KR102237218B1

KR102237218B1 - 구역별 활성화식 제조용 진공 툴

Info

Publication number: KR102237218B1
Application number: KR1020207000586A
Authority: KR
Inventors: 패트릭 코날 레건; 이구홍; 지치 장; 창 츄 리아오; 밍 펭 장
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2021-04-08
Also published as: EP2780138A4; KR102066244B1; TWI562875B; EP2780138A1; TW201341133A; US20130129464A1; EP3620280B1; CN104010781B; EP3620280A1; TWI611884B; TWI680090B; US8960745B2; CN106217399A; KR20190082330A; TWI794555B; KR20140102692A; EP2780138B1; CN106217399B; TW201805221A; TW201700241A

Abstract

양태들은 격리된 구역들로 진공력을 제공하는 독립적으로 작동될 수 있는 진공 공급원들로 이루어진 구역별 진공 툴을 위한 시스템들, 방법들, 및 장치들에 관한 것이다. 제 2 구역과 연관된 진공력 발생의 활성화 또는 비활성화와 독립적으로, 진공력이 제 1 구역과 관련하여 생성된다. 그에 따라, 단일 진공 툴이 진공력을 재료 부분들로 선택적으로 인가할 수 있고, 이는 어떠한 재료 부분들이 진공 툴에 의해서 조작될 것인 지에 대한 제어를 허용한다.

Description

구역별 활성화식 제조용 진공 툴{ZONED ACTIVATION MANUFACTURING VACUUM TOOL}

통상적으로, 제품을 제조하는 데 이용되는 파트들(parts)이 인간의 손으로 또는 로봇 수단들로 픽업되고 제조를 위한 위치로 배치된다. 그러나, 현재의 로봇 수단들은 일부 제조 시스템들에서 비용 효과적으로 구현되는 소정 레벨의 제어, 능숙함(dexterity), 및 효율을 제공하지 못하고 있다.

본원 발명의 양태들은 재료 부분(들)의 조작을 위해서 진공력을 독립적으로 이용할 수 있는 둘 이상의 구역들로 이루어진 진공 툴을 위한 시스템들 및 장치들에 관한 것이다. 진공 툴은 진공력을 이용하여 하나 이상의 제조 파트들을 픽업하고 배치하는 데 있어서 효과적이다.

이러한 개요는 이하의 구체적인 내용에서 추가적으로 설명되는 단순화된 형태의 개념들의 선택을 소개하기 위해서 제공된 것이다. 이러한 개요는 청구항에 기재된 청구 대상의 주요 특징들 또는 본질적인 특징들을 식별하기 위한 것이 아니고, 청구항에 기재된 청구 대상의 범위의 결정을 보조하기 위한 것도 아니다.

본원 발명의 예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 설명되고, 상기 첨부 도면들은 여기에서 참조로서 포함된다.
도 1은 본원 발명의 실시예들에 따른, 예시적인 진공 툴의 평면도를 도시한다.
도 2는 본원 발명의 양태들에 따른, 도 1의 진공 툴의 단면선 3-3에 평행한 단면선을 따른 전방-대-후방(front-to-back)의 투시 단면도를 도시한다.
도 3은 본원 발명의 양태들에 따른, 도 1의 단면선 3-3을 따른 진공 툴의 전방-대-후방 도면을 도시한다.
도 4는 본원 발명의 양태들에 따른, 도 1의 단면선 3-3을 따라서 취한 진공 발생기의 확대도를 도시한다.
도 5는 본원 발명의 양태들에 따른, 복수의 구멍들로 이루어진 예시적인 플레이트를 도시한다.
도 6-15는 본원 발명의 양태들에 따른, 플레이트 내의 여러 가지 구멍 변형예들을 도시한다.
도 16은 본원 발명의 양태들에 따른, 복수-부분 플레이트 및 초음파 용접기를 이용하는 구역화된 진공 툴로 이루어진 제조 툴의 분해도를 도시한다.
도 17은 본원 발명의 양태들에 따른, 구역화된 진공 툴의 평면도를 도시한다.
도 18은 본원 발명의 양태들에 따른, 균일한 구역들로 이루어진 구역화된 진공 툴의 저면도를 도시한다.
도 19는 본원 발명의 양태들에 따른, 불규칙적인 구역들로 이루어진 구역화된 진공 툴의 대안적인 저면도를 도시한다.
도 20은 본원 발명의 양태들을 구현하는데 있어서 이용하기 위한 시스템을 도시한다.
도 21은 본원 발명의 양태들에 따른, 구역화된 진공 툴을 이용하기 위한 예시적인 방법을 설명하는 블록도를 도시한다.
도 22는 본원 발명의 양태들에 따른, 구역화된 진공 툴을 이용하기 위한 다른 예시적인 방법을 설명하는 블록도를 도시한다.

본원 발명의 실시예들의 보호 대상이, 법정 요건들을 충족시키도록 여기에서 구체적으로 설명된다. 그러나, 설명 자체는 본원 특허의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 오히려, 발명자들은, 다른 현재의 또는 미래의 기술들과 함께, 본원 명세서에서 설명된 것과 유사한 다른 요소들 또는 요소들의 조합들을 포함하기 위해서, 청구된 보호 대상이 또한 다른 방식들로 구현될 수 있다는 것을 이해하고 있다.

본원 발명의 양태들은 재료 부분(들)을 조작하기 위해서 진공력을 독립적으로 이용할 수 있는 둘 이상의 구역들로 구성된 진공 툴을 위한 시스템들 및 장치들에 관한 것이다. 진공 툴은 진공력을 이용하여 하나 이상의 제조 파트들을 픽업하고 배치하는 데 있어서 효과적이다.

따라서, 하나의 양태에서, 제 1 진공 공급원이 제 1 진공 분배기와 관련된 진공력 발생에 기여하도록, 진공 툴이 제 1 진공 공급원과 연관된 제 1 진공 분배기로 이루어진다. 유사하게, 진공 툴이 또한 제 2 진공 분배기와 관련된 진공력 발생에 기여하는 제 2 진공 공급원 및 제 2 진공 분배기 부분으로 또한 이루어진다. 제 1 진공 분배기와 관련하여 발생된 진공력은 제 2 진공 분배기와 관련하여 발생된 진공력과 독립적이다. 제 1 진공 분배기와 제 2 진공 분배기가 진공력들을 발생시키기 위해서 독립적으로 제어될 수 있다는 것을 예상할 수 있을 것이다.

다른 양태에서, 본원 발명은 구역화된 진공 툴의 작동 방법을 제공한다. 그러한 방법은 진공 툴의 제 1 플레이트 부분을 활성화시키는 단계로 이루어진다. 상기 활성화는 활성화된 플레이트 부분 부근에 진공력을 초래한다. 진공력은, 재료의 하나 이상의 부분들을 조작하기 위해서 이용될 수 있는 인력(attractive force)을 제공할 수 있을 것이다. 상기 방법은 제 2 플레이트 부분을 활성화시키는 단계로 추가적으로 이루어진다. 예시적인 양태에서, 제 1 플레이트 부분 및 제 2 플레이트 부분이 공통 플레이트 상에 함께 배치된다(collocated). 상기 방법은 제 1 플레이트 부분을 비활성화시키는 단계를 더 포함하고, 상기 비활성화 단계는 제 1 플레이트 부분 부근에 상기 플레이트 부분이 활성화될 때 경험하는 것보다 작은 진공력을 초래한다. 비활성화가 진공력 영향을 전체적으로 중단시킬 수 있을 것이고, 또는 비활성화가 진공력을 감소시킬 수 있을 것이다.

본원 발명의 실시예들의 개관을 간단히 설명하였고, 이하에서는 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 본원 발명의 실시예들에 따른, 예시적인 진공 툴(100)의 평면도를 도시한다. 여러 양태들에서, 진공 툴(100)이 또한 진공 구동식(vacuum-powered) 파트 홀더로서 지칭될 수 있을 것이다. 예를 들어, 진공 툴(100)이 하나 이상의 파트들의 이동, 배치, 및/또는 유지를 위해서 자동화된(또는 부분적으로 자동화된) 제조 프로세스에서 이용될 수 있을 것이다. 진공 툴(100)에 의해서 조작되는 파트들이 강성(rigid), 가단성(malleable), 또는 특성들(예를 들어, 다공성, 비다공성)의 임의 조합을 가질 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 진공 툴(100)이, 적어도 부분적으로, 가죽, 폴리머들(예를 들어, PU, TPU), 직물들(textiles), 고무, 포옴(foam), 메시 및/또는 기타 등등으로 구성된 파트를 픽업 및 배치하기 위한 기능을 한다.

진공 툴에 의해서 조작되는 재료가 임의 타입일 수 있을 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명된 진공 툴이 여러 가지 형상들, 재료들, 및 다른 물리적 특성들(예를 들어, 패턴 컷팅된 직물들, 부직(non-woven) 재료들, 메시, 플라스틱 시팅(sheeting) 재료, 포옴, 고무)의 편평한, 얇은, 및/또는 경량의 파트들을 조작(예를 들어, 픽업 및 배치)하기 위해서 구성된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그에 따라, 무거운, 강성의, 또는 비-다공성의 재료를 조작하는 기능을 하는 산업적인-규모의(scaled) 진공 툴들과 달리, 여기에서 제공된 진공 툴들은 다양한 재료들(예를 들어, 경량, 다공성, 가요성)을 효과적으로 조작할 수 있다.

