TW201908086A - 真空輔助切割工具，使用其的焊接系統以及使用真空輔助切割工具進行製造的方法 - Google Patents

Abstract

對例如紡織品或薄膜等材料進行切割可損壞所述材料。本發明提供一種利用刀刃附近的真空壓力來增進切割結果的工具。所述真空壓力穿過所述工具的具有凹陷部的基座部，所述凹陷部有效地將所述真空壓力分佈至圍繞芯體部的嵌件延伸的一或多個開孔。所述一或多個開孔與刀刃和嵌件之間的空隙對準以使所述空隙能夠將所述真空壓力穿過所述工具而傳輸至刀刃。機器尖頭然後可在刀刃處切割所述材料並將所述材料與另一材料耦合。

Description

真空輔助切割工具，使用其的焊接系統以及使用真空輔助切割工具進行製造的方法

[相關申請案的交叉參考]不適用。

本發明態樣提供用於利用真空輔助工具來切割材料的方法及系統。

在製造例如鞋類及服裝等製品時，通常會執行材料的切割，以與其他材料接合。然而，對材料進行切割可能會損壞所述材料，例如當有圖形元件施加到由切割表面接觸的表面。此外，當將經切割材料與另一材料耦合時，在結合製程中可能會引入若干缺陷。舉例而言，經切割的材料可因切割製程而有維度地彎曲，空氣可能會陷獲於經切割材料與欲結合的材料之間，且經切割材料可在與所述其他材料結合的同時不再對準。

本發明的態樣提供用於以減少缺陷、變形、及其他不期望的結果的方式來切割材料以與另一材料耦合的系統及方法。舉例而言，在構造鞋類製品或服裝製品期間，可將第一材料與第二材料耦合（例如，結合）以增強第二材料的功能及/或美觀性。一實例包括施加自第一材料切割下且結合至第二材料的貼花或徽標。傳統工具加工可造成第一材料的切割邊緣處的塗料脫落、一旦耦合之後第一材料及/或第二材料捲曲（例如，凹狀彎曲或凸狀彎曲）、以及由第一材料與第二材料之間的所陷獲空氣引起的結合缺陷。因此，所提供的系統及方法容許使用真空輔助切割工具來改良對第一材料的切割，所述真空輔助切割工具具有容許整體地使用真空壓力的結構。提供此發明創作內容是為了概述在下文中詳盡提供的方法及系統的範圍而並非限制所述範圍。

本發明的態樣提供用於以減少缺陷、變形、及其他不期望的結果的方式來切割材料以與另一材料耦合的系統及方法。舉例而言，在製造鞋類製品或服裝製品期間，可將第一材料與第二材料耦合（例如，結合）以增強第二材料的功能及/或美觀性。一實例包括施加自第一材料切割下並結合至第二材料的貼花或徽標。傳統工具加工可造成第一材料的切割邊緣處的塗料脫落、一旦耦合之後第一材料及/或第二材料捲曲（例如，凹狀彎曲或凸狀彎曲）、以及由第一材料與第二材料之間的所陷獲空氣引起的結合缺陷。如此一來，提供的系統及方法容許使用真空輔助切割工具來改良對第一材料的切割，所述真空輔助切割工具具有容許整體地使用真空壓力的結構。

在第一態樣中，提供一種真空輔助切割工具，所述真空輔助切割工具包括芯體部及刀部。所述芯體部包括芯體凸緣，所述芯體凸緣具有頂表面及相對的底表面。此外，所述芯體部包括延伸貫穿所述芯體凸緣的一或多個芯體凸緣開孔。另外，所述芯體部包括嵌件，所述嵌件自所述芯體凸緣的所述頂表面延伸至所述嵌件的頂表面。所述刀部包括刀凸緣及刀刃。所述刀刃形成所述刀部的切割周邊。此外，所述刀部包括嵌件開孔，所述嵌件開孔自所述刀凸緣的底表面延伸貫穿所述刀部而到達所述刀刃，使得所述刀刃界定所述嵌件開孔。所述嵌件開孔被配置成接納所述芯體部的所述嵌件並使真空壓力能夠自所述刀刃穿過所述嵌件開孔並穿過所述一或多個芯體凸緣開孔而進行流體傳輸。

