CN110274531A - 一种接触式鞋楦测量设备及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于鞋楦测量技术领域，尤其涉及一种接触式鞋楦测量设备及其测量方法，其中，所述接触式鞋楦测量设备包括一通过固定被测鞋楦的统口用以支撑被测鞋楦测量工作的凹型支撑臂和一能够对被测鞋楦表面施加水平压力的水平测量臂；所述被测鞋楦从鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立布置；所述凹型支撑臂能够带动所述被测鞋楦沿位于被测鞋楦铅锤线上的C1轴进行旋转；所述水平测量臂的一端连接控制电机，并受所述控制电机的控制在垂直于C2轴的水平面内摆动；所述C2轴与所述控制电机的中轴线重合；用于控制所述水平测量臂的控制电机的扭力保持在与所述C2轴垂直的水平面内。本发明提供的接触式鞋楦测量设备具有结构简单，装夹方便，测量精度高等有益效果。

Description

一种接触式鞋楦测量设备及其测量方法

技术领域

本发明属于数控鞋楦机刻楦加工技术领域，尤其涉及一种接触式鞋楦测量设备及其测量方法。

背景技术

目前鞋楦制造产业中，鞋楦制造加工主要有传统的机械式鞋楦机刻楦加工模式和数控鞋楦机刻楦加工模式。无论哪种方式，需要有经验的师傅手工雕刻打磨一个理想的鞋楦模型，即母楦，刻楦加工中以此母楦的外形尺寸为标准进行批量加工鞋楦。

传统的机械式鞋楦机刻楦加工模式采用仿形加工原理，通过接触式测量母楦的外形尺寸来采集鞋楦的外形尺寸数据，机械式鞋楦机同时具备外形尺寸数据采集和刻楦加工的功能，仿形加工时外形尺寸数据的采集和刻楦加工是同步进行的，采集外形尺寸数据的路径和刻楦加工的路径也是同步的。机械式鞋楦机利用采集的鞋楦外形尺寸数据把鞋楦楦坯同步加工成与母楦的鞋楦模型一致的鞋楦。在机械式鞋楦机加工时，通常要将母楦和待加工楦坯的楦头和楦跟各自相对夹持固定起来，母楦和待加工楦坯夹持方向同轴设置，通过接触头和加工刀头的同步运动，采用仿形加工的方式将待加工楦坯加工成与母楦一致的外形尺寸。有的传统机械式鞋楦机还具备放码功能，可以加工出与母楦外形相同，但尺寸和尺码不同的鞋楦。

数控鞋楦机刻楦加工模式下，人们预先采用鞋楦测量扫描仪对母楦的外形尺寸进行测量，采集鞋楦的外形尺寸数据，然后再利用电脑数控技术生成鞋楦模型及数控加工路径和程序，数控鞋楦机再用所生成的鞋楦模型及数控加工路径和程序把鞋楦楦坯加工成所需的鞋楦。

因此，批量鞋楦加工的质量与母楦数据提取的是否准确密切相关，母楦外形尺寸数据采集要求精度非常高。任何在测量过程中母楦发生的位置偏移或变形，哪怕非常微小，都会导致数据采集不准而影响后续的刻楦加工，严重影响加工出的鞋楦质量。

目前数控刻楦加工产业中鞋楦测量扫描仪主要有两类：一类是接触式数控鞋楦测量扫描仪，一类是非接触式光学鞋楦测量扫描仪。

一、现有的接触式数控鞋楦测量扫描仪，结构简单，操作方便，测量精度高，但是存在不可避免的缺点：

1、如图1-2所示：现有接触式数控鞋楦测量扫描仪在测量鞋楦时，必需采用固定鞋楦两端的楦头和楦跟两个部位,既固定了鞋楦也增加了鞋楦的刚性，再使鞋楦以这两个固定部位的连线为旋转轴进行旋转，测量头利用自身的重量或者施加在测量头上的一定压力使测量头按压在鞋楦上进行接触式测量，连续采集鞋楦的外形尺寸。这种采用固定鞋楦两端的鞋楦测量方式结构简单,鞋楦刚性好,适应性强,由于楦头和楦跟固定，测量头按压在鞋楦表面的力不易使鞋楦本身产生形变或位置偏移，从而保证数据准确性。

