TWM575375U - 用於拾取及定位物品與移動物品的設備 - Google Patents

Abstract

一種用於拾取及定位物品的設備包括能夠對所述物品施 加抽吸力的真空組合裝置。所述設備還包括鄰近所述真空組合裝置定位的物品接合板。所述設備還具有鄰近所述真空組合裝置定位的阻擋構件。所述阻擋構件能夠中斷所述抽吸力。所述阻擋構件可定位在允許拾取所述物品的第一位置與中斷所述抽吸力以幫助所述物品脫離的第二位置。

Description

用於拾取及定位物品與移動物品的設備

本創作的各方面涉及一種用於拾取及放置物品的系統。更具體來說，本創作涉及一種使用真空力來拾取及放置物品(例如用於構造鞋幫)的拾取系統。

儘管自動化製造工藝已經使許多行業受益，但由柔韌物品製成的軟質商品的自動化製造已被證明是自動化的挑戰。舉例來說，製造鞋子，且更具體來說鞋幫，長期以來涉及大量的手工勞動。由於鞋幫常常大部分或完全由附連在一起以形成完整的鞋幫的多個柔韌物品形成，因此甚至拾取鞋幫的一部分及將所述部分相對於其他元件適當地放置的基本製造操作一直是自動化的挑戰。

本創作的各方面提供用於拾取及放置柔韌物品的自動化系統。更具體來說，本創作涉及使用抽吸力來拾取及放置一個或 多個柔韌物品的系統。具體來說，使用根據本創作的設備、系統及方法拾取及放置的柔韌物品可包括軟質商品(例如鞋幫)的元件。

各方面包括一種用於拾取及定位物品的設備，所述設備包括能夠對所述物品施加抽吸力的真空組合裝置。所述設備還包括鄰近所述真空組合裝置定位的物品接合板。所述接合板包括在其中形成的至少一個孔，使得所述抽吸力能夠通過所述孔施加到所述物品。所述設備還具有鄰近所述接合板定位的阻擋構件。所述阻擋構件能夠中斷流過所述接合板的所述孔的所述抽吸力。所述阻擋構件能夠定位在允許拾取所述物品的第一位置及中斷所述抽吸力以幫助所述物品從所述接合板脫離的第二位置。

根據本新型創作的實施例，一種用於拾取及定位物品的設備，包括：真空組合裝置，能夠對所述物品施加抽吸力；物品接合板，鄰近所述真空組合裝置定位且在所述物品接合板中形成有至少一個孔，以使得所述抽吸力能夠通過所述孔施加到所述物品；以及阻擋構件，鄰近所述接合板定位且能夠中斷流過所述接合板的所述孔的所述抽吸力，其中所述阻擋構件能夠定位在允許拾取所述物品的第一位置與中斷所述抽吸力以幫助所述物品從所述接合板脫離的第二位置。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述真空組合裝置包括用於產生所述抽吸力的風扇。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述接合板是大 體平面的。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述接合板模仿所述物品的形狀。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述阻擋構件是鄰近所述接合板能夠滑動安裝的板，且其中所述阻擋構件具有至少一個孔，所述至少一個孔在所述阻擋構件處於所述第一位置時與所述接合板的所述孔大體對準，而在所述阻擋構件處於所述第二位置時大體未對準。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述接合板界定多個拾取區域，且其中所述多個拾取區域中的每一拾取區域具有與所述每一拾取區域相關聯的能夠致動的阻擋構件，以使得所述多個拾取區域中的每一拾取區域能夠被單獨地啟動。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述多個拾取區域中的每一拾取區域具有與所述每一拾取區域相關聯的風扇以為至少特定區域提供抽吸力。

在根據本新型創作的實施例的設備中，還包括致動器，所述致動器連接到所述阻擋構件以使所述阻擋構件在所述第一位置與所述第二位置之間移動。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述致動器是氣壓缸。

在根據本新型創作的實施例的設備中，還包括護罩，所述護罩將所述真空組合裝置連接到所述接合板，其中所述護罩大 體包裹所述接合板的與所述接合板的接觸所述物品的表面相對的表面。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述護罩包括至少一個旁路孔，所述至少一個旁路孔用於允許空氣在所述阻擋構件處於所述第二位置時流過所述真空組合裝置。

在根據本新型創作的實施例的設備中，還包括能夠致動的口蓋，所述能夠致動的口蓋用於覆蓋及露出所述旁路孔，且其中所述口蓋在所述阻擋構件處於所述第一位置時關閉所述旁路孔，而在所述阻擋構件處於所述第二位置時打開所述旁路孔。

