CN108857831B - 用于抛光鞋类部件的设备、系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于抛光鞋部件的设备、系统及方法，抛光鞋部件的设备包括适于围绕鞋类部件的至少一部分进行关节运动的壳体。旋转主轴定位在所述壳体中且具有用于与所述鞋类部件接合的抛光表面。托架能够滑动地连接到所述壳体且保持所述主轴，以使得所述抛光表面能够更靠近及更远离所述鞋类部件而移动。致动器位于所述壳体中且与所述托架接触。所述致动器对所述托架施加力以增大所述抛光表面在所述鞋类部件上的力。偏置构件位于所述壳体中且与所述托架接触。所述偏置构件沿与所述致动器所施加的所述力相反的方向在所述托架上施加力。

Description

用于抛光鞋类部件的设备、系统及方法
技术领域
本发明涉及用于与鞋类制品(例如，鞋)相关的抛光的设备、系统及方法。更具体来说，各方面涉及用于在施加粘合剂之前自动抛光鞋帮的一部分以增强鞋帮与鞋底单元之间的连接的设备、系统及方法。
背景技术
鞋类制品，特别是鞋可通过对本身可由子组件构成的组件(例如鞋帮及鞋底单元)进行组合来制造。例如，鞋底单元可由中底及外底构成。各种技术(例如使用粘合剂和/或胶合剂)可用于将一个组件(例如鞋帮)接合到另一个组件(例如鞋底单元)。为了增强鞋帮与鞋底单元之间的连接，已经发现抛光或磨平鞋帮的与鞋底单元接触且被施加粘合剂的区域是有利的。这通常是通过利用具有抛光头的动力旋转工具手动进行的。
发明内容
本发明的各方面提供一种用于抛光鞋类部件的设备。所述设备包括壳体，所述壳体适于围绕所述鞋类部件的至少一部分进行关节运动。旋转主轴定位在所述壳体中且具有用于与所述鞋类部件接合的抛光表面。托架能够滑动地连接到所述壳体且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面能够更靠近及更远离所述鞋类部件移动。所述设备还包括致动器，所述致动器定位在所述壳体中且与所述托架接触。所述致动器对所述托架施加力以增大所述抛光表面在所述鞋类部件上的力。偏置构件定位在所述壳体中且与所述托架接触。所述偏置构件沿与所述致动器所施加的所述力相反的方向在所述托架上施加力。
根据本发明的实施例，一种用于抛光鞋类部件的设备，包括：壳体，适于围绕所述鞋类部件的至少一部分进行关节运动；旋转主轴，定位在所述壳体中且具有用于与所述鞋类部件接合的抛光表面；托架，能够滑动地连接到所述壳体且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面能够更靠近及更远离所述鞋类部件而移动；致动器，定位在所述壳体中且与所述托架接触，其中所述致动器能够对所述托架施加力以增大所述抛光表面在所述鞋类部件上的力；以及偏置构件，定位在所述壳体中且与所述托架接触，其中所述偏置构件沿与所述致动器所施加的所述力相反的方向在所述托架上施加力。
在根据本发明的实施例的设备中，所述致动器是液压缸。
在根据本发明的实施例的设备中，所述偏置构件是弹簧，所述弹簧通过所述致动器的移动而被压缩，以使得所述弹簧的力与所述致动器的力相反。
在根据本发明的实施例的设备中，所述托架利用至少一个滑轨滚珠轴承组能够滑动地安装到所述壳体。
根据本发明的实施例的设备还包括真空管，所述真空管具有开口，所述开口邻近所述抛光表面定位以去除抛光动作所产生的多余材料。
在根据本发明的实施例的设备中，所述壳体定位在机械手臂上，所述机械手臂用于自动地将所述抛光表面邻近所述鞋类部件的特定部分定位。
在根据本发明的实施例的设备中，所述鞋类部件是鞋帮。
根据本发明的实施例，一种用于抛光鞋类制品的鞋帮的一部分的系统，包括：能够旋转的主轴，具有能够接合所述鞋帮的抛光表面；机械手臂，所述机械手臂上安装有所述能够旋转的主轴且能够使所述抛光表面邻近所述鞋帮的选定部分进行关节运动，所述主轴能够相对于所述机械手臂线性地移动；致动器，耦合到所述机械手臂及所述主轴且能够从所述抛光表面朝向所述鞋帮施加力；以及偏置机构，耦合到所述机械手臂及所述主轴，其中当所述致动器朝向所述鞋帮施加力时，所述偏置机构施加被引导离开所述鞋帮的力。
在根据本发明的实施例的系统中，所述偏置机构包括弹簧，所述弹簧在所述致动器朝向所述鞋帮施加力时被压缩。
在根据本发明的实施例的系统中，还包括能够滑动的托架，所述能够滑动的托架安装到所述机械手臂且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面能够因所述托架的线性移动而朝向所述鞋帮移动。
