CN103876396B - 用于鞋子组装操作的机器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于鞋子组装操作的机器和方法。其中本发明提供一种用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器，其包括拉动和固定单元（13），其包括依次夹持和拉动的夹持器（14），夹持器（14）布置为将鞋面的边缘部分夹持和拉动以被折叠并且固定到鞋内底上；以及手动操作装置（15，16），其用于调整所述夹持器的拉动力；该机器进一步包括：用于记录的远距离摄影机（19），其指向布置在拉动和固定单元中并且被夹持器夹持住的鞋子；显示器（20），其用于显示被所述远距离摄影机记录的区域的图像；控制单元（21），其具有电子叠加装置，该电子叠加装置在显示器上将用于鞋面对中的参考图像叠加在被所述远距离摄影机记录的区域的所述图像上。

Description

用于鞋子组装操作的机器和方法

技术领域

本发明涉及一种用于对鞋子进行组装的方法和机器。

背景技术

在涉及鞋子组装的相关技术中，例如将鞋面（upper）的至少第一部分固定至鞋内底（insole）的“预组装/组装”类型的机器是已知的。通常，这些机器被用于鞋子的脚趾区域和脚背区域之间的鞋面的最初组装，并且这些机器设置有组装头或者组装单元，该组装头或者组装单元包括以半圆形布置的可变数量的夹持器，从而将布置在合适的模壳（form）上的鞋面的边缘部分夹住，并且将该边缘部分向下拉动以在模壳上对鞋面进行伸展和对中。然后仍然通过该同一机器，该被拉动的部分折叠在鞋内底上并且胶结在鞋内底上，以将鞋面以所需要的形状固定。

夹持器相对于模壳（鞋面放置在该模壳上）的相对位置，以及夹持器拉动材料所用的力，决定了组装操作的对中和正确性。在该操作过程中的错误会导致组装完的鞋子有瑕疵，这样的鞋子随后必须被丢弃。

即使在最近的机器中，夹持器的位置和拉动力可以通过样品组装操作以在机器本身中程序化，但是由于材料的特性（通常是自然成因并且因此不可标准化）以及由于存在这样的事实（鞋面最初只放置在模壳上，因此在被操作者处理过程中鞋面会移动），所以实际上通过操作者的手动调整总是必要的。

因此在每一个组装操作过程中，机器操作者必须对夹持器进行调整，以实现所需的最终结果。此外，制鞋者还面临着这样的问题，至少在给定的对之内，对于同一双鞋子，需要保证右脚鞋子和左脚鞋子模壳精确镜像对称。

考虑到调整操作的精细的特性，必须由非常专业的人员来进行调整操作，具体来说组装的正确性取决于操作者的技艺或者对参考点的手动测量。所有这些对于包括同一天过程中还要进行大量不同样式工作的当前生产需求来说是复杂的。更高效还是更低效地完成这项极其精细的操作基本上决定了鞋厂的生产力。

现在鞋厂通常很难找到合适技能人员来进行鞋子的脚趾区域的组装操作；在该项操作过程中便于操作和提供帮助的合适系统可以使得相对不那么专业和价钱不那么高的人员被雇佣以实现盈利，并且/或者可以使得该项操作能够进行得更迅速。

为了在上述操作期间提供帮助，已经提出了设置有光学设备的机器，该光学设备在鞋子上投射发光的参考十字和/或点；然而，这些发光的参考点根据鞋子的样式和尺寸而变化，因此需要对该投射设备进行连续的手动调整。可选择地，投射器必须是自动的并且程序化的，从而根据样式而定位，这需要昂贵工具来移动投射器并且检测该机器和鞋子的位置。

而且，这些发光的参考系统很难使用，并且迫使操作者记住每一个投射的发光参考点指的是鞋子的确切哪部分。利用这些系统，操作者在任何情况下必须基本具备相当程度的经验，从而利用投射的不多的发光参考点能够合适地对中鞋子。

