판에 대해 배치되도록 되어 있다. 플레이트(31), 폼 층(30), 커플링제(32), 절연 필름(33) 및 커플링제(35) 각각은, 투명성 재료, 반투명 재료, 아투명 재료, 또는 적어도 빛의 부분적인 통과를 허용하는 임의의 다른 재료로 제조될 수 있다. 플레이트(31), 폼 층(30), 커플링제(32), 절연 필름(33) 및 커플링제(35) 각각은, 적어도 부분적으로 빛의 통과를 허용하기만 한다면 임의의 재료 또는 이들의 임의의 조합으로 구성될 수 있는데, 이렇게 통과한 빛은 절연 플레이트 어셈블리(34)의 픽업 면에 일시적으로 부착된 외부 기판의 실루엣을 발생시키기에 충분한 것이다.

도 6~도 10의 픽업 툴(28)의 광원(36)은 절연 플레이트 어셈블리(34)와 상판 어셈블리(40)의 사이에 배치되어 있다. 광원(36)은 발광 다이오드(LED) 광원, 형광 광원, 백열 광원, 또는 임의의 다른 광 생성 구성요소일 수 있다. 생성된 광은 가시광선, 자외(UV)선, 적외(IR)선, 또는 픽업 툴(28)의 픽업 면에 일시적으로 부착된 외부 기판의 실루엣으로서 비전 시스템에 의해 캡처되는 실루엣을 형성하도록 픽업 툴(28)과 함께 사용하기에 적합한 임의의 소스로부터의 임의의 다른 광 스펙트럼일 수 있다. 도시된 바와 같이, 광원(36)은 그 형상이 실질적으로 직사각형이고, 픽업 툴(28)의 상판 어셈블리(40)의 제1 및 제2 돌출 측면 에지(42, 44)에 의해 형성되는 채널 내에 배치되도록 되어 있으며, 이 제1 및 제2 돌출 측면 에지(42, 44)는 예시적인 양태에서 광원(36)의 바닥면을 적어도 부분적으로 수용하도록 연장되어 있다. 또한 도 6의 픽업 툴의 뒷모습을 보여주는 도 7에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 광원(36)은 상판 어셈블리(40)의 돌출 후면 에지(46)에 의해 수용될 수 있다. 상판 어셈블리(40)와 절연 플레이트 어셈블리(34)는 임의의 적절한 결합 기구, 예컨대 절연 플레이트 어셈블리(34)의 전체에 걸쳐 연장될 수도 있고 혹은 연장되지 않을 수도 있는 나사(도시 생략)에 의해 서로 결합될 수 있다. 광원(36)은 그 작동 시에 절연 플레이트 어셈블리(34)의 픽업 면에 일시적으로 부착되는 외부 기판의 실루엣을 형성하기에 적합하기만 하다면, 광원(36)에 대한 임의의 적절한 크기, 형상 및 형태가 그 범위 내에서 이용될 수 있다. 추가적으로, 광원(36)은 그 범위 내에서 임의의 수의 광-발생 영역을 여러 형태(예컨대, 도 11a의 단일-광-발생-영역 형태와 도 11b의 다수의-광-발생-영역 형태)로 포함할 수 있다.

도 8은 도 6의 예시적인 픽업 툴의 측면도이다. 광원(도시된 도면에서는 보이지 않음)을 적어도 부분적으로 수용하는 픽업 툴(28)의 상판 어셈블리(40)가 도시되어 있다. 도 6~도 10에 도시된 양태에서, 전력 공급 기구(38)는 픽업 툴(28)의 상판 어셈블리(40) 상에 배치되어 있다. 전력 공급 기구(38)는, 이하에 한층 더 충분하게 기술되는 바와 같이, 광원(36)을 작동시키기에, 및 외부 기판을 포착하거나 픽업하는 데 이용되는 힘(들), 예컨대 전기-흡착력 등을 활성화시키기에, 충분한 전력을 픽업 툴(28)에 공급하도록 되어 있을 수 있다. 외부 기판을 포착하거나 픽업하는 데 이용되는 힘(들)을 활성화시키도록 되어 있는 전력 공급 기구가, 광원(36)을 작동시키도록 되어 있는 전력 공급 기구와 동일한 것이거나 서로 다른 것일 수 있음을, 당업자라면 이해할 것이다. 도시된 단일 전력 공급 기구(38)는 단지 예시적인 것이고, 전력 공급 기구의 단일 속성 및/또는 픽업 툴(28)을 구성하는 다른 부품에 대한 배치는, 그 범위를 어떤 식으로도 제한하려는 의도가 없다.