진공 툴(100)은 진공 발생기(102)로 이루어진다. 진공 발생기는 진공력(예를 들어, 주변 조건들에 비해서 낮은 압력 구배)을 생성한다. 예를 들어, 진공 발생기는 모터(또는 엔진)에 의해서 작동되는 통상적인 진공 펌프들을 이용할 수 있을 것이다. 진공 발생기는 또한 진공 발생을 위해서 벤튜리(venturi) 펌프를 이용할 수 있을 것이다. 또한, 코안다(coanda) 효과 펌프로서 또한 지칭되는 공기 증폭기(amplifier)가 진공력 발생을 위해서 또한 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 벤튜리 펌프 및 코안다 효과 펌프 모두가 압축 공기를 흡입 작용을 유지하는데 효과적인 진공력으로 전환하는 다양한(varied) 원리들 하에서 작동한다. 이하의 개시 내용이 벤튜리 펌프 및/또는 코안다 효과 펌프에 초점을 맞출 것이지만, 진공 발생기가 또한 진공 툴(100)에 대해서 근거리의(local) 또는 원거리의(튜빙, 파이핑, 및 기타 등등에 의해서 커플링된) 기계적인 진공일 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 1의 진공 툴(100)이 또한 진공 분배기(110)로 이루어진다. 진공 분배기(110)는 진공 발생기(102)에 의해서 발생된 진공력을 규정된 표면적에 걸쳐서 분배한다. 예를 들어, 진공 툴(100)을 이용하여 조작하고자 하는 재료가, 표면적이 몇 평방 인치인 가요성 재료(예를 들어, 신발 갑피(upper)의 가죽 부분)일 수 있을 것이다. 재료가 적어도 반(semi)-가요성을 가지는 것의 결과로서, 파트를 픽업하기 위해서 이용되는 진공력이 파트의 상당한 면적에 걸쳐서 유리하게 분산될 수 있을 것이다. 예를 들어, 파트 하부의 지지가 제거될 때(예를 들어, 파트가 들어 올려질 때) 파트의 벤딩 또는 접힘(creasing)을 초래할 수 있는 가요성 파트의 제한된 표면적으로 흡입 효과를 집중하는 대신에, 보다 큰 면적에 걸친 흡입 효과의 분산이 파트의 바람직하지 못한 벤딩 또는 접힘을 방지할 수 있을 것이다. 또한, 충분한 진공이 인가될 때, 집중된 진공(분산되지 않은 진공력)이 파트를 손상시킬 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그에 따라, 본원 발명의 양태에서, 진공 발생기(102)에 의해서 발생된 진공력이 진공 분배기(110)에 의해서 보다 큰 잠재적 표면적에 걸쳐서 분배된다.

예시적인 양태에서, 진공 분배기(110)가 금속(예를 들어, 알루미늄) 또는 폴리머들과 같은 반-강성 내지 강성 재료로 형성된다. 그러나, 다른 재료들도 고려될 수 있을 것이다. 진공 툴(100)이, 복수-축의 프로그래밍 가능 로봇과 같은 로봇에 의해서 조작되는(예를 들어, 이동되는/배치되는) 것으로 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 로봇의 제한 사항들이 진공 툴(100)에 대한 고려 사항에 포함될 수 있을 것이다. 예를 들어, 조작 로봇과 연관된 잠재적인 크기 및/또는 비용들을 제한하기 위해서, 진공 툴(100)(및/또는 후술되는 제조 툴(100))의 중량 제한이 요구될 수 있을 것이다. 제한 인자로서 중량을 이용할 때, 진공력의 소망하는 분배를 여전히 달성하면서 중량을 줄이기 위한 특별한 방식으로 진공 분배기를 형성하는 것이 유리할 수 있을 것이다.

다른 고려 사항이 진공 툴(100)의 설계 및 구현에서 검토될 수 있을 것이다. 예를 들어, 이하에서 도 17에 대해서 설명하는 바와 같이, 진공 툴(100)의 희망하는 레벨의 강성도가 진공 툴(100)로 통합되는 보강 부분들 및 재료 제거 부분들을 초래할 수 있을 것이다.

진공 분배기(110)가 외부 상단부 표면(112) 및 외부 측부 표면(116)으로 이루어질 수 있을 것이다. 도 1은 실질적으로 직사각형인 풋프린트(footprint)를 가지는 진공 분배기를 도시한다. 그러나, 임의의 풋프린트가 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 비-원형 풋프린트가 이용될 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 다양한 파트 기하형태들을 조작하기 위한 보다 큰 가용 표면적을 제공함에 따라, 비-원형 풋프린트가 유리할 수 있을 것이다. 따라서, 비-원형 풋프린트의 이용으로 인해서, 원형 풋프린트에 비해, 풋프린트의 보다 큰 비율이 조작되는 파트와 접촉할 수 있게 된다. 풋프린트 이외에 진공 툴(100)의 형상과 또한 관련하여, 후술하는 바와 같이, 3-차원적인 기하형태가 진공 분배기(110)에 대해서 고려될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 달걀-유사 기하형태, 피라미드-유사 기하형태, 입방체-유사 기하형태, 및 기타 등등이 이용될 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 풋프린트에 대한 파트의 위치를 나타내는 데 있어서, 직사각형 풋프린트가 비-직사각형 풋프린트 보다 더 용이한 기하형태를 제공할 수 있을 것이다.

도 1의 예시적인 진공 분배기(110)가 외부 상단부 표면(112) 및 복수의 외부 측부 표면들(116)로 이루어진다. 진공 분배기(110)가 또한 엣지들에서 종료되어, 제 1 측부 엣지(128), 제 2 평행 측부 엣지(130), 전방 엣지(132), 및 대향하는 평행 후방 엣지(134)를 형성한다.

도 1은 도 2에 대한 평행 사시도를 형성하는 단면선 3-3을 도시한다. 도 2는, 본원 발명의 양태들에 따른, 진공 툴(100)의 단면선 3-3을 따른 유사한 전방-대-후방의 사시 단면도를 도시한다. 도 2는, 다른 특징들 중에서, 진공 분배 공동(140) 및 진공 플레이트(150)(또한 종종 "플레이트"라고 여기에서 지칭된다)를 도시한다. 진공 분배기(110) 및 플레이트(150)는, 조합되어, 진공 분배 공동(140)을 형성하는 공간의 부피를 규정한다. 진공 분배 공동(140)은, 진공력의 균일한 분산을 허용하기 위해서 방해받지 않는 가스 유동을 허용하는 공간의 부피이다. 예시적인 양태에서, 플레이트(150)로부터 진공 발생기(102)까지의 가스(예를 들어, 공기)의 유동이 각을 이룬 내부 측부 표면(들)(118)의 이용을 통해서 집중된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 일차적인 내부 측부 표면들, 제 1 내부 측부 표면(120), 제 2 내부 측부 표면(122), 제 3 내부 측부 표면(124), 및 제 4 내부 측부 표면(126)(미도시)이 존재한다. 그러나, 다른 기하형태들이 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

내부 측부 표면들(118)이 내부 상단부 표면(114)으로부터 플레이트(150)를 향해서 연장한다. 예시적인 양태에서, 둔각(142)이 내부 상단부 표면과 내부 측부 표면들(118) 사이에 형성된다. 둔각은, 공기가 플레이트(150)로부터 진공 발생기(102)에 마련된 진공 구멍(138)을 향해서 이동할 때, 공기의 내부 난류를 감소시키는 진공 분배 효과를 제공한다. 공기가 진공 구멍(138)으로 진입할 때 공기의 접근이 각을 이루게 하는 것에 의해서, 진공 분배기(110)에서 이용되는 재료의 양이 감소될 수 있고(예를 들어, 중량의 잠재적인 감소를 초래할 수 있다) 그리고 공기 난류의 감소를 통해서 공기의 유동이 제어될 수 있을 것이다. 그러나, 양태들이, 입방체-유사 구조물, 원통체-유사 구조물 및 기타 등등에 의해서 형성되는 것과 같은 직각을 고려할 수 있을 것이다.

각도(144)가 또한 내부 측부 표면들(118) 및 플레이트(150)의 교차에 의해서 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 만약 각도(142)가 둔각이라면, 각도(144)가 예각이 된다. 다시, 예각(144)을 가지는 것이, 일반적으로 진공 툴(100)의 중량을 감소/제한할 수 있는 능력 및 공기 유동에서의 장점들을 제공할 수 있을 것이다.

상단부 표면(114)과 하나 이상의 내부 측부 표면들(118) 사이에서 둔각이 이용될 때, 내부 상단부 표면(114)의 표면적이 외부 플레이트 표면(158)의 표면적 보다 작을 수 있을 것이다. 이러한 표면적의 잠재적인 차이가 깔때기 작용 기하형태로서 역할을 하여, 난류를 추가적으로 감소시키고 진공력을 효과적으로 분산시킨다.

예시적인 양태에서, 내부 측부 표면들(118)이 연관된 외부 측부 표면(116)과 평행한 관계를 가진다. 유사하게, 예시적인 양태에서, 내부 상단부 표면(114)이, 적어도 부분적으로, 외부 상단부 표면(112)과 평행한 관계를 가진다. 그러나, 하나 이상의 표면들이 연관된 대향 표면과 평행한 관계를 가지지 않는 것이 고려될 수 있을 것이다. 예를 들어, 만약 내부 표면들 중 하나 이상이 하나 이상의 방향들로 곡선화된다면, 대안적으로, 외부 표면이 상기 내부 표면들에 대해서, 기껏해야, 접선적인 선형 관계를 유지할 수 있을 것이다. 유사하게, 내부 및 외부 표면들이 부분적으로 또는 전체적으로 평행한(선형 또는 곡선형) 관계를 유지할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

진공 구멍(138)은, 진공 발생기(102)가 진공 분배 공동에 나사체결되고 고정되도록 허용하는 일련의 나사산들을 포함할 수 있을 것이다. 유사하게, 다른 정합(mating) 패턴들(예를 들어, 테이퍼링)이 진공 발생기(102) 및 진공 구멍(138)의 내부 표면 상에 형성되어 진공 발생기(102)와 진공 분배기(110)를 기밀(氣密) 결합 방식으로 함께 고정할 수 있는 것으로 고려된다.

