SE451174B

SE451174B - Foot adjustment and loading device

Info

Publication number: SE451174B
Application number: SE8603507A
Authority: SE
Inventors: O H Henriksen; S Ljungdell
Original assignee: Clogman Trading Hb
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1987-09-14
Also published as: SE8603507D0

Abstract

A membrane (34) transparent to the monitoring signals evolves from a support platform for the foot (2) heel, partly extends as a freely suspended support part for the front parts of the foot, and at its front partly works in conjunction with a level adjustment and/or tension device (36) to regulate the height of the membrane front parts in relation to the support platform, and/or to regulate the tension of the membrane (34). The rear parts of the membrane, which actually form the support platform, can be fitted to the rear and on both sides of the heel on a holder (26) which has an adjustable support for the lower part of the shin. An elastic stocking (43) of signal-reflecting material is put on the foot placed on the membrane, and the lower part of the shin is moved against the membrane support. The foot is pressed downwards against the membrane with a specific pressure and maintained. The load exerted on the foot can be monitored from the graduations on scales (29). Drive motors (7,10) are then started, and the size investigation commences, using a movable measurement probe (16).

Description

451 174 figurerna 3-5 illustrerar anordningen i perspektiv med den uppfinningsenliga anordningen inställd i olika lägen; figur 6 illustrerar registreringsanordningens mätprincip för formregistrering; figur 7 illustrerar med ett blockschema hur styrvärden som registreras med registreringsanordningen kan bearbetas och an- vändas. Figures 3-51 illustrate the device in perspective with the device according to the invention set in different positions; Figure 6 illustrates the measuring principle of the recording device for shape recording; Figure 7 illustrates with a block diagram how control values registered with the recording device can be processed and used.

Den i figur 1 illustrerade formregistreringsanordningen l är avsedd för registrering av en fot 2 för fastställande av styrvärden för styrning av anordningar för maskinell framställ- ning av fotbeklädnader, delar därtill eller läster. Formregist- reringsanordningen l är något schematiskt illustrerad och består av en mätsondbehållare l med cylindrisk insida 3 och ett hål 4 via vilket foten 2 är införbar i behållaren 1. I behållaren 1 är anordnad en axel 5, som är centrerad med den cylindriska in- sidans centrumlinje 6. Axeln 5 består av två delar 5a och 5b av vilka delen 5a påverkas av en drivmotor 7 för att rotera densamma i riktning V. Drivmotorn 7 är anordnad i en gavelvägg 8 och kan bestå av en elmotor av känd typ och vara kopplad till en ström- källa axlar är allmänt kända såväl till konstruktion som funktion har (ej visad) på känt sätt. Eftersom motorer för rotation av motorn 7 endast visats schematiskt. Axeldelen 5b är trädd på axeldelen Sa, vilken uppvisar en yttre längsgående medbringare (ej visad) som ingriper i ett inre längsgående spår (ej visat) hos ett parti av den andra axeldelen Sb, som är trätt på axel- delen Sa. Härigenom uppnås att axeldelen 5a medbringar axeldelen Sb vid dess rotation under det att axeldelen 5b är teleskopartat förskjutbart i X-led i förhållande till axeldelen Sa. För verk- ställande av denna förskjutning, uppvisar behållaren l en på mel- lanväggen 9 anbringad kuggväxelmotor l0, vars drivhjul ll ingriper i ett sådant parti hos axeldelen 5b, som uppvisar mot kuggar hos drivhjulet ll svarande bommar l2.The shape recording device 1 illustrated in Figure 1 is intended for recording a foot 2 for determining control values for controlling devices for mechanical production of footwear, parts thereof or loads. The shape registration device 1 is somewhat schematically illustrated and consists of a measuring probe container 1 with cylindrical inside 3 and a hole 4 via which the foot 2 is insertable into the container 1. In the container 1 a shaft 5 is arranged, which is centered with the cylindrical inside center line 6. The shaft 5 consists of two parts 5a and 5b of which part 5a is actuated by a drive motor 7 to rotate it in direction V. The drive motor 7 is arranged in a gable wall 8 and may consist of an electric motor of known type and be connected to A power source shafts are generally known for both construction and function (not shown) in a known manner. Since motors for rotation of the motor 7 are only shown schematically. The shaft part 5b is stepped on the shaft part Sa, which has an outer longitudinal carrier (not shown) which engages in an inner longitudinal groove (not shown) of a portion of the second shaft part Sb, which is stepped on the shaft part Sa. Hereby it is achieved that the shaft part 5a carries the shaft part Sb with its rotation while the shaft part 5b is telescopically displaceable in X-direction relative to the shaft part Sa. To effect this displacement, the container 1 has a gear motor 10 mounted on the partition wall 9, the drive wheel 11 of which engages in such a portion of the shaft part 5b, which has corresponding bars 182 corresponding to the teeth of the drive wheel 11.