另一態樣提供一種與焊接系統整合的真空輔助切割工具以用於切割及耦合第一材料及第二材料。舉例而言，所述真空輔助切割工具同樣包括芯體部，所述芯體部具有延伸穿過芯體凸緣的一或多個芯體凸緣開孔，且亦具有嵌件，所述嵌件自所述芯體凸緣延伸至所述嵌件的頂表面。所述真空輔助切割工具亦包括刀部，所述刀部具有刀刃，所述刀刃圍繞所述芯體部的所述嵌件延伸且延伸超過所述芯體部的所述嵌件，使得所述刀刃與所述芯體部的所述嵌件間隔開，以容許所述刀部與所述芯體部之間的流體傳輸。所述系統更包括真空源，所述真空源與所述真空輔助切割工具流體耦合。另外，所述系統包括焊接尖頭，所述焊接尖頭在所述嵌件的所述頂表面處位於所述刀部內且其大小適於被接納於所述刀部內。

本發明提供使用真空輔助切割工具來切割第一材料且將第一材料固定於第二材料的方法。在示例性方法中，所述第一材料定位於真空輔助切割工具之上。舉例而言，所述第一材料可包括圖形（例如，徽標）的集合，所述圖形的集合包括待藉由真空輔助切割工具自所述集合移除的特定圖形。在此方法中，所述真空輔助切割工具包括環繞凹陷的嵌件（如上述所提供）的刀刃。所述方法接著在所述刀刃處對所述第一材料施加真空壓力，使得所述真空壓力在所述第一材料處穿過所述刀刃與所述嵌件之間。所述真空壓力有效地排出所述第一材料與所述嵌件的頂表面之間的空氣且有效地將所述第一材料牢固於適當位置以供用於後續製程。所述方法接著在所述刀刃處切割所述第一材料，例如以尖頭將所述第一材料自所述刀刃朝所述凹陷的嵌件按壓。所述方法亦可接著將第二材料定位於被維持於所述刀刃之間且由所述嵌件支撐的所述第一材料之上，且在所述尖頭與所述嵌件之間壓縮所述第二材料及所述第一材料。在示例性態樣中，此壓縮可與傳遞穿過所述尖頭的超音波振動相結合，以形成所述第一材料與所述第二材料之間的焊接。

本文中將提供其他系統、配置、及方法，以進一步形成並擴展對真空輔助切割工具的理解。

圖1繪示根據本發明態樣的真空輔助切割工具100。為方便起見，「真空輔助切割工具100」在下文中亦被稱為「工具100」。在示例性態樣中，工具100包括刀部102、芯體部202、及基座部302。然而，設想在示例性態樣中，基座部302可被省略，例如當嵌件部直接牢固至製造機器（例如超音波焊接機器）時，所述機器的一部分用作基座部。另外，儘管在本文中對具體配置（例如，大小、形狀、定向）進行說明，但其旨在為說明性的而非對涵蓋範圍進行限制。舉例而言，藉由刀刃104形成矩形形狀；然而，可形成任何形狀，例如表示徽標、貼花、或其他圖案的形狀。相似地，如將在以下所提供，亦可對其他尺寸進行修改，例如嵌件206的頂表面自刀刃104的凹陷。此凹陷可依據欲由刀刃104切割的第一材料的厚度而改變，以確保充分貫穿切割、同時仍提供第一材料與被覆蓋的第二材料之間的充分壓縮從而藉由超音波焊接或其他方式來達成耦合。