이하에서 도 5-15에서 보다 더 구체적으로 설명되는 플레이트(150)가 내부 플레이트 표면(152)(즉, 상단부 표면) 및 대향하는 외부 플레이트 표면(158)(즉, 하단부 표면)을 가진다. 플레이트(150)가 시트-유사 구조물, 패널-유사 구조물, 및/또는 기타 등등일 수 있을 것이다. 외부 플레이트 표면(158)은 진공 툴(100)에 의해서 조작되는 파트와 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 전반적으로 플레이트가, 특히 외부 플레이트 표면(158)이 비손상(non-marring) 재료로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 플레이트(150) 전체 또는 일부를 형성하기 위해서 알루미늄 또는 폴리머가 이용될 수 있을 것이다. 또한, 진공 발생기(102)에 의해서 발생된 진공으로부터 플레이트로 가해지는 힘에 저항하기 위해서, 플레이트(150)가 반-강성 또는 강성 구조물인 것이 고려될 수 있을 것이다. 그에 따라, 진공 발생기(102)에 의해서 생성된 압력들 하에서 변형에 대해서 저항하도록, 플레이트(150)가 충분한 두께를 가지는 재료로 형성될 수 있을 것이다. 또한, 플레이트(150) 및/또는 진공 분배기(110)가 비-압축성 재료로 형성되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 또한, 진공 툴(100)이, 흡입-컵 유사 디바이스와 같이, 조작되는 파트의 윤곽들로 형성되지 않는 것이 고려될 수 있을 것이다. 대신에, 반-강성 내지 강성 재료가 조작되는 파트와 접촉하거나 접촉하지 않는지의 여부와 관계없이 일정한 형태를 유지한다.

그러나, 플레이트가, 강성, 반-강성, 또는 가요성을 가질 수 있는 메시-유사 재료로 형성되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 메시-유사 재료가 금속, 직물, 폴리머들, 및/또는 기타 등등으로 제조된 섞여짜인(interlaced) 재료 스트랜드들에 의해서 형성될 수 있을 것이다. 또한, 플레이트가 또한 복수의 재료들로 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 플레이트가 기본 구조 재료(예를 들어, 폴리머, 금속) 및 제 2 파트-접촉 재료(예를 들어, 폴리머, 포옴, 직물, 및 메시)로 형성될 수 있을 것이다. 복수-재료 개념에 의해서, 플레이트가 선택된 복수 재료의 장점들을 실현할 수 있을 것이다.

예시적인 양태에서, 플레이트(150)가, 영구적으로 또는 일시적으로, 진공 분배기(110)에 커플링된다. 예를 들어, 상이한 재료들 및 재원들(specifications)에 대한 적응성(adaptibility)을 허용하기 위해서, 플레이트(150)가 제거가능/교체가능할 수 있을 것이다. 이러한 예를 계속 설명하면, 그리고 도 5-14를 참조하여 설명하는 바와 같이, 조작되는 재료(예를 들어, 다공성 재료들, 비-다공성 재료들, 큰 재료들, 작은 재료들, 조밀한 재료들, 경량 재료들)에 따라서, 여러 가지 구멍 크기들, 형상들, 및 간격이 이용될 수 있을 것이다. 만약 플레이트(150)가 제거가능하다면(즉, 일시적으로 커플링된다면), 플레이트(150)와 진공 분배기(110) 사이의 타이트한(tight) 결합을 보장하기 위해서 체결 메커니즘(예를 들어, 접착제, 하드웨어, 클램프들, 채널들, 및 기타 등등)이 이용될 수 있을 것이다. 만약 플레이트(150)가 진공 분배기(110)에 영구적으로 커플링된다면, 공지된 기술들(예를 들어, 용접, 본딩, 접착제들, 기계적 체결구들, 및 기타 등등)이 이용될 수 있을 것이다.

진공 발생기(102), 진공 분배기(110), 및 플레이트(150)가 조합되어 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 대해서 유지되는 외부 플레이트 표면(158)(또한, 제조-파트-접촉 표면으로 지칭된다)을 향해서 재료를 끌어당긴다. 그에 따라, 사용시에, 진공 툴이 파트에 접근할 수 있고, 플레이트와 접촉하여 파트를 일시적으로 유지할 수 있는 진공력을 생성할 수 있고, 진공 툴(100) 및 파트를 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 파트가 해제될 수 있게 허용할 수 있다.

예시적인 양태에서, 플레이트(150)(또는 특히 외부 플레이트 표면(158))는, 조작되는 재료/파트보다 큰 표면적을 가진다. 또한, 플레이트(150)를 통해서 연장하는 하나 이상의 구멍들이 조작되는 파트에 의해서 커버되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 달리 설명하면, 플레이트(150)를 통해서 연장하는 하나 이상의 구멍들에 의해서 형성되는 표면적이 조작되는 파트의 표면적을 초과하는 것을 고려할 수 있을 것이다. 부가적으로, 플레이트(150)를 통해서 연장하는 둘 이상의 구멍들에 의해서 형성되는 기하형태가 조작되는 재료/파트와 (완전히 또는 부분적으로) 접촉하지 않는 하나 이상의 구멍들을 초래하는 것을 고려할 수 있을 것이다. 결과적으로, 사용될 수 없는 구멍들로 인해, 진공 툴이 진공력의 비효율성을 경험한다는 것을 고려할 수 있을 것이다. 그러나, 예시적인 양태에서, 사용될 수 없는 구멍들의 포함이, 파트에 대한 진공 툴의 배치에 있어서의 보다 높은 정도의 여유 범위(latitude)를 허용하기 위한 의도된 결과일 수 있다. 또한, 사용될 수 없는(조작하고자 하는 특별한 파트의 목적들을 위해서 사용될 수 없는(예를 들어, 파트의 부분과 접촉하는데 있어서 유효하지 않은 활성적(active) 진공 구멍들)) 구멍들의 의도적인 포함은, 여전히 효과적으로 파트를 조작하면서, 진공력 누설을 허용한다. 예시적인 양태에서, 플레이트(150)를 통해서 연장하는 복수의 구멍들이 하나 이상의 누설 구멍들, 즉 파트의 조작에서 이용되도록 의도되지 않은 구멍을 더 포함한다.

예시적인 양태에서, 진공 툴(100)과 같은 진공 툴이 200 그램까지의 흡입력을 생성할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 픽업 툴(100)이 60 그램 내지 120 그램의 진공력(즉, 흡입력)을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 픽업 툴(100)이 약 90 그램의 진공력으로 작동한다. 그러나, 하나 이상의 구성들(예를 들어, 진공 발생기, 플레이트, 구멍들), 조작되는 파트의 재료(예를 들어, 가요성, 다공성), 및 파트에 의해서 커버되는 구멍들의 백분율에 있어서의 변경들 모두가 예시적인 픽업 툴의 진공력에 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 복수의 분배기들이 함께 이용될 때, 진공력이 비례적으로(commensurately) 조정되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 16의 픽업 툴(이하에서 설명됨)이 10개의 진공 분배기들을 가지고, 그에 따라 약 600 그램 내지 약 1.2 kg(10 X 60 내지 120 그램)의 진공력을 가질 수 있을 것이다. 유사하게, 6개의 진공 분배기들을 가지는 픽업 툴이 약 540 그램(6 X 90 그램)의 흡입력을 가질 수 있을 것이다. 그러나, 진공 발생기들로 공급되는 공기 압력/부피가 동시에 작동하는 복수의 발생기들에 의해서 영향을 받지 않는 것이 고려될 수 있을 것이다. 만약 공기 압력 또는 값이 감소된다면(또는 달리 변경된다면), 결과적인 누적적 진공력이 또한 변경된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 3은 본원 발명의 양태들에 따른, 도 1의 단면선 3-3을 따른 진공 툴(100)의 전방-대-후방 도면을 도시한다. 특히, 도 3은 진공 발생기(102)의 단면도를 제공한다. 도 4와 관련하여 보다 구체적으로 설명하는 바와 같이, 예시적인 양태에서, 진공 발생기(102)는, 진공력을 생성하기 위해서 코안다 효과를 이용하는 공기 증폭기이다.

이러한 예에서, 공기가 외부 플레이트 표면(158)으로부터, 플레이트(150)를 통한 복수의 구멍들(160)을 통해서, 진공 분배 공동(140)으로 인입된다. 진공 분배 공동(140)이 진공 분배기(110) 및 플레이트(150) 사이에서 둘러싸이고, 그에 따라 플레이트(150)가 비-다공성인(즉, 복수의 구멍들(160)이 없는) 표면인 경우에, 진공 발생기(102)가 활성화될 때, 저압 지역이 진공 분배 공동(140) 내에서 생성될 수 있을 것이다. 그러나, 복수의 구멍들(160)을 포함하는 예로 다시 돌아가면, 공기가 진공 분배 공동(140) 내로 진공 구멍(138)을 향해서 인입되고, 상기 진공 구멍(138)은 공기가 진공 발생기(102)로 인입될 수 있게 허용한다.

