CN1116980A - 切割材料的自动处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于从一块柔软材料板式工件上无损地移开预定形状的切割部分，并将此切割工件部分送到配置区作进一步加工的方法和装置，上述移开和传送工作能在切割部分不变形的情况下完成。

Description

切割材料的自动处理的 方法和装置

本发明关于用于切割材料的自动或计算机控制组件的***。该***包括诸如用于下一步加工的柔软材料的切割部分的抓取和传输。

在柔软材料组装领域，单件材料是从板材上切割下来的，然后这些切割部分再送到配置区组装成各种复合件(下文称此为半成品)，或许还可能与其它材料组装在一起，然后这些半成品再加工成各种产品或物品。

虽然切割和熔合通常是一种旧的已知的技术，但仍不断地存在着宜用于新研制的柔软材料特殊特性的要求，很多这些新材料是轻重量和精密编织的，还很坚固耐用，这些材料包括特殊的用于外表层的合成材料，或用于运动器械、外罩等类似产品的石墨环氧材料(复合材料)。

更特殊的是，在用树脂转换模铸加工中生产复合材料构件中，半成品做成干的编织的复合材料层如玻璃纤维或碳纤维层。然后将半成品放在一个模子里，并用树脂注入从而制成一个成品构件。这些半成品制造时可能是很困难且很费时间的。一方面为了控制质量，这些半成品必须进行精密组合，另一方面复合材料在进行最轻微的处理时就会编织松脱，变形和散开。因此就需要采用改进的手段来从精密的柔软材料的切板上移开单块切割部分，同时又能保持移开部分的形状，并且不干扰留下的切割部分和切头。

现有设备和方法都未能以有效成本的方式对这类材料的处理提出建议，而获得高的成本效益将在全球的竞争市场中是首先必须考虑的事情，因此任何解决方案必须能以最小的材料变形来处理精密的切割材料部分，同时必须能够以最小的切头和废品来成批地以高重复性方式进行处理。

在处理浸渍的特殊材料如树脂浸渍纤维期间还有另外的问题，此时该材料有一表面厚度。这里必须能够在留下的材料不粘到抓取装置的情况下，从留下的材料上移开切割部分。此外，抓取装置必须能轻轻地卸下抓取的切割部分，并在平滑而不损坏的条件下，尽管在这样的材料的表面厚度的情况下将抓取部分送到配置区。

因此，本发明的目的是提供一种方法和装置，采用它们能自动进行柔软材料的处理，并克服先有技术的缺陷。

本发明的进一步目的在于提供一种方法和装置，用于抓取柔软材料和切割部分，并使它们在能精确定位、抓取部分不变形的情况下送到配置区。

本发明提供一种方法和装置，用来从柔软材料的板或工件移开一预定形状的切割部分，同时能保持移开部分的形状，然后该切割工件部分能传送到配置区作进一步加工。通常，本发明的方法包括下列步骤，将重叠一工件盖板的组合放置在切割台的切割表面上，然后切割盖板的工件板。这项切割工作限定了切割工件部分的边界，也限定了辅助的、相应形状的从盖板的正上方亦即重叠的切割工件部分切下的切割盖板部分边缘。切割工件部分和切割盖板的边界基本上是一致的。该方法还进一步包括用一抓取器移动切割盖板部分，同时能使盖板和整个工件板的剩下部分保持没有变形即不变形。然后用一抓取器在保持工件不变形的条件下抓取和移动工件部分，同时盖板和工件板的剩余部分也保持不变形。如果需要，该抓取器可以将移动工件部分传送到下方的配置区，所有这些步骤均使工件部分保持不变形状态。

按照本发明的一个优选实施例，盖板和工件的组合及抓取器按下列情况进行选择：(1)切割盖板部分抓取器能升起该切割盖板部分以暴露重叠的切割工件部分，而不会干扰剩下的盖板，已暴露的切割工件板部分或工件板的平衡；(2)切割工件部分抓取器能够以不变形的方式抓取，升起，如果需要的话再用活动连节结合已暴露的切割工件部分，而不使工件损坏或变形，而且不干扰剩下的板材，从而将切割工件部分送到下方的配置区。

