CN102811640B - 鞋内底及制造鞋内底的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造鞋内底、鞋或鞋外底的一种方法，设备和一种系统。测定脚的形状和尺寸的脚信息，和至少部分根据该脚信息形成针模。将鞋的内底或外底预型坯放置在针模上用于定形所述鞋内底预型坯，和根据所述脚信息使用针模从预型坯形成鞋的内底或外底。至少部分根据脚信息可以形成正的和负的针模，其中负的针模基本上对应正的针模。

Description

鞋内底及制造鞋内底的方法和系统

技术领域

本发明涉及制造鞋内底的各种方法，特别是鞋履（footwear）的可热成形的定制的内底，和涉及制造各种鞋履，例如鞋和鞋的外底。本发明还涉及制造定制的鞋内底和鞋的设备和系统，以及按照本发明制造的定制的鞋的内底、外底和鞋。本发明还涉及对应的鞋履，和制造这样的鞋履如鞋的方法。

背景技术

全世界人口中大多数人都承受着某些类型的脚的毛病。脚的运动/步态问题反应到脚底、踝关节、膝盖、臀部、背等，这就是为什么它们的处理和预防对全人类是特别有利的。每天各个人大约要走15000-16000步。在运动中脚上的负荷是身体重量的许多倍。例如，当跑步时地面的作用力约是人体重的3倍而打蓝球时由于跳跃和其他不规则运动是7.5倍。只要脚的位置是正确的，那么负荷就会均匀地分布到上述各关节之间。

称为脚内转的普通状态指的是脚朝向内（即向中间）的转动（特别是脚后跟和足弓），当脚转动太大时它转变成过度的脚内转。相反，向内转动太小将造成脚过度向外转动。两种状态很容易造成脚和身体各种关节疼痛、磨损和甚至压迫受伤。

为了校正脚的位置现有各种不同（足弓）支持的鞋内底。已经将它们设计成支持纵向中间的和侧向的足弓，但是由于没有独立的粘合的楔块它们实际上不能校正脚的位置。加楔块是很费时间和很贵的工艺过程。所获得的结果取决于干活的工匠而且还倾向于不太精确。作为另一个缺点，把楔块粘接到鞋外底之后如果不是首先拆下楔块人们就无法做新的模型。

在鞋内底中预制的支持基本不能提供与某人脚的良好匹配，因为人们并不总是保持完全相同的脚的形状。因此，许多支持的鞋内底由于它们糟糕的配合最终认为是不合适的。仅有少数受脚病困扰的人已经有机会购置了能至少部分减轻问题的鞋内底。传统上，由专业的鞋匠、理疗师、或足病医生制作定制的鞋和鞋内底。

至今相关的购置过程总是很花时间和金钱。测量脚和制造鞋内底需要昂贵和特殊的设备，而且制造的速度有限。自然，这些情况增加定制鞋内底的费用，因此受脚病困扰的人很少有人能承担得起。

因此，需要找到一种解决办法用于改善订制和制造鞋内底的整个流程，以及改进鞋内底的制造技术。

发明内容

现在已经发明一种改进的方法和实施该方法的技术设备，通过它们减轻了上述的问题。本发明的各个方面包括方法、设备、系统和鞋内底，在独立的权利要求书中说明它们的特征。在附录的权利要求书中公开本发明的各种实施例。

按照第1方面，提供在一种设备中制造鞋的内底或外底，或鞋的一种方法，包括测定脚的形状和尺寸的脚信息，至少部分根据脚信息形成至少一个至少部分的针模，将内底或外底的预型坯放置在所述至少一个至少部分的针模上用于定形所述的内底或外底的预型坯，根据所述的脚信息由内底或外底的预型坯形成内底或外底。按照一个示范的实施例，该方法包括至少部分根据脚信息形成至少一个至少部分的正针模。按照一个示范的实施例，该方法包括至少部分根据脚信息形成至少一个至少部分的负针模，其中所述至少一个至少部分的负针模基本上对应至少一个至少部分的正针模。按照一个示范的实施例，该方法包括将鞋内底预型坯放置在所述至少一个至少部分的正针模和所述至少一个至少部分的负针模之间用于定形所述的内底或外底的预型坯。按照一个示范的实施例，该方法包括将所述的脚信息电子存储到计算机的脚信息数据库中，和在计算机上从脚信息数据库中电子读取所述的脚的形状和尺寸的信息用于定形所述的内底或外底。按照一个示范的实施例，该方法包括使用扫描系统测定所述的脚信息。按照一个示范的实施例，该方法包括使用机器人形成所述的至少一个至少部分的针模，例如这样的机器人有用于在所述至少一个至少部分的针模的针上滚动的滚轮头。