도 9는 도 6의 예시적인 픽업 툴(28)의 정면도이다. 제1 및 제2 돌출 측면 에지(42, 44)를 포함하는 픽업 툴(28)의 상판 어셈블리(40)는, 도 6과 관련하여 전술한 바와 같이 광원(36)을 적어도 부분적으로 수용하도록 연장되어 있는 것으로 도시되어 있다. 절연 플레이트 어셈블리(34) 및 전력 공급 기구(38)도 또한 도시되어 있다.

양태들에서는, 광원(36)에 의해 출사된 광을 산란시키거나 분산시키도록 되어 있는 광 확산기(48)가, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 픽업 툴(28)에 포함될 수 있다. 이는 도 6의 선 10-10을 따라 취한 도 10의 단면도에서 가장 잘 보인다. 광 확산기(48)는 광원(36) 자체와 통합될 수 있거나, 광원(36)과 절연 플레이트 어셈블리(34)의 픽업 면과의 사이에 배치되도록 되어 있는 광원(36)과는 별개인 구성요소일 수 있거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 양태들은 필요에 따라 광 확산기(48)를 포함할 수도 있고 또는 포함하지 않을 수도 있는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 예시적인 양태에서 폼 층(30)과 플레이트(31)는, 광원(36)으로부터의 광이 절연 플레이트 어셈블리(34)를 통과하여 충분하게 전달될 수 있게 할 정도로 충분히 투명한 재료/아투명 재료/반투명 재료로 형성되는 것으로 고려된다. 이 예에서, 폼 층(30)은 빛 에너지를 유효하게 확산시켜 본원에서 고려되는 확산기의 결과를 달성한다. 따라서, 폼 층(30)은 예시적인 양태에서 확산기의 역할을 하기 때문에, 광 확산기(48)와 같은 별도의 확산기가 생략될 수 있는 것으로 고려된다.

앞서 기술한 바와 같이, 도 1~도 5와 도 6~도 10에 도시된 픽업 툴(10, 28) 각각은, 외부 기판을 포착 또는 픽업하기 위한 전기-흡착력과 함께 이용되도록 되어 있을 수 있다. 다양한 외부 기판을 클램핑, 유지 및 이동 또는 다른 방식으로 취급하도록 되어 있고 전기-흡착력을 이용하는 기판 픽업 툴은 일반적으로 외부 기판을 클램핑하기 위해 유연한 재료를 이용한다. 한 예시적인 전기-흡착 픽업 툴 또는 시스템이, "전기 흡착용 재료 및 전기 라미네이트(MATERIALS FOR ELECTROADHESION AND ELECTROLAMINATES)"란 제목의 미국 특허 공보 제2013/0010398호에 기술되어 있는데, 이 공보는 본원에 기술되어 있는 바와 같이 그 전체가 참조로 인용되어 있다.

본원에 사용되고 있는 바와 같이, 용어 "전기-흡착"은 정전력을 이용하여 두 물체를 기계적으로 결합하는 것을 지칭한다. 본원에 기재된 바와 같이 전기-흡착은, 외부 기판과 전기-흡착-가능 픽업 툴의 픽업 면[예컨대, 도 1~도 5 및 도 6~도 10의 픽업 툴(10, 28) 각각의 픽업 면]과의 사이에서 일시적이고 착탈 가능한 부착을 허용하기 위해, 상기한 정전력의 전기적 제어를 이용한다. 이러한 전기 흡착은, 인가된 전기장에 의해 형성되는 정전력으로 인하여, 외부 기판과 절연 플레이트 어셈블리의 표면과의 사이에서 정지 마찰 또는 마찰을 증대시키거나, 또는 외부 기판과 픽업 면을 함께 유지한다. 픽업 툴의 픽업 면은 외부 기판의 표면에 대하여 또는 가까이 배치된다. 이때, 전극과 전기 통신 관계에 있는 외부 제어 전자 장치를 이용하여, 전극을 통해 정전 흡착 전압을 인가한다. 정전 흡착 전압은 인접 전극 상에 번갈아 있는 양전하와 음전하를 이용한다. 전극들 사이의 전압차의 결과로서, 하나 이상의 전기-흡착력이 발생되며, 이 전기-흡착력은 픽업 툴의 픽업 면과 외부 기판을 서로에 대해 유지시키는 역할을 한다. 인가되고 있는 전기-흡착력의 속성으로 인하여, 픽업 면과 외부 기판 사이의 실제 접촉이 반드시 필요한 것은 아니라는 것을 쉽게 알게 될 것이다. 예를 들어, 한 장의 종이, 박막, 또는 다른 재료 혹은 기판이 픽업 툴의 픽업 면과 외부 기판과의 사이에 배치될 수 있다. 정전력은 외부 기판의 표면에 대한 픽업 툴의 픽업 면의 현재 위치를 유지한다. 전체 정전력은 외부 기판에 작용하는 중력을 극복하기에 충분할 수 있고, 그 결과 픽업 툴은 외부 기판을 위로 들어 유지시키는 데 사용될 수 있다.