圖2繪示根據本發明態樣的工具100的分解圖。刀部102包括刀凸緣114，刀凸緣114具有頂表面116及相對的底表面118。此外，在刀凸緣114上方延伸的刀刃104是由外表面110及內刀表面112形成。外表面110自刀凸緣的頂表面116突起。內刀表面112自嵌件開孔表面108成角度地延伸。如將結合圖6所論述，可實作一或多個角度選項來達成所期望的結果。刀刃104至少部分地界定嵌件開孔106，嵌件開孔106自底表面118延伸貫穿刀部102而到達刀刃104。如將在本文中所證實，嵌件開孔106使芯體部202的嵌件206能夠延伸穿過刀部102的至少一部分。

芯體部202包括芯體凸緣204，芯體凸緣204具有頂表面210及相對的底表面212。芯體凸緣204亦包括一或多個芯體凸緣開孔214，所述一或多個芯體凸緣開孔214自頂表面210延伸貫穿芯體凸緣204而到達底表面212。芯體凸緣開孔214提供管道，管道用於使真空壓力穿過芯體凸緣204而到達嵌件206與嵌件開孔表面108之間的空間。芯體部202亦包括嵌件206，嵌件206自芯體凸緣的頂表面210延伸至頂表面208。嵌件206被配置成穿過嵌件開孔106且於刀刃104下方凹陷。頂表面208可對壓縮一或多種材料的機器尖頭（例如，超音波焊接尖頭）用作支撐表面，例如以用於將所述材料耦合於一起。在示例性態樣中，頂表面208為實心的非多孔性表面，其容許與第一材料達成真空密封且限制在壓縮第一材料期間形成的表面缺陷。芯體部202亦包括密封通道216，密封通道216被配置成容置例如O形環或墊圈等密封件。

基座部302包括頂表面304及相對的底表面306。基座部302亦包括頂表面304的凹陷部312。凹陷部312可由唇緣314及/或密封通道316界定。凹陷部312容許真空埠310與所述一或多個芯體凸緣開孔214之間的流體連接。真空埠310藉由基座部302而與連接埠308流體耦合。在以下圖式中將說明的示例性態樣中，真空壓力源可與基座部302流體耦合（例如，藉由軟管或管材進行連接），使得真空壓力傳輸穿過真空埠310、橫穿凹陷部312、穿過所述一或多個芯體凸緣開孔214，且在嵌件206與一個（多個）嵌件開孔表面108之間傳輸而到達刀刃104，以排出第一材料與嵌件的頂表面208之間的空氣。

工具100在刀刃104處提供切割邊緣，以使得當例如超音波焊接尖頭等尖頭在尖頭末端與刀刃104之間壓縮第一材料時，將所述第一材料切割成由刀刃104提供的形狀。藉由經由工具100傳遞的真空壓力將第一材料的經切割部分維持於嵌件206的頂表面208上。此真空壓力會移除可能陷獲於第一材料與嵌件206之間且可在將第一材料與第二材料結合時會造成變形的空氣。相似地，所述真空壓力防止第一材料凸出離開（例如，向外弓起）嵌件的頂表面208。第一材料凸出離開（例如，向外弓起）嵌件的頂表面208可能會在刀刃104的配置無真空壓力的情況下發生。此種凸出離開可在將第二材料定位於第一材料上以供耦合時導致參差不齊。在示例性態樣中，將真空壓力定位成靠近刀刃而非靠近嵌件的中心位置允許在將第一材料結合至第二材料時對所述第一材料造成較少的缺陷，乃因所述真空壓力是鄰近邊緣而非鄰近所述第一材料的中心區。