在根據本新型創作的實施例的設備中，還包括用於打開及關閉所述口蓋的氣壓缸。

在根據本新型創作的實施例的設備中，還包括機械臂，所述機械臂耦合到所述真空組合裝置且用於將所述物品從一個位置移動到另一個位置。

根據本新型創作的實施例，一種用於將物品從一個位置移動到另一個位置的設備，包括：機械臂，能夠從一個位置移動到另一個位置；以及拾取頭，耦合到所述機械臂且能夠接合及脫離所述物品。所述拾取頭包括：接合板，用於直接接觸所述物品，其中所述接合板被分成多個獨立致動的拾取區域，且其中所述多個獨立致動的拾取區域中的每一拾取區域中形成有至少一個孔；真空機構，能夠為所述拾取區域中的每一者提供抽吸力；以及多個獨立致動的阻擋構件，其中所述多個獨立致動的阻擋構件中的 每一阻擋構件與所述拾取區域中的一個相關聯，且其中所述多個獨立致動的阻擋構件中的每一阻擋構件能夠在允許所述抽吸力通過相應區域的打開位置與在所述相應區域處中斷所述抽吸力的關閉位置之間被獨立地致動。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述接合板是大體平面的，且其中所述阻擋構件是能夠滑動地安裝到所述接合板以便在所述打開位置與所述關閉位置之間滑動的板。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述真空機構包括多個風扇，且其中所述多個獨立致動的拾取區域中的每一拾取區域具有與所述每一區域相關聯的風扇。

在根據本新型創作的實施例的設備中，所述接合板模仿所述物品的形狀。

在根據本新型創作的實施例的設備中，還包括護罩，所述護罩將所述真空機構連接到所述接合板，其中所述護罩大體包裹所述接合板的與所述接合板的接觸所述物品的表面相對的表面，且其中所述護罩包括至少一個旁路孔，所述至少一個旁路孔用於允許空氣在所述阻擋構件中的至少一個處於所述關閉位置時流過所述真空機構。

