CN1130138C - 生产制鞋业附件的机器以及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于生产制鞋业附件的机器(1)，尤其是用于制鞋业的原始模型；该机器的特征在于其包括：-抓紧鞋坯(4)的部件(11)；以及-沿着三个相互垂直的座标轴(X，Y，Z)有选择地移动上述鞋坯(4)以及旋转刀具(6)的部件(3，5)，该部件绕第一垂直轴(C1)有选择地旋转鞋坯(4)，绕第二垂直轴(C2)有选择地旋转旋转刀具(6)。本发明还涉及了一种生产附件的方法，尤其是由鞋坯制成原始模型的生产方法。

Description

生产制鞋业附件的机器以及方法

本发明涉及一种用于生产制鞋业附件的机器。

单举例来说，下面描述涉及的是先制造原始模型，再在模型车间里由原始模型生产出模型，然后依次在实际鞋厂由模型来制鞋。

依据本发明的机器所做出的设计，就是使鞋的原始模型的结构适用于批量生产，满足模型车间和鞋厂的需要。

实际上，制鞋业中存在着一个众所周知的问题，就是先制出原始模型，再在实际生产时由原始模型制成鞋。

制造原始模型阶段，在设计者和工厂里的实际批量生产鞋之间呈现出一个薄弱环节，众所周知，设计者想到的是鞋的原始设计。实际上，目前的实际操作是从最初的绘图开始的，设计者可能利用计算机辅助设计站来绘图，接着是模型工把鞋坯手工制成原始模型，鞋坯通常是木坯。按照这样，模型工必须手工进行一定的连续制做，才能制成设计者设计的最初原始模型，因此就会造成时间极大的浪费。

因此，本发明提供一种机器，设计者和模型工两者都能从这种机器中获得相当大的益处，这种机器易操作，在三维原始模型空间且仅在几分钟之内就能制作出原始模型，这种机器是至今为止唯一可能采用图解法方式制作原始模型的机器。本发明提供的机器可以让全体技术人员尽可能地帮助设计者，制作出大量的原始模型，再由原始模型生产出试用鞋，这样可以呈现出原始的抽象思想。

在意大利，通常把这种原始模型制成37码(N°)女鞋和42码(N°)男鞋。

一旦有了最终的原始模型，它同时既满足设计者对美观的需求，穿戴者的舒适需要，又满足制作者的技术和经济需要，那么模型工就可以使用所包含有选中的鞋的设计的电子文件，克隆出模型，再在工厂根据模型生产出鞋。

对于那些需要特殊设计的所有号码的模型，当然是在模型车间里制做出来。

电子文件还可以由电子仪器传送给模型车间(通过调制解调器，因特网等等)。

本发明的机器还可以用来制做脚趾和跟部都已加工好的原始模型，这样，就可以省去后面的加工工艺，不需要去除任何不希望有的多余厚度，如果抓紧装置通过作用在鞋坯的脚趾和跟部这两部分上来抓紧鞋坯，就会出现一些不希望有的多余厚度。

实际上，本发明的机器采用了一个抓紧装置，只抓住鞋坯的上基准面。

制作原始模型时，利用鞋坯抓紧装置，旋转刀具的特殊配置以及加工座标轴的号码，沿着座标轴旋转刀具和输送鞋坯，就可在一个单一的切削循环周期中制成一个原始模型，这些不需要操作者的介入，操作者仅仅通过电子仪器的键盘输入数据就可以了。

本发明包括一个鞋坯和环形旋转刀具的相对运动的新颖组合。另一个新颖特征是鞋坯以特定方式被抓紧。

另外，使用环形旋转刀具，能够以8000rpm的转速旋转，具有相当快的切削速度(大约Vt＝25mt/sec)，这样，就能够由压紧的鞋坯例如外形尺寸比加工好的原始模型大很多，十分快速地(15-20分钟)得到一个加工好的原始模型。另一方面，如果使用传统的切削刀具，切削速度就不足以把切削时间降低到相同的程度。

另外，本发明的机器，尤其是环形旋转刀具，加工出人们可以接受的表面的原始模型。这一点是很重要的，因为考虑到这个表面最终要支撑制成样品鞋的皮革的这个事实。因此，通过原始模型表面的高度加工，就可以明显地改进皮革的加工处理。

