用于物品的拾取和放置工具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及用于物品的拾取和放置工具。具有纖維的物品可以使用具有接合纖維的鉤子的工具頭來拾取和放置。工具頭可以包括至少一個鉤部和鄰近鉤部的至少一個接觸面。接合纖維的鉤子可以從鉤部延伸。工具頭可以在至少第一配置和第二配置之間是可致動的，第一配置允許鉤子接合纖維，第二配置不允許鉤子接合纖維。可以在起始位置用第一配置中的工具頭拾取物品，并且通過移動工具頭和然后將工具頭致動到第二配置而將物品放置在放置位置。
【專利說明】用于物品的拾取和放置工具
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]不適用
[0003]關于聯邦資助研究和開發的聲明
[0004]不適用

【技術領域】
[0005]本實用新型涉及用于拾取和放置柔軟物品的工具。更具體地，本實用新型涉及使用鉤子接合柔軟物品的纖維以拾取和放置柔軟物品(例如，用于鞋面的構造)的拾取工具。

【背景技術】
[0006]盡管自動化生產工藝使大量產業受益，但是由柔軟物品制造軟的商品的自動化生產已被證明是對自動化的挑戰。例如，鞋的生產且更具體地鞋面的生產長期涉及大量的手動勞動。因為鞋面經常由被粘附在一起以形成完整的鞋面的多個柔軟物品大量地或整體地形成，所以甚至拾取用于鞋面的零件和相對于其它構件適當地放置該零件的基本生產操作已經是對自動化的挑戰。
實用新型內容
[0007]本實用新型通常涉及用于拾取和放置柔軟物品的自動化系統。更具體地，本實用新型涉及使用鉤子和環緊固件系統的至少鉤部拾取和放置具有可由鉤子接合的纖維的一個或多個柔軟物品的系統。使用根據本實用新型的系統和方法拾取和放置的柔軟物品可以特別包括軟的商品的構件，例如鞋面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]在下文參考附圖詳細描述了本實用新型，其中:
[0009]圖1示出了根據本實用新型的系統的示例；
[0010]圖2示出了根據本實用新型的工具頭的示例；
[0011]圖3示出了根據本實用新型的工具頭的另一個示例；
[0012]圖4-7示出了根據本實用新型的可以用于工具頭的各種形狀的示例；
[0013]圖8-11示出了根據本實用新型的可以用于工具頭的鉤部和接觸面的示例的各種布置的示例；
[0014]圖12A-12D示出了根據本實用新型致動的工具頭的示例；
[0015]圖13A-13D示出了根據本實用新型致動的工具頭的另一個示例；
[0016]圖14示出了根據本實用新型的系統的另一個示例；
[0017]圖15示出了根據本實用新型的方法的示例；
[0018]圖16A-16C示出了根據本實用新型的柔軟物品的纖維的接合和脫離的示例；以及
[0019]圖17示出了根據本實用新型的方面的具有工具頭的拾取工具的示例性側面輪廓，工具頭具有用于接合/脫離鉤部和通常用于移動工具頭的致動器。

【具體實施方式】
[0020]本實用新型提供了用于拾取和放置一個或多個柔軟物品的系統和/方法。根據本實用新型處理的柔軟物品可以具有多個纖維。根據本實用新型的柔軟物品可以包括被針織、編織或以其它方式結合以形成柔軟物品的整體纖維，或可以僅僅部分地由具有其它材料的纖維形成，例如形成柔軟物品的部分、全部或大部分的片或膜。如果需要，用于用根據本實用新型的系統和/或方法接合和移動柔軟物品的纖維可以最終在放置之后的另外的處理中從柔軟物品的全部或部分中移除。
[0021]根據本實用新型的系統可以包括具有從鉤部的表面延伸的多個鉤子的至少一個鉤部。從至少一個鉤部延伸的鉤子可以包括鉤子和環緊固件系統的鉤部。多個鉤子的尺寸、形狀、配置等可以至少部分地基于在待處理的柔軟物品中發現的纖維的尺寸和布置而選擇。根據本實用新型的鉤子可以由多種材料形成，例如塑料、尼龍、金屬、陶瓷等。至少一個接觸面或推桿(pusher)可以鄰近至少一個鉤部中的一個或多個鉤部。接觸面/推桿可以缺少從鉤部延伸的多個鉤子，并且因此，不接合柔軟物品的纖維。鉤部和接觸面/推桿可以設置在工具頭上。
[0022]接觸面和鉤部可以相對于彼此定位以便允許工具頭位于至少兩種配置中的一種配置。在第一配置中，接觸面可以定位成使得鉤部的多個鉤子可以至少部分地接合柔軟物品的纖維。在第二配置中，接觸面可以相對于鉤部定位，使得鉤部的鉤子不能夠接合柔軟物品的纖維。在根據本實用新型的系統和/或方法中，工具頭可以以第一配置放置在第一位置以允許鉤子中至少一些鉤子至少部分地接合柔軟物品中的纖維。在用鉤子中的至少一些鉤子接合柔軟物品之后，工具頭可以和由鉤部的鉤子接合的柔軟物品一起移動并且移動到第二位置。以這種方式，根據本實用新型的系統和方法可以用于例如從起始位置(比如供應區)接合和移除柔軟物品，以及將那些柔軟物品以合適的期望的布置來放置在放置位置(比如裝配臺)，以用于裝配到部分地或整體地形成的鞋面或其它的軟的商品中。
