TW201605369A

TW201605369A - 鞋面三維印刷系統

Info

Publication number: TW201605369A
Application number: TW103127197A
Authority: TW
Inventors: 傑可福馬柯佛; 巴可恰哇馬爾斯; 亞可福沙德
Original assignee: 歐利速精密工業股份有限公司
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-02-16
Also published as: TWI540974B

Abstract

本發明提供一種鞋面三維印刷系統，其主要是利用3D印刷技術配合二維移動機構，將待印刷塗層的鞋面組件預設在定位位置上或通過掃描攝影取得定位座標訊號以進行三維印刷，從而確保各鞋面組件與印刷裝置的印刷頭相對位置的精確度，將所需花紋式樣以三維形態的塗層成形在鞋面組件表面，達到確實降低製造成本及簡化工序等技術功效。

Description

鞋面三維印刷系統

本發明係有關於一種三維印刷系統，特別是指一種用於鞋面的三維印刷系統。

按，一般鞋面和運動鞋鞋面的花紋通常是以TPU或其他塑料材質經衝壓裁剪機從片材裁切製成所需厚度的貼邊後，再將該些貼邊以人工操作黏貼或者模內一體成形於鞋面上，藉以形成各種樣式花紋。或者，也可以依據鞋款設計而全部或局部地設於鞋面上設置TPU或其他塑料材質構成的塗層(coat)。習知塗層的成形方法，是先做出具有所需塗層樣式刻紋的鋼製模版，接著將TPU材料填滿該模版，並將鞋面與該模版對壓，利用熱和壓力使TPU塗層結合於鞋面上，並同時製得所需的鞋面式樣。

然而，前述製法需要對應各鞋款花紋設計製做各種尺寸、樣式的金屬模版，不僅準備模版的過程耗費整體製造時間及成本，融化後的TPU也不易精準地壓制結合在所需的鞋面位置上，因此，習知鞋面花紋的製法存在成本高且工序複雜等問題，實有改善之空間。

本發明之目的在於提供一種鞋面三維印刷系統，其主要是利用3D印刷技術配合二維移動機構，將待印刷塗層的鞋面組件預設在定位位置上或通過掃描攝影取得定位座標訊號以進行三維印刷，從而確保各鞋面組件與印刷裝置的印刷頭相對位置的精確度，將所需花紋式樣以三維形態的塗層直接成形在鞋面組件表面，達到確實降低製造成本及簡化工序等技術功效。

緣是，為達上述目的，本發明所提供一種鞋面三維印刷裝置，包括：一輸送裝置，具有一輸送帶用以置放該鞋面組件，該輸送帶一端設有一滾輪，另端設有一驅動馬達，定義連接該輸送帶兩端之方向為一X方向，令該輸送帶為該驅動馬達驅動以沿該X方向輸送該鞋面組件；一定位裝置，具有一保持件通過複數固定件固設於該輸送裝置輸送帶上，令該鞋面組件通過固設於該保持件上而定位地沿該X方向位移；一印刷裝置，具有一橋形架、一滑軌機構及一印刷頭，該橋形架係跨設於該輸送裝置輸送帶中段相對兩側，該滑軌機構具有一設於該橋形架上的軌道及一設於該軌道端部的馬達，該印刷頭沿該軌道滑移地組設於該滑軌機構上，定義沿該軌道延伸方向為一Y方向，該印刷頭為該馬達驅動於該Y方向上位移；一電腦，具有一處理器電性連接該輸送裝置的驅動馬達及該印刷裝置的馬達、印刷頭，令該處理器通過控制該輸送機構的驅動馬達及該印刷裝置的馬達轉速，以控制該鞋面組件在輸送裝置上的輸送速度配合驅動該印刷裝置的印刷頭進行三維印刷，在該鞋面組件表面形成一三維塗層。