在示例性態樣中，刀部102、芯體部202、及基座部302可被固定地耦合於一起。舉例而言，嵌件206可相對於刀刃104保持在固定的不可移動的位置。此種固定定位提供牢固且穩健的頂表面208以便可在頂表面208周圍進行超音波焊接。因此，由於對於不同的材料厚度（例如，不同的第一材料）選擇不同的凹陷高度，因此芯體部202可相對於工具100而改變，以實作相對於頂表面210具有不同高度的不同嵌件。工具100的模組化構造允許可互換性，例如在刀刃104變鈍時替換刀部102或在欲使用不同嵌件206時更換芯體部202。可利用機械緊固件（例如，螺栓）、焊接等來牢固工具100的各個部分。所述部分可由典型工具及/或模具材料（例如，鋼、鋁等）形成。舉例而言，在示例性態樣中，刀部102可由硬化合金工具鋼形成，以相較於用於形成芯體部202及/或基座部302的材料將刀刃維持更長的耐久時間。

圖3繪示根據本發明態樣的沿圖1所示切割線3-3截取的工具100的立體剖視圖。可看到，通道自連接埠308延伸至基座部302的凹陷部，如以下在圖5中最佳所見。在圖4中繪示圖3所示剖視圖的分解圖。

圖5繪示根據本發明態樣的沿圖1所示切割線3-3截取的工具100的立面剖視圖。如圖所說明，真空壓力可穿過連接埠308而到達真空埠310。在真空埠310處，藉由凹陷部312將真空壓力傳遞至所述一或多個芯體凸緣開孔214。真空壓力由其中定位有密封件（例如，O形環）的密封通道316來密封。真空壓力借助於所述一或多個芯體凸緣開孔214穿過芯體部202。真空壓力然後通過刀部而在嵌件206的表面207與嵌件開孔表面108之間連通。刀部102的嵌件開孔與嵌件206之間的空間被標注為空間209。空間209可在嵌件206周圍維持恆定，或者空間209可在任何高度或位置處變化。在示例性態樣中，空間209可在嵌件206與嵌件開孔表面108之間具有介於0.01毫米（mm）與2毫米之間的偏置（offset）。換言之，空間209是因嵌件開孔而產生，所述嵌件開孔在刀刃處具有與嵌件的頂表面208對應但大於（例如，尺寸大於）嵌件的頂表面208的形狀。圖中亦繪示相對於刀刃104及嵌件的頂表面208的凹陷高度。在示例性態樣中，所述凹陷可具有介於0.01毫米與10毫米之間的距離。所論述的凹陷對於較厚的材料可增大而對於較薄的材料可減小。相似地，可基於材料的可壓縮性對所述凹陷進行調整。

所述一或多個芯體凸緣開孔214被定位於圍繞嵌件206的周邊且位於空間209的距離內，以使真空壓力能夠自芯體部202傳遞至刀部102。芯體凸緣開孔的數目可基於嵌件開孔的形狀而變化。舉例而言，設想在示例性態樣中，對於嵌件206的每一主表面，可存在至少一個芯體凸緣開孔。密封通道216抑制芯體部202與刀部102之間的非預期壓力損耗。

圖6繪示根據本發明態樣的來自圖5所示區域6的刀刃104的詳視圖。刀部102自外表面110與內刀表面112之間的交叉處形成刀刃104，此會形成斜面刀刃。內刀表面112與嵌件開孔表面108存在角度偏置，以使得刀刃104與部分地由嵌件開孔表面108形成的空間209偏置。在示例性態樣中，此種橫向偏置允許經切割的第一材料與空間209嚙合以在第一材料與工具100之間形成真空密封。此外，在示例性態樣中，相較於由嵌件開孔表面108與垂直外表面110的交叉處形成的邊緣，斜面刀刃對第一材料造成較少的表面脫落。

圖7繪示根據本發明態樣的真空輔助切割工具及焊接系統700。所述系統包括尖頭702、支撐表面704、圖1至圖6所示的工具100、燈706、以及真空源708。根據本發明的態樣，出於說明性目的而另外繪示示例性第一材料710及示例性第二材料712。