按照第2方面，提供用于制造鞋的内底或外底的一种设备，包括适用于内底或外底预型坯定形的第1针模。按照一个示范的实施例，该设备包括基本上对应第1针模的第2针模，该第2针模适用于内底或外底预型坯的定形，通过对在第1针模和第2针模之间的内底或外底加压,该设备适合内底或外底预型坯的定形。按照一个示范的实施例，该设备包括用于形成或接受脚形状信息的模块，和用于适配第1针模和第2针模中至少一个的模块，通过按照脚形状的信息运动第1针模和第2针模中至少一个的针使内底预型坯定形。按照一个示范的实施例，至少第1针模适合按照脚形状的信息通过运动针模的针和将它们锁定在位置中从而形成形状。按照一个示范的实施例，当将第2针模压在第1针模上时第2针模适合调节第1针模的形状。按照一个示范的实施例，第1针模和第2针模中一个是正针模而第1针模和第2针模中另一个是负针模。按照一个示范的实施例，该设备包括用于存储脚形状信息的存储器，和按照在所述存储器所述的脚形状的信息配装第1针模的处理器。按照一个示范的实施例，该设备包括计算机程序码，用于使设备存储脚形状的信息到数据库中，并可从那里读出脚形状的信息使内底或外底预型坯定形。按照一个示范的实施例，该设备包括扫描器用于测定脚形状的信息。

按照第3方面，提供一种系统，包括处理器、含有计算机程序码的存储器，存储器和计算机程序码配置成与处理器一起使系统能至少测定脚形状和尺寸的脚信息，根据所述脚信息由内底或外底预型坯形成鞋的内底或外底，至少部分根据脚信息形成至少一个至少部分的针模，和将内底或外底预型坯放置在所述至少一个至少部分的针模上使所述内底或外底预型坯定形。按照一个示范的实施例，该系统包括计算机程序码与处理器一起，使系统至少部分根据脚信息至少形成至少一个至少部分的正针模。按照一个示范的实施例，该系统包括计算机程序码与处理器一起，使系统至少部分根据脚信息至少形成至少一个至少部分的负针模，其中所述至少一个至少部分的负针模基本上对应于至少一个至少部分的正针模。按照一个示范的实施例，该系统包括计算机程序码与处理器一起，使该系统至少将内底或外底预型坯放置在所述至少一个至少部分的正针模和所述至少一个至少部分的负针模之间用于定形所述的内底或外底预型坯。按照一个示范的实施例，该系统包括计算机程序码与处理器一起，使该系统将所述脚信息至少电子存储在计算机的脚信息的数据库中，和从计算机的脚信息的数据库中电子读取所述脚的形状和尺寸的信息用于定形所述的内底或外底。按照一个示范的实施例，该系统包括计算机程序码与处理器一起，使该系统使用扫描系统至少测定所述脚信息。按照一个示范的实施例，该系统包括计算机程序码与处理器一起，使该系统使用机器人至少形成所述至少一个至少部分的针模，例如所述的机器人有滚轮头用于在所述至少一个至少部分的针模的针上滚动。

按照第4方面，提供使用按照本发明第1方面的方法已经生产的内底和鞋。按照第5方面，提供包括按照本发明第1方面的方法已经生产的内底的鞋。按照本发明已经生产的内底、外底或鞋可以显示按照本发明的方法制造的记号，例如在内底或外底的一侧上、两侧上或在内层中可以表示由针模的针产生的压力印记。由于按照本发明方法的加热或冷却特性也可以特别形成内底或外底。这样的制造记号可能是有意产生的或者它们可能在制造过程中自然地不是故意形成的。

