TW201825014A - 拾取工具、製造物品的方法及用於製造物品的系統 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及拾取工具、製造物品的方法及用於製造物品的系統。通過以自動化方式執行各種鞋製造工藝來改進鞋或鞋的一部分的製造。舉例來說,可確定描述鞋部件的資訊,例如標識、定向、顏色、表面構形、對準、大小等。基於描述鞋部件的資訊,可指示自動化鞋製造設備對鞋部件應用各種鞋製造工藝,例如拾取以及置放鞋部件。

Description

拾取工具、製造物品的方法及用於製造物品的系統
本發明是有關於拾取工具、製造物品的方法及用於製造物品的系統。
製造鞋通常需要各種組裝步驟,例如形成、置放以及組裝數個部件。完成這些步驟的一些方法(例如很大程度上依賴於手動執行的那些方法)可為資源密集型的並且可具有高變化率。
此發明內容提供對本發明的公開內容以及各種方面的高度概述並且引入在下文具體實施方式部分中進一步描述的概念的選擇。此發明內容並不意圖識別所主張主題的關鍵特徵或基本特徵,且也不意圖作為孤立輔助來確定所主張主題的範圍。
簡而言之並且概要地說,本發明描述尤其以自動化方式製造鞋或其它物品(例如服裝:襯衫、短褲、褲子、襪子、外衣、內衣)。舉例來說,通過分析鞋部件的圖像,可得到描述鞋部件的資訊,例如鞋部件的標識以及定向、鞋部件表面構形、鞋部件大小、鞋部件對準等。基於標識以及定向,可指示自動化鞋製造設備對鞋部件應用各種鞋製造工藝。
以自動化方式製造鞋和/或鞋部件的示範性系統可包括各種元件,例如製造台、部件辨識系統以及鞋製造設備和工具。在一個示範性方面中,部件辨識系統分析鞋部件的圖像以產生圖像得出的資訊(例如鞋部件標識、鞋部件定向、表面構形、部件對準、部件大小等)。圖像得出的資訊用於指示鞋製造工具在所需位置處拾取、轉移、置放以及附接鞋部件。
用於以自動化方式製造鞋部件的示範性方法可包括各種步驟。舉例來說,第一鞋部件可定位在製造台處,以使得部件辨識系統確定第一鞋部件的標識並且確定第一鞋部件的定向。另外,可從其它製造台獲取第二鞋部件,以使得部件辨識系統確定第二鞋部件的標識並且確定第二鞋部件的定向。部件製造設備可用於將第二鞋部件從第二鞋部件定向轉移到後續定向,所述後續定向是基於第一鞋部件的定向以及標識來確定的。另外,轉移第二部件的部件製造設備可用於將第二鞋部件暫時地附接到第一鞋部件以維持用於後續加工的定位。
在用於以自動化方式製造鞋部件另一示範性方法中,第一鞋部件可定位在第一製造台的支撐表面上,以使得第一鞋部件在支撐表面上大致上平坦。另外,第一自動化部件拾取工具可將第二鞋部件置放在第一鞋部件的頂部上。第一自動化附接工具可將第二鞋部件附接到第一鞋部件,由此形成第一鞋部件與第二鞋部件的組合件。此外,可將組合件移動到第二製造台,以使得第二自動化部件拾取工具將第三鞋部件置放在組合件的頂部上,並且第二自動化附接工具可將第三鞋部件附接到組合件。
在用於以自動化方式製造鞋部件的另一示範性方法中,第一鞋部件可定位在第一製造台處,以使得部件辨識系統確定第一鞋部件的標識並且確定第一鞋部件的定向。另外,可從其它製造台獲取第二鞋部件以及第三鞋部件,以使得部件辨識系統確定第二鞋部件以及第三鞋部件的相應的標識以及相應的定向。部件製造設備可用於將第二鞋部件以及第三鞋部件依次從相應的定向轉移到相應的後續定向,以基於第一鞋部件的定向以及位置附接到第一鞋部件。另外,依次轉移第二鞋部件以及第三鞋部件的部件製造設備可用於將第二鞋部件以及第三鞋部件附接到第一鞋部件。
以自動化方式定位鞋部件的示範性系統可具有各種元件,例如圖像記錄器,其記錄描繪附接鞋部件的表示的圖像。系統還可具有部件轉移設備,其將第一鞋部件(例如附接鞋部件)轉移到第一鞋部件待附接到第二鞋部件(例如基礎鞋部件)的位置。示範性系統可進一步包括定位在系統內各種位置處的多個攝像機。舉例來說,攝像機可安裝在鞋部件上方和/或鞋部件下方。攝像機還可以相對於鞋部件的各種角度或相對於鞋部件水準地定位。另外,攝影機可直接安裝到部件轉移設備或遠離部件轉移設備安裝。在由部件轉移設備獲取鞋部件之前,攝影機可記錄鞋部件的圖像。此外,在由部件轉移設備獲取鞋部件時,例如在部件轉移設備將所獲取的鞋部件定位在攝像機前方時,攝影機可記錄鞋部件的圖像。
示範性系統還可包括(例如)通過提供前光或背光來照亮鞋部件的照明系統。照明系統可直接集成到部件轉移設備中,集成到圍繞部件轉移設備和鞋部件的空間中,和/或集成到在由部件轉移設備獲取鞋部件之前存放鞋部件的供應台中。照明系統可包括全譜光,和/或可包括經調適以與具有特定顏色的鞋部件形成對比的彩色光。
第一鞋部件(例如附接鞋部件)以及第二鞋部件(例如基礎鞋部件)中的一個或兩個可使用根據本發明的系統和/或方法來識別和/或定位在空間中。此外,其它元件可指示部件轉移設備(例如計算裝置)執行各種操作。示範性操作可從第一鞋部件的表示得出至少一個參考特徵並且確定與所述至少一個參考特徵相對應的圖像的畫素座標。額外操作可將圖像的畫素座標轉換成幾何坐標系統中的幾何座標,所述幾何坐標系統映射三維空間,第一鞋部件定位在所述三維空間內並且部件轉移設備在所述三維空間內操作。其它操作可確定定義基礎鞋部件的位置的幾何座標。
用於在鞋製造工藝期間以自動化方式定位鞋部件的示範性方法可具有各種步驟。舉例來說,可接收描繪附接鞋部件的二維表示的圖像,所述附接鞋部件待附接到基礎鞋部件。附接鞋部件的二維表示可與所識別的至少一個參考特徵相關聯。另外,可確定圖像的畫素座標,所述圖像的畫素座標與至少一個預定參考特徵相對應並且可轉換成幾何坐標系統的幾何座標。還可確定其它幾何座標,例如附接部件將移動到的部件位置座標。如此,可將附接鞋部件從幾何座標移動到部件位置座標。在另一示範性方法中,還可確定部件附接座標,以使得附接鞋部件可在部件附接座標處附接。
本文中所描述的本發明的某些方面的主題具有特定性以符合法定要求。但是實施方式本身並未意圖定義什麼被視為是一項發明,這是權利要求書所做的。所主張的主題可包括不同元件或與本文中所描述的元件相似的元件的組合,結合其它現有技術或未來技術。除非明確陳述,否則不應將術語解釋為意指在本文所揭示的各種元件之中或之間的任何特定順序。
本文中所描述的主題是指鞋部件的自動化製造,並且圖7描繪用於示範性鞋部件製造系統2的總工藝流程的示意圖。舉例來說,圖7可說明用各種箭頭描繪的各種鞋部件製造設備和過程的俯視透視圖。
圖7中的每個箭頭可表示在一個或多個鞋部件或鞋部件組合件上執行並且可以自動化方式、手動地或其某一組合執行的步驟、階段和/或過程。示範性步驟、階段和/或過程可包括切割、縫合、附接、壓模、模制、切分或者製作單個鞋部件。其它示範性步驟、階段和/或過程可包括移動或重新定位部件,以及相對於其它部件(例如在其它部件的頂部上)置放部件。舉例來說,系統2可包括將一組部件分揀到子組中的部件移動設備,其在系統2沿著內指定的路徑或流移動。額外步驟、階段和/或過程可包括(例如)通過縫合、粘合、聲波焊接、熔融、膠合等來將一個或多個部件附接在一起。所列出的這些步驟、階段和/或過程僅為示範性的,並且可用系統2以及本文中描繪的各種台(即箭頭)來實施各種其它鞋製造工藝。如此,系統2描繪彙聚以及組合製造各種鞋部件組合件的各種過程。
可使用各種不同鞋製造設備來實施用圖7中所描繪的箭頭表示的各種功能。鞋製造設備可以自動化方式執行相應的功能,可作為輔助手動執行的器械使用,或可以自動化和手動兩種方式運作。示範性鞋製造設備可包括部件移動設備(例如傳送機系統、電機驅動轉盤、機械臂等);部件拾取工具(例如真空工具、抓取工具、鏟取工具、表面粘著、粘合等);部件附接工具(例如縫合設備、聲波焊接工具、熱壓裝置、冷壓裝置等);圖像捕獲裝置(例如攝像機、錄影機、電荷耦合裝置等);雷射器;發光裝置(例如LED、螢光燈泡、全譜光燈泡、顏色特定燈泡等);以及計算裝置。鞋製造設備的這一清單僅為示範性的並且系統2中還可包含各種其它設備。如此,在圖7中可用箭頭表示這些示範性鞋製造設備中的一個或多個。另外,在使用術語“鞋製造設備”時,應瞭解所列出的裝置、元件以及技術可用於製造任何物品,例如服裝、外衣和類似物。
系統2包括可從一個位置移動到其它位置以執行相同或不同任務的各種模組化台和元件。舉例來說,在箭頭3處操作以處理鞋幫的上部部件的某一模組化元件(例如拾取工具或部件移動設備)可與在箭頭4處或在箭頭6處操作的組件互換。此外,可基於特定類型的鞋部件來更換或修改包括系統2的各種模組化台,所述台對所述特定類型的鞋部件進行操作。舉例來說,在相交點7處操作的鞋部件製造設備可配置成處理某一類型或樣式的鞋幫部件,並且可指示系統2處理特定數量(例如1000個單元)的所述類型或樣式。然而,在處理特定數量的部件之後,在相交點7處操作的鞋部件製造設備可重新配置或修改成操作不同的樣式或類型。此外,可基於正製造的鞋的某一樣式或類型來添加、減去、通電或斷電特定台(即,箭頭)。舉例來說,雖然在處理一種類型的鞋部件時可使用箭頭3,但是在系統2處理不同類型的鞋部件時可斷電或移除箭頭3。
系統2還可包括設備的鞋部件特定分組。舉例來說,分組8包括鞋幫部件製造設備,分組9包括中底部件製造設備並且分組13包括鞋底部件製造設備。雖然圖7可描繪分組8、9以及13的特定佈置,但是可使用各種替代性佈置。舉例來說,雖然圖7描繪中底部件15b饋送到分組13,但是在另一方面中鞋底部件可饋送到中底部件分組9。此外,中底以及鞋底的組合件可饋送到導向鞋幫部件組合件的分組8中。
在另一方面中,用於實施各種鞋製造工藝的資訊可聚集在各種台處。舉例來說,可通過分析描繪鞋部件和/或鞋部件的組合件的表示的一個或多個圖像來得出資訊。另外,可通過將鐳射投影到鞋部件上、捕獲投影鐳射線的圖像以及分析所述圖像來得出資訊。可聚集的示範性資訊可描述鞋部件的各種方面,例如大小、形狀、表面構形、置放、定向、旋轉、對準等。
因此,在另一方面中,一旦資訊經產生、收集或得出,所述資訊就可共用於每個分組的元件中。舉例來說,資訊(例如鞋部件標識、鞋部件定向、鞋部件大小等)可在分組8中所描繪的各種鞋製造設備(例如箭頭)中傳達。此外,從一個分組中得出的資訊可與另一分組共用。舉例來說,可從分組9中的鞋製造設備得出關於中底組合件的資訊(例如描述中底組合件的大小的資訊),並且隨後與分組13共用所述資訊以便指示有關外底部件製造的過程。此外,可組合從分組9和分組13得出的資訊以指示有關組合中底和外底的步驟。在另一方面中,從分組9和/或分組13得出的資訊可傳達到分組8以指示有關鞋幫部件構造的操作。各種其它類型的資訊可在系統2的各種元件中共用以使得系統2能夠以自動化方式實施鞋製造工藝。
如系統2中所描繪的箭頭的佈置為示範性的並且箭頭(即製造步驟)可重新佈置成各種其它配置。舉例來說,系統2可包括圓形路徑(例如傳送機系統),其製造臂或輪輻(例如其它傳送機系統)饋送到中心圓形路徑中或朝著環繞的圓形路徑向外饋送。在另一示範性系統中,主要路徑可被佈置成從一個台橫越到下一個台的鋸齒形圖案。同樣,這些所描述的佈置僅為實例,並且可使用各種其它佈置。
圖7描繪系統2可包括元件的鞋幫部件分組8,所述元件有關製造鞋組合件的鞋幫部件。如此,分組8中的每個箭頭可將不同鞋幫部件(例如底層、網狀層、粘合層、孔眼強化、支撐層、美觀層等)饋送到總鞋幫部件組合件中和/或可實施相應的功能。示範性功能可包括切割部件、識別部件、確定部件的位置和定向、將部件移動到相對於另一部件的位置、堆疊部件以及將部件附接到另一部件。因此,總鞋幫部件組合件15a可由分組8構造並且向下游轉移到一個或多個其它分組。如已描述,描述總鞋幫部件組合件15a的資訊(例如大小、形狀、位置、樣式、顏色等)可從分組8得出(例如通過使用2-D或3-D圖像分析系統)並且可向下游傳送與組合件(總鞋幫部件組合件15a)協作。
圖7進一步描繪分組9包括多個中底部件組件,所述多個中底組件協作以形成中底部件15b。示範性中底部件元件(例如分組9中的箭頭)可提供相應的中底部件並且執行相應的功能。示範性功能可包括切割部件、模制部件、噴塗部件、識別部件、確定部件的位置和定向、堆疊部件、將部件移動到相對於另一部件的位置,以及將部件附接到另一部件。各種中底部件可在分組9中集成和組裝,所述中底部件例如緩衝元件、支撐元件和/或扭轉控制元件。中底元件的實例可包括發泡體、橡膠和/或具有各種品質、氣穴、飛綸元件和/或其它模制元件的其它聚合物。描述中底部件15b的資訊可從分組9得出(例如通過使用2-D或3-D圖像分析系統)並且可向下游傳送與組合件(中底部件15b)協作。
圖7還描繪分組13包括多個外底部件組件,所述多個外底部件組件協作以形成外底部件15c。示範性外底部件元件(即包括於分組13中的箭頭)可提供相應的外底部件並且執行相應的功能。示範性功能可包括切割部件、模制部件、噴塗部件、識別部件、確定部件的位置和定向、堆疊部件、將部件移動到相對於另一部件的位置,以及將部件附接到另一部件。各種外底部件可在分組13中集成和組裝,所述外底部件例如牽引/胎面元件、支撐元件、緩衝元件和保護元件。外底元件的實例可包括發泡體、橡膠、乙基乙酸乙烯酯和具有各種品質的其它聚合物類材料。描述外底部件15c的資訊可從分組13得出(例如通過使用2-D或3-D圖像分析系統)並且可向下游傳送與組合件(外底部件15c)協作。
圖7進一步描繪中底部件可與外底部件組合以製作外底與中底組合件15d。此外,從分組13得出的資訊可與從分組9得出的資訊組合並且向下游傳達以與外底與中底組合件15d協作。在另一方面中,外底與中底組合件可與鞋幫部件組合(例如入楦或未入楦)以形成具有外底、中底和鞋幫的組合件15e。同樣,從每個相應的分組得出的資訊可沿著座標傳送並且在每個台處彙集。
一旦鞋幫、中底以及外底經組裝,就可由系統2實施各種其它鞋製造工藝。舉例來說,可由系統2執行品質檢查。此外,其它部件可添加到組合件中,例如編帶或特定美觀元件。另外,加工(例如包裝、清洗等)可由系統2實施以製備待傳送或運送到另一位置的鞋。
圖8描繪鞋部件製造系統800的另一示範性總工藝流程的示意圖。系統800可包括鞋幫製造系統810(下文稱為鞋幫系統810)以及底部製造系統812(下文稱為底部系統812)。鞋幫系統810可包括材料製備台814、切割/形成台816、組裝台818、裝飾台820和/或手工台822。在這些台處執行的製造步驟可包含手動製造步驟、自動化製造步驟和/或手動和自動化製造步驟兩個的組合。另外,雖然鞋幫系統810描繪為包括五個台,但是鞋幫系統810可包括額外台。替代地,鞋幫系統810可包括小於五個台。另外,在一個台處執行的製造步驟可在與其它台不同的製造位置或設施處執行。另外,可組合一個或多個台以使得與單個台相關聯的製造步驟在組合台處組合。
在材料製備台814處執行的示範性功能可包含組裝和組織材料,所述材料將用於鞋幫構造、(在適當的情況下)預處理材料以及堆疊材料。在切割/形成台816處執行的示範性功能可包含模切形狀、模制形狀、鑄造形狀和/或針織形狀。繼續,在組裝台818處執行的示範性功能可包含將從切割/形成台816接收的不同形狀組裝到鞋幫中。組裝可包括縫合、稠合、焊接、附接、膠合、熱壓和類似物。
在鞋幫於組裝台818處組裝之後,其可繼續到裝飾台820上。在裝飾台820處執行的示範性功能可包含高頻(HF)模壓、噴漆、絲網印刷、和/或數字噴塗。接下來,鞋幫可行進到手工台822上。在手工台822處執行的示範性功能可包含縫合閉合件、士多寶附接(strobel attachment)和/或入楦。在於手工台822處處理之後,鞋幫可行進到總裝台(final assembly station)832上。下文將更深入解釋這一方面。在一個方面中,在鞋幫系統810處執行的製造步驟在二維(two-dimensional,2-D)空間中進行。因此,形狀辨識技術可集中於辨識2-D空間中的鞋幫元件。