在本发明的一个优选实施例中，盖板部分抓取器具有对盖板材料有效而对工件材料部分无效的抓取能力。例如：可以采用真空抓取器抓取的切割的盖板部分的材料可以是塑料薄膜或金属薄片而工件可以是松散编织的纤维。同时切割工件部分的抓取器具有对工件板材料有效而对盖板材料相对无效的抓取能力，工件板部分抓取器最好包括一梳理装置(装有多个柔性针状元件的阵列)，工件板材料是织物例如针织编织、盘绕、毡类或类似材料，这些材料可由工件部分抓取器的针状元件穿透和抓取。在上述情况下，盖板材料最好是基本刚性的板，它不能被工件部分抓取器的针状元件穿过，例如它可以是金属薄片。在一个实施例中，工件板是石墨纤维板而盖板是塑料薄膜板。

在本发明的一种形式中，工件板和盖板支撑在一平的工件支撑表面上，该工件部分抓取器包括一铰接的梳理型的端部操纵装置，它可在工件支撑表面上移动。端部操纵装置包括一块基板和一块移动板，这些板安装在一个罩内，相互之间产生沿大致平行于工件支撑表面的移动的轴的相对运动。移动组件安装在基板上，可以按需要产生移动(即控制)抓起和释放切割部分)。一个相邻交错的梳理窄条的阵列安装在每块板上。该梳理装置最好具有基本为柔性的针状元件构成的阵列的形式，针状元件并排地由移动轴伸出，从垂直方向倾斜，最好每个元件包括“折线”型弯钩。各组梳理的相邻条带都排列在平板上，相应各组针状元件的倾斜在相反角度上偏置。通过移动第一组相反方向的相邻条带，针状元件可对抓取的材料偏置，通过移动第二组相反方向的相邻条带，针状元件可释放材料。

在一个替换实施例中，一种工件部分抓取机构尤其适用于不具有不能穿过的盖板(如塑料)的情况。本发明适用的材料可以是粘性表面或是干性表面的材料。这种替换的工件部分抓取器也包括可移动的抓取器(即梳理式)条带的阵列，然而除此之外，每个抓取条带由多个单独的抓取部分构成。每个抓取器部分具有它自己的线性作动器，并可作垂直于移动轴的方向单独作动。在这个替换实施例中，一台控制器使它能够单独地作动选定的控制器部分以抓取不规则外形的工件(按分部分尺寸所加的解决方案的限制)，而不会干扰工件支撑表面上的相邻的层片，这是通过仅作动实际重叠在待抓取工件部分的小部分来做到的。

在这个替换实施例中，不作动的抓取器部分的针状元件的顶端位于一个支撑平面内，而作动部分的顶端伸出到抓取位置。在具有这种构形的情况下，仅由作动的抓取器部分工作来抓取和移动切割工件部分。

在本发明的上述形式中，还可以在相邻抓取器条带之间具有剥离片。在该实施例中具有的剥离片可以在垂直于移动轴的方向上相对于抓取器条带作有选择地移动(在控制器的控制下)，从而使剥离片的顶部表面伸至超过针状元件顶部所在的平面，或者它们亦可缩回从而使它们的顶部表面置于一个针状元件顶部下方中间的平面内。在剥离片处于中间平面的情况下，抓取器条带可以按需要抓取或释放切割工件部分。剥离片可移动到剥离片平面，从而迫使抓取的工件释放片。后一项操作尤其适用于从已缩回到放置平面的作动部分上释放开粘性部分。在一个优选实施例中，剥离片的顶部表面上涂有快速释放的如聚四氟乙烯(PTFE)类的不粘涂层。