附图说明

下面，将参考附图更详细地描述本发明的各个实施例，附图有：

图1a表示按照本发明的实施例用光学机构读出脚的形状的脚扫描装置；

图1b表示按照本发明的实施例用机械机构读出脚的形状的脚扫描装置；

图2a和2b表示按照本发明的实施例用光学机构读出脚的形状的脚扫描装置的操作原理；

图3表示按照本发明的实施例用于形成加热的内底或外底的针模装置；

图4a、4b和4c表示按照本发明的实施例用于形成加热的内底或外底的对偶的针模装置；

图5表示按照本发明的实施例内底制造系统的方块图；

图6表示按照本发明的实施例制造内底或外底的方法的流程图；

图7表示按照本发明的实施例制造内底或外底的方法的流程图；

图8a和8b表示按照本发明的实施例制造的内底或外底；和

图9a和9b表示用于扫描自然状态下的脚的装置和布置，以便在现有的鞋的内底或外底中获得良好的支持。

具体实施方式

下面，将在制造鞋内底的系统的上下文中描述本发明的几个实施例。但是，请注意本发明不是仅局限于这样的系统。事实上，在使用由预型坯定型制造的任何环境中不同的实施例有各种应用。特别是制造鞋可以与制造鞋内底相同的方法进行。还有，按照本发明的实施例可以制造不同类型的支持脚的鞋类和它们可以有按照本发明创造的鞋内底相似的特征。沿着这条思路，鞋可以理解为打算穿在脚上的任何类型的鞋履或装置。

图1a表示按照本发明的实施例用光学机构读出脚形状的脚扫描装置。例如，脚扫描装置可以包括足部探测器120、照相机130，和计算机（未表示）。根据定义，足部探测器是分析脚和支持表面互相作用的装置。一个人站在足部探测器的透明玻璃板上，因而他脚的影像可以通过镜子显示给人工操作进行测量的人。脚扫描装置，如上述的足部探测器，还可以包括数据采集机构如光学扫描仪122、照相机130、或某些其他合适的设备用于光学和/或电子成像该人的脚和它们的位置（和位置误差）。从底部使用扫描仪122或玻璃板下的照相机可以进行该人脚的成像。也可以从上面藉助照相机130进行成像，和脚的底部可以用镜子成像。从该图像可以测定该脚的尺寸和形状的各个测量值。如果需要，可以标定该装置以便保证精确的测量值。这样的装置可以实现存储属于个人的数据以便将来使用和存档的目的。取决于需要，可以存储有关整个脚信息或仅部分脚信息。

激光扫描是脚扫描的另一种方法。在激光扫描中，使用飞行时间技术可以测定到达目标的距离，即扫描，其中通过测量激光束到达目标然后返回的飞行时间来测量该距离。对象脚这样较小的物体，可以使用其他的技术如相位或干扰探测法、三角测量和多相机法。在这些技术中，可以使用调制光的相位来测量目标的形状，和/或可以使用在激光发送器与检测反射的激光束的相机之间的角度。脚扫描的激光成像的分辨率通常为1毫米级。可以使用根据立体成像提供3D图像的脚底扫描仪，它有0.5毫米的分辨率。

图1b表示按照本发明的实施例用机械机构读出脚形状的脚扫描装置。在机械的脚扫描装置中，可以使用针模装置140。在针模装置中，使用许多排列成规则的行列或不规则位置的针142来测量脚110与表面的距离。针142可以是弹簧负荷的（未表示）从而使它们受脚的压力而轻微沉陷，和它们可以有锁定机械（未表示）从而当需要时将针锁定在位置中和将脚的形状保持在针模中。也可将针模连接到传感器或装有传感器用于读出各个针的位置，因而能使脚的形状数字化并形成脚的形状和尺寸的数字信息。针模还可这样工作，用串行的方式扫描脚的表面其中每根针可以逐个激励来测量那个地方的表面(脚的底面)位置。根据需要可以存储有关整个脚或仅部分脚信息，因而可以使用整个或仅部分的针模。

图2a和2b表示按照本发明的实施例用光学机构读出脚的形状的脚扫描装置的操作原理。如图1所示，用适合对各种部件和其他表面的尺寸和形状进行工业测量的3D成像技术，可以扫描脚底表面210的形状。3D成像是借助光源230用调制或配置的光照亮目标和用照相机220记录得到的图像。在扫描方法中，可以使用投射到一表面上的正弦干涉条纹的光照图形240。干涉条纹的图像可用数字静止摄像机和/或电视摄像机记录。该表面的3D外形调制从摄像机观察点看到的干扰条纹图形的相位。因而，从黑242到白244平滑变化的发射图形接收更加复杂的结构。可以处理这种结构以便计算出由这种调制造成的相漂移，从而可以测定表面的3D形状250。可以进行多重扫描，在这场合变换光的调制去照明整个目标区。为了增加精度，也可以使用不同的调制波长。结果，如在图2b中用轮廓线255表示那样，可以测定物体从底平面的高度信息。如果需要，该方法还可产生正常的黑白图像。