提供本創作內容以啟發而不是限制在下文中全面詳細提供的方法及系統的範圍。

10、224a、224b‧‧‧區域

13-13‧‧‧線

100‧‧‧拾取系統

102‧‧‧機械臂

104‧‧‧第一位置

106‧‧‧第二位置

108‧‧‧物品

110、150‧‧‧基座

112‧‧‧軸

114‧‧‧定位杆

116‧‧‧拾取頭組合裝置

118、218‧‧‧殼體

120、138‧‧‧上表面

122a、122b、122c、122d、122e、122f、122g、122h‧‧‧抽吸風扇

124a、124b、124c、124d、124e、124f、124g、124h‧‧‧拾取區域

126a、126b、126c、126d、126e、126f、126g、126h‧‧‧阻擋 構件

128‧‧‧接合板

130、136‧‧‧孔

132‧‧‧下表面

134‧‧‧中斷板

140‧‧‧滑動導軌

142、152‧‧‧螺栓/銷

144‧‧‧狹槽

146‧‧‧側邊緣

148、248、268‧‧‧致動器

148a、148b、148c、148d、148e、148f、148g、148h‧‧‧致動器

149‧‧‧實體表面

154‧‧‧氣缸

156‧‧‧可移動的活塞

158‧‧‧附接端部

160‧‧‧軟管

216‧‧‧拾取頭組合裝置

220‧‧‧頂表面

222a、222b‧‧‧風扇

226a、226b‧‧‧阻擋構件

228‧‧‧接合板

234‧‧‧中斷板

262a、262b‧‧‧旁路孔結構

264‧‧‧旁路孔

266‧‧‧安裝件

270‧‧‧氣壓缸

272‧‧‧活塞

274‧‧‧口蓋

300、302、304、306‧‧‧方框

圖1描繪根據本創作的示例性方面的處於第一位置的示例性拾取系統的透視圖。

圖2描繪根據本創作的示例性方面的處於拾取物品的第二位置的圖1的示例性拾取系統。

圖3描繪根據本創作的示例性方面的處於使物品在各位置之間移動的第三位置的圖1的示例性拾取系統。

圖4描繪根據本創作的示例性方面的處於在最終位置處釋放物品的第四位置的圖1的示例性拾取系統。

圖5描繪根據本創作的示例性方面的具有八個獨立致動的區域的示例性拾取頭(pick up head)的透視圖。

圖6描繪根據本創作的示例性方面的圖5的示例性拾取頭，其中各部分被拆散以露出構造的細節。

圖7描繪根據本創作的示例性方面的圖5的拾取頭的仰視平面圖。

圖8描繪圖5的拾取頭的接合板的俯視平面圖，其示出根據本創作的示例性方面的用於中斷拾取頭的抽吸力的阻擋構件。

圖9描繪根據本創作的示例性方面的圖8所示阻擋構件中的一者的透視圖。

圖10描繪根據本創作的示例性方面的圖7所示區域10的放大圖，其示出接合板的孔與阻擋構件的孔彼此對準，使得抽吸力可作用於物品。

圖11描繪根據本創作的示例性方面的類似於圖10的視圖， 但示出接合板的孔與阻擋構件的孔偏移以便阻擋抽吸力。

圖12描繪根據本創作的示例性方面的具有兩個獨立致動的區域的示例性拾取頭的透視圖。

圖13描繪根據本創作的示例性方面的沿圖12的線13-13截取的橫截面。

圖14描繪根據本創作的示例性方面的圖12的示例性拾取頭的透視圖，其中各部分被拆散以露出構造的細節。

圖15描繪根據本創作的示例性方面的圖12所示拾取頭的旁路孔結構的透視圖，其中旁路孔結構處於關閉位置。

圖16描繪根據本創作的示例性方面的圖15的旁路孔結構的透視圖，其中旁路孔結構處於打開位置。

圖17描繪根據本創作的示例性方面的將物品從一個位置移動到另一個位置的示例性方法。

本創作的方面提供用於拾取及放置一個或多個物品(例如一塊材料或織物)的設備、系統及/或方法。過去曾經使用真空結構來對物品施加抽吸力，使得物品會接合結構並且可通過例如機械臂從一個位置移動到另一個位置。然而，常常很難在“開(on)”位置與“關(off)”位置之間精確地轉變抽吸力。這會導致物品的放置不精確。因此，需要精確地中斷抽吸力以使得更精確地放置物品。現有拾取頭的其他問題包括吸引力不足，尤其 是在靜電拾取頭的情況下。更具體來說，靜電拾取頭使用靜電來提供頭與要拾取物品之間的附著。常常由於材料構造，靜電附著力不夠理想。具有靜電能力及抽吸力能力的拾取頭是有利的。當頭具有抽吸力能力時，精確控制抽吸力的能力對於精確放置物品很重要。

在第一方面中，提供一種用於拾取及定位物品的設備，所述設備包括能夠對所述物品施加抽吸力的真空組合裝置。所述設備還包括物品接合板，所述物品接合板鄰近所述真空組合裝置定位且在所述物品接合板中形成有至少一個孔，使得所述抽吸力可通過所述孔施加到所述物品。阻擋構件鄰近所述接合板定位且能夠中斷流過所述接合板的孔的抽吸力。此外，所述阻擋構件可定位在允許拾取所述物品的第一位置及中斷所述抽吸力以幫助所述物品從所述接合板脫離的第二位置。

另一方面提供一種用於將物品從一個位置移動到另一個位置的設備，所述設備包括能夠從一個位置移動到另一個位置的機械臂。所述設備包括耦合到所述機械臂的能夠接合及脫離所述物品的拾取頭。所述拾取頭包括用於直接接觸所述物品的接合板。所述接合板被分成多個獨立致動的拾取區域。每一區域中形成有至少一個孔。所述拾取頭還包括能夠為所述拾取區域中的每一個提供抽吸力的真空機構。所述拾取頭還包括多個獨立致動的阻擋構件。每一阻擋構件與所述拾取區域中的一個相關聯，且能夠在允許所述抽吸力通過相應區域的打開位置與在所述相應區域 處中斷所述抽吸力的關閉位置之間被獨立地致動。

提供用於利用具有多個拾取區域及真空機構的拾取頭將物品從一個位置定位到另一個位置的方法。在示例性方法中，選擇性地對所述拾取區域中的一個或多個施加抽吸力以拾取所述物品。此外，選擇性地中斷對所述拾取區域中的一個或多個的所述抽吸力以使所述物品從所述拾取頭脫離。

根據本創作的方面的系統及方法可提供一種工具頭，所述工具頭可定位在三維空間中以接合物品，移動物品，並將物品放置在不同的位置處。可採用各種設備(例如機械臂、x-y工作臺、擺臂等)，以將工具頭定位在三維空間中。此外，工具頭在包括與由物品界定的平面實質上平行的平面的二維空間中的定位可獨立於工具頭相對於垂直於所述平面的線的移動來執行。例如，可使用x-y工作臺將工具頭定位在水平面中的期望位置處。同時，工具頭可獨立于其水準定位相對於x-y工作臺(或任何其他參考點，例如保持或接收物品的表面)移動到各種高度。此外，工具頭可以是可旋轉的，以使物品在被保持的同時旋轉，以便以期望的取向將物品放置在放置位置處。使用根據本創作的方面的系統及方法，放置物品的期望放置位置可相對於完整或部分組裝的產品(例如鞋幫)的其他元件進行界定。

可使用各種系統來界定及/或識別工具頭應接合及/或脫離物品的位置。舉例來說，可使用利用照相機、雷射器或其他類型的檢測器的視覺系統來識別要拾取的物品及/或定位最終放置物 品的位置。此外，可為計算裝置提供拾取及/或放置物品的預定位置以控制根據本創作的方面的系統及/或方法的操作。根據本創作的方面，可使用任何類型的預定義位置系統、位置檢測系統或其他技術來確定及/或界定拾取物品的起始位置(及取向)及/或放置物品的放置位置(及方向)。

參照圖1，描繪根據本創作的方面的示例性拾取系統100。拾取系統100包括能夠在第一位置104與第二位置106之間旋轉的可旋轉機械臂102。機械臂102可以是由電腦處理器控制或由手動操作員遠端控制或以任何其他合適方式進行控制的機械臂。第一位置104及第二位置106可以是製造工藝中的任何合適位置，例如鞋幫製造中的位置。拾取系統100可用於將物品108(例如鞋幫部分)從第一位置104移動到第二位置106，反之亦然。物品108可以是任何類型的材料，例如但不限於織物、橡膠、塑膠、金屬、複合材料或木頭。物品108也可具有任何合適的形狀，例如平面的、彎曲的或不規則的形狀。幾乎任何類型的材料都均可由拾取系統100拾取。

