CN113453579B - 用于制造鞋的鞋楦 - Google Patents
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Abstract
一种鞋楦，该鞋楦包括位于其外部表面处的抓持区域(10)。鞋楦由沿着预定的分层路径的挤压材料的分层件制成，该预定的分层路径在鞋楦自身内部限定出至少一个腔，所述至少一个腔由鞋楦的包括挤压材料的分层件的实心部分(15)来限定，使得鞋楦的腔和实心部分是通过沿着所述预定的分层路径来对所述材料进行挤压而同时形成的。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造鞋的鞋楦。
背景技术
众所周知，用于生产鞋的鞋楦具有再现足部形状的结构。根据通常是自动化或半自动化处理的工艺将鞋组装在鞋楦上。为此目的，鞋楦可以设置有要由自动化操纵器来操纵的抓持点，该自动化操纵器根据要执行的特定加工操作而使鞋楦在一个或更多个加工站内沿着预定的轨迹移动。
众所周知，鞋楦主要是从塑料材料块开始通过移除材料来获得的，该塑料材料块旨在于通常使用CAD/CAM技术来呈现出预定的形状和尺寸。
已知的鞋楦的缺点来自于它们的重量以及来自在它们的生产时对材料的过度使用。这些缺点既存在于直接的经济方面，即与原材料的成本和运输成本有关，也存在于环境方面。
WO 2006/111995 A1公开了一种在外表面上具有凹槽的鞋楦，所述凹槽可以通过操纵夹持件来接合。
US 2019/0152149 A1公开了使用3D打印机来对可以在制造鞋时使用的鞋楦进行制作，并且该鞋楦包括外部部分和对中空空间进行限定的内部部分、设置在外部部分与内部部分之间的固化的填充物。
发明内容
本发明的主要目的是大幅地减少上述的缺点。
根据本发明，该结果通过采用对具有在权利要求1中所公开的特征的鞋楦进行制造的想法而实现。本发明的其他特征是从属权利要求的主题。
由于本发明，可以在不影响鞋的寿命的情况下使根据本发明生产的鞋的重量减少，其中，经济和环境效益与原材料的较低使用相关。此外，根据本发明的鞋楦可以适当地设置有抓持区域，以用于借助于自动化操作器来对该鞋楦进行操纵，使得鞋生产周期不会受不利影响。而且，本发明避免使用填充物来制造鞋楦。
附图说明
由于以下描述和所附的附图，本发明的这些和另外的优点和特征对于本领域的每个技术人员来说将更好地理解，所述描述和附图作为本发明的实际示例给出，但不应被认为在限制性意义上，在附图中：
-图1和图2是示出了根据本发明的鞋楦的外部外观的两个立体图；
-图3是图1和图2的鞋楦的部分透明的示意性侧视图；
-图4是图1和图2的鞋楦的部分透明的示意性正视图；
-图5是根据图3的B-B线截取的截面图；
-图6是根据图4的A-A线截取的截面图；
-图7至图11示出了本发明的可能的实际实施方案；
-图12至图13示出了本发明的另外的实施方案的模式；
-图14是可以通过执行根据本发明的方法而获得的鞋楦的纵向截面的示意图；
-图15至图16示出了可以通过执行根据本发明的方法而获得的另一鞋楦的两个立体图。
具体实施方式
简化至鞋楦的基本结构并且参照所附的附图标记，根据本发明的鞋楦(1)具有包括抓持区域(10)的类型，该抓持区域例如在鞋楦的顶部部分处。例如，在鞋楦(1)的所述抓持区域(10)中，可以在相对于鞋楦的顶部部分的相反位置中设置有两个凹槽(11)，以便于通过具有夹持件的自动化操纵器来对所述鞋楦进行抓持，因此，该夹持件的卡爪可以对形成有凹槽(11)的鞋楦进行抓持。在鞋楦(1)的上部表面上，鞋楦(1)的顶部部分可以设置用于便于使自动化操纵器在鞋楦(1)上居中的竖向盲孔(12)。通过夹持件机械操纵器对鞋楦进行抓持、操纵和释放的操作，以及该夹持件机械操纵器的结构和操作对于本领域的技术人员来说是已知的，并且因此将不再另外描述。而且，在鞋楦(1)的背侧中设置有水平盲孔(13)。