전극으로부터 정전 흡착 전압을 제거함으로써, 플레이트의 픽업 면과 외부 기판의 표면 사이에서 정전 흡착력이 사라지게 된다. 따라서, 전압들 사이에 정전 흡착 전압이 존재하지 않을 때, 픽업 툴은 외부 기판의 표면에 대해 쉽게 상대 이동할 수 있다. 이러한 조건은, 정전 흡착 전압이 인가되기 전에 그리고 인가된 이후에, 픽업 툴의 이동을 허용한다. 잘 제어된 전기적 활성화 및 활성화 해제를 통해, 흡착 및 분리가 신속하게, 예컨대 약 밀리초 미만의 응답 시간에 가능해지고, 이와 동시에 비교적 소량의 전력이 소비된다.

예시적인 양태에서, 픽업 툴의 픽업 면은 절연 재료의 외측면에 전극을 포함한다. 이 양태는, 다양한 외부 기판의 절연 및 약전도성의 내부 재료에 대한 제어된 부착에 매우 적합하다. 쉽게 알게 되는 바와 같이, 픽업 면의 표면과 외부 기판의 표면 사이의 거리가 가까워질수록, 물체들 사이의 전기-흡착력이 강해진다. 따라서, 외부 기판의 표면과 적어도 부분적으로 합치하도록 되어 있는 변형 가능한 표면이 사용될 수 있다.

본원에 사용되고 있는 바와 같이, 용어 정전 흡착 전압은, 픽업 툴의 픽업 면을 외부 기판에 결합시키기에 적절한 정전력을 생성하는 전압을 지칭한다. 픽업 면에 필요한 최소 전압은 다음과 같은 여러 인자에 따라 달라질 것이다: 픽업 면의 크기, 전극의 재료 전도성과 간격, 절연 재료, 외부 기판 재료, 전기-흡착에 대한 임의의 방해물, 예컨대 먼지, 그 밖의 입자 또는 습기 등의 존재, 전기-흡착력에 의해 지지되고 있는 임의의 기판의 무게, 전기-흡착 디바이스의 순응성, 외부 기판의 유전 특성과 저항 특성, 및 전극과 외부 기판 표면 사이의 관련 간극.

일부 양태에서, 전기-흡착 픽업 면은, 복수의 전극이 마련되어 있고 실질적으로 편평한 패널 또는 시트의 형태를 취할 수 있다. 다른 양태에서, 전기-흡착 픽업 면은, 픽업 툴에 의해 가장 많이 들어올려지거나 혹은 취급되는 외부 기판의 기하형상에 맞추어진 고정된 형상을 취할 수 있다. 전극은 여러 가지 방법으로, 예를 들어 전기-흡착 성능을 향상시키도록 흡착 디바이스 표면에 패터닝되는 것에 의해, 또는 외부 기판 상의 불규칙한 표면들에 대한 순응성 및 이에 따른 합치성을 증대시키도록 연질의 혹은 가요성을 지닌 재료를 사용하여 전극을 제조하는 것에 의해, 보강될 수 있다.

도 12~도 15를 참조해 보면, 본원의 기판 픽업 툴과 함께 사용하기에 적합하며, 실질적으로 편평한 패널 또는 시트의 형태이고 전극들이 패터닝되어 있는 전기-흡착 픽업 면을 갖는 플레이트 어셈블리의 두 예가 도시되어 있다. 도 12와 도 13은 그 상면과 하면에 전극(72)들이 패터닝되어 있으며 시트 또는 평판의 형태인 플레이트(70)를 구비하는 플레이트 어셈블리(68)를 보여준다. 상측 및 하측 전극 세트(74, 76)는 절연층(78)의 양측에 배치되어 있다. 몇몇 경우에, 절연층(78)은 강성의 또는 경질의 재료로 형성될 수 있다. 양태들에서, 전극(72) 뿐만 아니라 절연층(78)은 유연할 수 있고, 순응성을 증대시키기 위해 아크릴 엘라스토머 등과 같은 폴리머로 구성될 수 있다. 양태들에서, 폴리머의 탄성률은 약 10 ㎫ 미만이다. 양태들에서, 폴리머의 탄성률은 보다 구체적으로 약 1 ㎫ 미만이다.