[0023]在根據本實用新型的系統和/或方法的一些示例中，接觸面或推桿可以通過致動器移動，同時工具頭的鉤部保持靜止。在根據本實用新型的系統和/或方法的其它的示例中，鉤部可以通過致動器相對于接觸面或推桿移動。然而在根據本實用新型的系統和/或方法的另外的示例中，致動器可以使鉤部和接觸面/推桿兩者移動以便以各種配置放置工具頭。此外，與根據本實用新型的系統和/或方法一起使用的工具頭能夠以多于兩種配置進行放置。
[0024]鉤部的數量、形狀、尺寸、布置和配置可以根據本實用新型變化。在一些示例中，鉤部可以具有與使用根據本實用新型的系統和/或方法定位的柔軟物品的尺寸和形狀對應的尺寸和形狀。在一些示例中，單個鉤部可以根據本實用新型充分接合柔軟物品中的纖維。在其它的示例中，多個鉤部可以用于根據本實用新型接合柔軟物品的纖維。例如，多個非相鄰的鉤部可以設置在工具頭上，其中多個非相鄰的鉤部具有足夠小的尺寸使得多個鉤部的多個鉤部可以預期根據本實用新型接合待放置的任何給定的柔軟物品的纖維。例如，在根據本實用新型的系統和方法中使用的工具頭可以設置多個鉤部，多個鉤部以棋盤形式布置，其中鄰近的接觸面缺少具有顯著小于要處理的柔軟物品的比例的鉤子，例如其中每個鉤部具有小于要處理的柔軟物品的二分之一或四分之一的尺寸。
[0025]類似地，連同根據本實用新型的系統和方法使用的接觸面/推桿可以具有不同的尺寸、形狀、配置和布置。在一些示例中，可以提供鄰接一個或多個鉤部的單個接觸面。在其它的示例中，可以提供鄰接單個鉤部的單個接觸面。然而在另外的示例中，多個接觸面可以鄰接單個或多個鉤部。根據本實用新型，接觸面/推桿可以具有允許任何相關聯的鉤部中的充足數量的鉤子與柔軟物品的纖維充分接合的尺寸和/或形狀。
[0026]根據本實用新型的系統和方法可以提供在三維空間中定位以接合柔軟物品、移動柔軟物品和將柔軟物品放置在不同的位置處的工具頭。可以采用例如機械臂(roboticarm)、x-y工作臺、擺動臂和類似物的各種各樣的裝置以在三維空間中定位工具頭。此外，工具頭在包括實質上平行于由柔軟物品界定的平面的平面的二維空間中的定位可以獨立于工具頭相對于垂直于該平面的直線的移動來執行。例如，χ-y工作臺可以用于將工具頭定位在水平面中的期望的位置。同時，工具頭可以獨立于其水平定位而移動到相對于χ-y工作臺的各個高度(或任何其它的參考點，例如保持或接收柔軟物品的表面)。
[0027]在一些示例中，根據本實用新型的系統和方法可以將工具頭放置在第一配置中，第一配置允許至少一個鉤部中的至少一些鉤子在第一高度和第一位置處接合柔軟物品的纖維。在柔軟物品的纖維中的至少一些纖維與工具頭的鉤部的鉤子中的至少一些鉤子接合之后，柔軟物品可以由工具頭提升到第二高度。在第二高度，工具頭可以在超過放置位置的水平面中移動接合的柔軟物品，并且可以然后將柔軟物品降低到處于放置位置的第三高度。在放置位置，工具頭可以被致動到第二位置以使鉤部的鉤子從柔軟物品的纖維脫離，從而將柔軟物品放置在放置位置處。此外，工具頭可以是可旋轉的以允許柔軟物品在保持的同時旋轉以便將柔軟物品放置在具有期望的方向的放置位置。使用根據本實用新型的系統和方法將柔軟物品放置到的期望的放置位置可以相對于完全地或部分地裝配的產品(例如鞋面)的其它的構件來界定。
[0028]各種系統可以用于界定和/或識別工具頭應該接合和/或脫離柔軟物品的位置。例如，利用攝像機、激光器或其它類型的檢測器的視覺系統可以用于識別待拾取的柔軟物品和/或定位最終放置柔軟物品的位置。可替代地/附加地，計算設備可以提供有預定的位置以拾取和/或放置柔軟物品，用于控制根據本實用新型的系統和/或方法的操作。任何類型的預定的定位系統、位置檢測系統或其它的技術可以用于根據本實用新型確定和/或界定起始位置(和方向)以拾取柔軟物品和/或放置位置(和方向)以放置柔軟物品。
[0029]根據本實用新型的至少部分地由從工具頭的鉤部延伸的鉤子接合的柔軟物品的纖維可以包括任何類型的纖維。例如，天然或合成纖維可以編織或針織到用于整體或部分形成柔軟物品的織物中。例如，天然纖維可以是任何類型的棉花、羊毛、亞麻等，而合成纖維可以是任何類型的人造纖維，例如任何類型的尼龍、聚酯、塑料等。此外，纖維可以由一種或多種類型的材料的一個或多個絲形成。也可以使用具有纖維的非編織和非針織材料。此夕卜，纖維可以添加到另外的不包含纖維的柔軟物品以允許使用根據本實用新型的系統和方法處理該柔軟物品。柔軟物品的纖維的配置、那些纖維的尺寸、那些纖維的密度、那些纖維的可及性(accessibility)、那些纖維的強度和其它性質可以連同以根據本實用新型的系統和/方法設置在工具頭的鉤部上的鉤子的尺寸、密度、數量、強度和其它性質來確定。
