CN118358195A - 自动化制鞋装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动化制鞋装置,包含底模单元、二个侧模单元、压模单元及控制单元,其中底模单元包含供选择性设置鞋面的鞋楦模;二个侧模单元受驱动以可开合地设置于底模单元的两侧;压模单元受驱动以相对于底模单元移动;控制单元用以:控制二个侧模单元朝底模单元移动而形成结合状态,使得二个侧模单元包围鞋楦模以共同定义供放置底料的模穴;控制压模单元朝底模单元移动,以热压置于模穴中的底料而形成鞋制品或鞋部件;以及控制压模单元及二个侧模单元移动远离底模单元,以容许鞋制品或鞋部件自鞋楦模取下。
Description
技术领域
本发明是关于一种自动化制鞋装置;具体而言,本发明是关于一种降低工时提升产能的自动化制鞋装置。
背景技术
鞋制品是日常生活中不可或缺的民生用品。鞋制品通常包含鞋面及鞋底。一般鞋面常用皮革、塑料及织物等材料制成,而针织鞋面因其高透气性及穿着舒适性已成为现今鞋制品的发展重点之一。鞋底通常包含中底及/或大底并可由发泡材料或橡胶材料制成,而现今通过发泡材料制成的鞋底已逐渐成为主流。
现有制作鞋制品时,通常分别制作鞋面及鞋底(例如中底及大底),再通过涂布粘合剂将鞋面及鞋底压合,制造程序不但复杂,又影响制鞋效率。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种自动化制鞋装置,其利用控制单元控制各制鞋单元的操作,以减少人力、降低生产成本,有效降低模具组装/拆卸所需的工时,实质提升产能。
本发明的另一目的在于提供一种自动化制鞋装置,其可应用于多种鞋制品或鞋部件的制造,例如以一体成形方式结合中底(及大底或饰片)与鞋面的鞋制品、或以发泡材制造大底或中底(及含大底及/或饰片)的鞋底。
于一实施例,本发明提供一种自动化制鞋装置,其包含底模单元、二个侧模单元、压模单元及控制单元,其中底模单元包含鞋楦模,鞋楦模供选择性设置鞋面;二个侧模单元受驱动以沿第一方向可开合地设置于底模单元的两侧;压模单元受驱动以沿垂直第一方向的第二方向相对于底模单元移动;控制单元用以:控制二个侧模单元朝底模单元移动而形成结合状态,使得二个侧模单元包围鞋楦模以共同定义供放置底料的模穴;控制压模单元朝底模单元移动,以热压置于模穴中的底料而形成鞋制品或鞋部件;以及控制压模单元及二个侧模单元移动远离底模单元,以容许鞋制品或鞋部件自鞋楦模取下。
于一实施例,底模单元为可移动地设置,以沿第三方向移动接近或远离作业区域,且压模单元及二个侧模单元受驱动以相对于位于作业区域的底模单元移动,第三方向垂直于第一方向及第二方向。
于一实施例,控制单元控制至少一驱动单元,以使至少一驱动单元分别驱动二个侧模单元、压模单元及底模单元的移动。
于一实施例,二个侧模单元各包含侧模座及侧模,且侧模座及侧模可拆卸地卡合。压模单元包含压模座及压模,且压模座及压模可拆卸地卡合。底模单元包含底模座,且底模座及鞋楦模可拆卸地卡合。
于一实施例,侧模座、压模座及底模座的至少一者具有温控装置及感温器,温控装置依据感温器感测的温度调节侧模座、压模座及底模座的至少一者的温度以达热压温度或脱模温度。
于一实施例,侧模具有饰片容置部,且饰片容置部供设置饰片。
于一实施例,本发明的自动化制鞋装置还包含入料单元,其中入料单元可相对于底模单元移动,以填充底料至模穴。
于一实施例,入料单元包含底料供应器及入料器,其中底料供应器供应底料至入料器,且入料器可相对于模穴移动,以容许底料经由入料器进入模穴。
于一实施例,底料供应器包含底料容器及份量分配器,其中底料容器容纳底料,且份量分配器用以分配预设量的底料至入料器。
于一实施例,本发明的自动化制鞋装置还包含大底供应座,供承载大底部件,其中大底供应座移动至压模单元下方,以容许压模单元自大底供应座拾取大底部件。
于一实施例,本发明的自动化制鞋装置还包含机械手臂,移动于装载位置及待拾取位置之间,以将承载有大底部件的大底供应座自装载位置转移至待拾取位置,供压模单元拾取大底部件。
于一实施例,本发明的自动化制鞋装置还包含入料单元,其中入料单元与大底供应座设置于压模单元沿第三方向的相对两侧,大底供应座与入料单元沿第三方向相对移动,以使大底供应座移动至压模单元下方,且入料单元移动至大底供应座下方并与模穴对准,第三方向垂直于第一方向及第二方向。
于一实施例,当压模单元拾取大底部件时,入料单元填充底料至模穴。
于一实施例,入料单元包含底料供应器及入料器,底料供应器供应底料至入料器,且入料器可相对于模穴移动,以容许底料经由入料器进入模穴。
于一实施例,本发明的自动化制鞋装置还包含输送单元,其中输送单元输送底模单元接近或远离作业区域。
于一实施例,本发明的自动化制鞋装置包含多个底模单元,且输送单元依序输送多个底模单元至作业区域,以进行鞋制品或鞋部件的制作。
于一实施例,侧模座及侧模、压模座及压模、或底模座及鞋楦模是通过气压接合方式可拆卸地卡合。
于一实施例,鞋部件包含大底、中底、包含中底及大底的鞋底、具有饰片的中底、或包含有饰片的中底及大底的鞋底,且鞋制品包含中底与鞋面一体成形的鞋制品、中底、大底与鞋面一体成形的鞋制品、具有饰片的中底与鞋面一体成形的鞋制品、具有饰片的中底、大底与鞋面一体成形的鞋制品。
于一实施例,入料单元包含底料供应器及入料器,其中底料供应器供应底料至入料器,且入料器将底料以超临界流体状态供应至模穴。
于一实施例,入料器包含:混合单元及挤出单元,其中混合单元用以将底料与气体混合,以形成超临界流体状态的混合物,挤出单元将混合物挤出至模穴。
于一实施例,压模单元具有入料通道,混合单元在压模单元朝模穴移动以封闭模穴后朝压模单元移动以接合入料通道,以容许挤出单元经由入料通道将混合物挤出至模穴。
于一实施例,该压模单元包含压模座、第一压模及第二压模。第一压模连接于压模座及第二压模之间,第一压模与第二压模可拆卸地卡合。第一压模形成有第一通道部,第二压模形成有第二通道部,当第一压模与第二压模卡合时,第一通道部连通第二通道部以形成入料通道。
于一实施例,二个侧模单元分别形成有入料槽。当二个侧模单元形成结合状态时,二个侧模单元的该些入料槽对应连通以形成入料通道。
于一实施例,入料器还包含驱动单元,驱动单元驱动混合单元及挤出单元水平移动,以使混合单元接合或脱离入料通道。
于一实施例,入料器还包含升降装置,升降装置用以驱动混合单元及挤出单元相对于入料通道上升或下降。
于一实施例,入料器及压模单元皆具有温控装置,温控装置在入料器将底料供应至模穴期间,使底料保持为超临界流体状态。
相较于现有技术,本发明的自动化制鞋装置在入料前可使各模具单元自动结合及定位,有效降低模具组装/拆卸所需的工时,并提高定位的精确度,实质提升产能。再者,本发明的自动化制鞋装置可通过温控装置,有效调节模具的温度达热压温度或脱模温度,有助于热压程序或脱模程序的进行。此外,本发明的自动化制鞋装置可通过气压式接合模座及模具,以达到快速更换不同鞋模尺寸的模具,有助于制造不同尺寸的鞋制品或鞋部件。再者,本发明的自动化制鞋装置可通过输送单元依序输送多个底模单元,实质不间断地进行鞋制品或鞋部件的制作,提升大量生产的可行性。
附图说明
图1为本发明一实施例的自动化制鞋装置的示意图。
图2至图8为图1的自动化制鞋装置于不同操作状态的示意图,其中:
图3为图2的自动化制鞋装置于不同视角的示意图,
图4B为图4A的自动化制鞋装置于不同视角的示意图,
图7B为图7A的局部放大图。
图9A为本发明一实施例的侧模的示意图。
图9B为本发明一实施例的侧模单元的侧模座及侧模的示意图。
图9C为本发明一实施例的侧模座的方块图。
图10A为本发明的一实施例的大底供应单元的示意图。
图10B为本发明的一实施例的入料器的示意图。
图11为本发明另一实施例的自动化制鞋装置的示意图。
图12为本发明一实施例的自动化制鞋装置的控制方块图。
图13为本发明另一实施例的自动化制鞋装置的示意图。
图14至图16为图13的入料单元的填料操作的示意图。