在根据本发明的实施例的系统中，所述致动器是单动作气缸，且其中所述偏置机构被配置成使所述气缸的活塞返回到其原始位置。
在根据本发明的实施例的系统中，所述托架通过至少一个滑轨滚珠轴承组安装到所述机械手臂。
根据本发明的实施例的系统还包括真空管，所述真空管具有开口，所述开口邻近所述抛光表面定位以去除抛光动作所产生的多余材料。
根据本发明的实施例，一种抛光鞋帮的方法，包括：将所述鞋帮的至少一部分与旋转抛光主轴接合；通过致动器沿大体朝向所述鞋帮的方向对所述抛光主轴施加第一力；以及通过偏置构件沿与所述第一力大体相反的方向对所述抛光主轴施加第二力。
在根据本发明的实施例的方法中，还将所述主轴朝向所述鞋帮线性地移动。
在根据本发明的实施例的方法中，还通过所述致动器压缩所述偏置构件以使所述第二力的值的增大。
在根据本发明的实施例的方法中，所述第一力在所述鞋帮的鞋头部分处增大。
在根据本发明的实施例的方法中，所述第一力在所述鞋帮的鞋跟部分处减小。
在根据本发明的实施例的方法中，还施加真空以去除废弃的抛光材料。
在根据本发明的实施例的方法中，还将能够滑动的托架安装到所述抛光主轴以允许朝向所述鞋帮移动。
附图说明
本文参照附图详细阐述本发明，在附图中：
图1描绘在连接在一起之前的鞋帮及鞋底单元。
图2描绘根据本发明的示例性方面的示例性抛光设备的透视图，其中各部分被拆散以露出构造的细节。
图3描绘根据本发明的示例性方面的图2的设备的横截面透视图。
图4描绘根据本发明的示例性方面的沿图2的线4-4截取的剖视图。
图5描绘根据本发明的示例性方面的沿图2的线5-5截取的剖视图。
图6描绘根据本发明的示例性方面的在对鞋帮的鞋跟部分的抛光操作期间的图2的设备的透视图。
图7描绘根据本发明的示例性方面的在对鞋帮的鞋跟部分的抛光操作期间的图2的设备且示出对设备施加重力以增强与鞋帮的接合的侧平面图。
图8描绘根据本发明的示例性方面的在对鞋帮的鞋头部分的抛光操作期间的图2的设备且示出对设备施加重力以减弱与鞋帮的接合的侧平面图。
图9描绘根据本发明的示例性方面的沿图6的线9-9截取且描绘鞋帮的接缝部分的图解视图，其中抛光头沿第一方向移动，以从更远离抛光头的鞋帮层过渡到更靠近抛光头的鞋帮层。
图10描绘根据本发明的示例性方面的类似于图9的鞋帮的接缝部分，但示出抛光头沿第二方向移动，以从更靠近抛光头的鞋帮层过渡到更远离抛光头的鞋帮层的图解视图。
图11描绘根据本发明的示例性方面的一种抛光鞋帮的示例性方法。
附图标号说明
4-4、5-5、9-9：线；
100：鞋帮；
102：鞋底单元；
104：鞋楦；
106：鞋跟层；
108：鞋中部层；
110：鞋头层；
112、114：接缝；
116：咬合线；
118：抛光区；
120：鞋跟区域；
122：鞋头区域；
124：侧面区域；
126：凸边或台阶；
128：区域；
200：抛光设备；
202：壳体；
204：顶壁；
206：侧壁；
208：部分底壁；
210：托架；
212：滑轨轴承；
214：底部轨道；
216：顶部轨道；
218、220：螺钉；
222：主轴；
223：下端；
224、240、250、258、278：孔；226：开口；
228：抛光工具；
230：抛光表面；
232：致动器；
234：气缸；
236：安装板；
238：活塞；
242：终端连接销；
243：通道；
244：突片；
246：偏置机构；
248：耳部；
252：偏置基座螺栓；
254：头部；
256：螺纹部分；
260：后壁节段；
262：螺母；
264：后表面；
266：弹簧；
268：垫圈；
270：第一端；
272：第二端；
274：真空组合装置；
276：抽吸锥体；
280：抽吸室；
282：安装柱；
284：真空供应管；
286：上端；
288：机械手臂；
290：轴线；
300、302、304：方框；
F1、F2：力；
FC：接触力；
G1、G2：重力；
α、β：角。
具体实施方式
由于对来自鞋帮的保护及支撑、来自中底的缓冲以及来自外底的抓地力(traction)及耐久性的期望，因此给定鞋可对这些不同的组件利用不同的材料及结构设计。此外，提供例如特殊的冲击保护、旋前或旋后的运动控制、不同程度的支撑、额外的冲击保护等的额外组件可进一步使鞋的全部或部分的设计复杂化。然而，这些组件必须最终集成在一起以形成既功能齐全又理想地具有吸引力的可穿戴的鞋。