[0030]在一些示例中，柔軟物品可以包括例如橡膠、塑料、澆鑄聚氨酯等的材料，其中包含纖維的材料(例如針織或編織織物)結合到由橡膠、塑料、澆鑄聚氨酯等形成的該物品。包含纖維的材料可以永久地或暫時地結合到這樣的橡膠、塑料、澆鑄聚氨酯等。在這樣的情況下，根據本實用新型的系統和/或方法可以用于從用于另外的處理和/或裝配的模子或形成部移除鞋子或其它制造產品的材料或構件。
[0031]現在參考圖1，示出了根據本實用新型的示例性系統100。在圖1中示出的示例中，機械臂組件110可以包括定位工具頭130的可定位的臂120。臂120可以如由箭頭125指示的可旋轉到例如至少第二位置123。工具頭130可以進一步沿著臂120的長度沿著軌道132移動，如由箭頭135表示的。可替代地，工具頭130可以僅僅在例如沿著軌道132的單一方向移動，或并非是可旋轉的或除了可旋轉之外，可以僅僅沿著一個或多個軌道以相對于彼此的一角度移動。可選地，工具頭130也可以是可旋轉的，允許工具頭130在臂120上旋轉。因此，臂120可定位在第一操作臺(stat1n) 140上以接合和拾取柔軟物品(未示出)并且然后臂120可以旋轉125和/或工具頭130可以沿著軌道132移動同時接合柔軟物品以將柔軟物品放置在第二操作臺，其中柔軟物品可以在第二位置123與臂120脫離。在一些示例中，第一操作臺140可以包括電源，以用于將柔軟物品布置在第二操作臺150，第二操作臺可以包括堆垛或裝配操作臺。然而，第一操作臺140和第二操作臺150可以包括執行各種功能中的任一種功能的任何類型的操作臺，例如用于由橡膠、塑料、澆鑄聚氨酯等制成的零件的脫模操作臺，其中包含纖維的材料粘附到那些零件。根據本實用新型的另外的系統和方法可以包括多于兩個操作臺。例如，第二操作臺150可以包括多個操作臺中的僅一個操作臺，在該操作臺可以放置從第一操作臺140獲得的柔軟物品。例如第二操作臺150的多個操作臺可以用于裝配多個相同的或不同的產品以通過類型、尺寸、形狀或出于其它目的對柔軟物品進行分類。此外，例如第一操作臺140的多于一個的操作臺可以提供柔軟物品的來源。此外，單個操作臺可以根據本實用新型是用于柔軟物品的來源和目的地兩者。
[0032]根據本實用新型的系統和方法可以利用工具頭，工具頭鄰近于至少一個接觸面或推桿設置至少一個鉤部。鉤部可以設置具有選擇成接合待拾取和定位的柔軟物品的纖維的尺寸、形狀、配置和/或布置的多個鉤子。接觸面/推桿可以包括沒有鉤子的表面，其因此不接合柔軟物品的纖維。工具頭或工具頭的至少鉤部/接觸面可以在至少第一配置與第二配置之間致動。在第一配置中，鉤部的鉤子能夠接合柔軟物品的纖維。在第二配置中，接觸面可以相對于鉤部定位以便防止從鉤部延伸的鉤子接合柔軟物品的纖維。關于圖2和圖3示出了可以根據本實用新型使用的不同類型的工具頭的示例。
[0033]現在參考圖2，工具頭230可以包括鉤部210和推桿220，鉤部210具有從其表面延伸的多個鉤子211。在圖2中示出的示例中，工具頭230包括鄰近并圍繞圓形推桿220的基本上環形形狀的單個鉤部210。功能是用于接觸待操作的物品(例如，柔軟物品)的鉤部210或任何鉤部包括鉤子接觸面，其是能夠接合物品的鉤部的表面。類似地，功能是用于接觸待操作的物品的推桿220或任何其它的接觸面包括接觸面，其是能夠脫離物品的推桿的表面。在圖2中示出的示例中，推桿220可以相對于鉤部210移動以延伸超出鉤部210的鉤子或可以收回到鉤部210的鉤子211后面的位置。推桿220可以通過液壓的、機械的、電磁的或根據任何其它原理操作的致動器移動。
[0034]現在參考圖3，示出了用于根據本實用新型使用的工具頭330的另一個示例。在圖3的示例中，工具頭330包括具有從其表面延伸的多個鉤子311的基本上是圓形形狀的鉤部310。在該示例中，鉤部310由基本上是環形形狀的推桿320圍繞。在圖3的示例中，可以類似于關于圖2描述的致動器的致動器可以使鉤部310相對于推桿320移動以允許在第一配置中從鉤部310延伸的鉤子311接合柔軟物品的纖維或在第二配置中不能接合柔軟物品的纖維。
[0035]盡管圖2和圖3的示例示出了使中心部分在第一配置與第二配置之間移動的工具頭，其中中心部分在圖2中是推桿220，并且中心部分在圖3中是鉤部310，代替中心部分或除了中心部件之外，工具頭的外部可以被致動。在一些示例中，鉤部和接觸面或推桿兩者可以在不同的方向同時移動以在第一配置與第二配置之間致動工具頭。此外，第一配置和第二配置之外的附加的配置可以在根據本實用新型的系統和方法中使用。例如，本實用新型的一些應用可以改變允許基于那些纖維的性質和/或待接合的柔軟物品的性質接合柔軟物品的纖維的鉤部的鉤子的數量。借助于另外的示例，本實用新型的一些應用可以提供在相同或不同的鉤部中具有變化尺寸的鉤子，使得一些配置允許鉤子中的一些鉤子但不是全部鉤子接合柔軟物品的纖維，從而允許這樣的工具頭在不同配置中接合纖維與不同的鉤部。
