ES2943033T3 - Procedimiento y aparato para montar un artículo de cuero, tal como un zapato - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere al sector de la fabricación de cuero, principalmente, pero no exclusivamente, a la fabricación de calzado y se refiere a un proceso y un aparato para ensamblar un zapato o un artículo similar, por ejemplo, pero no exclusivamente, el denominado "pulling-over" o "hormado". máquina, es decir, la máquina en la que se ensambla la parte superior de un zapato sobre el molde, debajo de la cual se ha aplicado previamente la plantilla, para estirar y pegar la parte superior debajo de la parte delantera del molde. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y aparato para montar un artículo de cuero, tal como un zapato

Sector técnico de la invención

La presente invención se refiere al sector de la fabricación en cuero, de manera principal, pero no exclusiva, de la fabricación de zapatos, y se refiere, en particular, a un procedimiento y un aparato para montar un zapato o artículo similar, por ejemplo, pero no exclusivamente, a una denominada máquina de centrar, de clavar o de montaje de la puntera, es decir, la máquina en la que la parte superior de un zapato se monta en la horma del zapato, bajo la cual ha sido aplicada previamente la plantilla, para tirar de la parte superior y encolarla, bajo la parte frontal de la horma. Estado de la técnica anterior

Las máquinas mencionadas, para el propósito funcional que se acaba de mencionar, están dotadas de una unidad de montaje que comprende una serie de pinzas dispuestas según una trayectoria curva, adaptadas para tirar de la periferia y para centrar, con respecto a la horma, una pieza de cuero diseñada para formar la parte superior, que a continuación será encolada a la plantilla. Claramente, es de la máxima importancia que dicha tracción y, en particular, la acción de centrado, se lleve a cabo con precisión constante, es decir, con conformidad fiable y precisa con respecto a las instrucciones programadas en la máquina y en base a un montaje de muestra.

Por consiguiente, a pesar del soporte proporcionado por la programación de la máquina, es necesaria siempre una intervención manual (o, por lo menos, una verificación) de un operario cualificado, para compensar cualesquiera diferencias entre una pieza y otra (que, en particular, debido a la utilización de materiales naturales, no pueden tener características completamente estandarizadas), y cualesquiera posibles movimientos no deseados de la pieza superior en la etapa inicial del proceso de montaje de la puntera. Considerando que incluso ligeras imprecisiones pueden provocar defectos en el montaje del zapato, y conducir a desperdicio, se puede comprender la importancia que tiene la mencionada intervención, en términos de calidad y economía de la fabricación.

Por lo tanto, se requiere personal altamente especializado, que pueda trabajar con la atención e intensidad correctas requeridas por la productividad moderna. Por otra parte, para dar soporte al operario, se han introducido diversas tecnologías, incluyendo las que hacen uso de la proyección, sobre el zapato que se está fabricando, de marcas luminosas de referencia que pueden guiar al personal, así como tecnologías digitales que han introducido técnicas de formación de imágenes con la comparación y superposición -en una pantalla de visualización- de una imagen del zapato adquirida por medio de una o varias cámaras de vídeo, y una imagen o plantilla de referencia tomada de registros almacenados en un medio de almacenamiento.

Por ejemplo, en el documento de Patente US2013/131853 se da a conocer un procedimiento para montar un lote de artículos de cuero, tales como zapatos, en un aparato de montaje, en el que los componentes de un primer artículo del lote son posicionados en el aparato y filmados con medios de adquisición de vídeo, de manera que, por lo menos, una imagen del artículo así adquirida se visualiza en una pantalla (4). Un trabajador representa gráficamente en la pantalla, en superposición con la imagen adquirida, un patrón maestro que comprende geometrías de referencia de montaje y, por consiguiente, la etapa de montaje se lleva a cabo con la intervención o supervisión del trabajador.

Características de la invención

Aunque dichas técnicas han fomentado una mejora significativa de las condiciones de trabajo y un aumento en la calidad de la fabricación, manteniéndose el nivel de especialización de los operadores cualificados, el solicitante ha reconocido la necesidad de objetivos adicionales, en particular, basados en soluciones que maximicen la calidad manteniendo al mismo tiempo los márgenes de flexibilidad que están excluidos de un sistema completamente automatizado, soluciones que, por lo tanto, aun permaneciendo dentro del contexto de un soporte y una guía fiables proporcionados por la máquina, permitan que el operario y la contribución de sus habilidades intervengan para marcar la diferencia, especialmente en relación con un producto de calzado de calidad superior.