一种鞋组件集成的方法是使用一种或多种粘合剂将外底与中底附连在一起，然后使用不同或类似的粘合剂将鞋底组件(常常简称为“鞋底单元”或“鞋底”)附连到鞋帮。然而，当使用这种方法时，必须注意在鞋底单元与鞋帮之间提供足够的粘合剂覆盖及结合力，以便产生可接受的强结合。
本发明提供一种在通常施加粘合剂以将鞋帮连接到鞋底单元的位置处自动抛光鞋帮的设备、系统及方法。更具体来说，在过去，抛光传统上是用旋转工具手动进行的。这种手动操作非常耗时且费力。此外，这种手动操作因操作者所施加的压力不同而导致结果不一致。由于没有一致的抛光区域，时常粘合剂将不能正确地接合鞋帮，从而导致鞋帮与鞋底单元分离。另外，在抛光工艺可利用例如机械手臂自动化的情况下，仍然存在对鞋帮施加适量的力的问题。更具体来说，安装在机械手臂上的旋转抛光工具将需要以不同的角度倾斜以接合要抛光的适当表面。因此，对旋转工具施加重力。这些重力可导致对鞋帮施加的力太大或太小。另外，需要使旋转工具能够在接缝区域之上过渡。如果在这些区域中没有与旋转工具相关联的回旋余地或缓冲区，则将去除鞋帮的太多或太少的材料，从而又导致鞋帮与鞋底单元之间的粘着力不一致。
在第一方面，一种用于抛光鞋类部件的设备包括壳体，所述壳体适于围绕所述鞋类部件的至少一部分进行关节运动。旋转主轴定位在所述壳体中且具有用于与所述鞋类部件接合的抛光表面。托架可滑动地连接到所述壳体且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面可更靠近及更远离所述鞋类部件移动。致动器定位在所述壳体中且与所述托架接触。所述致动器能够对所述托架施加力以增大所述抛光表面在所述鞋类部件上的力。偏置构件定位在所述壳体中且与所述托架接触。所述偏置构件沿与所述致动器所施加的所述力相反的方向在所述托架上施加力。
在另一方面，一种用于抛光鞋类制品的鞋帮的一部分的系统包括可旋转主轴，所述可旋转主轴具有能够接合所述鞋帮的抛光表面。上面安装有所述可旋转主轴的机械手臂能够使所述抛光表面邻近所述鞋帮的选定部分进行关节运动。所述主轴相对于所述机械手臂线性地移动。致动器耦合到所述机械手臂及所述主轴且能够从所述抛光表面朝向所述鞋帮施加力。偏置机构耦合到所述机械手臂及所述主轴。当所述致动器朝向所述鞋帮施加力时，所述偏置机构施加被引导离开所述鞋帮的力。
一种抛光鞋帮的方法包括将所述鞋帮的至少一部分与旋转抛光主轴接合。通过致动器沿大体朝向所述鞋帮的方向对所述抛光主轴施加第一力。通过偏置构件沿与所述第一力大体相反的方向对所述抛光主轴施加第二力。
本发明的方面大体涉及鞋，特别是运动鞋，所述鞋通常可包括鞋帮部分及鞋底部分，所述鞋帮部分至少部分地包围穿着者的脚，所述鞋底部分保护脚且接触穿着者将在其上站立、走路、跑步等的地面、地板或其他表面。鞋帮常常由皮革、织物、编织片材、其他柔性片状材料或可三维弯曲及成形且足够柔韧以接纳人脚同时为穿着者的脚提供期望量的耐久性、支撑及保护的其他类型的材料制成。鞋底常常包括至少两个组件，外底及中底。外底(如果使用的话)接触地面或其他表面，且因此可在足够的弹性下提供任何期望的抓地性，以延长鞋的预期使用寿命，而不会因走路、跑步等期间的摩擦而退化或磨损。中底(如果使用的话)可为穿着者的脚提供缓冲，这对于经常涉及穿着者的脚反复和/或以很大的力冲击地面、地板或其他表面的活动(例如许多运动)可能是特别期望的。甚至许多非运动员也更喜欢穿着从与在许多运动鞋中见到的组合中底及外底组件类似的组合中底及外底组件提供相当大的缓冲的鞋，并且可能同样更喜欢常常由运动鞋鞋帮提供的支撑和/或保护。
尽管本文为了示例性目的而以简化的方式呈现鞋帮及鞋底单元的实例，但实际上鞋帮可包括大量的常常由不同类型的材料形成的单独部件。鞋帮的组件可使用各种粘合剂、缝线及其他类型的接合组件接合在一起。鞋底单元常常可包括具有多个组件的鞋底组件。举例来说，鞋底单元可包括接触地板、地面或其他表面的由相对坚硬且耐用的材料(例如橡胶)制成的外底。鞋底单元还可包括由在正常穿着和/或运动训练或表演期间提供缓冲并吸收力的材料形成的中底。常常用于中底的材料的实例是例如乙烯乙酸乙烯酯泡沫、聚氨酯泡沫等。鞋底单元还可具有额外的组件，例如额外的缓冲组件(例如弹簧、气囊等)、功能组件(例如用于解决旋前或旋后的运动控制元件)、防护元件(例如防止地面或地板上的危险物对脚造成损伤的弹性板)等。尽管可存在于鞋帮和/或鞋底单元中的这些及其他组件在本文列出的实例中未具体阐述，但此类组件可存在于使用根据本文的方面的系统及方法制造的鞋类制品中。