脚的扫描系统可以有下述的规格。脚的形状可以通过尺寸为400 mm×400 mm的玻璃板测量，从玻璃板的上表面0-50mm，以0.5 mm、0.1 mm或1.0 mm精度或在0.01 mm和1 cm之间的任何精度。双脚可以同时扫描，或一次仅扫描一只脚，扫描可能要几秒，几十秒或几百秒，或者甚至短于几秒。从脚扫描仪收集测量值信息给计算机如个人计算机、手机、个人数字助理（PDA）、膝上型个人计算机、网络计算机、主机或其他计算机，以便进行图像处理。计算机还可以为操作者提供用户界面，用户界面可以是视觉的、触摸的或音频为基础的。扫描系统还可以对顾客的脚和踝关节从前到后照相，脚分析可能需要这些照片。除了脚之外或代替脚可以扫描现有的鞋内底、鞋或模型。这可能比扫描脚更加容易，和/或可以使用扫描的鞋内底、鞋或模型作为脚扫描的参考或控制。

图3表示按照本发明的实施例用于形成加热的鞋内底或鞋、或鞋外底的针模装置。传统上，已经生产的鞋的内底或外底是通过机械研磨或者内底或外底或用于制造内底或外底的模型而成。这样的方法可能不适合某些可热成形的材料。通过研磨制造一双定制的鞋内底还可能要花费约10-60分钟，对大量生产来说不可能使用这样的系统。在按照本发明的实施例中，通过使用该脚的形状和尺寸的信息调整每根针320到合适的位置，这样形成针模310使其有该脚的形状。接着，将可热成形的内底预型坯330放到制造装置中定形的针模上。最后，可以被动或主动地冷却形成的预型坯，如通过鼓风或将热从预型坯通过针传导出去或通过其他方法。在针模中针的间距可以是几毫米，如1 mm、3 mm、6 mm、8-12 mm或甚至10-20 mm或任何类型，这取决于针。较小的针间距可以提高制造过程的精度以便达到与脚的良好配合，而较大的针间距在制造时可使过程更快和有利于更容易操作。在制造时在针模和内底预型坯之间可以使用某些合适材料如硅树脂的支持片。这样的支持片可以把压力从针更加均匀地分散到预型坯上。针可以有不同的形状如六角形、方形、圆形、顶珠形或其他适合应用的形状。

图4a、4b和4c表示按照本发明的实施例用于形成加热的内底、鞋或鞋的外底的对偶式针模装置。自动的内底或外底制造系统是根据针模410，通过从数据库下载脚的形状和尺寸的信息使形成的针模有该人脚的形状或者用其他方式使用设备中的信息以便形成针模。该针模可由弹簧负荷的、自我锁定的针415组成，针可以同时释放或各个释放用于快速给定和重新给定。

可以使用如有六个自由度的手臂机器人使原模定形成该人脚表面的形状。机器人和工具合适的选择结合最优化的控制软件可使给定原模仅有极少的复杂的工具运动因而不再需要操作各根针。该机器人可以装备工具如滚轮头用于形成针模，其中机器人可以在各行针上一行行地滚动。机器人可以有不同尺寸的滚轮以便加速加工过程，因为可能有这样的针模区其所需针的位置几乎在相同的高度。滚刮可以分阶段进行，首先在多行中执行第1步粗刮以便接近所需的形状然后执行另一步一行接一行得到精确的针的高度。

在图4b中，表示制造鞋内底或外底的对偶式针模，其中图4a的下针模与上针模420是互补的，上针模的针425至少部分和基本上对应下针模的针。可用与针模410相同的方法形成上针模420。另一种是，通过首先形成的第1针模410可以形成针模420，将针415锁定在位置中，并通过将针模420加压在已经形成和锁定的针模410上形成另一个针模420。形成针模的顺序也可以颠倒从而首先形成针模420。在这个过程中，形成所谓的正和负的针模因而它们是互相对应的，如在图4c中所示，可将内底预型坯放置在针模410和420之间用于形成内底。在这样的布置中，由于各个相对的针415和425的位置在针模上是变化的所以它们给予内底或外底预型坯它们的形状。还有另一种是，对偶式针模的另一侧可以使用脚信息接受它的形状，同时另一侧可以按照鞋预定的形状定形。在制造鞋的外底时这可能是特别有用的。