機械臂102包括基座110及可旋轉地安裝到基座110的軸112。軸112還包括可以上下方式移動的定位杆114。定位在定位杆114的端部處的是將在下文中更詳細闡述的拾取頭組合裝置116。拾取頭組合裝置116用於對物品108施加抽吸力，以使得物品108與拾取頭組合裝置116接合以從第一位置104移動到第二位置106。更具體來說，參照圖2，定位杆114在第一位置104處 向下移動，使得拾取頭組合裝置116接合物品108。此時，通過拾取頭組合裝置116施加抽吸力，以使得物品108暫時附接到拾取頭組合裝置116。

如圖3所描繪，具有拾取頭組合裝置116的機械臂102隨後從第一位置104旋轉到第二位置106。然後，如圖4所描繪，定位杆114向下移動以將拾取頭組合裝置116定位在第二位置106上。然後，由拾取頭組合裝置116施加的抽吸力被切斷或移除，從而使物品108從拾取頭組合裝置116脫離，以便保持在第二位置106處。以此種方式，物品108可在製造工藝期間被重新定位到不同的製造位置。

如上所述，可使用拾取系統100的一種合適的製造工藝是在鞋幫的製造中。鞋幫可由疊覆在彼此頂部上的多個部分構成。例如，不同類型的材料可用於鞋幫的腳趾(鞋頭)、側面和腳跟部分。這些特定不同的材料將常常需要精確放置及重疊，使得它們可稍後以任何合適的方式縫合或結合在一起。

參照圖5到圖12，現在將闡述拾取頭組合裝置116。具體參照圖5，拾取頭組合裝置116包括可旋轉地連接到定位杆114的殼體118。殼體118包括連接到定位杆114的上表面120。上表面120還包括安裝到上表面120的多個抽吸風扇122a到122h。抽吸風扇122a到122h中的每一個能夠提供抽吸/真空力以拾取物品108。此外，抽吸風扇122a到122h中的每一個與可獨立致動的拾取區域124a到124h相關聯，如在圖7中最好地描繪。如將在下 文中更充分地闡述，這些拾取區域124a到124h中的每一個可根據拾取系統100的需要被選擇性地致動。例如，根據物品108，可能僅需要通過抽吸風扇122b及122f來致動拾取區域124b及124f中的抽吸力。作為另一實例，同樣根據物品108的形狀、大小及重量，可能僅需要通過抽吸風扇122a、122f、122c及122h來致動拾取區域124a、124f、124c及124h。因此，如在任何時候都顯而易見，拾取區域124a到124h中的任何一個或全部可被選擇性地致動以適應任何類型的物品108。

與抽吸風扇122a到122h的致動相關聯的約束是，當風扇開啟及關斷以提供抽吸力時，隨著風扇被斷電以允許物品108從拾取頭組合裝置116脫離而存在風扇的滯後力。如將在下文中更充分地解釋，為瞭解決與拾取區域124a到124h中的每一個相關聯的此滯後抽吸力，如圖6及圖8所描繪，可利用多個抽吸的阻擋構件126a到126h來更精確地控制拾取區域124a到124h。

參照圖6到圖11，將闡述可獨立控制的阻擋構件126a到126h的操作。拾取頭組合裝置116包括定位在殼體118的底部上的大體平面的接合板128。接合板128包括允許抽吸風扇122a到122h所產生的抽吸/真空力接合物品108的多個孔130。接合板128包括用於接合物品108的下表面132。接合板128被描繪為大體平面的，但可具有任何類型的形狀，例如彎曲的、有角的或拋物線的。接合板128被成形為適應於物品108的形狀及所得定位。基於涉及物品108的製造工藝，接合板128的形狀及輪廓是無限制 的。下表面132直接接合物品108。孔130允許抽吸風扇122a到122h所產生的抽吸力直接施加到物品108。

隨著對單獨致動的阻擋構件126a到126h的進一步討論，每一阻擋構件126a到126h包括流的中斷板134。每一中斷板134包括多個孔136，所述多個孔136具有與如圖10及圖11所描繪接合板128中的孔130大體相同的形狀及大小。參照圖9，每一中斷板134利用滑動導軌140可滑動地安裝到接合板128的上表面138。更具體來說，每一阻擋構件126a到126h包括通過螺栓或銷142安裝到接合板128的上表面138的導軌140中的至少兩個。此安裝排列形式形成狹槽144，中斷板134的側邊緣146被接納到狹槽144中。以此種方式，中斷板134可相對於上表面138滑動。

參照圖10，示出孔130與孔136對準，以使得相應抽吸風扇122e所產生的抽吸力能夠作用於物品108。圖10示出接合板128的拾取區域124e的一部分。以虛線示出阻擋構件126e的相應中斷板134。如可以看到，孔130與孔136對準以允許抽吸力流動。此構型是拾取區域124e及阻擋構件126e的“打開”或“允許流動(flow allowing)”位置。