进一步的缺点存在于这样的事实中，即使鞋子被制成准确地配合在所有的参考点中，但鞋子的通用的模壳实际上不都是与给定的样式相对应，特别是考虑到具有表面图案的时尚鞋子，因此除非参考点的数量和发光的投射器的数量增加到超过实践中可以接受的水平，该可以接受的水平主要是指机器的成本方面和机器的复杂性方面。

而且，因为组装机器的其他部分的结构本身，以及因为需要将鞋子合适地保持在操作者的可视范围之内并且允许他/她对鞋子进行操作，所以必须考虑到可用于瞄准器（sighting devices）的空间是有限的。

由于上述所指的系统在任何情况下都旨在用于一只鞋子而不是一双鞋子，所以没有一个系统能够在任何情况下都能够以令人满意的方式解决右脚鞋子/左脚鞋子镜像对称的问题，即，设法使得同样一双中所具有的两只鞋子彼此关于镜像对称至可以接受的程度。

EP0499423披露了一种自动组装机，其中电子控制系统接收由照相机拍到的鞋子的图像，并且控制夹持器的运动以自动地尝试提高定位的精度。该系统不给操作者提供任何帮助，并且相反，该系统旨在尝试完全取代他。然而，尝试自动进行对夹持器定位必然会使得电子控制系统非常复杂和昂贵。尽管如此，该自动系统不能够具有人类操作者的灵敏性和智慧，因此结果不总是令人满意和可靠的。

发明内容

本发明的总的目的是提供一种用于提供组装参考点的组装机器和方法，这使得操作者在鞋子组装操作中能够对夹持器进行令人满意的调整。

考虑到上述的目的，根据本发明而产生的设想为提供一种用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器，其包括拉动和固定单元，其包括依次夹持和拉动的夹持器，所述夹持器布置为将鞋面的边缘部分夹持和拉动以被折叠并且固定到鞋内底上；以及手动操作装置，其用于调整所述夹持器的拉动力；其特征在于，其进一步包括：用于记录的远距离摄影机，其指向布置在拉动和固定单元中并且被夹持器夹持住的鞋子；显示器，其用于显示被所述远距离摄影机记录的区域的图像；控制单元，其具有电子叠加装置，该电子叠加装置在显示器上将用于鞋面对中的参考图像叠加在被所述远距离摄影机记录的区域的所述图像上。

根据本发明的原理，还产生一种设想为提供一种为将机器鞋子的鞋面在组装机器中组装到鞋内底上提供参考系统的方法，所述组装机器包括：拉动和固定单元，所述拉动和固定单元包括依次夹持和拉动的夹持器，所述夹持器布置为将鞋面的边缘部分夹持和拉动以被折叠并且固定到鞋内底上；以及手动操作装置，所述手动操作装置用于调整所述夹持器的拉动力，所述方法包括以下步骤：采用远距离摄影机记录已经布置在拉动和固定单元中并且由用于组装的夹持器夹持住的鞋子；将要组装的鞋子的记录图像在显示器上显示，并且叠加在要组装的鞋子的参考图像上，以使得在夹持器调整期间将两个图像进行对比。

图像的对比可以有利地允许检查鞋面在模壳上的位置，并且对夹持器、鞋面按压器和机器具有的其他装置的布置进行修正，以准确地进行操作。

附图说明

为了更为清楚地显示本发明的创新性原理及其与现有技术相比的优点，下面将借助所附附图对采用这些原理的方案的实例进行描述。在这些附图中：

图1显示了根据本发明的组装机器的示意性的立体图；

图2显示了根据图1的该机器的组装区域的示意性的立体图；

图3显示了根据本发明的在该机器中的参考核查系统的分解示意图。

具体实施方式

参考附图，图1显示了根据本发明的组装机器（通常用10表示）。

特别地，该机器被设计来执行将鞋子的鞋面的组装到鞋内底上，为所谓的“预组装/组装”类型。通常通过该机器，将鞋子的鞋头区域最初组装到鞋内底上得以执行。

机器10包括装载和组装区域11，在该装载和组装区域11处操作者安置模壳（在该模壳上放置鞋面），并且，在机器开始其用于将鞋面固定到鞋内底上的循环之前，操作者在该装载和组装区域11处进行对中操作。该机器的通常结构和机器所执行的工作循环本质上是已知的，故在此不再详述和详细示出，并且基于本说明书的描述能够很容易地被本领域的技术人员想到。