图17至图22为图13的自动化制鞋装置于不同操作状态的示意图。
图23A至图23C为具有不同入料通道的压模单元的示意图。
图24A及图24B分别为本发明不同实施例的侧模的示意图。
图25至图30为应用图24A的侧模的自动化制鞋装置于不同操作状态的示意图。
主要元件符号说明:
1、1’自动化制鞋装置
10底模单元
12底模座
14鞋楦模
20、20A、20B侧模单元
21B接合部
22A、22B侧模座
23B接合部
24A、24B侧模
25加热装置
26A、26B饰片容置部
27冷却装置
28A、28B卡合部
29感温器
30 压模单元
32 压模座
34 压模
34a第一压模
34b第二压模
342、342’、342”入料通道
342a第一通道部
342b第二通道部
344容置空间
346接合部
38锁固件
40控制单元
50驱动单元
52驱动器
54推杆
60、60’入料单元
62底料供应器
622底料容器
624份量分配器
64入料器
642入料漏斗
6424启闭开关
644漏斗滑动架
6442滑槽
6444驱动器
66入料器
662混合单元
662a进料部
662b进气部
662c筒状本体
662d出料部
664挤出单元
664a螺杆
666温控装置
667轨道
668承载台
669升降装置
70机械手臂
80输送单元
90大底供应单元
92大底供应座
94承板
96大底滑动架
962滑槽
964驱动器
100模穴
200鞋制品
201入料通道
201A、201B入料槽
210鞋面
220中底
230大底部件
300底料
300a混合物
1000工作台
1100台面
1110轨道
1200支撑架
SP支撑面
具体实施方式
在附图中,为了清楚起见,放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。应当理解,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时,其可以直接在另一元件上或与另一元件连接,或者中间元件可以也存在。相反,当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时,不存在中间元件。如本文所使用的,“连接”可以指物理及/或电性连接。再者,“电性连接”或“耦合”可为二元件间存在其它元件。
应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分,但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。
这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的,而不是限制性的。如本文所使用的,除非内容清楚地指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式,包括“至少一个”。“或”表示“及/或”。如本文所使用的,术语“及/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”及/或“包括”指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件的存在及/或部件,但不排除一个或多个其它特征、区域整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。
除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义,并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义,除非本文中明确地这样定义。
本发明提供一种自动化制鞋装置,其可应用于制作鞋部件(例如鞋底部件)及/或一体成形的鞋制品(例如针织鞋)。举例而言,鞋部件可包含以发泡材料制造的大底、中底、结合饰片的中底、结合中底及大底的鞋底、结合中底、大底及饰片的鞋底,但不以此为限。一体成形的鞋制品可包含鞋面及中底、鞋面及具有饰片的中底、鞋面及具有中底及大底的鞋底、鞋面及具有饰片的中底及大底的鞋底等,但不以此为限。于后参考附图,详细说明本发明的自动化制鞋装置及其操作的细节。
如图1及图2所示,于一实施例,自动化制鞋装置1包含底模单元10、二个侧模单元20A、20B、压模单元30及控制单元40(参见图12)。底模单元10包含鞋楦模14,且鞋楦模14供选择性设置鞋面210(参见图1或图7B)。二个侧模单元20A、20B受驱动以沿第一方向(例如Y轴方向)可开合地设置于底模单元10的两侧(例如图1为分开状态,图2为结合状态)。压模单元30受驱动以沿垂直第一方向的第二方向(例如Z轴方向)相对于底模单元10移动。控制单元40用以控制二个侧模单元20A、20B及压模单元30的移动。举例而言,控制单元40用以:(1)控制二个侧模单元20A、20B朝底模单元10移动而形成结合状态,使得二个侧模单元20A、20B包围鞋楦模14以共同定义供放置底料的模穴100(参见图2);(2)控制压模单元30朝底模单元10移动,以热压置于模穴100中的底料而形成鞋制品或鞋部件(参见图7A、图7B或图8);(3)控制压模单元30及二个侧模单元20A、20B移动远离底模单元10,以容许鞋制品或鞋部件自鞋楦模14取下(参见图7A、图7B或图8)。
具体而言,自动化制鞋装置1可包含至少一驱动单元50,控制单元40可控制至少一驱动单元50,以使至少一驱动单元50分别驱动二个侧模单元20A、20B及压模单元30。举例而言,二个侧模单元20A、20B及压模单元30可连接各自对应的驱动单元50,且驱动单元50连接控制单元40。控制单元40可依据工艺参数设定独立地控制二个侧模单元20A、20B及压模单元30各自对应的驱动单元50,以使二个侧模单元20A、20B及压模单元30进行工艺所需的操作。举例而言,控制单元40可为中央处理单元或主机电脑,其装设有操控自动化制鞋装置的各单元所需的软件及/或硬件,以进行制鞋的程序。驱动单元50可为任何可提供动力以驱使对应模具单元移动的驱动单元。于一实施例,驱动单元50可包含驱动器52及推杆54。驱动器52用以提供动力,且推杆54连接于驱动器52及对应单元(例如侧模单元20A、20B及压模单元30)之间,用传递驱动器52的动力以驱使对应单元移动。举例而言,驱动器52可为气动式或液动式驱动器、步进马达、滚珠螺杆马达、伺服马达等,但不以此为限。此外,依据实际应用,驱动单元50可包含速度控制器,用以控制对应单元的移动速度,以使对应单元平稳移动避免发生暴冲。
各模具单元可包含模座及模具,且模座及模具较佳为可拆卸地卡合。具体而言,二个侧模单元20A、20B可各包含侧模座(例如22A、22B)及侧模(例如24A、24B),且侧模座22A(或22B)及侧模24A(或24B)可拆卸地卡合。压模单元30可包含压模座32及压模34,且压模座32及压模34可拆卸地卡合。底模单元10可包含底模座12,且底模座12及鞋楦模14可拆卸地卡合。侧模座22A(或22B)及侧模24A(或24B)、压模座32及压模34、或底模座12及鞋楦模14之间较佳通过气压接合方式可拆卸地卡合。参见图9B,以侧模单元20B为例,侧模座22B及侧模24B分别具有对应的接合部21B及23B,通过控制气压的大小可使得侧模座22B及侧模24B快速的接合及拆卸。举例而言,侧模座22B及侧模24B之间可通过加压充气,而使对应的接合部21B及23B形成紧密接合。相对地,侧模座22B及侧模24B之间可通过降压泄气,而使得对应的接合部21B及23B形成彼此可拆卸的状态。由此,可达到快速更换不同鞋模子尺寸的模具,有助于制造不同尺寸(或不同类型)的鞋制品或鞋部件。具体而言,侧模座22B及侧模24B较佳具有二组对应的接合部21B及23B(即二个气压接合点),且侧模座22B及不同尺寸侧模24B的二组对应的接合部21B及23B之间的间距皆相同。以二组对应的接合部21B及23B的相对位置的中心作为模具(例如侧模24B)的开模原点,便可每次以气压接合方式快速更换不同鞋模尺寸(或类型)的模具(例如侧模24B),使得同一模座(例如侧模座22B)可接合不同鞋模尺寸(或类型)的模具(例如侧模24B)并将模具(例如侧模24B)定位在原点位置。于此虽以图9B的侧模单元20B为例说明模座及模具之间的气压接合,但不以此为限。依据实际应用,模座及模具之间可应用任何合宜的可拆卸方式接合,例如卡合、锁固等。此外,虽未绘示,侧模单元20A可具有与侧模单元20B类似的接合机制,且压模座32及压模34之间、或底模座12及鞋楦模14之间亦可具有与接合部21B及23B类似的接合部,而可达到同一模座(例如压模座32、底模座12)可快速接合不同鞋模尺寸的模具(例如压模34、鞋楦模14)并将模具定位在原点位置,于此不再赘述。