尖頭702對第一材料710提供壓縮力。在第一實例中，尖頭702有效地抵靠工具100的刀刃來壓縮第一材料710以自材料的較大部分切割下第一材料710。在此操作中，尖頭702可藉由液壓設備、氣動設備或其他機械構件而在至少Z軸上移動（如在圖7中所繪示）。尖頭702的遠側末端的大小適於被接納於工具100的刀刃內或所述大小將被設定成適於接納於工具100的刀刃之上並覆蓋所述刀刃。舉例而言，尖頭702的遠側末端可為平的，且被配置成在刀刃的所有位置處與工具100的刀刃接觸，以確保完全切穿所述材料。因此，共用的尖頭702可用於各種刀刃配置。在示例性態樣中，第二實例包括將尖頭702的遠側末端配置成接納於工具100的刀刃的周邊內以實施剪切型切割。

亦設想尖頭702與超音波產生器耦合，所述超音波產生器允許尖頭702將超音波能量傳輸至第一材料710及第二材料712，從而在所述兩種材料之間形成超音波焊接。舉例而言，如以下將在圖8中所論述，在尖頭702對第一材料710施加壓縮力以自更大材料源切割下第一材料710之後，可將第二材料712定位於工具100之上以將第一材料710維持於嵌件開孔中並抵靠嵌件的頂表面。然後尖頭702可對分層的第一材料710及第二材料712施加壓縮力、同時將超音波能量傳輸至所述分層的材料。所述分層的材料由嵌件的頂表面支撐。此佈置有效地將所述兩個層耦合於一起。

作為另外一種選擇或另外地，設想尖頭702可有效地將熱能傳導至所述分層的材料。舉例而言，設想熱活化黏著劑（例如，聚胺基甲酸酯膜）可定位於可被此實例中由尖頭702所提供的熱能活化的第一材料710與第二材料712之間。此外，還設想另一黏合劑（例如黏著劑）可設置於第一材料710與第二材料712之間，以使得僅由尖頭702施加壓縮力便能確保第一材料710與第二材料712之間的結合。

設想使用燈706作為對準輔助。舉例而言，設想燈706自背光的視角有效地照射刀刃。舉例而言，燈706定位於支撐表面704下方，以使得當材料在工具100處定位於支撐表面704上時，燈706照射所述材料及工具100。此種照明使得當光自面對工具的一側穿透過所述材料而到達尖頭702面對所述材料的一側時能夠對所述材料進行視覺對準（visual alignment）。當光在刀刃處被遮蔽時，刀刃處的對比度變化會透過所述材料提供關於刀刃相對於所述材料的位置的視覺指示。因此，若預期在特定位置處切割所述材料，則可藉由燈706的背光效應來達成對準。燈706可為任何光源，例如發光二極體。

真空源708是真空產生器。可藉由氣動效應（例如，柯恩達（coanda）效應、文杜裏（veturi）效應）或藉由機械構件來產生真空。真空源708例如藉由軟管或管材來與工具100流體耦合。真空壓力可如前所述與所述工具的基座部耦合。真空源708可間斷地運作或連續地運作。

第一材料710可為任何材料，例如紡織品、泡棉、皮革、或薄膜。舉例而言，第一材料710可為在上面印刷有、壓印有、刺繡有或以類似方式而具有圖形的針織基板或機織基板。舉例而言，在示例性態樣中，第一材料710可為標籤或其他標誌。此外，第一材料可為預期黏附至鞋類製品的一部分（例如鞋舌元件）的標誌。然而，其他製品及位置亦處於本文所提供的範圍內，且具體實作方式並無限制。第二材料712可為任何材料，例如紡織品、薄膜、泡棉、皮革等。舉例而言，第二材料712可為由聚合物系材料形成的針織材料或機織材料。在示例性態樣中，第一材料710及第二材料712是對超音波焊接作出響應的材料以使用尖頭702將所述材料耦合於一起。