本质上，机器在区域11中包括已知的拉动和固定单元13。

在图2中能够更为清晰地看到，拉动和固定单元13还包括多个用于夹持的夹持器14，夹持器14以拱形形态有利地布置在安装部12的相对两侧，用于鞋面的边缘部分夹持和拉动从而使其被折叠并且固定到鞋内底上。通常，所述多个夹持器围绕鞋子的脚趾区域来布置，以夹持从鞋子的鞋头延伸到鞋子的脚背区域的开始处的鞋面的部分。

夹持器以已知的方式至少连接至调整装置，使得操作者能够在鞋面上调整他们的动作。实质上，既考虑到围绕支撑部的夹持器之间的距离，也考虑到夹持器的高度，已知的机电系统15用来控制夹持器的位置。

随着来自操作者的指令，可以设想通过调整步骤实现运动，其中操作者可以通过使用一系列已知的手动控制器16（例如操纵杆和/或按钮）来介入，该手动控制器16合适地连接至机电系统15的致动器以和机电系统15的致动器共同形成手动操作的调整装置。

拉动和固定单元13也包括已知的胶水施料器（glue dispenser）17（例如用于排放热塑性的粘合剂的热喷嘴）和特别熟知的马达驱动的伸长板18，该胶水施料器17通常位于夹持器14和安装部12之间。

如已知的，通过调整装置的手动控制，在开始自动组装循环之前，操作者可以介入以将鞋面在模壳上对中。在鞋面已经在在模壳上对中并且张紧之后，该循环可以设想成将合适的胶水分配到鞋子鞋内底的边缘区域上，并且随后利用伸长板18，将由夹持器释放的鞋面的部分折叠到在鞋内底的被胶结的边缘上。

通常，也可以进一步提供该机器的已知操作元件，例如固定元件（未图示并且包括例如鞋面按压部），在由夹持器对鞋面本身的释放和伸长板的关闭之间的期间内，通过将鞋面抵着模壳按压，所述固定元件使得鞋面不会缩回或者移动。可以提供已知的按压元件（同样未图示）用来利用足够压力按压被折叠到胶水之上的边缘。

根据本发明，机器10还包括远距离摄影机19，该远距离摄影机19布置为高于组装区域以能够记录布置在单元13并且由夹持器夹住的鞋子的图像。“远距离摄影机”在此所理解的含义不仅为用于记录运动图像的设备，而且为用于记录在合适时间间隔内的固定图像或者照片的设备，以下将详述。

远距离摄影机合适地垂直对准鞋子，以能够在组装过程中鞋子的上方记录。

该机器进一步包括显示器（monitor）或者显示器（display）20以及控制单元21，该显示器或者显示器20用于显示被远距离摄影机19记录的区域的图像，该控制单元21具有电子装置并且用于对图像进行叠加。

如以下要澄清的，控制单元21可以通过机器的指令系统22有利地接收指令，或者控制单元21可以具有独立的指令装置（例如在显示器20中一体成型，或者在显示器20的附近）。

以下将以电路框图中的框的形式对控制单元的装置和电路进行大体的描述和图示，控制单元的装置和电路通过合适地布线的硬件元件和通过合适的微处理器控制器的合适的编程软件得以实现。有利地，控制单元作为一个整体可以为已知微处理器系统，该微处理器系统合适地编程，并且具有合适的视频图像处理装置。