机器除了装有旋转刀具头外，还装有测量检测器，它用于：

(a)使最初的鞋坯数字化，自动确定一系列切削循环周期，通过这些循环周期制成想要的原始模型；

(b)在不同的切削阶段，尽可能地实时控制鞋坯的形状；

(c)使加工好的原始模型数字化。

后面可能发生的事情尤其有意思，一旦本发明机器上的模型加工完成，模型工就能够对原始模型手工进行最后的加工；然后可以把原始模型再装配到机器上，使用测量检测器  确定最终的模式；可以把最终的模式转化成用于传送的电子文件，例如，通过因特网传送到模型车间，用来制做模型。

本发明的机器是由电子计算机控制的，计算机除了控制鞋坯和旋转刀具沿着加工座标轴运动外，还有一个大功率、成一整体的CAM。

电子计算机：

—从CAD系统文件中，计算出循环原始模型切削刀具的线性路径；

—控制原始模型的测环周期，自动产生与UNI标准一致的特性尺寸；

—使原始模型数字化，包括脚趾和跟部，尽可能地把数字化数据传回到CAD系统和/或传回给模型车间的模型制作机。

—通过调节鞋坯/旋转刀具的相对运动来完成加工循环周期。

制作原始模型时，利用鞋坯抓紧装置，旋转刀具的特殊配置以及加工座标轴的号码，沿着座标轴旋转刀具和输送鞋坯，这种机器与用于制作制鞋工人的模型的传统仿形机器完全不同。

本发明的机器是一种组合的车床铣削机器，从旋转刀具处来回移动鞋坯—是一种典型的车工作业，从鞋坯处来回移动旋转刀具一是一种典型的铣削作业。

本发明提供了一种用于生产制鞋业附件的机器，

—该机器的特征在于其包括：

—抓紧鞋坯的部件；以及

沿着三个相互垂直的座标轴有选择地移动鞋坯以及旋转刀具的部件，该部件绕第一垂直轴有选择地旋转鞋坯，绕第二垂直轴有选择地旋转旋转刀具。

本发明还提供了一种生产制鞋业附件的方法；该方法的特征在于包括以下步骤：

—通过鞋坯的上基准面抓紧鞋坯；

—沿着三个互相垂直的座标轴中的两个座标轴移动鞋坯，绕一垂直轴旋转鞋坯；并且

—沿着上述三个座标轴中的另一个座标轴移动旋转刀具；旋转刀具把鞋坯加工成形，生产出附件。

下面将结合附图，以举例方式来说明本发明的实施例，本发明不局限于本

实施例。

图1是本发明机器的第一全视图；

图2是图1所示机器的第二全视图；

图3详细说明了鞋坯是如何抓紧在图1和图2的机器上，把鞋坯制成加工好的原始模型。

图4a，4b是用于图1和图2机器上的旋转刀具的二个截面图。

如图1和图2所示，本发明的机器1包括一个大体呈平行立面体的外壳2，内装有以下详细说明的大部分部件。

在图1和图2中，标号3表示用于移动鞋坯4的操作部件比如压紧的鞋坯的操作部件，标号5表示沿着轴X移动刀具6的刀具台板。

操作部件3包括电机7，两个水平导轨8a，8b，和一个循环滚珠螺钉9，通过操作部件3，使支架10沿着与X轴方向垂直的Y轴移动，但是Y轴与X轴不在同一平面上。循环滚珠螺钉9由电机7转动并与支架10内的螺母(末画出)相啮合，它显然使支架10沿着Y轴以通常的方式移动。

操作部件3还包括一个电机减速器12，它利用常用的移动装置(末画出)使支架13沿着Z轴移动，支架13上安装有用来抓紧鞋坯4的旋转抓紧部件11。

旋转抓紧部件11将在后面，参照图3做详细描述。

Z轴的方向与X轴和Y轴的方向垂直，但是Z轴与X轴和Y轴中的任何一个轴都不在同一个平面上。

旋转抓紧部件11还可以由电机减速器14(图1)以传统的方式操作，电机减速器14由支架13支撑，它使抓紧部件11、鞋坯4绕C1旋转的垂直轴旋转，这个垂直轴通常不同于垂直Z轴。