现在参照图1，图中描绘在彼此连接之前的示例性鞋帮100及鞋底单元102。鞋帮100围绕鞋楦104定位以有助于鞋帮100与鞋底单元102之间的连接。另外，鞋帮100包括构成鞋帮100的多个材料层。例如，鞋帮100包括鞋跟层106、鞋中部层108及鞋头层110。鞋跟层106与鞋中部层108之间的连接产生接缝112。鞋中部层108与鞋头层110之间的连接产生接缝114。另外，图中示出咬合线116，所述咬合线116围绕鞋帮100的整个周边延伸，且区别于不应在其上面施加粘合剂以确保没有难看的变色或过度的卷边的线。咬合线116可以是实际的临时可见线、紫外(ultraviolet，UV)光可见线、虚拟线或任何其他合适的分界线。如图显而易见，鞋帮100的抛光应在咬合线116下方进行。具体来说，图中示出抛光区118，抛光区118围绕鞋帮100的整个周边延伸。抛光区118是将施加合适的粘合剂以确保鞋帮100与鞋底单元102的适当结合的位置。抛光区118还延伸穿过接缝112及114两者。
参照图2到图5，图中描绘根据本发明的方面的自动化抛光设备200。抛光设备200适于定位到机械臂或机械手臂的端部上，以使得抛光设备200能够将鞋帮100接合在抛光区118的全部或任何合适的部分中。抛光设备200包括壳体202，壳体202具有顶壁204、侧壁206及部分底壁208。
抛光设备200还包括托架210，托架210可滑动地安装到壳体202以使得能够朝向及远离鞋帮100线性移动，如将在下文更充分阐述。托架210通过一对定位在托架210的每一侧上的滑轨轴承212可滑动地安装到壳体202。合适的滑轨轴承包括可从台湾彰化(Changhua,Taiwan)的GMT全球公司(GMT Global,Inc.)购得的那些。每一滑轨轴承212包括底部轨道214及顶部轨道216。底部轨道214通过螺钉218或任何其他合适的附装结构固定地紧固到壳体202的部分底壁208。顶部轨道216通过螺钉220固定地紧固到托架210。底部轨道214及顶部轨道216通过轴承可滑动地接合，以在轨道之间提供平滑的线性运动，且因此在壳体202与托架210之间提供平滑的线性运动。
可旋转的主轴222接纳在托架210的孔224中且固定地安装到托架210，以便与托架210一起可滑动地移动。主轴222具有下端223，下端223延伸穿过形成于部分底壁208中的开口226。下端223接纳抛光工具228，抛光工具228包括用于接合鞋帮100的抛光表面230。抛光工具228由主轴222以任何合适的方式旋转。例如，主轴222可由电动马达、液压马达、气动马达或能够旋转运动的任何合适的电源供以动力。
当托架210线性移动时，主轴222线性地移动且抛光工具228及抛光表面230也因此线性地移动。如将在下文中更充分地阐述，此线性移动使得在抛光工艺期间能够施加一致的力，甚至当外力(例如重力)作用于抛光设备200时也是如此。
参照图3及图4，抛光设备200还包括致动器232，致动器232用于对托架210施加力F1。致动器232包括气缸234，气缸234通过安装板236安装到壳体202，安装板236从部分底壁208向上延伸且连接到部分底壁208。气缸234通过任何合适的方式(例如螺栓、销、螺钉或焊接等)固定地安装到安装板236。气缸234具有可移动的活塞238，活塞238能够沿朝向鞋帮100的方向线性移动。活塞238延伸穿过安装板236中的孔240且通过终端连接销242固定地紧固到托架210。终端连接销242通过任何合适的布置(例如外螺纹/内螺纹布置)固定地紧固到活塞238。终端连接销242通过通道243固定地紧固到托架210。通道243接纳托架210的突片244，使得当活塞238移动时，托架210移动且主轴222因此也移动。以这种方式，致动器232可在抛光工具228上施加力F1，以进一步施加到鞋帮100。设想到致动器232是单向致动器，因为致动器232仅能够沿力F1的方向发动。因此，当向致动器232提供动力时，活塞沿力F1的方向移动。为了使活塞238缩回，将沿与力F1相反的方向施加致动器232外部的来源。
设想到致动器232可利用任何合适的方式(例如以气动、液压、机械和/或电力方式)被供以动力。此外，虽然致动器已被阐述为单向动作致动器，但有可能具有能够利用其自身的动力而不是利用外部来源来缩回活塞238的双向动作致动器。