[0036]在根據本實用新型的系統和/或方法中使用的工具頭的一個或多個鉤部和/或接觸面的形狀可以變化而不脫離本實用新型的范圍。例如，鉤部和/或接觸面可以結合待處理的柔軟物品的尺寸、形狀和/或配置來變化。此外，在根據本實用新型的系統和/或方法中使用的工具頭的鉤部的尺寸、形狀和/或配置可以基于待根據本實用新型處理的較大的柔軟物品的纖維的尺寸、形狀和/或配置來變化，即當纖維僅僅包括待處理的柔軟物品的一部分時。圖4-7示出了可以根據本實用新型使用以匹配柔軟物品或柔軟物品的纖維的尺寸、形狀和/或配置的鉤部的不同配置和形狀的幾個示例。例如，圖4示出了具有鉤子411和推桿420的三角形鉤部410。通過另外的示例，圖5示出了具有鉤子511和推桿520的六邊形鉤部510。然而在另外的示例中，圖6示出了具有鉤子611和推桿620的星形鉤部610。然而在另外的示例中，圖7示出了具有鉤子711和推桿720的圓形鉤部710。在圖4_7中示出的各種推桿可以采取不同于鄰近推桿的鉤部的形狀的形狀。此外，任何形狀可以用于鉤部，特別結合不同形狀的柔軟物品/柔軟物品的纖維部分。如可以在圖4-6中看出，對于非圓形鉤部，工具頭的旋轉可能影響來自鉤部的鉤子與柔軟物品的纖維的接合。
[0037]用于根據本實用新型的系統和/或方法使用的工具頭可以使用多于一個鉤部和/或多于一個接觸面。例如，圖8示出了具有多個接觸面820的工具頭830，接觸面820鄰近鉤部810并且由鉤部810圍繞，鉤部810具有從其表面延伸的多個鉤子811。在圖8的示例中，接觸面820可以相對于鉤部810致動，或反之亦然，或鉤部810和接觸面820兩者可以在第一配置與第二配置之間致動。
[0038]現在參考圖9，示出了可以用于根據本實用新型的系統和方法的工具頭930的另外的示例。工具頭930設置了多個鉤部910，鉤部910具有從它們的表面延伸的鉤子911。接觸面920可以鄰近并且圍繞鉤部910。在圖9的示例中，鉤部910可以相對于接觸面920致動，或接觸面920可以相對于鉤部910致動，或鉤部和接觸面910兩者可以同時在第一配置與第二配置之間致動。
[0039]現在參考圖10，示出了根據本實用新型的工具頭1030的又一示例。圖10的示例示出了具有單個鉤部1010和多個矩形接觸面1020的工具頭1030，單個鉤部1010具有從其表面延伸的多個鉤子1011，多個矩形接觸面1020由鉤部1010圍繞。在圖10的示例中，接觸面1020可以相對于鉤部1010致動，鉤部1010可以相對于接觸面1020致動，或接觸面1020和鉤部1010兩者可以同時在第一配置與第二配置之間致動。
[0040]現在參考圖11，示出了根據本實用新型的工具頭1130的另外的示例。在圖11中示出的示例中，多個鉤部1110可以具有矩形形狀，具有從它們的表面延伸的多個鉤子1111。單個接觸面1120可以圍繞鉤部1110。在圖11的示例中，鉤部1110可以相對于接觸面1120致動，接觸面1120可以相對于鉤部1110致動，或鉤部1110和接觸面1120可以同時在第一配置與第二配置之間致動。
[0041]還可以預期的是，鉤部1110盡管在圖11中描繪為線性連續的，但是可以在線性方向取代為非連續的。例如，單個鉤部可以包括具有多個鉤子的幾個不連續部分。可以預期的是，在示例性方面，不連續部分的任何尺寸、形狀和方向可以形成鉤部。
[0042]現在參考圖12A-12D，示出了工具頭在第一配置與第二配置之間致動的示例。在圖12A中示出的第一配置中，具有在其上設置的多個鉤子1211的鉤部1210延伸超過工具頭1230的接觸面1220。因此，一旦工具頭1230下降距離1250以將鉤部1210的鉤子1211帶到與柔軟物品1290的纖維接觸，則鉤部1210的鉤子1211可以接合柔軟物品1290的纖維；這可以稱為接合配置。可以預期的是，不管它們放置的配置(例如，接合配置或脫離配置)，鉤部1210和接觸面1220都可以結合形成接合面。
[0043]如圖12B中所示，工具頭1230已經移動距離1250以允許鉤部1210的鉤子接觸柔軟物品1290的纖維。如圖12B中所示，工具頭1230已經移動以接合柔軟物品1290，但是工具頭還沒有從第一配置致動，因此鉤部1210的鉤子1211可以接合柔軟物品1290的纖維。在圖12C中，工具頭1230已經部分地從第一配置致動到第二配置。如可以參考圖12C看出，鉤部1210已經部分地收回到工具頭1230中(或工具頭1230已經在鉤部1210上移動)，同時接觸面1220還沒有移動。因此，如圖12C中示出的，工具頭1230在第一配置和第二配置之間的中間配置，第一配置允許鉤部1210的鉤子1211接合柔軟物品1290的纖維，第二配置(即脫離配置)不允許鉤部1210的鉤子1211接合柔軟物品1290的纖維。