图3以示意性的方式显示了包括远距离摄影机19、显示器20、以及控制单元21的组装设备。

叠加装置通过加法器电子电路29而有利地形成，该叠加装置基于在此提供的信息可以很容易被本领域技术人员想到，所述电路能够接收将要被叠加显示在显示器的两个图像，并且将与相应的合成图像传输至显示器。

有利地，控制单元21包括用于存储至少一个参考图像的存储器30。由远距离摄影机19和存储器30提供的电子图像信号通过用于输出合成图像的信号31的电路29而加在一起，并且传输至显示器用于观看。

实质上，如图3示意性显示的，由于远距离摄影机，在显示器中可能有利地看到在组装过程中从鞋子25之上记录的两个图像，该两个图像为布置在模壳27上的鞋面26和在夹持器之间夹持的边缘28，以及相应的预先存储的参考图像。

进一步有利地，多个参考图像可以被存储在存储器30中，并且控制单元21包括用于从存储器中的多个图像中选择与要组装的鞋子相关联的参考图像的指令输入32。该关联可以取决于鞋子的样式和/或尺寸，并且取决于该鞋子是左脚鞋子还是右脚鞋子。

优选地，控制单元21还包括当运行时用于将所述远距离摄影机19记录的图像输入所述存储器30中作为参考图像的装置33。

在该机器用于生产的准备期间，利用在机器的组装区域正确地组装并且顺序放置的鞋子以被远距离摄影机记录并且存储，从而将要生产的鞋子的参考图像可以例如置入该机器中。

仍在生产过程中，控制单元21可以有利地设置为，如果控制单元不能在多个存储的参考图像中找到与要组装的鞋子相关联的参考图像，那么当运行时，由远距离摄影机提供的组装了的鞋子的精确图像被存储，作为包括在多个参考图像中的另外的参考图像。

从而，操作者可以仔细地操作夹持器直到鞋面正确地布置在模壳上，并且随后执行图像的存储，以作为用于后续组装操作的样品图像，因此，这将更快速并且可以重复。

更有利地，电子叠加装置29可以包括倒置装置34，当运行时，该倒置装置34能够将来自存储器30的参考图像以镜像对称的方式（关于鞋子的纵轴）倒置。倒置操作可以取决于发出的左脚鞋子或者右脚鞋子的信号的输入指令而动作。通过此种方式，存储器30可以存储例如一双鞋子中仅仅一只鞋子的图像（例如仅仅右脚鞋子的图像），该双鞋子的另外一只的图像可以通过存储图像的简单倒置的方式而得到。通过此种方式，还保证了一双鞋子的右脚鞋子和左脚鞋子之间的镜像对称。

倒置指令（其通常成为到达控制单元21的指令32的一部分）可以通过信号“DX/SX鞋子”而产生，该信号“DX/SX鞋子”已经设定该机器用于处理右脚鞋子或左脚鞋子，而且为了执行夹持器和胶水施料器合适的侧向运动以适合属于同一双鞋子的两只鞋子的镜像对称方式，该信号“DX/SX鞋子”通常是必要的。

倒置操作也可以通过输入装置33来执行，以使得必须记录要生产的每个样式的每双鞋子中的仅仅一只样品鞋子，而存储器30将存储右脚鞋子的图像和左脚鞋子的镜像对称图像。在该种情况下，生产为右脚鞋子和左脚鞋子的鞋子的镜像对称也得以保证。

例如，在该机器进行设定期间，即，当该机器的操作通过存储每一个样式的参数而程序化时，用于给定样式的参考鞋子（例如右脚鞋子）被放置在机器中，夹持器被定位和调整，同时夹持器以正确的方式拉动鞋面，并且鞋子的图像（照片）被记录，随后与用于该鞋子样式的机器程序相关联。控制单元的该循环和/或该软件之后自动产生相应于该双鞋子的另一只鞋子的镜像图像。