但是这种固定鞋楦两端的鞋楦测量方式存在以下主要缺点：

1、如图1-2所示：因为鞋楦两端的楦头和楦跟有固定鞋楦的机构存在，在鞋楦的这两个部位测量头不能接触到鞋楦,无法采集测量到鞋楦的楦头部位和楦跟部位的完整外形尺寸，在鞋楦楦头和楦跟部位形成了测量的盲区(9，10)，使得事实上并没有采集到完整的整个鞋楦的外形尺寸致使采集到的鞋楦外形尺寸采集数据不完整。

2、后续数控鞋楦机利用采集不完整的母楦外形尺寸数据进行刻楦加工时，加工复制出的鞋楦也会保留鞋楦楦头支撑和楦跟支撑这两个部位，不能利用采集的数据全部加工完成整个鞋楦，需要额外的手工或半自动打磨工序来加工处理鞋楦多出的楦头和楦跟这两个部位。这使得数控加工只能得到半成品鞋楦，无法直接通过数控加工获得成品鞋楦。

3、也有把测量鞋楦采集不完整的外形尺寸数据通过曲面补洞算法进行修补，把测量盲区的外形尺寸数据补齐，但修补的部分不是真实测量的鞋楦外形尺寸数据，更加无法保障最后加工出的鞋楦楦头和楦跟这两个部位和所需鞋楦楦头和楦跟这两个部位的外形尺寸做到完全一致，降低了后续鞋楦加工的精度和鞋楦制造品质。

4、鞋楦楦头和楦跟这两个部位是鞋楦的重要组成部分，直接影响到后续制作鞋子时鞋子的尺寸、制鞋品质以及穿鞋时的舒适程度，因此必须进一步加工把这两个部位进行处理，由于二次加工缺少精确的数据参照，加工很大程度上依靠经验，因此，最后加工出的鞋楦楦头和楦跟这两个部位和所需鞋楦楦头和楦跟这两个部位的外形尺寸很难做到完全一致，降低了后续鞋楦加工的精度和鞋楦制造品质。或者需要加工者有更多的经验，使鞋楦的精确加工过度依赖于人的经验，从而增加了鞋楦的生产成本。

5、通常切削打磨鞋楦楦头和楦跟需要额外增加加工工序和加工时间，无疑也增加了鞋楦的制造成本。

6、且现有切削打磨的工序大都是依靠手工或者半自动机械进行操作，同时切削打磨工序需要对鞋楦进行二次定位，二次定位精确性不好，因此在切削打磨鞋楦的楦头和楦跟部位时，通常会存在误差。在实际使用中楦头部位和楦跟部位的误差会影响后续制作鞋子时鞋子的尺寸以及穿鞋时的舒适程度，降低鞋子的制造品质。

二、现有的非接触式光学鞋楦测量扫描仪，主要分激光测量或相机拍照测量，均是利用激光或相机拍照和辅助光学照射的测量方式采集鞋楦的外形尺寸，获取鞋楦的加工数据。由于这种非接触式的测量扫描仪不会对母楦表面施加压力，因此无需采用固定鞋楦楦头和楦跟这两个部位的方式固定鞋楦，可以解决接触式数控鞋楦测量扫描仪在测量鞋楦楦头和楦跟这两个部位时，形成测量盲区、测量数据不完整等问题，可以获得完整的鞋楦外形尺寸数据。但是其同样存在不可避免的缺点：

1、现有的激光测量,无论是点激光测量还是线激光测量，均存在测量效率低下，测量准确度不高,特别对于鞋楦弧度较大的位置不能非常准确地测量尺寸；现有的非接触式光学鞋楦测量扫描仪，是利用相机拍照和辅助光学照射的测量方式采集鞋楦的外形尺寸，获取鞋楦的加工数据，相机拍照时对鞋楦的表面颜色，粗糙度，画线或杂色等很敏感，不同的鞋楦表面颜色会导致不同的测量结果；鞋楦表面光洁度会导致测量误差大,测量精度不稳定。另外，鞋楦表面的一些杂色、画线等都会对测量有很大的干扰。总体上，非接触式测量方式常因母楦外表面的颜色、图案、纹理、凹凸、局部形状特征的限制而出现误测。这是光学测量所存在的固有缺陷。