[0044]在圖12D中示出了工具頭1230的第二配置。如圖12D中所示，鉤部1210已經被完全致動以將工具頭放置在第二配置中，以將鉤部1210收回到工具頭1230中使得接觸面1220防止從鉤部1210延伸的鉤子1211接合柔軟物品1290的纖維。圖12A和圖12B中描繪的第一配置可以物理上位于不同于圖12D中示出的第二配置和圖12C中示出的中間第三配置的位置。例如，圖12A和圖12B可以描繪工具頭1230在起始位置開始接合柔軟物品1290，而圖12C和圖12D可以示出在柔軟物品1290已經移動到放置位置之后柔軟物品1290從工具頭1230的脫離。
[0045]現在參考圖13A-13D，示出了根據本實用新型的工具頭1330的致動的另外的示例。如圖13A中所示，工具頭1330可以放置在第一配置(即，接合配置)中，使得如果工具頭1330朝向柔軟物品1390移動距離1350，則從鉤部1310延伸的鉤子1311可以接觸和接合柔軟物品1390的纖維。如圖13B中所示，在工具頭1330已經移動距離1350之后，因為接觸面1320被收回在工具頭1330的第一配置中的鉤部1310之后，故從鉤部1310延伸的鉤子1311可以接合柔軟物品1390的纖維。
[0046]如圖13C中所示，接觸面1320可以從第一配置移動。圖13C示出了中間或第三配置，其中接觸面1320已經被致動成與鉤部1310對準以接觸柔軟物品1390。如圖13D的示例中所示，在致動完成之后，工具頭1330可以位于第二配置中(S卩，脫離配置)，其中接觸面1320防止從鉤部1310延伸的鉤子1311接合柔軟物品1390的纖維。在該示例中，當柔軟物品1390由從鉤部1310延伸的鉤子接合時，柔軟物品1390可以在圖13A和圖13B中的起始位置。如圖13C和圖13D中所示，當工具頭1330被致動以使柔軟物品1390從鉤部130脫離時，柔軟物品1390可以移動到放置位置。
[0047]現在參考圖14，示出了根據本實用新型的系統1400的另外的示例。類似于圖1中示出的示例系統100，示例系統1400可以設置具有可定位的臂1420的機械系統1410。工具頭1430可以沿著臂1420定位，如由箭頭1432表示的。工具頭1430也可以在臂1420上旋轉1436成期望的旋轉對準以接合和/或脫離柔軟物品。工具頭1430也可以垂直地移動，如由箭頭1434表示的。臂1420可以從第一位置旋轉1425到第二位置1423。操作臺1440可以將柔軟物品1490保持在起始位置。工具頭1430可以包括至少一個鉤部和至少一個接觸面，例如但不限于在本文示例中描述的那些鉤部和接觸面。工具頭1430可以在第一配置和第二配置之間是可致動的，第一配置允許從鉤部延伸的至少一些鉤子接合柔軟物品1490中的纖維，第二配置防止來自鉤部的鉤子接合柔軟物品1490的纖維。如圖14的示例中所示，臂1420可以如由箭頭1425表示的旋轉以允許工具頭1430被定位在第一位置以在起始位置接合柔軟物品1490的纖維。臂1420可以之后如所示的在位置1423旋轉，其中工具頭移動到放置位置1433以在第二操作臺1450上的放置位置脫離柔軟物品1493。在圖14的示例中，起始位置具有第一高度1472，而放置位置具有不同于第一高度的第二高度1474。此外，在圖14的示例中，系統1400可以將柔軟物品1490從起始位置移動到處于第三高度1476的放置位置，第三高度1476比第一高度1472和第二高度1474兩者都高。可替代地，第二高度1474可以大于第一高度1472，而非如在其中第一高度1472大于第二高度1474的本示例中所示的。
[0048]現在參考圖15，示出了根據本實用新型的示例方法1500。在步驟1510，工具頭可以被定位在起始位置。起始位置可以具有待定位的柔軟物品，其中柔軟物品具有纖維或至少部分地由纖維形成。在步驟1510定位的工具頭可以具有至少一個鉤部，至少一個鉤部具有多個鉤子，鉤子具有用于允許鉤子接合柔軟物品的纖維的尺寸、形狀、方向、配置和/或組合方式。在步驟1520，柔軟物品的纖維可以由工具頭上的鉤子中的至少一些鉤子接合。例如，步驟1520可以使具有允許鉤部的鉤子接合柔軟物品的纖維的第一配置的工具頭開始與起始位置中的柔軟物品相接觸。
[0049]在步驟1530，可以使用工具頭從起始位置提升柔軟物品。在步驟1540，柔軟物品可以被移動到另一個位置。步驟1530和1540可以通過移動工具頭同時工具頭的鉤部的鉤子中的至少一些鉤子接合柔軟物品的至少一些纖維來執行。在步驟1550，柔軟物品可以被降低到放置位置。放置位置可以相對于無論柔軟或堅硬的其它物品來確定，柔軟物品與其它物品被裝配在一起。在步驟1560，工具頭表面可以被致動以將鉤子從柔軟物品的纖維脫離。步驟1560可以使接觸面超出鉤部的鉤子以將鉤子從柔軟物品的纖維脫離。