På axeln 5 är via en led 13 ledbart lagrad en arm 14, vilken hålles anliggande mot behållareinsidan 3 med hjälp av ett fjäder- element 15. Armen 14 uppvisar en mätsond 16, exempelvis av en typ som framgår av den svenska utläggningsskriften 368 741 (patent- ansökning 15.653/72) eller 7501587-5 (publiceringsnummer 388 684).An arm 14 is hingedly mounted on the shaft 5 via a hinge 13, which is held abutting against the container inside 3 by means of a spring element 15. The arm 14 has a measuring probe 16, for example of a type which appears from the Swedish exposition 368 741 (patent - application 15.653 / 72) or 7501587-5 (publication number 388 684).

Mätsonden l6 fungerar principiellt så (se figur 6) att en signal- avgivningsenhet i form av en laserdiod 17 sänder en IR-stråle 18 via en samlingsoptik l9 mot foten 2 och träffpunkten 20 (eller 2l) avbildas via en kameraoptik 22 på en lateral fotodetektor 23. 451 174 Denna lämnar som utsignal 24 analoga elektriska strömmar (spän- ningar) proportionella mot de projicerade “ljuspunkternas" avstånd till fotodetektorns elektroder (i X- och Y-led). Efter linearisering och förstärkning påföres signalerna till en AD- omvandlare 25. Vid “read out" ger mätsonden 16 i digital form det aktuella avståndet.The measuring probe 16 operates in principle (see Figure 6) so that a signal emitting unit in the form of a laser diode 17 transmits an IR beam 18 via a collection optics 19 towards the foot 2 and the point of impact 20 (or 21) is imaged via a camera optics 22 on a lateral photodetector. 23. 451 174 This outputs 24 analog electric currents (voltages) proportional to the distance of the projected "light points" to the electrodes of the photodetector (in the X and Y directions). After linearization and amplification, the signals are applied to an AD converter 25. When "read out", the measuring probe 16 in digital form gives the current distance.

Registreringsanordningen l uppvisar dessutom en membran- hållare 26, som ingår i en indikeringsanordning 27, avsedd att indikera den belastning foten 2 utövar på densamma. Indikerings- anordningen 27 uppvisar en hållare 28 för membranhållaren 26, vilken kan vara utbytbart anbringad på hållaren 28.The recording device 1 also has a diaphragm holder 26, which is included in an indicating device 27, intended to indicate the load exerted on the foot 2 thereon. The indicating device 27 has a holder 28 for the diaphragm holder 26, which may be interchangeably mounted on the holder 28.

I indikeringsanordningen 27 ingår också ett system 42 för mätning av fotens belastning. Den uppmätta belastningen är lätt avläsbar på en indikeringsvåg av såväl personen, vars fotform skall registreras, som personal som deltar vid mätoperationen.The indicating device 27 also includes a system 42 for measuring the load of the foot. The measured load is easily readable on an indication scale by both the person whose foot shape is to be registered and the personnel participating in the measurement operation.