전극 세트(76)는 절연층(78)의 상면(80)에 배치되어 있고, 선형으로 패터닝된 전극(72)의 어레이를 포함한다. 공동 전극(82)이 전극 세트(76) 내의 전극(72)들을 전기적으로 연결하고, 공동 전극(82)에 대한 단일 입력 리드를 이용하여, 전극 세트(76) 내의 모든 전극(72)과의 전기 통신을 가능하게 한다. 전극 세트(74)는 절연층(78)의 하면(84)에 배치되어 있고, 선형으로 패터닝된 전극(72)의 제2 어레이로서 상면(80) 상의 전극(72)으로부터 측방으로 전위(轉位)되어 있는 전극의 제2 어레이를 포함한다. 하측 전극 세트(74)는 또한 공동 전극(도시 생략)을 포함할 수 있다. 당업자라면 쉽게 이해하듯이, 전극들 사이의 공극의 파괴에 의해 제한되는 일 없이, 높은 전압차를 견디는 전기-흡착 픽업 면의 능력을 증대시키도록, 전극들이 절연층(78)의 양측에 패터닝될 수 있다.

절연층(78)의 상면(80)과 하면(84)은, 그곳에 배치되어 있는 전극들 사이에서 전기 아크가 발생하는 것을 감소 또는 제거하도록 되어 있는 선택적인 절연 필름(85)에 의해 피복되어 있다. 당업자라면 쉽게 이해하듯이, 포착되는 외부 기판을 구성하는 재료의 연소를 야기할 수 있는, 매우 강한 열이 전기 아크 발생에 의해 생성될 수 있다. 따라서, 일부 양태에서는 전극을 절연 필름(85)으로 피복하는 것이 바람직할 수 있다. 양태들에서, 절연 필름(85)은 커플링제(87)를, 예컨대 VHB 테이프 등을 이용하여, 절연층(78)의 상면(80) 및 하면(84)과 결합되어 있다.

별법으로서, 전극은 또한 도 14와 도 15의 플레이트 어셈블리(86)에 도시되어 있는 것과 같이 절연층과 동일한 면에 패터닝될 수 있다. 도시된 바와 같이, 플레이트(89)는 그 한 표면에만 전극(72)이 패터닝되어 있는 시트 또는 실질적으로 편평한 패널을 포함한다. 플레이트(89)는, 전극 세트(88, 90)가 유연한 절연층(78)의 동일 표면(60)에 배치되어 있는 것을 제외하고는, 도 12의 플레이트와 실질적으로 유사할 수 있다. 절연층(78)의 하면(84)에는 전극이 배치되어 있지 않다. 이와 같이 특별한 양태는, 전극 세트(88)에서의 양극(72)과 전극 세트(90)에서의 음극(72)과의 사이의 거리를 감소시키고, 플레이트(89)의 동일 표면에 두 전극 세트 모두를 배치하는 것을 허용한다. 기능적으로, 이로써 도 12에 도시된 플레이트(70)에서와 같이, 절연층(78)으로 인하여 전극 세트(88)와 전극 세트(90) 사이에 간격이 형성되는 것이 배제된다. 또한 이로써, 상면(80)이 외부 기판의 표면에 부착되는 경우, 하나의 [앞에서는 하면(84)에 있는] 전극 세트와 외부 기판 표면 사이에서 간극이 없어진다. 플레이트(70 또는 89)가 사용될 수 있지만, 나중에 설명한 플레이트(89)에서의 상기한 변화가 플레이트(89)와 취급 대상인 외부 기판 사이의 전기-흡착력을 증대시킨다.

도 14와 도 15에 도시된 양태에서는, 절연층(78)의 상면(80)만이, 전극들 사이에서 전기 아크가 발생하는 것을 감소 또는 제거하도록 되어 있는 절연 필름(85)에 의해 피복되어 있다. 이는, 전극이 그 상면(80)에만 배치되어 있어, 플레이트(89)의 하면(84)을 피복하는 것의 임의의 유익이 감소된다는 사실에 기인한 것이다. 도 12~도 15 중의 임의의 도면에 도시된 절연 필름(85)은 전극-지지 표면만을 피복하거나 또는 본원의 범위 내에서 필요에 따라 임의의 추가적인 표면을 피복할 수 있다는 것을, 당업자라면 이해할 것이다. 또한 당업자라면, 예를 들어 전압 및 그 밖의 파라미터들이 적절히 조정되는 경우, 본원의 양태들에 따른 픽업 툴에 절연 필름(85)이 없을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 변형예 모두는 본원의 양태의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.