再者,侧模座22A及22B、压模座32及底模座12的至少一者具有温控装置(例如25、27)及感温器(例如29)。温控装置依据感温器感测的温度调节侧模座22A及22B、压模座32及底模座12的至少一者的温度以达热压温度或脱模温度。具体而言,参考图1、图2及图9C所示,于此实施例,以侧模座22A及22B为例说明,侧模座22A及22B可包含作为温控装置的加热装置25及冷却装置27以及感温器29。控制单元40可依据感温器29感测的温度控制加热装置25或冷却装置27的操作,以使得侧模座22A及22B(及侧模24A、24B)的温度可达到符合工艺参数的热压温度或脱模温度。举例而言,模具(例如侧模24A、24B、压模34及鞋楦模14)较佳由导热材料制成,例如金属材料,尤其是铝或铝合金材料,使得模座(侧模座22A、22B、压模座32及底模座12)通过温控装置(例如加热装置25及冷却装置27)来调节模具的温度,以利于热压程序及脱模程序的进行。于一实施例,加热装置25可实施为加热器,其可通过电能转换成热能或利用导入热流体进行加热。冷却装置27可实施为冷凝管,其可利用导入冷却剂(或流体)进行冷却。感温器29可实施为热感应器,用以测量模座的温度。当进行热压程序时,加热装置25操作加热模座(及模具)以达到热压温度,例如120℃至150℃。当进行脱模程序时,冷却装置27操作冷却模座(及模具)以达到脱模温度,例如70℃至90℃。在此须注意,上述热压温度或脱模温度可依据实际应用(例如底料的性质)而改变。此外,虽未绘示,压模座32或底模座12亦可具有与侧模座22A、22B类似的温控装置及感温器,而可达到热压温度或脱模温度,于此不再赘述。
如图1及图2所示,于此实施例,底模单元10包含一个鞋楦模14,但不以此为限。依据实际应用,底模单元10可包含一个以上的鞋楦模14(例如,底模单元可仅包含一个鞋楦模或包含两个以上相同或不同的鞋楦模)。侧模24A、24B具有对应于鞋楦模14数量的形状。当二个侧模单元20A、20B朝底模单元10移动形成结合状态时,二个侧模24A、24B包围鞋楦模14,以共同定义模穴100。于此实施例,当底模单元10包含两个以上的鞋楦模14且二个侧模24A、24B包围鞋楦模14而形成两个以上的模穴100时,各模穴100之间较佳互不相通,以形成相互分离的两个以上的鞋制品或鞋部件,而可免除后续的分离、修整程序。再者,如图9A所示,二个侧模24A、24B之间较佳具有对位或卡合部28A及28B。当二个侧模单元20A、20B朝底模单元10移动形成结合状态时,二个侧模24A、24B的卡合部28A及28B相互结合,以达到定位状态。于一实施例,卡合部28A及28B可分别为对应的凸部及凹部,二个侧模24A、24B相互结合时,凸部可伸入对应凹部,以形成定位。再者,如图9A所示,侧模24A及24B可选择性具有饰片容置部26A、26B,用以供设置饰片。举例而言,饰片容置部26A、26B可为形成于侧模24A、24B的凹槽,当中底需要设置装饰或识别的饰片时,饰片可先分别设置于侧模24A及24B的饰片容置部26A、26B。当二个侧模单元20A、20B朝底模单元10移动而形成结合状态时,位于饰片容置部26A、26B的饰片面对模穴100。当热压置于模穴100中的底料而形成鞋制品或鞋部件时,饰片即嵌合在鞋制品或鞋部件的中底(或鞋底)的侧边。
如图1及图2所示,底模单元10较佳设置于自动化制鞋装置的作业区域,以利自动化制鞋的操作。具体而言,作业区域是指涵盖压模单元30及二个侧模单元20A、20B的移动方向的相会区域,例如Y轴方向及Z轴方向的交会区域。于一实施例,底模单元10可固定设置于作业区域,但不以此为限。于另一实施例,底模单元10较佳为可移动地设置,以沿第三方向(例如X轴方向)移动接近或远离作业区域,且压模单元30及二个侧模单元20A、20B受驱动以相对于位于作业区域的底模单元10移动,其中第三方向垂直于第一方向及第二方向。
具体而言,自动化制鞋装置1可包含工作台1000,用以支撑底模单元10、侧模单元20A、20B及压模单元30。控制单元40可选择性设置于工作台1000或与工作台1000分开设置。工作台1000包含台面1100,且作业区域为台面1100上的一个区域。底模单元10、侧模单元20A、20B及压模单元30对应作业区域分别设置于台面1100上方。于此实施例,台面1100设置有轨道1110,其中轨道1110沿第三方向(例如X轴方向)延伸,用以供导引底模单元10的移动,使得底模单元10可沿轨道1110移动至作业区域,或自作业区域离开。如图3所示,控制单元40可通过控制与底模单元10连接的驱动单元50,以使驱动单元50驱动底模单元10沿第三方向(例如X轴方向)移动。于此实施例,底模单元10的驱动单元50可仅包含驱动器,例如气动式或液动式驱动器、步进马达、滚珠螺杆马达、伺服马达等,但不以此为限。于其他实施例,依据实际应用,底模单元10的驱动单元50也可包含上述的驱动器及任何合宜的部件(例如传动部件或速度控制器等)。当底模单元10受驱动单元50驱动沿轨道1110移动远离作业区域时,即Y轴方向及Z轴方向不受侧模单元20A、20B及压模单元30的限制时,有利于将鞋面(例如210)设置于鞋楦模14的操作或将鞋制品(例如200)或鞋部件(例如中底220或大底部件230)自鞋楦模14取下的脱模操作。
如图2及图3所示,自动化制鞋装置1还包含入料单元60,其中入料单元60可相对于底模单元10移动,以填充底料至模穴100。于一实施例,入料单元60可包含底料供应器62及入料器64。底料供应器62供应底料至入料器64,且入料器64可相对于模穴100移动,以容许底料经由入料器64进入模穴100。于一实施例,底料供应器62可包含底料容器622及份量分配器624,底料容器622用以容纳底料,且份量分配器624用以分配预设量的底料至入料器64。举例而言,底料供应器62可设置于压模单元30的一侧,例如X轴方向的一侧,且控制单元40可依据工艺参数控制份量分配器624,以使得具有预设量的底料可自底料容器622供应至入料器64(例如入料漏斗642)。控制单元40可依据工艺参数进一步控制入料器64的移动,以使底料经由入料器64填入模穴100。
参考图10B,于一实施例,入料器64可包含入料漏斗642及漏斗滑动架644。入料漏斗642较佳可移动地设置于漏斗滑动架644。漏斗滑动架644较佳沿第三方向(例如X轴方向)设置。漏斗滑动架644包含滑槽6442及驱动器6444。滑槽6442沿第三方向延伸,以导引入料漏斗642沿第三方向移动进出作业区域。驱动器6444的作用类似于驱动单元50,用以提供动力以驱使入料漏斗642沿滑槽6442移动,使得入料漏斗642可移动至底料供应器62下方以装载底料,或移动至模穴100上方以将底料填充至模穴100。于此实施例,入料漏斗642可装设有启闭开关6424,例如控制阀。当启闭开关6424关闭时,入料漏斗642可具有封闭的底部,以利于装载底料。当启闭开关6424开启时,入料漏斗642可具有开放的底部,以利于将底料填入模穴100。于一实施例,在填充底料至模穴100期间,入料漏斗642较佳可相对于模穴100的前后移动,使得入料漏斗642可在作业区域中移动,即入料漏斗642沿第三方向的移动时填充的底料皆落入模穴100的范围,以自底模单元10的上方向模穴100均匀地注入底料。于此实施例,控制单元40依据工艺条件控制入料单元60的操作并控制底料的供应量,可达到精确控管成品的质与量。