前述本發明鞋面三維印刷系統是使鞋面組件作單一方向位移，配合印刷頭做另一方向位移，以達到在二維平面上調整印刷位置、路徑之目的。其中，本發明鞋面三維印刷系統另可通過掃描攝式方式達成，該定位裝置可為一攝像頭通過一支架懸設在該輸送裝置輸送帶鄰近該驅動馬達處的上方構成，令該攝像頭對進入其攝影範圍的鞋面組件掃描攝影，以截取該些鞋面組件在輸送裝置上的定位位置資訊；且該電腦的處理器與該輸送裝置的驅動馬達、該定位裝置的攝像頭及該印刷裝置的馬達、印刷頭電性連接，令該處理器接收該定位裝置的定位位置資訊，並據該定位位置資訊電性控制該輸送機構的驅動馬達及該印刷裝置的馬達轉速，以控制該鞋面組件在輸送裝置上的輸送速度配合驅動該印刷裝置的印刷頭進行三維印刷，在該鞋面組件表面形成一三維塗層。

又，本發明鞋面三維印刷系統另可以固定印刷頭，通過二維滑移裝置帶動鞋面組件在二維平面上位移，以配合該印刷頭進行三維印刷。該鞋面三維印刷系統包括：一工作平台，具有一工作面；一印刷裝置，具有一懸臂末端固設有一印刷頭，令該印刷頭懸設於該工作面上方；一二維滑移裝置，具有滑移方向相互垂直之一第一滑軌組及一第二滑軌組，該第二滑軌組係組設於該第一滑軌組上並隨之位移，令一用以固設鞋面組件之保持件通過一快拆組結合於該第二滑軌組一側，令該保持件為該第一、第二滑軌組帶動而在該工作平台的工作面上進行二維移動；一電腦，具有一處理器與該印刷裝置的印刷頭及該二維滑移裝置的第一、第二滑軌組電性連接，令該處理器電性控制該印刷裝置馬達的轉速以及該第一、第二滑軌組的位置，藉以控制帶動設於該保持件上的鞋面組件對應印刷裝置的印刷頭進行三維印刷，在該鞋面組件表面形成一三維塗層。

有關於本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如后。

〔本發明〕

A‧‧‧鞋面組件

A1‧‧‧三維塗層

10‧‧‧輸送裝置

11‧‧‧輸送帶

12‧‧‧滾輪

13‧‧‧驅動馬達

20‧‧‧定位裝置

21‧‧‧保持件

22‧‧‧固定件

23‧‧‧支架

24‧‧‧攝像頭

30‧‧‧印刷裝置

31‧‧‧橋形架

32‧‧‧滑軌機構

321‧‧‧軌道

322‧‧‧馬達

33‧‧‧印刷頭

331‧‧‧加熱部

332‧‧‧噴塗部

34‧‧‧懸臂

40‧‧‧電腦

41‧‧‧處理器

s1‧‧‧定位位置資訊

s11‧‧‧定位座標指令

s12‧‧‧印刷路徑指令

50‧‧‧工作平台

51‧‧‧工作面

60‧‧‧二維滑移裝置

601‧‧‧第一滑軌組

61‧‧‧軌條

62‧‧‧滑板

621‧‧‧滑塊

63‧‧‧動力源

631‧‧‧馬達

632‧‧‧螺桿

633‧‧‧螺接滑塊

602‧‧‧第二滑軌組

64‧‧‧軌道

603‧‧‧保持件

604‧‧‧快拆組

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

圖1係本發明鞋面三維印刷裝置的第一實施例結構示意圖。

圖2係本發明第一實施例之電腦電性控制架構示意圖。

圖3係本發明鞋面三維印刷裝置的第二實施例結構示意圖。

圖4本發明第二實施例之電腦電性控制架構示意圖。

圖5係本發明鞋面三維印刷裝置的第三實施例結構示意圖。

圖6本發明第三實施例之電腦電性控制架構示意圖。

請配合參閱圖1至圖6所示，說明本發明鞋面三維印刷系統之具體實施方式。

如圖1、圖2所示，本發明鞋面三維印刷系統的第一實施例，其包括一輸送裝置10、一定位裝置20、一印刷裝置30及一電腦40，其中：該輸送裝置10具有一輸送帶11用以置放該鞋面組件A，該輸送帶11一端設有一滾輪12，另端設有一驅動馬達13，定義連接該輸送帶11兩端之方向為一X方向，令該輸送帶11為該驅動馬達13驅動以沿該X方向輸送該鞋面組件A。