[0050]方法1500可以在起始位置拾取用于組裝為例如鞋面的軟的商品的柔軟物品。起始位置可以是例如供給操作臺或鞋面的構件的其它來源。方法1500可以之后接合柔軟物品、拾取柔軟物品、將柔軟物品移動到放置位置以及脫離柔軟物品。方法1500的結果可以是鄰近軟的商品(例如鞋面)的另一個構件放置柔軟物品以用于進一步裝配。
[0051]現在參考圖16A-16C，示出了由工具頭1600的鉤部1610的鉤子1611接合柔軟物品1690的纖維1691。在圖16A中，一對接觸面1620和鉤部1610在第一配置中，第一配置允許從鉤部1610延伸的多個鉤子1611中的至少一些鉤子最終接合柔軟物品1690的纖維1691。然而，在根據本實用新型的系統和方法中，任何數量的鉤部可以結合任何數量的接觸面使用。柔軟物品1690的纖維1691可以包括任何類型的天然或合成纖維，其可以被編織、針織、紡織或以其它方式形成為柔軟物品1690的全部或部分。此外，纖維1691可以添加(永久地或暫時地)到由其它類型的纖維、膜、片材等形成的柔軟物品。在圖16B中，鉤子1611已經開始與柔軟物品1690的纖維1691接觸以允許鉤子1611中的至少一些鉤子至少部分地接合纖維1691。圖16B中示出的工具頭1600、鉤子1611和柔軟物品1690的布置可以通過如以上示例中描述的降低工具頭1600來實現，或通過升高保持柔軟物品1690的操作臺或其它表面以使鉤子1611與柔軟物品1690的纖維1691接合來實現，或通過它們的一些組合來實現。圖16C示出了致動到第二配置的工具頭1600，第二配置防止鉤子1611接合纖維1691、使柔軟物品1690從工具頭1600有效脫離。工具頭1600致動到圖16C中示出的第二配置可以通過移動鉤部1610、通過移動接觸面1620、和/或通過移動鉤部1610和接觸面1620兩者來實現。圖16C中描繪的示例可以在不同于圖16A中描繪的示例和/或圖16B中描繪的示例的位置。例如，圖16A中示出的描繪可以發生在起始位置，而圖16B中描繪的示例可以在起始位置或當柔軟物品1690移動時的中間點，而圖16C中示出的示例可以發生在放置位置。
[0052]圖17根據本實用新型的方面示出了具有工具頭的拾取工具1700的示例性側面輪廓，工具頭具有用于接合/脫離鉤部和通常用于移動工具頭的致動器。圖17中描繪的工具頭實際上是示例性的。可替代的移動機構和可替代的結構被考慮以實現本文提供的方面。例如，兩個接合致動器被描繪為通過接觸面接合固定物品和使固定物品從鉤部脫離。然而，更多或更少的接合致動器可以在可替代方面實現。此外，可以預期的是，不同的結構部件和構件可以被利用以實現可移動工具頭的結果以及鉤部與接觸面之間的可移動關系。
[0053]拾取工具1700包括工具頭部分以及工具移動和支撐結構部分。在該示例中，工具頭部分包括頭部框架1702、接合致動器1706、致動器支架1708、頭部支架1712和連接部件1722，其將在下文進行更詳細的論述。工具移動和支撐結構部分包括頭部致動器1714、頭部致動器支架1716、框架部件1718和頭部導向件1720，其將在下文進行更加詳細的論述。盡管具體構件用工具頭部分和工具移動和支撐結構部分表示，但是應當理解的是，一些構件可以被省略，并且附加的構件可以被包括以實現具有可脫離的鉤部的拾取工具。
[0054]返回工具頭部分，可預期的是，可以利用本文提供的任何結構。例如，圖10和11的工具頭可以在示例性方面實現。換言之，可預期的是，如圖11和圖10中分別示出的，鉤部可以通過接合致動器相對于接觸面來操作和/或接觸面可以通過接合致動器相對于鉤部來操作。
[0055]頭部框架1702提供支撐和用于使工具的接合面部分(例如鉤部)凹進的容積。例如，頭部框架1702可以是具有側面部分和頂部部分和底部部分的結構。如圖17中所示，底部部分形成接觸表面1704，用于當鉤部凹進頭部框架1702的接觸面與頂部表面之間時將固定物品從鉤部脫離。然而，如前所述，可預期的是，在可替代方面，頭部框架1702的底部部分可以形成鉤部。
[0056]保持接合致動器1706的致動器支架例如在頂部部分處與頭部框架相聯接。接合致動器1706借助于致動器支架1708與頭部框架1702固定地聯接。接合致動器1706與工具頭的接合部分(例如該示例中的鉤部)定位聯接。定位聯接允許接合致動器1706相對于接觸面1704升高和降低鉤部，使得當接合致動器1706定位時，在接觸面1704下面的鉤部與物品接合且固定物品。此外，可以預期的是，如當前所述，接合致動器1706將鉤部定位在接觸面1704之上以使保持的物品從鉤部脫離。接合致動器1706可以由例如氣動壓力、液壓壓力、電流等任何先前論述的方式驅動。在當前示例中，具有多個流體連接部1710的氣動致動器被描繪為接合致動器1706 ;然而可替代的機構被考慮。