参照图2、图4及图5，为了使活塞238返回到其缩回位置，提供偏置机构246。偏置机构246包括一对耳部248，所述一对耳部248固定地紧固到托架210的相对的两侧且从托架210的相对的两侧向上延伸。每一耳部248包括形成于其中的用于接纳偏置基座螺栓252的孔250。每一偏置基座螺栓252包括位于最靠近鞋帮100的一端上的头部254及位于离鞋帮100最远的一端上的螺纹部分256。偏置基座螺栓252的螺纹部分256接纳在形成于加厚的后壁节段260中的孔258中。螺母262通过螺纹接纳到后壁节段260的后表面264上的螺纹部分256上。螺母262可用于设定偏置机构246的初始偏置，如将在下文中进一步阐述。
每一偏置机构还包括弹簧266，弹簧266定位在偏置基座螺栓252周围及托架210的头部254与耳部248之间。垫圈268也定位在偏置基座螺栓252上及弹簧266的第一端270与弹簧266的与头部254接合的第二端272之间。以这种方式，弹簧266中的每一个可在其相应耳部248与螺栓头部254之间压缩放置。弹簧266的压缩使力F2通过耳部248施加到托架210，且因此施加到致动器232的活塞238。由于偏置机构246的此构造，因此弹簧266中的压缩可用于在致动器232所施加的力F1减小或完全消除时使活塞238朝向其缩回位置返回。
螺母262可用于通过简单地将螺母262旋紧在螺纹部分256上来调节弹簧266中的初始压缩。如图显而易见，螺母262的旋紧使得头部254被拉向更靠近耳部248，且因此弹簧266被压缩在它们之间。
尽管偏置机构246在上文中被阐述为利用弹簧266，但显而易见的是，可使用任何合适的偏置材料或力，例如但不限于橡胶、气动或液压减震器、偏转板、片簧等。
偏置机构246的以上说明着重于使用偏置的力F2来抵消及帮助缩回活塞238。然而，偏置机构246执行确保在接缝112、114的区域中平滑过渡的另一功能，如将在下文中更充分地解释。
参照图2到图5，抛光设备200还包括真空组合装置274，真空组合装置274用于在抛光工艺期间吸走从鞋帮去除的材料。真空组合装置274包括抽吸锥体276，抽吸锥体276具有孔278，孔278与抛光工具228相邻定位在与抛光工具接合鞋帮100的位置相对的位置处。抽吸锥体276与抽吸室280流体连通。抽吸室280通过一对安装柱282安装到壳体202的部分底壁208，以使得孔278与抛光工具228相邻。因此，当抛光设备200移动时，抽吸室280也移动。一对真空供应管284进一步与抽吸室280流体连通以向抽吸锥体276提供抽吸力。管的上端286与任何合适的真空源(图中未示出)流体连通。以这种方式，真空组合装置274用于使在鞋帮100被抛光之后残留在鞋帮100上的抛光残余物的量最小化，这种残余物有可能导致鞋帮100与鞋底单元102之间的粘合剂结合的效率降低。
参照图6到图8，将阐述抛光设备200的操作。抛光设备200例如定位在机械手臂288上且可围绕保持就位在鞋楦104上的鞋帮100的周边旋转。鞋帮100及鞋楦104从图1中颠倒过来，使得鞋帮的鞋底部分朝上。除了能够围绕鞋帮的周边进行关节运动之外，机械手臂288还能够调节抛光设备200的角度且抛光工具228的角度因此调节。这在抛光例如鞋帮100的鞋跟区域120及鞋头区域122时特别有帮助。然而，也可能需要沿着鞋帮100的侧面区域124调节设备的角度。
如上文所讨论，在本发明的方面中，期望对被抛光的鞋帮的所有部分施加恒定的接触力FC。作为实例，接触力FC可以是1kg到6kg，例如3k g。为了使接触力FC在重力G1作用于抛光设备200时保持恒定，将通过致动器232对力F1进行调节，且响应于此类调节，力F2将发生变化。
参照图7，将阐述鞋跟区域120的抛光。为了充分地抛光鞋跟区域120，需要使抛光设备200相对于垂直或90度的轴线290以角α成角度。这使得抛光工具228也以角α成角度。此成角度使得对抛光设备200施加额外的重力G1且因此也对抛光工具228及鞋帮100施加额外的重力G1。为了防止接触力FC太大，致动器232所施加的力F1将减小适当的量以保持恒定的接触力FC。偏置机构246将通过确保活塞238被充分地缩回以保持恒定的接触力FC来辅助力平衡。当重力向鞋帮添加力时，接触力值的一般方程为：
FC＝(F1+G1)-F2
因此，为了例如保持3kg的恒定的接触力，可能需要最初将致动器232启动到对于力F1为4kg的值，这将压缩偏置机构246，使得产生具有1kg的值的相反的力F2。在初始阶段，抛光设备200垂直而无角度，且因此被朝向鞋帮100引导的重力为零。因此，接触力FC如下：