該定位裝置20具有一保持件21通過複數固定件22固設於該輸送裝置10輸送帶11上，令該鞋面組件A通過固設於該保持件21上而定位地沿該X方向位移。於本實施例中，該保持件21成形為板塊結構，且周側以該固定件22固定在輸送帶11上，藉以確保該鞋面組件A在輸送帶11上的定位位置。

該印刷裝置30具有一ㄇ形橋形架31、一滑軌機構32及一印刷頭33，該橋形架31係跨設於該輸送裝置10輸送帶11中段相對兩側，該滑軌機構32具有一設於該橋形架31上的軌道321及一設於該軌道321端部的馬達322，該印刷頭33沿該軌道321滑移地組設於該滑軌機構32上，定義沿該軌道321延伸方向為一Y方向，該印刷頭33為該馬達322驅動於該Y方向上位移。

在本發明中，各該實施例中的印刷頭33具有一加熱部331及一噴塗部332，該加熱部331用以加熱融化三維印刷用塑料，並由該噴塗部332將融化後塑料塗佈於該鞋面組件A表面形成該三維塗層A1，且該三維印刷用塑料以熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)為佳。於本實施例中，該設於鞋面組件A的三維塗層A1具有達到0.3毫米(mm)的厚度。

如圖2所示，該電腦40具有一處理器41電性連接該輸送裝置10的驅動馬達13及該印刷裝置30的滑軌機構32馬達322、印刷頭33，令該處理器41通過控制該輸送機構10的驅動馬達13及該印刷裝置30的馬達322轉速，以控制該鞋面組件A在輸送裝置10上的輸送速度配合驅動該印刷裝置30的印刷頭33進行三維印刷，在該鞋面組件A表面形成一三維塗層A1。於本實施例中，該設於鞋面組件A的三維塗層A1具有達到0.3毫米(mm)的厚度。

藉此，本發明鞋面三維印刷系統通過前述結構，使鞋面組件A在輸送裝置10的保持件21上，通過該電腦40控制驅動馬達13精確地被輸送至定位位置以和印刷頭33相對應，達到對鞋面組件A進行位置精準的三維印刷，將TPU或其他可印刷材料印刷在鞋面組件A表面上，快速形成具有立體花紋的三維塗層A1。於本實施例中，該設於鞋面組件A的三維塗層A1具有達到0.3毫米(mm)的厚度。

如圖3、圖4所示，說明本發明鞋面三維印刷系統的第二實施例。與第一實施相同的是，本實施例同樣是通過輸送裝置10使鞋面組件A作單一方向位移，並使印刷裝置30的印刷頭33做另一方向位移以達到精準定位進行三維印刷之目的，且進一步地，本實施例係通過掃描攝影技術手段達到定位目的。該鞋面三維印刷系統包括該輸送裝置10、用以進行掃描攝影的定位裝置20、該印刷裝置30以及用以電性控制該輸送裝置10、該定位裝置20及該印刷裝置30的電腦40，其中：該定位裝置20具有一攝像頭24通過一支架23懸設在該輸送裝置10輸送帶11鄰近該驅動馬達13處的上方，令該攝像頭24對進入其攝影範圍的鞋面組件A掃描攝影，以截取該些鞋面組件A在輸送裝置10上的定位位置資訊s1。

該電腦40的處理器41與該輸送裝置10的驅動馬達13、該定位裝置20的攝像頭24及該印刷裝置30的馬達322、印刷頭33電性連接，令該處理器41接收該定位裝置20的定位位置資訊s1，並據該定位位置資訊s1電性控制該輸送機構10的驅動馬達13及該印刷裝置30的馬達322轉速，以控制該鞋面組件A在輸送裝置10上的輸送速度配合驅動該印刷裝置30的印刷頭33進行三維印刷，在該鞋面組件A表面形成一三維塗層A1。

於本實施例中，該電腦40是通過一影像處理軟體計算處理該定位裝置20輸出的定位位置資訊s1，並形成驅動該輸送裝置10驅動馬達13運作之一定位座標指令s11，以及驅動該印刷裝置30馬達322、印刷頭33進行三維印刷之一印刷路徑指令s12。