在生产过程中，当操作者调用（call up）用于正在组装的鞋子的程序时，参考鞋子的图像被显示在显示器上，并且在组装过程中鞋子的直接被记录的图像叠加于其上，因此通过看着显示器以及合适地操作夹持器，操作者能够得到最终的模壳，该最终的模壳可以尽可能接近地相似于参考鞋子的模壳。基于叠加图像的参考系统，操作者也可以对机器的其他操作元件进行设定，例如按压部。所有的这些可以有助于实现模壳上的鞋面的令人满意的对中。

当操作者对该双鞋子的第二只鞋子（右脚鞋子或者左脚鞋子）进行组装时，机器在显示器上显示由控制单元21产生的精确的镜像图像。基于此，操作者可以执行具有所期待结果的精确参考图像的组装。

如上所述，由于参考图像必须取决于样式或者尺寸而被存储，如果未找到用于特定组合的参考图像，该系统可以构造成使得每一个特定组合的第一双鞋子形成参考图像，以用于随后的鞋子能够对应于那个样式/尺寸。

为了帮助操作者在显示器上将参考图像与被直接记录的图像区分，并且为了方便对精确地叠加情况进行识别，一个图像或者两个图像（优选的为参考图像）可以被电子处理，以在显示器上提供参考图像和要组装的鞋子的被记录的图像之间的更明显可视的区别。例如，可以有利地将半透明效果应用到两个图像中的一个图像上，使得该图像可以与另一个图像相区别，或者该图像的颜色、对比度、亮度等可以被修改。

最后，产生这样的设想，将一系列附加信息35显示在控制显示器上。首先，可以显示由操作者得到的图像的叠加程度的说明，这可以通过参考标志或者指示标（优选地为数字的、图形的或者可视类型的）进行表示，或者由处理图像的控制单元21计算出来，例如百分率或者图形指示标（如分度尺）。而且，可以以图形的或者描述的形式来显示要求实现期望组装结果的机器的主要设定和操作参数，以给操作者提供进一步帮助。所有这些要素（element）可以通过控制单元21（控制单元有利地设置有合适地程序化的微处理机）而得以计算，计算的方式本身现在很容易被本领域的技术人员想到。

在这点上，怎样实现预定目的是清楚的。

根据本发明的系统具有极其简单的优点，并且由于所包含的装置的成本的持续降低，本发明的系统还提供了较低的成本，此外本发明的系统允许操作者来决定对于每一只鞋子的最优的参考参数（鞋面的开口、针脚、任何辅助工具、以及机器的主要操作器具（如夹持器、按压部等）的位置），从而使得在生产过程中它们的位置可以重复一致。该系统也允许不是很专业的人员来进行组装操作，这样显著地简化了鞋子生产公司的管理和运营活动。而且，在一双鞋子中，右脚鞋子和左脚鞋子的镜像对称也得以保证。

参考装置的整体尺寸得以最小化，组装区域实质上保持不受尺寸减小的妨碍（远距离摄影机可以布置在距离该组装区域方便的距离并且也可以具有非常小的尺寸），并且在本发明中操作者的视野不会受到妨碍。

显然，通过创新性原理的实例的方式提出了采用本发明的这些创新性原理的实施方案的上述描述，因此上述描述不应认为是对在此所要求的权利范围的限制。例如，用于组装鞋子的机器可以为不同于所描述的类型，并且可以具有其它或者不同设备来组装鞋子，该机器同样取决于鞋子的种类和所选择的固定系统（胶水、热塑性粘合剂、以及插钉等）。

Claims (17)

1.一种用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器(10)，其包括拉动和固定单元(13)，以及手动操作装置(15，16)；所述拉动和固定单元(13)包括依次夹持和拉动的夹持器(14)，所述夹持器(14)布置为将鞋面的边缘部分夹持和拉动以被折叠并且固定到鞋内底上；所述手动操作装置(15，16)用于调整所述夹持器的拉动力；