現在轉而參看底部系統812,底部系統可包括材料製備台824、模制/形成台826、組裝台828和/或裝飾台830。在這些台處執行的製造步驟可包含手動製造步驟、自動化製造步驟和/或手動和自動化製造步驟兩個的組合。另外,雖然底部系統812描繪為包括四個台,但是底部系統812可包括額外台。替代地,底部系統812可包括小於四個台。另外,在一個台處執行的製造步驟可在與其它台不同的製造位置或設施處執行。另外,可組合一個或多個台以使得與單個台相關聯的製造步驟在組合台處組合。
在材料製備台824處執行的示範性功能可包含組裝和準備待用於中底構造和外底構造的材料。這可包含(例如)組裝和/或製造待用於模制中底和/或外底的橡膠顆粒、組裝片層材料(例如橡膠、發泡體、聚氨基甲酸酯)和/或堆疊這些材料。在模制/形成台826處,用所組裝的材料模制或形成中底和外底。舉例來說,橡膠顆粒可沈積在模制中以及施加熱以將顆粒形成為中底和/或外底。同樣,中底和/或外底可從例如發泡體和/或橡膠的材料模切。在模切之後,材料可通過(例如)施加熱以將材料模製成中底和/或外底所需的形狀來進一步處理。額外功能可包含從模具移除中底和/或外底。
接下來,中底和/或外底可前進到組裝台828,其中中底和外底通過利用附接技術(例如粘合)接合在一起。還可將各種中底部件集成到中底/外底複合物中。這些可包含緩衝元件、支撐元件和/或扭轉控制元件。在一個方面中,將粘合施加到外底並且將中底壓制到外底中(例如對中底/外底組合件施加預定時間量的預定壓力以便於粘合)。在此方法中可施加或可不施加熱以促進粘合。接下來,中底/外底複合物可前進到裝飾台830,其中中底可噴漆。中底/外底複合物隨後可前進到總裝台832。在一個方面中,在底部系統812處執行的製造步驟在三維(three-dimensional,3-D)空間中進行。因此,形狀辨識技術可集中於識別3-D空間中的鞋中底和外底元件。
在總裝台832處執行的示範性功能可包含將鞋幫附接到中底/外底複合物。可(例如)通過施加粘合、壓力和/或熱來進行這種附接。接下來,完整的鞋前進到包裝台834,其中鞋經裝箱並且準備裝運。在一個方面中,總裝台832和包裝台824可組合到單個台中。同樣,總裝台832和/或包裝台834可定位在與其它台的另一製造位置或設施處。圖7和圖8中所描繪的工藝流程可延伸到使用焊接和/或縫合以平坦佈置來製造任何數目的軟零件。舉例來說,圖8中所描述的鞋幫系統810可應用於製造物件,例如錢包、行李袋、背包以及衣物物品。
可貫穿系統800進行手動或自動化品質檢查。舉例來說,相對於鞋幫系統810,2-D辨識技術可用於確保在組裝過程期間部件或形狀正確地置放和/或堆疊。同樣,相對於底部系統812,3-D辨識技術可用於在將中底附接到外底時確保中底和/或外底正確地形成和/或彼此對準。最終品質控制檢查可在總裝之後但是在包裝之前進行。
現參看圖1,鞋部件製造設備的分組被說明為示範性鞋部件製造的系統10的部分,其以俯視透視圖描繪。系統10包括可用以尤其定位和組裝鞋部件的各種自動化製造設備和工具。此外,系統10可包括按可至少部分地自動化的順序佈置的一個或多個台。舉例來說,圖1描繪三個通用台,以及表示其它可能存在的台的預留位置的框5。如此,雖然圖1中描繪三個通用台,但是系統10可包括額外台。另外,所述三個描繪台為示範性的,並且系統10還可具有更少個台,例如兩個台。此外,通用台中的每一個可包括各種台。舉例來說,由圖示元件符號20a到圖示元件符號20i以及圖示元件符號27表示的元件各自可被視為一個台。在一示範性方面中,圖1的系統10可以是圖7中所描繪的系統2的一部分或圖8中所描繪的系統800。
在被組裝之前,鞋部件11a到鞋部件11f可維持在部件裝載台27處。部件裝載台27可為靜止表面,例如桌或工作臺,部件從所述部件裝載台27轉移到部件饋送設備20a到部件饋送設備20i。舉例來說,鞋部件11a到鞋部件11f可手動地裝載到部件饋送設備20a到部件饋送設備20i上。另外,部件裝載台27可包括用於移動部件的傳送帶或其它自動化設備。舉例來說,部件裝載台27可以自動化方式將鞋部件11a到鞋部件11f移動到部件饋送設備20a到部件饋送設備20i上。鞋部件14a到鞋部件14h描繪在部件饋送設備20a到部件饋送設備20i上並且示出了可能已經從部件裝載台27自動地或手動地傳送的部件。
鞋部件11a到鞋部件11f以及鞋部件14a到鞋部件14h可切割或者製備以併入或組裝到其它鞋部件中。舉例來說,在一個方面中,鞋部件11a到鞋部件11f以及鞋部件14a到鞋部件14h可使用自動切割工具從原料材料自動地切割。示範性自動切割工具可包括鋒利邊緣,其形狀與鞋部件的輪廓匹配並且經壓制到原料材料中。在使用自動切割工具時,系統10可從自動切割工具得出部件標識、部件位置、部件旋轉和/或部件大小。舉例來說,自動切割工具可記錄用於形成鞋部件的切割圖案的大小以及形狀並且將記錄的資訊傳達到系統10,由此告知系統10切割鞋部件的標識和/或大小。此外,自動切割工具可記錄執行切割步驟的位置,以及在執行切割步驟時切割工具的旋轉,並且將這一記錄的資訊傳達到系統10,由此告知系統10在系統內切割鞋部件的定向(例如座標位置以及旋轉)。在一示範性方面中,可從切割工具得出的這一部件標識資訊以及部件定向資訊可用於確定系統10置放部件以及附接部件的位置。
在另一方面中,系統10可用於以由鞋部件12a到鞋部件12e描繪的方式組合鞋部件11a到鞋部件11f以及鞋部件14a到鞋部件14h。如此,鞋部件11a到鞋部件11f、鞋部件12a到鞋部件12e以及鞋部件14a到鞋部件14h可包括單個部件或多個組裝的部件。舉例來說,鞋部件11a到鞋部件11f、鞋部件12a到鞋部件12e以及鞋部件14a到鞋部件14h可包括一層或多層可撓性材料,例如織物(例如針織物、機織物、刺繡)皮革、熱塑性聚氨基甲酸酯、材料等。鞋部件11a到鞋部件11f、鞋部件12a到鞋部件12e以及鞋部件14a到鞋部件14h可為完整的鞋和/或其元件的物理結構,例如可用於在鞋製造工藝期間接合鞋元件的粘合(或其它附接構件)。在一個示範性方面中,鞋部件11a到鞋部件11f、鞋部件12a到鞋部件12e以及鞋部件14a到鞋部件14h表示鞋幫的不同零件,其在模制鞋幫之前組裝以附接其它鞋部件。由鞋部件11a到鞋部件11f、鞋部件12a到鞋部件12e以及鞋部件14a到鞋部件14h表示的形狀以及組合僅為示範性的。
如所指示,系統10還可包括部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i),這使得部件可用於鞋製造工藝。舉例來說,可將鞋部件11a到鞋部件11f從部件供應台(部件裝載台27)裝載到部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)上(例如由箭頭25a到箭頭25c所示)。部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)可為將鞋部件支撐在靜止位置以手動地或自動地取回的固定台。舉例來說,台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)可包括桌、工作臺或其它靜止支撐元件。如此,可將部件置放在這些固定臺上部件拾取區域(例如29)中以手動地或自動地(例如利用拾取工具)取回。替代地,台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)可包括饋送設備(例如傳送機),其將從部件供應台(部件裝載台27)裝載的部件移動到部件拾取區域(例如29)中,所述部件手動地或自動地從部件拾取區域轉移。如果已記錄描述部件的資訊,例如標識、大小以及定向,那麼這一資訊可在系統10內隨著部件的轉運一起從一個位置傳送到下一個位置。舉例來說,如果部件饋送台包括傳送機系統,那麼傳送機系統的已知移動圖案可與鞋部件(例如由自動切割工具所確定)的初始位置組合以確定所述部件由傳送機系統移動到的後續位置。
系統10可以各種方式將鞋部件從部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)轉移。在一個方面中,可手動地將鞋部件從部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)轉移。舉例來說,可手動地將鞋部件12a置放在托盤21b上的使得鞋製造設備16a對鞋部件12a進行操作的位置中。另外,可手動地將鞋部件14a置放在鞋部件12a的上方以待組裝鞋部件12a以及鞋部件14a。替代地,可以自動化方式(例如使用鞋製造設備16a到鞋製造設備16c)將鞋部件從部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)轉移。舉例來說,鞋製造設備16a可將鞋部件12a從部件饋送台(部件饋送設備20a)轉移到托盤21b上。鞋製造設備16a還可將鞋部件14a轉移到鞋部件12a上並且隨後將鞋部件14a附接到鞋部件12a上。
鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可包括用於實施各種鞋製造步驟的各種元件或工具,所述各種鞋製造步驟例如拾取、轉移、定位、置放、附接、噴塗、切割、著色、印刷等。圖1描繪表示示範性操作區域的圓圈32a到圓圈32c,在所述操作區域中鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可移動並且實施各種功能。此外,鞋製造設備16a到鞋製造設備16c以及可併入本文的工具可以自動化方式操控鞋部件以及對鞋部件進行操作。舉例來說,鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可基於傳達到鞋製造設備16a到鞋製造設備16c且描述鞋部件特徵(例如標識、位置、旋轉等)的資訊來實施自動化步驟。此外,術語“鞋製造設備”描述可製造鞋、鞋部件或其組合的設備。如此,術語“鞋製造設備”、“鞋部件製造設備”以及“部件製造設備”可貫穿本發明以及後續權利要求書互換使用。
鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可包括佈置在可移動延伸部或臂上的各種位置處的各種工具。示範性臂或延伸部可為多個軸並且可在各種平面或方向中移動以便定位工具從而對鞋部件進行操作。舉例來說,鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可包括一組4軸臂延伸部(例如移動/旋轉的多個軸)或一組6軸臂延伸部。
在另一方面中,各種不同工具可與設備鞋製造16a到鞋製造設備16c集成。舉例來說,鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可包括用於從原料材料切割鞋部件的自動切割工具。如先前描述,示範性自動切割工具可包括壓制到原料材料中的鋒利邊緣。此外,從自動切割工具得出的資訊可傳達到鞋製造設備16a到鞋製造設備16c以告知設備部件標識、位置、大小、定向等。鞋製造設備16a到鞋製造設備16c還可包括用以從部件饋送設備拾取鞋部件的拾取工具。舉例來說,拾取工具可施加拾取力,例如施加吸力、抓取、夾持、粘合、鏟取等。在一個方面中,切割工具以及拾取工具可以合作方式運作。舉例來說,一旦切割工具在原料材料中執行切割圖案以形成鞋部件,部件拾取工具就可對所述鞋部件施加拾取力(即負壓、靜電附著)和/或與原料材料相抵的力以將所形成的鞋部件與原料材料分離。
在一示範性方面中,系統10可包括部件辨識系統,其確定所操縱的各種部件中的一些或全部的特徵。舉例來說,部件辨識系統可確定裝載到部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)上的部件、由鞋製造設備16a到鞋製造設備16c拾取的部件或已被轉移到表面18a到表面18d或托盤21a到托盤21b上的部件的特徵。可由部件辨識系統確定的示範性特徵可為部件標識、在操作區域內(例如圓圈32a、圓圈32b或圓圈32c)的部件位置、在操作區域內部件旋轉的量、在操作區域內部件將轉移到的置放位置,以及在操作區域內部件將附接到其它部件的附接位置。
系統10可包括大於一個部件辨識系統,以使得每個部件辨識系統確定部件的特定分組的特徵。舉例來說,第一部件辨識系統可確定定位在區域(圓圈32a)內的部件的特徵,然而第二部件辨識系統可確定定位在區域(圓圈32b)內的部件的特徵。因此,隨著部件從一個台移動到另一個台,多個部件辨識系統可彼此通信。替代地,系統10可包括單個到辨識系統,其確定在區域(圓圈32a)到區域(圓圈32c)中的每一個中的部件的特徵。在一示範性方面中,部件辨識系統的至少一部分包括執行電腦指令的計算裝置。舉例來說,電腦指令可存儲在電腦存儲媒體中並且由計算裝置的處理器執行。
部件辨識系統可包括貫穿系統10定位的圖像記錄器34a到圖像記錄器34i(例如攝影機或錄影機)。圖像記錄器34a、圖像記錄器34d以及圖像記錄器34g表示安裝在下方的記錄器,其可捕獲由鞋製造設備16a到鞋製造設備16c轉移的部件的圖像。另外,圖像記錄器34b、圖像記錄器34e以及圖像記錄器34h表示安裝在上方的記錄器,其可捕獲定位在表面18a到表面18d或托盤(例如21a以及21b)上方的部件的圖像。此外,圖像記錄器34c、圖像記錄器34f以及圖像記錄器34i表示設備安裝記錄器,其安裝到鞋製造設備16a中的相應一個。圖像記錄器34c、圖像記錄器34f以及圖像記錄器34i可記錄定位在部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)處的或已被轉移的部件的圖像。圖像記錄器34a到圖像記錄器34i以及其相應位置僅為示範性的,並且系統10可包括佈置在不同位置的更多個或更少個記錄器。
在一個示範性方面中,部件辨識系統從記錄的圖像得出資訊。舉例來說,可通過應用部件辨識協定來從圖像中得出部件的標識。另外,可得出部件相對於工作區域(圓圈32a)到工作區域(圓圈32c)的定向(例如位置以及旋轉的量)。這樣的資訊可用於確定部件的置放位置以及附接位置。因此,置放位置以及附接位置可用於指示鞋製造設備16a到鞋製造設備16c。
在另一示範性方面中,各種發光裝置可貫穿系統10定位。發光裝置可有助於形成部件(其正被捕獲於圖像中)與圍繞部件的環境或背景之間的造影。這種造影可輔助部件辨識系統確定部件的界線和/或標識。如此,發光裝置可定位成提供部件後方的背光或定位成照亮部件的前表面。在另一方面,鐳射可貫穿系統10定位並且可用以將鐳射線投影到鞋部件上。如此,圖像可記錄描繪遍及鞋部件的鐳射線的投影;接著分析圖像以得出鞋部件資訊。
在一示範性方面中,每個鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可包括可移動臂26a到可移動臂26b,其可旋轉或延伸/回縮以使得設備能夠達到所需位置。可移動臂26a到可移動臂26b通常描繪為通過單個接頭連接;然而,可移動臂26a到可移動臂26b可包括使得每個臂能夠在各種方向中移動的多個關節。
此外,每個鞋製造裝置可具有部件拾取工具24a到部件拾取工具24c,其能夠從部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)拾取一個或多個部件。示範性部件拾取工具可通過應用各種技術來拾取一個或多個鞋部件,所述各種技術例如抓取、施加吸力、粘合(例如表面粘著、靜電附著)、鏟取等。部件拾取工具24a到部件拾取工具24c,類似於本文提供的其它拾取工具,能夠將部件捕獲、移動以及釋放在確定方位/位置處。拾取工具可使用任何拾取力或拾取力的組合。拾取工具可在通用拾取工具的區域中分區啟動/解除啟動一個或多個拾取力。可通過計算裝置和/或操作器來控制分區操作。在另一態樣中,鞋部件的特徵可有助於促進拾取鞋部件。舉例來說,鞋部件可具有與部件拾取工具接合的凸出部或其它結構。在另一實例中,鞋部件可具有提供一定量的粘性或粘著的預層壓薄膜或其它組合物,其可向拾取工具提供可釋放的粘合。因此,一旦部件辨識系統告知鞋製造設備鞋部件定位在部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)上,就可使用部件拾取工具24a到部件拾取工具24c從鞋部件位置拾取所述鞋部件。