Membranhållaren 26 kan bestå av ett cylindriskt rör_3O (eller ett cylindriskt rörsegment) av ett för den använda strål- ningen transparent material - i föreliggande fall exempelvis akrylplast. Röret 30 uppvisar upptill en urtagning 31 via vilken foten 2 är nedstickbar, varvid urtagningens inre kantparti 32 kan tjänstgöra som anslagsparti för skenbenet 33 så, att man kan känna när benet når ett förutbestämt läge i förhållande till röret 30. I röret 30 är anordnat ett membran 34 bestående av ett för avkänningssignalerna transparent material, till exempel plast/ latex - folie. Membranets 34 bakre partier 34a är förankrade på tre sidor till bildande av en relativt oeftergivlig stödplattform 35 för fotens 2 häl 2a. Framför de stödplattformen 35 bildande bakre partierna 34a förlöper membranet 34 frihängande till en framför foten 2 anbringad nivåinställnings- och/eller spännanord- ning 36. Härigenom kommer de partier 34b av membranet 34, mot vilka hålfoten 2b och tårna 20 anligger att förlöpa på ett "hängmatt- liknande" sätt fram till nivåinställnings- och/eller spännanord- ningen 36. För reglering av höjden på membranets 34 främre partier 340 och spänningen på membranets 34 partier 34b, 34c framför stöd- plattformen 35 samverkar membranet 34 framtill med nivåinställ- nings- och/eller spännanordningen 36, som i sin enklaste form kan bestå av en axel 36a, på vilken är vridfast anordnat en cylinder 36b, avsedd för upprullning av membranet 34. Axelns 36a ena änd- parti uppvisar en mot rörets 30 utsida anliggande fläns 36c och dess andra ändparti har ett gängnt avsnitt 36d för ett mutterllk- nande organ 36e. Axeln 36a kan skjutas uppåt eller nedåt i lång- 451 174 4' hål 30a, 30b i röret och axeln 36a kan dessutom vridas för att ändra membranets 34 spänning.The membrane holder 26 may consist of a cylindrical tube_30 (or a cylindrical tube segment) of a material transparent to the radiation used - in the present case, for example, acrylic plastic. The tube 30 has at the top a recess 31 via which the foot 2 is insertable, whereby the inner edge portion 32 of the recess can serve as abutment portion for the tibia 33 so that it can be felt when the leg reaches a predetermined position relative to the tube 30. In the tube 30 a membrane 34 consisting of a material transparent to the sensing signals, for example plastic / latex foil. The rear portions 34a of the diaphragm 34 are anchored on three sides to form a relatively inflexible support platform 35 for the heel 2a of the foot 2. In front of the rear portions 34a forming the support platform 35, the diaphragm 34 extends free-hanging to a level adjusting and / or clamping device 36 arranged in front of the foot 2. As a result, the portions 34b of the diaphragm 34 against which the hollow foot 2b and the toes 20 abut an " hammock-like "approach the level adjusting and / or tensioning device 36. To control the height of the front portions 340 of the diaphragm 34 and the tension of the portions 34b, 34c of the diaphragm 34 in front of the support platform 35, the front diaphragm 34 cooperates with the level adjusting and / or the clamping device 36, which in its simplest form may consist of a shaft 36a, on which a cylinder 36b is arranged in a rotationally fixed manner, intended for winding the diaphragm 34. One end portion of the shaft 36a has a flange 36c abutting the outside of the tube 30 and its other end portion has a threaded section 36d for a nut-like member 36e. The shaft 36a can be slid up or down into long holes 30a, 30b in the tube and the shaft 36a can also be rotated to change the tension of the diaphragm 34.