2、现有的非接触式光学鞋楦测量扫描仪，在利用激光、白光、红外光源等光学照射辅助相机拍照测量时，通常使用三角测量原理，计算获得鞋楦的外形三维曲面尺寸数据，为了达到足够的测量精度并获取完整的鞋楦外形三维曲面尺寸数据，往往需要使用多个相机和多个光学照射发射器，必然带来较高的成本。同时多个相机也会大大增加数据的采集量，使采集的图像处理复杂性增大,需要强大计算能力的硬件及软件，也增加了非接触式光学鞋楦测量扫描仪的系统故障率及成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种接触式鞋楦测量设备及其测量方法。避免了采用非接触式光学鞋楦测量扫描仪的测量精度不高和成本偏高等问题，同时本发明所述的鞋楦测量仪采用创新的设备结构和测量方法解决了接触式数控鞋楦测量扫描仪测量鞋楦时存在鞋楦楦头和楦跟的测量盲区，测量数据不完整的问题，能够精确完整地获得母楦的外形尺寸数据。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种接触式鞋楦测量设备，包括一鞋楦固定装置和一接触测量装置，其特征在于，

所述鞋楦固定装置自被测鞋楦的统口保持所述被测鞋楦，并使其能够以从鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方式绕第一竖直轴线可旋转地固定；

所述接触测量装置适于与被测鞋楦表面接触并对被测鞋楦表面施加一微小水平压力，并适于采集接触部位的数据；

所述微小水平压力在0.1～1N之间。

优选地，所述鞋楦固定装置包括一凹型支撑臂，以及一用于将所述凹形支撑臂可转动地固定的旋转底座。

优选地，所述凹型支撑臂包括与所述统口的端面可拆卸地固定连接的第一部分以及与所述旋转底座可拆卸地固定连接的第二部分，所述第一部分的至少一部分沿所述统口的端面的垂直方向延伸，所述第二部分的至少一部分沿竖直方向延伸。

优选地，所述统口和所述第一部分之间包括延长部，所述第一部分借助于所述延长部保持所述被测鞋楦。

优选地，所述凹形支撑臂的第一部分包括传感器，所述接触测量装置与所述传感器接触时，触发所述旋转底座反向旋转。

优选地，所述第一部分和第二部分之间包括折叠机构，用于以手动或电动的方式使所述第一部分相对于第二部分在折叠状态或还原状态之间切换；

在折叠状态下，所述被测鞋楦的鞋楦跟部被翻转到能够被所述接触测量装置接触的角度和/或位置。

优选地，所述接触测量装置包括一水平测量臂和驱动所述水平测量臂的驱动装置，所述驱动装置适于自所述水平测量臂的末端接收所述微小水平压力的反馈，并基于反馈将所述微小水平压力保持在0.1～1N之间。

优选地，所述驱动装置用于驱动所述水平测量臂围绕第二竖直轴线在水平面内摆动，所述水平测量臂的末端的所述微小水平压力与所述水平测量臂末端的弧形摆动轨迹相切。

优选地，所述驱动装置用于驱动所述水平测量臂沿第二水平轴线作往复水平移动，所述水平测量臂的末端的所述微小水平压力沿所述第二水平轴线垂直施加于所述被测鞋楦表面。

优选地，所述驱动装置包括一驱动电机，所述驱动电机能够接收所述微小水平压力的反馈并基于所述反馈调节输出扭矩。

优选地，所述驱动电机能够在第二竖直轴线上下移动，并带动所述水平测量臂到达所述被测鞋楦表面上任意预定的高度。

优选地，所述旋转底座的高度可调，从而使所述被测鞋楦的任意位置能够垂直移动到所述接触测量装置所在的高度。

一种接触式鞋楦测量方法，其特征在于，将被测鞋楦在统口部位保持，并使所述被测鞋楦以能够从鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方式绕竖直轴线旋转；借助于一接触测量装置，对被测鞋楦表面施加一微小水平压力，所述微小水平压力在0.1～1N之间，并使所述接触测量装置遍历所述被测鞋楦整个表面。

优选地，将所述被测鞋楦表面划分为至少包括第一区和第二区，所述第一区包括被测鞋楦头部和被测鞋楦统口部，所述第二区包括被测鞋楦跟部，所述第一区和第二区具有重叠区域；

所述接触测量装置先后对第一区和第二区进行测量；

其中，对第一区进行测量时，所述被测鞋楦处于鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方位；

对第二区进行测量时，所述被测鞋楦偏离鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方位，且使所述被测鞋楦的鞋楦跟部被翻转到能够被所述接触测量装置接触的角度和/或位置。