在另一方面中,每個部件拾取工具能夠在將部件定位在所需位置處(例如在鞋部件12a的頂部上)時釋放所述部件。釋放部件可為被動的,例如通過簡單地釋放拾取力,例如握力、吸力、附著力或其它握持技術。部件的被動釋放可通過施加到托盤21a到托盤21e下部的一定程度的吸力(即負壓)來輔助,所述吸力有助於在釋放部件之後“捕獲”所述部件。另外,釋放部件可為更加主動的,例如通過對釋放部件和朝著釋放的部件可定位到其上的元件施加力(例如物理分離拾取工具)或壓力(例如吹空氣)。因此,一旦部件辨識系統告知鞋製造設備鞋部件應置放的置放位置,部件拾取工具24a到部件拾取工具24c就可用於將鞋部件釋放在所述置放位置處。
部件拾取工具24a到部件拾取工具24c各自可具有可在設備之間變化的相同設計或相應設計。舉例來說,部件拾取工具24a可與部件拾取工具24b以及部件拾取工具24c均不同。在一個方面中,基於將在部件饋送台(部件饋送設備20a到部件饋送設備20i)處可得到的鞋部件的特徵來選定以及實施部件拾取工具24a到部件拾取工具24c。可確定拾取工具類型的示範性特徵為大小、形狀、重量、構形、材料、孔隙度、環境條件(例如溫度、濕度)等。舉例來說,如果鞋部件12a以及鞋部件14a比系統10中所操縱的其它部件(例如鞋部件14b到鞋部件14f)大,那麼部件拾取工具24a可被設計成拾取較大鞋部件並且部件拾取工具24b可被設計成拾取較小鞋部件。此外,部件拾取工具24a到部件拾取工具24c可為部件拾取工具的組合,以使得所述組合中的每個工具被設計成拾取不同大小的鞋部件。舉例來說,部件拾取工具可具有拾取較大鞋部件的一個工具配置(例如大小、拾取力類型)以及拾取較小鞋部件的另一工具配置,以使得部件拾取工具可視為混合式部件拾取工具。舉例來說,在通用拾取工具中拾取工具可利用混合式或多個拾取力。另外,可使用分區拾取工具配置。舉例來說,針對第一部件,可啟動拾取工具上的第一組區域以捕獲第一部件。針對待捕獲的第二部件,可啟動相同拾取工具的不同區域。待啟動區域的確定可受部件大小、形狀、材料、重量和/或位置的影響。另外,可操縱拾取工具的分區配置,以使得第一拾取力用於第一區域同時第二拾取力(例如不同的拾取力類型)用於第二區域。
在另一方面中,每個鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可包括部件附接工具30a到部件附接工具30c,其操作以使鞋部件彼此附接。舉例來說,在鞋部件14a已定位到鞋部件12a上之後,部件附接工具30a可將鞋部件14a附接到鞋部件12a上。可通過部件附接工具30a到部件附接工具30c來應用各種附接方法以及技術,例如粘合、縫合、聲波焊接、熱壓、冷壓等。此外,每個部件附接工具可基於待耦合的部件而具有不同配置。也就是說,部件附接工具30a可具有與到附接工具30b不同的配置。如此,在一示範性方面中,一旦部件辨識系統確定部件附接位置,部件附接工具30a到部件附接工具30c就可用於以自動化方式附接鞋部件。在一個方面中,鞋部件是暫時地附接的,以便維持用於後續加工的位置。
圖1描繪鞋部件12a到鞋部件12e可通過一系列製造工藝移動,通過所述製造工藝可將其它鞋部件(例如14a到14h)添加到其中。舉例來說,鞋部件12a到鞋部件12e可平坦地佈置在表面18a到表面18d上,以使得鞋部件14a到鞋部件14h置放在鞋部件12a到鞋部件12e的上部飾面表面。也就是說,在一示範性方面中,鞋製造設備16a到鞋製造設備16c可用以將鞋部件12a置放到表面18a或托盤21b上以及將鞋部件14a到鞋部件14h相應定位到鞋部件12a。
如圖1中所描繪,系統10可包括一個或多個部件支撐表面(表面18a到表面18d),其在鞋部件定位成通過鞋製造設備16a到鞋製造設備16c起作用時可支撐鞋部件到鞋部件12e。出於說明性目的,描繪箭頭19a到箭頭19c以指示可能方向,其中鞋部件從一個鞋製造設備移動到另一個。因此,可沿著由箭頭19a到箭頭19c描繪的路徑來設置台。
部件支撐表面(表面18a到表面18d)可包括各種非移動表面,例如桌或工作臺。如此,鞋部件12a到鞋部件12e可從一個位置手動地轉移到下一個位置以依次通過部件製造設備起作用。另外,部件支撐表面(表面18a到表面18d)可包括一系列可移動表面,例如以自動化方式將鞋部件從一個位置轉移到下一個位置的傳送機。圖1中所描繪的表面18a到表面18d的矩形路徑僅為示範性的,並且表面18a到表面18d可被佈置成可包括更多或更少表面的任何配置。
系統10還可包括支撐托盤(托盤21a到托盤21b),鞋部件置放在所述支撐托盤上。在各種情況中,托盤21a到托盤21b可為有用的。舉例來說,托盤可有助於促進將鞋部件從一個移動傳送機(例如表面18d)轉移到另一移動傳送機(例如表面18a)。另外,托盤可具有輔助在所需位置固持鞋部件的各種特徵。舉例來說,托盤的頂部側可具有一定量的粘性,其有助於防止鞋部件滑動。另外,托盤的頂部側可容納銷釘或其它暫時固定件,其被定位穿過鞋部件以在適當位置固持鞋部件。在另一方面中,托盤可具有一系列間隔貫穿的孔口,以使得在托盤的下部側上產生的吸力可施加到定位在托盤的頂部側上的鞋部件。以這種方式(即在托盤的下部側上)使用吸力可有助於在鞋部件通過鞋製造設備16a到鞋製造設備16c起作用時在所需位置中固持鞋部件。同樣,可使用吸力以輔助由鞋製造設備16a到鞋製造設備16c被動釋放鞋部件。
在一示範性方面中,經採取以將鞋部件固定到托盤的步驟可為定時的並且在與由部件拾取工具24a到部件拾取工具24c釋放或置放的協作下執行。也就是說,如先前描述,部件拾取工具24a到部件拾取工具24c可被動地釋放鞋部件,或可主動地對鞋部件施加力或壓力,以便在所需位置處置放鞋部件。因此,施加到托盤以將鞋部件固持在托盤上的位置的吸力或其它實施方案可為定時的,以使得鞋部件從部件拾取工具傳送到托盤。
如先前描述,系統10可包括一個或多個組裝台,其被佈置成可為至少部分地自動化的組裝線。圖1描繪三個示範性台,以及表示其它可能存在的台的預留位置的框5。如此,雖然圖1中僅描繪三個台,但是系統10可包括額外台。另外,三個所描繪的台為示範性的,並且系統10還可包括更少個台。
系統10可進一步包括一個或多個熱壓裝置70以及一個或多個冷壓裝置72。熱壓裝置70以及冷壓裝置72可被佈置成任何順序以實施所需鞋部件組裝。舉例來說,熱壓裝置70以及冷壓裝置72可在部件支撐表面(表面18a到表面18d)的兩側上對準以便於更快組裝。通過熱壓裝置70來應用熱可進一步啟動定位在包括鞋部件12e的部件彙集中的粘合元件。通過對鞋部件12e以及熱啟動元件兩個施加壓力,彙集的部件可壓制到更加緊密的鞋部件層中。在熱壓裝置70之後對鞋部件12e應用冷壓裝置72可隨後使得粘合元件凝固和/或固化,由此將彙集的部件固持在一起。
系統10可包括各種其它製造設備或步驟。舉例來說,系統10可包括能夠手動或自動檢測鞋部件的品質檢查台。系統10還可包括台,在所述台處鞋部件12e與另一鞋部件組裝或附接到另一鞋部件上。此外,系統10可包括台,在所述台處鞋部件12e經拋光、模制、切割、裝飾、和/或進一步處理。
在另一方面中,台74可表示從表面18a到表面18d或從托盤(例如21a到21b)移除鞋部件。舉例來說,部件可移除以與其它相似部件堆疊或轉移到執行另一鞋製造工藝的其它鞋部件製造系統。如此,在台74處可從托盤(例如21a到21b)提出鞋部件。在一示範性方面中,可使用熱熔膠類型來構造鞋部件,其可粘著到托盤或支撐鞋部件的另一表面。如此,托盤21a到托盤21b可具有用以將托盤21a到托盤21b固定或確定到表面18a到表面18d並且有助於防止鞋部件粘住托盤的結構或特徵。在一示範性方面中,托盤可具有凸緣或其它結構元件,其可用於在從托盤拾取鞋部件時向下固持托盤(即與支撐表面,例如18a到18d相抵)。
可通過系統10來執行各種方法以及步驟。一般來說,第一鞋部件(鞋部件12a)可定位在支撐表面(表面18a或托盤21b)上以及定位在第一製造台處,其中第一鞋部件在支撐表面上大致上平坦。另外,第一自動化部件拾取工具(部件拾取工具24a)可將第二鞋部件(鞋部件14a)置放在第一鞋部件的頂部上,並且第一自動化附接工具(部件附接工具30a)可將第二鞋部件附接到第一鞋部件,由此形成第一鞋部件與第二鞋部件的組合件(例如鞋部件12b)。如本申請案通篇所使用,術語“附接”可意指永久性附接或暫時性附接,以便維持用於後續加工的定位。在另一步驟中,組合件移動到第二製造台(如鞋部件12b所描繪),以使得第二自動化部件拾取工具(部件拾取工具24b)將第三鞋部件(鞋部件14b)或第三鞋部件(鞋部件14c)置放在第一鞋部件與第二鞋部件的組合件(鞋部件12b)的頂部上。接著,第二自動化附接工具(部件附接工具30b)可將第三鞋部件附接到第一鞋部件與第二鞋部件的組合件。
還可通過系統10來執行其它方法。舉例來說,支撐表面(表面18a到表面18d)(例如傳送機)可將托盤21a到托盤21b移動到接收鞋部件(例如12a)的位置中。部件辨識系統可識別鞋部件12a並且確定鞋部件12a在區域(圓圈32a)內的位置和定向。基於位置和定向,可確定其它鞋部件的置放位置和附接位置。部件辨識系統可確定鞋部件14a的標識、位置和定向。鞋部件14a可由工具(部件拾取工具24a)拾取、由部件(可移動臂26a)到部件(可移動臂26b)轉移到置放位置,並且由工具(部件附接工具30a)在附接位置處附接。鞋部件12b提供組裝到鞋部件中的鞋部件12a和鞋部件14a的示範性說明。
一經組裝,鞋部件12b可由表面18a到表面18d轉移到靠近鞋製造設備16b的另一位置。如此,部件辨識系統可確定鞋部件12b的標識以及鞋部件12b在區域(圓圈32b)內的定向和位置。基於標識、位置和定向,可確定其它鞋部件14b到鞋部件14e的相應的置放位置和相應的附接位置。部件辨識系統可確定鞋部件14b到鞋部件14e的標識和定向。鞋部件14b到鞋部件14e隨後可依次由工具(部件拾取工具24b)拾取,依次轉移到相應的置放位置並且依次由工具(部件附接工具30b)在相應的附接位置處附接。鞋部件12c提供組裝到鞋部件中的鞋部件12b和鞋部件14b到鞋部件14e的示範性說明。鞋部件12c可轉移到後續台(例如靠近鞋製造設備16c)以與額外部件(例如14g和14h)一起操縱和組裝。舉例來說,鞋部件12e提供包含與12a和14a到14h相似的部件的組合件的示範性說明。
現參看圖2,提供其中可執行各種鞋製造工藝的系統110的繪圖。系統110包括可用以尤其定位和組裝鞋部件的各種自動化製造設備和工具。舉例來說,鞋部件112以及鞋部件114可通過鞋製造設備116來轉移以及組裝。雖然圖1描繪多個鞋製造設備16a到鞋製造設備16c,但圖2描繪單個鞋製造設備116。如此,圖2的系統110可以是圖1的較大系統10內的台。舉例來說,圖2的鞋製造設備116可執行圖1中所描繪的鞋製造設備16a的功能。
圖2中的元件可相對地一般表示以便符合圖2的示意圖的情形並且符合本文所提供的實施方式。舉例來說,鞋部件112以及鞋部件114以及鞋製造設備116是相對地通用形狀,出於示範性以及解釋性的目的提供。然而,這些元件可包括各種其它形狀、大小、配置等並且還可與圖2以及本文所提供的實施方式一致。舉例來說,鞋部件112以及鞋部件114可與圖2中所描繪的鞋部件12a以及鞋部件14a相似。
因此,鞋部件112以及鞋部件114可包括相同類型或不同類型的可撓性材料,例如織物(例如針織物、機織物、編織物、刺繡)、皮革、熱塑性聚氨基甲酸酯材料等。鞋部件112以及鞋部件114可為完整的鞋和/或其元件的物理結構,例如可用於在鞋製造工藝期間接合鞋元件的粘合(或其它附接構件)。在一個示範性方面中,鞋部件112以及鞋部件114表示鞋幫的不同零件,其在模制鞋幫之前組裝以用於附接其它鞋部件。
圖2描繪系統110可包括各種製造台,例如第一製造台118、第二製造台120以及第三製造台122。製造台可為各種功能服務,例如存儲鞋部件、使得鞋部件能夠由其它工具取回,以及支撐經組裝的鞋部件。舉例來說,第二製造台120以及第三製造台122可使得鞋部件114以及鞋部件112能夠取回且轉移到第一製造台118。此外,第一製造台118可充當組裝台,鞋部件112以及鞋部件114在所述組裝台處組裝。雖然在第二製造台120以及第三製造台122處僅描繪一個部件,但是每個台還可同時支撐多個部件。如此,圖2的第一製造台118、第二製造台120以及第三製造台122可(分別地)執行圖1的支撐表面(表面18a、表面18b、表面18c、表面18d)、饋送台(部件饋送設備20a)以及饋送台(部件饋送設備20b)/饋送台(部件饋送設備20c)的功能。
製造台可包括各種製造支撐設備。舉例來說,製造台可包括固定支撐表面,例如桌、實驗台等。另外,製造台可包括將一個或多個鞋部件從一個位置轉移到另一位置的可移動支撐表面。具有傳送帶的傳送機設備為可移動支撐表面的一實例。舉例來說,第二製造台120以及第三製造台122可包括將鞋部件112以及鞋部件114移動到獲取區域的傳送機設備,鞋部件112以及鞋部件114由鞋製造設備116從所述獲取區域獲取。此外,第一製造台118可包括將一個或多個鞋部件沿著組裝線移動的傳送機設備,由此使得一個或多個鞋部件經歷各種鞋製造步驟(例如組裝、模制、加壓、品質檢查等)。
系統110可具有其它鞋製造設備以及工具,例如鞋製造設備116,其可包括下文所描述的工具(124、126a到126d、128以及130)。鞋製造設備116可以各種容量運作。舉例來說,鞋製造設備116可拾取鞋部件112以及鞋部件114並且將鞋部件112以及鞋部件114轉移到各種位置。在一個示範性方面中,鞋部件112以及鞋部件114可移動到攝像機(例如圖像記錄器134c或圖像記錄器134d)的視野中。此外,鞋部件112以及鞋部件114可轉移到另一製造台。
如此,鞋製造設備116可包括集成到單個鞋製造設備中的多個工具。包括鞋製造設備116的多個工具中的每一個可為一個或多個相應的功能服務,以使得多個工具協作地操作以執行鞋製造設備116的任務。在一示範性方面中,鞋製造設備116包括部件拾取工具124、部件轉移工具126a到部件轉移工具126d、發光工具128和/或部件附接工具130。如已指示,這些工具(124、126a到126d、128以及130)中的每一個的繪圖可為通用的,以使得每個工具可包括根據本發明的更加特定方面的替代性形狀、大小、配置以及元件。
示範性部件拾取工具124可用以從製造台拾取一個或多個部件。因此,部件拾取工具124可通過以各種方式操控或使用部件來拾取一個或多個部件,例如通過抓取或夾持、鏟取、粘合和/或對所述部件施加吸力。如此,部件拾取工具124可包括各種元件,其用以實施在移動部件時暫時地拾取部件、固持部件以及在將部件定位在所需位置處時釋放部件的所需方式。舉例來說,部件拾取工具124可包括用以夾持或抓取鞋部件的機械爪。替代地,示範性部件拾取工具124可包括真空工具,其對部件施加足以拾取所述部件的吸力(即負壓)。在另一方面中,部件拾取工具124可包括電磁元件、粘性和/或粘合元件(例如靜電附著)。
在一個方面中,部件拾取工具124包括部件拾取工具,其描述於美國專利申請案第13/299,890號中,標題製造真空工具(MANUFACTURING VACUUM TOOL),代理人案號NIKE.162096,且其全部內容以引用的方式併入本文中。舉例來說,部件拾取工具124可包括具有如美國申請案第13/299,890號的圖1以及圖5到圖15中所描繪的多個孔口的板。此外,部件拾取工具124可用以拾取具有各種特徵或特徵的組合的鞋部件,所述特徵例如剛性、韌性、多孔、無孔等。此外,部件拾取工具124可用以拾取以及定位至少部分地由皮革、聚合物、紡織物、橡膠、發泡體、網狀物和/或類似物構造的部件。在另一方面中,部件包括預層壓組合物(例如熱熔膠),其有助於在部件拾取工具拾取、轉移以及置放部件時促進部件對部件拾取工具的粘合。