例如，在所述孔(13)中可以插入自身已知的RFID类型的装置，以跟随鞋楦在鞋类组装线中的运动。有利地，鞋楦(1)是中空的，即该鞋楦(1)具有一个或更多个内部腔。根据附图中所示，鞋楦(1)可以具有细胞状(cellular)或肺泡状(alveolar)结构。在附图中，由所述结构所限定的腔或内部单元用附图标记“14”来指示。这种结构意味着用于生产鞋楦(1)的材料的数量较少，并且减轻了该鞋楦的重量。换句话说，单元(14)是鞋楦(1)的内部腔并且由用于制造所述结构(15)的材料、即构成鞋楦的实心部分的材料来限界。
所述腔或单元(14)的几何形状可以是任意的，并且单元(14)不必彼此相同。
参照在图3至图6中所示的示例，单元(14)根据它们在鞋楦(1)中的位置以不同的方式在几何学上成形，其中，较大体积的单元普遍位于鞋楦的中央部分中，并且较小体积的单元普遍位于鞋楦的前部部分、后部部分和顶部部分中。
鞋楦(1)可以通过“添加制造”(AM)来生产，即允许借助于材料的分层沉积来生产出几何形状已知的三维物品的过程。通常，所述过程包括物品的软件建模的步骤，该物品的尺寸和几何特征包含于CAD文件中。该文件随后被转换为STL格式，该STL格式将表面划分为一系列的“片”，然后一系列的“片”通过3D打印机构用于层的构建。因此所获得的输出被发送至3D打印机构，在该3D打印机构中实质上是进行物品的生产，在该过程结束时将该物品从机器移除、对该物品进行清洗、并且可选地将该物品发送至后期生产阶段，所述后期生产阶段可以根据所使用的材料和精加工所需特征来提供特定的处理。参照上述鞋楦(1)，后期生产的步骤可以包括例如如在同一鞋楦的其他区域(鞋垫区域、稍部区域等)中，在孔(12)中对衬垫或强化金属箔进行应用，和/或表面精加工操作。
根据本发明，可以执行在下文中所公开的方法来制造鞋楦。
将用于生产鞋楦(1)的材料送入由挤压头部所提供的熔化喷嘴。该挤压头部连接至使其沿着预定的路径移动的致动器，同时所述材料被挤压并且在所述材料被冷却和固化的预定的位置中逐层沉积。
根据本发明的鞋楦的实心部分、即鞋楦的形成有腔(14)的部分通过由所述挤压头部来挤压的材料而制成。换句话说，根据本发明的鞋楦由沿着预定的分层路径的挤压的材料的分层件构成，该预定的分层路径在鞋楦自身内部限界出至少一个腔，所述至少一个腔由鞋楦的包括挤压材料的所述分层件的实心部分(15)来限界，使得通过沿着所述预定的分层路径挤压所述材料来同时形成鞋楦的腔和实心部分。
参照在图7至图11中所示的示例，将涂覆有环氧树脂的碳纤维的加热纱线(F)送入由机械臂(BR1)承载的挤压头部(TE)，该机械臂(BR1)又在对应的固定支撑件(SB)上。机械臂(BR1)允许根据相对于发生分层的平台(PF)的不同空间取向来对挤压头部进行定向。在该示例中，平台(PF)适于旋转和振动(如图8中的轴线“x”和“y”所示，所述轴线是可以供平台PF旋转的轴线)，并且该平台(PF)由对应的一对致动器(A1、A2)来驱动，所述致动器允许根据编程的运动方案来使该平台移动，从而对平台(PF)的运动以及由机械臂(BR1)所承载的挤压头部(TE)的运动进行协调。具有所述致动器(A1、A2)的平台(PF)安装在固定的支撑结构(SP)上。
替代性地，如在图12和图13中所示，平台(PF)由与对挤压头部(TE)进行承载的机械臂不同的另外的机械臂(BR2)来支撑，使得挤压材料的沉积源自两个机械臂(BR1)与(BR2)的协调运动。另外的臂(BR2)也安装在相应的固定支撑件(S2)上。
在这两种情况下，平台(PF)可以设置有穿孔的上部表面(AS)，该上部表面有利于将材料的第一层固定在同一平台上，并且防止正在制造的鞋楦在平台(PF)移动时从平台(PF)落下。因此形成在鞋楦的下侧上的突出部如果高度相对于所需的精加工而言过高，则可以在后期生产中通过简单的研磨操作而容易地消除。
根据本发明的简化的实施方式，平台(PF)在固定的支撑件上。