도 3은 도 4에 도시된 진공 발생기(102)의 확대도를 도시한다. 도 4는 본원 발명의 양태들에 따른, 도 1의 단면선 3-3을 따라서 취한 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 압축 공기를 주입한다. 유입구(103)는 압축 공기를 내부 챔버(302)를 통해서 측벽 플랜지(304)로 지향시킨다. 코안다 효과 이용에 의해서, 압축 공기가 측벽 플랜지(304) 주위로 곡선화되고 그리고 내부 측벽(306)을 따라서 유동한다. 압축 공기 이동의 결과로서, 진공력이, 내부 측벽(306)을 따른 압축 공기의 유동과 동일한 방향으로 생성된다. 결과적으로, 흡입 방향이 진공 구멍(138)을 통해서 연장된다.

도 5는 본원 발명의 양태들에 따른, 복수의 구멍들(160)로 이루어진 예시적인 플레이트(150)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 플레이트(150)가 직사각형 풋프린트를 가지는 것으로 도시되어 있지만, 부분적으로, 조작되는 재료, 진공 툴(100)을 제어하는 로봇, 및/또는 진공 툴(100)의 구성요소들에 의존하여, 임의의 기하형태(예를 들어, 원형, 비-원형)가 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 예시적인 양태들에서, 진공 툴 상에서 제 1 플레이트가 제 2 플레이트로 대체될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 재료, 파트들, 등의 교환의 결과로서 전체 진공 툴을 바꾸는(switch) 대신에, 특별한 진공 툴 상에서 플레이트(150)를 교환하여 대안적인 특성들을 진공 툴로 제공할 수 있을 것이다(예를 들어, 제 1 플레이트가 적은 수의 큰 구멍들을 가질 수 있고 제 2 플레이트가 많은 수의 작은 구멍들을 가질 수 있을 것이다).

적어도 부분적으로, 기하형태(예를 들어, 원형, 해치(hatch) 형상, 구근형(bulbous), 직사각형), 크기(예를 들어, 직경, 반경(예를 들어, 반경(166)), 면적, 길이, 폭), 요소들로부터의 오프셋(예를 들어, 오프셋(169))(예를 들어, 외측 엣지로부터의 거리, 비-다공성 부분으로부터의 거리), 및 피치(예를 들어, 구멍들 사이의 거리(예를 들어, 피치(168))에 의해서, 복수의 구멍들(160)이 규정될 수 있을 것이다. 두 개의 구멍들의 피치가 제 1 구멍(예를 들어, 제 1 구멍(162))으로부터 제 2 구멍(예를 들어, 제 2 구멍(164))까지의 거리로서 규정된다. 피치가 다양한 방식들로 측정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 피치가 두 개의 구멍들의 가장 근접한 지점들로부터, 두 개의 구멍들의 표면적 중심(예를 들어, 원형 구멍들의 중심)으로부터, 두 개의 구멍들의 특별한 특징부로부터 측정될 수 있을 것이다.

구멍들의 크기가 각각의 구멍에 의해서 노출되는 표면적의 양(또는 표면적을 계산하기 위한 변수)을 기초로 규정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 직경 측정치가 원형 구멍의 크기에 대한 표시를 제공한다.

진공 툴의 희망하는 특성들에 따라서, 구멍들과 연관된 변수들이 조정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 저밀도의 비-다공성 재료는, 보통(normal) 작동 조건들 하에서 재료가 진공 툴과 접촉되도록 유지하기 위해서 큰 진공력을 필요로 하지 않을 수 있을 것이다. 그러나, 다른 한편으로, 큰 다공성 메시 재료는 보통 작동 조건들 하에서 재료를 진공 툴에 대해서 유지하기 위해서 큰 크기의 진공력을 필요로 할 수 있을 것이다. 그에 따라, 시스템들 내로 제공되는 에너지의 양(예를 들어, 코안다 효과 진공 펌프를 작동시키기 위한 압축 공기의 양, 기계적 진공 펌프를 작동시키기 위한 전기)을 제한하기 위해서, 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), 1 mm 내지 4 mm, 1 mm 내지 3 mm, 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) 구멍들이 고려된다. 유사하게 피치가 1 mm 내지 8 mm, 2 mm 내지 6 mm, 2 mm 내지 5 mm, 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 측정치들이 고려된다.

부가적으로, 가변적인 크기 및 가변적인 피치가 본원 발명의 양태들에서 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 다공성 재료 부분 및 비-다공성 재료 부분 모두로 이루어진 혼합형 파트가 상이한 변수들을 이용하여, 동일한 레벨의 조작을 달성할 수 있을 것이다. 이러한 예에서, 비-다공성 재료와 접촉되는 지역 내의 필요 진공력의 감소를 유도하는 변수들 및 다공성 재료와 접촉되는 지역 내의 보다 큰 진공력들을 유도하는 변수들이 구현될 수 있을 것이다. 또한, 비젼(vision) 시스템 또는 다른 식별 시스템을 함께 이용하여, 복수의 구멍들에 대한 재료의 적절한 배치가 이루어지도록 추가적으로 보장할 수 있을 것이다. 부가적으로, 피치와 크기 사이의 관계가 복수의 구멍들을 배치하기 위해서 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 보다 큰 크기의 구멍으로부터의 피치가 보다 작은 크기의 구멍으로부터의 피치 보다 클 수 있을 것이다(또는 그 반대가 될 수 있을 것이다).

부가적인 변수는 오프셋이다. 예시적인 양태에서, 오프셋은 플레이트(150)의 외측 엣지로부터의 구멍의 거리이다. 상이한 구멍들이 상이한 오프셋들을 가질 수 있을 것이다. 또한 다른 엣지들이 다른 오프셋들을 구현할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전방 엣지를 따른 오프셋이 측부 엣지를 따른 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 본원 발명의 예시적인 양태들의 특성들을 달성할 수 있을 것이다.

복수의 구멍들(160)이 많은 제조 기술들을 이용하여 플레이트(150) 내에 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구멍들이 플레이트(150)로부터 펀칭되고, 드릴 가공되고, 에칭되고, 조각되고(carved), 용융되고, 및/또는 컷팅될 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 플레이트(150)가 레이저 컷팅에 응답하는 재료로 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 폴리머-기반의 재료들 및 일부 금속-기반의 재료들이 복수의 구멍들의 레이저 컷팅과 함께 이용될 수 있을 것이다. 또한, 구멍이 플레이트의 두께를 통해서 연장함에 따라서, 구멍들의 기하형태가 변화될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 구멍이 플레이트의 상단부 표면 상의 제 1 크기의 직경과 플레이트의 대향하는 하단부 표면에서의 제 2 크기의 직경을 가질 수 있을 것이다. 기하형태 이러한 가변성이 플레이트를 통해서 연장하는 원뿔형 기하형태를 초래할 수 있다. 부가적인 기하형태들(예를 들어, 피라미드형)이 여기에서 고려될 수 있을 것이다.

도 6-15는 본원 발명의 양태들에 따른, 도 5에 대해서 설명한 것과 유사한 예시적인 구멍 변수 선택들을 제공한다. 이하의 예들은 제한적으로 의도된 것이 아니라, 그 대신에 본질적으로 예시적인 것이다. 도 6은 5 mm의 제 1 오프셋과 8 mm의 제 2 오프셋 그리고 7 mm의 피치를 가지는 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 기하형태적 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, 희망하는 결과를 달성하기 위해서 형상, 크기, 피치, 및 오프셋이 임의 조합으로 균일하게 또는 가변적으로 변경될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

플레이트(150)의 풋프린트, 구멍들의 오프셋, 피치, 기하형태, 구멍들의 레이아웃, 및 구멍들의 크기에 따라서, 임의 수의 구멍들이 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 16의 플레이트(150)가 11,000 내지 11,500 개의 구멍들을 가질 수 있을 것이다. 특별한 양태에서, 약 11,275 개의 구멍들이 도 16의 플레이트(150) 상에서 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 플레이트가 4,500 내지 4,750 개의 구멍들로 이루어질 수 있을 것이다. 특히, 4,700 개의 구멍들이 예시적인 플레이트 내에 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

코안다 효과 진공 펌프 또는 벤튜리 진공 펌프를 이용할 때, 진공 발생기(102), 플레이트(150), 및 진공 툴(100)의 전체적인 크기에 대한 변경들이 공기 소비 및 압력에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 예를 들어, 주어진 코안다 효과 진공 펌프가 50 g/cm² 의 진공력을 생성할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 레벨의 진공을 달성하기 위해서, 0.55 내지 0.65 MPa 압력의 공압이 진공 툴로 도입된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 충분한 진공을 생성하기 위한 공기 소비량은 변수들에 따라서 또한 달라질 수 있을 것이다. 예를 들어, 1,400 Nl/분의 공기 소비가 도 16의 진공 툴(100)에 대해서 이용될 수 있다는 것을 고려할 수 있을 것이다. 또한, 800 Nl/분의 공기 소비가 진공 툴에 대해서 이용될 수 있다는 것을 고려할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 풋프린트(예를 들어, 플레이트(150)의 표면적)가 또한 진공력, 공기 소비, 및 기타 등등에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 예를 들어, 플레이트가 약 625 mm X 340 mm의 풋프린트를 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 유사하게, 플레이트가 약 380 mm X 240 mm의 풋프린트를 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 분명하게, 진공 분배기의 비율들이 진공력, 풋프린트, 및 부가적인 변수들의 희망 레벨을 기초로 변경될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 16은 본원 발명의 양태들에 따른, 복수-부분 플레이트(400)을 이용하는 진공 툴(100) 및 초음파 용접기(200)로 이루어진 제조 툴(10)의 분해도를 도시한다. 도 1 및 2에 대해서 설명한 진공 툴(100)과 달리, 도 16의 진공 툴(100)은 복수의 진공 발생기들(102), 진공 분배기들(110), 및 진공 분배 공동들(140)을 복수-부분 플레이트(400)를 가지는 단일형 진공 툴(100)로 통합시킨다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 진공 툴(100)의 개별적인 부분들 내에서 진공력을 선택적으로 활성화/비활성화시킬 수 있는 능력에 의해서 장점들이 실현될 수 있을 것이다. 부가적으로, 진공 툴(100)의 격리된(segregated) 부분들을 가지는 것에 의해서, 연속적인 진공력의 보다 큰 제어가 달성될 수 있을 것이다. 또한, 진공 플레이트(400)의 제 1 부분이 제 2 부분과 상이한 구멍 패턴(예를 들어, 크기, 피치, 오프셋, 형상, 등)을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 복수-부분 플레이트(400)의 하나 이상의 부분들이 제거되고 상이한 특성들을 가지는(예를 들어, 구멍 패턴) 다른 플레이트 부분들로 대체될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