För att lätt kunna placera foten i förutbestämt läge kan man som alternativ till eller i kombination med det som anslags- parti utnyttjande kantpartiet 32 anordna en bakre studs (ej visad) hos membranhållaren 26 och denna studs tjänstgör som anslag för hälen.In order to be able to easily place the foot in a predetermined position, a rear bounce (not shown) of the membrane holder 26 can be arranged as an alternative to or in combination with the edge portion 32 used as abutment portion and this bounce serves as abutment for the heel.

Membranhållaren 26 är lämpligen så utformad att signalref- lexioner från densamma projiceras utanför fotodetektorn 23 hos mätsonden 16. Vid det illustrerade utförandet kan membranhållaren 26 exempelvis vara fast anordnad i behållaren l exakt centrerad med insidans 3 centrumlinje 6 och kan mätsonden 16 lätt anordnas så att den mot foten 2 riktade strålen l8 alltid förlöper exakt radiellt i förhållande till röret 30, vilket strålen träffar vinkelrätt (se figur 2).The membrane holder 26 is suitably designed so that signal reflections therefrom are projected outside the photodetector 23 of the measuring probe 16. In the illustrated embodiment, the membrane holder 26 can for instance be fixedly arranged in the container 1 precisely centered with the inside 3 centerline 6 and the measuring probe 16 can be easily arranged the beam 18 directed towards the foot 2 always extends exactly radially in relation to the tube 30, which the beam strikes perpendicularly (see figure 2).

För registrering av fotens 2 form förses densamma med en elastisk strumpa 43 av signalreflekterande material. Strumpan döljer fotens 2 finstruktur, t.ex. tåspringor och den kan för- ses med en tåhätta eller hälkappa om så bedöms fördelaktigt för erhållande av bästa passform på fotbeklädnaden.To register the shape of the foot 2, it is provided with an elastic sock 43 of signal-reflecting material. The sock hides the fine structure of the foot 2, e.g. toe cracks and it can be fitted with a toe cap or heel cap if deemed advantageous to obtain the best fit on the footwear.

När foten 2 försetts med den signalreflekterande strumpan placeras den på membranet 34 och smalbenet anlägges mot ett på förhand inställt smalbenstöd 30e så, att önskad lutning på foten 2 erhålles (smalbenstödet 30e är lämpligen lagrat på röret 30 via ett gångjärn 30f och det hålles kvar i inställt läge exempelvis genom stor inre friktion i gångjärnet). Därefter ställes nivå- inställnings- och/eller spännanordningen 36 in på lämplig höjd och membranet 34 bibringas lämplig spänning för erhållande av bland annat önskad klackhöjd K. Personen ifråga får av personalen i uppgift att trycka ned foten 2 mot membranet 34 med ett visst tryck och bibehålla detta tryck under hela mätoperationen för erhållande av bästa möjliga passform hos fotbeklädnaden. Genom att såväl personen ifråga som personalen hela tiden kan avläsa belastningen genom att iakttaga vägens 29 skala, kan det kont- rolleras att rätt belastning uppnåtts och bibehålles under hela mätoperationen.When the foot 2 is provided with the signal reflecting sock, it is placed on the diaphragm 34 and the narrow leg is placed against a preset narrow leg support 30e so that the desired inclination of the foot 2 is obtained (the narrow leg support 30e is suitably mounted on the tube 30 via a hinge 30f and kept in set position for example due to large internal friction in the hinge). Thereafter, the level setting and / or tensioning device 36 is set to a suitable height and the diaphragm 34 is provided with a suitable tension to obtain, among other things, the desired heel height K. The person in question is instructed by the staff to press the foot 2 against the diaphragm 34 with a certain pressure and maintain this pressure throughout the measurement operation to obtain the best possible fit of the footwear. By allowing both the person in question and the staff to read the load at all times by observing the 29 scale of the road, it can be checked that the correct load has been achieved and maintained throughout the measurement operation.