本发明的这些及其它一些特征及优点将通过参照附图所进行的下列详细的描述而得到更充分的理解，在附图中同样的数目字表示同样的元件，其中：

图1是本发明装置的透视图；

图2是图1装置的部分顶视图；

图3表示一块切割工件部分，该工件具有重叠的辅助的切割盖片部分；

图4是具有本发明的两个抓取机构的抓取器台架的侧视图；

图5A是本发明的工件抓取器机构的一个实施例的侧视图；

图5B是图5A的顶视图；

图5C是图5A实施例的梳理机型的抓取机构的透视图；

图5D是图5A梳理机型抓取机构优选的折线形针式元件的侧视图；

图5E是图5A实施例的倒转的分解图；

图6是本发明的一个替换抓取器实施例。

现在参见附图来描述连接区2(land2)本发明的***10，该***用于选择来自工件材料板的确定形状的切割工件部分，并将选择的部分送到进一步加工的配置工作区。***10包括一个切割台12，一个分配和切割台架14，一抓取器架16，一板材配置组件18，所有这些构件均在控制器20的引导和控制之下。材料配置器组件18包括第一个工件材料板24的辊22和履盖材料板28的第二个辊26。台架14、16每个沿台子12的主轴P由马达驱动，并跨接在一对平行的水平导轨30(仅示出一根)上，导轨安装在台子相应一侧并沿台子主轴延伸。

台架14包括一夹紧机构14A和切割机构14B。通常，台架14起初被放置在装载台A的板上，如图1所示，在台A上工件材料和覆盖材料板由夹紧机构14A抓住，并在切割台上拉动使它们在装载台A和悬挂台B之间伸展。台架14在控制器20的控制下运作。控制器20可以采用编程的数字式计算机或类似装置。

较为特别的是，材料24和盖板28的自由端24′和28′由台架14上的夹紧机构14A夹住，然后台架14从台站A驱动到台站B，在台站B，工件板24和盖板28的自由端24′，28′由机构14A释放并可由台子上台站B的夹紧装置36固定。然后真空传送器42对切割床40加上真空，从而使加上的工件盖板组件44固定定位。

一旦工件盖板组件44固定到台子上，控制器20则引导台架14越过组件的表面，从而能使切割机构14B将板材切成预定的构形。于是切割机构14B切割并限定从工作板上切下的所要求的工件部分的边缘，同时从盖在工件部分上方的盖板上切割附助的相应形状的覆盖部分的边缘，这些切割边缘精确一致地重叠在一起。例如图3所示，样品构形46，由切割机构14B切成板式组件44，该样品的切割盖板部分50限定在切割工件部分52的上方。

该切割工作可一直重复进行下去，直到所要求的构形在板组件44上切下为止。在这些切割工作完成以后，台架14再被驱动回到台站A，在这里它将不妨碍台架16的下一步工作。

切割机构14B可采用刀式切割器、“比萨轮”(Pizza Wheel)式切割器、超声切割器、激光切割器或其它一般形式的切割器。

用上述装置来以很高的精度切割易损的板是可能的，而在切割和搁置这些切割部分，例如从石墨环氧复合材料结构的石墨纤维板材的切割部分时，为了保持切割部分的整体化，即为了防止它们在抓取和传送到下道组装区时材料的编织部分松散或变形，要求高度小心地进行处理。在本实施例中，这项要求可由一单独的抓取器台架16的装置来得到满足。台架16在台架14进行它的预定的功能并返回到台站A之前随意地停放在台站B的后面，它在控制器20的引导下驱动到位。

通常抓取器台架16，诸如图4所示的台架，包括盖板部分抓取机构16A和工件部分抓取机构16B，它们都在智能型控制器20的控制下进行工作，并具有沿垂直于主轴，最好垂直于摊放在台子上的板的平面的应用或切割轴D运动的装置，盖板部分抓取机构16A放置在想切割的构形如构形46的上方，并沿切割轴驱动，使之啮合并移动盖板部分50，由此显露出对准的切割工件部分52。接着该部分的抓取机构收回，工件部分抓取机构16B驱动到显露的工件部分52的上方，抓取机构16B沿轴D下降从而与工件部分52啮合，然后将它们抓起，挂住并由抓取机构16B按需要转送并卸在配置区C的配置台53或类似设施上，以按需要进行下一步工作。

在本发明的一个优选实施例中，盖板部分抓取机构16A包括管状罩54和装在罩54内的作动器臂56。作动器臂的顶端有一抽吸端操纵装置，该装置匹配到真空源62(未示出)上。当抓取机构1 6A接近将被抓取的切割盖板部分时，作动器臂56伸出，端部操纵装置58啮合切割盖板部分50，同时由真空源60为抓取器提供真空，于是抓获部分50。然后作动器臂缩回到抓取机构16A的管54内，将已抓获的部分拉入管内，为工件部分抓取机构16B提起并传送已显露的工件部分52到配置区C扫清道路。