也就是说，用于抓紧鞋坯4的旋转抓紧部件11可以由电机7带动沿着Y轴移动，可以由电机12带动沿着Z轴移动，也可以由电机减速器14带动绕着C1轴旋转。

按照说明，刀具台板5可以依靠电机15使其沿着X轴移动，电机15旋转螺杆16，螺杆与同刀具台板5成一整体的导向螺母17相啮合，刀具台板显然沿着两个水平的导轨(末画出)滑动；后面将参照图4，详细解释说明安装到刀具台板5上的电机18，使旋转刀具6绕着垂直轴C2转动。

因此，通过鞋坯4本身和旋转刀具6的相对复合移动，切削鞋坯4，生产出加工好的原始模型。按照说明，鞋坯4可以沿着Y轴和Z轴运动，并绕C1轴转动，同时旋转刀具6可以沿着X轴移动并且绕C2轴转动。作为两者的相对运动，最少从理论上来讲，显然是把旋转刀具6指定成某种运动，在图1和图2的实施例中，把这种运动指定给鞋坯4。

鞋坯4沿着X，Y和Z轴的直线运动，绕轴C1的转动，以及旋转刀具6绕C2的转动，就已经能够把整个鞋坯4切削加工好，包括脚趾4b和跟部4c(图3)，这样，就省去了高成本的加工处理，不用去除原始模型的脚趾和跟部部分留下的多余材料。另外，按照说明，最好使用具有高切削速度的环形旋转刀具6，这样，就可以在15-20分钟之内把鞋坯4制成加工好的原始模型；把这样的旋转刀具6与足够多的通道数结合起来，就可以得到确保样品鞋满意成形的原始模型。

所有这些操作，沿着X，Y，Z轴运动，绕轴C1，C2转动，通道的数目等，都是由源于CAD文件的专用CAM控制的，这些操作放置在中央电子控制单元19中，中央电子控制单元由操作者通过键盘20和显示器21来控制。

图3说明了用于抓紧鞋坯4的旋转抓紧部件11，图中还包括了原始模型结构方面的一个改进。

首先，操作者在鞋坯4上最少钻两个通孔4d，两个通孔的中轴线与鞋坯4的上基准面基本平行，并且通过这两个通孔插入两个相对应的套筒22，套筒22有螺纹横向通孔22a，在通孔22a中，旋进两个相对应的螺纹连接件23，来把平板11a锁合到鞋坯4的上基准面上。每一个连接件23的端部23a，在相对应的位置11b内是插栓式可插入的，在相对的位置11b里，操作每一个相应的气动锁合部件11c，使鞋坯4与旋转抓紧部件11的支架11d连为一体。

如上所述，尤其在图3中，旋转抓紧部件11使鞋坯的上基准面4a相对于轴C1倾斜30度角α。

再参照图4a，4b，电机18通过插在环形旋转支架26的凹槽25内的皮带24，使与工具台板5连成一体的旋转刀具6绕轴C2转动，环形旋转支架依次包括由一对支座27支持的轴26a，最少支持三个基本上呈截锥体形切削器28(图4b)的环形元件26b，切削器的刀刃28a相对于环形元件26b稍微有点凸出。

支持轴26a的支座27是由与刀具台板5连成一体的叉形接头29支持，正如所述，刀具台板沿X轴是可移动的，并且明显的是，刀具台板还支持着电机18(图1)，电机18通过皮带24和凹槽25来转动旋转刀具6。

如图4b所示，通过螺栓30和一个相应的螺母31，把每一个切削器28固定到环形元件26b上，螺栓和螺母夹紧两个中间元件32a，32b，中间元件分别靠在切削器28的边缘28b上和环形元件26b的边缘26c上。因此，很容易把螺母31分别旋进螺栓30中，把切削器28双向锁合到环形元件26b上。

参照图2，机器1还包括一个测量轨迹检测器33，该检测器也用来数字化加工好的原始模型，例如模型工修整过的模型，检测器还包括采用公知方法的检测元件，它由合适的公知机械装置来完成。