圖11描繪孔130與孔136未對準，使得抽吸風扇122e所產生的抽吸力被中斷板134中斷。再次以虛線示出相應中斷板134。可以看到存在于孔136之間的中斷板134的實體表面149會阻塞孔130。以此種方式，此構型是拾取區域124e及阻擋構件126e的“關閉”或“阻擋”位置。

參照圖6、圖8及圖9，將闡述與阻擋構件126a到126h相關聯的可獨立控制的致動器148a到148h。致動器148被示出為氣壓缸，但可以是能夠線性移動的任何其他類型的致動器，例如液壓缸、螺線管或機械聯動裝置等。每一致動器148包括基座150，基座150通過銷或螺栓152安裝到接合板128的上表面138。致動器148還包括氣缸154，在氣缸154中設置有可移動的活塞156。每一活塞156包括附接端部158，附接端部158通過任何合適的結構(例如銷、粘合劑或螺栓等)固定到中斷板134。活塞156可在縮回位置與延伸位置之間移動。所述縮回位置對應於圖10中描繪的拾取區域124a到124h及阻擋構件126a到126h的“打開”或“允許流動”位置。致動器148可通過任何合適的結構(例如彈簧、橡膠圈、偏轉器板等)朝向其縮回位置偏置。如果致動器148被沿單個方向驅動，例如被朝向延伸位置驅動，則這是特別有幫助的。更具體來說，且舉例來說，如果致動器148是氣動致動器且具有單作用氣缸154，則當氣壓通過例如空氣供應軟管160施加到氣缸154時，活塞156將移動到其延伸位置。因為氣缸154可以是單作用的，因此一旦氣壓不再被供應到氣缸154，就需要偏置結構來使活塞156返回到其縮回位置。活塞156的延伸位置對應於圖11所描繪的拾取區域124a到124h及阻擋構件126a到126h的“關閉”或“阻擋”位置。

因此，舉例來說，如果沒有氣壓施加到氣缸154，則活塞156通過與氣缸154相關聯的偏置結構保持在其縮回位置。氣缸 154的這種未致動狀態使接合板128的孔130與中斷板134的孔136對準。這是阻擋構件126a到126h的“打開”位置，從而允許抽吸風扇122a到122h所產生的任何抽吸力通過如圖10所示的對準的孔130、136施加到物品108。在圖6、圖8、圖9及圖10中，氣缸154被描繪為處於其縮回位置，這對應於相應拾取區域124a到124h的“打開”位置。

如果氣壓通過軟管160施加到氣缸154，則活塞156延伸，以使得中斷板134如圖11所描繪(且如由圖6、圖8及圖9中的箭頭的方向所描繪)線性地滑動到孔130與孔136不再對準的位置中。因此，中斷板134堵塞接合板128的孔130，且因此阻礙施加到物品108的抽吸力的流動。活塞156的此延伸位置對應於中斷板134以及阻擋構件126a到126h因此而有“關閉”或“阻擋”位置。

如圖顯而易見，上述結構使得能夠獨立地啟動拾取區域124a到124h中的任一個。與這些區域中的每一個相關聯的阻擋構件126a到126h通常處於“打開”位置以使得抽吸力能夠施加到物品108。因此，可啟動抽吸風扇122a到122h的任意組合以提供與各個拾取區域124a到124h相關聯的定制抽吸拾取力。當啟動抽吸風扇122a到122h的適當組合時，物品108與接合板128接觸。隨著拾取頭組合裝置116被機械臂102從第一位置104移動到第二位置106，抽吸風扇122a到122h保持被啟動。一旦拾取頭組合裝置116定位在第二位置106處的適當位置處，適當的對應 阻擋構件126a到126h就被致動以中斷與對應抽吸風扇122a到122h相關聯的抽吸力。抽吸力的這種中斷使得物品被精確地放置在第二位置106處。同時，阻擋構件126a到126h被致動，對應的抽吸風扇122a到122h也被去啟動。如上所述，抽吸風扇122a到122h的去啟動導致抽吸力的減小滯後。由於延遲的釋放，這種類型的力的滯後減小可導致物品108的誤放。此外，等待抽吸風扇122a到122h減速到足以使物品108脫離會導致低效率及延遲。阻擋構件126a到126h的使用會產生更精確及有效的定位。

參照圖12至圖14，描繪根據本創作的方面的示例性拾取頭組合裝置216。拾取頭組合裝置216可在拾取系統100中用來代替拾取頭組合裝置116。更具體來說，拾取頭組合裝置216可定位在定位杆114的端部上以代替拾取頭組合裝置116。拾取頭組合裝置216與拾取頭組合裝置116的不同之處在於頭組合裝置216僅具有兩個可獨立致動的區域224a及224b而不是八個拾取區域124a到124h。當用於圖1的拾取系統100中時，頭組合裝置216以與拾取頭組合裝置116類似的方式操作，因為頭組合裝置216用於將物品108從第一位置104移動到第二位置106。