[0057]工具頭部分借助于在頭部框架1702與頭部支架1712之間延伸的連接部件1722與工具移動和支撐結構部分定位地聯接。頭部支架與頭部致動器1714聯接并且與頭部導向件1720聯接。當頭部致動器1714延伸或縮回時，頭部支架1712相對于工具移動和支撐結構部分移動。為幫助在該移動期間的位置導向，頭部導向件1720由頭部致動器支架1716滑動地保持，使得頭部導向件1720滑動穿過由頭部致動器支架1716形成的通道。頭部致動器1714的該移動引起工具頭部分在向上和向下運動中移動以接近待由工具頭的鉤部操作的物品或表面來定位工具頭。
[0058]頭部致動器1714與頭部致動器支架1716聯接。頭部致動器支架1716與框架部件1718可調節地聯接。還可以預期的是，如本文上述圖14中提供的，框架部件1718或類似的部分可以與機器人聯接，例如在示例性方面中的多軸機器人。如前面所提供的，可以預期的是，在示例性方面中，一個或多個特征可以被省略或添加到拾取工具組件的一個或多個部分。
[0059]雖然本實用新型已經關于本文的具體示例進行了描述，但是工具頭的各種配置可以根據本實用新型使用。工具頭可以設置單個鉤部以接合具有類似鉤部的尺寸、形狀和/或配置的柔軟物品，但是通常多個鉤部可以用于接合柔軟物品。例如，多個鉤部可以以陣列、有刻度的分布圖案、不規則的分布模式或以任何其它的布置來提供，使得來自多于一個鉤部的鉤子可以預期使用根據本實用新型的系統和/或方法來接合單個柔軟物品。通過將柔軟物品的纖維與多個鉤部的鉤子相接合，可以實現柔軟物品的更固定的接合，并且柔軟物品可以更好放置在放置位置，而不需要在移動期間橫向地或垂直地移位柔軟物品。除了簡單地將柔軟物品從第一起始位置移動到第二放置位置之外，工具頭可以以各種方式操作柔軟物品。例如，在將柔軟物品放置在放置位置之前或在將柔軟物品放置在放置位置時，工具頭可以旋轉柔軟物品和/或改變柔軟物品的傾斜角度。
[0060]此外，各種系統可以用于在起始位置定位柔軟物品以在起始位置接合和/或定位脫離柔軟物品的放置位置。任何類型的檢測系統，例如計算機視覺系統可以用于識別要接合的柔軟物品和/或識別和定位軟的商品的其它構件，使用檢測系統以相對于放置位置來放置柔軟物品。可替代地/附加地，對于根據本實用新型的系統和/或方法，要拾取和/或放置的柔軟物品的位置可以使用那些位置可以被預定的足夠的精度預測。執行保存在計算機可讀存儲器中的計算機可讀代碼的計算系統可以用于控制根據本實用新型的系統的操作和方法的執行。
【權利要求】
1.一種用于接合、移動和脫離物品的拾取工具，所述物品形成為具有多個纖維，所述拾取工具包括: 至少一個鉤部，所述至少一個鉤部具有多個鉤子，所述多個鉤子配置為接合形成柔軟物品的至少一部分的纖維，所述鉤部具有鉤子接觸表面； 至少一個推桿，所述至少一個推桿具有推桿接觸表面；和 致動器，所述致動器使所述至少一個推桿或所述至少一個鉤部在第一配置和第二配置之間移動， (1)所述第一配置允許所述鉤子接觸表面延伸超出所述推桿接觸表面，適于允許所述至少一個鉤部的鉤子接合形成柔軟物品的一部分的纖維，且 (2)所述第二配置允許所述推桿接觸表面延伸超出所述鉤子接觸表面，適于防止所述至少一個鉤部的所述鉤子接合所述柔軟物品的纖維。
2.根據權利要求1所述的拾取工具，其中所述至少一個推桿圍繞所述至少一個鉤部。
3.根據權利要求1所述的拾取工具，其中所述至少一個鉤部圍繞所述至少一個推桿。
4.根據權利要求1所述的拾取工具，其中所述至少一個鉤部具有實質上與所述柔軟物品的一部分的形狀相同的形狀。
5.根據權利要求1所述的拾取工具，還包括: 定位系統，所述定位系統將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿移動到起始位置以接合形成所述柔軟物品的纖維中的至少一些纖維，以及將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿移動到放置位置以脫離形成所述柔軟物品的纖維；和 控制系統，所述控制系統引起所述定位系統將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿移動到所述起始位置和所述放置位置，所述控制系統還引起所述致動器將所述至少一個推桿或所述至少一個鉤部移動到所述第一配置以允許所述至少一個鉤部的所述鉤子在所述起始位置接合形成所述柔軟物品的纖維中的至少一些纖維，以及引起所述致動器將所述至少一個推桿或所述至少一個鉤部移動到所述第二配置以防止所述至少一個鉤部的所述鉤子在所述放置位置接合形成所述柔軟物品的纖維。