FC(3kg)＝(F1(4kg)+G1(0kg))-F2(1kg)
然而，如果如同如图7所示存在于鞋跟区域120中那样存在作用于抛光设备的例如1kg的重力G1以保持恒定的接触力，则方程如下：
FC(3kg)＝(F1(3kg)+G1(1kg))-F2(1kg)
因此，为保持3kg的恒定的接触力，致动器232所施加的力F1因重力G1而从4kg减小到3kg。
参照图8，将阐述鞋头区域122的抛光。为了充分抛光鞋头区域122，需要使抛光设备200相对于垂直的轴线290以角β成角度。这使得抛光工具228也以角β成角度。此成角度及抛光工具228正在对鞋头区域122的底表面进行操作的事实产生将抛光设备200及抛光工具228拉离鞋帮100的重力G2。为了防止接触力FC太小，致动器232所施加的力F1将增大适当的量以保持恒定的接触力FC。当重力将抛光设备200拉离鞋帮时，接触力FC的值的一般方程为：
FC＝F1-(G2+F2)
因此，为了例如保持3kg的恒定的接触力，可能需要最初将致动器启动到对于力F1为4kg的值，这将压缩偏置机构246，使得产生具有1kg的值的相反的力F2。由于在初始阶段抛光设备200垂直而无角度，因此被朝向鞋帮100引导的重力为零。因此，接触力FC如下：
FC(3kg)＝F1(4kg)-(G2(0kg))+F2(1kg)
然而，如果如同如图8所示存在于鞋头区域122中那样存在作用于抛光设备200的为1kg的重力G2以保持恒定的接触力，则方程如下：
FC(3kg)＝F1(5kg)-(G2(1kg))+F2(1kg))
因此，为了保持3kg的恒定的接触力，致动器232所施加的力F1因重力G2而从4kg增大到5kg。
参照图9及图10，将阐述作为相对于接缝112、114的缓冲器/减震器的偏置机构246的功能。在图9中，描绘沿着接缝114的鞋帮100的鞋头层110与鞋中部层108之间的重叠布置。重叠关系产生凸边或台阶126。偏置机构246有助于抛光工具228在此凸边126中的平滑过渡，如将在下文中更充分地解释。
图9描绘抛光工具228沿如所指示的从鞋帮100的鞋中部层108到鞋头层110的方向移动。因此，抛光工具228必须平滑地向上移动凸边126，以防止多余材料被从鞋头层110去除。在使用抛光设备200期间，弹簧266始终处于压缩状态，且允许抛光工具228远离鞋帮100的轻微调节而不会去除过多的鞋头层110。
图10描绘抛光工具228沿如所指示的从鞋帮100的鞋头层110到鞋中部层108的方向移动。因此，抛光工具228必须平滑地向下移动凸边126，以免错过鞋中部层108的最靠近凸边126的区域128。同样，由于在使用抛光设备200期间弹簧266始终处于压缩状态，因此弹簧266适应抛光工具228朝向鞋帮100的轻微调节，以尽可能多地抛光鞋中部层108的区域128。因此，除了在抛光设备200成角度且经受重力时辅助力的平衡之外，偏置机构还执行缓冲/减震功能。
参照图11，阐述一种抛光鞋帮100的方法。在方框300处，旋转抛光主轴接合鞋帮100的至少一部分。在方框302处，致动器沿大体朝向鞋帮的方向对抛光主轴施加第一力且第一力在鞋帮的鞋头部分处增大而在鞋帮的鞋跟部分中减小。在方框304处，偏置构件沿与第一力大体相反的方向对抛光主轴施加第二力。所述方法还可包括将主轴朝向鞋帮线性地移动。所述方法还可包括通过致动器压缩偏置构件，以使第二力的值增大。所述方法还可包括将可滑动托架安装到抛光主轴以使得能够朝向鞋帮移动。
根据上文，将会看到，本发明非常适合于实现上文所列出的所有目的及目标，连同其他显而易见的且是结构所固有的优点。
应当理解，某些特征及子组合具有实用性且无需参照其他特征及子组合便可使用。这是通过权利要求所设想到的且处于权利要求的范围内。
尽管具体元件及步骤是相互结合讨论的，但应当理解，本文所提供的任何元件和/或步骤被设想为可与任何其他元件和/或步骤组合，而不管其是否明确提供，同时仍处于本文所提供的范围内。由于在不脱离本公开的范围的条件下可对本公开作出许多可能的实施例，因此应当理解，本文所列出或附图所示出的所有内容应被解译成说明性的而非具有限制性意义。