몇몇 양태에서, 전기-흡착 플레이트 또는 픽업 면은, 실질적으로 사실상 가요성을 갖는 시트 또는 베일 타입의 그래스퍼(grasper)를 구성할 수 있다. 이러한 양태들에서, 베일 타입의 픽업 면의 일부 또는 전체가, 소정의 용례에서 바람직할 수 있는 바와 같이, 실질적으로 휘어질 수 있거나 또는 다른 방식으로 외부 기판에 합치할 수 있도록, 백킹 구조가 사용되지 않을 수 있거나 또는 실질적으로 가요성을 갖는 구조가 사용될 수 있다. 이와 같이 외부 기판에 대한 합치 또는 순응을 가능하게 하는 전기-흡착 픽업 툴을 만드는 것은, 예를 들어 얇은 재료로 전기-흡착 층 또는 픽업 면을 형성하는 것에 의해, 폼 재료 또는 탄성 재료를 사용하는 것에 의해, 기본 전기-흡착 시트로부터의 플랩 또는 연장부를 완전히 맞대는 것에 의해, 또는 시트를, 경질의 백킹 전체에 부착하기 보다는, 다른 가능성들 중에서도, 소수의 선택된 하위 위치에만 부착하는 것에 의해 달성될 수 있다.

실질적으로 편평한 패널 또는 시트의 형태인 전기-흡착 픽업 면에 대한 전술한 예시적인 양태는, 전극에 대해 스트립 또는 바아로 나타내고 있지만, 전극에 대한 임의의 적절한 패턴이 상기한 시트-타입 전기-흡착 픽업 면에 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 시트-타입 전기-흡착 픽업 면은, 적절한 방식으로, 예컨대 고르게 간격을 두고 있는 "물방울-무늬" 스타일 패턴으로, 시트의 여기저기에 분포되어 있는 그리고 편중되어 있는 이산(離散) 정사각형 또는 원의 형태로 전극을 구비할 수 있다. 오프셋 나선으로서 패터닝된 두 전극 세트 등과 같은 다른 예가 또한 사용될 수 있다. 특정한 일례로서, 폴리머 등과 같은 얇고 가요성을 갖는 재료가 절연층에 사용되는 경우와, 이산 디스크의 형태로 전극들이 여기저기에 분포되어 있는 경우에는, 결과적으로 얻어지는 가요성을 갖고 유연한 전기-흡착 픽업 면 "블랭킷"이, 전압 인가 중에 다수의 서로 다른 이산 전기-흡착력을 물체에 제공하면서, 상대적으로 큰 상기 물체의 불균일한 표면에 합치 가능할 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이 전기-흡착력을 이용하도록 되어 있는 픽업 툴 이외에도, 본원의 양태들에 따른 픽업 툴이 외부 기판을 포착 또는 픽업하는 데 진공력을 이용할 수 있다. 진공력을 이용하도록 되어 있는 예시적인 픽업 툴(100)이 도 16에서 절단도로 도시되어 있다. 도 16은 다른 피처들 중에서도, 진공 분배 캐비티(140)와 진공 플레이트(150)를 도시한다. 진공 분배기(110)와 진공 플레이트(150)가 함께, 진공 분배 캐비티(140)를 형성하는 소정 체적의 공간을 획정한다. 진공 분배 캐비티(140)는, 발명의 명칭이 "진공 툴 제조(MANUFACTURING VACUUM TOOL)"이고, 대리인의 사건 번호가 NIKE.162096이며, 그 전체 내용이 본원에 참조로 인용되어 있는 미국 특허 출원 제13/299,934호에 한층 더 충분하게 기술되어 있는 바와 같이, 진공력의 균등 분산을 허용하는 가스의 흐름을 감안한 소정 체적의 공간이다. 도 16의 예시적인 픽업 툴(100)은 그 내벽(118)에 배치되어 있는 광원(160)을 포함한다. 광원(160)이 진공 분배 캐비티(140) 내에 배치되어 있기만 하다면, 광원(160)은 진공 분배 캐비티(140)를 형성하는 임의의 하나 이상의 내면에 배치될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 통합형 광원(14, 34)과 마찬가지로, 광원(15)은 발광 다이오드(LED) 광원, 형광 광원, 백열 광원, 또는 임의의 다른 광 생성 구성요소일 수 있다. 생성된 광은 가시광선, 자외(UV)선, 적외(IR)선, 또는 픽업 툴(100)의 픽업 면에 일시적으로 부착된 외부 기판의 실루엣으로서 비전 시스템에 의해 캡처되는 실루엣을 형성하도록 진공 플레이트(150)의 픽업 면과 함께 사용하기에 적합한 임의의 소스로부터의 임의의 다른 광 스펙트럼일 수 있다. 광원(160)은, 필요에 따라 광원(160)을 작동시키기 위한 광 기구(164)와 결합된 전기 리드(162)를 포함한다. 전기 리드(162)가 통과하는 채널을 경유하여 유해한 양의 가스가 진공 분배 캐비티(140)에 들어가는 것을 허용하지 않으면서, 전력이 진공 분배 캐비티(140) 내의 광원(160)에 전달될 수 있도록, 전기 리드(162)는 진공 분배기(110)를 밀봉식으로 통과할 수 있는 것으로 고려된다.