再者,压模单元30可进一步供设置大底部件。于一实施例,自动化制鞋装置1可还包含大底供应座92,供承载大底部件230,其中大底供应座92移动至压模单元30下方,以容许压模单元30自大底供应座92拾取大底部件230。同时参考图1及图10A,于一实施例,自动化制鞋装置1可还包含大底供应单元90,其中大底供应单元90包含大底供应座92、承板94及大底滑动架96。大底供应座92用以承载大底部件230,并设置于承板94上。承板94可移动地设置于大底滑动架96,以支撑大底供应座92相对于大底滑动架96移动。类似于漏斗滑动架644,大底滑动架96包含滑槽962及驱动器964。滑槽962沿第三方向延伸,以导引大底供应座92沿第三方向移动进出作业区域。驱动器964的作用类似于驱动单元50,用以提供动力以驱使大底供应座92沿滑槽962移动,使得大底供应座92可移动至压模单元30下方,以供压模单元30拾取大底部件230,或移动至作业区域外侧以利于使用人工或机械手臂(例如图11的70)设置大底部件230。如图1所示,入料单元60与大底供应单元90(即大底供应座92)较佳设置于压模单元30沿第三方向(例如X轴方向)的相对两侧。于此实施例,大底供应座92较佳与入料单元60(即入料漏斗642)沿第三方向相对移动,以使大底供应座92移动至压模单元30下方,且入料单元60的入料漏斗642移动至大底供应座92下方并与模穴100对准。当压模单元30拾取大底部件230时,入料单元60的入料漏斗642可填充底料至模穴100。
具体而言,如图1所示,大底供应单元90及入料器64较佳沿Y轴方向设置于作业区域的左右相对两侧,且沿X轴方向设置于作业区域的前后相对两侧。再者,如图4B所示,大底供应单元90及入料器64较佳沿Z轴方向上下设置。当大底供应座92及入料漏斗642皆移动至作业区域时,压模单元30、大底供应座92、入料漏斗642及二侧模单元20A、20B与鞋楦模14围成的模穴100较佳沿Z轴方向对准。由此,可同时执行拾取大底部件230及注入底料的操作,以节省工艺时间。
于一实施例,如图11所示,自动化制鞋装置1还包含机械手臂70,移动于装载位置及待拾取位置之间,以将承载有大底部件230的大底供应座92自装载位置转移至待拾取位置,供压模单元30拾取大底部件230。具体而言,大底供应座92可选择性放置于承板94或支撑架1200上。支撑架1200较佳设置于台面1100外的合宜位置,以利于装载大底部件230,但不以此为限。于其他实施例,支撑架1200也可与工作台1000整合,使得支撑架1200为台面1100的延伸部分。当大底供应座92设置于支撑架1200上时(即位于装载位置),可通过人工或机械手臂70将大底部件230装载于大底供应座92上。之后,机械手臂70可将装载有大底部件230的大底供应座92自支撑架1200转移至承板94上(即位于待拾取位置)。接着,可通过驱动器964驱动承板94带动大底供应座92移动至压模单元30下方,以供压模单元30拾取大底部件230。在此须注意,机械手臂70较佳以吸取方式(例如真空吸取)拾取大底供应座92或大底部件230,但不以此为限。
于后参考图1至图8详细说明本发明的自动化制鞋装置1的操作,其中图3为图2的自动化制鞋装置于不同视角的示意图,图4B为图4A的自动化制鞋装置于不同视角的示意图,且图7B为图7A的局部放大图。如图1所示,二个侧模单元20A、20B较佳为分开状态并位于作业区域的两侧,且压模单元30位于作业区域上方,以利于位于作业区域的底模单元10装设鞋面或移动进出作业区域。底模单元10位于自动化制鞋装置1的作业区域,使得二侧模24A、24B于第一方向(Y轴方向)的垂直投影的范围涵盖鞋楦模14的侧面,而压模34于第二方向(Z轴方向)的垂直投影的范围与模穴100重合。于此实施例,鞋楦模14上可选择性设置有鞋面,例如针织鞋面。底模单元10较佳沿第三方向(X轴方向)移动至作业区域外,以利于设置鞋面于鞋楦模14上,之后沿第三方向(X轴方向)移动至作业区域。在此须注意,若形成的鞋制品或鞋部件需要有饰片时,可于此状态(尤其是底模单元10在作业区域外的状态)将饰片设置于饰片容置部26A、26B。
如图2所示,控制单元40控制二个侧模单元20A、20B朝底模单元10移动而形成结合状态,使得二个侧模单元20A、20B包围鞋楦模14以共同定义供放置底料的模穴100。于图1及图2的操作期间,控制单元40可控制机械手臂70将承载有大底部件230的大底供应座92自装载位置(即支撑架1200)转移至待拾取位置(即位于作业区域外的承板94上)。此外,于另一实施例,大底供应座92可直接设置于待拾取位置(即位于作业区域外的承板94上),并利用人工或机械手臂70将大底部件230设置于大底供应座92,即不移动大底供应座92仅移动大底部件230。在此须注意,若形成的鞋制品或鞋部件无需大底部件230,则可省略此步骤。再者,如图3所示,于此期间,入料单元60的底料供应器62可通过份量分配器624将底料容器622中的底料,以预设量分配至入料器64的入料漏斗642中。此时,启闭开关6424为关闭,使得入料漏斗642可装载预设量的底料。
如图4A及图4B所示,控制单元40控制大底供应单元90及入料器64的操作,使得承板64在驱动器964的驱动下带动大底供应座92沿滑槽962朝第三方向(X轴方向)移动至压模单元30下方,并使得载有预设量底料的入料漏斗642在驱动器6444的驱动下沿滑槽6442朝第三方向(X轴方向)移动至作业区域上方,使得入料漏斗642与模穴100对准,且压模34与大底部件230对准。
如图5所示,控制单元40控制压模单元30的压模座32及压模34沿第二方向(Z轴方向)向下移动以拾取大底部件230。同时,控制单元40控制启闭开关6424开启,以使入料漏斗642中承载的底料进入模穴100。于一实施例,入料漏斗642填充底料至模穴100时(即启闭开关6424为开启状态时),控制单元40可控制入料漏斗642相对于模穴100微动,以均匀填充底料于模穴100中,但不以此为限。于一实施例,底料可包含发泡材料,例如聚氨酯(PU)、热可塑性聚氨酯(TPU)、膨胀热塑性聚氨酯(ETPU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)或热可塑性弹性体(TPE)、热塑性尼龙弹性体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等,或发泡材料及回收废料(例如乙烯-乙酸乙烯共聚物、橡胶、聚氨酯等热固性材料)的混合物,但不以此为限。再者,底料可包含不同粒径的发泡材料颗粒,且入料漏斗642可依据不同区域,填充具有不同粒径的发泡材料颗粒或不同密度的发泡材料颗粒,但不以此为限。压模34较佳以吸取方式(例如真空吸取)自大底供应座92拾取大底部件230,但不以此为限。于另一实施例,压模34可具有大底卡槽,以卡合方式拾取大底部件230。在此须注意,若形成的鞋制品或鞋部件无需大底部件230,则可省略拾取大底部件230的步骤,仅执行于模穴100中填充底料的步骤。
当压模单元30自大底供应座92拾取大底部件230且底料设置于模穴100后,控制单元40控制压模座32及压模34沿第二方向(Z轴方向)向上移动至高位。然后,控制单元40控制大底供应单元90,使承板94沿滑槽962朝第三方向(X轴方向)移动至作业区域外,并控制入料器64驱动入料漏斗642沿滑槽6442回到待入料位置,即类似于图2及图3位于底料供应器正下方的位置,但大底部件230已转移至压模34。此时,机械手臂70可将空的大底供应座92自待拾取位置转移至装载位置,供再次装载大底部件230。