本文以及结合下文所列出的条款所使用的术语“条款中的任一项”或所述术语的类似变型旨在被解释成权利要求/条款的特征可以任何组合形式进行组合。举例来说，示例性条款4可指示条款1到条款3中的任一项所述的方法/设备，此旨在被解释成条款1的特征与条款4的特征可进行组合，条款2的元件与条款4的元件可进行组合，条款3的元件与条款4的元件可进行组合，条款1、条款2及条款4的元件可进行组合，条款2、条款3及条款4的元件可进行组合，条款1、条款2、条款3及条款4的元件可进行组合，和/或其他变型。此外，如上文所提供的实例中的一些所指示，术语“条款中的任一项”或所述术语的类似变型旨在包括“条款中的任一项”或所述术语的其他变型。
以下条款是本文所设想到的示例性方面。
条款1.一种用于抛光鞋类部件的设备，包括：
壳体，适于围绕所述鞋类部件的至少一部分进行关节运动；
旋转主轴，定位在所述壳体中且具有用于与所述鞋类部件接合的抛光表面；
托架，能够滑动地连接到所述壳体且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面能够更靠近及更远离所述鞋类部件移动；
致动器，定位在所述壳体中且与所述托架接触，其中所述致动器能够对所述托架施加力以增大所述抛光表面在所述鞋类部件上的力；以及
偏置构件，定位在所述壳体中且与所述托架接触，其中所述偏置构件沿与所述致动器所施加的所述力相反的方向在所述托架上施加力。
条款2.根据条款1所述的设备，其中所述致动器是液压缸。
条款3.根据条款1或2所述的设备，其中所述偏置构件是弹簧，所述弹簧通过所述致动器的移动而被压缩，以使得所述弹簧的力与所述致动器的力相反。
条款4.根据条款1、2或3所述的设备，其中所述托架利用至少一个滑轨滚珠轴承组能够滑动地安装到所述壳体。
条款5.根据条款1、2、3或4所述的设备，还包括真空管，所述真空管具有开口，所述开口邻近所述抛光表面定位以去除抛光动作所产生的多余材料。
条款6.根据条款1、2、3、4或5所述的设备，其中所述壳体定位在机械手臂上，所述机械手臂用于自动地将所述抛光表面邻近所述鞋类部件的特定部分定位。
条款7.根据条款1、2、3、4、5或6所述的设备，其中所述鞋类部件是鞋帮。
条款8.一种用于抛光鞋类制品的鞋帮的一部分的系统，包括：
能够旋转的主轴，具有能够接合所述鞋帮的抛光表面；
机械手臂，所述机械手臂上安装有所述能够旋转的主轴且能够使所述抛光表面邻近所述鞋帮的选定部分进行关节运动，所述主轴能够相对于所述机械手臂线性地移动；
致动器，耦合到所述机械手臂及所述主轴且能够从所述抛光表面朝向所述鞋帮施加力；以及
偏置机构，耦合到所述机械手臂及所述主轴，其中当所述致动器朝向所述鞋帮施加力时，所述偏置机构施加被引导离开所述鞋帮的力。
条款9.根据条款8所述的系统，其中所述偏置机构包括弹簧，所述弹簧在所述致动器朝向所述鞋帮施加力时被压缩。
条款10.根据条款8或9所述的系统，还包括能够滑动的托架，所述能够滑动的托架安装到所述机械手臂且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面能够因所述托架的线性移动而朝向所述鞋帮移动。
条款11.根据条款8、9或10所述的系统，其中所述致动器是单动作气缸，且其中所述偏置机构被配置成使所述气缸的活塞返回到其原始位置。
条款12.根据条款10所述的系统，其中所述托架通过至少一个滑轨滚珠轴承组安装到所述机械手臂。
条款13.根据条款8、9、10、11或12所述的系统，还包括真空管，所述真空管具有开口，所述开口邻近所述抛光表面定位以去除抛光动作所产生的多余材料。
条款14.一种抛光鞋帮的方法，所述方法包括：
将所述鞋帮的至少一部分与旋转抛光主轴接合，
通过致动器沿大体朝向所述鞋帮的方向对所述抛光主轴施加第一力；以及
通过偏置构件沿与所述第一力大体相反的方向对所述抛光主轴施加第二力。
条款15.根据条款14所述的方法，还包括将所述主轴朝向所述鞋帮线性地移动。
条款16.根据条款14或15所述的方法，还包括通过所述致动器压缩所述偏置构件以使所述第二力的值的增大。
条款17.根据条款14、15或16所述的方法，其中所述第一力在所述鞋帮的鞋头部分处增大。
条款18.根据条款14、15、16或17所述的方法，其中所述第一力在所述鞋帮的鞋跟部分处减小。
条款19.根据条款14、15、16、17或18所述的方法，还包括施加真空以去除废弃的抛光材料。
条款20.根据条款14、15、16、17、18或19所述的方法，还包括将能够滑动的托架安装到所述抛光主轴以允许朝向所述鞋帮移动。

Claims (18)

1.一种用于抛光鞋类部件的设备，包括：
壳体，适于围绕所述鞋类部件的至少一部分进行关节运动；
旋转主轴，定位在所述壳体中且具有用于与所述鞋类部件接合的抛光表面；