頭組合裝置216具有許多與拾取頭組合裝置116中的結構相同且以與拾取頭組合裝置116中的結構相同的方式操作的結構。更具體來說，頭組合裝置216包括殼體218，殼體218上安裝有風扇222a及222b以將抽吸力供應到區域224a及224b。頭組合裝置216還包括接合板228以及以與阻擋構件126a到126h相同 的方式操作的阻擋構件226a及226b。每一阻擋構件包括以與中斷板134相同的方式操作的中斷板234以及以與致動器148相同的方式操作的致動器248。

因此，頭組合裝置216的操作類似於拾取頭組合裝置116，因為為了移動物品108，通過啟動對應風扇222a及222b以產生抽吸力來啟動區域224a及224b中的一個或兩個。阻擋構件226a及226b處於“打開”位置以允許抽吸力施加到物品108。當沒有氣壓施加到阻擋構件226a及226b時存在此“打開”位置且阻擋構件226a及226b朝向此“打開”位置偏置。一旦頭組合裝置216處於適當的製造位置處且到了釋放物品108時，阻擋構件226a及226b中的一個或兩個就通過氣壓的施加而被致動。這使得阻擋構件226a及226b移動到其“關閉”或“中斷”位置，從而實現物品108的釋放。

參照圖12、圖15及圖16，拾取頭組合裝置216包括在拾取頭組合裝置116中未描繪的兩個旁路孔結構262a及262b。旁路孔結構262a及262b也可容易地結合到拾取頭組合裝置116中，這將通過下面的討論很容易地顯而易見。

旁路孔結構262a及262b的目的是在阻擋構件226a及226b處於其“關閉”或“流動中斷”位置時使得空氣能夠供應到風扇222a及222b。當阻擋構件226a及226b處於其“關閉”位置時，旁路孔結構262a及262b通過打開殼體218的頂表面220中的旁路孔264來提供此功能，如圖16所示。這使得空氣能夠通過 旁路孔264被吸入殼體218中，以使得空氣可流過風扇222a及222b，從而防止風扇222a及222b上的不必要的應力並且快速地減少引向區域224a及224b的抽吸力的量。

參照圖15及圖16，將闡述旁路孔結構262a及262b的操作。每一旁路孔結構262a及262b包括固定到殼體218的安裝件266。安裝件266具有安裝到安裝件266的致動器268。致動器268可以是具有活塞272的氣壓缸270。活塞272在施加氣壓時延伸。此外，活塞272可通過合適的結構(例如彈簧、橡膠圈或偏轉板等)偏置到縮回位置。在活塞272的端部是用於打開和關閉旁路孔264的關閉口蓋274。因此，當沒有氣壓施加到氣缸270時(如圖15所描繪)，活塞272處於其縮回位置，且因此口蓋274覆蓋旁路孔264。當頭組合裝置216通過風扇222a及222b的啟動以及通過接合板228因此而向上牽拉的抽吸力的使用來拾取物品108時，出現旁路孔結構262a及262b的此“關閉”位置。

一旦期望使物品108從頭組合裝置216脫離，阻擋構件226a及226b就被致動到其“關閉”位置，且同時旁路孔結構262a及262b被致動到其“打開”位置，以允許空氣流過旁路孔264而進入殼體218。通過在阻擋構件226a及226b關閉時允許空氣進入殼體218，抽吸力減小得更快且風扇222a及222b上的應力也減小。

參照圖17，闡述一種利用具有多個拾取區域124a到124h及真空機構(例如，抽吸風扇122a到122h)的拾取頭組合裝置116以拾取物品從一個位置定位到另一個位置的方法。在方框300 處，將拾取頭組合裝置定位在物品之上。在方框302處，選擇性地對拾取區域中的一個或多個施加抽吸力以拾取物品。在方框304處，將拾取頭組合裝置移動到不同的位置。在方框306處，選擇性地中斷對拾取區域中的一個或多個的抽吸力以使物品脫離。

根據上文，將會看到，本創作非常適合於實現上文所列出的所有目的及目標，連同其他顯而易見的且是結構所固有的優點。

應當理解，某些特徵及子組合具有實用性且無需參照其他特徵及子組合便可使用。這是通過權利要求書所設想到的且處於權利要求書的範圍內。

儘管具體元件及步驟是相互結合討論的，但應當理解，本文所提供的任何元件及/或步驟被設想為可與任何其他元件及/或步驟組合，而不管其是否明確提供，同時仍處於本文所提供的範圍內。由於在不背離本公開的範圍的條件下可對本公開作出許多可能的實施例，因此應當理解，本文所列出或附圖所示出的所有內容應被解譯說明性的而非具有限制性意義。