示範性部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可用以貫穿系統110轉移以及定位各種物件。在本發明的一方面中,示範性部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可轉移以及定位其它工具(例如部件拾取工具124以及部件附接工具130),所述其它工具可與部件轉移工具126a到部件轉移工具126d集成到鞋製造設備116中。舉例來說,部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可以相對於第二製造台120以及第三製造台122的定向定位部件拾取工具124,所述定向使得部件拾取工具124能夠拾取鞋部件。在另一實例中,部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可以相對於第一製造台118的定向定位部件附接工具130,所述定向使得部件附接工具能夠耦合定位在第一製造台118處的鞋部件。在本發明的另一方面中,部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可將已由部件拾取工具124拾取的鞋部件轉移到另一位置。舉例來說,在部件拾取工具124拾取鞋部件112或鞋部件114時,部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可操縱以使得鞋部件112或鞋部件114能夠定位在第一製造台118處。
圖2中描繪箭頭127a到箭頭127f以說明部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可移動的示範性方向。如此,部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可在箭頭127a到箭頭127c的方向上來回移動並且可在箭頭127d到箭頭127f的方向上可旋轉地移動。箭頭127a到箭頭127f僅為示範性的。因此,部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可以各種方式轉移部件,例如通過使用可伸縮部件、液壓臂和/或關節式接頭的組合。此外,用虛線描繪部件轉移工具140以說明部件轉移工具126a到部件轉移工具126d可移動到的另一位置,例如在部件轉移工具將鞋部件從第二製造台120或第三製造台台122移動到第一製造台118時。
與鞋製造設備116集成的示範性發光工具128可用以照亮鞋部件的至少一部分。舉例來說,在鞋部件112以及鞋部件114各自定位在相應的台處時,發光工具128可用作照亮鞋部件112以及鞋部件114的前光。此外,發光工具128可用作照亮由部件拾取工具124所獲取並且固持的鞋部件的背光。發光工具或發光裝置的示範性特徵以及用途的其它描述提供於美國申請案第13/299,856號中,其標題為鞋部件的自動化標識(AUTOMATED IDENTIFICATION OF SHOE PARTS),相關聯代理人案號NIKE.162095,且其全部內容以引用的方式併入本文中。舉例來說,系統110還可包括發光裝置138a到發光裝置138f,下文更詳細地描述。
示範性部件附接工具130可用以將一個或多個鞋部件附接到另一鞋部件上。如此,部件附接工具130可包括元件,其用以實施所需的附接部件的方式,例如通過縫合、粘合、焊接、熱壓和/或適合於附接鞋部件的任何其它附接方法。舉例來說,部件附接工具130可包括自動縫合工具,其用以在待連接的部件上的所需位置處進行縫合。替代地,示範性部件附接工具130可包括超聲波焊接工具,其對部件施加足以將所述部件焊接到另一部件的頻率。在另一方面中,示範性部件附接工具130可應用熱焊接或熱壓。
在一個方面中,部件附接工具130可包括描述於美國專利申請案第13/299,908號中的部件附接工具,所述文獻標題為多功能製造工具(MULTI-FUNCTIONAL MANUFACTURING TOOL),相關聯代理人案號NIKE.162500,且其全部內容以引用的方式併入本文中。舉例來說,部件附接工具130可包括超聲焊機,所述超聲焊機利用圖示元件符號200識別且描繪於所述美國申請案第13/299,908號的各種圖式中。因此,部件附接工具130和部件拾取工具124可組合為集成功能單元。
系統110還可包括部件辨識系統,所述辨識系統分析鞋部件的圖像或掃描以確定鞋部件的各種特徵。舉例來說,部件辨識系統可分析圖像以確定部件的大小、形狀、顏色、厚度、標識、品質控制測量遵從性、位置、旋轉、與其它部件的距離等。此外,部件辨識系統可用於指示其它鞋製造裝置(例如116)關於部件在製造工藝中應以何種方式操縱,諸如通過將部件附接到另一部件、旋轉、切割、磨光、染色、印刷、噴塗、定制、模制等。在示範性方面中,部件辨識系統可用於確定定位在製造台(例如118、120和/或122)處的鞋部件(例如112和/或114)的標識,且確定鞋部件在維度坐標系(二維(2-D)坐標系和/或三維(3-D)坐標系)內利用軸132識別的定向(例如幾何位置和旋轉量)。
如此,示範性部件辨識系統可包括可定位在整個系統110中且可與計算裝置136通信的一個或多個圖像記錄器134a到圖像記錄器134f(例如攝像機)。當執行部件辨識系統的功能時,圖像記錄器可記錄鞋部件的圖像,所述圖像記錄器描繪鞋部件的2-D表示並分析以得出各種資訊。圖像記錄器134a到圖像記錄器134f僅為示範性,且圖像記錄器134a到圖像記錄器134f的數目、位置和/或定向在圖2中所說明的實例以外可不同。
部件辨識系統可更包括以上描述為集成到鞋製造設備116中的工具的發光工具128,以及發光裝置138a到發光裝置138f。當記錄圖像時,可利用發光裝置128和發光裝置138a到發光裝置138f向鞋部件提供一定照明效果。舉例來說,發光裝置可提供鞋部件與周圍環境(例如背景)之間的對比,由此使得鞋部件的邊界更容易在圖像中檢測到。
發光裝置138a到發光裝置138f表示可定位在整個系統110中的各種位置處的照明裝置(例如白熾燈、螢光裝置、LED或任何其它能夠發光的裝置)。如此,發光裝置138a到138f可定位成向鞋部件提供各種照明效果。示範性照明效果可以是前光或背光。舉例來說,當鞋部件112在第三製造台122處時,發光裝置138a可在攝像機(圖像記錄器134a)或攝像機(圖像記錄器134b)記錄鞋部件112的圖像時提供背光效果。此外,發光裝置138c可向第三製造台122處的鞋部件112提供前光。圖2中描繪的發光裝置138a到發光裝置138f僅為示範性,且發光裝置138a到發光裝置138f的數目、類型和位置可不同。
在一示範性方面中,將利用部件辨識系統記錄的圖像傳達到計算裝置136。計算裝置136可有助於諸如通過分析圖像和向鞋製造設備提供指令來執行各種操作。計算裝置136可以是單個裝置或多個裝置,且可與系統110的其餘部分為物理上一體式或可物理上不同於系統的其它元件。計算裝置136可使用任何媒體和/或協定與系統110的一個或多個元件交互。計算裝置136可定位於接近或遠離系統110的其它元件。
在一示範性方面中,計算裝置136可有助於分析圖像並從其得出資訊。舉例來說,計算裝置136從圖像得出的資訊可包括鞋部件的標識和鞋部件相對於2-D幾何系統的定向。定向可包括2-D幾何坐標系統中的幾何座標(例如x值和y值),以及鞋部件在2-D幾何坐標系統中旋轉的量。
在另一方面,計算裝置136可使用圖像得出的資訊以諸如通過通知鞋製造設備116相對於2-D坐標系統(軸132)的部件定向和鞋部件應轉移到的新部件定向來指示鞋製造設備116。舉例來說,在系統110中,鞋製造設備116可將鞋部件115附接到鞋部件113,兩個部件均描繪於虛線圖中。也就是說,鞋部件112和鞋部件113可以是在系統110中的兩個不同位置處描繪的相同部件,且鞋部件114和鞋部件115可以是在系統110中的兩個不同位置處描繪的相同部件。
因此,計算裝置136可首先確定鞋部件112/113的標識以及鞋部件112/113在第一製造台118處的定向。基於鞋部件112/113的標識以及鞋部件112/113在第一製造台118處的定向,計算裝置136可確定鞋部件114/115可轉移到的在2-D幾何坐標系統中的定向142。此外,計算裝置136可確定附接點,在所述附接點處鞋部件114/115利用部件附接工具130附接到鞋部件112/113。此外,圖2說明鞋部件114的旋轉可不同於鞋部件115的旋轉,由此描繪第三定向除幾何座標之外可包括旋轉量。
如此,在本發明的一方面中,部件辨識系統可包括描述於美國專利申請案第13/299,856號中的2-D部件辨識系統中的一些或全部,所述文獻標題為鞋部件的自動化識別(AUTOMATED IDENTIFICATION OF SHOE PARTS),相關聯代理人案號NIKE.162095,且其全部內容以引用的方式併入本文中。
現參看圖4,流程圖描繪可在系統110中進行的以自動化方式製造鞋部件的方法410。在描述圖4時,也參考圖2。此外,當計算裝置(例如136)執行存儲在電腦存儲媒體上的一組電腦可執行指令時,可進行方法410或其至少一部分。
在步驟412處,方法410可包括將第一鞋部件定位在第一製造台處,其中部件辨識系統確定第一鞋部件的第一標識且確定第一鞋部件對應於二維(2-D)幾何坐標系統的第一定向。舉例來說,可諸如利用傳送機設備或利用鞋製造設備116將鞋部件113定位在第一製造台118處。部件辨識系統可分析鞋部件113的圖像以確定定位在第一製造台118處時鞋部件113的標識以及鞋部件113的定向。如上文所描述,鞋部件113的定向可包括在2-D幾何坐標系統(軸132)中的幾何座標和旋轉量。當捕獲圖像時視鞋部件113定位在何處而定,鞋部件113的圖像可由攝像機(圖像記錄器134a到圖像記錄器134f)中的任一個捕獲。
方法410還可包括在步驟414處,從第二製造台獲取第二鞋部件,其中部件辨識系統確定第二鞋部件的第二標識且確定第二鞋部件對應於2-D幾何坐標系統的第二定向。舉例來說,在記錄鞋部件114的圖像(例如通過使用攝像機(圖像記錄器134a或圖像記錄器134b))後或在記錄鞋部件114的圖像(例如當鞋製造設備116將鞋部件114定位在攝像機(圖像記錄器134c)的視野中時通過使用攝像機(圖像記錄器134c))前,鞋部件114可利用鞋製造設備116獲取。在任一情形中,可分析圖像以確定鞋部件114的部件標識以及鞋部件114的部件定向。
在步驟416處,部件製造設備可用於將第二鞋部件(例如與鞋部件115一樣也以虛線表示的鞋部件114)從第二定向轉移到第三定向,所述第三定向基於第一定向和第一標識來確定。也就是說,如上文所描述,一旦已識別和定位鞋部件113,那麼部件辨識系統可確定鞋部件115應置放到的定向(例如142)。此外,在步驟418處,轉移第二部件的部件製造設備(例如116)可用於將第二鞋部件附接到第一鞋部件。
參看圖3,描繪另一示範性系統210,其中可進行自動化鞋製造工藝。系統210包括可用以尤其定位和組裝鞋部件的各種自動化製造設備和工具。舉例來說,系統210可用以將一個或多個鞋部件211到鞋部件214從台218和台220轉移到台222。此外,系統210可用以將一個或多個鞋部件211到鞋部件214附接在定位在台222處的鞋部件215a到鞋部件215b上。在這些方面中,鞋部件211到鞋部件214可類似於圖1的鞋部件14b到鞋部件14f。此外,台218和台220可類似於圖1的台(部件饋送設備20d到部件饋送設備20f),且台222可類似於表面18a。
因此,雖然圖1描繪多個鞋製造設備16a到鞋製造設備16c,但圖3描繪單個鞋製造設備216。如此,圖3的系統210可以是圖1的較大系統10內的台。舉例來說,圖3的鞋製造設備216可執行圖1中所描繪的鞋製造設備16b的功能。此外,系統210可包括功能類似於系統110的一些元件,諸如各種鞋製造台、發光裝置、圖像記錄器和鞋製造設備。
雖然系統110和系統210可共用類似元件,但系統210的元件可較描述於系統110中的元件以不同方式操作。舉例來說,系統110和系統210可佈置在系統10(圖1)內的不同位置處且可配置成組裝不同的鞋部件。
在圖3中,系統210可包括類似於圖2中描繪的鞋製造設備116的鞋製造設備216。舉例來說,鞋製造設備216可包括部件拾取工具224、部件轉移工具226a到部件轉移工具226d、發光裝置228以及部件附接工具230,其均以協作方式執行對應功能以進行鞋製造設備216的任務。此外,箭頭227a到箭頭227f描繪方向,其中鞋製造設備216可調節和移動以將工具或部件轉移到系統210內的各種位置。
然而,由於鞋部件211到鞋部件214可能需要較(圖2的)鞋部件112和鞋部件114以不同方式處理,與鞋製造設備216相關聯的工具可較鞋製造設備116中以不同方式運作。舉例來說,鞋部件211到鞋部件214可具有較鞋部件112和鞋部件114不同的特徵,以使得系統210包括不同於系統110的操作、功能和元件。舉例來說,鞋部件212可包括相對於鞋部件112或鞋部件114不同的大小、配置、構造、目的等。如此,系統210可以較系統110中不同的方式拾取、轉移、附接以及執行與鞋部件212相關的製造工藝。
在一示範性方面中,鞋部件211到鞋部件214可包括比系統110中的部件更小的尺寸。如此,部件拾取工具224可包括單孔口或雙孔口真空工具,諸如描繪於先前提到的美國申請案第13/299,890號的圖22中的示範性工具,所述文獻標題為製造真空工具(MANUFACTURING VACUUM TOOL),具有代理人案號NIKE.162096,且其全部內容以引用的方式併入本文中。在另一示範性方面中,部件拾取工具224可包括單孔口或雙孔口真空工具,以及具有多個孔口的板。這類示範性混合式部件拾取工具可用以拾取部件,所述部件具有比單孔口或雙孔口工具或僅板式工具更寬的大小範圍。在另一方面中,部件拾取工具224和部件附接工具230可集成到單個頭部中。
在本發明的另一方面中,當部件附接到基礎部件(例如鞋部件215a)時,鞋部件211到鞋部件214中的一些或全部可以與鞋部件211到鞋部件214的配置匹配的方式定位在台218和台220處。如此,部件拾取工具224可以保持部件配置的方式同時拾取多個部件;在維持配置同時將部件轉移;接著在維持配置同時將部件置放在基礎部件上。舉例來說,具有多個孔口的板式拾取工具可用於在維持部件配置同時,每次拾取大於一個部件。在另一方面中,多個單孔口或雙孔口拾取工具可用於每次拾取大於一個部件。
當附接到基礎部件時,各種技術可應用於將鞋部件211到鞋部件214中的一些或全部佈置在台218和台220處以與部件的配置匹配。舉例來說,鞋部件211到鞋部件214可使用程式設計為以預定配置切割鞋部件的自動切割工具來切割。示範性自動切割工具可包括佈置在自動切割工具上以與預定配置匹配的多個部件形狀的模具,以使得當將部件形狀的模具壓制到原料材料中時,切割部件佈置成與預定配置匹配。在另一方面中,其它部件製造設備(例如類似於216)可用於以預定配置將鞋部件211到鞋部件214置放在台218和台220處。
在本發明的另一方面中,將鞋部件211到鞋部件214中的一些或全部從台218和台220移動並附接到鞋部件215a到鞋部件215b的組合件。如此,系統210的部件辨識系統可執行部件選擇協定,所述協定確定鞋製造設備216受指示相繼轉移鞋部件的次序。舉例來說,協議可確定以預定次序轉移且附接鞋部件211到鞋部件214。替代地,協議可確定可按任何次序轉移且附接鞋部件211到鞋部件214。在另一方面中,協議可確定利用每個部件在台218和台220中的位置指定的其中可轉移鞋部件211到鞋部件214的次序。舉例來說,協定可指示鞋製造設備216以實現最有效移動路徑(例如最小距離和最小旋轉)的次序將部件從台218或台220轉移到台222。