机械臂(BR1、BR2)是例如六轴机械臂。例如，每个机械臂(BR1、BR2)是商业上称为Fanuc LR Mate 200ID4S的机械臂，该机械臂由申请人用于上述方法的实验。
通过机械臂来使挤压头部移动，并且可能如上文所公开的使平台(PF)围绕两个不同的轴线移动，可以为鞋楦(1)提供非常复杂的结构。
如在图14中示意性地所示，鞋楦(1)在内部可以是完全中空的。在这种情况下，制作鞋楦(1)的材料可以具有可变的厚度，即在使用时将会经受较大机械应力的一些区域中具有增加的厚度。
鞋楦(1)不必如在图1至图6中所示的示例中是单件鞋楦。实际上，鞋楦(1)可以包括例如彼此互补关联的两个元件(1A、1B)。在这种情况下，鞋楦(1)的每个元件可以如上所述通过AM过程来制造，该AM过程特别地使用安装在机械臂的臂上的挤压头部，该机械臂如前面提到的机械臂(BR1)。另外，在这种情况下，类似于上述参照本发明的实施方式的其他示例所描述的，执行分层的平台可以是固定的或者是可移动的。
在实践中，就所描述和所示的单独元件而言，所有的构型细节均可以以任何等同的方式变化，而不因此背离所采用的解决方案思想的范围，并且由此保持在根据以下权利要求所准许的本专利的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于制造鞋楦的方法，所述鞋楦包括位于所述鞋楦的外部表面处的抓持区域(10)，所述方法的特征在于，所述方法包括：沿着预定的分层路径对挤压材料进行分层，所述预定的分层路径在所述鞋楦内部限定出至少一个腔，至少一个所述腔由所述鞋楦的包括挤压材料的分层件的实心部分(15)来限定；以及使所述鞋楦的所述腔和所述实心部分通过沿着所述预定的分层路径来对所述材料进行挤压而同时形成，其中，所述鞋楦具有细胞状或肺泡状结构，其中所述腔根据所述腔在所述鞋楦中的位置而以不同的方式在几何学上成形，其中，较大体积的腔普遍位于所述鞋楦的中央部分中，并且较小体积的腔普遍位于所述鞋楦的前部部分、后部部分和顶部部分中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述抓持区域(10)中形成有抓持凹槽(11)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述凹槽处于与所述鞋楦的顶部部分相反的位置中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述鞋楦的上部表面上，所述鞋楦的顶部部分具有竖向盲孔(12)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鞋楦包括位于脚的背部的区域中的水平盲孔(13)，所述水平盲孔(13)用于RFID类型的装置的插入。
6.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述分层件是通过由机械臂(BR1)支撑的挤压头部(TE)来制成的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述机械臂(BR1)是具有六个自由度的臂。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分层件是在固定的或移动的平台(PF)上制成的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述平台(PF)是移动的并且围绕两个轴线(x、y)转动和倾斜的。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述平台(PF)是移动的并且通过第二机械臂(BR2)来支撑的。
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