도 17을 참조해 보면, 예시적인 진공 플레이트(150)에는 하나 이상의 개구(152)가 포함되어 있고, 적절한 진공력의 인가 시에, 상기 개구를 통해 공기가 안쪽으로 흘러 외부 기판을 일시적으로 부착시킨다. 진공 플레이트(150)는 투명성 재료, 반투명 재료, 아투명 재료, 또는 적어도 빛의 부분적인 통과를 허용하는 임의의 다른 재료로 구성될 수 있다. 플레이트(12, 32)에 관하여 앞서 기술한 바와 같이, 진공 플레이트(150)는 적어도 부분적으로 빛의 통과를 허용하기만 한다면 임의의 재료 또는 이들의 임의의 조합으로 구성될 수 있는데, 이렇게 통과한 빛은 진공 플레이트(150)의 픽업 면에 일시적으로 부착된 외부 기판의 실루엣을 발생시키기에 충분한 것이다. 진공 플레이트(150)는 광원에 의해 발생된 광을 유효하게 확산시킬 수 있는 것으로 고려된다. 게다가, 도시되어 있지는 않지만, 광원과 진공 플레이트(150)의 기판-접촉면과의 사이에 다른 확산기가 또한 배치될 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어 확산기는, 기판-접촉면으로부터 진공 분배 캐비티(140)로의 가스/유체의 전달에 유해한 영향을 미치지 않으면서, 빛을 확산시키는 데에 효과적인 가스 투과성 물질일 수 있다.

이제 도 18을 참조해 보면, 작동 시에, 픽업력(예컨대, 전기-흡착력 또는 진공력)이 활성화될 수 있고, 외부 기판이 픽업 툴(170), 예컨대 본원에 기술된 기판 픽업 툴 등에 의해 픽업될 수 있다. 픽업 툴(170)의 픽업 면에 일시적으로 부착되어 있는 동안에, 이렇게 일시적으로 부착된 외부 기판과 함께 픽업 면의 이미지가 캡처될 수 있도록, 픽업 툴(170)이 비전 시스템(172)에 대해 배치될 수 있다. 픽업 툴(170)과 통합되어 있는 광원의 작동 시에, 픽업 툴에 대한 외부 기판의 실루엣(174)이 도 19에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 실루엣(174)의 이미지는, 예를 들어 포착되어 있는 외부 기판 또는 이 외부 기판에 있어서 추가적인 처리 및/또는 조립에 사용될 수 있는 부분의 장소, 크기, 형상, 위치, 배향 등을 결정하는 데 사용하도록 비전 시스템(172)에 의해 캡처될 수 있다. 비전 시스템(172)은, 카메라 또는 전하-결합 디바이스 등과 같은 다른 촬상 디바이스로 구성될 수 있다. 또한, 이하에 거론되는 바와 같이, 예시적인 양태에서 비전 시스템은, 하나 이상의 부분[예컨대, 비전 시스템(172), 로봇 수단에 의한 픽업 툴(170)의 이동, 픽업 툴(170)의 광원의 조명 특성, 및 픽업력의 활성화 등]을 제어하는 데 효과적인 연산 디바이스와 작동적으로 결합될 수 있는 것으로 고려된다. 연산 디바이스는 또한, 외부 기판의 하나 이상의 이미지/화상을 픽업 툴(170)의 플레이트 표면에 대한 실루엣으로서 캡처하고 저장하는 데 효과적일 수 있다.

본원에 설명되어 있는 기술은, 무엇보다도 픽업 툴, 방법, 또는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된 명령 세트를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된 정보는 연산 디바이스의 작동을 지시하는 데 사용될 수 있고, 예시적인 연산 디바이스(2000)가 도 20에 도시되어 있다. 이 연산 디바이스(2000)는, 본원의 독창적인 양태의 기능성 또는 사용 범위에 관한 임의의 한정을 제안하는 것을 의도하고 있지 않으며, 단지 적절한 연산 시스템의 일례에 불과하다. 연산 시스템(2000)은 예시된 구성요소들 중의 어느 하나 또는 임의의 조합에 관하여 임의의 의존성 또는 요건을 갖는 것으로 해석되어서는 안 된다. 게다가, 본 발명의 양태들은 또한, 통신 네트워크를 통하여 연결되어 있는 분리된 디바이스 또는 원격-처리 디바이스에 의해 작업들이 수행되는, 분산 연산 시스템에서 실행될 수 있다.