测量轨迹检测器33有一些很有趣的申请。实际上，一旦在机器1上的切削加工完成了，半光面处理的原始模型就可以从机器1上取下，手工进行修整，然后，再把加工好的原始模型装到机器1上，机器上仍保留着旋转抓紧部件11原来的记忆。

正如所述，测量轨迹检测器33可以用来确定原始模型的最后形状，利用中央电子控制单元19的帮助，把最后形状转化成一个文件，这个文件可以可以通过电子数据传送网，传送到用于加工模型的模型车间。

Claims (16)

1、一种用于生产制鞋业附件的机器(1)，机器(1)的特征在于其包括：

—抓紧鞋坯(4)的部件(11)；以及

—沿着三个相互垂直的座标轴(X，Y，Z)有选择地移动上述鞋坯(4)以及旋转刀具(6)的部件(3，5)，该部件绕第一垂直轴(C1)有选择地旋转鞋坯(4)，绕第二垂直轴(C2)有选择地旋转旋转刀具(6)。

2、按照权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：

—上述部件(11)在上述鞋坯(4)的上基准面(4a)上抓紧上述鞋坯(4)；

—上述部件(3)沿着两个互相垂直的的座标轴(Y，Z)移动上述鞋坯(4)，并且绕垂直轴(C1)转动上述鞋坯(4)，并且

—上述部件(5)沿着垂直于上述两个轴(Y，Z)的第三轴(X)移动上述旋转刀具(6)，上述旋转刀具(6)把上述鞋坯(4)加工成形，制成上述附件。

3、按照权利要求2所述的机器(1)，其特征在于：上述部件(11)使鞋坯的上基准面(4a)相对于上述轴(C1)倾斜30度角(α)。

4、按照权利要求1或2所述的机器(1)，其特征在于：上述附件是用于设计出鞋模型的原始模型。

5、按照权利要求2所述的机器(1)，其特征在于：上述部件(3，5)和上述旋转刀具(6)对上述鞋坯(4)的脚趾(4b)和跟部(4c)都进行加工，生产出一个脚趾和跟部都已加工好的原始模型。

6、按照权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：上述旋转刀具(6)绕平行于上述轴(Y，C1)的轴(C2)转动。

7、按照权利要求6所述的机器(1)，其特征在于：上述旋转刀具(6)是一个环形刀具(6)，它包括装到环形元件(26b)上的至少一个切削器(28)。

8、按照权利要求7所述的机器(1)，其特征在于：上述至少一个切削器(28)大体上呈截锥体形，其中刀刃(28a)位于上述截锥体的长端底部。

9、按照权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：上述部件(3，5)和上述旋转刀具(6)所进行的操作是由中央电子控制单元(19)控制的。

10、按照权利要求9所述的机器(1)，其特征在于：上述中央电子控制单元(19)通过系统(CAM)处理来自于系统(CAD)的数据。

11、按照权利要求11所述的机器(1)，其特征在于：上述系统(CAM)根据上述鞋坯(4)的上基准面(4a)确定并控制上述部件(3，5)和上述旋转刀具(6)的运动。

12、按照权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：还包括一个使加工好的原始模型数字化的测量轨迹检测器(33)。

13、一种制鞋业的附件，其特征在于：该附件是在以上任何一个权利要求所限定的机器(1)上生产出来的。

14、一种用于制鞋的原始模型，该模型的特征在于它是在权利要求2-12中任何一个权利要求所限定的机器(1)上生产出来的。

15、一种生产制鞋业附件的方法；该方法的特征在于包括以下步骤：

—通过鞋坯的上基准面抓紧鞋坯；

—沿着三个互相垂直的座标轴(X，Y，Z)中的两个座标轴(Y，Z)移动上述鞋坯，绕一垂直轴(C1)旋转上述鞋坯；并且

—沿着所述三个座标轴(X，Y，Z)中的另一个座标轴(X)移动旋转刀具；上述旋转刀具把上述鞋坯加工成形，生产出上述附件。

16、按照权利要求15所述的方法，其特征在于：上述附件是用于制鞋垢原始模型。

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