제조 툴(10)이 또한 커플링 부재(300)를 포함할 수 있을 것이다. 커플링 부재(300)는, 위치 부재(310)(미도시)로 하여금 제조 툴(10)의 위치, 자세(attitude), 및/또는 배향을 조작할 수 있게 허용하는 제조 툴(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 지시어(instruction)를 가지는 컴퓨터-수치-제어형(CNC) 로봇에 제조 툴을 부가하는 것을 허용할 수 있을 것이고, 상기 일련의 지시어는, 프로세서 및 메모리에 의해서 실행될 때, CNC 로봇이 일련의 단계들을 실시하도록 유도한다. 예를 들어, CNC 로봇이 진공 발생기(들)(102), 초음파 용접기(200), 및/또는 제조 툴(10)이 배치되는 위치를 제어할 수 있을 것이다. 그에 따라, 커플링 부재(300)는, CNC 로봇과 같은 위치 부재(310)에 대한 제조 툴(10)의 일시적인 또는 영구적인 커플링을 허용할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 본원 발명의 양태들이 질량을 최소화하기 위한 의도를 가지는 제조 툴(10)의 부분들을 형성할 수 있을 것이다. 따라서, 도 16의 복수의 진공 분배기들(110)이 감소된 재료 부분들(113)을 포함한다. 감소된 재료 부분들(113)은, 균일한 외부 상단부 표면을 형성할 수 있었던 부분들을 제거한다. 감소된 재료 부분들(113)의 도입은 제조 툴(10)의 중량을 줄여서, 잠재적으로 보다 작은 위치 부재(310)가 이용될 수 있게 하고, 이는 공간 및 비용들을 절감할 수 있을 것이다. 감소된 재료 부분들(113)을 위한 부가적인 위치들이 진공 툴(100) 주위(예를 들어, 측부, 하단부, 상단부)에서 고려될 수 있을 것이다.

그러나, 본원 발명의 양태들이, 단일 커플링 부재(300)에 의해서 지지되는 것과 같은 복수의 진공 분배기들(110)의 강성도 레벨을 유지할 것을 요구할 수 있을 것이다. 감소된 재료 부분들(113)을 도입하면서도 강성도의 레벨을 여전히 유지하기 위해서, 보강 부분들(115)이 또한 도입될 수 있을 것이다. 예를 들어, 보강 부분들(115)이 하나의 진공 분배기(110)로부터 다른 진공 분배기(110)로 연장할 수 있을 것이다. 또한 추가적으로, 본원 발명의 양태들에서, 유사한 이유(rationale)를 위해서, 보강 부분들(115)이 커플링 부재(300)에 인접하여 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

설명 목적들을 위해서, 플레이트(400)가 도 16의 복수의 진공 분배기들(110)로부터 분리되어 있다. 결과적으로, 내부 플레이트 표면(402)을 육안으로 확인할 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 내부 플레이트 표면(402)이 복수의 진공 분배기들(110)의 하단부 부분과 정합되어, 이러한 예에서 기밀 결합을 형성한다.

플레이트(400)가 복수의 플레이트 부분들로 이루어질 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 16의 플레이트(400)가 8개의 플레이트 부분들(예를 들어, 플레이트 부분들(420, 422, 424, 426, 428, 및 430))로 이루어질 수 있을 것이다. 예시적인 양태에서, 각각의 플레이트 부분이 고유의 분배 공동 및/또는 고유의 분배기와 연관될 수 있을 것이다. 대안으로서, 복수의 플레이트 부분들이 공통 분배기 및/또는 분배 공동과 함께 이용될 수 있을 것이다.

플레이트(400)가 진공 툴의 하나 이상의 분배기들 또는 다른 부분들과 제거가능하게 커플링되는 것을 이해될 수 있을 것이다. 플레이트가 그 의도된 목적을 위해서 기능할 수 있도록, 그러나 또한 플레이트 및/또는 진공 툴의 상당한 변형 또는 다른 손상이 없이 진공 툴로부터 제거될 수 있도록 하는 방식으로, 제 1 플레이트(또는 플레이트 부분)가 진공 툴과 커플링될 수 있을 때, 플레이트가 제거가능하게 커플링된다. 진공 툴에 대해서 제 위치에서 플레이트를 유지하기 위해서 이용될 수 있는 유지 메커니즘들(예를 들어, 볼트들, 나사들, 자석들, 접착제들, 기계적 연동, 레이싱(lacing), 마찰 피팅(fit), 클립들, 밴드들, 핀들, 흡입, 및 기타 등등)의 예들이 도 17-20에 대해서 설명될 것이다. 그러나, 플레이트와 진공 툴을 제거가능하게 커플링하는 부가적인 수단이 고려될 수 있을 것이다.

접합부(junction)가 플레이트 부분들 사이에 존재할 수 있을 것이다. 접합부에서 제 1 플레이트 부분과 제 2 플레이트 부분이 만난다. 접합부는, 제 2 플레이트 부분을 바꾸지 않으면서 제 1 플레이트 부분이 진공 툴로부터 독립적으로 바뀔 수 있는 위치를 나타낼 수 있을 것이다. 그에 따라, 도 21에 대해서 이하에서 설명하는 바와 같이, 다양한 구멍들의 패턴들이 개별적인 플레이트 부분들의 조작을 통해서 구역-유사 접근으로 구현되고 조정될 수 있을 것이다.

접합부(421)와 같은 플레이트들 사이의 접합부가 플레이트 부분(420)과 플레이트 부분(422) 사이의 접합부를 형성한다. 플레이트 부분들의 바꿀 수 있는(switchable) 커플링을 허용하기 위해서, 설부(tongue) 및 홈-유사 커플링 메커니즘이 접합부를 따라서 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 플레이트 부분들 사이의 제거가능한 커플링을 제공하기 위해서, 부가적인 엣지 처리들을 고려할 수 있을 것이다. 도시된 다른 접합부들은 접합부들(423, 425, 427, 및 429)을 포함한다. 접합부가 일정한-크기의 플레이트 부분들을 생성하는 선형 경로를 따라서 연장할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 조작되는 재료에 대한 하나 이상의 플레이트 부분들의 위치 이상의 제어 레벨을 제공하기 위해서, 접합부가 유기적인 또는 비-선형 방식으로 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

진공 툴(100)이 복수의 진공 발생기들(102), 진공 분배기들(110), 및 연관된 진공 분배 공동들(140)로 이루어진다. 각각의 임의 부재가 진공 툴(100) 내에서 이용되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 예를 들어, 10, 8, 6, 4, 2, 1, 또는 임의 수의 유닛들이 조합되어 결합적인 진공 툴(100)을 형성할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 임의 풋프린트가 형성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 16에 직사각형 풋프린트가 도시되어 있지만, 정사각형, 삼각형, 원형, 비-원형, 파트-합치 형상, 또는 기타 등등이 그 대신에 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 부가적으로, 여러 양태들에서, 진공 발생기(102) 및/또는 진공 분배기(110)의 크기가 변경될 수 있을 것이다(예를 들어, 불균일하게 변경될 수 있을 것이다). 예를 들어, 예시적인 양태에서, 진공력의 보다 큰 집중이 특별한 적용예를 위해서 요구될 때, 보다 작은 진공 분배기가 이용될 수 있을 것이고, 그리고 덜 집중된 진공력이 요구될 때, 보다 큰 진공 분배가 구현될 수 있을 것이다.

도 17은 본원 발명의 양태들에 따른, 구역화된 진공 툴의 평면도를 도시한다. 도 17의 평면도는 진공 툴(100)을 형성하기 위한 복수의 진공 분배기들(110)의 잠재적인 배향의 예시적인 도면을 제공한다. 후술하는 바와 같이, 특별한 파트들 및/또는 재료 부분들을 조작하기 위해서, 여러 가지 진공 발생기(102)/진공 분배기(110) 조합들이 선택적으로 활성화 및/또는 비활성화될 수 있을 것이다. 본원 발명의 예시적인 양태에서, 하나 이상의 진공 부분들이 개별적으로 그리고 선택적으로 활성화 및 비활성화될 수 있을 것이다. 이러한 기능성이 여기에서 제공된 모든 양태들에 대해서 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

특히, 만약 재료 부분/파트(예를 들어, 제조 툴(10)에 의해서 조작하고자 하는 제조 파트)이 진공 툴(100)의 전체 풋프린트의 일부만을 필요로 한다면, 진공력이 해당 부분들에서 생성되지 않도록 진공 툴(100)의 미사용 부분들이 비-활성화될(또는 활성화 방지될) 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 배치 지그, 비젼 시스템들, 공지된 파트 이송 위치, 및 기타 등등을 이용하여, 진공 툴(100)의 어떠한 부분들을 선택적으로 활성화/비활성화시킬 수 있는지에 대한 결정을 추가적으로 보조할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제조 툴에 의해서 조작하고자 하는 파트가 단지 2개의 진공 툴 부분들의 활성화만을 필요로 하는 표면적을 가진다면, 진공 부분들(1702 및 1704), 진공 부분들(1706 및 1708), 진공 부분들(1710 및 1720), 진공 부분들(1718 및 1716), 또는 진공 부분들(1714 및 1712)을 이용하는 것이 유리할 수 있을 것이다. 어떠한 진공 부분들을 활성화/비활성화시키는지에 대한 결정은, 활성화된 부분들을 파트 위에 위치시키기 위해서 제조 툴이 하나의 위치로부터 이동하여야 할 필요가 있는 거리에 따라서 달라질 수 있을 것이다. 부가적으로, 그러한 결정은, 조작되는 파트들로 인가될 하나 이상의 툴들(예를 들어, 초음파 용접기(200))의 위치에 따라서 달라질 수 있을 것이다(예를 들어, 조작 후에 초음파 용접기(200)가 이용되도록 의도되는 경우에, 초음파 용접기(200)에 인접한 2개의 진공 부분들을 이용하는 것이 유리할 수 있을 것이다).