圖8繪示根據本發明態樣的一種使用真空輔助切割工具進行製造的方法的流程圖800。在方塊802處，將第一材料定位於所述真空輔助切割工具之上。舉例而言，可將上面設置有徽標的材料定位成使得所述徽標面對真空輔助切割工具。此使得一旦第一材料被牢固至第二材料便能夠暴露出所述徽標而無需將所述第一材料重新定位於所述工具中。可藉由使光源活化以在所述工具處從背面照射所述材料來達成所述定位。如上所述，所述背光使得能夠將所述材料相對於所述工具進行視覺對準。

在方塊804處，利用所述工具的刀刃來切割所述第一材料。舉例而言，尖頭可施加將第一材料壓縮至所述工具內的壓縮力。隨著所述力的施加，刀刃自較大材料源切割下所述第一材料。如前所提供，尖頭可遮蓋所述刀刃，以使得所述尖頭能夠在整個（或實質上整個）刀刃處對所述第一材料提供壓縮力。

在方塊806處，對所述第一材料施加真空壓力。如參考圖1至圖5所述，藉由所述工具來施加真空壓力。此真空壓力會提高切割的品質且將所述材料維持於所設定位置以供切割。真空壓力可藉由所述工具連續地施加或視需要施加。舉例而言，真空壓力可在將所述第一材料與所述工具對準時予以省略，然後在所述第一材料被切割之後施加。作為另外一種選擇，在示例性態樣中，真空壓力可在將所述第一材料對準之後但在切割所述第一材料之前施加。

在方塊808處，當將所述第一材料維持於刀刃之間且由所述工具的嵌件支撐時，將第二材料定位於所述第一材料之上。真空壓力將經切割第一材料拉動至此位置，並將所述第一材料可移除地保持在此位置。可再次使用光源來將所述第二材料相對於保持所述第一材料的工具對準。另外或作為另外一種選擇，可相對於所述工具設置一或多個視覺引導件及/或機械引導件，以幫助對準所述第二材料（及/或所述第一材料）。

在方塊810處，在尖頭與所述工具（例如工具的嵌件）之間壓縮所述第二材料及所述第一材料。可藉由超音波能量在所述兩種材料之間引起超音波焊接來達成所述壓縮，如在方塊812中所提供。作為另外一種選擇，如上所提供，可使用所述壓縮力來固化黏著劑，或者可施加熱能來固化熱活化黏著劑。

自前述內容可見，本發明很好地適於得到以上所闡述的所有目的及目標以及顯而易見的且為所述結構固有的其他優點。

應理解，某些特徵及子組合具有實用性且可在不參考其他特徵及子組合的情況下使用。此涵蓋於申請專利範圍的範圍內。

儘管將具體元件及步驟彼此結合來論述，但應理解，設想本文所提供的任何元件及/或步驟均可與任何其他元件及/或步驟進行組合而無論是否明確提及，同時仍處於本文所提供的範圍內。由於在不背離本發明的範圍的條件下，可對本發明作出諸多可能的實施例，因此應理解，本文所述或附圖中所示的所有內容均應被解釋為說明性的而並非具有限制意義。

如本文所用且結合以下所列申請專利範圍請求項，術語「申請專利範圍中的任一項」或所述術語的相似變型旨在被解釋成申請專利範圍所述的特徵可以任何組合方式進行組合。舉例而言，示例性申請專利範圍第4項可指示申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法/設備，此旨在被解釋成申請專利範圍第1項所述的特徵與申請專利範圍第4項所述的特徵可加以組合，申請專利範圍第2項所述的元件與申請專利範圍第4項所述的元件可加以組合，申請專利範圍第3項所述的元件與申請專利範圍第4項所述的元件可加以組合，申請專利範圍第1項所述的元件、申請專利範圍第2項所述的元件、及申請專利範圍第4項所述的元件可加以組合，申請專利範圍第2項所述的元件、申請專利範圍第3項所述的元件、及申請專利範圍第4項所述的元件可加以組合，申請專利範圍第1項所述的元件、申請專利範圍第2項所述的元件、申請專利範圍第3項所述的元件、及申請專利範圍第4項所述的元件可加以組合，及/或其他變型。此外，術語「申請專利範圍中的任一項」或所述術語的相似變型旨在包括「申請專利範圍各請求項中的任一者」或此術語的其他變型，如以上所提供的實例中的某些所指示。