연산 디바이스(2000)는 하기의 구성요소들을 직접적으로 또는 간접적으로 연결하는 버스(2010)를 구비한다: 메모리(2012)(메모리 칩 또는 그 밖의 로컬 메모리 구조를 포함할 수 있음), 하나 이상의 프로세서(2014)(프로그래밍 가능한 로직 제어기를 포함할 수 있음), 하나 이상의 프리젠테이션 구성요소(2016), 입력/출력(I/O) 포트(2018), I/O 구성요소(2020) 및 예시적인 전력 공급부(2022). 버스(2010)는 하나 이상의 버스(예컨대, 어드레스 버스, 데이터 버스, 또는 이들의 조합)일 수 있는 것을 대표한다. 도 20의 여러 블록은 명료성을 기하기 위해 라인으로 도시되어 있지만, 실제로는 여러 구성요소를 묘사하는 것은 그다지 분명하지 않으며, 비유적으로 라인들은 보다 정확하게는 회색이고 흐릿할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 메모리를 가질 수 있다. 또한, 당업자라면, 본원의 양태들과 사용하도록 고려된 연산 디바이스 전부가 예시된 모든 구성요소를 이용할 수 있는 것은 아닌 것으로 이해할 것이다.

연산 디바이스(2000)는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 연산 시스템(2000)에 의해 액세스 가능한 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 이동식 및 고정식 매체 양방을 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체; 신호 자체를 제외한 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는, 컴퓨터 판독 가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 그 밖의 데이터 등과 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 이동식 및 고정식 매체를 포함한다.

컴퓨터 저장 매체는, 제한이 아닌 예로서, 랜덤 액세스 메모리(RAM); 판독 전용 메모리(ROM); 전기적으로 소거 가능하고 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM); 플래시 메모리 혹은 다른 메모리 기술; CD-ROM, 디지털 다용도 디스크(DVD) 또는 다른 광학 혹은 홀로그래피 매체; 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 혹은 다른 자기 저장 디바이스를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 전파된 데이터 신호를 포함하지 않는다.

통신 매체는 통상적으로, 반송파 혹은 다른 전송 메카니즘 등과 같은 변조된 데이터 신호 내의 컴퓨터 판독 가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 그 밖의 데이터를 구현하고, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. 용어 "변조된 데이터 신호"는, 정보를 신호에 인코딩하는 방식으로, 그 특징 중의 하나 이상이 세팅되거나 혹은 변경되는 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 통신 매체는 유선 네트워크 혹은 직결 접속부 등과 같은 유선 매체와, 음향, RF, 적외선 및 그 밖의 무선 매체 등과 같은 무선 매체를 포함한다. 또한, 상기한 것들의 임의의 조합도 또한, 통신 매체의 범위 내에 포함될 것이다.

연산 디바이스(2000)는, 메모리(2012) 또는 I/O 구성요소(2020) 등과 같은 여러 개체로부터 데이터를 판독하는 하나 이상의 프로세서(2014)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 프로세서에 의해 판독되는 예시적인 데이터는, 컴퓨터 또는 다른 기계에 의해 실행되는, 프로그램 모듈 등과 같은 컴퓨터-실행 가능한 명령일 수 있는, 컴퓨터 코드 또는 기계-사용 명령으로 구성될 수 있다. 일반적으로, 루틴, 프로그램, 객체, 구성요소, 데이터 구조 등과 같은 프로그램 모듈은, 특정 작업을 수행하거나 또는 특정 추상 데이터 타입을 시행하는 코드를 지칭한다.

프리젠테이션 구성요소(2016)는 사용자 또는 다른 디바이스에 데이터를 표시한다. 예시적인 프리젠테이션 구성요소로는, 디스플레이 디바이스, 스피커, 인쇄 구성요소, 발광 구성요소 등이 있다. I/O 포트(2018)는, I/O 구성요소(2020)를 비롯한 다른 디바이스에 연산 디바이스(2000)가 논리적으로 결합될 수 있게 하는데, 상기 다른 디바이스 중 일부는 내장된 것일 수 있다.

자동 제조의 맥락에서, 연산 디바이스(2000)는 여러 제조 툴의 작동을 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 연산 디바이스는 픽업 툴, 예를 들어 본원에 기술된 픽업 툴을 제어하는 데 사용될 수 있다.

이하의 청구항들의 범위에서 벗어나지 않고서, 도시되어 있는 여러 구성요소 뿐만 아니라 도시되어 있지 않은 구성요소들을 다양하게 배치하는 것이 가능하다. 본 발명의 기술의 예시적인 양태들은, 제한이 아니라 예시를 목적으로 기술되어 있다. 대안적인 양태들은, 본원을 읽은 이후에 그리고 본원을 읽었기 때문에, 본원을 읽은 사람에게 명백해질 것이다. 전술한 바를 시행하는 대안적인 수단은, 이하의 청구항들의 범위에서 벗어나지 않고서 완성될 수 있다. 특정 피처와 서브-조합은 유용하며, 다른 피처와 서브-조합에 구애받지 않고 채용될 수 있고, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims (20)