現參看圖5,流程圖描繪可在系統210中進行的以自動化方式製造鞋部件的方法510。在描述圖5時,也參考圖3。此外,當計算裝置236執行存儲在電腦存儲媒體上的一組電腦可執行指令時,可進行方法510或其至少一部分。
框512描繪將第一鞋部件定位在第一製造台處的步驟,其中部件辨識系統確定第一鞋部件的第一標識且確定第一鞋部件在二維(2-D)幾何坐標系統內的第一定向。舉例來說,鞋部件215a和鞋部件215b可包括定位在製造台(台222)處的第一鞋部件。也就是說,鞋部件還可包括鞋部件的組合件。因此,圖像記錄器234a和/或圖像記錄器234b(例如攝像機)可記錄鞋部件215a和鞋部件215b的組合件的圖像,分析所述圖像以確定組合件的標識和組合件相對於2-D幾何坐標系統232的定向。如此,當確定定向時,部件辨識系統可將鞋部件215a和鞋部件215b的組合件視為用於識別目的的單個部件。
框514描繪從一個或多個製造台相繼獲取第二鞋部件和第三鞋部件的步驟,其中部件辨識系統確定第二鞋部件和第三鞋部件的對應標識且確定第二鞋部件和第三鞋部件在2-D幾何坐標系統內的對應定向。舉例來說,鞋部件212可利用鞋製造設備216獲取,其中在獲取前鞋部件212的圖像由攝像機234c或攝像機234d捕獲或在獲取後由攝像機234e或攝像機234f捕獲。可利用部件辨識系統分析鞋部件212的圖像以確定鞋部件212的對應標識和對應定向。隨後,可獲取鞋部件211,且可分析鞋部件211的圖像以確定鞋部件211的對應標識和對應定向。
框516描繪使用部件製造設備將第二鞋部件和第三鞋部件從對應定向相繼轉移到對應後續定向,這兩個定向基於第一定向和第一標識來確定。繼續以上實例,如果首先獲取鞋部件212,那麼鞋製造設備216(且更具體地說部件轉移工具226a到部件轉移工具226d)可用於在記錄了圖像時將鞋部件212從鞋部件212的對應定向轉移到後續定向,所述後續定向利用鞋部件212的虛線圖(定向246)來說明。利用246描繪的後續定向可基於鞋部件215a和鞋部件215b的組合件的定向來確定。此外,如果其次獲取鞋部件211,那麼鞋製造設備216可接著將鞋部件211從鞋部件211的對應定向轉移到後續定向,所述定向利用鞋部件212的虛線圖(定向248)來說明。利用248描繪的後續定向可基於鞋部件215a和鞋部件215b的組合件的定向來確定。
框518描繪使用相繼轉移第二鞋部件和第三鞋部件的部件製造設備將第二鞋部件和第三鞋部件附接到第一鞋部件。舉例來說,鞋製造設備216的部件附接工具230(還可使用部件拾取工具224和部件轉移工具226a到部件轉移工具226d來轉移鞋部件211和鞋部件212)可在定向246和定向248處將鞋部件212和鞋部件211(分別)附接到鞋部件215a和鞋部件215b的組合件。也就是說,部件拾取工具224可(諸如通過移除吸力)釋放鞋部件212,所述部件是使用部件附接工具230來在定向246處附接到鞋部件215a。接著,可利用部件拾取工具224獲取、轉移和在定向248處釋放鞋部件211,在所述定向點處鞋部件211是利用部件附接工具230來附接。
儘管方法510描述為一系列連續步驟,但可同時從一個或多個製造台獲取第二鞋部件和第三鞋部件。在這個方面中,部件辨識系統確定第二鞋部件和第三鞋部件的對應標識和定向。部件製造設備可接著將第二鞋部件和第三鞋部件從對應定向同時轉移到對應後續定向,這兩個定向基於第一定向和第一標識來確定。可接著將第二鞋部件和第三鞋部件相繼或同時附接到第一鞋部件。
因此,已描述系統110和系統210可包括系統10的至少一部分。系統110和系統210的元件可以各種方式互換並組合以實現具有廣泛特徵的鞋和鞋部件的製造。舉例來說,鞋製造設備16c可包括相對於鞋製造設備16a和鞋製造設備16b描述的部件的各種組合。替代地,鞋製造設備16c可包括不同的工具。
在一示範性方面中,部件拾取工具24c(或“N台”(框5)中的部件拾取工具)可包括設計成拾取中等大小的鞋部件的中等拾取工具。中等拾取工具可以各種方式配置成實現所要功能性。在一示範性方面中,中等拾取工具包括板,所述板類似於相對於部件拾取工具24a描述的板。然而,如果部件拾取工具24a設計成拾取比部件拾取工具24c更大的鞋部件,那麼部件拾取工具24c的板可比部件拾取工具24a的板更小。
在另一示範性方面中,部件拾取工具24c(或“N台”(框5)中的部件拾取工具)可包括拾取工具的組合,以使得拾取工具可能夠拾取大小變動的鞋部件。舉例來說,部件拾取工具可包括單孔口或雙孔口拾取工具(如相對於部件拾取工具24b所描述)與具有帶有多個孔口的板的拾取工具的組合。如此,組合拾取工具(即混合式拾取工具)可能夠拾取較小鞋部件以及中等/較大鞋部件。混合式拾取工具可能夠通過對拾取力的分區啟動/解除啟動、通過拾取力的混合式方法(例如真空和粘合)以及類似物來拾取多種不同的部件。
本文中所描述的主題涉及鞋部件的自動化置放,且圖9描繪在鞋製造工藝中可執行各種作用的示範性系統1010。舉例來說,可在部件供應台1014處提供鞋部件1012以及若干其它鞋部件。部件供應台1014可提供僅單一類型的部件或單獨地利用系統1010識別的多種類型的部件。部件供應台1014可包括傳送帶、桌、機械臂或可根據本發明使鞋部件1012用於識別和/或操縱的任何其它裝置。自動化工具1016(例如拾取工具)可從部件供應台1014拾取鞋部件1012,且可利用部件轉移設備1020將鞋部件1012轉移到組裝台1018。
描繪部件轉移設備的重影繪圖1020’以說明部件轉移設備可移動到各種位置。此外,描繪表示部件轉移設備1020的對應元件的可能移動方向或旋轉的各種箭頭1030a到箭頭1030d。利用圖9描繪的部件轉移設備1020以及移動方向和旋轉僅為示範性。舉例來說,箭頭1030a和箭頭1030d指示部件轉移設備1020的對應臂可旋轉,而箭頭1030b和箭頭1030c指示對應臂可豎直或水準地移動(例如以可伸縮方式)。儘管未描繪,但部件轉移設備的臂還可包括實現部件轉移設備1020額外範圍的運動的關節式接頭。轉移的鞋部件1012可在組裝台1018處充當基礎鞋部件1024。替代地,可將轉移的鞋部件1012附接到已定位在組裝台1018處的基礎鞋部件1024。
當利用部件轉移設備1020識別和/或置放鞋部件1012時,一個或多個攝像機1022a到攝像機1022f可記錄鞋部件1012的圖像,所述圖像可用於辨識鞋部件1012。攝像機1022a到攝像機1022f可佈置在系統1010中的各種位置處,諸如在部件供應臺上方(例如1022a)、在部件轉移設備1020上(例如1022b)、沿底部1026(例如1022c和1022d)和/或在組裝台1018上方(例如1022e和1022f)。此外,攝像機1022a到攝像機1022f可佈置在各種視角處,諸如垂直(例如1022b、1022c、1022d和1022e)、水準(例如1022f)以及傾斜(例如1022a)。攝像機1022a到攝像機1022f的數目、位置和/或定向在圖9中所說明的實例以外可不同。
圖像可用於確定鞋部件1012相對於部件轉移設備1020的位置和/或定向以及鞋部件1012待轉移到的位置。一旦已辨識鞋部件1012,那麼其它鞋製造工藝可以手動和/或自動化方式進行,諸如轉移鞋部件、經由任何附接方法來附接鞋部件、切割鞋部件、模制鞋部件等。
在另一方面,為了實行鞋製造工藝,通過分析鞋部件1012的圖像獲得的資訊(例如鞋部件標識和定向)可與從其它鞋部件分析系統得出的資訊組合。舉例來說,三維(3-D)掃描系統可從鞋部件的掃描(或從組裝有所述鞋部件的另一鞋部件的掃描)得出資訊(例如鞋部件表面構形資訊、鞋部件大小資訊等),且3-D系統得出的資訊可與鞋部件標識和/或鞋部件定向資訊組合。也就是說,可在上游確定3-D系統得出的資訊並將其向下游傳達到系統1010(或反之亦然)。
從不同系統組合的資訊可以各種方式使用。在一示範性方面中,如果系統10用於將鞋部件1012附接到鞋部件1024上,那麼從另一系統獲得的資訊可用於指示和實行附接方法。舉例來說,為了將鞋部件充分地附接到一個或多個其它鞋部件1024,可(基於由另一系統提供的資訊)計算出建議對鞋部件1012施加的壓力量。這類壓力測量可視從另一系統確定和/或傳達的各種因素而定,諸如鞋部件的大小(例如厚度)和/或附接的鞋部件的數目(例如層)。
計算裝置1032可有助於諸如通過分析圖像和向鞋製造設備提供指令來執行各種操作。計算裝置1032可以是單個裝置或多個裝置,且可與系統1010的其餘部分為物理上一體式或可物理上不同於系統1010的其它元件。計算裝置1032可使用任何媒體和/或協定與系統1010的一個或多個元件交互。計算裝置1032可定位於接近或遠離系統1010的其它元件。
發光裝置1028可定位在整個系統1010中且可用於增強鞋部件1012的對比度,當鞋部件1012的圖像用於辨識鞋部件1012時所述對比度可有用。發光裝置可以是白熾燈、螢光裝置、LED或能夠發光的任何其它裝置。發光裝置可定位在各種位置中,諸如靠近部件供應台1014或部件拾取工具(自動化工具1016)和/或集成到其中。此外,發光裝置可靠近組裝台1018定位或集成到其中。此外,發光裝置可定位在圍繞部件轉移設備1020、部件拾取工具(自動化工具1016)、部件供應台1014、組裝台1018以及攝像機1022a到攝像機1022f的整個空間中。可根據本發明使用不同數目、類型和位置的發光裝置。可基於發射的光的光譜和光譜怎樣與由鞋部件1012、部件供應台1014、組裝台1018、部件拾取工具(自動化工具1016)等反射的光譜相互作用來選擇發光裝置。舉例來說,發光裝置可提供全譜光和/或部分光譜光(例如彩色光)。
已描述了圖9的各種方面,其還可適用於本發明中所描述的其它系統,諸如圖11、圖13、圖14以及圖15中描繪的系統。因此,當描述這些其它系統時,還可參考圖9且圖9中描述的方面還可應用於這些其它系統中。
如相對於圖9所指示,本發明的一些方面是有關使用鞋部件的圖像來識別某些鞋部件資訊,諸如鞋部件的標識以及鞋部件的定向(例如位置和旋轉)。鞋部件標識和鞋部件定向可接著用於進行各種鞋製造步驟(例如置放、附接、模制、品質控制等)。因此,為了促進鞋部件圖像分析,在記錄圖像前可執行某些工藝,且參考圖10描述這類方面。
圖10說明各種繪圖1011a到繪圖1011d,其中的每一個提供一個或多個示範性鞋部件參考圖案或模型(下文中稱為鞋部件參考)。舉例來說,繪圖1011a提供示範性鞋部件參考1013a,且繪圖1011b提供不同的鞋部件參考1015a。繪圖1011a到繪圖1011d可表示資料,所述資料維持於電腦存儲媒體中且可獲取以執行計算功能。舉例來說,繪圖1011a到繪圖1011d可作為參考模型或圖案存儲於電腦存儲媒體中,且可獲取以便在計算輸出裝置(例如電腦顯示監測器)上查看。
可使用各種技術,諸如通過使用電腦輔助繪圖程式、自動形狀概括電腦程式或其它邊界確定電腦程式來確定和/或產生鞋部件參考1013a和鞋部件參考1015a。舉例來說,可利用自動形狀概括電腦程式來記錄並分析鞋部件的電子圖像,所述自動形狀概括電腦程式自動地描摹包括鞋部件的形狀的邊界或周界。在另一方面中,可使用電腦繪圖應用程式手動地描摹鞋部件的電子圖像中所描繪的形狀。在另一實例中,可使用電腦繪圖應用程式手動地繪製鞋部件和/或與其相關聯的邊界。圖10描繪鞋部件參考可包括鞋部件周界或邊界(例如周界1031),以及由周界1031包圍的內部部分(例如1033)。如先前所指示,一旦產生,那麼鞋部件參考可以電子方式存儲(例如圖11中的鞋部件參考1234)且以各種方式使用,以便分析鞋部件圖像。
在一個方面中,產生鞋部件參考(例如鞋部件參考1013a)以使得所述參考可縮放成對應於不同鞋大小的倍數。舉例來說,產生對應於模型大小(即,用於女性的模型大小和用於男性的模型大小)的鞋部件參考,且按對應於模型大小的鞋部件參考來縮放所有其它匹配的鞋部件參考。考慮不同的大小,鞋部件參考可放大到例如五倍。另外,鞋部件參考可縮放成允許任何特定大小的膨脹和/或收縮。
繼續,鞋部件參考1013a和鞋部件參考1015a可用於確定參考資訊,所述資訊可隨後用於組裝鞋部件。舉例來說,附接鞋部件(例如圖11中的鞋部件1224)可相對於基礎鞋部件(例如圖11中的鞋部件1226)定位;然而,在定位附接鞋部件前,確定附接鞋部件應定位在何處的定位位置可有幫助。
如此,在說明性方面中,繪圖1011c包括表示基礎鞋部件的物理邊界的參考1015b以及表示附接鞋部件的物理邊界的參考1012b。在一示範性方面中,參考1013b可定位成覆蓋參考1015b,且可與參考1015b的至少一部分對準。舉例來說,當待將附接鞋部件附接到鞋部件時,可以與附接鞋部件將怎樣佈置到基礎鞋部件上相一致的方式手動和/或自動地定位(例如經由輸入裝置拖拽)邊界(參考1013b)。如此,繪圖1011d說明以數位方式再現的參考的組合件1017,所述組合件包括在與附接位置相一致的位置上與參考1015c對準的參考1013c。
在本發明的另一方面中,可識別參考特徵1021,其使參考1013c的一部分與參考1015c的一部分對準。如此,參考1013c和參考1015c中的每一個包括一般與彼此對準的對應參考特徵。這些對應參考特徵繪示於繪圖1011c中且利用圖示元件符號1021和圖示元件符號1023識別。舉例來說,對應參考特徵可用於確定鞋部件的定向(例如位置和旋轉),以及與另一鞋部件對準的鞋部件的一部分。
現描述的是圖11,其中描繪示範性鞋製造系統1210。系統1210可具有鞋製造設備和計算裝置的組合,所述計算裝置可説明確定所述設備的自動化操作。在系統1210中進行的操作可諸如通過將鞋部件1224轉移到並將鞋部件1224附接到鞋部件1226上來促進鞋部件1224和鞋部件1226的操縱。舉例來說,鞋部件1224和鞋部件1226可包括兩片不同的柔性材料,所述柔性材料附接到彼此以形成鞋幫的部分。鞋部件1224和鞋部件1226可包括相同或不同類型的柔性材料,諸如紡織物、皮革、TPU材料等。鞋部件1224和鞋部件1226可以是完成的鞋的物理結構和/或元件,諸如可用於在鞋製造工藝期間接合鞋元件的粘合膜。
部件轉移設備1212、攝像機1214a和攝像機1214b以及傳送機1222是鞋製造設備的實例。柵格1225描繪於圖11中(呈虛線)以表示鞋製造設備的一個或多個物件在坐標系(例如映射設備定位在內的3-D空間的幾何坐標系統)內具有已知位置。其它物件,諸如鞋部件,可移動到坐標系內的已知距離。儘管出於說明性目的柵格1225僅描繪兩種座標,但軸箭頭1223描繪三條軸線。
圖像分析器1216a和圖像分析器1216b以及尺寸轉換器1218表示可利用計算裝置進行的操作和/或模組。此外,圖11描繪鞋製造設備可與計算裝置通信(即,與計算裝置連網),所述計算裝置藉助於網路連接1227執行所描繪的操作。舉例來說,如將在下文更詳細地描述,圖像分析器1216a和圖像分析器1216b可評估利用攝像機1214a和攝像機1214b記錄的圖像以辨識在鞋製造工藝中所利用的鞋部件。此外,圖像分析器1216a到圖像分析器1216b以及尺寸轉換器1218將指令傳達到部件轉移設備1212。這種類型的視覺辨識系統的一個實例包含康耐視(Cognex®)機器視覺系統。
系統1210中描繪的元件以不同方式協作以輔助進行鞋製造方法的各種步驟。舉例來說,系統1210的一些元件可作為二維(“2-D”)部件辨識系統的部分共同地操作,所述辨識系統用於確定各種鞋部件特徵,諸如鞋部件標識以及相對於部件轉移設備1212的鞋部件定向(例如位置和旋轉)。舉例來說,部件辨識系統可包括攝像機1214a到攝像機1214b、圖像分析器1216a到圖像分析器1216b、鞋部件資料記憶體1220、尺寸轉換器1218以及部件轉移設備1212中的一些或全部。