本文以及結合下文所列出的權利要求書所使用的術語“條款中的任一項”或所述術語的類似變型旨在被解釋成權利要求/條款的特徵可以任何組合形式進行組合。舉例來說，示例性條款4可指示條款1到條款3中的任一項所述的方法/設備，此旨在被解釋成條款1的特徵與條款4的特徵可進行組合，條款2的元件與條款4的元件可進行組合，條款3的元件與條款4的元件可 進行組合，條款1、條款2及條款4的元件可進行組合，條款2、條款3及條款4的元件可進行組合，條款1、條款2、條款3及條款4的元件可進行組合，及/或其他變型。此外，如上文所提供的實例中的一些所指示，術語“條款中的任一項”或所述術語的類似變型旨在包括“條款中的任一項”或所述術語的其他變型。

以下條款是本文所設想到的方面。

條款1.一種用於拾取及定位物品的設備，包括：真空組合裝置，能夠對所述物品施加抽吸力；物品接合板，鄰近所述真空組合裝置定位且在所述物品接合板中形成有至少一個孔，以使得所述抽吸力能夠通過所述孔施加到所述物品；以及阻擋構件，鄰近所述接合板定位且能夠中斷流過所述接合板的所述孔的所述抽吸力，其中所述阻擋構件能夠定位在允許拾取所述物品的第一位置與中斷所述抽吸力以幫助所述物品從所述接合板脫離的第二位置。

條款2.根據條款1所述的設備，其中所述真空組合裝置包括用於產生所述抽吸力的風扇。

條款3.根據條款1或條款2所述的設備，其中所述接合板是大體平面的。

條款4.根據條款1、2或3所述的設備，其中所述接合板模仿所述物品的形狀。

條款5.根據條款1、2、3或4所述的設備，其中所述阻 擋構件是鄰近所述接合板能夠滑動安裝的板，且其中所述阻擋構件具有至少一個孔，所述至少一個孔在所述阻擋構件處於所述第一位置時與所述接合板的所述孔大體對準，而在所述阻擋構件處於所述第二位置時大體失准。

條款6.根據條款1、2、3、4或5所述的設備，其中所述接合板界定多個拾取區域，且其中每一拾取區域具有與所述每一拾取區域相關聯的能夠致動的阻擋構件，以使得每一區域能夠被單獨地啟動。

條款7.根據條款6所述的設備，其中每一區域具有與所述每一區域相關聯的風扇以為至少特定區域提供抽吸力。

條款8.根據條款1、2、3、4、5、6或7所述的設備，還包括致動器，所述致動器連接到所述阻擋構件以使所述阻擋構件在所述第一位置與所述第二位置之間移動。

條款9.根據條款8所述的設備，其中所述致動器是氣壓缸。

條款10.根據條款1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的設備，還包括護罩，所述護罩將所述真空組合裝置連接到所述接合板，其中所述護罩大體包裹所述接合板的與所述接合板的接觸所述物品的表面相對的表面。

條款11.根據條款10所述的設備，其中所述護罩包括至少一個旁路孔，所述至少一個旁路孔用於允許空氣在所述阻擋構件處於所述第二位置時流過所述真空組合裝置。

條款12.根據條款11所述的設備，還包括能夠致動的口蓋，所述能夠致動的口蓋用於覆蓋及露出所述旁路孔，且其中所述口蓋在所述阻擋構件處於所述第一位置時關閉所述旁路孔，而在所述阻擋構件處於所述第二位置時打開所述旁路孔。

條款13.根據條款12所述的設備，還包括用於打開及關閉所述口蓋的氣壓缸。

條款14.根據條款1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13所述的設備，還包括機械臂，所述機械臂耦合到所述真空組合裝置且用於將所述物品從一個位置移動到另一個位置。

條款15.一種用於將物品從一個位置移動到另一個位置的設備，包括：機械臂，能夠從一個位置移動到另一個位置；拾取頭，耦合到所述機械臂且能夠接合及脫離所述物品，所述拾取頭包括：接合板，用於直接接觸所述物品，其中所述接合板被分成多個獨立致動的拾取區域，且其中每一區域中形成有至少一個孔；真空機構，能夠為所述拾取區域中的每一個提供抽吸力；多個獨立致動的阻擋構件，其中每一阻擋構件與所述拾取區域中的一個相關聯，且其中每一阻擋構件能夠在允許所述抽吸力通過相應區域的打開位置與在所述相應區域處中斷所述抽吸力的關閉位置之間被獨立地致動。

條款16.根據條款15所述的設備，其中所述接合板是大體平面的，且其中所述阻擋構件是能夠滑動地安裝到所述接合板以便在所述打開位置與所述關閉位置之間滑動的板。

條款17.根據條款15或16所述的設備，其中所述真空機構包括多個風扇，且其中每一區域具有與所述每一區域相關聯的風扇。

條款18.根據條款15、16或17所述的設備，其中所述接合板模仿所述物品的形狀。

條款19.根據條款15、16、17或18所述的設備，還包括護罩，所述護罩將所述真空機構連接到所述接合板，其中所述護罩大體包裹所述接合板的與所述接合板的接觸所述物品的表面相對的表面，且其中所述護罩包括至少一個旁路孔，所述至少一個旁路孔用於允許空氣在所述阻擋構件中的至少一個處於所述關閉位置時流過所述真空機構。