其特征在于，所述机器(10)进一步包括：

用于记录的远距离摄影机(19)，其指向布置在拉动和固定单元中并且被夹持器夹持住的鞋子；

显示器(20)，其用于显示被所述远距离摄影机记录的区域的图像；

控制单元(21)，其具有电子叠加装置，通过操作者在手动操作装置上的控制方式，该电子叠加装置在显示器上将用于鞋面对中的参考图像叠加在被所述远距离摄影机记录的区域的所述图像上。

2.如权利要求1所述的用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器(10)，其特征在于，所述控制单元(21)包括用于存储至少一个参考图像的存储器(30)。

3.如权利要求2所述的用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器(10)，其特征在于，所述控制单元包括指令输入(32)，所述指令输入(32)用于从所述存储器(30)中存储的多个参考图像中选择与要组装的鞋子相关联的参考图像。

4.如权利要求2所述的用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器(10)，其特征在于，控制单元包括用于将所述远距离摄影机记录的图像输入所述存储器(30)中作为参考图像的装置(33)。

5.如权利要求3所述的用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器(10)，其特征在于，如果所述控制单元不能在存储的多个参考图像中找到与要组装的鞋子相关联的参考图像，那么所述控制单元将由远距离摄影机提供的要组装的这个鞋子的图像存储为另外的参考图像以被包括在多个参考图像中。

6.如权利要求2所述的用于将鞋子的鞋面组装到鞋内底上的机器(10)，其特征在于，所述电子叠加装置包括当运行时能够将存储在所述存储器(30)中的参考图像进行镜像对称倒置的装置(34)，镜像对称倒置取决于输入指令发出的右脚鞋子或者左脚鞋子信号。

7.一种为将鞋子的鞋面在组装机器(10)中组装到鞋内底上提供参考系统的方法，所述组装机器(10)包括：拉动和固定单元(13)，以及手动操作装置(15，16)；所述拉动和固定单元(13)包括依次夹持和拉动的夹持器(14)，所述夹持器(14)布置为将鞋面的边缘部分夹持和拉动以被折叠并且固定到鞋内底上；所述手动操作装置(15，16)用于调整所述夹持器的拉动力，

所述方法包括以下步骤：采用远距离摄影机记录已经布置在拉动和固定单元中并且由用于组装的夹持器夹持住的鞋子；将要组装的鞋子的记录图像在显示器上显示，并且叠加在要组装的鞋子的参考图像上，以使得操作者通过手动操作装置的方式，在夹持器调整期间将两个图像进行对比。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述参考图像是由远距离摄影机记录并且存储的样品鞋子的图像。

9.如权利要求7所述的方法，其中，多个样品鞋子的图像被存储在机器中，并且当操作时，从这些图像中选择与要组装的鞋子相关联的图像，并且将该相关联的图像作为要组装的这个鞋子的参考图像。

10.如权利要求9所述的方法，图像与要组装的鞋子图像的关联取决于鞋子的样式和/或尺寸。

11.如权利要求7所述的方法，其中，如果在多个存储的参考图像中没有与要组装的鞋子相关联的参考图像，那么由所述远距离摄影机提供的要组装的这个鞋子的图像被存储作为另外的参考图像以被包括在多个参考图像中。

12.如权利要求7所述的方法，其中，取决于要组装的鞋子是右脚或是左脚，所述参考图像沿着纵轴以镜像对称方式被倒置或者不倒置。

13.如权利要求7所述的方法，其中，要组装鞋子的参考图像和/或记录图像被处理，从而将要组装鞋子的参考图像和记录图像之间的可视区别提供在显示器上。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述可视区别包括两个图像的一个的半透明效果、和/或颜色变化、和/或对比度变化、和/或亮度变化。

15.如权利要求7所述的方法，其中在机器中组装的某个样式的第一只鞋子被用作那个鞋子样式的参考图像。

16.如权利要求7所述的方法，其中指示所述参考图像和要组装鞋子的图像之间的叠加程度的百分率被计算，并且作为已实现的叠加的百分量的指示标显示给操作者。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述指示标为数字的、图形的、或者可视类型。