部件辨識系統可在鞋製造工藝內以各種方式使用。舉例來說,部件辨識系統可用於執行圖12中概述的方法1310。方法1310涉及識別鞋部件以確定鞋部件的定向(例如幾何位置和旋轉程度)。當已知或確定鞋部件的標識和定向時,可以自動化方式操縱鞋部件(例如轉移、附接、切割、模制等)。在描述圖12中,也將參考圖11和圖13。
在步驟1312處,記錄圖像,所述圖像描繪鞋部件的表示。舉例來說,圖像可利用攝像機1214a或攝像機1214b來記錄且傳達到圖像分析器1216a或圖像分析器1216b。圖像分析器1216a和圖像分析器1216b中(分別)說明示範性圖像1228和圖像230,且每個圖像描繪對應鞋部件的二維(“2-D”)表示1232和二維表示1233。
在步驟1314中,辨識如圖像中所描繪的表示的輪廓或周界。舉例來說,一旦圖像分析器1216a獲取圖像1228,那麼圖像分析器1216a識別圖像1228中描繪的2-D表示1232的周界或輪廓。可使用各種技術,諸如通過提供與圖像中描繪的部件高度對比的背景表面,以及通過定位各種環境照明元件(例如全譜發光裝置)來增強周界或輪廓辨識。舉例來說,如果將在圖像中捕獲的鞋部件的表面是灰色,那麼背景表面(例如供應台、部件拾取工具或組裝台的表面)可染成黃色以便產生部件輪廓與背景之間的圖像的對比度。在一個方面中,可製造(即,有意地制得)鞋部件面朝內的表面(即,當組裝到鞋中時可面朝內和朝向穿戴者的腳的鞋部件的一側)以及背景表面以包括已知對比色。
額外工具可用於輔助識別表示的周界或輪廓。舉例來說,系統1210可包括從各種光源照亮鞋部件的發光裝置1241a和發光裝置1241b。如相對於圖9所描述,發光裝置可佈置在整個系統1210中的各種位置中。舉例來說,可用發光裝置1241a照亮或用發光裝置1241b從背後照亮表面1229,由此增強表面1229與鞋部件1224之間的對比度以使得2-D辨識系統更能夠辨識部件1224。也就是說,如果當捕獲圖像1228時照亮或從背後照亮鞋部件1224,那麼表示1232與圖像的其它部分之間的較好對比度可出現在圖像1228中。全譜光可用於增強具有各種顏色的部件的部件辨識。替代地,可基於鞋部件1224的顏色和/或供應台及/或組裝台的顏色定制光的顏色。舉例來說,紅光可用於增強部件與黑色或白色的供應組裝台之間的對比度。
接下來,在步驟1316處,圖像分析器1216a可確定與圖像1228中描繪的2-D表示1232相關聯的多個參考特徵。舉例來說,參考特徵可包括界定2-D表示的輪廓或周界的間隔開的線條和/或點的數目。鄰近參考特徵之間的間距可變。舉例來說,較小大小的鞋部件的參考特徵之間的間距可比較大大小的鞋部件的參考特徵之間的間距更小,以便更精確。每個參考特徵可包括可變數目的畫素。
可使用各種技術來辨識2-D表示1232的邊界的標識。舉例來說,2-D表示1232可與各種已知或模型鞋部件參考1234到鞋部件參考1236相比較,所述鞋部件參考存儲於鞋部件資料記憶體1220中以便確定2-D表示1232的標識。
鞋部件資料記憶體1220存儲資訊1238,出於說明性目的在分解視圖1240中繪示所述資訊。作為一實例,分解視圖1240描繪多個已知鞋部件參考1234到鞋部件參考1236,所述鞋部件參考可用於辨識2-D表示1232的標識。鞋部件參考1234到鞋部件參考1236可與如以上相對於圖10概述的預定的參考特徵(例如1242和1244)相關聯,當將對應鞋部件組裝到鞋中時可使用所述參考特徵。可基於各種因素,諸如鞋部件在鞋部件組合件中的已知位置來預定這類參考特徵。舉例來說,當併入到鞋中時,在相對於鞋部件1226的位置處組裝鞋部件1224。如此,可測量這個位置並用於指示鞋製造設備鞋部件1224的定位和附接。
如圖11中所描繪,鞋部件參考1234到鞋部件參考1236形成各種2-D形狀。在本發明的一方面中,預定參考特徵可包括與鞋部件參考1234到鞋部件參考1236的周界或輪廓相關聯的任何數目的特徵。舉例來說,參考特徵可包括2-D形狀的不同側之間的指定比例。同樣,參考特徵可包括2-D形狀的兩個鄰近側之間的接合點。產生沿形狀的周界的預定參考特徵可減少可在對準和連接鞋部件時產生的變化。
圖像分析器1216a可通過識別多個鞋部件參考1234到鞋部件參考1236的至少一個鞋部件參考來辨識2-D表示1232的標識,所述鞋部件參考大致上與2-D表示1232匹配。舉例來說,圖像分析器1216a可通過識別鞋部件參考的至少一個預定參考特徵來辨識2-D表示1232的標識,所述鞋部件參考大致上與2-D表示1232的至少一個參考特徵匹配。
一旦鞋部件表示(例如1232)大致上與已知鞋部件參考(例如1234)匹配,那麼預定參考特徵可用於分析描繪表示的圖像。舉例來說,圖像分析器1216a已基於鞋部件參考1234獲取了辨識實體1249,所述鞋部件參考大致上與2-D表示1232匹配。如所描繪,辨識實體1249具有邊界和預定參考特徵。因此,當共同地考慮圖10和圖11的描述時,示範性方法可包括各種步驟。舉例來說,確定模型參考(例如鞋部件參考1013a和鞋部件參考1015a)以及其對應預定的參考特徵(例如1021和1023)並以電子方式維持在諸如資料記憶體1220中。記錄的圖像(例如1228和1230)可接著通過使記錄的圖像的參考特徵與模型的預定參考特徵大致上匹配來大致上與模型參考匹配。可相對於已知參考系統來數學上描繪這種參考資訊。
在步驟1318處,識別表示的旋轉(如圖像中所描繪)以及圖像的畫素座標。為了說明圖像分析器1216a利用辨識實體1249執行步驟1318的一種方式,資訊1250描繪於分解視圖1252中。分解視圖1252描繪與圖像1228相同的圖像1254。舉例來說,圖像1254和圖像1228可以是相同的資料,或圖像1254可以是圖像1228的複本。對應於坐標系統1256描繪圖像1254,所述坐標系統映射圖像1254的畫素。諸如通過將圖像1254大致上定心在辨識實體1249的邊界內並利用參考特徵1258對準來將辨識實體1249應用到圖像1254。如此,可確定屬於坐標系統1252的圖像1254的畫素座標。此外,通過測量輔助線1260與輔助線1262之間的角度來確定鞋部件表示(如圖像1254中所描繪)的旋轉程度(即,Θ)。
從圖像提取的畫素座標和旋轉程度可用於指示部件轉移設備1212。也就是說,當鞋部件1224定向(即,位置和旋轉)在部件轉移設備1212在其中操作的3-D空間中的某處時,可利用攝像機1214a記錄圖像1228。鞋部件1224可定位的位置的實例包含部件供應台、組裝台和/或利用部件轉移設備1212保持。因此,當提供某些輸入時,圖像1228的畫素座標可利用尺寸轉換器1218轉換成由柵格1225表示的系統的幾何座標1205。因此,在方法1310的步驟1320中,畫素座標可轉換成幾何座標。
尺寸轉換器1218利用的輸入可包括測量值描述系統1210、攝像機1214a以及部件轉移設備1212。這類測量值的實例是攝像機1214a和部件轉移設備1212的相對位置(即,零位置);系統1256的X和Y座標的畫素數目;攝像機1214a與部件1224之間的距離;攝像機1214a中的CCD的晶片大小;鏡頭焦距;視野;畫素大小;以及解析度/畫素。這些輸入可視用於系統1210中的設備的能力而不同,且一些輸入可與設備可定位在系統1210內的何處有直接關係。舉例來說,當攝像機1214a將記錄部件1224的圖像時,攝像機1214a的強度可與部件1224應定位(相對於攝像機1214a)在何處有關。為了進一步說明用於將畫素座標轉換成幾何座標的各種輸入之間的關係,圖13描繪系統的示意圖,利用所述系統可記錄和分析圖像。
由尺寸轉換器1218產生的幾何座標可用於報告鞋部件1224相對於部件轉移設備1212的位置。此外,旋轉程度可用於確定可需要利用部件轉移設備1212將鞋部件1224旋轉到什麼程度,以便適當地對準以供後續操縱(例如附接到另一鞋部件、切割、上漆等)。因此,部件轉移設備1212可包括部件拾取工具,所述部件拾取工具使得部件轉移設備1212能夠從部件供應區域獲得鞋部件1224並在將鞋部件1224轉移到新位置時保持鞋部件1224。舉例來說,部件轉移設備1212可使用抓取結構、抽吸、電磁力、表面粘著或任何其它方法來暫時接合和移動鞋部件。
儘管通過參看鞋部件1224和圖像1228描述以上2-D辨識過程,但類似分析可用於識別鞋部件1226並確定其定向,由此當操控鞋部件1224時使得部件轉移設備1212能夠顧及鞋部件1226。也就是說,出於說明性目的資訊1270描繪於圖像分析器1216b中且繪示於分解視圖1272中。分解視圖1272表示可類似於圖像1228分析圖像1230以基於參考特徵1279和θ確定鞋部件1226的定向(即,幾何座標和旋轉程度)。根據本發明可同時或相繼識別和/或定位任何數目的鞋部件。
一旦已知鞋部件1224和鞋部件1226的對應幾何座標,那麼部件轉移設備1212可拾取鞋部件1224且將鞋部件1224移動到部件位置座標(幾何座標1203),所述部件位置座標相對於鞋部件1226的幾何座標。舉例來說,圖11描繪部件轉移設備1212的多個虛線圖以說明部件轉移設備的移動和鞋部件1224的轉移。部件位置座標(幾何座標1203)是指幾何坐標系統(例如利用柵格1225所說明的系統)中的座標,附接部件(例如部件鞋1224)轉移到所述幾何坐標系統以便附接到基礎部件(例如鞋部件1226)。舉例來說,部件轉移設備1212可將鞋部件1224轉移到幾何座標1203以附接到鞋部件1226。
部件位置座標(幾何座標1203)可以不同方式確定。舉例來說,鞋部件1226可以是鞋部件1224附接到其上的基礎鞋部件,以使得鞋部件1224對應於鞋部件1226的位置(當組裝部件時)已知。如此,已知位置可通過獲取存儲的參考特徵來確定,使用類似於相對於圖10描述的方法來預定所述參考特徵。然而,當鞋部件1226已定位在部件轉移設備1212的坐標系內時,這種已知位置可另外轉換成利用部件轉移設備1212辨識的座標。也就是說,在坐標系統(柵格1225)外,相對於鞋部件1226的鞋部件1224佈置的位置是已知的,且在鞋部件資料記憶體1220中利用圖示元件符號1277來識別。這種位置也標識在分解視圖1272中,在所述分解視圖中所述位置標識為“鞋部件1224的部件位置定位”。當諸如通過執行方法1310確定鞋部件1226的定向時,對應於鞋部件1226的鞋部件1224佈置的點1277(也描繪於分解視圖1272中)可轉換成系統(柵格1225)內的幾何座標1203,由此計算部件位置座標(幾何座標1203)。因此,在示範性方面中,部分地基於參考特徵1021將部件位置轉換成幾何座標1203,所述參考特徵是參考圖10來描述。
在另一方面,一旦確定部件位置點(幾何座標1203),那麼鞋部件1224可轉移到部件位置座標(幾何座標1203),所述部件位置座標基於相對於鞋部件1224確定的參考資訊(例如圖10中的1021)。舉例來說,畫素座標和定向可從圖像1228得出(如上文所描述),且可轉換成幾何座標(例如1205)。接著可進行計算以將鞋部件1224轉移到點(幾何座標1203)。舉例來說,虛擬機械端執行器可基於幾何資料(例如1203和1205)產生且可從點(幾何座標1205)移動到點(幾何座標1203)。雖然出於說明性目的在圖11中以圖形方式描繪這些步驟,但也可通過求解連續轉換演算法來數學上執行這些步驟。
因此,上文所描述的辨識過程(例如方法1310)可用於鞋製造工藝內的許多不同情形。舉例來說,一旦已對應於鞋部件1226定位鞋部件1224,那麼鞋部件1224可附接到鞋部件1226,諸如通過縫合、粘合和/或聲波焊接。如此,為了實現自動化,還確定附接點的幾何座標1201。也就是說,一旦在坐標系(柵格1225)內鞋部件1224和鞋部件1226的幾何座標已知,那麼還可計算出附接位置的幾何座標。
附接點座標(幾何座標1201)可以不同方式確定。舉例來說,鞋部件1226可以是鞋部件1224附接到其上的基礎鞋部件。如此,附接到基礎鞋部件上的點已知,但另外可轉換成利用部件轉移設備1212辨識的座標。也就是說,在坐標系(柵格1225)外,鞋部件1226上鞋部件1224將附接的點是已知的,且在鞋部件資料記憶體1220中利用圖示元件符號1274來識別。當諸如通過執行方法1310確定鞋部件1226的定向時,鞋部件1226上鞋部件1224附接的點1274(也描繪於分解視圖1272中)可轉換成系統(柵格1225)內的幾何座標1201。如此,可在幾何座標1201處執行附接過程。如上文所指出,儘管出於說明性目的在圖11中以圖形方式描繪這些步驟,但也可通過求解連續轉換演算法來數學上執行這些步驟。
在一個方面中,部件轉移工具1212也可具有用以將鞋部件1224附接到鞋部件1226的附接裝置。示範性附接裝置是超聲焊機、熱壓裝置、縫合設備或實現對應附接方法的裝置。
可以各種配置來佈置系統1210的元件以實現廣泛範圍的鞋製造工藝。此外,可存在佈置到一系列台中的額外組件。舉例來說,系統1210可包括除攝像機1214a到攝像機1214b之外的攝像機,以及額外部件轉移設備。可根據本發明組合不同類型的攝像機和/或部件轉移設備。這些額外工具可沿傳送機1222佈置在不同位置處,以允許添加額外部件(例如添加到鞋部件1224和鞋部件1226的組合件)且允許額外鞋部件操縱。
此外,系統1210的攝像機可相對於鞋部件佈置在不同位置處。舉例來說,如圖9中所描繪,只要攝像機位置允許待計算出的部件的幾何座標,那麼攝像機可定位在鞋部件上方、鞋部件下方、與鞋部件水準或成角度地遠離鞋部件。這一類攝像機位置可垂直於(即,正交於)查看平面。然而,只要當表示定向轉換成幾何座標時角度作為輸入提供到系統,那麼攝像機可與查看平面成角度地定位。因此,系統1210可併入到較大鞋製造工藝中。
可在初始步驟處使用2-D辨識系統以使得部件轉移設備1212能夠將基礎鞋部件定位到傳送機或其它部件移動設備上。基礎鞋部件是指一個或多個其它鞋部件可附接到其上的鞋部件,且基礎鞋部件可由單個部件或已組裝的多個部件構造。因此,鞋部件1226可視為鞋部件1224附接到其上的基礎鞋部件。轉移的部件還可以是最後用於將其它部件接合在一起的發泡體、網狀物和/或粘合層,諸如TPU膜。另外,先前根據本發明附著到彼此的構成部件可視為用於後續識別轉移等的單個部件。
參看圖14,描繪系統1510,其中諸如當基礎鞋部件1526最初存儲在可包括各種配置的部件供應台1580處時,2-D部件辨識系統可在初始製造步驟處使用。舉例來說,部件供應台1580可包括一組堆疊基礎鞋部件,部件轉移設備1512從所述堆疊基礎鞋部件獲得最頂端的基礎鞋部件。替代地,部件供應台可具有將基礎鞋部件轉移到拾取位置1584的傳送機1582,在所述拾取位置處部件轉移設備1512獲得基礎鞋部件。如先前所描述,部件轉移設備1512可具有部件拾取工具1585。
在將基礎鞋部件1526轉移到傳送機1596之前,攝像機可記錄基礎鞋部件1526的圖像以允許部件轉移設備1512確定基礎鞋部件1526的幾何位置和旋轉。舉例來說,當基礎鞋部件1526是利用部件轉移設備1512下一個線上上獲得時,即緊接在利用部件轉移設備1512獲得基礎鞋部件1526之前和當基礎鞋部件1526在拾取位置1584處時,攝像機可記錄基礎鞋部件1526的圖像。攝像機可以是在基礎鞋部件1526上方且垂直於所述基礎鞋部件安裝的上方安裝的攝像機1590a到攝像機1590b。如圖14中所描繪,上方安裝的攝像機1590a到攝像機1590b可遠離部件轉移設備1512(例如1590a)或在所述部件轉移設備上(例如1590b)安裝。
儘管說明部件轉移設備1512具有圖14中描繪的某一配置,但部件轉移設備可具有不同配置,諸如圖9中描繪的配置,其中安裝到部件轉移設備的攝像機能夠定位於基礎鞋部件1526的正上方並垂直於所述基礎鞋部件。部件轉移設備1512還可包括使得攝像機(或獲得的鞋部件)能夠移動到所需角度或位置的多個關節式臂。