为使本发明获得最佳实施，最好是不论采用什么样的抓取器来从切割台上抓取切割盖板部分，该切割盖板部分抓取器对构成盖板的材料是有效的而对构成工件的材料无效。这样，切割盖板部分能被抓取起来而不干扰任何留下的材料。在上述实施例中，上述盖板材料是诸如塑料板的薄膜。这种材料对加上的抓取器的真空来说是不易穿透的，因此重叠的工件部分52就不会由于盖板部分抓取机构16A的真空作用而受到干扰。

在本发明的一个优选实施例中，工件部分抓取组件16B采用铰接的梳理机型端部操纵装置68。正如图5A—5E所示，装置68包括一块基板70，它重迭在移动板72上。两块板均沿移动轴S伸展，轴S名义上平行于工件支撑表面的平面。基板70的上侧装到移动组件78的一端上，组件78具有一作动器装置80。移动板72装到作动器装置80上，它有选择地进行工作，从而使基板70和移动板72之间沿S轴产生相对运动。在图示的实施例中，作动器装置80是一个气动作动筒，它具有一可在两个端点位置之间移动的输出轴80a。轴80由一连杆(未示出)匹配到板70和72上，从而在控制器20的控制下使轴80a在两个端点位置之间的运动产生板70和72沿S轴的相应的相对运动。

在该优选实施例中，正如图5E中翻转的组件68的分解图所示，板70是一个刚性的长方形元件，在它的下方支撑三个梳理元件70a′。70a′长度为L，宽度略小于D，排成阵列70a，梳理元件以平行关系并排放置，元件间的间隔稍大于D。板72类似于板70，板72的下侧支撑四个梳理元件70a′，其长度为L，宽度略小于D，排成阵列72a，这些梳理元件亦以平行关系并排放置，以稍小于D的间隔分开。板72有一系列的长槽72′，每个槽位于两个梳理元件之间，其在S轴方向长度为L＋L′(即比L长L′)，在与S轴垂直的横向的宽度为D。板72的梳理元件相对于板70偏置，从而使阵列70a凸出穿过板72的槽，并使两个元件的阵列相互交错以形成一同样高度的基本没有元件间间隔的连续的梳理阵列。当板72作相对于板70在S轴方向移动时，相应的阵列70a和72a的梳理元件亦作类似的移动。

阵列70a和72a的梳理元件可以采用若干大致平行的弹性材料的针状元件76，它们从相应的支撑板70和72的平面上伸出。每个阵列梳理元件中的针状元件与和相应支撑平面正交的N方向均匀地倾斜。因此，在这个由阵列70a和72a形成的复合阵列中，在板70、72上安置交替的各组相邻的梳理条带(即条带74′，74″，74和74′)，相应各组针状元件76以相反角度倾斜偏置。因此，正如图5C所示，第一组交替的梳理条带(即74′和74)具有第一个角度倾斜的针状元件，它们安装在基板70上，第二组交替条带(即74″和74′)具有第二倾斜(相反)角度的针状元件，它们安装在可移动的板72上。上述类型的梳理机可从马萨诸塞州奥本的霍华德兄弟制造公司得到。

在图5E中，梳理阵列的针状元件的角度由所示阵列的侧边上的斜线示出。在这种构型中，当该复合阵列最初放置成使它的具有基础的梳理元件阵列在S轴方向(如图5E所示)分开最小，然后复合阵列朝编织纤维工件偏置，最后梳理元件阵列相互之间移动，从而使它们的基础在S方向分开最小，相应阵列的针状元件凸入工件并由偏置的针的弹性抓取作用牢固地抓住工件。当该抓取过程逆向进行时，相应的针状元件从工件上撤回，工件被释放开。

在一个优选实施例中，针状元件是弯曲的，具有折线形的外形76′，如图5D所示，它示出了两个元件段的线性针的形式。另外，所示实施例的针具有平面形的末端表面。这种特殊的折线形的构形通过允许设立相应弹性针状元件的均匀分布突出，还有助于提供可供选择的抓取和释放工件的功能。