如图6所示,控制单元40控制压模单元30朝底模单元10移动,以热压置于模穴100中的底料而形成鞋制品或鞋部件。具体而言,当进行热压步骤时,各模座(例如侧模座22A、22B、压模座32、底模座12)的加热装置25较佳操作以加热模座及模具,使其达到热压温度,即发泡材料可软化以利塑型的温度,例如120℃至150℃。发泡材料热压塑型后,各模座(例如侧模座22A、22B、压模座32、底模座12)的冷却装置27较佳操作以冷却模座及模具,使其达到脱模温度,即发泡材料可冷却定型的温度,例如70℃至90℃,且发泡材料可与鞋面210及大底部件230(若存在的话)一体成形而形成鞋制品或鞋部件。
如图7A及图7B所示,当鞋制品(例如200)或鞋部件(例如中底220、大底部件230)形成后,控制单元40控制压模单元30及二个侧模单元20A、20B移动远离底模单元10,以容许鞋制品(例如200)或鞋部件(例如中底220、大底部件230)自鞋楦模14取下。举例而言,于此实施例,自动化制鞋装置1可一体成形地形成鞋制品200,且鞋制品200为整合鞋面210、大底部件230及发泡材料制成的中底220的针织鞋,但不以此为限。依据实际应用,鞋制品200可包含中底220与鞋面210一体成形的鞋制品、中底220、大底部件230与鞋面210一体成形的鞋制品、具有饰片的中底220与鞋面210一体成形的鞋制品、具有饰片的中底220、大底部件230与鞋面210一体成形的鞋制品。在鞋楦模14未设置鞋面210的实施例中,自动化制鞋装置1形成的鞋部件可包含由发泡材料形成的大底、中底、包含中底及大底的鞋底、具有饰片的中底、或包含有饰片的中底及大底的鞋底等。
如图8所示,控制单元40可进一步控制底模单元10的移动,使底模单元10沿第三方向(X轴方向)移动远离作业区域,例如二侧模24A、24B于第一方向(Y轴方向)的垂直投影的范围较佳不涵盖鞋楦模14的侧面,而压模34于第二方向(Z轴方向)的垂直投影的范围不与鞋楦模14重合的区域。由此,有助于增进脱模操作的操作空间。在此须注意,在进行热压定型及脱模的程序期间,可利用人工或机械手臂70进行放置大底部件230于大底供应座92的操作,以节省制造时间。
本发明的自动化制鞋装置1在入料前可使各模具单元自动结合及定位,有效降低模具组装/拆卸所需的工时,并提高定位的精确度,实质提升产能。再者,本发明的自动化制鞋装置1可通过温控装置,有效调节模具的温度达热压温度或脱模温度,有助于热压程序或脱模程序的进行。此外,本发明的自动化制鞋装置1可通过气压式接合模座及模具,以达到快速更换不同鞋模尺寸的模具,有助于制造不同尺寸的鞋制品或鞋部件。
本发明的自动化制鞋装置可连续作业以提升产能。图11为本发明又一实施例的自动化制鞋装置的示意图。如图11所示,本发明的自动化制鞋装置可还包含输送单元80,其中输送单元80用以输送底模单元(例如10A、10B)接近或远离作业区域。具体而言,多个与上述自动化制鞋装置1类似的自动化制鞋装置1A、1B并排设置,以同时制作多个鞋制品或鞋部件。于此实施例,虽绘示四个自动化制鞋装置1A、1B,其中自动化制鞋装置1A用以形成左脚的鞋制品或鞋部件,而自动化制鞋装置1B用以形成右脚的鞋制品或鞋部件。由此,一组自动化制鞋装置1A及1B可同时制造一双鞋制品或鞋部件,但不以此为限。于此实施例,自动化制鞋装置还包含多个底模单元10A、10B,其中底模单元10A、10B分别提供对应的左脚、右脚鞋楦模。输送单元80依序输送多个底模单元10A、10B至对应的自动化制鞋装置1A、1B的作业区域,以进行鞋制品或鞋部件的制作。举例而言,输送单元80可实施为输送带或输送轨道,控制单元40可控制对应的驱动单元50,以使输送单元80依序输送多个底模单元10A、10B至对应的自动化制鞋装置1A、1B的作业区域。由此,自动化制鞋装置1A、1B可通过输送单元80依序输送多个底模单元10A、10B,实质不间断地进行鞋制品或鞋部件的制作,提升大量生产的可行性。在此须注意,于此实施例,输送单元80可实施为循环式输送单元,使得自动化制鞋装置1A、1B对位于作业区域的底模单元10A、10B进行鞋制品(或鞋部件)制作期间,作业员可同时对未到达作业区域的底模单元10A、10B进行设置鞋面210的作业,也可同时对已离开作业区域且完成鞋制品200(或鞋部件)的底模单元10A、10B进行脱模作业,有效提升产能,但不以此为限。依据实际应用,输送单元80可为线性输送单元(例如:直线式输送单元),对于已完成脱模作业的底模单元10A、10B可由机械手臂将其重新投入设置鞋面210的作业。
在此须注意,图11虽绘示多个自动化制鞋装置1A、1B并排设置成两组自动化制鞋装置,但不以此为限。依据实际应用,可仅利用一个自动化制鞋装置1(例如1A或1B)或者一组自动化制鞋装置(例如1A及1B),并配合输送单元80及多个底模单元10(例如10A及/或10B),而连续进行作业以提升产能。
图12为本发明一实施例的自动化制鞋装置的控制方块图,其中控制单元40通过控制一或多个驱动单元50(或驱动器6444、964),以独立地控制自动化制鞋装置的各个单元,例如底模单元10、二个侧模单元20A、20B、压模单元30、入料单元60、机械手臂70、输送单元80、大底供应单元90等,但不以此为限。
在此须注意,于上述实施例中,虽在底料置于模穴100之后,控制单元40才控制压模单元30朝底模单元10移动,但本发明不以此为限。于其他实施例,依据底料的状态及入料单元的设计,控制单元40可在底料置于模穴100之前先控制压模单元30朝底模单元10移动,而在压模单元30封闭模穴100的状况下通过入料通道(例如图20的342、图28的201)将底料填充至模穴100,进而使压模单元30达到热压底料的功效。
如图13所示,图13为本发明另一实施例的自动化制鞋装置1’的示意图,其中自动化制鞋装置1’与图1的自动化制鞋装置1基本上具有相同或相似的架构,例如底模单元10、侧模单元20(示于图17)、压模单元30及控制单元40的连接关系及作用可参考前述自动化制鞋装置1的相关说明,于后主要说明自动化制鞋装置1’的差异之处,例如入料单元60’的结构及操作。
请同时参考图13及图14,于本实施例中,入料单元60’包含底料供应器62及入料器66。底料供应器62供应底料300(即前述实施例的底料)至入料器66,且入料器66将底料300以超临界流体状态供应至模穴100。具体而言,底料供应器62可具有与图1的实施例相同或相似的架构及作用,例如可包含用以容纳底料300的底料容器622及用以分配预设量的底料300至入料器66的份量分配器624。于此实施例,入料单元60’可还包含前述实施例的入料漏斗642及漏斗滑动架644,以通过入料漏斗642于漏斗滑动架644上移动,而使得入料供应器62可经由入料漏斗642将底料300供应至入料器66,但不以此为限。于其他实施例(未绘示),入料单元60’可将底料供应器62对应入料器66设置,以使得底料供应器62可直接将底料300供应至入料器66而不经由入料漏斗642。在此须注意,底料容器622、份量分配器624、入料漏斗642及漏斗滑动架644的细节可参考前述实施例的相关说明,于此不再赘述。
如图14所示,于此实施例,入料器66可包含混合单元662及挤出单元664。混合单元662用以将底料300与气体混合,以形成超临界流体状态的混合物300a(示于图16)。挤出单元664将混合物300a挤出至模穴100。入料单元60’可还包含驱动单元50,用以驱动入料器66(例如混合单元662及挤出单元664)相对于底模单元10移动。举例而言,混合单元662及挤出单元664可设置于承载台668上,且驱动单元50连接承载台668,使得承载台668受驱动单元50的驱动而可带动混合单元662及挤出单元664一起沿轨道667相对于底模单元10移动,例如水平移动。类似于前述实施例,驱动单元50连接控制单元40,控制单元40可依据工艺参数设定独立地控制,以使入料单元60’进行工艺所需的操作。驱动单元50的细节(例如驱动器及推杆)可参考前述实施例。