可以设立和使用至少基本镜像对应的正和负模将加热的内底毛坯或预型坯压在两模之间。冷却系统可与该系统结合成整体以便能快速将可热成形材料固化到它最终的形状。应注意取决于生产量的时间要求，同一机器人可以操作多个加压站和在生产线上执行多个任务，如将内底预型坯放到针模上和包装压好的内底。自动加压系统的技术条件可以如下所述。针可以间隔6 mm，3 mm，1 mm，或10 mm或更大，尺寸48（欧洲规格）或更大或更小的内底可适合该针模。每根针的高度是可调的有0.5 mm精度。用机器人给定各针模费时可能不大于10秒和制造定制的内底、外底或鞋费时可能不大于60秒。可将内底或外底预型坯加热到90-100℃在加压机上的温度是140-150℃，和压力是约5巴（bar）。可以布置针模中各个针使针模上不同的区域内有不同密度的针。对内底的各部分，在多少有些平（如脚趾部分）的部分，可以使用较稀疏的针模，而在不太平的区域可以使用较密的针模。

可以使用单个针模在制造系统的重力和真空压力帮助下给加热的预型坯定形。为了增加制造速度，可以使用一种两侧的模制机。在两侧的模制机中，在要制造的内底或外底的一侧或两侧上可以使用可压缩材料的片料。用作这种片料的材料要求考虑到需要的生产量做合适的选择。当使用有两个相对针模的对偶式针模系统时，各针模可以是相同的,有相同数目和位置的针，以便确保更加成本有效地制造针模。

可以使用冷却已成形的内底或外底使加热的预型坯足够快速地“固化”到最终形状，从而使制造装置达到给定的生产量要求。可以使用冷却空气给针模/内底鼓风这样的装置，或者可以使用液体冷却或通过针导热的方法。如果需要也可将其他的冷却系统提供给模具。

由于内底在加热时是松软的，因此形成内底或外底预型坯所需的力可能相对很小，例如对整个模在10或100牛顿或几百牛顿的数量级。针头的形状可以是圆的或者它们可以有其他的形状如方形或六角形。针头也可以有比针杆更大的直径，或者它可以有比针杆更小的直径。为了减轻针在内底上留下凹痕的效果，在针模前面可以使用弹性材料的片/膜（如硅树脂为基础的材料）。如果使用这类成整体的材料，可能需要附加的和/或另外的冷却装置。

图5表示按照本发明实施例一个内底制造系统的方块图。如前所述有扫描仪或输入机模块510用于测定脚形状的信息。扫描仪或输入机510可以包括计算机程序码（软件）用于执行扫描顺序，或可由外部控制扫描顺序。扫描仪510可通过数据连接与计算机540相连以便将扫描得到的脚的形状和尺寸的信息存储到计算机540的数据库。计算机可以是本地计算机，或者它可以是远程计算机网络。可以有用户接口模块（未表示）与扫描仪输入机和/或计算机相连，和用户接口模块可以与其他脚分析软件结合成整体。另外可以有自动诊断工具测定脚的尺寸，分选它的宽度（窄、适中或宽）和脚内转的角度（不足，自然或过度）。

在系统中，可以有加热器520用于充分供给不同尺寸的热的内底或鞋外底预型坯。可在类似烤箱的装置中或用红外灯，或用另一种合适的装置进行加热。可将用于形成内底或外底的模制机和针模530与加热器连接或者它们可以是分离的。模制机和针模530也可以包括加热单元以便在模制机内加热内底预型坯。

图6表示按照本发明的实施例制造内底或外底的方法的流程图。在步骤610中，测定脚的形状和尺寸的信息，例如藉助前述的扫描仪，或者仅用早前已经进行的扫描在计算机存储器中形成的这种信息。在步骤620中，也与前述一样，至少部分根据脚信息形成至少一个至少部分的针模。然后，在步骤630中，将内底或外底预型坯放置在至少一个至少部分的针模上使内底预型坯定形。最后，在步骤640中，根据脚信息，由内底预型坯形成内底或外底。可以使用相同的步骤制造鞋的外底或整只鞋。