När vågens 29 skala visar önskad belastning och foten 2 således tryckes mot membranhållaren 26 med sådan kraft att den erhållit den form som den skall uppvisa vid mätoperationen, star- tas drivmotorerna 7, l0 och avsökningen börjar lämpligen bakom eller vid hälen och mätsonden 16 bringas utföra fram- och åter- 451 174 gående rörelser av vilka varje rörelse omfattar 2400 i riktning V. Samtidigt förflyttas mätsonden l6 i axiell riktning (i X-led) och när en indikator (ej visad) indikerar att mätsonden 16 pas- serat smalbenet 33 övergår densamma att röra sig utmed en spiral- formad bana kring fotens 2 främre del.When the scale of the scale 29 shows the desired load and the foot 2 is thus pressed against the diaphragm holder 26 with such force that it has acquired the shape it is to have in the measuring operation, the drive motors 7, 10 are started and the scan suitably begins behind or at the heel and the measuring probe 16 is performed reciprocating movements of which each movement comprises 2400 in direction V. At the same time the measuring probe 16 is moved in the axial direction (in the X-direction) and when an indicator (not shown) indicates that the measuring probe 16 has passed the narrow leg 33 passes the same to move along a spiral-shaped path around the front part of the foot 2.

Mätsonden 16 innehåller i verkligheten ett antal laser- dioder placerade i linje framför och bakom den i figur 6 visade laserdioden 17 (vinkelrät mot planet). Ljuspunkterna från dessa dioder projiceras på fotodetektorn 23 förskjutna i Y-led.The measuring probe 16 actually contains a number of laser diodes placed in line in front of and behind the laser diode 17 shown in Figure 6 (perpendicular to the plane). The light points from these diodes are projected on the photodetector 23 offset in the Y-direction.

Mätsonden 16 avkänner företrädesvis under rörelse och anord- ningen medger fastställande av var mätsonden l6 befinner sig vid varje mättillfälle. För detta ändamål är axeln 5 försedd med en optisk vinkelgivare (ej visad) av numera välkänd konstruktion, vilken genom hål i periferin ger ljuspulser för varje vinkel där mätning skall ske. Dessa pulser aktiverar på känt sätt genom styrelektronik den första laserdioden 17 och ger "read-out" till AD-omvandlaren. Genom multiplex-elektroniken aktiveras sedan med jämna tidsintervaller övriga laserdioder i tur och ordning. Mul- tiplex-frekvenser är så hög, storleksordningen 10 kHz, att mät- sondens rörelse under förloppet är försumbar.The measuring probe 16 preferably senses during movement and the device allows determination of where the measuring probe 16 is located at each measuring occasion. For this purpose, the shaft 5 is provided with an optical angle sensor (not shown) of now well-known construction, which through holes in the periphery gives light pulses for each angle where measurement is to take place. These pulses activate the first laser diode 17 in a known manner by means of control electronics and provide a "read-out" to the AD converter. The multiplex electronics then activate the other laser diodes in turn at regular intervals. Multiplex frequencies are so high, on the order of 10 kHz, that the movement of the measuring probe during the process is negligible.

Varje erhållen signal överföres efter omvandling i AD-om- vandlaren 25 till en miniatyrdator 37 (se figur 6) till vilken exempelvis också mätsondens positionsdata via ledningen 38 matas och formdata kan lagras i en databärare i form av en datakassett.Each signal obtained is transmitted after conversion in the AD converter 25 to a miniature computer 37 (see Figure 6) to which, for example, the position data of the measuring probe is also fed via the line 38 and shape data can be stored in a data carrier in the form of a data cassette.