6.根據權利要求5所述的拾取工具，其中所述定位系統還引起: (1)在所述起始位置將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿移動到第一高度， (2)將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿升高到第二高度，同時將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿移動到所述放置位置，以及 (3)在所述放置位置將所述至少一個鉤部和所述至少一個推桿降低到第三高度。
7.根據權利要求6所述的拾取工具，其中所述第一高度和所述第三高度是不同的。
8.根據權利要求6所述的拾取工具，其中所述至少一個鉤部包括多個不同的鉤部。
9.根據權利要求8所述的拾取工具，其中所述至少一個推桿包括圍繞所有的所述多個鉤部的單個推桿。
10.根據權利要求8所述的拾取工具，其中所述至少一個推桿包括多個推桿。
11.根據權利要求6所述的拾取工具，其中所述至少一個推桿包括多個不同的推桿。
12.根據權利要求5所述的拾取工具，其中所述致動器使所述至少一個推桿相對于所述至少一個鉤部移動。
13.根據權利要求5所述的拾取工具，其中所述致動器使所述至少一個鉤部相對于所述至少一個推桿移動。
14.一種用于拾取和定位具有纖維的物品的工具，所述工具包括: 工具頭，所述工具頭具有適于接觸待拾取和定位的柔軟物品的接合面，所述接合面具有至少第一配置和第二配置； 接觸面，所述接觸面在所述工具頭的所述接合面上； 至少兩個非連續鉤部，所述至少兩個非連續鉤部在所述工具頭的所述接合面上，其中所述接觸面在所述至少兩個非連續鉤部之間延伸； 所述非連續鉤部中的每個具有多個半剛性鉤子，所述多個半剛性鉤子定向為用當所述接合面在至少所述第一配置中時延伸超出所述接觸面的所述鉤子中的至少一些鉤子來接觸和接合柔軟物品的至少一部分； 致動器，所述致動器使所述接觸面或所述至少兩個非連續鉤部在所述第一配置與第二配置之間移動，所述第二配置通過允許所述接觸面比所述鉤子延伸更靠近所述柔軟物品而防止所述鉤部的所有的所述半剛性鉤子接觸所述柔軟物品； 定位系統，所述定位系統使所述工具頭從用于拾取所述柔軟物品的至少第一位置和用于放置所述柔軟物品的第二位置移動；和 控制系統，所述控制系統引起所述定位系統將所述工具頭和所述第一配置中的工具頭表面一起移動到所述第一位置以接觸所述柔軟物品且用所述至少兩個非連續鉤部的所述鉤子中的至少一些鉤子接合所述柔軟物品的纖維中的至少一些纖維，以及引起所述定位系統將所述工具頭移動到所述第二位置且引起所述致動器將所述工具頭表面移動到所述第二配置以使所述至少兩個非連續鉤部的所述鉤子與所述柔軟物品的纖維脫離。
15.根據權利要求14所述的用于拾取和定位具有纖維的柔軟物品的工具，其中所述接觸面包括圍繞所述第一配置中的至少兩個非連續鉤部的表面。
16.根據權利要求14所述的用于拾取和定位具有纖維的柔軟物品的工具，其中所述接觸面包括多個非連續接觸面。
17.一種用于拾取、移動和放置具有纖維的物品的方法，所述方法包括: 將工具定位在起始位置，所述工具具有帶有至少一個鉤部和至少一個推桿的表面，所述鉤部包括多個半剛性鉤子，所述多個半剛性鉤子接合由纖維形成的所述柔軟物品的纖維； 通過升高所述工具使所述柔軟物品從所述起始位置提升，同時所述多個半剛性鉤子中的至少一些半剛性鉤子適于接合所述柔軟物品的纖維中的至少一些纖維； 在提升之后，通過移動所述工具將所述柔軟物品移動到放置位置，同時所述多個半剛性鉤子中的至少一些半剛性鉤子接合所述柔軟物品的纖維中的至少一些纖維；以及 通過相對于彼此致動所述至少一個推桿或所述至少一個鉤部將所述柔軟物品放置在所述放置位置，使得所述至少一個鉤部的所述多個鉤子將所述至少一個鉤部的所述鉤子從所述柔軟物品的纖維脫離。
18.根據權利要求17所述的用于拾取、移動和放置由纖維形成的柔軟物品的方法，其中所述至少一個鉤部包括以對應于所述柔軟物品的一部分的尺寸和形狀的尺寸和形狀布置的多個半剛性鉤子。
19.根據權利要求17所述的用于拾取、移動和放置柔軟物品的方法，其中所述至少一個鉤部包括多個不同的鉤部。
20.根據權利要求17所述的用于拾取、移動和放置物品的方法，其中所述至少一個推桿包括多個不同的推桿表面。
【文檔編號】A43D117/00GK204181081SQ201420581609
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】歐豐名, 興禹西, 楊查馳 申請人:耐克創新有限合伙公司