图7表示按照本发明的实施例制造内底或外底的方法的流程图。在步骤710中，可以测定脚的形状和尺寸的信息，例如借助前述的扫描仪。接着在步骤720中可将这个信息存储在计算机的存储器中从而可以使用这个信息控制内底的制造过程。可将脚信息电子存储在计算机的脚信息的数据库中。在步骤730中，可以读取脚的形状和尺寸的信息用于制造过程。这种读取可在刚形成该信息之后，或者可在很长时间之后，如在某人需要新的内底的另一个时间。在步骤740中，至少部分根据脚信息可以形成用于生产该内底的至少一个至少部分的正针模。可以使用机器人形成该针模例如所述的机器人有滚轮头用于在针模的针上滚动。在步骤750中，至少部分根据脚信息形成至少一个至少部分的负针模，其中负针模基本对应于步骤740的正针模。如前面已经解释的那样，通过分别形成针模可以达到这个目的，或者通过将它压在第1针模上形成第2针模。在步骤760中，可将内底或外底的预型坯放置在所述至少一个至少部分的正针模和至少一个至少部分的负针模之间，通过在步骤770中的加压使所述内底或外底预型坯定形。通过机器人的帮助可以精确地给定预型坯的位置。可以使用相同的步骤制造鞋的外底或整只鞋。

图8a和8b表示按照本发明的实施例制造的内底或外底。预型坯（毛坯）内底有至少一层，它由热塑材料制成和至少从顾客脚的脚跟下伸到脚底足弓下。为了舒适在预型坯内底中使用连接在一起的2、3或4层材料是有利的。预型坯内底的上层810正挨着脚而下层840压着鞋。这两层的材料可在内底使用的任何通用材料中选择。例如，可以用已知的材料如Rheluflex（Rhenoflex GmbH Ltd公司的商标）构造下层，该材料包括无纺聚酯作为载体，离子键树脂-乙基醋酸乙烯酯掺合物作为挤压心层，和EVA-Hotmelt作为粘合剂。

内底的中间层830（在三层的情况下）是由热塑材料制成。可以从一大组已知的热塑材料中选择要用的热塑材料。热塑材料重要的特性是温度，所谓的玻璃化转变温度，那时热塑材料变成塑性的而在另一方面当内底定形之后随着温度的下降它又转化成固体形态。玻璃化转变温度通常低于聚合物的熔化温度。因此，定形预型坯的一个很好的温度范围可以在玻璃化转变温度和熔化温度之间。使热塑材料变成塑性的可能的温度优选地是在95℃之下和45℃之上的某个温度。有利的范围是从50℃到85℃。该温度也可以高至150℃。在优选的范围变成或就是塑性的合适材料例如是热塑聚酯A-PET（非晶态聚对苯二甲酸酯）和PETG（乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯，它是共聚多酯），或这样的有基本相同特征的聚合物。还有，可以使用ABS树脂（丙烯腈丁二烯苯乙烯），PVC（聚氯乙烯）。除了第1个中间层830外，还可以有另一个中间层820，或者甚至多于两个的中间层。

可以选择热塑材料层的厚度，以便当该层是在硬状态时为顾客的脚提供合理的支持。厚度在整个层上也可以变化，如希望在脚趾区（较薄）比脚底的足弓区（较厚）更有柔软性。热塑材料所需的另一个特征要求在熔化温度以下它应是刚性的。当加热时，该材料将变得柔软因而可以使用有统一特性的模型（如统一的压力），或者可以使用有不统一特性的模型如为了得到变化的厚度。

参考在图8a中表示的实施例，由热塑材料制成的中间层830可以侧向覆盖内底的整个区域。在另一个实施例中，层830仅侧向覆盖部分的内底。在那个选型中热塑材料必须纵向伸展至少从脚跟下到脚底的弓足下而在侧向有利地伸展到内底的几乎整个宽度。作为一种可行的实施方法，设计热塑层以便从脚跟下伸展到脚的跖骨与趾骨之间的关节从而可以支持横向的足弓。还有，当内底定形时为了将横向足弓提升到最优位置可将预先剪裁的衬垫放到横向足弓下。但是，当将内底放入鞋中仅需极少调整的情况下在内底的边缘保持一定范围内没有硬的热塑材料是有利的。还有，在内底的脚趾区可以保持没有硬的热塑材料以便在走路或跑步时能让脚自然运动。在制造鞋或鞋的外底时也可以使用在图8a和8b中表示的用于制造内底的各组件。