在本发明的操作中，为了抓取一块切割工件部分52，在拟抓取的工件部分52上的盖板50已取走后，该工件部分抓取机构16B啮合并放置在已暴露的工件部分的上方。然后该工件部分抓取机构16B沿D轴布署接近已暴露的工件部分52，一直到针状元件76开始与部分52的表面接触时为止。当作动装置80作动通过移动移动板72使它从释放位置到啮合位置使两块板70、72之间产生相对运动(亦即产生两组条带74″、74′和74′、74)。板70和72的每一块或两块都可被移动从而使它们产生相对运动，这个移动在条带的相对针状元件76之间产生夹紧作用，从而在整个暴露的表面区域产生条带的轻轻地抓取效果。在其余工件上的盖板28防止针状元件抓取不是部分52的工件部分。一旦部分52牢固地由抓取机构16B啮合时，该机构上升，抓起已捕获的脱离台子的部分52，在保持它的平面的构形的情况下，传送到配置区C。在配置区C，部分52按需要成一定角度放置，当移动板72返回到释放位置时，部分52被轻轻地以其原来的平面形状存放起来，以作进一步加工。

本发明的特殊特征是，它具有下述能力，即工件部分抓取机构16B能在大致为抓取部分的表面区域上轻轻地均匀地抓取和升起工件部分52，既不影响它本身的形状，也不影响台子上的周围板材的形状。在该优选实施例中，出现在工件部分52上的抓取机构16B的横截面区域比工件部分52本身的横截面区要大，抓取机构16B实际上重叠了围绕着拟抓取工件部分52的周边的盖板材料，这样，待抓取工件部分52的整个表面受到由抓取器施加的均匀分布的抓取和起升力。因此部分52能在对抓取部分产生极小或没有变形的情况下被抓住和转送。

上述实施例的成功操作是由于下述原因而成为可能的，一是由针状元件的自然特性即它们具有固有的柔性，另一个是可用针穿过的部分52的材料和相对地不可用针穿透的盖板材料之间的性质差异。只要盖板和工件板材可有合适的差异，其它的各种盖板材料和工件板材的组合均可采用本发明。

然而，如果工件板材具有表面厚度的特征，因而需要有可能比较困难盖板从工件上分离的操作工作，因而使用一盖板材料可能是不现实的。图6示出了一种替换的工件部分抓取机构16B′，它特别适用于工件板材具有一定表面厚度的情况。机构16B′具有与上述机构16B同样的功能。它最好具有可相对移动的抓取条带的阵列，诸如象上面描述的具有针状元件90的梳理形条带88。另外，每个抓取器即梳理条带是由多个单独的抓取部分92′组成的。每个抓取部分即部分92具有它自己的线性作动器即作动器94(图中虚线示出)，它们可独立地在垂直于板70和72的主平面的方向作动。

在本实施例中，未作动的抓取部分的针状元件的顶端位于支持平面L内，而作动的抓取部分的顶端伸出到抓取平面J。因此，单独作动选定的抓取部分的能力允许抓取任何所要求的形状(根据相应部分92′的区域形成对本解决方案的限制)，通过仅作动实施重叠在拟抓取的工件部分52上的抓取部分就可以不干扰切割台上工件的相邻区域。

复合阵列的梳理条带能由固定到板72上的刚性剥离片96相互分开。剥离片96的顶部表面位于平面K内，K面位于平面L和J的中间，从而在作动部分缩回到未作动平面L时使剥离片96剥离从作动部分92的针上抓取保持的部分。这还有助于抓取器部分与保持抓取部分的发粘的材料分开。在一个优选实施例中，剥离片的顶端具有诸如象四氟乙烯(PTFE)类的不粘涂层98。

在图示的实施例中，剥离片固定到板72上，然而在其它实施例中，剥离片(相对于抓取器部分)可由配有叶片的作动器来构成。这些叶片的构形也可采用不分段剥离器构形，如图5E所示。

上述描述的工件部分抓取组件16B和16B′的实施例都具有计算机控制的构形，在此构形中梳理条带的阵列安置在自动控制的端部操纵装置68的顶部，应该看到，端部操纵装置68也可单独采用手动操作组件，从而驱动板70和72的相对运动，控制工件的抓取。这种装置尤其适用于在不使工件变形的情况下升起和传运柔性工件的情况。