3-3‧‧‧切割線

6‧‧‧區域

100‧‧‧真空輔助切割工具/工具

102‧‧‧刀部

104‧‧‧刀刃

106‧‧‧嵌件開孔

108‧‧‧嵌件開孔表面

110‧‧‧外表面

112‧‧‧內刀表面

114‧‧‧刀凸緣

116‧‧‧頂表面

118‧‧‧底表面

202‧‧‧芯體部

204‧‧‧芯體凸緣

206‧‧‧嵌件

207‧‧‧表面

208‧‧‧頂表面

209‧‧‧空間

210‧‧‧頂表面

212‧‧‧底表面

214‧‧‧芯體凸緣開孔

216‧‧‧密封通道

302‧‧‧基座部

304‧‧‧頂表面

306‧‧‧底表面

308‧‧‧連接埠

310‧‧‧真空埠

312‧‧‧凹陷部

314‧‧‧唇緣

316‧‧‧密封通道

700‧‧‧真空輔助切割工具及焊接系統

702‧‧‧尖頭

704‧‧‧支撐表面

706‧‧‧燈

708‧‧‧真空源

710‧‧‧第一材料/示例性第一材料

712‧‧‧第二材料/示例性第二材料

800‧‧‧流程圖

802、804、806、808、810、812‧‧‧步驟

本文中參考附圖來詳細地闡述本發明，在附圖中： 圖1繪示根據本發明態樣的真空輔助切割工具。 圖2繪示根據本發明態樣的來自圖1的工具的分解圖。 圖3繪示根據本發明態樣的沿切割線3-3的圖1所示工具的立體剖視圖。 圖4繪示根據本發明態樣的圖3所示剖視圖的分解圖。 圖5繪示根據本發明態樣的沿切割線3-3的來自圖1的工具的立面剖視圖。 圖6繪示根據本發明態樣的來自圖5所示區域6的刀刃的放大圖。 圖7繪示根據本發明態樣的真空輔助切割工具及焊接系統。 圖8繪示根據本發明態樣的一種使用真空輔助切割工具進行製造的方法的流程圖。

Claims (20)

