用于物品的拾取和放置工具的制作方法
【专利说明】用于物品的拾取和放置工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用
[0003]关于联邦资助研究和开发的声明
[0004]不适用
技术领域
[0005]本发明涉及用于拾取和放置柔软物品的工具。更具体地，本发明涉及使用钩子接合柔软物品的纤维以拾取和放置柔软物品(例如，用于鞋面的构造)的拾取工具。
【背景技术】
[0006]尽管自动化生产工艺使大量产业受益，但是由柔软物品制造软的商品的自动化生产已被证明是对自动化的挑战。例如，鞋的生产且更具体地鞋面的生产长期涉及大量的手动劳动。因为鞋面经常由被粘附在一起以形成完整的鞋面的多个柔软物品大量地或整体地形成，所以甚至拾取用于鞋面的零件和相对于其它构件适当地放置该零件的基本生产操作已经是对自动化的挑战。
【发明内容】
[0007]本发明通常涉及用于拾取和放置柔软物品的自动化系统。更具体地，本发明涉及使用钩子和环紧固件系统的至少钩部拾取和放置具有可由钩子接合的纤维的一个或多个柔软物品的系统。使用根据本发明的系统和方法拾取和放置的柔软物品可以特别包括软的商品的构件，例如鞋面。
【附图说明】
[0008]在下文参考附图详细描述了本发明，其中:
[0009]图1不出了根据本发明的系统的不例；
[0010]图2示出了根据本发明的工具头的示例；
[0011]图3示出了根据本发明的工具头的另一个示例；
[0012]图4-7示出了根据本发明的可以用于工具头的各种形状的示例；
[0013]图8-11示出了根据本发明的可以用于工具头的钩部和接触面的示例的各种布置的示例；
[0014]图12A-12D示出了根据本发明致动的工具头的示例；
[0015]图13A-13D示出了根据本发明致动的工具头的另一个示例；
[0016]图14示出了根据本发明的系统的另一个示例；
[0017]图15示出了根据本发明的方法的示例；
[0018]图16A-16C示出了根据本发明的柔软物品的纤维的接合和脱离的示例；以及
[0019]图17示出了根据本发明的方面的具有工具头的拾取工具的示例性侧面轮廓，工具头具有用于接合/脱离钩部和通常用于移动工具头的致动器。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供了用于拾取和放置一个或多个柔软物品的系统和/方法。根据本发明处理的柔软物品可以具有多个纤维。根据本发明的柔软物品可以包括被针织、编织或以其它方式结合以形成柔软物品的整体纤维，或可以仅仅部分地由具有其它材料的纤维形成，例如形成柔软物品的部分、全部或大部分的片或膜。如果需要，用于用根据本发明的系统和/或方法接合和移动柔软物品的纤维可以最终在放置之后的另外的处理中从柔软物品的全部或部分中移除。
[0021]根据本发明的系统可以包括具有从钩部的表面延伸的多个钩子的至少一个钩部。从至少一个钩部延伸的钩子可以包括钩子和环紧固件系统的钩部。多个钩子的尺寸、形状、配置等可以至少部分地基于在待处理的柔软物品中发现的纤维的尺寸和布置而选择。根据本发明的钩子可以由多种材料形成，例如塑料、尼龙、金属、陶瓷等。至少一个接触面或推杆(pusher)可以邻近至少一个钩部中的一个或多个钩部。接触面/推杆可以缺少从钩部延伸的多个钩子，并且因此，不接合柔软物品的纤维。钩部和接触面/推杆可以设置在工具头上。
[0022]接触面和钩部可以相对于彼此定位以便允许工具头位于至少两种配置中的一种配置。在第一配置中，接触面可以定位成使得钩部的多个钩子可以至少部分地接合柔软物品的纤维。在第二配置中，接触面可以相对于钩部定位，使得钩部的钩子不能够接合柔软物品的纤维。在根据本发明的系统和/或方法中，工具头可以以第一配置放置在第一位置以允许钩子中至少一些钩子至少部分地接合柔软物品中的纤维。在用钩子中的至少一些钩子接合柔软物品之后，工具头可以和由钩部的钩子接合的柔软物品一起移动并且移动到第二位置。以这种方式，根据本发明的系统和方法可以用于例如从起始位置(比如供应区)接合和移除柔软物品，以及将那些柔软物品以合适的期望的布置来放置在放置位置(比如装配台)，以用于装配到部分地或整体地形成的鞋面或其它的软的商品中。
[0023]在根据本发明的系统和/或方法的一些示例中，接触面或推杆可以通过致动器移动，同时工具头的钩部保持静止。在根据本发明的系统和/或方法的其它的示例中，钩部可以通过致动器相对于接触面或推杆移动。然而在根据本发明的系统和/或方法的另外的示例中，致动器可以使钩部和接触面/推杆两者移动以便以各种配置放置工具头。此外，与根据本发明的系统和/或方法一起使用的工具头能够以多于两种配置进行放置。