Sin embargo, para que sea completamente satisfactorio, es necesario que el desarrollo de un sistema de esta clase no requiera grandes complicaciones estructurales, y proporcione al operario una herramienta que sea simultáneamente intuitiva y completamente funcional.

De acuerdo con la presente invención, se ha desarrollado satisfactoriamente un sistema, gracias a un aparato y un procedimiento para montar un artículo de cuero, tal como un zapato, con las características esenciales, según las reivindicaciones independientes 1 y 8 adjuntas. Se definen otras características significativas y ventajosas mediante las reivindicaciones secundarias.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas del procedimiento y el aparato para el montaje de un artículo de cuero, tal como un zapato, según la presente invención, resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización de los mismos, proporcionada a modo de ejemplo no limitativo, haciendo referencia los dibujos adjuntos, en los que: - la figura 1 es una vista axonométrica esquemática de un aparato, según la invención, en particular, a modo de ejemplo de una máquina de montaje de la puntera;

- las figuras 2 y 3 muestran partes, a mayor escala, del aparato de la figura 1, respectivamente en la zona de una pantalla táctil de control, y de la unidad de la horma de montaje, con un sistema de proyección y toma de vídeo; - la figura 4 es un diagrama de bloques que representa la arquitectura estructural y de circuitos del aparato de las figuras anteriores; y

- la figura 5 es una representación esquemática de un dispositivo para proyectar marcas luminosas de referencia, adoptado en el aparato de las figuras anteriores.

Descripción detallada de la invención

Haciendo referencia a las figuras anteriores, la invención se describirá a continuación, sin ningún propósito limitativo, en una realización de la misma implementada en un aparato de montaje de la puntera, entendiéndose que la invención puede implementarse igualmente en otros aparatos en la cadena de suministro de fabricación de zapatos, tales como máquinas de clavado, de estaquillado, de montaje de taloneras y de montaje de los costados (términos que son familiares para un experto en la materia), también a modo de ejemplos no limitativos, considerando que la invención es aplicable, asimismo, a máquinas dedicadas a la fabricación de otros artículos de cuero aparte de zapatos. El término “montaje” se utiliza, en el presente documento, por concisión y a modo de ejemplo; por supuesto, debe interpretarse en sentido amplio incluyendo cualquier etapa o etapa secundaria de trabajo en un zapato y, más en general, en un artículo de cuero.

El aparato en cuestión se muestra en su integridad en la figura 1, con una técnica de representación esquemática, plenamente justificada por el hecho de que sus características generales pueden atribuirse a aparatos conocidos de los que está plenamente al corriente un experto en la materia. En relación con la presente invención, basta con señalar que se puede apreciar un armazón en forma de caja 1 y una unidad de montaje 2, que tiene un conjunto curvo de pinzas 21 adaptadas para entrar en acción sobre el cuero destinado a formar la parte superior, según modos y secuencias de trabajo compatibles con los ya en uso. La manera en la que las pinzas se instalan, sus grados de libertad, su programa de activación y sus sistemas de monitorización y control relacionados y los accesorios relacionados (soportes, dispensadores de cola, placas de estiramiento motorizadas, controles, etc.) están todos, per se, fuera del alcance de la presente invención y pueden adoptar disposiciones y características seleccionadas de las ya conocidas; por lo tanto, las representaciones y descripciones detalladas de estos elementos son superfluas.

La unidad de montaje 2 está situada dentro del campo de visión de, por lo menos, una unidad óptica 3 que, tal como se aclarará en breve, comprende medios de adquisición de foto/vídeo y medios de proyección de marcas luminosas de referencia sobre el cuero/parte superior que se está procesando en la unidad de montaje 2. La máquina comprende, además, por lo menos, una pantalla de visualización 4, preferentemente, de tipo pantalla táctil, conectada para transmisión de datos con la unidad óptica 3, para permitir la visualización de imágenes tomadas por los medios de adquisición de vídeo y para controlar la actividad de proyección de los medios de proyección de marcas luminosas.