对本专业的技术人员来说，本发明的其它实施例将包含在下列权利要求的范围之内。例如，抓取器和材料各种差异的组合也包含在本发明的精神和范围之内。因此，可以理解，前面说明书所提供的用来从工件材料板上移开预定形状的切割工件部分的方法和装置在下面的权利要求中作了进一步的限定。

Claims (23)

1.一种将一块具有确定形状的切割工件部分从一块工件板上称开的由机器进行的方法，该方法包括下列步骤：

A.将上述工件板放在支撑表面上，

B.放置一块盖板以重迭上述工件板，

C.切割上述盖板和上述工件板以限定上述切割工件部分的边界和辅助的重迭的相应形状的上述盖板的切割盖板部分，

D.移开上述切割盖板部分以暴露上述切割工件部分，同时保持剩余下的上述盖板和上述工件板，包括上述切割工件板在上述支撑表面上基本不变形，和

E.在保持上述切割工件基本不变形和保持上述盖板和上述工件的剩余部分在上述支撑表面上不变形的情况下，移开上述切割工件部分。

2.按照权利要求1的方法，其中上述盖板是薄膜材料的板，移开切割盖板部分包括采用真空来抓取上述切割盖板部分的步骤。

3.按照权利要求1的方法，其中上述移开上述切割工件部分包括采用一工件部分抓取器，该抓取器能够在移开上述切割工件部分时对工件板是有效的，而在移开上述盖板时是基本无效的。

4.按照权利要求3的方法，其中上述工件部分抓取器包括一穿透装置，上述工件板可由上述穿透装置穿过，上述盖板基本上不能被上述穿透装置穿过。

5.按照权利要求4的方法，其中上述穿透装置包括一安装在上述工件部分抓取器上的梳理条带的阵列，上述阵列的交替的条带能在平行于上述支撑表面的方向上相互相对移动，每个上述梳理条带具有多个大致平行的从固定到上述抓取器上的基板上伸出的弹性的针状元件，其中上述相邻条带的针状元件成角度地相对相互偏置。

6.按照权利要求5的方法，其中上述条带的相邻条带的交替的各组安置在上述抓取器的托板上。

7.按照权利要求6的方法，其中上述针状元件具有折线型构形。

8.按照权利要求1的方法，其中称开上述切割工件部分包括下述步骤：将一抓取端部操纵装置放置在上述暴露的工件部分的上方，向着上述暴露的切割工件部分向下偏置上述端部操纵装置，并至少有一部分偏置在上述盖板的周围的一部分上，其中上述端部操纵装置基本上不能与上述盖板配合，而能有效地配合到上述切割工件部分上。

9.从工件板上移开一确定形状的切割工件部分的装置包括：

A.在支撑表面配置将要切割的材料组件的配置装置，上述材料组件包括迭放在工件板上的盖板。

B.切割上述材料组件的切割装置，它能从上述盖板上切下具有上述确定形状的切割盖板部分，并能从上述工件板上切下具有上述确定形状的切割工件部分，其中上述切割盖板部分重迭在上述切割工件部分上，

C.切割盖板部分的抓取装置，它用来移开上述切割盖板部分，同时使上述切割工件部分基本不变形地留在上述表面上，

D.切割工件抓取装置，它用来从上述表面抓取上述切割工件部分，从上述表面抓取切割工件部分的上述装置基本上不能与上述盖板配合，而能有选择地与上述切割工件部分配合，和

E.用以控制下述程序的控制器装置：

i)上述配置装置在上述支撑表面上配置上述材料组件，

ii)上述切割装置切割上述材料组件，并能产生上述切割工件部分和上述切割盖板部分，

iii)上述切割盖板部分抓取装置从上述盖板的剩余部分上移开上述切割盖板部分，以暴露上述切割工件部分，

iv)上述切割工件部分抓取装置移开上述暴露的工件部分，不损伤上述切割工件部分，同时保持上述盖板和上述工件板的剩余部分在上述支撑表面上不变形。

10.按照权利要求9的装置，其中上述切割工件部分抓取装置包括相对着上述支撑表面的穿透装置，其中上述工件板可由上述穿透装置穿过，而上述盖板材料基本上不能被上述穿透装置穿过。