[0024]钩部的数量、形状、尺寸、布置和配置可以根据本发明变化。在一些示例中，钩部可以具有与使用根据本发明的系统和/或方法定位的柔软物品的尺寸和形状对应的尺寸和形状。在一些示例中，单个钩部可以根据本发明充分接合柔软物品中的纤维。在其它的示例中，多个钩部可以用于根据本发明接合柔软物品的纤维。例如，多个非相邻的钩部可以设置在工具头上，其中多个非相邻的钩部具有足够小的尺寸使得多个钩部的多个钩部可以预期根据本发明接合待放置的任何给定的柔软物品的纤维。例如，在根据本发明的系统和方法中使用的工具头可以设置多个钩部，多个钩部以棋盘形式布置，其中邻近的接触面缺少具有显著小于要处理的柔软物品的比例的钩子，例如其中每个钩部具有小于要处理的柔软物品的二分之一或四分之一的尺寸。
[0025]类似地，连同根据本发明的系统和方法使用的接触面/推杆可以具有不同的尺寸、形状、配置和布置。在一些示例中，可以提供邻接一个或多个钩部的单个接触面。在其它的示例中，可以提供邻接单个钩部的单个接触面。然而在另外的示例中，多个接触面可以邻接单个或多个钩部。根据本发明，接触面/推杆可以具有允许任何相关联的钩部中的充足数量的钩子与柔软物品的纤维充分接合的尺寸和/或形状。
[0026]根据本发明的系统和方法可以提供在三维空间中定位以接合柔软物品、移动柔软物品和将柔软物品放置在不同的位置处的工具头。可以采用例如机械臂(robotic arm)、x-y工作台、摆动臂和类似物的各种各样的装置以在三维空间中定位工具头。此外，工具头在包括实质上平行于由柔软物品界定的平面的平面的二维空间中的定位可以独立于工具头相对于垂直于该平面的直线的移动来执行。例如，χ-y工作台可以用于将工具头定位在水平面中的期望的位置。同时，工具头可以独立于其水平定位而移动到相对于χ-y工作台的各个高度(或任何其它的参考点，例如保持或接收柔软物品的表面)。
[0027]在一些示例中，根据本发明的系统和方法可以将工具头放置在第一配置中，第一配置允许至少一个钩部中的至少一些钩子在第一高度和第一位置处接合柔软物品的纤维。在柔软物品的纤维中的至少一些纤维与工具头的钩部的钩子中的至少一些钩子接合之后，柔软物品可以由工具头提升到第二高度。在第二高度，工具头可以在超过放置位置的水平面中移动接合的柔软物品，并且可以然后将柔软物品降低到处于放置位置的第三高度。在放置位置，工具头可以被致动到第二位置以使钩部的钩子从柔软物品的纤维脱离，从而将柔软物品放置在放置位置处。此外，工具头可以是可旋转的以允许柔软物品在保持的同时旋转以便将柔软物品放置在具有期望的方向的放置位置。使用根据本发明的系统和方法将柔软物品放置到的期望的放置位置可以相对于完全地或部分地装配的产品(例如鞋面)的其它的构件来界定。
[0028]各种系统可以用于界定和/或识别工具头应该接合和/或脱离柔软物品的位置。例如，利用摄像机、激光器或其它类型的检测器的视觉系统可以用于识别待拾取的柔软物品和/或定位最终放置柔软物品的位置。可替代地/附加地，计算设备可以提供有预定的位置以拾取和/或放置柔软物品，用于控制根据本发明的系统和/或方法的操作。任何类型的预定的定位系统、位置检测系统或其它的技术可以用于根据本发明确定和/或界定起始位置(和方向)以拾取柔软物品和/或放置位置(和方向)以放置柔软物品。
[0029]根据本发明的至少部分地由从工具头的钩部延伸的钩子接合的柔软物品的纤维可以包括任何类型的纤维。例如，天然或合成纤维可以编织或针织到用于整体或部分形成柔软物品的织物中。例如，天然纤维可以是任何类型的棉花、羊毛、亚麻等，而合成纤维可以是任何类型的人造纤维，例如任何类型的尼龙、聚酯、塑料等。此外，纤维可以由一种或多种类型的材料的一个或多个丝形成。也可以使用具有纤维的非编织和非针织材料。此外，纤维可以添加到另外的不包含纤维的柔软物品以允许使用根据本发明的系统和方法处理该柔软物品。柔软物品的纤维的配置、那些纤维的尺寸、那些纤维的密度、那些纤维的可及性(accessibility)、那些纤维的强度和其它性质可以连同以根据本发明的系统和/方法设置在工具头的钩部上的钩子的尺寸、密度、数量、强度和其它性质来确定。
[0030]在一些示例中，柔软物品可以包括例如橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等的材料，其中包含纤维的材料(例如针织或编织织物)结合到由橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等形成的该物品。包含纤维的材料可以永久地或暂时地结合到这样的橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等。在这样的情况下，根据本发明的系统和/或方法可以用于从用于另外的处理和/或装配的模子或形成部移除鞋子或其它制造产品的材料或构件。
[0031]现在参考图1，示出了根据本发明的示例性系统1