Tal como se representa en la figura 4, la pantalla 4 está, de hecho, controlada por una unidad de control electrónico 5 (CPU con medio de almacenamiento respectivo), habitualmente a través de una línea de comunicación Ethernet 6, una unidad que, a su vez, está conectada a la unidad óptica 3 por medio de una línea de transmisión de señal 7. Un bloque de fuente de alimentación 8, adaptado para estar conectado a una fuente de alimentación de la red 81, está conectado tanto a la unidad óptica 3 como a la unidad de control 5. La pantalla 4 puede, a su vez, hacer uso de la fuente de alimentación 41 desde una red de servicio, y estar, directa o indirectamente, en comunicación a través de una línea de intercambio de datos 42 (asimismo, de tipo inalámbrico) con una red de información local o global. Hay instrucciones de software cargadas en la unidad de control electrónico 5 para gestionar el funcionamiento del aparato, tal como se describe a continuación. Dichas instrucciones pueden implementarse, cargarse y controlarse de acuerdo con técnicas y lenguajes que un experto en la materia reconocerá como puramente instrumentales y de funcionamiento obvio recurriendo a un conocimiento informático convencional.

Volviendo más específicamente a la unidad óptica 3, haciendo referencia específicamente a la figura 5, junto a los mencionados medios de adquisición de vídeo en forma de una cámara normal de vídeo, esta comprende, además, los medios de proyección que, en una realización ventajosa, contemplan un dispositivo 31 que comprende uno o varios espejos 311,312 que, cuando se hacen rotar de manera controlada mediante respectivos galvanómetros 313, 314, desvían, y dirigen a una dirección objetivo deseada (es decir, sobre la parte superior que se está procesando) un haz de luz coherente Fs emitido por una fuente integrada en la unidad (no mostrada). Los espejos, dos en este caso, inciden sobre el haz Fs en sucesión y, moviéndolos de manera controlada, un punto luminoso se desplazará sobre la parte superior como efecto del impacto del haz de salida resultante Fu sobre la propia parte superior. La disposición de los dos espejos 311, 312 o, más precisamente, de los ejes de rotación relacionados, es mutuamente ortogonal, para controlar respectivamente el movimiento del haz de salida en una coordenada X y una coordenada Y de un plano de referencia cartesiano. De hecho, la figura 5 muestra varios posibles haces de salida Fu en función de los respectivos desplazamientos del espejo.

Llevando el movimiento de los espejos a altas frecuencias, el movimiento resultante del punto de luz sobre la parte superior es percibido por el ojo humano como una marca luminosa lineal continua Mp (figuras 1 y 2). Se pueden utilizar elementos ópticos apropiados (lentes, filtros, etc.) para aumentar o reducir el área de proyección en función de la distancia a la que está situada la unidad óptica 3 desde el objetivo correspondiente, es decir, la unidad 1. Habiéndose establecido dicha posición y distancia, se puede realizar una calibración del sistema (específica para cada instalación), de manera que el software de control haga posible proyectar la referencia lineal (o, más generalmente, el patrón de líneas/marcas) Mp exactamente donde se requiera.

Esta última funcionalidad, según un aspecto importante de la invención, está relacionada con la pantalla 4. De hecho, es precisamente mediante “dibujar” en la pantalla de interfaz gráfica una marca, línea o patrón de referencia (en la práctica, un patrón “maestro” Mm que comprende geometrías vectoriales, tales como puntos, líneas rectas, líneas curvas, líneas poligonales o una combinación de dichos elementos) en la posición deseada -claramente, en relación con la imagen P adquirida por la cámara de vídeo y visualizada en la misma pantalla para una primera muestra que se está procesando-cómo se posibilitará guardar las instrucciones para proyectar, de manera fiable y repetible, el mismo patrón “maestro” en la misma posición en todas las partes superiores que se procesen del mismo lote, o, en todo caso, de lotes subsiguientes con características de forma similares (línea del zapato). Habitual y preferentemente, la marca, línea o patrón se dibujará con ayuda de un lápiz 42 (figura 3) pero, en general, se puede hacer uso de diferentes modos o herramientas. En base al patrón proyectado de líneas Mp, el operador recibirá una referencia unívoca y directa acerca de la parte que se está procesando, sobre la que puede trabajar con modos manuales y con el control completo del accionamiento/dirección de la unidad de montaje

Habitualmente, las instrucciones mencionadas deberán adoptar la forma de un archivo de configuración, adaptado para accionar los galvanómetros para el movimiento del punto en las coordenadas XY. Por lo tanto, en el almacenamiento de datos del aparato se formará progresivamente una biblioteca de dibujos/patrones maestros, asociados con los respectivos modelos individuales de zapato, que se pueden recuperar en presencia del subsiguiente conjunto de modelos iguales o similares (en ese caso, las imágenes/instrucciones maestras pueden, asimismo, editarse, cuando sea necesario).