條款20.一種利用具有多個拾取區域及真空機構的拾取頭拾取物品以從一個位置定位到另一個位置的方法，所述方法包括：選擇性地對所述拾取區域中的一個或多個施加抽吸力以拾取所述物品；以及選擇性地中斷對所述拾取區域中的一個或多個的所述抽吸力以使所述物品從所述拾取頭脫離，其中所述抽吸力的所述中斷是由於阻擋構件，所述阻擋構件鄰近接合板定位且能夠中斷流 過所述接合板的孔的抽吸力。

Claims (19)

1. 一種用於拾取及定位物品的設備，包括：真空組合裝置，能夠對所述物品施加抽吸力；物品接合板，鄰近所述真空組合裝置定位且在所述物品接合板中形成有至少一個孔，以使得所述抽吸力能夠通過所述孔施加到所述物品；以及阻擋構件，鄰近所述接合板定位且能夠中斷流過所述接合板的所述孔的所述抽吸力，其中所述阻擋構件能夠定位在允許拾取所述物品的第一位置與中斷所述抽吸力以幫助所述物品從所述接合板脫離的第二位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述真空組合裝置包括用於產生所述抽吸力的風扇。
3. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述接合板是大體平面的。
4. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述接合板模仿所述物品的形狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述阻擋構件是鄰近所述接合板能夠滑動安裝的板，且其中所述阻擋構件具有至少一個孔，所述至少一個孔在所述阻擋構件處於所述第一位置時與所述接合板的所述孔大體對準，而在所述阻擋構件處於所述第二位置時大體未對準。
6. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述接合板界定多個拾取區域，且其中所述多個拾取區域中的每一拾取區域具有與所述每一拾取區域相關聯的能夠致動的阻擋構件，以使得所述多個拾取區域中的每一拾取區域能夠被單獨地啟動。
7. 如申請專利範圍第6項所述的設備，其中所述多個拾取區域中的每一拾取區域具有與所述每一拾取區域相關聯的風扇以為至少特定區域提供抽吸力。
8. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括致動器，所述致動器連接到所述阻擋構件以使所述阻擋構件在所述第一位置與所述第二位置之間移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述的設備，其中所述致動器是氣壓缸。
10. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括護罩，所述護罩將所述真空組合裝置連接到所述接合板，其中所述護罩大體包裹所述接合板的與所述接合板的接觸所述物品的表面相對的表面。
11. 如申請專利範圍第10項所述的設備，其中所述護罩包括至少一個旁路孔，所述至少一個旁路孔用於允許空氣在所述阻擋構件處於所述第二位置時流過所述真空組合裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述的設備，還包括能夠致動的口蓋，所述能夠致動的口蓋用於覆蓋及露出所述旁路孔，且其中所述口蓋在所述阻擋構件處於所述第一位置時關閉所述旁路孔，而在所述阻擋構件處於所述第二位置時打開所述旁路孔。
13. 如申請專利範圍第12項所述的設備，其中還包括用於打開及關閉所述口蓋的氣壓缸。
14. 如申請專利範圍第1項所述的設備，還包括機械臂，所述機械臂耦合到所述真空組合裝置且用於將所述物品從一個位置移動到另一個位置。
15. 一種用於將物品從一個位置移動到另一個位置的設備，包括：機械臂，能夠從一個位置移動到另一個位置；拾取頭，耦合到所述機械臂且能夠接合及脫離所述物品，所述拾取頭包括：接合板，用於直接接觸所述物品，其中所述接合板被分成多個獨立致動的拾取區域，且其中所述多個獨立致動的拾取區域中的每一拾取區域中形成有至少一個孔；真空機構，能夠為所述拾取區域中的每一者提供抽吸力；多個獨立致動的阻擋構件，其中所述多個獨立致動的阻擋構件中的每一阻擋構件與所述拾取區域中的一個相關聯，且其中所述多個獨立致動的阻擋構件中的每一阻擋構件能夠在允許所述抽吸力通過相應區域的打開位置與在所述相應區域處中斷所述抽吸力的關閉位置之間被獨立地致動。
16. 如申請專利範圍第15項所述的設備，其中所述接合板是大體平面的，且其中所述阻擋構件是能夠滑動地安裝到所述接合板以便在所述打開位置與所述關閉位置之間滑動的板。
17. 如申請專利範圍第15項所述的設備，其中所述真空機構包括多個風扇，且其中所述多個獨立致動的拾取區域中的每一拾取區域具有與所述每一區域相關聯的風扇。
18. 如申請專利範圍第15項所述的設備，其中所述接合板模仿所述物品的形狀。
19. 如申請專利範圍第15項所述的設備，還包括護罩，所述護罩將所述真空機構連接到所述接合板，其中所述護罩大體包裹所述接合板的與所述接合板的接觸所述物品的表面相對的表面，且其中所述護罩包括至少一個旁路孔，所述至少一個旁路孔用於允許空氣在所述阻擋構件中的至少一個處於所述關閉位置時流過所述真空機構。