하나 이상의 진공 부분들의 작동 및 제어가 제어기에 의해서 제어될 수 있을 것이고, 상기 제어기는 도 20에 대해서 이하에서 설명된다. 예를 들어, 여러 가지 진공 부분들의 제어가 프로세서 및 메모리를 가지는 컴퓨팅 시스템을 이용하여 달성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 프로세서에 의해서 실행될 때, 여러 진공 부분들이 활성화/비활성화되도록 유도하는, 로직, 지시어들, 방법 단계들, 및/또는 기타 등등이 컴퓨터-판독가능 매체 상에서 구현될 수 있을 것이다.

진공 툴(100)의 개별적인 부분들의 각각이 분리된 진공 부분을 형성하고, 그에 따라 제 1 부분에서 생성된 진공력이 제 2 부분 내에서 진공력을 생성하지 않을 수 있을 것이다. 유사하게, 둘 이상의 진공 부분들이 직렬로(in tandom) 작업하여, 둘 이상의 진공 분배기들에 의해서 커버되는 지역의 합인 진공 구역을 형성하는 것을 고려할 수 있을 것이다. 그에 따라, 진공 분배기 부분들의 임의의 조합이 독립적으로 또는 협력적으로 활성화되어 임의 위치에서 임의 크기 및/또는 형상의 진공 구역을 형성할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 18은 본원 발명의 양태들에 따른, 균일한 구역들로 이루어진 구역화된 진공 툴의 저면도를 도시한다. 상기 저면도는, 도 17에 도시된 복수의 진공 분배기들과 같은, 고유의 진공 분배기에 각각 상응할 수 있는 10개의 개별적인 구역들(1802, 1804, 1806, 1808, 1810, 1812, 1814, 1816, 1818, 및 1820)로 이루어진 플레이트(1800)의 저면도일 수 있을 것이다. 예를 들어, 구역(1802)이 도 17의 진공 툴 부분(1702)에 상응할 수 있을 것이고, 그리고 구역(1820)이 도 17의 진공 툴 부분(1720)에 상응할 수 있을 것이다. 그에 따라, 이러한 예에서, 구역들의 각각이 특별한 진공 분배기에 상응할 수 있을 것이고, 그에 따라 특별한 진공 분배기의 활성화가 상응하는 구역에서의 진공력을 초래할 수 있을 것이다. 결과적으로, 개별적인 구역들이, 그 구역들의 각각의 진공 발생기/진공 분배기의 활성화 또는 비활성화를 기초로, 활성화 또는 비활성화될 수 있을 것이다.

구역들 중 임의 구역이 임의 조합으로 그리고 임의 순서로 활성적이 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 구역(1802)이 먼저 활성화되어 구역(1802) 내에 피팅되는 재료 부분을 이동시킬 수 있을 것이다. 구역(1802)에 의한 재료의 조작에 이어서, 해당 구역이 비활성화될 수 있을 것이다. 예를 들어, 제조하고자 하는 신발(shoe)의 일부와 같은 재료의 작은 피스가, 상기 재료를 픽업하고 그리고 신발의 상부부분과 같은 재료의 보다 큰 부분 상에 상기 재료를 배치하는 것에 의해서, 구역(1802)에 의해서 조작될 수 있을 것이다. 구역(1802)을 비활성화시키는 것에 의해서, 재료의 작은 부분이 상부부분 재료 상의 희망 위치에 놓일 수 있을 것이다. 후속하여, 복수 구역들의 크기를 가지는 상부부분 재료 및 보다 작은 재료 모두를 동시에 같은 배향으로 이동시킬 것이 요구될 수 있을 것이다. 이러한 예에서, 구역들(1802, 1804, 1806, 1812, 1814, 1816)이 모두 활성화되어, 각각의 구역에 존재하는 진공력을 형성할 수 있을 것이다. 결과적으로, 만약 상기 상부부분 및 이미 배치된 작은 재료가 활성화된 6개의 구역들 내에 피팅된다면, 재료 부분들의 조합이, 그들의 서로에 대한 상대적인 위치를 유지하면서, 새로운 위치 및/또는 새로운 배향으로 이동될 수 있을 것이다.

도 19는 본원 발명의 양태들에 따른, 불규칙적인 구역들로 이루어진 구역화된 진공 툴의 대안적인 저면도를 도시한다. 상기 저면도는 예시적인 플레이트(1900)의 재료-접촉 표면에 대한 도면일 수 있을 것이다. 플레이트(1900)가, 구역(1902), 구역(1904), 구역(1914), 및 구역(1916)과 같은 몇 개의 구역들로 이루어질 수 있을 것이다. 또한, 개별적인 진공 발생기들의 위치들이 구역들의 각각과 함께 도시되어 있다. 예를 들어, 진공 발생기들의 위치들이 구역들(1910, 1912, 1914, 및 1916)에 상응할 수 있을 것이다. 그러나, 진공 발생기들의 임의 수 및 임의 위치가 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

예시적인 플레이트(1900)에서, 구역(1902)이 원형 구역(1904)을 뺀(less) 직사각형 지역을 나타낼 수 있을 것이다. 예를 들어, 구역(1902)(구역(1904)이 없는(sans))에 의해서 규정되는 지역이, 적어도 부분적으로, 특별한 재료 부분에 상응할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 재료 부분이, 직사각형 자투리(remnant)를 제거하는 한편 원래의 위치에 남기고자 하는 컷팅된 원형 구역을 가질 수 있을 것이다. 이러한 시나리오에서, 완전한 직사각형 재료 부분이 구역(1902) 및 구역(1904)과 같은 구역들의 조합을 이용하여 소정 위치로 이동될 수 있을 것이다. 이어서, 원형 직역을 직사각형 재료 피스로부터 자유로워지도록 컷팅하는 컷팅 작동을 실시할 수 있을 것이다. 만약 원형 부분을 컷팅하는 것으로부터 초래되는 자투리를 제거하고자 한다면, 구역(1902)이 활성화될 수 있는 한편 구역(1904)이 비활성화될 수 있을 것이다. 구역(1902)의 활성화시에, 직사각형 자투리가 픽업되고 이동될 수 있는 한편, 비활성화 구역(1904)에 상응하는 원형 컷팅부는 이전 위치에서 유지된다.

유사하게, 구역들(1906 및 1908)이 독립적으로 이용되어 재료 부분들을 조작할 수 있을 것이고, 또는 그 구역들이 공통 재료 부분을 조작하기 위해서 협력적으로 이용될 수 있을 것이다. 그에 따라, 크기들, 형상들, 및 위치들이 상이한 구역들의 임의 조합이 공통 제조 툴 내에서 임의 시퀀스, 순서, 및/또는 조합으로 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 19의 예에서, 특별한 구역에 상응하도록 성형된 하나 이상의 진공 분배기들이 고려될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구역들의 각각이 플레이트(1900) 상에 표시된 구역의 커버리지 지역과 비례하는 커버리지 지역을 가지는 단일의 개별적인 진공 분배기를 가지는 것이 고려될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구역(1912)이 원형 진공 분배기와 연관될 수 있을 것이다. 유사하게, 구역(1908)이 삼각형 풋프린트를 가지는 진공 분배기와 연관되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 대안적으로, 구역보다 작은, 많은 수의 진공 분배기를 협력적으로 이용하여, 특별한 구역의 표면적에 대한 커버리지와 유사한 표면적을 효과적으로 생성할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

구멍들이 유사한 크기, 형상, 및 위치를 가지는 것으로 도 19에 도시되어 있으나; 구역 내의 또는 복수의 구역들에 걸친 구멍들이 달라질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 구역의 주변 영역에 근접한 구멍들의 그룹이 구역의 중심 영역 내에 위치된 구멍들의 그룹과 상이한 크기, 형상, 및/또는 간격을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 예시적인 양태에서, 구멍이 2개의 구역들에 걸쳐서 연장하지 않을 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 둘 이상의 구역들에 걸쳐서 구멍이 연장하지 않는 것에 의해서, 진공력들의 격리가 구역들 사이에서 유지될 수 있을 것이다.