此外,如果當基礎鞋部件1526在部件供應台處(即在拾取位置1584處)時記錄圖像,那麼發光裝置可佈置在整個系統1510中的各種位置處。舉例來說,發光裝置1541a可鄰近於部件供應台1580定位或併入到所述部件供應台中,以向基礎鞋部件1526提供背光。另外,發光裝置1541b可定位在圍繞基礎鞋部件的空間中,以使得發光裝置1541b從前側照亮基礎鞋部件1526。
替代地,部件轉移設備1512可在記錄圖像之前獲得基礎鞋部件1526,且將獲得的基礎鞋部件定位在攝像機前方。舉例來說,下方安裝的攝像機1592可靠近底部表面固定,且部件轉移設備1512可將獲得的基礎鞋部件定位在下方安裝的攝像機1592的正上方並垂直於所述下方安裝的攝像機。替代地,部件轉移設備1512可將獲得的基礎鞋部件定位在上方安裝的攝像機1590a或攝像機1594的正下方並垂直於所述上方安裝的攝像機。如上文所描述,儘管說明部件轉移設備1512具有圖14中描繪的某一配置,但部件轉移設備可具有不同配置。舉例來說,部件轉移設備1512可具有圖9中描繪的配置。此外,部件轉移設備可包括多個關節式臂。
如果在已利用部件轉移設備獲得了基礎鞋部件1526之後記錄圖像,那麼發光裝置1541c可佈置在各種位置處。舉例來說,發光裝置1541c可併入到部件轉移設備1512中,諸如在部件拾取工具1585的後方(或併入到所述部件拾取工具中),由此向基礎鞋部件1526提供背光。此外,定位在整個系統1510中的其它發光裝置(例如1541d)可照亮基礎鞋部件的前側,所述基礎鞋部件利用部件轉移設備1512來獲得。
一旦已記錄圖像,那麼基礎鞋部件的幾何位置和旋轉可使用先前描述的方法(例如方法1310)來確定。當基礎鞋部件轉移到傳送機1596時,幾何位置和旋轉可接著用於確定基礎鞋部件的位置。舉例來說,每次部件轉移設備將基礎鞋部件1526從部件供應台1580或從攝像機(例如1590a、1592或1594)前方轉移到傳送機1596時,部件轉移設備1512可執行預先確定的移動路徑。如此,一旦基礎鞋部件的幾何位置和旋轉已知,那麼部件轉移設備可確定當執行預先確定的移動路徑時基礎鞋部件將定位在何處。替代地,傳送機1596上的幾何位置可預先確定,以使得每次部件轉移設備1512(或與其相關聯的一些計算裝置)計算出新的移動路徑。也就是說,新的移動路徑從(當記錄圖像時)計算出的基礎鞋部件1526的位置延伸到傳送機1596上的預定位置。計算裝置1532可有助於諸如通過分析圖像和向鞋製造設備提供指令來執行各種操作。
在另一方面中,當基礎鞋部件1526已轉移到傳送機1596時,可使用2-D辨識系統,以便確定基礎鞋部件1526實際上佈置在傳送機1596上的幾何位置和旋轉。如此,傳送機1596可沿組裝線將基礎鞋部件移動到在上方安裝的攝像機(例如1594)之下的位置。一旦已利用上方安裝的攝像機記錄了圖像且已確定了基礎鞋部件的位置,那麼其它鞋部件可轉移並附接到基礎鞋部件。
如此,在另一方面中,可在初始步驟之後使用2-D辨識系統以使得部件轉移設備能夠定位附接鞋部件。附接鞋部件是指待附接到基礎鞋部件的鞋部件。因此,在圖11中,鞋部件1224可視為待附接到鞋部件1226的附接鞋部件。
參看圖15,描繪系統1610,其中諸如當附接鞋部件1624最初存儲在可佈置到各種配置中的部件供應台1682處時,2-D辨識系統可用於定位附接部件1624。如先前所描述,部件供應台1682可包括一組堆疊鞋部件,部件轉移設備1612從所述堆疊鞋部件獲得最頂端的附接鞋部件。替代地,部件供應台1682可包括一組傳送機1682a和傳送機1682b,所述傳送機中的一個將附接鞋部件1624轉移到拾取位置1684,在所述拾取位置處部件轉移設備1612可獲得附接鞋部件1624。
如先前所描述,部件轉移設備1612可具有部件拾取工具1685。儘管說明部件轉移設備1612具有圖15中描繪的某一配置,但部件轉移設備可具有不同配置,諸如圖9中描繪的配置,或包括多個關節式臂的配置,所述關節式臂使得攝像機(或獲得的鞋部件)能夠移動到所需角度或位置。
可在部件供應台1682處將附接鞋部件1624提供於多個不同附接鞋部件(例如1606和1608)中,所述附接鞋部件中的每一個可附接到基礎鞋部件1626的對應部分。如此,2-D辨識系統可執行部件選擇協定,所述協定允許系統識別和選擇所需附接部件。
在示範性部件選擇協定中,2-D辨識系統可程式設計為遵循附接部件的預定次序,即附接第一部件(附接鞋部件1624),後為第二部件(附接鞋部件1608),後為第三部件(附接鞋部件1606)等。因此,2-D辨識系統可記錄佈置在多個部件中的全部部件的圖像,識別每個部件(例如基於鞋部件資料記憶體1220),且確定每個部件實際上定位在部件供應台1682處的幾何位置。一旦已利用2-D辨識系統確定了這個位置資訊,那麼部件轉移設備1612可以預定次序獲得並附接每個部件。
在另一部件選擇協議中,2-D辨識系統可程式設計為在不考慮次序的情況下轉移並附接一組部件,即按任何次序附接第一部件、第二部件以及第三部件。因此,一旦已分析每個部件(例如1606、1608以及1624)的圖像來確定幾何位置,那麼只要在一些點處將全部部件轉移到基礎部件1626,部件轉移設備1612可以各種次序獲得部件。此外,2-D辨識系統可程式設計為獲取部件,所述部件以允許最有效地從部件供應台1682轉移到基礎鞋部件(基礎部件1626)的方式定位。舉例來說,如果在供應台處提供兩個第一部件1698a和第一部件1698b,且第一部件中的一個1698a比另一第一部件1698b更近(基於對應幾何座標),部件轉移設備1612可受指示拾取更近的第一部件1698a而非另一第一部件1698b。類似地,如果為了附接到基礎部件1626,第一部件1698a旋轉到可需要較小調節的程度(相對於另一第一部件1698b),那麼部件轉移設備1612可受指示拾取第一部件1698a。計算裝置1632可有助於諸如通過執行部件選擇協定中的某些步驟、分析圖像以及將指令提供到鞋製造設備來執行各種操作。
在另一示範性方面中,附接鞋部件1606、附接鞋部件1608以及附接鞋部件1624可以預定配置佈置在拾取位置1684處,以使得可將預定配置的座標提供到部件轉移設備1612以輔助部件選擇。也就是說,如果基於部件組待怎樣佈置來預定每個附接鞋部件1606、附接鞋部件1608以及附接鞋部件1624的座標(在拾取之前),接著可不必基於圖像計算出座標。或,預定座標可用作校驗以確認計算出的座標是準確的(例如在遠離預定座標的閾值量內)。
在另一方面,附接鞋部件1606、附接鞋部件1608以及附接鞋部件1624在拾取位置1684處的預定佈置可與當將部件附接到基礎部件1626時附接鞋部件1606、附接鞋部件1608以及附接鞋部件1624的佈置匹配。也就是說,當附接到基礎部件1626時,附接鞋部件1606、附接鞋部件1608以及附接鞋部件1624中的每一個可彼此間隔開且以與每個部件的間距和旋轉匹配的方式旋轉。如此,附接鞋部件1606、附接鞋部件1608以及附接鞋部件1624可作為共同組(即每次大於一個)以維持預定佈置(即維持間距和旋轉)的方式來拾取、置放和/或附接。
當記錄附接鞋部件1624的圖像以確定附接鞋部件1624的定向時,攝像機可定位在各種位置中。如先前所描述,如果當捕獲圖像時附接鞋部件1624定位在部件供應台1682處,那麼攝像機(例如1690b)可直接耦合到部件轉移設備1612,或可以是上方安裝的攝像機1690a。當記錄圖像時,攝像機1690b或攝像機1690a可與附接鞋部件1624垂直定向。舉例來說,部件轉移設備1612可包括一個或多個關節式臂,所述關節式臂將攝像機定位1690b在附接鞋部件1624上方並垂直於所述鞋部件。
此外,當鞋部件定位在部件供應台1682處時,發光裝置可佈置在整個系統1610中以照亮附接鞋部件1624。舉例來說,為了從背後照亮定位在傳送機1682a和傳送機1682b上的附接鞋部件,發光裝置1641a或發光裝置1641b可鄰近於部件供應台1682定位,或集成到所述供應台中。另外,發光裝置1641c可定位在圍繞部件供應台1682的空間中以照亮附接鞋部件1624的前側。
如果當捕獲圖像時利用部件轉移設備1612固持附接鞋部件1624,那麼攝像機可遠離部件轉移設備1612安裝,諸如攝像機1690a、攝像機1692或攝像機1694。在這類佈置中,部件轉移設備1612可將附接鞋部件定位在攝像機1690a、攝像機1692或攝像機1694前方(例如垂直於所述攝像機的視野)。此外,當捕獲圖像時為了照亮獲得的鞋部件,發光裝置1641d可集成到部件轉移設備1612中,諸如在部件拾取工具1685後方。
儘管以上方法中的一些描述分析單個圖像以確定定向,但可分析由一個或多個攝像機記錄的單個部件的多個圖像以得出認為準確地表示鞋部件的位置的一組幾何座標。在這類系統中,所述一組幾何座標可平均化或以其它方式組合以得出最終幾何座標。
現參看圖16,流程圖描繪用於在鞋製造工藝期間以自動化方式定位鞋部件的方法1710。在描述圖16時,也參考圖11。此外,當計算裝置執行存儲在電腦存儲媒體上的一組電腦可執行指令時,可進行方法1710或其至少一部分。
在步驟1712處,可接收描繪附接到基礎鞋部件(例如鞋部件1226)的附接鞋部件(例如鞋部件1224)的二維表示(例如1232)的圖像(例如1228),其中附接鞋部件的二維表示包括多個參考特徵1258。在步驟1714處,識別對應於參考特徵的圖像的畫素座標(例如坐標系統1256的座標)。步驟1716將圖像的畫素座標轉換成幾何坐標系統(例如1225)的幾何座標(例如1205),所述幾何坐標系統映射附接鞋部件(例如1224)定位在其內且部件轉移設備(例如1212)操作於其內的三維空間。另外,在步驟1718處,幾何坐標系統(例如柵格1225)的另一幾何座標(例如203)是通過分析描繪基礎鞋部件(例如1226)的二維表示(例如1233)的不同圖像(例如1230)來確定,附接鞋部件(例如1224)將附接到所述基礎鞋部件。步驟1720利用部件轉移設備(例如1212)將附接鞋部件(例如1224)轉移到另一幾何座標(例如1203),由此將附接鞋部件移動到三維空間中的位置,在所述位置處附接鞋部件待附接到基礎鞋部件。
現參看圖17,另一流程圖描繪用於在鞋製造工藝期間以自動化方式定位鞋部件的方法1810。在描述圖17時,也參考圖11。此外,當計算裝置執行存儲在電腦存儲媒體上的一組電腦可執行指令時,可進行方法1810或其至少一部分。
在步驟1812處,接收描繪附接鞋部件(例如1224)的二維表示(例如1232)的圖像(例如1228),所述附接鞋部件待附接到基礎鞋部件(例如1226),其中附接鞋部件的二維表示包括至少一種參考特徵1258。在步驟1814處,識別對應於至少一種參考特徵1258的圖像的畫素座標(例如坐標系統1256的座標)。步驟1816將圖像的畫素座標轉換成幾何坐標系統(例如柵格1225)的幾何座標(例如1205),所述幾何坐標系統映射附接鞋部件(例如1224)定位在其內且部件轉移設備(例如1212)操作於其內的三維空間。此外,步驟1818通過分析描繪基礎鞋部件(例如1226)的二維表示(例如1233)的不同圖像(例如1230)來確定幾何坐標系統中的多個其它幾何座標(例如1203和1205),附接鞋部件(例如1224)將附接到所述基礎鞋部件。多個其它幾何座標可包括部件位置座標(例如幾何座標1203)和部件附接座標(例如幾何座標1201)。步驟1820利用部件轉移設備將附接鞋部件(例如1224)轉移到部件位置座標(例如幾何座標1203),且步驟1822在部件附接座標(例如幾何座標1201)處將附接鞋部件附接到基礎鞋部件。
以上描述的2-D辨識系統還可用於品質控制目的。舉例來說,2-D辨識系統可允許在一組匹配堆疊附接部件中檢測不匹配的附接部件。另外,2-D辨識系統還可實現鞋部件定位的品質控制以確保定位位置準確性。
如上文所描述,我們的技術可包括尤其方法、系統或存儲在一個或多個電腦可讀媒體上的一組指令。存儲在電腦可讀媒體上的資訊可用於導向計算裝置的操作,且示範性計算裝置600描繪於圖6中。計算裝置600僅是合適的計算系統的一個實例,且不意欲暗示對於使用範圍或本發明方面的功能性的任何限制。計算裝置600也不應解釋為具有與所說明元件中的任一元件或其組合相關的任何依賴性或要求。此外,本發明的方面還可在分散式運算系統中實踐,在所述分散式運算系統中由通過通信網路關聯的單獨或遠端處理裝置來執行任務。
計算裝置600具有匯流排610,所述匯流排直接或間接地耦合以下組件:記憶體612、一個或多個處理器614、一個或多個演示元件616、輸入/輸出埠618、輸入/輸出元件620以及說明性的電源622。匯流排610表示何種匯流排可以是一個或多個匯流排(諸如位址匯流排、資料匯流排或其組合)。儘管為清楚起見用線條繪示圖6的各個框,但實際上,描繪各種元件並非如此明晰,並且比喻性地說,線條將更準確地是灰色和模糊的。舉例來說,處理器可具有記憶體。
計算裝置600通常可具有各種電腦可讀媒體。藉助於實例而非限制,電腦可讀媒體可包括隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM);唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM);電子式可擦除可程式設計唯讀記憶體(Electronically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM);快閃記憶體或其它記憶體技術;CDROM、數位通用光碟(digital versatile disks,DVD)或者其它光學或全息媒體;盒式磁帶、磁帶、磁碟記憶體或其它磁性存儲裝置,載波或可用於編碼所需資訊且利用計算裝置600存取的任何其它媒質。
記憶體612包括呈易失性和/或非易失性記憶體形式的有形電腦存儲媒體。記憶體612可以是可移除式、不可移除式或其組合。示範性硬體裝置是固態記憶體、硬碟驅動器、光學光碟驅動器等。
描繪具有一個或多個處理器614的計算裝置600,所述一個或多個處理器從各種實體,諸如記憶體612或I/O元件620讀取資料。利用處理器讀取的示範性資料可包括待利用電腦或其它機器執行的電腦代碼或機器可用指令,所述電腦代碼或機器可用指令可以是電腦可執行指令,諸如程式模組。一般來說,程式模組,諸如常式、程式、物件、元件、資料結構等是指執行特定任務或實施特定抽象資料類型的代碼。
演示元件616向使用者或其它裝置呈現資料指示。示範性演示元件是顯示裝置、揚聲器、印刷元件、發光元件等。I/O埠618允許計算裝置600邏輯上耦合到包含I/O元件620的其它裝置,所述元件中的一些可以是內置的。
在鞋製造的上下文中,計算裝置600可用於確定各種鞋製造工具的操作。舉例來說,計算裝置可用於控制將鞋部件從一個位置轉移到另一位置的部件拾取工具或傳送機。此外,計算裝置可用於控制將一個鞋部件附接(例如焊接、粘合、縫合等)到另一鞋部件的部件附接工具130。
下面提供了在此提供的概念的示例性實施方案。
一種用於以自動化方式製造物品的方法,所述方法包括:將第一物品組件定位在第一製造台處,其中物品組件辨識系統確定所述第一物品組件的第一標識並且確定所述第一物品組件的第一定向以及第一位置;從第二製造台獲取第二物品組件,其中所述物品組件辨識系統確定所述第二物品組件的第二標識並且確定所述第二物品組件的第二定向;使用拾取設備通過將所述第二物品組件從其第二定向轉移到相對於所述第一物品組件的第三定向來將所述第二物品組件轉移到所述第一物品組件上,所述第三定向是基於所述第一物品組件的所述第一定向以及所述第一標識來確定的;以及使用轉移所述第二物品組件的所述拾取設備來將所述第二物品組件暫時地附接到所述第一物品組件以維持用於後續加工的定位,其中使用所述拾取設備將所述第二物品組件轉移到所述第一物品組件上包括捕獲以及釋放所述第二物品組件。