托架，能够滑动地连接到所述壳体且接纳所述旋转主轴，以使得所述抛光表面能够更靠近及更远离所述鞋类部件而移动；
致动器，定位在所述壳体中且与所述托架接触，其中所述致动器能够对所述托架施加力以增大所述抛光表面在所述鞋类部件上的力；以及
偏置构件，定位在所述壳体中且与所述托架接触，其中所述偏置构件沿与所述致动器所施加的所述力相反的方向在所述托架上施加力，所述致动器是单动作的气缸或液压缸，且其中所述偏置构件被配置成使所述单动作的气缸或液压缸的活塞返回到其原始位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述偏置构件是弹簧，所述弹簧通过所述致动器的移动而被压缩，以使得所述弹簧的力与所述致动器的力相反。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述托架利用至少一个滑轨滚珠轴承组能够滑动地安装到所述壳体。
4.根据权利要求1所述的设备，还包括真空管，所述真空管具有开口，所述开口邻近所述抛光表面定位以去除抛光动作所产生的多余材料。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述壳体定位在机械手臂上，所述机械手臂用于自动地将所述抛光表面邻近所述鞋类部件的特定部分定位。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述鞋类部件是鞋帮。
7.一种用于抛光鞋类制品的鞋帮的一部分的系统，包括：
能够旋转的主轴，具有能够接合所述鞋帮的抛光表面；
机械手臂，所述机械手臂上安装有能够旋转的所述主轴且能够使所述抛光表面邻近所述鞋帮的选定部分进行关节运动，所述主轴能够相对于所述机械手臂线性地移动；
致动器，耦合到所述机械手臂及所述主轴且能够从所述抛光表面朝向所述鞋帮施加力，所述致动器是单动作气缸；以及
偏置构件，耦合到所述机械手臂及所述主轴，其中当所述致动器朝向所述鞋帮施加力时，所述偏置构件施加被引导离开所述鞋帮的力，且其中所述偏置构件被配置成使所述单动作气缸的活塞返回到其原始位置。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述偏置构件包括弹簧，所述弹簧在所述致动器朝向所述鞋帮施加力时被压缩。
9.根据权利要求7所述的系统，还包括能够滑动的托架，所述能够滑动的托架安装到所述机械手臂且接纳所述主轴，以使得所述抛光表面能够因所述托架的线性移动而朝向所述鞋帮移动。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述能够滑动的托架通过至少一个滑轨滚珠轴承组安装到所述机械手臂。
11.根据权利要求7所述的系统，还包括真空管，所述真空管具有开口，所述开口邻近所述抛光表面定位以去除抛光动作所产生的多余材料。
12.一种抛光鞋帮的方法，所述方法包括：
将所述鞋帮的至少一部分与旋转抛光主轴接合；
通过致动器沿大体朝向所述鞋帮的方向对所述旋转抛光主轴施加第一力，所述致动器是单动作气缸；以及
通过偏置构件沿与所述第一力大体相反的方向对所述旋转抛光主轴施加第二力，且其中所述偏置构件被配置成使所述单动作气缸的活塞返回到其原始位置。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述旋转抛光主轴朝向所述鞋帮线性地移动。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括通过所述致动器压缩所述偏置构件以使所述第二力的值的增大。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一力在所述鞋帮的鞋头部分处增大。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一力在所述鞋帮的鞋跟部分处减小。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括施加真空以去除废弃的抛光材料。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括将能够滑动的托架安装到所述旋转抛光主轴以允许朝向所述鞋帮移动。
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