도 18 및 19에 도시된 구역들의 배열이 본질적으로 예시적인 것이고 그리고 제한적인 것은 아니다. 예를 들어, 구역들이 조작하고자 하는 특별한 재료 부분들을 수용하기 위한 크기 및/또는 형상을 가지는 것을 고려할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상이한 제조 시간들에서 조작하고자 하는 상이한 재료 부분들에 맞춰서 플레이트 및/또는 진공 분배기들이 재구성될 수 있을 것이다. 그에 따라, 구역 또는 구역들의 조합이 임의 형상, 크기, 위치, 배향, 및 조합을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 20은 본원 발명의 양태들을 구현하는데 있어서 이용하기 위한 시스템(2000)을 도시한다. 시스템(2000)은 제어기(2002), 제 1 진공 공급원(2008), 제 2 진공 공급원(2010), 진공 툴(2012)로 이루어지고, 상기 진공 툴(2012)은 제 2 진공 툴 부분(2016)으로부터 독립적으로 활성화될 수 있는 제 1 진공 툴 부분(2014)으로 이루어진다. 시스템(2000)은 비젼 시스템(2018)을 또한 포함한다. 하나 이상의 구성요소들을 함께 이용하여, 서로 독립적으로 활성화/비활성화될 수 있는 복수의 구역들을 가지는 구역화된-스위치된(switched) 진공 툴의 작동을 도울 수 있을 것이다.

제어기(2002)가 프로세서(2004) 및 메모리(2006)로 이루어진다. 제어기(2002)는, 제 1 진공 툴 부분(2014)에서/내에서 진공력을 생성하기 위해서 제 1 진공 공급원(2008)의 활성화를 유도하는 것을 담당할 수 있을 것이다. 부가적으로, 제어기(2002)는, 제 2 진공 툴 부분(2016)에서/내에서 진공력을 생성하기 위해서 제 2 진공 공급원(2010)의 활성화를 유도하는 것을 담당할 수 있을 것이다. 유사하게, 제어기는 또한, 진공 툴의 하나 이상의 부분들의 비활성화를 유도하는 것을 담당할 수 있을 것이다.

진공 툴의 특별한 구역이 활성화 상태 또는 비활성화 상태에 있어야 하는지의 여부 및 그 상태에 있어야 하는 때를 결정할 때, 제어기(2002)는 비젼 시스템(2018), 터치 센서(미도시), 위치 센서(미도시), 또는 기타 등등과 같은 센서로부터의 입력을 이용할 수 있을 것이다. 또한, 제어기로 하여금 센서 또는 인간 운영자로부터의 입력과 같은 입력에 응답하여 하나 이상의 구역들을 활성화/비활성화시키도록 지시하는, 메모리에 내장된, 지시어들로 메모리(2006)가 구성될 수 있을 것이다. 지시어들은, 적어도 부분적으로, 프로세서(2004)에 의해서 해석되어, 진공 공급원의 상태를 변경하기 위해서 밸브들, 스위치들, 다른 프로세서들, 공압장치들, 및 기타 등등에 의해서 이용될 수 있는 명령들을 생성할 수 있을 것이다.

제 1 진공 공급원(2008) 및 제 2 진공 공급원(2010)이 진공 발생기에 의해서 발생된 진공 압력의 분배를 제어하는 밸브일 수 있을 것이다. 유사하게, 제 1 진공 공급원(2008) 및 제 2 진공 공급원(2010)이, 진공력을 생성하기 위해서 코안다 효과, 벤튜리 효과, 또는 기타 등등의 진공 발생기에 의해서 이용될 수 있는 가스/유체의 가압 공급원을 제어하는 밸브일 수 있을 것이다. 제 1 진공 공급원(2008) 및 제 2 진공 공급원(2010)이 또한 전자적 진공 펌프들과 같이 전자기적으로 구동되는 진공 공급원들을 포함할 수 있을 것이다.

진공 공급원이 또한, 하나 이상의 진공 툴 부분들에 근접한 진공력의 형성을 생성하거나 종료시키기 위해서 제어될 수 있는, 활성화 상태로부터 비활성화 상태로 스위칭될 수 있는 임의의 다른 메커니즘일 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 진공 공급원이 또한, 구역을 규정하는 진공 툴 내의 하나 이상의 구멍들을 선택적으로 차단하기 위한 메커니즘일 수 있을 것이다. 예를 들어, 희망하는 구역의 형상을 가지는 최소 다공성 재료가 재료 접촉 공급원에 대향하는 표면에 근접한 플레이트로부터 이격될 수 있을 것이다. 그에 따라, 활성화 상태에 있을 때, 최소 다공성 재료가 플레이트 표면으로부터 충분한 거리로 이격되어 최소 다공성 재료와 플레이트 사이의 공기의 유동을 허용할 수 있을 것이다. 비활성화 상태에 있을 때, 최소 다공성 재료가 커버된 구멍들을 통한 공기의 유동과 간섭하고 및/또는 그러한 공기의 유동을 차단하기 위해서 플레이트 표면에 더 근접하여 배치될 수 있을 것이고, 이는 구역에 의해서 제시되는 영향을 받는 진공 툴 부분에서 진공력을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것이다.

제 1 진공 툴 부분(2014) 및 제 2 진공 툴 부분(2016) 각각이, 진공 생성 상태와 진공력이 존재하지 않는 상태 사이에서 독립적으로 스위칭될 수 있는 구분된 구역을 나타낼 수 있을 것이다. 제 1 진공 툴 부분(2014) 및 제 2 진공 툴 부분(2016)이, 비록 독립적으로 활성화될 수 있지만, 가요성 또는 강성의 연결부를 통해서 서로 물리적으로 커플링될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 예시적인 양태에서, 제 1 진공 툴 부분 및 제 2 진공 툴 부분이 서로로부터 물리적으로 분리될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.

비젼 시스템(2018)은, 하나 이상의 재료 부분들의 위치, 진공 툴의 하나 이상의 부분들의 위치, 및 재료들과 툴들 사이의 상대적인 위치를 식별하는 제어 입력들을 제공할 수 있을 것이다. 그에 따라, 진공 툴이 비젼 시스템으로부터의 입력들을 이용하여, 캡쳐된 대상들의 검출된 위치들을 기초로, 위치들 및 활성화된 구역들을 동적으로(dynamically) 조정할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 비젼 시스템은, 형상 또는 다른 마커들을 기초로 하나 이상의 대상들을 검출하고 인지할 수 있는 카메라로 이루어질 수 있을 것이다. 프로세서 및 메모리를 가지는 컴퓨팅 장치와 조합되어, 비젼 시스템은, 구역화된 진공 툴에 의해서 이용될 수 있는 콘텍스트(context) 및 다른 위치적 표시들을 제공하는 기능을 할 수 있을 것이다.

도 21은 본원 발명의 양태들에 따른, 구역화된 진공 툴을 이용하기 위한 예시적인 방법(2100)을 설명하는 블록도를 도시한다. 블록(2110)에서, 제 1 플레이트 부분이 활성화된다. 예를 들어, 프로세서 및 메모리에 내장된 지시어들을 이용하는 제어기가, 예를 들어 네트워크(유선 또는 무선)를 통해서, 제 1 진공 공급원과 명령을 통신하는 것이 고려될 수 있을 것이다. 명령을 수신하면, 제 1 진공 공급원은, 진공 툴의 하단부 재료-접촉 표면에 근접하여 유효한 진공력을 생성한다. 이러한 하단부 재료-접촉 표면이 플레이트의 하단부 표면일 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 압축 공기를 진공 발생기로 도입하는 것, 진공력을 형성하기 위해서 주변 압력 보다 낮은 압력의 공기를 도입하는 것, 또는 플레이트의 하나 이상의 구멍들을 선택적으로 차단하는 것에 의해서, 플레이트 부분의 활성화가 달성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

블록(2112)은 제 2 플레이트 부분이 활성화되는 것을 나타낸다. 제 2 플레이트 부분이 제 2 구역을 나타낼 수 있을 것이고, 제 1 플레이트 부분이 제 1 구역을 나타낼 수 있을 것이다. 그에 따라, 공통 플레이트가, 공통 평면 내에서 그러한 공통 평면 내의 재료 부분의 조작을 각각 허용하는 적어도 2개의 구역들을 가지는 것을 고려할 수 있을 것이다. 구역들의 각각이 제어기(및/또는 사용 운영자)에 의해서 독립적으로 활성화/비활성화될 수 있을 것이고, 그에 따라 임의의 주어진 시간에 구역들의 임의 조합이 임의 조합으로 활성화 또는 비활성화될 수 있을 것이다.

블록(2114)은 제 1 재료 부분의 조작을 나타낸다. 예를 들어, 제 1 플레이트 부분 및 제 2 플레이트 부분이 제 1 재료 부분을 이동시키기 위해서 이용될 수 있을 것이다. 대안적으로, 재료 부분 및 진공 툴의 덜 정밀한 배치를 허용하기 위해서, 양 구역들을 이용하여, 재료 부분이 진공 툴에 의해서 성공적으로 조작될 수 있는 보다 큰 지역의 허용 범위(margin)를 제공할 수 있을 것이다. 여기에서 설명된 바와 같이, 재료 부분의 조작이, X, Y, 및/또는 Z 방향 및/또는 회전에서, 제 1 재료 부분의 위치를 변화시키는 것을 포함할 수 있을 것이다. 이러한 조작은, 진공력에 의해서 일시적으로 본딩되었을 때, 재료 부분들이 플레이트의 이동과 함께 이동하도록, 재료 부분과 플레이트의 재료 접촉 표면 사이의 인력적인 결합을 진공력이 생성하게 하는 것에 의해서 달성될 수 있을 것이다.

블록(2116)은 제 2 플레이트 부분의 비활성화를 나타낸다. 제 2 플레이트 부분이 제 1 플레이트 부분과 독립적으로 비활성화될 수 있을 것이고, 그에 따라 제 2 플레이트 부분의 비활성화는 제 1 플레이트 부분/구역에 인접하여 발생되는 진공력에 영향을 미치지 않는다. 블록(2118)에 도시된 바와 같이, 제 2 재료 부분이 조작될 수 있도록, 제 2 플레이트 부분이 비활성화될 수 있을 것이다. 예를 들어, 만약 제 1 재료 부분이 신발의 상부부분의 큰 부분이고 제 2 재료 부분이 상기 신발의 상부부분 상에 배치하고자 하는 작은 세부 피스라면, 작은 세부 피스가 진공 툴에 의해서 상기 신발 상부부분 상에 위치되고 배치될 때 상기 신발 상부부분과 간섭하는 것을 방지하기 위해서, 제 2 플레이트 부분이 비활성화될 수 있을 것이다.