11.按照权利要求10的装置，其中上盖板是一种无孔性的板。

12.按照权利要求10的装置，其中上述工件板是编织纤维板。

13.按照权利要求10的装置，其中穿透装置包括安装在上述工件部分抓取器上的梳理条带阵列，其中上述阵列的交替式条带可在平行于上述支撑表面的移动轴的方向上相对相互移动，每个上述梳理条带具有多个大致平行的弹性针状元件，它们的顶端从一个基础部分伸向上述支撑表面，其中上述相邻条带的针状元件成角度地相互偏置，一台控制器用来有选择地使上述相邻梳理条带产生上述相对运动。

14.按照权利要求13的装置，其中还进一步包括放置于交替的上述梳理条带之间的若干剥离片，和用以有选择地控制上述叶片使之在垂直于上述移动轴的方向作相对上述梳理条带的运动，因而上述叶片有选择地伸缩超过或低于上述针状元件的上述顶端。

15.按照权利要求13的装置，其中上述条带包括若干独立的分条带，上述穿透装置还进一步包括作动器装置，用以在前部位置和缩回位置之间有选择地变换每个上述分条带，上述前部位置位于上述缩回位置和上述支撑表面之间，以及进一步包括一个控制器，用来有选择地控制上述作动器，以产生将处于上述前部位置的预定的上述分条带的分组合。

16.按照权利要求15的装置，还进一步包括若干置于交替的上述梳理条带之间的剥离片，上述叶片从上述抓取器上伸到上述缩回和前部位置之间的点上。

17.按照权利要求15的装置，其中上述剥离片的顶端具有不粘性涂层。

18.一个部分抓取装置包括：

A.一个部分抓取器，它有安装在抓取器上的梳理条带阵列，其中上述阵列的交替的条带可在移动轴方向相对相互运动，每个上述梳理条带包括若干独立的分条带，每个上述分条带具有一个基础部分和若干从上述基础部分伸出的基本平行的、细长的弹性针状元件，它们的顶端位于一个平面内，其中上述横向相邻条带的分条带的上述针状元件成角度地相对相互偏置。

B.一个控制器，用于使上述相邻梳理条带在包含若干独立的分条带的上述轴的方向上产生上述相对运动，

C.作动器装置，用于使每个上述分条带在垂直于每个在前部位置和缩回位置之间的上述平面上变换。

D.一个控制器，用于有选择地控制上述作动器装置，从而设定将处于上述前部位置的预定的上述分条带组合。

19.按照权利要求18的装置，进一步还包括若干置于交替的上述梳理条带之间的剥离片和辅助装置，该装置用于控制处于一个平面内的上述叶片的顶端，使它们有选择地超过和低于在上述前部位置的上述针状元件的上述顶端的平面。

20.按照权利要求19的装置，其中上述剥离片的顶端具有不粘涂层。

21.用于从位于平坦的支撑表面上的工件板材料上移开预定形状的切割工件部分的装置，该装置包括：

A.第一平板，从其上伸出第一个若干弹性的针状元件的阵列，针状元件的顶端大致处于平行于上述支撑表面的平面内，

B.第二平板，从其上伸出第二个若干针状元件的阵列，针状元件的顶端大致处于同样的平面内，上述第二平板可沿着平行于上述平面的移动轴作相对于上述第一平板的移动，

其中上述针状元件成角度地偏置一个从垂直于上述支撑平面算起的少于90°的角度，上述第一个阵列的上述针状元件的上述偏置角基本上与上述第二个阵列的上述针状元件的上述偏置角相反，

其中每个上述阵列包括若干独立的分部，这些分部可在垂直于上述支撑表面的方向上、在相对于上述支撑表面的前部和缩回位置之间作独立的运动，

其中上述第一平板的上述阵列与上述第二平板的上述阵列交替安置；

还包括有选择把地在前部和缩回位置之间移动一个或多个分部的装置。

22.按照权利要求21的装置，还进一步包括置于交替的上述梳理条带之间的若干剥离片，以及辅助装置，该装置用于控制将处于一个平面上的上述叶片的顶端，使它们有选择地超出或低于处于上述前部位置的上述针状元件的上述顶端的平面。

23.按照权利要求22的装置，其中上述剥离片的顶端具有不粘涂层。

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