一種用於以自動化方式製造物品的方法,所述方法包括:將第一物品組件定位在第一製造台的表面上,其中所述第一物品組件在所述表面上大致上平坦;利用部件辨識系統確定所述第一物品組件的第一標識以及第一位置;使用所述部件辨識系統確定第二物品組件的第二標識以及所述第二物品組件的第二定向;通過將所述第二物品組件從其第二定向轉移到相對於所述第一物品組件的第三定向來利用第一拾取工具將所述第二物品組件置放在所述第一物品組件的頂部上,其中將所述第二物品組件從其第二定向轉移到相對於所述第一物品組件的所述第三定向包括捕獲以及釋放所述第二物品組件;將所述第二物品組件附接到所述第一物品組件由此形成所述第一物品組件與所述第二物品組件的組合件;使用所述部件辨識系統確定所述組合件的第四定向;使用所述部件辨識系統確定第三物品組件的第三標識以及所述第三物品組件的第五定向;將所述組合件移動到第二製造台,其中拾取工具通過將所述第三物品組件從其第五定向轉移到相對於所述組合件的第六定向來將所述第三物品組件置放在所述組合件的頂部上,其中將所述第三物品組件從所述第五定向轉移到所述第六定向包括捕獲以及釋放所述第三物品組件;以及將所述第三物品組件附接到所述組合件。
一種用於在物品製造工藝期間定位以及組裝物品的方法,所述方法包括:接收描繪附接物品組件的二維表示的圖像,所述附接物品組件待附接到基礎物品組件;確定所述圖像的一個或多個畫素座標;利用電腦處理器將所述圖像的所述一個或多個畫素座標轉換成幾何坐標系統的幾何座標,所述幾何坐標系統映射三維空間,所述附接物品組件定位在所述三維空間內並且拾取工具在所述三維空間內操作;回應於所述幾何座標利用所述拾取工具捕獲所述附接物品組件;以及利用所述拾取工具將所述附接物品組件轉移到所述基礎物品組件。
一種利用物品組件的自動化標識以及多功能製造工具來定位以及接合多個物品組件的方法,所述方法包括:接收描繪附接物品組件的二維表示的圖像,所述附接物品組件待附接到基礎物品組件;通過分析所述圖像來確定幾何坐標系統的幾何座標,其中所述幾何坐標系統映射三維空間,所述附接物品組件定位在所述三維空間內並且所述多功能製造工具在所述三維空間內操作;回應於所述幾何座標利用所述多功能製造工具的拾取工具部分捕獲所述附接物品組件;利用所述拾取工具將所述附接物品組件轉移到所述基礎物品組件;以及利用所述多功能製造工具將所述附接物品組件附接到所述基礎物品組件。
一種在物品製造工藝期間以自動化方式定位以及附接物品組件的系統,所述系統包括:圖像記錄器,記錄描繪附接物品組件的二維表示的圖像,所述附接物品組件待附接到基礎物品組件;以及電腦存儲媒體,在其上存儲有電腦可執行指令,在執行所述電腦可執行指令時使得計算裝置:(1) 確定所述圖像的畫素座標,(2) 將所述圖像的所述畫素座標轉換成幾何坐標系統中的幾何座標,所述幾何坐標系統映射三維空間,所述附接物品組件定位在所述三維空間內並且拾取工具在所述三維空間內操作,(3) 通過分析所述基礎物品組件的不同圖像來確定所述幾何坐標系統中的另一幾何座標,以及(4) 指示所述拾取工具將所述附接物品組件轉移到另一幾何座標,由此將所述附接物品組件移動到在所述三維空間中的位置,在所述位置處所述附接物品組件待附接到所述基礎物品組件,其中所述拾取工具通過捕獲所述附接物品組件並且接著將捕獲的附接物品組件釋放到另一幾何座標來將所述附接物品組件轉移到另一幾何座標。
一種藉助於拾取工具製造物品的方法,所述方法包括:利用所述拾取工具捕獲第一物品組件;將所述捕獲的第一物品組件移動到與第二物品組件對準的位置;釋放待置放成與所述第二物品組件對準的所述捕獲的第一物品組件;將所述第一物品組件與所述第二物品組件彼此附接以產生組裝的物品組件;以及將所述組裝的物品組件返回製造台。
一種分區拾取工具,包括:接觸表面,用於捕獲一個或多個目標物體,所述接觸表面包括多個拾取區域,其中分別地啟動每個拾取區域中的拾取力;以及控制器,配置成單獨地啟動或解除啟動所述拾取區域中的每一個中的所述拾取力。
一種拾取工具,包括:接觸表面,用於利用第一拾取力類型以及第二拾取力類型捕獲一個或多個目標物體,所述接觸表面包括至少一個真空埠;至少一個真空源,耦合到所述接觸表面的所述至少一個真空埠,其中所述真空源提供所述第二拾取力類型;以及控制器,配置成啟動或解除啟動所述第一拾取力類型以及所述至少一個真空源以分別捕獲或釋放目標物體。
一種捕獲以及釋放多個目標物體的方法,所述方法包括:將來自拾取工具的接觸表面的第一拾取力施加到目標物體;以及將來自所述接觸表面上的至少一個埠的負壓施加到所述目標物體,其中同時施加所述第一拾取力以及所述負壓以捕獲所述目標物體,其中所述第一拾取力是與負壓不同的拾取力;以及通過終止施加所述第一拾取力以及負壓中的一個或多個來釋放所述捕獲的目標物體。
一種用於製造物品的系統,所述系統包括:第一製造台;第二製造台,具有用於第一物品組件的第一預定位置以及用於第二物品組件的第二預定位置;拾取工具,用於捕獲所述第一物品組件以及所述第二物品組件;以及機械致動器,耦合到所述拾取工具以捕獲所述第一物品組件以及所述第二物品組件,並且移動所述拾取工具以將所述捕獲的第一物品組件以及所述捕獲的第二物品組件分別重新定位在所述第二製造台處的所述第一預定位置以及所述第二預定位置的上方,其中所述拾取工具將所述第一物品組件以及所述第二物品組件分別釋放到所述第一預定位置以及所述第二預定位置上。上述的系統,其中所述拾取工具具有獨立地啟動的拾取區域。上述的系統更包括視覺辨識系統。上述的系統,其中所述拾取工具具有分別地啟動的拾取區域。
所描繪的各種元件以及未繪示元件的許多不同佈置不能脫離以上權利要求書的範圍。已描述我們的技術的示範性方面且意欲為說明性而非限定性。在閱讀後且由於閱讀了本公開,替代方面對本公開的讀者將變得顯而易見。實施前述內容的替代方式可在不脫離以上權利要求書的範圍的情況下完成。某些特徵和子組合具有實用性且可在不參考其它特徵和子組合的情況下採用,且涵蓋於權利要求書的範圍內。
2、10、110、210、800、1010、1510、1610‧‧‧系統
3、4、6、19a、19b、19c、25a、25b、25c、127a、127b、127c、127d、127e、127f‧‧‧箭頭
5‧‧‧框
7‧‧‧相交點
8、9、13‧‧‧分組
11a、11b、11c、11d、11e、11f、12a、12b、12c、12d、12e、14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h、112、113、114、115、211、212、213、214、215a、215b、1012、1224、1226‧‧‧鞋部件
15a‧‧‧總鞋幫部件組合件
15b‧‧‧中底部件
15c‧‧‧外底部件
15d‧‧‧外底與中底組合件
15e‧‧‧組合件
16a、16b、16c、116、216‧‧‧鞋製造設備
18a、18b、18c、18d‧‧‧表面
20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20i‧‧‧部件饋送設備
21a、21b‧‧‧托盤
24a、24b、24c、124、224、1585、1685‧‧‧部件拾取工具
26a、26b‧‧‧可移動臂
27‧‧‧部件裝載台
29‧‧‧部件拾取區域
30a、30b、30c、130、230‧‧‧部件附接工具
32a、32b、32c‧‧‧圓圈
138a、138b、138c、138d、138e、138f、228、1028、1241a、1241b、1541a、1541b、1541c、1541d、1641a、1641b、1641c、1641d‧‧‧發光裝置
34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、34h、34i、134a、134b、134c、134d、134e、134f、234a、234b‧‧‧圖像記錄器
70‧‧‧熱壓裝置
72‧‧‧冷壓裝置
74、218、220、222‧‧‧台
118‧‧‧第一製造台
120‧‧‧第二製造台
122‧‧‧第三製造台
126a、126b、126c、126d、140、226a、226b、226c、226d‧‧‧部件轉移工具
128‧‧‧發光工具
132‧‧‧軸
136、236、600、1032、1532、1632‧‧‧計算裝置
142、246、248‧‧‧定向
200‧‧‧超聲焊機
1201、1203、1205‧‧‧幾何座標
227a、227b、227c、227d、227e、227f‧‧‧方向
232‧‧‧2-D幾何坐標系統
234c、234d、234e、234f、1022a、1022b、1022c、1022d、1022e、1022f、1214a、1214b、1590a、1590b、1592、1594、1690a、1690b、1692、1694‧‧‧攝像機
410、510、1310、1710‧‧‧方法
412、414、416、418、1312、1314、1316、1318、1320、1712、1714、1716、1718、1720、1812、1814、1816、1818、1820、1822‧‧‧步驟
512、514、516、518‧‧‧框
610‧‧‧匯流排
612‧‧‧記憶體
614‧‧‧處理器
616‧‧‧演示元件
618‧‧‧輸入/輸出埠
620‧‧‧輸入/輸出元件
622‧‧‧電源
810‧‧‧鞋幫製造系統
812‧‧‧底部製造系統
814、824‧‧‧材料製備台
816‧‧‧切割/形成台
818、828、1018‧‧‧組裝台
820、830‧‧‧裝飾台
822‧‧‧手工台
826‧‧‧模制/形成台
832‧‧‧總裝台
834‧‧‧包裝台
1011a、1011b、1011c、1011d‧‧‧繪圖
1013a、1015a、1234、1235、1236‧‧‧鞋部件參考
1013b、1013c、1015b、1015c‧‧‧參考
1014、1580、1682‧‧‧部件供應台
1016‧‧‧自動化工具
1017‧‧‧組合件
1020‧‧‧部件轉移設備
1020’‧‧‧部件轉移設備的重影繪圖
1021、1023、1242、1244、1258、1279、θ‧‧‧參考特徵
1024、1526‧‧‧基礎鞋部件
1026‧‧‧底部
1030a、1030d‧‧‧旋轉
1030b、1030c‧‧‧移動方向
1031‧‧‧周界
1127‧‧‧位置
1210‧‧‧鞋製造系統
1212、1512、1612‧‧‧部件轉移設備
1216a、1216b‧‧‧圖像分析器
1218‧‧‧尺寸轉換器
1220‧‧‧鞋部件資料記憶體
1222、1582、1596、1682a、1682b‧‧‧傳送機
1223‧‧‧軸箭頭
1225‧‧‧柵格
1227‧‧‧網路連接
1228、1230、1254‧‧‧圖像
1229‧‧‧表面
1232、1233‧‧‧二維表示
1238、1250、1270‧‧‧信息
1240、1252、1272‧‧‧分解視圖
1249‧‧‧辨識實體
1256‧‧‧坐標系統
1260、1262‧‧‧輔助線
1274、1277‧‧‧點
1584、1684‧‧‧拾取位置
1606、1608、1624‧‧‧附接鞋部件
1626‧‧‧基礎部件
1698a、1698b‧‧‧第一部件
X、Y‧‧‧座標
Θ‧‧‧旋轉程度
下文參看附圖詳細描述本發明的說明性方面,附圖以引用的方式併入本文中,其中: 圖1、圖2和圖3描繪根據本發明的用於以自動化方式製造鞋部件的示範性系統的示意圖。 圖4和圖5描繪根據本發明的以自動化方式製造鞋部件的相應方法的流程圖。 圖6描繪根據本發明的可與系統和方法一起使用的示範性計算裝置的框圖。 圖7和圖8描繪根據本發明的用於以自動化方式製造鞋部件的總工藝流程的示意圖。 圖9描繪根據本發明的用於鞋部件標識的示範性系統的示意圖。 圖10說明根據本發明的可經產生和分析的示範性鞋部件參考。 圖11描繪根據本發明的用於鞋部件標識的示範性系統的示意圖。 圖12描繪用於分析鞋部件的圖像的方法的流程圖。 圖13描繪示範性圖像記錄系統的示意圖。 圖14和圖15描繪用於實施鞋製造方法的示範性系統的相應示意圖。 圖16和圖17描繪用於分析鞋部件的圖像的方法的相應流程圖。

Claims (14)

  1. 一種拾取工具,包括: 接觸表面,用於利用第一拾取力類型以及第二拾取力類型捕獲一個或多個目標物體,所述接觸表面包括至少一個真空埠; 至少一個真空源,耦合到所述接觸表面的所述至少一個真空埠,其中所述至少一個真空源提供所述第二拾取力類型;以及 控制器,配置成啟動或解除啟動所述第一拾取力類型以及所述至少一個真空源以分別捕獲或釋放目標物體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的拾取工具,其中所述拾取工具具有獨立地啟動的拾取區域。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的拾取工具,更包括與所述拾取工具操作地耦合的視覺辨識系統。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的拾取工具,其中所述拾取工具的所述第一拾取力類型以及所述拾取工具的所述第二拾取力類型是獨立啟動的。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的拾取工具,其中所述拾取工具與移動裝置耦合。
  6. 一種藉助於拾取工具製造物品的方法,所述方法包括: 利用所述拾取工具捕獲第一物品組件,所述拾取工具使用第一拾取力類型以及第二拾取力類型; 將所述捕獲的第一物品組件移動到與第二物品組件對準的位置; 釋放待置放成與所述第二物品組件對準的所述捕獲的第一物品組件; 將所述第一物品組件與所述第二物品組件彼此附接以產生組裝的物品組件;以及 將所述組裝的物品組件返回製造台。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的藉助於拾取工具製造物品的方法,其中所述拾取工具具有獨立地啟動的拾取區域,所述拾取區域在所述第一物品組件被捕獲時獨立地啟動。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的藉助於拾取工具製造物品的方法,更包括使用視覺辨識系統來引導所述拾取工具的定位。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的藉助於拾取工具製造物品的方法,其中所述拾取工具的所述第一拾取力類型以及所述拾取工具的所述第二拾取力類型是獨立啟動的。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的藉助於拾取工具製造物品的方法,其中所述拾取工具與移動所述拾取工具的移動裝置耦合。
  11. 如申請專利範圍第6項所述的藉助於拾取工具製造物品的方法,其中對應於所述第一拾取力類型的第一拾取力和對應於所述第二拾取力類型的第二拾取力被同時施加以捕獲所述第一物品組件,其中所述第一拾取力是與所述第二拾取力不同的拾取力。
  12. 一種用於製造物品的系統,所述系統包括: 第一製造台; 第二製造台,具有用於第一物品組件的第一預定位置以及用於第二物品組件的第二預定位置; 拾取工具,用於捕獲所述第一物品組件以及所述第二物品組件;以及 機械致動器,耦合到所述拾取工具以捕獲所述第一物品組件以及所述第二物品組件,並且移動所述拾取工具以將所述捕獲的第一物品組件以及所述捕獲的第二物品組件分別重新定位在所述第二製造台處的所述第一預定位置以及所述第二預定位置的上方,其中所述拾取工具將所述第一物品組件以及所述第二物品組件分別釋放到所述第一預定位置以及所述第二預定位置上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的用於製造物品的系統,其中所述拾取工具具有獨立地啟動的拾取區域。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的用於製造物品的系統,更包括與所述拾取工具操作地耦合的視覺辨識系統。
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