Se apreciará que, gracias a la invención, se puede proporcionar al operario una importante ayuda automática, pero preservando el rol del control humano, dado que, gracias al conocimiento del operario, este podrá realizar un análisis de los elementos característicos que considera peculiares, realizar las correcciones relevantes y, por lo tanto, mejorar todos los elementos funcionales para el éxito del proceso de montaje del producto. La intervención del operario se materializa tanto en la etapa de definición del patrón maestro Mm (que, tal como se ha mencionado, es, generalmente, libre gracias a un medio de escritura manual) como, más aún, en la propia etapa de ensamblaje/montaje.

Resumiendo, el sistema integrado, según la invención, incluye y/o permite las siguientes funciones básicas:

• verificación de la posición y de las geometrías del producto a ensamblar/montar;

• extracción de geometrías puntuales o lineales significativas del zapato, para definir un patrón de referencia Mm a convertir en un patrón luminoso Mp a proyectar sobre zapato que se está procesando;

• control de las operaciones de montaje con la ayuda del patrón luminoso, por ejemplo, y en particular, con la verificación del alineamiento entre las líneas del producto y el patrón luminoso proyectado Mp.

Entre las funciones accesorias y opcionales, se pueden mencionar, no obstante, las siguientes:

• generación de marcas luminosas de referencia en una posición específica del producto, indicada por el propio operador independientemente, o además del patrón proyectado Mp;

• corrección de la posición de cualquier referencia luminosa proyectada;

• grabación, no sólo de los patrones Mp generados, sino, asimismo, de las imágenes P adquiridas por la cámara de vídeo, ventajosamente con una correlación mutua;

• adopción de matrices de calibración, tanto para el sistema como para la detección del producto. Con dicha actividad se pueden crear patrones vectoriales particulares que se pueden proyectar para ayudar al procesamiento/reproducción de elementos particulares del producto;

• interfaz para intercambio de datos con sistemas de gestión de producción de la compañía, para cargar información de productos o de pedidos, enviar datos de progreso de fabricación y parámetros operativos en general.

Además del aspecto de combinación satisfactoria y sinérgica de prerrogativas automáticas y manuales, el aparato y el proceso, según la invención, ofrecen las ventajas de una herramienta que minimiza el contacto directo con las partes mecánicas (con las subsiguientes repercusiones favorables de seguridad) y que permite que el operario lleve a cabo las operaciones de montaje de las partes del producto de manera guiada sin obstaculizar los movimientos, facilitando la identificación de las referencias y, en general, con procedimientos operativos simples, intuitivos y funcionales.

La presente invención se ha descrito en este documento haciendo referencia a una realización preferente de la misma. Debe entenderse que pueden existir otras realizaciones que se refieran al mismo concepto inventivo, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Aparato para montar un artículo de cuero, tal como un zapato, comprendiendo el aparato una unidad de montaje (2) adaptada para recibir uno o varios componentes de dicho artículo, medios de adquisición de vídeo adaptados para fotografiar dicha unidad de montaje (2) y obtener, por lo menos, una imagen adquirida (P) de dichos componentes del artículo, por lo menos, una pantalla de visualización (4) adaptada para visualizar dicha, por lo menos, una imagen (P) obtenida por dichos medios de adquisición de vídeo; medios de proyección adaptados para proyectar, sobre dicho artículo en dicha unidad de montaje, una o varias marcas luminosas de referencia (Mp); una unidad de control electrónico (5) conectada operativamente para el intercambio de datos y/o de señales con dichos medios de adquisición de vídeo, dicha pantalla y dicha pantalla de proyección, en el que dicha pantalla (4) está adaptada para permitir que un trabajador represente gráficamente, en superposición con dicha imagen adquirida (P), un patrón maestro (Mm) que comprende geometrías de referencia de montaje; y en el que dicha unidad de control (5) está configurada para cargar y almacenar dicho patrón maestro (Mm), procesar y proporcionar instrucciones de control a dichos medios de proyección en base a dicho patrón maestro (Mm), estando adaptadas dichas instrucciones para hacer que dichos medios de proyección proyecten sobre dichos componentes del artículo marcas luminosas de referencia (Mp), de acuerdo con dicho patrón maestro (Mm), para ayudar a dicho trabajador con las etapas de montaje.