优选地，采集和处理所述第一区和第二区的数据，获得所述被测鞋楦的完整外形尺寸数据，其中，所述重叠区域的数据经三维重叠拼接处理。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的一种接触式鞋楦测量设备及其测量方法，通过简单的产品结构，一次性装夹被测量的鞋楦，采用创新的测量方式，完整解决了现有鞋楦测量扫描仪测量鞋楦时测量精度低、存在测量盲区、测量数据不完整、测量后续加工工序复杂，加工成本高等诸多问题。是现有技术中接触式和非接触式测量方法均不可比拟的。

附图说明

图1为被测鞋楦两端固定测量扫描及扫描盲区图；

图2为被测鞋楦两端固定测量扫描及扫描盲区俯视图；

图3为本发明中一种接触式鞋楦测量设备的结构示意图；

图4为本发明中一种接触式鞋楦测量设备的俯视图；

图5为本发明中测量被测鞋楦的第三区示意图；

图6为本发明中凹型支撑臂旋转到与测量轮接触时的示意图；

图7为本发明中凹型支撑臂旋转到与测量轮接触时的示意图；

图8为本发明中测量轮即将测量第三区时的结构示意图；

图9为本发明中测量轮测量第三区时的结构示意图。

【附图标记说明】

1：被测鞋楦；101：第一区；102：第二区；103：第三区；

2：延长部；3：凹型支撑臂；4：控制电机；5：鞋楦统口；6：水平测量臂；7：测量轮；8：水平枢轴；9：鞋楦楦头扫描盲区；10：鞋楦楦跟扫描盲区。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本实施例公开了一种接触式鞋楦测量设备包括一通过固定被测鞋楦的统口用以支撑被测鞋楦测量工作的凹型支撑臂和一能够对被测鞋楦表面施加水平压力的水平测量臂。

详细结构和测量方法如下所述：

1、被测鞋楦1通过鞋楦统口固定。

鞋楦统口5是在制鞋过程中的非使用面，所以其数据不会影响鞋楦的加工以及后续的鞋子制造。通过本方案，可以对鞋楦除了统口局部外的其他部位全部进行接触式测量，由于鞋楦统口位置存在延长部2，该延长部并不影响鞋楦的外形尺寸和后续的加工数据，解决了现有的接触式数控鞋楦测量扫描仪测量鞋楦时存在鞋楦楦头和楦跟的测量盲区问题，在测量时可以同时把鞋楦楦头部位和楦跟部位的加工数据全部测量出来，最后能提供一个完整的鞋楦加工数据。在后续利用该数据加工复制新的鞋楦时，只需在加工的最后环节，把加工好的鞋楦从鞋楦统口位置截断下来即可，不需进行第二次处理，减少了加工的工序、成本和加工的精度。

2、如图3-4所示：被测量鞋楦从鞋楦头部到鞋楦跟部自下而上竖立布置。

这样设置时，鞋楦自身的重量沿垂直向下，重力方向沿鞋楦长度方向穿过鞋楦内部，从而减少和消除重力可能造成的鞋楦变形、扭转或偏移。

3、设置一水平测量臂6，水平测量臂的末端对鞋楦表面施加水平压力，所述水平压力被控制在非常小、非常精确的范围内，在这里的水平压力控制在1N以内，当然理想状态是0N的时候。

前面1-3条是本实施例中发明的核心，通过这种设计，鞋楦表面数据可以被完整采集，无论是鞋楦自身重量还是水平测量臂末端的压力，都不会造成鞋楦变形、扭转或偏移，使得鞋楦表面数据可以被精确采集。

4、水平测量臂以C2轴为轴心进行旋转移动，C2轴置于铅垂线上，水平测量臂在与C2轴垂直的水平面内摆动。水平测量臂通过控制电机4进行移动和控制，移动和控制水平测量臂的控制电机4的扭力也保持在与C2轴垂直的水平面内。

5、鞋楦被凹型支撑臂3支撑在鞋楦统口固定在鞋楦测量仪底座上，并以C1轴为轴心进行旋转，C1轴置于铅垂线上。

凹型支撑臂能够尽可能避免与水平测量臂发生干涉，鞋楦围绕底座绕铅垂线旋转，从而使鞋楦周向上的任何部位都可以与水平测量臂接触。

6、水平测量臂的末端设置有测量轮7，测量轮和水平测量臂一起在与C2轴垂直的水平面内移动。鞋楦以C1轴为轴心进行旋转，测量轮轻压在鞋楦上，配合鞋楦的旋转而进行自转，测量轮的自转也在与C2轴垂直的水平面内，从而在任何一个选定的高度位置对鞋楦的周向进行测量，测量轮对鞋楦进行连续接触式测量，连续采集鞋楦表面的外形尺寸；一周测量完成时，水平测量臂的一端沿C2轴的方向上下移动，带动测量轮到达另一个选定的高度，并对该高度上鞋楦的周向每个位置的尺寸进行连续采集；这样，从鞋楦跟部到鞋楦头部或者反之的角度，鞋楦每个高度位置上周向的尺寸都得到测量。