1. 기판 픽업 툴에 있어서,
   외부 기판과 서로 면하도록 되어 있으며, 투명하거나, 반투명하거나, 또는 아투명한 픽업 면;
   상기 픽업 면에 결합되어 상기 외부 기판과 접촉하도록 되어 있으며, 투명하거나, 반투명하거나, 또는 아투명한 폼(foam) 층; 및
   상기 픽업 면과 함께 비전 시스템에 대해 이동 가능한 광원으로서, 광원으로부터 출사된 광이 상기 픽업 면을 통과하여 외부 기판에까지 이르러 상기 비전 시스템에 의해 캡처되는 외부 기판의 실루엣을 형성하도록 되어 있는 광원
   을 포함하는 기판 픽업 툴.
2. 제1항에 있어서, 상기 기판 픽업 툴은 진공-가능한 것인 기판 픽업 툴.
3. 제1항에 있어서, 상기 기판 픽업 툴은 전기-부착-가능한 것인 기판 픽업 툴.
4. 제1항에 있어서, 상기 광원에 의해 출사된 광을 산란시키도록 되어 있는 광 확산기를 더 포함하는 기판 픽업 툴.
5. 제1항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드(LED) 광원, 자외(UV)선 광원 및 적외(IR)선 광원 중 어느 하나인 것인 기판 픽업 툴.
6. 제1항에 있어서, 상기 광원은 기판 픽업 툴로부터 분리 가능한 것인 기판 픽업 툴.
7. 하나 이상의 이미지를 캡처하는 비전 시스템에 대해 이동 가능한 기판 픽업 툴에 있어서,
   외부 기판과 서로 면하도록 되어 있고, 광이 통과하여 외부 기판에까지 이르는 것을 허용하는 플레이트 어셈블리로서, 상기 플레이트 어셈블리는 상기 외부 기판과 접촉하도록 되어 있는 폼 층을 포함하고, 상기 폼 층은 투명하거나, 반투명하거나, 또는 아투명한 것인, 플레이트 어셈블리;
   기판 픽업 툴에 통합되어 있는 광원으로서, 광원으로부터 출사된 광이 상기 플레이트 어셈블리를 통과하여 외부 기판에까지 이르러 상기 비전 시스템에 의해 캡처되는 외부 기판의 실루엣을 형성하도록 되어 있는 광원; 및
   상기 플레이트 어셈블리와 상기 광원 사이에 배치되어 있고, 상기 광원에 의해 출사된 광을 산란시키도록 되어 있는 광 확산기
   를 포함하는 기판 픽업 툴.
8. 제7항에 있어서, 상기 플레이트 어셈블리는 하나 이상의 투명성 재료, 반투명 재료, 또는 아투명 재료로 구성되는 것인 기판 픽업 툴.
9. 제7항에 있어서, 상기 기판 픽업 툴은 진공-가능한 것인 기판 픽업 툴.
10. 제7항에 있어서, 상기 기판 픽업 툴은 전기-부착-가능한 것인 기판 픽업 툴.
11. 제7항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드(LED) 광원, 자외(UV)선 광원 및 적외(IR)선 광원 중 어느 하나인 것인 기판 픽업 툴.
12. 제7항에 있어서, 상기 광원은 기판 픽업 툴로부터 분리 가능한 것인 기판 픽업 툴.
13. 외부 기판의 실루엣을 캡처하기 위한 시스템에 있어서,
    기판 픽업 툴로서, 외부 기판과 일시적으로 결합하도록 되어 있는 투명하거나, 반투명하거나, 또는 아투명한 폼 층을 포함한, 투명하거나, 반투명하거나, 또는 아투명한 플레이트 어셈블리와, 상기 외부 기판이 상기 플레이트 어셈블리의 폼 층과 일시적으로 결합되어 있을 때, 광원으로부터 출사된 광이 상기 플레이트 어셈블리를 통과하여 상기 외부 기판에까지 이르러 이 외부 기판의 실루엣을 형성하도록 되어 있는 광원을 포함하는 기판 픽업 툴; 및
    상기 외부 기판이 상기 플레이트 어셈블리의 폼 층과 일시적으로 결합되어 있을 때, 상기 외부 기판의 실루엣을 캡처하도록 되어 있는 비전 시스템
    을 포함하고, 상기 기판 픽업 툴은 상기 비전 시스템에 대해 상대 이동 가능한 것인 시스템.
14. 제13항에 있어서, 상기 기판 픽업 툴은 진공-가능한 것인 시스템.
15. 제13항에 있어서, 상기 기판 픽업 툴은 전기-부착-가능한 것인 시스템.
16. 제13항에 있어서, 상기 광원은 기판 픽업 툴로부터 분리 가능한 것인 시스템.
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19. 삭제
20. 삭제

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