블록(2120)은 제 1 플레이트 부분의 비활성화를 나타낸다. 전술한 내용으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 제 1 플레이트 부분 및 제 2 플레이트 부분이 임의 조합으로 활성화/비활성화될 수 있을 것이다. 그에 따라, 제 1 플레이트 부분 및 제 2 플레이트 부분이 하나 이상의 재료 부분들을 조작할 필요가 없는 기간 동안에, 상기 플레이트 부분들이 비활성화될 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 용접 툴과 같은 하나 이상의 부가적인 툴들이 진공 툴과 커플링될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 용접 작동 중에, 활성적인 플레이트 부분들이 용접 작동과 간섭할 수 있을 것이다. 그러나, 다른 제조 작동들이 활성적 플레이트 부분을 이용하여 재료 부분을 희망 위치에서 유지할 수 있을 것이다.

블록(2122)은 제 2 플레이트 부분의 활성화를 나타낸다. 이러한 예에서, 제 1 플레이트 부분이 비활성화되는 기간 동안에, 제 2 플레이트 부분이 활성화될 수 있을 것이다. 예를 들어, 진공 툴의 이동 시간을 전체적으로 단축시키기 위해서, 재료 부분을 배치하기 위해서 제 1 구역을 이용하고 이어서 동일한 재료 부분을 후속하여 이동시키기 위해서 제 2 구역을 이용하는 것이 유리할 수 있을 것이다. 그에 따라, 큰 플레이트가 작은 파트를 서비스할 수 있고, 이는 진공 툴의 이동 거리/시간을 전체적으로 줄일 수 있을 것이다.

도 22는 본원 발명의 양태들에 따른, 구역화된 진공 툴을 이용하기 위한 다른 예시적인 방법(2200)을 설명하는 블록도를 도시한다. 블록(2202)은 제 1 플레이트 부분에서 진공력을 생성하는 단계를 도시한다. 전술한 바와 같이, 플레이트 부분이 임의의 크기, 형상, 및 진공 툴의 하단부 재료-접촉 표면 상의 위치를 가질 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 진공력의 생성이 여기에서 개시된 기술들 중 임의 기술을 이용하여 달성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 진공력이 코안다 효과 진공 발생기, 벤튜리 진공 발생기, 기계적인 진공 펌프, 전기 진공 펌프, 또는 기타 등등에 의해서 발생될 수 있을 것이다. 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 격리는, 제 1 부분을 제 2 부분으로부터 분리시키는 진공 분배기들로 달성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 제 1 진공 분배기가 제 1 부분과만 연관되고, 다른 제 2 진공 분배기가 제 2 플레이트 부분과만 연관되는 것을 고려할 수 있을 것이다. 그에 따라, 제 1 진공 분배기와 관련하여 생성된 진공력이 진공 툴의 제 1 부분과 관련하여서만 실현되고, 진공 툴의 제 2 부분과 관련하여 실현되지 않는다.

진공력의 생성은, 제어기에 의해서 스위치, 밸브, 액추에이터, 공압장치, 수압장치, 및/또는 유사 메커니즘들로 전달되는 명령의 결과일 수 있고, 상기 명령은 센서들(예를 들어, 비젼 시스템들, 위치적 시스템들, 접촉 시스템들) 또는 인간 운영자들로부터의 하나 이상의 입력들에 응답하여 진공력이 생성될 수 있게 허용한다. 예를 들어, 진공력의 발생이 압축 공기를 코안다 효과 진공 발생기로 공급하도록 전기적으로 제어되는 밸브로 명령하는 제어기로부터 초래될 수 있을 것이다. 명령 수신에 응답하여, 밸브가 개방될 수 있고 그리고 압축 공기가 코안다 효과 진공 발생기로 진입하도록 허용할 수 있고, 이는 압축 공기를 진공력을 변환시킨다.

블록(2204)은 진공 툴의 제 2 부분에서 진공력을 생성하는 단계를 도시한다. 전술한 바와 같이, 진공력의 발생이, 코안다 효과 진공 발생기와 같이, 여기에서 제공된 메커니즘들 중 임의의 메커니즘을 이용하여 달성될 수 있을 것이다.

블록(2206)은, 제 2 부분에서 진공력의 발생을 계속적으로 허용하면서 제 1 부분에서 진공력의 발생을 종료시키는 단계를 도시한다. 그에 따라, 진공 툴의 제 1 부분 및 동일한 진공 툴의 제 2 부분이 독립적으로 작동될 수 있고, 따라서 진공 툴의 공통의, 공동 평면적인, 재료 접촉 표면이 하나의 구역에서 인력을 제공하는 한편 제 2 구역에서 진공-유도된 인력을 제공하지 않을 수 있을 것이다.

여기에서 개시된 예시적인 양태들은 설명을 위한 것이다. 부가적인 확장예들/양태들이 또한 본원 발명의 양태들과 관련하여 고려될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구성요소들, 부분들, 및/또는 물건들(attributes)의 수, 크기, 배향, 및/또는 형태가 본원 발명의 양태들의 범위 내에서 고려될 수 있을 것이다.

Claims

픽업 툴로서,
제 1 파트-접촉면을 포함하는 제 1 픽업 툴 부분;
상기 제 1 픽업 툴 부분에 결합되고 상기 제 1 파트-접촉면에서 제 1 픽업 힘을 발생시키도록 작동가능한 제 1 픽업 힘 발생기;
제 2 파트-접촉면을 포함하는 제 2 픽업 툴 부분; 및
상기 제 2 픽업 툴 부분에 결합되고 상기 제 2 파트-접촉면에서 제 2 픽업 힘을 발생시키도록 작동가능한 제 2 픽업 힘 발생기;를 포함하고,
상기 제 1 파트-접촉면은 제 1 플레이트 부분을 포함하고, 제 2 파트-접촉면은 상기 제 2 플레이트 부분을 포함하며,
상기 제 1 플레이트 부분과 상기 제 2 플레이트 부분은 독립적으로 제거가능한 것인 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 플레이트 부분과 상기 제 2 플레이트 부분은 접합부에서 인접하여 재료 부분을 조작하는 공통 평면을 형성하는 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기와 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 모두 진공 발생기인 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기와 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 다른 원리로 작동하는 것인 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 파트-접촉면과 상기 제 2 파트-접촉면은 각각 반-강성 또는 강성인 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 파트-접촉면과 상기 제 2 파트-접촉면은 인접하는 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기는 상기 제 1 픽업 툴 부분에 근거리로 또는 원거리로 커플링되고, 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 상기 제 2 픽업 툴 부분에 근거리로 또는 원거리로 커플링되는 픽업 툴.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기와 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 독립적으로 작동가능한 것인, 픽업 툴.
픽업 툴을 작동시키는 방법으로서,
제조 파트가 위치된 제 1 위치에 근접하여 픽업 툴을 위치시키는 단계로서, 상기 픽업 툴은:
제 1 파트-접촉면을 포함하는 제 1 픽업 툴 부분;
상기 제 1 픽업 툴 부분에 결합되고 상기 제 1 파트-접촉면에서 제 1 픽업 힘을 발생시키도록 작동가능한 제 1 픽업 힘 발생기;
제 2 파트-접촉면을 포함하는 제 2 픽업 툴 부분; 및
상기 제 2 픽업 툴 부분에 결합되고 상기 제 2 파트-접촉면에서 제 2 픽업 힘을 발생시키도록 작동가능한 제 2 픽업 힘 발생기;를 포함하고,
상기 제 1 픽업 힘 발생기와 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 독립적으로 작동가능한 것인, 픽업 툴을 위치시키는 단계;
상기 제 1 픽업 툴 부분 및/또는 상기 제 2 픽업 툴 부분을 활성화하여 상기 제조 파트가 상기 픽업 툴과 접촉하도록 유지하는 단계;
상기 제조 파트를 제 2 위치로 이송하는 단계; 및
상기 제 1 픽업 툴 부분 및/또는 상기 제 2 픽업 툴 부분을 비활성화함으로써 상기 제 2 위치에서 상기 제조 파트를 해제하는 단계;
를 포함하고,
상기 제 1 파트-접촉면은 제 1 플레이트 부분을 포함하고, 상기 제 2 파트-접촉면은 제 2 플레이트 부분을 포함하며,
상기 제 1 플레이트 부분과 상기 제 2 플레이트 부분은 독립적으로 제거가능한 것인 픽업 툴을 작동시키는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 플레이트 부분과 상기 제 2 플레이트 부분은 접합부에서 인접하여 재료 부분을 조작하는 공통 평면을 형성하는 픽업 툴을 작동시키는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기와 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 모두 진공 발생기인 픽업 툴을 작동시키는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기와 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 다른 원리로 작동하는 것인 픽업 툴을 작동시키는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 파트-접촉면과 상기 제 2 파트-접촉면은 각각 반-강성 또는 강성인 픽업 툴을 작동시키는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 파트-접촉면과 상기 제 2 파트-접촉면은 인접하는 픽업 툴을 작동시키는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 픽업 힘 발생기는 상기 제 1 픽업 툴 부분에 근거리로 또는 원거리로 커플링되고, 상기 제 2 픽업 힘 발생기는 상기 제 2 픽업 툴 부분에 근거리로 또는 원거리로 커플링되는 픽업 툴을 작동시키는 방법.
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