再者,于一实施例,入料器66还包含升降装置669,升降装置669用以驱动混合单元662及挤出单元664相对于底模单元10上升或下降。举例而言,升降装置669可设置于轨道667(及驱动单元50)的支撑面SP的下方,且升降装置669可抬升或下降此支撑面SP,使得支撑面SP所支撑的元件(例如驱动单元50、轨道667及其上的承载台668)受升降装置669的驱动,而可带动混合单元662及挤出单元664一起相对于底模单元10移动,例如升降运动。于一实施例,升降装置669可实施为气压或油压的升降器,其可连接控制单元40,控制单元40可依据工艺参数设定独立地控制,以使入料器66进行工艺所需的操作(例如上升或下降)。于一实施例,控制单元40可通过控制例如步进马达来控制升降单元669的升降。在此须注意,于此实施例虽绘示升降装置669设置于轨道667的支撑面SP的下方,但不以此为限。于另一实施例,依据实际应用,升降装置669可设置于承载台668上,并连接于承载台668及入料器(例如混合单元662及挤出单元664)之间,以通过升降装置669驱动混合单元662及挤出单元664相对于承载台668上升或下降。
在此须注意,当入料器66与具有入料通道的模具第一次接合时,可通过升降装置669进行升降调整,以将入料器66定位在对应高度。由此,在应用相同模具进行连续作业时,可免除入料器66的高度调整。每当更换具有入料通道的模具时,可再次利用升降装置669调整入料器66的高度,以使出料部664d对应入料通道的入料口,使得入料器66可适用于不同高度位置的入料通道(例如342或201)。
混合单元662包含筒状本体662c、进料部662a、进气部662b及出料部662d。举例而言,筒状本体662c可为中空管状筒,使其内部可作为底料300及气体的容置室及混合室。进料部662a设置于筒状本体662c并连通筒状本体662c的内部,使得底料300可经由进料部662a进入筒状本体662c。进气部662b设置于筒状本体662c并连通筒状本体662c的内部,使得气体可经由进气部662b进入筒状本体662c。出料部662d较佳设置于筒状本体662c的端部,用以作为超临界流体状态的混合物300a的出口。出料部662d同时作为与模具(例如压模单元30的压模34或侧模单元20的侧模24A、24B)的接合部,因此出料部662d较佳与模具有相对高的密合度。于一实施例,进料部662a设计为漏斗形状,且相对于出料部662d设置于筒状本体662c的另一端(例如邻近挤出单元664)。进气部662b可设置于进料部662a及出料部662d之间,且较佳与出料部662d相距预定距离,使得底料300及自进气部662b输入的气体可充分地混合后自出料部662d输出。进气部662b连接于筒状本体662c与外部气体供应源(未绘示)之间,使得外部气体供应源供应的气体可经由进气部662b进入筒状本体662c内。
挤出单元664设置为邻近混合单元662,且挤出单元664包含螺杆664a伸入混合单元662的筒状本体662c。挤出单元664可具有驱动器(未绘示),用以旋转及驱动螺杆664a,使得螺杆664a可对底料300及气体进行混合搅拌,并可将混合物300a自出料部662d推挤出至模穴100。螺杆664a较佳为表面具有螺纹的杆状体,且混合单元66的筒状本体662c与挤出单元664的螺杆664a可形成类似针筒的结构。由此,当朝出料部662d方向推动螺杆664a时,可将混合物300a自出料部662d挤出筒状本体662c。
再者,入料单元60’可还包含温控装置666(例如加热器、冷却器及感温器),用以调节筒状本体662c的内部温度,使得底料300及气体在筒状本体662c可充分混合形成超临界流体状态的混合物300a。
于后,请参考图14至图16,以进一步说明入料单元60’的填料操作。首先,如图14所示,入料漏斗642可受(例如前述的驱动器6444)驱动而沿漏斗滑动架644移动至底料供应器62下方,以装载底料300,其中入料漏斗642装载及卸载底料300的详细操作(例如启闭开关的操作)可参考前述实施例的相关说明,于此不再赘述。如图15所示,装载有底料300的入料漏斗642可受驱动沿漏斗滑动架644移动至进料部662a的上方,并经由进料部662a将底料300供应至筒状本体662c内。此时,外部供应源供应的气体可自进气部662b供应至筒状本体662c内。于此实施例,气体是作为底料300的发泡剂,且任何化学性质稳定的气体皆可适用,例如:丁烷、氟利昂(Freon)、氦气、氮气、二氧化碳等,其中氮气因较易取得、环境友善、成本较低而为较佳的选择。如图16所示,当底料300及气体(例如氮气)供应至筒状本体662c内时,挤出单元664的螺杆664a可受驱动旋转进行搅拌,且筒状本体662c内的压力及温度受控制,使得底料300及气体混合形成超临界流体(SCF)状态的混合物300a。超临界流体是温度和压力均在临界温度和临界压力之上的流体。超临界状态既非气态也非液态,但具有气态和液态的双重优点,既像气体一样容易扩散,又像液体一样有很强的溶解能力。超临界流体具有液体的密度,同时具有气体的扩散性,因此可在预设的压力、温度下进行超临界发泡。
在此须注意,在超临界流体状态的混合物300a的挤出过程中,流体温度控制效果直接影响制成品的质量。流体温度过高时,挤出的形成的物料会发生降解;流体温度过低时,形成的物料会有塑化不良、流动性差而无法正常挤出所产生的成型不良问题。因此,在混合单元66内的超临界流体状态的混合物300a(例如聚合物+氮气)较佳形成单一的、均匀的流体,而且温度、压力、氮气的注入量等,较佳由耦合度相当高的控制系统来动态调整。此外,温度的控制精度,尤其是出料部622d的控制精度对于超临界流体状态的混合物300a所形成的发泡制品的性能有着关键的作用,因此与出料部622d接合的模具(例如压模单元30、侧模单元20)较佳也具有温控装置,以使得在入料器66将底料300(即超临界流体状态的混合物300a)供应至模穴100期间,可使底料保持为超临界流体状态。
再者,如图16所示,在入料漏斗642将底料300供应至混合单元662后,入料漏斗642可受驱动沿漏斗滑动架644移动至入料供应器62下方,以再次装载底料300,有助于缩短连续制造的延滞时间。
请参考图17至图22,进一步说明图13的自动化制鞋装置1’的操作。如图17所示,于此实施例,对应于入料器66的设置,压模单元30较佳具有入料通道342,且混合单元66的出料部662d用以接合压模单元30,以使入料通道342可与筒状本体662c的内部连通。于图17的操作状态中,入料器66的混合单元662进行图14至图16的填料操作,以形成超临界流体状态的混合物300a(即底料300+气体)。此时,鞋面210较佳已套设于底模单元10的鞋楦模,且侧模单元20已与底模单元10形成结合状态,使得侧模单元20包围鞋楦模以共同定义供放置底料的模穴100。在此须注意,若形成的鞋制品或鞋部件需要有饰片时,可于图17的操作状态前(尤其是底模单元10在作业区域外的状态)将饰片设置于侧模单元20的饰片容置部。
如图18所示,控制单元(例如40)控制压模单元30朝底模单元10移动(例如向下移动),使得压模单元30以入料通道342连通模穴100的方式来封闭模穴100。于此状态中,入料器66的混合单元662较佳已完成图14至图16的填料操作,并形成超临界流体状态的混合物300a(即底料300+气体)。
如图19所示,入料器66的驱动单元50驱动承载台668沿轨道667朝底模单元10移动,以带动混合单元662及挤出单元664一起移动,且升降装置669驱动混合单元662及挤出单元664相对于入料通道342下降,使得出料部662d与压模单元30的入料通道342形成紧密地接合。换言之,本实施例的混合单元66是在压模单元30朝模穴100移动以封闭模穴100后,朝压模单元30水平及/或垂直移动以接合入料通道342,进而容许挤出单元664经由入料通道342将混合物300a挤出至模穴100。此时,压模单元30较佳通过温控装置(例如前述的加热装置25)将其温度调整至与混合物300a的超临界流体状态对应的温度。