7、测量轮按压在被测鞋楦的表面，测量轮的按压作用力过大，则会使被测鞋楦发生形变和位置偏移，造成测量的误差，影响测量精度。

同时测量轮在测量被测鞋楦时，由于被测鞋楦是旋转的，被测鞋楦的外形也是不规则的，不同部位相对旋转轴的厚度也不一致，测量轮按压在被测鞋楦的表面，随着被测鞋楦的旋转接触被测鞋楦不同厚度的部位，沿水平方向作高低起伏，此时测量轮对被测鞋楦水平方向的按压作用力因为移动时的惯性而发生不规则的变化，这种不规则的作用力会造成被测鞋楦的旋转轴发生位置偏移，偏离C1轴，最终影响测量精度。

为了避免出现压力变化带来对测量精度的影响，本发明对测量轮的压力进行精确控制，具体而言是借助于对电机输出扭矩进行控制而实现。通过精确控制伺服电机的扭矩可以精确控制测量轮接触按压在被测鞋楦上的作用力。从而可以精确控制测量轮对被测鞋楦的压力非常小，使得测量轮测量时的压力不会影响被测鞋楦表面尺寸形变，被测鞋楦本身的刚性足以支撑被测鞋楦表面尺寸不会发生形变，也不会使被测鞋楦相对于C1轴发生位置偏移等变化，保障了被测鞋楦的测量精度。

8、电机输出扭矩根据测量轮的压力反馈而进行自适应调节。

具体是：测量轮接触按压在被测鞋楦上，跟随着被测鞋楦旋转时被测鞋楦表面接触部位的厚度变化、高低不平而发生水平方向的不断位移，在被测鞋楦上的按压作用力也会因测量轮的位移惯性而发生变化。按压作用力变大时，被测鞋楦的反作用力也会变大，作用力的变化通过水平测量臂的杠杆作用放大后，反馈到控制电机，控制电机监控到扭矩的变化后，反向调整电机扭矩，驱动水平测量臂带动测量轮减少按压在被测鞋楦上的作用力。按压作用力变小时，被测鞋楦的反作用力也会变小，作用力的变化通过水平测量臂的杠杆作用放大后，反馈到控制电机，控制电机监控到扭矩的变化后，反向调整控制电机扭矩，驱动水平测量臂带动测量轮加大按压在被测鞋楦上的作用力。

借助于这种方式，保障测量轮在被测鞋楦旋转时既可以一直跟随按压在被测鞋楦上，而且接触按压在被测鞋楦上的力也非常精确，从而可以精确控制测量轮对被测鞋楦的压力非常小，使得测量轮测量时的压力不会影响被测鞋楦表面尺寸形变，被测鞋楦本身的刚性足以支撑被测鞋楦表面尺寸不会发生形变,也不会使被测鞋楦相对于C1轴发生位置偏移等变化，保障了被测鞋楦的测量精度。

测量轮跟随被测鞋楦的旋转一直施加一个很小的接触按压作用力在被测鞋楦上，同时被测鞋楦的反作用力通过水平测量臂反馈给控制电机，因为水平测量臂的杠杆作用，该作用力的变化会被放大，作用力的变化对控制电机会产生扭矩变化，控制电机监控扭矩变化时，实时精确调整测量轮施加在被测鞋楦上的接触按压作用力。

9、控制电机最高以微秒级时间单位来监控和反馈扭矩的变化，以毫秒级为时间单位来调整电机扭矩，从而实时地通过水平测量臂精确调整测量轮对被测鞋楦的按压作用力，减少测量轮对被测鞋楦的按压作用力的变化幅度，使其变化幅度和变化范围非常小，从而使测量轮对被测鞋楦的按压作用力非常稳定，保持测量精度的稳定性。