按照本发明制造的内底和鞋比当前流行的“定制”的内底或鞋可以表现出能更好地匹配顾客的脚，因为当前流行的内底或鞋常常不是完全按脚定制的，而是从现有的样本中选择的匹配最好的一种。按照本发明还可定形内底或鞋用于校正可能存在的脚内转问题，如在人工模型中通过扫描脚趾向上位置的脚。这允许顾客得到基本上完全按他的脚形状定制的精确的内底。内底或鞋还可以表示由针模的制造方法产生的有意或无意的标志。

需要注意可以使用前面所述的技术制造鞋或鞋的外底。可用制造内底相同的方法扫描脚，生产鞋或鞋外底的制造方法和设备可以基本相同于生产内底的方法和设备。

图9a和9b表示扫描自然状态的脚的装置和布置用于获得在现有的内底或鞋中良好的支持。用于扫描脚930脚底的脚扫描器910可以包括楔块920。楔块920可以是可动的，如沿着连接到脚扫描器的轨道运动，从而可将它精确地定位在脚趾932之下。将楔块920定位在脚趾932之下造成脚趾向上倾斜，它依次又可能造成所谓的卷扬机效应。该卷扬机效应能使用脚本身的生物力学引导跟骨（脚后跟）、中间足弓和整只脚进入正确的位置。第1跖骨与趾骨之间的关节（大脚趾）背屈可以拉动脚底的腱膜和缩短第1跖骨头和跟骨之间的距离。因此为了扫描在正确位置的脚用于形成内底或鞋履可以使用脚的自然机理（卷扬机效应）。

在按照本发明的实施例中，鞋外底有利地是至少两片结构，包括热塑层或者位于外底材料的上面或与其成整体，例如嵌入到它的内部。不包括热塑层的一层或多层外底可以包括如EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）或其他先有技术的材料;如上述的EVA甚至有不同的硬度。如果是多于一层,热塑层在侧向可以小于整个外底。重要的是热塑层与内底用相同的方式至少从脚跟下伸展到脚底足弓下。可与内底用相同的方式选择热塑材料。用某些抗磨损和有良好摩擦特性的材料至少制成外底的外表面可能是有利的。可选地，在鞋内可以使用粘弹性的泡沫或其他材料，它们也可以是热敏性的，因而除了仅靠内底之外鞋的内部也会重新定形，提供附加的舒适/支持。用这个实施例可以保证非常舒适的个性化的鞋，该鞋紧密地支持脚和踝关节的骨结构。如果顾客例如有糖尿病或风湿病那么鞋就不应给脚造成任何摩擦或不正常的压力，这是非常重要的。

借助保存在存储器中和使相关的设备执行本发明的计算机程序码可以实现本发明的各实施例。例如，制造装置和扫描装置可以包括用于处理、接受和传送数据的电路和电子部件，在存储器中的计算机程序码，和处理器，当它运行计算机程序码时使装置执行实施例的各特征。还有，远程计算机可以包括电路和电子部件用于处理、接受和传送数据，在存储器中的计算机程序码，和处理器，当它运行计算机程序码时使远程计算机执行实施例的特征。

很显然本发明并不仅局限于上述的各实施例，在附录的权利要求书范畴内可以进行修改。

Claims (21)

1.一种在设备上制造包括热塑材料的鞋内底的方法，包括

- 测定关于脚的形状和尺寸的脚信息，和

- 根据所述的脚信息由鞋内底预型坯形成鞋内底，

该方法的特征在于，用数字形式测定脚信息和该方法还包括

- 至少部分地根据数字式的脚信息形成至少一个至少部分的针模，

- 将鞋内底预型坯放在所述至少一个至少部分的针模上使所述鞋内底预型坯定形，

- 加热该鞋内底预型坯，以及

- 通过使用加压、所述至少一个至少部分的针模、重力和真空来定形受到加热的鞋内底预型坯。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于

- 使用扫描系统测定脚信息。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于

- 使用针模测定脚信息。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括:

- 至少部分地根据脚信息形成至少一个至少部分的正针模，

- 至少部分地根据脚信息形成至少一个至少部分的负针模，其中所述至少一个至少部分的负针模基本上对应于该至少一个至少部分的正针模，和

- 将鞋内底预型坯放置在所述至少一个至少部分的正针模和所述至少一个至少部分的负针模之间使所述鞋内底预型坯定形。

5.按照权利要求1至3项中任一项所述的方法，还包括：

- 将所述脚信息电子存储在脚信息的数据库中，和

- 从该脚信息的数据库电子读取所述的脚信息用于定形所述的鞋内底预型坯。

6.按照权利要求1至3项中任一项所述的方法，还包括：

- 用包括滚轮头的机器人形成所述至少一个至少部分的针模，滚轮头用于在所述至少一个至少部分的针模的针上滚动。

7.一种制造包括热塑材料的鞋内底的设备，所述设备包括适合定形鞋内底预型坯的第1针模，其中所述针模至少部分基于数字式的脚信息，其中所述设备进一步包括：加热站，用以加热所述鞋内底预型坯；以及加压站，用以通过使用加压、所述针模、重力和真空来定形受到加热的鞋内底预型坯。

8.按照权利要求7所述的设备，还包括基本上对应第1针模的第2针模，第2针模适合定形鞋内底预型坯，并且该设备适合通过对在第1针模和第2针模之间的鞋内底加压使鞋内底预型坯定形。

9.按照权利要求8所述的设备，还包括用于接收脚形状信息的模块，和用于适配第1针模和第2针模中至少一个的模块，以通过按照脚形状的信息移动第1针模和第2针模中至少一个的针使鞋内底预型坯定形。

10.按照权利要求8所述的设备，还包括用于形成脚形状信息的模块，和用于适配第1针模和第2针模中至少一个的模块，以通过按照脚形状的信息移动第1针模和第2针模中至少一个的针使鞋内底预型坯定形。

11.按照权利要求9或10所述的设备，其特征在于至少第1针模适合按照脚形状的信息通过移动第1针模的针并把它们锁定就位以生成形状。

12.按照权利要求7至10中任一项所述的设备，其特征在于该设备还包括存储脚形状的信息的存储器和按照在所述存储器中所述脚形状的信息适配第1针模的处理器。

13.按照权利要求7至10中任一项所述的设备，其特征在于该设备还包括用于测定脚形状的信息的扫描器。

14.一种包括处理器和存储器的系统，所述存储器含有第一计算机程序码，所述存储器和第一计算机程序码配置成与处理器一起使该系统执行至少如下的任务：

- 用数字形式测定关于脚形状和尺寸的脚信息，

- 根据所述的脚信息由鞋内底预型坯形成包括热塑材料的鞋内底，

- 至少部分地根据脚信息形成至少一个至少部分的针模，

- 将鞋内底预型坯放置在所述至少一个至少部分的针模上用于定形所述的鞋内底预型坯，

- 加热该鞋内底预型坯，以及

- 通过使用加压、所述至少一个至少部分的针模、重力和真空来定形受到加热的鞋内底预型坯。

15.按照权利要求14所述的系统，还包括第二计算机程序码以与处理器一起使该系统执行至少如下任务：

- 使用扫描系统测定所述脚信息。

16.按照权利要求14或15所述的系统，还包括第三计算机程序码以与处理器一起使该系统执行至少如下任务：

- 至少部分地根据脚信息形成至少一个至少部分的正针模，

- 至少部分地根据脚信息形成至少一个至少部分的负针模，其中所述至少一个至少部分的负针模基本上对应该至少一个至少部分的正针模，和

- 将鞋内底预型坯放置在所述至少一个至少部分的正针模和所述至少一个至少部分的负针模之间用于定形所述的鞋内底预型坯。

17.按照权利要求14至15中任一项所述的系统，还包括第四计算机程序码以与处理器一起使该系统执行至少如下的任务：

- 将所述脚信息电子存储在脚信息的数据库中，和

- 从脚信息的数据库电子读取所述脚信息用于定形所述的鞋内底预型坯。

18.按照权利要求14至15中任一项所述的系统，还包括第五计算机程序码以与处理器一起使该系统执行至少如下任务：

- 使用包括滚轮头的机器人形成所述至少一个至少部分的针模，滚轮头用于在所述至少一个至少部分的针模的针上滚动。

19.通过按照权利要求1至6项中任一项所述的方法生产的鞋内底。

20.包括通过按照权利要求1至6项中任一项所述的方法生产的鞋内底的鞋。

21.一种制备鞋的设备，包括如权利要求7至13中任一项所述的设备。