2. Aparato, según la reivindicación 1, en el que dicha pantalla es una pantalla táctil.

3. Aparato, según la reivindicación 1 o 2, en el que dicha unidad de control (5) está configurada para almacenar una biblioteca de dichos patrones maestros (Mm) asociados, cada uno, con un modelo de artículo y/o una imagen correspondiente (P), y para recuperar, desde dicha biblioteca almacenada, un patrón maestro (Mm) a utilizar para generar dichas instrucciones.

4. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de proyección comprenden uno o varios espejos (311,312) que se hacen rotar de manera controlada mediante respectivos galvanómetros (313, 314) para desviar y desplazar, a una dirección objetivo deseada, un haz de luz coherente (Fs) emitido por una fuente de luz.

5. Aparato, según la reivindicación 4, en el que dichos medios de proyección comprenden dos espejos inclinables, que se inclinan en torno a ejes respectivos mutuamente ortogonales, para dirigir el desplazamiento de dicho haz (Fs) respectivamente en una coordenada X y en una coordenada Y de un sistema cartesiano de referencia.

6. Aparato, según la reivindicación 5, en el que dichas instrucciones están en forma de un archivo de configuración adaptado para pilotar dichos galvanómetros para desplazar dicho haz en las coordenadas XY.

7. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad de control (5) está, directa o indirectamente, en comunicación con una red de datos local o global, por medio de una línea cableada o inalámbrica de intercambio de datos (42).

8. Procedimiento para montar un lote de artículos de cuero, tales como zapatos, en un aparato de montaje, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo el procedimiento las etapas de: posicionar los componentes de un primer artículo de dicho lote en dicha unidad de montaje (2); fotografiar dichos componentes con dichos medios de adquisición de vídeo; visualizar, por lo menos, una imagen (P) del artículo así adquirido, en dicha pantalla de visualización (4); representar gráficamente, en dicha pantalla, en superposición con dicha imagen adquirida (P) y mediante un trabajador, un patrón maestro (Mm) que comprende geometrías de referencia de montaje; cargar y almacenar dicho patrón maestro (Mm) en dicha unidad de control electrónico (5); en base a dicho patrón maestro (Mm), procesar y proporcionar, mediante dicha unidad de control (5), instrucciones de control para dichos medios de proyección, instrucciones según las cuales se proyectan marcas luminosas de referencia (Mp) sobre dichos componentes del artículo, según dicho patrón maestro (Mm); llevar a cabo dicha etapa de montaje con la intervención o supervisión del trabajador, asistido por dichas marcas luminosas de referencia; extraer dicho primer artículo de dicha unidad de montaje; posicionar, en secuencia, los componentes de uno o varios artículos del mismo lote, y llevar a cabo sobre estos las respectivas etapas de montaje en base al mismo patrón maestro almacenado (Mm).

9. Procedimiento, según la reivindicación 8, en el que dicho patrón maestro (Mm) se genera dibujando a mano sobre una pantalla táctil.

10. Procedimiento, según la reivindicación 8 o 9, en el que dicho patrón maestro (Mm) comprende una o varias geometrías vectoriales que comprenden puntos, líneas rectas, líneas curvas, líneas poligonales o una combinación de dichos elementos.

11. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicha etapa de montaje comprende que dicho trabajador verifique el alineamiento de los contornos del artículo que se está montando y dichas marcas luminosas proyectadas (Mp).

12. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que dichas instrucciones de control se obtienen a partir de un patrón maestro recuperado de uno o varios patrones maestros almacenados de lotes montados previamente.

13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que, en dicha etapa de montaje, se permite a dicho trabajador llevar a cabo una o varias de las siguientes acciones:

generar marcas luminosas de referencia a proyectar en una posición específica en el artículo independientemente, o además de dichas marcas luminosas proyectadas (Mp) según el patrón maestro; corrección en la posición de cualquier marca luminosa de referencia proyectada.

14. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, que comprende una etapa de almacenamiento de la imagen adquirida (P) del artículo, preferentemente, en correlación con un patrón maestro (Mm) pertinente.

15. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en el que se crean patrones vectoriales particulares por medio de matrices de calibración, y se proyectan para ayudar a trabajar los elementos particulares del artículo.