10、被测鞋楦材料使用塑料，经实验塑胶被测鞋楦本身的刚性足以保证被测鞋楦在本设计方案中的测量轮的压力下不会发生形变，保证测量精度。

11、在凹型支撑臂上设置感应器，可以控制被测鞋楦在进行旋转测量时，触碰到固定被测鞋楦统口位置的凹型支撑臂时，被测鞋楦即进行反方向旋转。

12、凹型支撑臂包括上部和下部，上下部之间包括一个水平枢轴8，通过控制机构的控制，水平枢轴8可以在需要时使凹型支撑臂上部翻转。

以下是采用上述方案进行测量的工作过程：

1、测量轮在测量时，测量轮轻压在被测鞋楦上，被测鞋楦以C1轴为轴心进行旋转，水平测量臂的一端沿C2轴的方向上下移动，带动测量轮对被测鞋楦进行连续接触式测量，连续采集被测鞋楦表面的外形尺寸。被测鞋楦测量时包含第一区、第二区、第三区三个测量部位。

2、如图3-4所示：在测量第一区部位时，凹型支撑臂不会干扰到测量轮的测量，被测鞋楦可以进行360度旋转，测量轮跟随被测鞋楦旋转按压测量，连续采集第二区部位的外形尺寸。

3、如图5-7所示：在测量第二区102部位时，固定被测鞋楦统口位置的凹型支撑臂会干扰到测量轮的测量，测量轮自身携带弱电操作，利用被测鞋楦和固定被测鞋楦统口位置的凹型支撑臂材质不同，导电性不一致的原理，通过在凹型支撑臂上设置感应器，可以控制被测鞋楦在进行旋转测量时，触碰到固定被测鞋楦统口位置的凹型支撑臂时，被测鞋楦即进行反方向旋转，这样使得测量采集的外形尺寸数据全部为被测鞋楦的尺寸数据，不会把固定被测鞋楦统口位置的凹型支撑臂的外形尺寸数据也测量进去，同时这种被测鞋楦往复式旋转移动还能有效地规避固定被测鞋楦统口位置的凹型支撑臂的干扰，连续采集第二区部位的外形尺寸。

4、如图8-9所示：在测量第三区103部位时，在凹型支撑臂所处的方向，被测鞋楦跟部往下倾斜的地方，凹型支撑臂会干扰到测量轮的测量，有一小部分楦体无法正常测量。测量轮测量该小部分楦体时，凹型支撑臂和水平测量臂以及测量轮形成干扰，使得测量轮无法接触到该小部分楦体。本发明通过在固定被测鞋楦统口的凹型支撑臂处设置一机构，该机构能使凹型支撑臂进行弯转调整，进而使被测鞋楦跟部无法正常测量的小部分楦体从往下倾斜的角度调整到往上上仰的角度，调整该小部分楦体到达方便测量轮测量的角度和位置。

5、测量轮在正常测量完被测鞋楦的大部分楦体后，采集获取到一组被测鞋楦外形尺寸，再利用机构弯转调整凹型支撑臂，调整无法正常测量的小部分第三区103部位到达方便测量轮测量的角度和位置，使测量轮可以接触测量到该小部分楦体，采集获取到另一组被测鞋楦外形尺寸，这样在所采集的被测鞋楦外形尺寸就有两组外形尺寸数据，这两组外形尺寸数据的合集完全覆盖了被测鞋楦的全部外形尺寸，而且这两部分外形尺寸数据还有重复交集部分(在第三区103部位和第二区102部位之间的区域，数据实质相同，只是空间方位不同)，利用重复交集部分的外形尺寸数据进行三维重叠拼接，可获得整个被测鞋楦完整的外形尺寸。

这里所述的机构即为前面所述的水平枢轴8，当然在实际应用中需要借助于其它设备进行精确调控所述水平枢轴8。

这种三维重叠拼接获取被测鞋楦完整的外形尺寸数据的方式完全不同于通过曲面补洞算法修补被测鞋楦外形尺寸数据的方式，前者是把两部分真实的外形尺寸测量数据的重复交集部分进行精确重叠；后者修补的部分不是真实测量的被测鞋楦外形尺寸数据，只是一个模糊假设的数据，因此前者可以保障最后加工出的被测鞋楦和所需被测鞋楦的外形尺寸做到完全一致，后者则无法保障最后加工出的被测鞋楦和所需被测鞋楦的外形尺寸做到完全一致。