1. 一種真空輔助切割工具，包括： 芯體部，具有延伸貫穿芯體凸緣的一或多個芯體凸緣開孔，且亦具有嵌件，所述嵌件自所述芯體凸緣延伸至所述嵌件的頂表面；以及 刀部，具有刀刃，所述刀刃圍繞所述芯體部的所述嵌件延伸且延伸超過所述芯體部的所述嵌件，使得所述刀刃與所述芯體部的所述嵌件間隔開，以容許所述刀部與所述芯體部之間的流體傳輸。
2. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中所述一或多個芯體凸緣開孔位於所述芯體部的頂表面上與所述刀部的嵌件開孔的交叉部位處。
3. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述的真空輔助切割工具，其中所述嵌件具有較嵌件開孔的高度小的高度，所述嵌件的所述高度介於所述芯體凸緣的頂表面與所述嵌件的所述頂表面之間，且所述嵌件開孔的所述高度介於刀凸緣的底邊緣與所述刀刃之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中當所述嵌件在嵌件開孔中延伸時，在所述芯體凸緣的頂表面與所述嵌件的所述頂表面之間延伸的第一嵌件表面與所述刀部的嵌件開孔的第一表面間隔開。
5. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中所述嵌件的所述頂表面是實心的非多孔性表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中所述芯體部更包括芯體密封件，所述芯體密封件在所述芯體凸緣的頂表面上圍繞至少一或多個芯體凸緣開孔延伸。
7. 如申請專利範圍第6項所述的真空輔助切割工具，其中所述芯體密封件圍繞所述嵌件延伸。
8. 如申請專利範圍第7項所述的真空輔助切割工具，其中所述芯體密封件是O形環。
9. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中所述刀刃是由所述刀部的外表面與所述刀部的內刀表面的交叉處形成，所述內刀表面與嵌件開孔表面存在角度偏置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的真空輔助切割工具，其中所述內刀表面與垂直所述刀部的刀凸緣的頂表面的平面存在角度偏置。
11. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中所述嵌件的所述頂表面自所述刀刃凹陷。
12. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，其中所述刀部的嵌件開孔在所述刀刃處具有與所述嵌件的所述頂表面對應但大於所述嵌件的所述頂表面的形狀。
13. 如申請專利範圍第1項所述的真空輔助切割工具，更包括基座部，所述基座部具有基座頂表面及相對的基座底表面，所述基座頂表面與所述芯體凸緣的底表面耦合。
14. 如申請專利範圍第13項所述的真空輔助切割工具，其中所述基座部包括位於所述基座頂表面上的真空埠，所述真空埠在凹陷部處延伸貫穿所述基座頂表面。
15. 如申請專利範圍第14項所述的真空輔助切割工具，其中所述芯體凸緣的所述底表面處的一或多個芯體凸緣開孔位於所述凹陷部處。
16. 一種真空輔助切割工具及焊接系統，包括： 真空輔助切割工具，包括： 芯體部，所述芯體部包括： 芯體凸緣，具有頂表面及相對的底表面； 一或多個芯體凸緣開孔，自所述頂表面延伸貫穿所述芯體凸緣而到達所述底表面；以及 嵌件，所述嵌件自所述芯體凸緣的所述頂表面延伸至所述嵌件的頂表面；以及 刀部，所述刀部包括： 刀凸緣，具有頂表面及底表面； 刀刃，所述刀刃形成所述刀部的切割周邊；以及 嵌件開孔，所述嵌件開孔自所述刀凸緣的所述底表面延伸貫穿所述刀部而到達所述刀刃，其中所述嵌件開孔被配置成接納所述芯體部的所述嵌件並使真空壓力能夠自所述刀刃附近穿過所述嵌件開孔並穿過所述一或多個芯體凸緣開孔而進行流體傳輸； 真空源，所述真空源與所述真空輔助切割工具流體耦合；以及 焊接尖頭，其中所述焊接尖頭在所述嵌件的所述頂表面處位於所述刀部內且其大小適於被接納於所述刀部內。
17. 如申請專利範圍第16項所述的真空輔助切割工具及焊接系統，更包括光源，所述光源被定位成自等於或低於所述刀刃的平面在所述真空輔助切割工具處發出光。
18. 一種使用真空輔助切割工具進行製造的方法，所述方法包括： 將第一材料定位於所述真空輔助切割工具之上，其中所述真空輔助切割工具包括環繞凹陷的嵌件的刀刃； 在所述刀刃處對所述第一材料施加真空壓力； 在所述刀刃處切割所述第一材料； 將第二材料定位於被維持於所述刀刃之間且由所述嵌件支撐的所述第一材料之上；以及 在尖頭與所述嵌件之間壓縮所述第二材料及所述第一材料。
19. 如申請專利範圍第18項所述的使用真空輔助切割工具進行製造的方法，更包括藉由使用所述尖頭對所述第一材料及所述第二材料進行壓縮來對所述第二材料及所述第一材料進行超音波焊接。
20. 如申請專利範圍第18項或第19項所述的使用真空輔助切割工具進行製造的方法，更包括將所述第一材料及所述真空輔助切割工具與光源對準，所述光源照射與所述刀刃接觸的所述第一材料的表面。