Den schematiska uppställningen enligt figur 7 visar hur den uppfinningsenliga anordningen kan användas vid fotoformmätning för framställning av ortopediska skor, skodalar eller läster. I detta fall sker ortopedisk analys, formregistrering och överfö- ring av erhållna data på en databärare decentralt igen ortope- disk klinik betecknad med 40. Databäraren (exempelvis kassetten 39) skickas till en fabrik betecknad med 41 där man använder den registrerade datan för styrning av anordningar för maskinell framställning av fotbeklädnader, delar därtill eller läster.The schematic arrangement according to Figure 7 shows how the device according to the invention can be used in photoform measurement for the production of orthopedic shoes, shoe valves or lasts. In this case, orthopedic analysis, shape registration and transfer of obtained data to a data carrier decentrally again orthopedic clinic designated 40. The data carrier (for example cassette 39) is sent to a factory designated 41 where the registered data is used to control devices for the mechanical manufacture of footwear, parts thereof or lasts.

Den ovan relaterad och på ritningarna illustrerade anord- ningen avser att förklara uppfinningsföremålet med att inte be- gränsa detta. Åtskilliga av de ovan angivna delarna kan nämligen variera såväl vad gäller konstruktionen som funktionen. Som exem- pel på alternativ kan nämnas att stödplattformen 35 kan utgöras av en separat enhet för avkänningssignalerna transparent material på vars framkant membranet 34 är anordnat så, att en så jämn över- gång som möjligt erhålles.The device related above and illustrated in the drawings is intended to explain the object of the invention by not limiting it. Namely, several of the above-mentioned parts can vary both in terms of construction and function. As an example of alternatives, it can be mentioned that the support platform 35 can be constituted by a separate unit for the sensing signals transparent material on the leading edge of which the membrane 34 is arranged so that as smooth a transition as possible is obtained.

Claims

451 174 6 'In order to be able to apply the membrane 34 quickly, the tube 30 at the rear can have slots 30g and 30h through which the membrane 34 protrudes from the tube 30. The membrane 34 is prevented from sliding in through these slots 30g, 30h when the same is loaded by means of some type of retraction barriers, for example simply those membrane portions 34d located outside the slots 30g and 30h, which have a greater thickness than the width of the slots. The support platform 35 is suitably arranged at the level of the center of the tube and the membrane 34 suitably consists of an elastic material. Finally, it can be mentioned that the tube can have end walls 30c, 30d for stabilization purposes. In the illustrated embodiment, the level adjusting and / or clamping device 36 is mounted in the tube 30. In the case where the diaphragm 34 is held by a frame (not shown), the level adjusting and / or clamping device may be mounted thereon. Patent claims: "" "" "" "" "" ""

1. A device for foot adjustment and foot load in recording the spatial geometric shape of a foot (2) for determining control values for controlling devices for the mechanical manufacture of footwear, parts thereof or loads, wherein a sensor ( 16) is arranged to move in relation to the pedaling device during registration of sensing signals when the foot (2) abuts against it, characterized in that a membrane (34) transparent to the sensing signals starts partly from a support platform (35) for the foot (2) heel (2a), partly extending as a free-hanging support part (34b) for the front parts of the foot (2) and partly cooperating at the front with a level adjusting and / or tensioning device (36) for adjusting the height of the front parts ( 34c) of the diaphragm (34) relative to the support platform (35) and / or for regulating the voltage of the diaphragm (34).

Device according to claim 1, characterized in that the membrane (34) has rear parts (34c) which form the support platform (35) for the heel (2a).

Device according to claim 2, characterized in that the rear (34) forming parts (34a) of the diaphragm (34) are mountably mounted behind and on both sides of the heel (2b) on a micro-brown holder (26).

Device according to claim 3, characterized in that the rear (34) forming parts (34a) of the diaphragm (34) on both sides of the heel (2b) extend through slots (30g, 30h) in the diaphragm holder (26). out of this and exhibits retraction obstacles (34d) located outside the membrane holder (26).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the level adjusting and / or clamping device (36) has a height-displaceable winding means (36b) for winding the diaphragm (34).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane (34) is arranged in a tubular membrane holder (26).

Device according to any one of claims 1-5, characterized in that the membrane (34) is applied to a device. of

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane (34) is arranged on a membrane holder (26), which has an adjustable narrow leg support (30e).