最后需要说明的是水平测量臂也可以沿着一水平轴线做往复运动，从而对鞋楦表面产生抵顶作用，且抵顶压力受电机控制。

还可以设置为水平测量臂在高度上固定，所述被测鞋楦的高度能够被所述固定设备根据测量需要调整到适于被水平测量臂测量的高度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种接触式鞋楦测量设备，包括一鞋楦固定装置和一接触测量装置，其特征在于，

所述鞋楦固定装置自被测鞋楦的统口保持所述被测鞋楦，并使其能够以从鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方式绕第一竖直轴线可旋转地固定；

所述接触测量装置适于与被测鞋楦表面接触并对被测鞋楦表面施加一微小水平压力，并适于采集接触部位的数据；

所述微小水平压力在0.1～1N之间。

2.如权利要求1所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述鞋楦固定装置包括一凹型支撑臂，以及一用于将所述凹形支撑臂可转动地固定的旋转底座。

3.如权利要求2所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述凹型支撑臂包括与所述统口的端面可拆卸地固定连接的第一部分以及与所述旋转底座可拆卸地固定连接的第二部分，所述第一部分的至少一部分沿所述统口的端面的垂直方向延伸，所述第二部分的至少一部分沿竖直方向延伸。

4.如权利要求3所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，所述统口和所述第一部分之间包括延长部，所述第一部分借助于所述延长部保持所述被测鞋楦。

5.如权利要求3或4所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述凹形支撑臂的第一部分包括传感器，所述接触测量装置与所述传感器接触时，触发所述旋转底座反向旋转。

6.如权利要求3所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述第一部分和第二部分之间包括折叠机构，用于以手动或电动的方式使所述第一部分相对于第二部分在折叠状态或还原状态之间切换；

在折叠状态下，所述被测鞋楦的鞋楦跟部被翻转到能够被所述接触测量装置接触的角度和/或位置。

7.如权利要求1所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述接触测量装置包括一水平测量臂和驱动所述水平测量臂的驱动装置，所述驱动装置适于自所述水平测量臂的末端接收所述微小水平压力的反馈，并基于反馈将所述微小水平压力保持在0.1～1N之间。

8.如权利要求7所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述驱动装置用于驱动所述水平测量臂围绕第二竖直轴线在水平面内摆动，所述水平测量臂的末端的所述微小水平压力与所述水平测量臂末端的弧形摆动轨迹相切。

9.如权利要求7所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述驱动装置用于驱动所述水平测量臂沿第二水平轴线作往复水平移动，所述水平测量臂的末端的所述微小水平压力沿所述第二水平轴线垂直施加于所述被测鞋楦表面。

10.如所述权利要求8或9所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述驱动装置包括一驱动电机，所述驱动电机能够接收所述微小水平压力的反馈并基于所述反馈调节输出扭矩。

11.如所述权利要求10所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，

所述驱动电机能够在第二竖直轴线上下移动，并带动所述水平测量臂到达所述被测鞋楦表面上任意预定的高度。

12.如权利要求2所述的接触式鞋楦测量设备，其特征在于，所述旋转底座的高度可调，从而使所述被测鞋楦的任意位置能够垂直移动到所述接触测量装置所在的高度。

13.一种接触式鞋楦测量方法，其特征在于，

将被测鞋楦在统口部位保持，并使所述被测鞋楦以能够从鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方式绕竖直轴线旋转；

借助于一接触测量装置，对被测鞋楦表面施加一微小水平压力，所述微小水平压力在0.1～1N之间，并使所述接触测量装置遍历所述被测鞋楦整个表面。

14.一种如权利要求13所述的接触式鞋楦测量方法，其特征在于，

将所述被测鞋楦表面划分为至少包括第一区和第二区，所述第一区包括被测鞋楦头部和被测鞋楦统口部，所述第二区包括被测鞋楦跟部，所述第一区和第二区具有重叠区域；

所述接触测量装置先后对第一区和第二区进行测量；

其中，对第一区进行测量时，所述被测鞋楦处于鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方位；

对第二区进行测量时，所述被测鞋楦偏离鞋楦跟部到鞋楦头部自下而上竖立的方位，且使所述被测鞋楦的鞋楦跟部被翻转到能够被所述接触测量装置接触的角度和/或位置。

15.一种如权利要求14所述的接触式鞋楦测量方法，其特征在于，

采集和处理所述第一区和第二区的数据，获得所述被测鞋楦的完整外形尺寸数据，其中，所述重叠区域的数据经三维重叠拼接处理。