如图20所示,出料部662d与入料通道342接合后,挤出单元664旋转并朝出料部662d方向推动螺杆664a,使得螺杆664a将超临界流体状态的混合物300a自出料部662d挤出以经由入料通道342流至模穴100。
如图21所示,入料器66将混合物300a挤出至模穴100后,驱动单元50驱动承载台668朝远离底模单元10的方向移动,以带动混合单元662及挤出单元664移动远离压模单元30,进而解除出料部662d与入料通道342的接合(即脱离入料通道342)。于此状态中,压模单元30的温度较佳仍保持与混合物300a的超临界流体状态对应的温度,使得入料通道342中的混合物300a可顺利地流入模穴100(例如通过重力)。此外,入料器66可同时进行再次填料的操作(如图14至图16所示)。
如图22所示,压模单元30受驱动而动远离底模单元10,进而可使鞋制品200或鞋部件进行脱模(例如中底220)。具体而言,模穴100中的混合物300a经压模单元30热压及冷却后,形成鞋制品200或鞋部件。举例而言,于此实施例是完成包含鞋面210与中底220的一体成形的鞋制品200。本实施例是通过临界流体快速降压法(solvent free),例如:将氮气与聚合物饱和溶液形成均匀的超临界SC-N2/聚合物体系,在预定的工艺温度下迅速降压。由于快速改变压降使超临界SC-N2在聚合物中的溶解度突然降低,产生过饱和溶液,造成体系热力学不稳定从而发生相分离。因此,在聚合物内形成大量细小的晶核,这些晶核持续生长,最终得到具有泡孔结构的发泡物,例如中底220或大底部件230。
图23A至图23C为具有不同入料通道的压模单元的示意图。如图23A至图23C所示,压模单元30可具有不同设计的入料通道,例如三分支的入料通道342、双分支的入料通道342’或单支的入料通道342”,但不以此为限。入料通道的形式(或分支数目)可依据模穴100的形状、尺寸、混合物300a的使用量及流动性等进行设计,不以实施例所示为限。再者,压模单元30可具有容置空间344。容置空间344可用以安置大底部件230,以完成包含鞋面210、中底220与大底部件230的一体成形的鞋制品200。当容置空间344未设置大底部件230时,容置空间344可与模穴100共同形成定义容置混合物300a的腔穴(如图18所示)。由此,可形成厚度相对较厚的鞋底(例如中底220)。于图23A至图23C所示的实施例中,压模34较佳包含第一压模34a及第二压模34b。第一压模34a连接于前述实施例的压模座32及第二压模34b之间,且第一压模34a与第二压模34b可拆卸地卡合。于一实施例中,第一压模34a较佳与压模座32也形成可拆卸地卡合(例如前述的气压接合方式)。如图23A所示,第一压模34a形成有第一通道部342a,第二压模34b形成有第二通道部342b,当第一压模34a与第二压模34b卡合时,第一通道部342a连通第二通道部342b以形成三分支的入料通道342。具体而言,第一通道部342a可为入料通道342的主通道部,而第二通道部342b为连接主通道部的分支通道。由此,可依据实际应用通过更换第二压模34b,而变更入料通道的分支数目。举例而言,如图23B所示,当第一压模34a与第二压模34b卡合时,第一通道部342a连通第二通道部342b’以形成双分支的入料通道342’,但不以此为限。如图23C所示,当第一压模34a与第二压模34b可具有对应的通道部,使得第一压模34a与第二压模34b卡合时,第一通道部342a”连通第二通道部342b”以形成单支的入料通道342”。
在此须注意,于图13的实施例中虽描述入料通道342设置于压模单元30,使得入料器66与压模单元30耦接,进而以超临界流体状态供应含底料300及气体的混合物300a至模穴100,但不以此为限。依据实际应用,入料通道可设置于底模单元10或侧模单元20,使得入料器66与底模单元10或侧模单元20耦接,进而经由对应的入料通道以超临界流体状态供应含底料300及气体的混合物300a至模穴100。
图24A及图24B分别为本发明不同实施例的侧模的示意图。如图24A及图24B所示,二个侧模单元(例如侧模24A、24B)分别形成有入料槽(例如201A、201B),当二个侧模单元形成结合状态时,二个侧模单元的入料槽对应连通以形成入料通道(例如图25所示的201)。具体而言,入料槽201A或201B可开设于侧模20A或20B的一侧,使得入料槽201A或201B形成贯穿侧模20A或20B一端而连通外界的凹槽。当二个侧模24A、24B的卡合部28A及28B相互结合,入料槽201A及201B形成连通模穴100及外界的入料通道201。于一实施例,如图24A所示,入料槽201A或201B可为双分支的槽道。于另一实施例,如图24B所示,入料槽201A或201B可为单支槽道,但入料槽201A或201B的形式不以实施例所示为限。
图25至图30为应用图24A的侧模的自动化制鞋装置于不同操作状态的示意图。于后,参考图25至图30,进一步说明应用图24A的侧模的自动化制鞋装置的操作。如图25所示,对应于入料器66的设置,侧模单元20较佳具有入料通道201,且混合单元66的出料部662d用以接合侧模单元20的入料通道201,以使入料通道201可与筒状本体662c的内部连通。再者,由于入料通道201设置于侧模单元20,因此压模单元30的压模34可为具有前述容置空间344的单一压模。于图25的操作状态中,除入料通道201的设置位置及单一压模34设计与图17的实施例不同,其余操作可参考图17的相关说明。例如,入料器66的混合单元662进行图14至图16的填料操作,以形成超临界流体状态的混合物300a(即底料300+气体)。鞋面210较佳已套设于底模单元10的鞋楦模,且侧模单元20已与底模单元10形成结合状态,使得侧模单元20包围鞋楦模以共同定义供放置底料的模穴100。
如图26所示,控制单元(例如40)控制压模单元30朝底模单元10移动(例如向下移动),使得压模单元30封闭模穴100。入料器66的混合单元662较佳已完成图14至图16的填料操作,并形成超临界流体状态的混合物300a(即底料300+气体)。
如图27所示,入料器66的驱动单元50驱动承载台668沿轨道667朝底模单元10移动,以带动混合单元662及挤出单元664一起移动,且升降装置669驱动混合单元662及挤出单元664相对于入料通道201下降,使得出料部662d与侧模单元20的入料通道201形成紧密地接合。此时,压模单元30及侧模单元20较佳通过温控装置(例如前述的加热装置25)将其温度调整至与混合物300a的超临界流体状态对应的温度。
如图28所示,出料部662d与入料通道201接合后,挤出单元664旋转并朝出料部662d方向推动螺杆664a,使得螺杆664a将超临界流体状态的混合物300a自出料部662d挤出以经由入料通道201流至模穴100。
如图29所示,入料器66将混合物300a挤出至模穴100后,驱动单元50驱动承载台668朝远离底模单元10的方向移动,以带动混合单元662及挤出单元664移动远离压模单元30,进而解除出料部662d与入料通道201的接合(即脱离入料通道201)。此外,入料器66可同时进行再次填料的操作(如图14至图16所示)。
如图30所示,压模单元30受驱动而动远离底模单元10(例如向上移动),进而可使鞋制品200或鞋部件进行脱模(例如中底220)。具体而言,模穴100中的混合物300a经压模单元30热压及冷却后,形成鞋制品200或鞋部件。
本发明已由上述实施例加以描述,然而上述实施例仅为例示目的而非用于限制。本领域技术人员当知在不悖离本发明精神下,于此特别说明的实施例可有例示实施例的其他修改。因此,本发明范畴亦涵盖此类修改且仅由所附申请专利范围限制。