是以，本發明通過前述第二實施例之結構，通過在該輸送裝置10上方設置該攝像頭24，使置於該輸送裝置10上的鞋面組件A可在通過攝影裝置40下方時為其掃描攝影，讀取該鞋面組件A在輸送裝置10上的定位座標資訊s1，並將該些資訊s1記錄於一影像處理軟體中，於本實施例中，該軟體為可以常見的影像處理軟體，例如：加拿大的Matrox或美國的Cognex。是以，由攝像頭24持續提供更新的鞋面組件A定位座標資訊s1至電腦40的處理器41，供處理器41重複計算得出該鞋面組件A新位置的印刷路徑，使印刷頭33進行印刷材料塗佈時的位移路徑通過該處理器41而與該鞋面組件A印刷路徑同步，達到對任意放置在輸送裝置10上的鞋面組件A進行定位之目的。

如圖5、圖6所示，說明本發明鞋面三維印刷系統的第三實施例。其與第一、第二實施例同樣利用二維移動機構，使鞋面組件A在電腦40的控制下配合印刷裝置30的印刷頭33進行三維印刷，且於本實施例中，該印刷頭33係固定不動，而以二維移動機構帶該鞋面組件A至定位位置進行印刷。

本發明鞋面三維印刷系統的第三實施例包括一工作平台50、一印刷裝置30、一二維滑移裝置60及一電腦40，其中：該工作平台50具有一工作面51；於本實施例中，該工作平台50可為桌體結構。該印刷裝置30具有一懸臂34末端固設有一印刷頭33，令該印刷頭33懸設於該工作面51上方。

該二維滑移裝置60具有滑移方向相互垂直之一第一滑軌組601及一第二滑軌組602，該第二滑軌組602係組設於該第一滑軌組601上並隨之位移，令一用以固設鞋面組件A之保持件603通過一快拆組60結合於該第二滑軌組602一側，令該保持件603為該第一、第二滑軌組601、602帶動而在該工作平台50的工作面51上進行二維移動。

於本實施例中，該二維滑移裝置60的第一滑軌組601具有二軌條61平行設於該工作平台50的工作面51上，一滑板62通過在相對兩端各設有一滑塊621與該二軌條61組接，且該第一滑軌組601具有一動力源63設於工作面51上並與該滑板62中段組接，令該滑板62為該動力源63驅動而沿該二軌條61滑移；且該第一滑軌組601的動力源63為滾珠螺桿結構，該動力源63具有一馬達631驅動一螺桿632與設於該滑板62中段底部之一螺接滑塊633相對螺轉位移，以令該滑板62沿該軌條61滑移。

該第二滑軌組602具有一軌道64設於該第一滑軌組601滑板62上，該保持件603為板形結構且側邊設有該快拆組604，令該保持件603通過該快拆組604與該軌道64快拆組接，且該軌道64末端設有一動力源65用以驅動該保持件603沿該軌道64滑移。

該電腦40的處理器41與該印刷裝置30的印刷頭33及該二維滑移裝置60的第一、第二滑軌組601、602電性連接，令該處理器41電性控制該印刷裝置30馬達322的轉速以及該第一、第二滑軌組601、602的位置，藉以控制帶動設於該保持件603上的鞋面組件A對應印刷裝置30的印刷頭33進行三維印刷，在該鞋面組件A表面形成一三維塗層A1。

藉此，本發明鞋面三維印刷系統通過第三實施例之結構，使印刷頭33靜止地固設在懸臂34上，而用以固設鞋面組件A的保持件603通過快拆組604與該第二滑軌組602結合，使該保持件603得以在工作平台50的工作面51上，藉由第一滑軌組601、第二滑軌組602進行二維移動，以令保持件603可移動至任意位置而與該印刷頭33相對應，再由該電腦40處理器41的電性控制，將TPU或其他可列印材料印刷在鞋面組件A表面上。

綜上所述，本發明透過上述鞋面三維印刷系統，確實可達到簡化鞋面組件A表面立體花紋的加工工序，且有效確保立體花紋的設置位置等諸項功效，誠已符合專利申請要件，爰依法提出專利申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。