Claims (26)
1.一种自动化制鞋装置,其特征在于,包含:
底模单元,包含鞋楦模,该鞋楦模供选择性设置鞋面;
二个侧模单元,受驱动以沿第一方向可开合地设置于该底模单元的两侧;
压模单元,受驱动以沿垂直该第一方向的第二方向相对于该底模单元移动;以及
控制单元,其中该控制单元用以:
控制该二个侧模单元朝该底模单元移动而形成结合状态,使得该二个侧模单元包围该鞋楦模以共同定义供放置底料的模穴;
控制该压模单元朝该底模单元移动,以热压置于该模穴中的该底料而形成鞋制品或鞋部件;以及
控制该压模单元及该二个侧模单元移动远离该底模单元,以容许该鞋制品或该鞋部件自该鞋楦模取下。
2.如权利要求1所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该底模单元为可移动地设置,以沿第三方向移动接近或远离作业区域,且该压模单元及该二个侧模单元受驱动以相对于位于该作业区域的该底模单元移动,该第三方向垂直于该第一方向及该第二方向。
3.如权利要求2所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该控制单元控制至少一驱动单元,以使该至少一驱动单元分别驱动该二个侧模单元、该压模单元及该底模单元的移动。
4.如权利要求1所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该二个侧模单元各包含侧模座及侧模,该侧模座及该侧模可拆卸地卡合,该压模单元包含压模座及压模,该压模座及该压模可拆卸地卡合,且该底模单元包含底模座,该底模座及该鞋楦模可拆卸地卡合。
5.如权利要求4所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该侧模座、该压模座及该底模座的至少一者具有温控装置及感温器,该温控装置依据该感温器感测的温度调节该侧模座、该压模座及该底模座的该至少一者的温度以达热压温度或脱模温度。
6.如权利要求4所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该侧模具有饰片容置部,该饰片容置部供设置饰片。
7.如权利要求1所述的自动化制鞋装置,其特征在于,还包含入料单元,其中该入料单元可相对于该底模单元移动,以填充该底料至该模穴。
8.如权利要求7所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料单元包含底料供应器及入料器,该底料供应器供应该底料至该入料器,且该入料器可相对于该模穴移动,以容许该底料经由该入料器进入该模穴。
9.如权利要求8所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该底料供应器包含底料容器及份量分配器,该底料容器容纳该底料,且该份量分配器用以分配预设量的该底料至该入料器。
10.如权利要求1所述的自动化制鞋装置,其特征在于,还包含大底供应座,供承载大底部件,其中该大底供应座移动至该压模单元下方,以容许该压模单元自该大底供应座拾取该大底部件。
11.如权利要求10所述的自动化制鞋装置,其特征在于,还包含机械手臂,移动于装载位置及待拾取位置之间,以将承载有该大底部件的该大底供应座自该装载位置转移至该待拾取位置,供该压模单元拾取该大底部件。
12.如权利要求10所述的自动化制鞋装置,其特征在于,还包含入料单元,其中该入料单元与该大底供应座设置于该压模单元沿第三方向的相对两侧,该大底供应座与该入料单元沿该第三方向相对移动,以使该大底供应座移动至该压模单元下方,且该入料单元移动至该大底供应座下方并与该模穴对准,该第三方向垂直于该第一方向及该第二方向。
13.如权利要求12所述的自动化制鞋装置,其特征在于,当该压模单元拾取该大底部件时,该入料单元填充该底料至该模穴。
14.如权利要求13所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料单元包含底料供应器及入料器,该底料供应器供应该底料至该入料器,且该入料器可相对于该模穴移动,以容许该底料经由该入料器进入该模穴。
15.如权利要求2所述的自动化制鞋装置,其特征在于,还包含输送单元,其中该输送单元输送该底模单元接近或远离该作业区域。
16.如权利要求15所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该自动化制鞋装置包含多个底模单元,且该输送单元依序输送该多个底模单元至该作业区域,以进行该鞋制品或该鞋部件的制作。
17.如权利要求4所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该侧模座及该侧模、该压模座及该压模、或该底模座及该鞋楦模通过气压接合方式可拆卸地卡合。
18.如权利要求1所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该鞋部件包含大底、中底、包含中底及大底的鞋底、具有饰片的中底、或包含有饰片的中底及大底的鞋底,且该鞋制品包含中底与该鞋面一体成形的鞋制品、中底、大底与该鞋面一体成形的鞋制品、具有饰片的中底与该鞋面一体成形的鞋制品、具有饰片的中底、大底与该鞋面一体成形的鞋制品。
19.如权利要求7所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料单元包含底料供应器及入料器,该底料供应器供应该底料至该入料器,且该入料器将该底料以超临界流体状态供应至该模穴。
20.如权利要求19所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料器包含:混合单元及挤出单元,该混合单元用以将该底料与气体混合,以形成超临界流体状态的混合物,该挤出单元将该混合物挤出至该模穴。
21.如权利要求20所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该压模单元具有入料通道,该混合单元在该压模单元朝该模穴移动以封闭该模穴后朝该压模单元移动以接合该入料通道,进而容许该挤出单元经由该入料通道将该混合物挤出至该模穴。
22.如权利要求21所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该压模单元包含压模座、第一压模及第二压模,该第一压模连接于该压模座及该第二压模之间,该第一压模与该第二压模可拆卸地卡合,该第一压模形成有第一通道部,该第二压模形成有第二通道部,当该第一压模与该第二压模卡合时,该第一通道部连通该第二通道部以形成该入料通道。
23.如权利要求20所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该二个侧模单元分别形成有入料槽,当该二个侧模单元形成结合状态时,该二个侧模单元的该些入料槽对应连通以形成入料通道。
24.如权利要求21或23所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料器还包含驱动单元,该驱动单元驱动该混合单元及该挤出单元水平移动,以使该混合单元接合或脱离该入料通道。
25.如权利要求21或23所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料器还包含升降装置,升降装置用以驱动该混合单元及该挤出单元相对于该入料通道上升或下降。
26.如权利要求19所述的自动化制鞋装置,其特征在于,该入料器及该压模单元皆具有温控装置,该温控装置在该入料器将该底料供应至该模穴期间,使该底料保持为超临界流体状态。
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