TWI627916B - 用於鞋組裝作業的機器及方法 - Google Patents

Abstract

一種用於組裝鞋的鞋幫於鞋內底上的機器，包含牽引固定單元，其依序包含夾緊牽引夾爪，配置來夾緊並牽引鞋幫將被折疊並固定於鞋內底的邊緣部分；以及用於調整夾爪的牽引力的手動操作手段。機器更包含指向被配置於牽引固定單元中且被夾爪夾住的鞋的記錄電視攝影機；用於顯示被電視攝影機記錄的區域的影像的監視器；以及具有電子疊印手段的控制單元，電子疊印手段在監視器上將一用於將鞋幫定中心的參考影像疊印於被電視攝影機記錄的該區域的影像上。亦敘述一種用於提供參考系統的方法，參考系統用於在一組裝機器中組裝鞋的鞋幫於鞋內底上。

Description

用於鞋組裝作業的機器及方法

本發明係相關於一種用於進行鞋的組裝方法和機器。

在有關鞋組裝的技藝中，進行固定鞋幫的至少一個第一部分於鞋內底的例如“預組裝/組裝”形式的機器係為已知。一般而言這些機器係用於鞋的鞋尖區域和鞋背區域之間的鞋幫的啟始組裝且具有一組裝頭或單元，該組裝頭或單元包含可變數目的配置在一半圓上的夾爪以便夾緊一配置在一合適鞋楦上的鞋幫的邊緣部分且將它向下牽引以便將鞋幫伸展並定中心在鞋楦上。然後同樣的機器將被牽引的部分仍然折疊並黏著於鞋背上，以便以必要的設置固定鞋幫。

夾爪相對於鞋幫停放於其上的鞋楦的相對位置及夾爪用其牽引材料的力因此決定組裝操作的定中心和正確性。此操作期間的誤差產生被組裝的鞋的缺點，該鞋隨後必須被拋棄。

甚至在最近的機器中，藉由一樣本組裝的操作，夾爪的位置和牽引力可在機器本身中被程式化。由 於材料的特性(該材料通常係天然來源且因此不是標準化的)及由於事實上鞋幫最初僅停放在鞋楦上且在被操作者操作期間因而移動，藉由操作者的人工調整實際上經常是必須的。

為了達成需要的最後結果，在每一個組裝操作期間機器操作者因此必須進行夾爪的調整。此外，鞋製造商亦面對對於同樣的一雙鞋，確認至少在特定的一雙鞋內的右鞋和左鞋的確切的鏡像對稱的形式的問題。鑑於調整操作的細緻的本質，調整操作必須由高度專業人士進行，且特別地，組裝的正確性係依賴於操作者的技巧或參考點的人工量測。現今的製造需求複雜化所有這一切，該等需求亦包含在同一天的過程期間工作.於大量的不同的鞋型。或多或少有效地完成這一極其精細的操作，基本上決定了鞋廠的生產力。

時下鞋廠通常難以找到合適技術的人員進行鞋的鞋尖區域的組裝的操作；一當此操作期間有助於並提供輔助的合適系統可能使較不專業的和昂貴的人員被有利地聘僱及/或使操作被更快實行。

為了在此操作期間提供輔助，已提出了具有光學裝置的機器，該等光學裝置投射發光的參考十字形記號及/或指向鞋上；然而，這些發光的參考點依據鞋型和尺寸變化且因而需要連續人工調整投影裝置。另外地，投影器必須自動化和程式化以便依照鞋型定位，此需要移動投影機並偵測機器和鞋的位置的昂貴的儀器。

更且，這些發光的參考系統係難以使用且迫 使操作者去記憶每一被投射的發光的參考點係指鞋的那一個確切的部分。使用這些系統，為了使用少的被投射的發光參考點而能將鞋合適地定中心，在任何情形中操作者必須基本上具有大量程度的經驗。

另一缺點存在於以下的事實：即使讓鞋正確符合於所有的參考點之內，鞋的一般形式亦未必實際上對應於特定的鞋型，特別是與表面圖案風格方面有關的鞋，除非在費用方面和在機器的複雜性方面這兩方面，參考點的數目且因而發光的投影機的數目增加至超過實際上所能接受的程度。

更且，必須考慮的是由於組裝機器的其它部分的結構本身及因為需要合適地保持鞋於操作者的可視範圍之內且讓操作者對鞋進行作業這兩個原因，可用於觀測裝置的空間受到限制。

在任何情形中意欲用於一單一鞋而不是用於一雙鞋的上述的系統中沒有一個能在任何情形中滿意地解決右鞋/左鞋的鏡像對稱的問題，亦即設法得到相對彼此鏡像對稱至一可接受的程度的同一雙鞋中的兩隻鞋的問題。

歐洲專利EP0499423揭示一自動組裝，在該自動組裝中一電子控制系統藉由一照相機接收鞋的影像並控制夾爪的移動以自動嘗試改善位置。此系統對操作者並無幫助，而且相反地，系統係意欲試圖完全排除幫助。然而，試圖自動化定位夾具的的功能讓一電子控制系統必須非常精密且昂貴。儘管這樣，自動系統不能具 有人類操作者同樣的敏感和智慧，且結果經常是不滿意的且不可靠。

本發明的一般目的係提供一組裝機器以及一用於提供組裝參考點的方法，當鞋組裝操作期間容許操作者進行夾爪的滿意的調整。

依據本發明，鑑於上述的目的，已發生的想法係提供一用於組裝一鞋的鞋幫於一鞋內底上的機器，包含一牽引固定單元，該牽引固定單元依序包含夾緊牽引夾爪，配置來夾緊並牽引鞋幫的邊緣部分而將其折疊並固定於鞋內底上；以及用於調整夾爪的牽引力的手動操作手段；其特徵在於該機器更包含：一記錄一被配置於牽引固定單元中且被夾爪夾住的鞋的電視攝影機；一用於顯示被電視攝影機所記錄的區域的影像的監視器；以及一具有電子疊印手段的控制單元，該電子疊印手段在監視器上將一用於將鞋幫定中心的參考影像疊印於被電視攝影機所記錄的該區域的影像上。

依據本發明的原理，亦已發生的想法係提供用於組裝一鞋的鞋幫於一組裝機器中的鞋內底上的方法，該機器包含一牽引固定單元，該牽引固定單元依次包含一配置來夾緊及牽引鞋幫的一邊緣部分以被折疊及固定於鞋墊上的夾緊牽引夾爪以及用於調整夾爪的牽引力的人工操作手段，該方法包含以下步驟：用一電視攝影機記錄一鞋，該鞋已被配置在牽引固定單元且被夾爪所夾住以便組裝；以及在一監視器上顯示一被疊印在一 待組裝的鞋的參考影像上的待組裝的鞋的被記錄的影像，以便在該等夾爪的調整期間容許該兩影像的比較。

影像的比較可以有利於容許鞋幫定位於鞋楦上的檢查及機器具有用來正確進行操作的夾爪、鞋幫壓緊器和其它手段的正確的配置兩者。

為了更清楚顯示本發明的創新原理以及其與習知技藝比較的優點，應用這些原理的實施例的一例輔以所附圖式將敘述於下，在圖式中：

10‧‧‧組裝機器

11‧‧‧負載組裝區域

12‧‧‧底座

13‧‧‧牽引固定單元

14‧‧‧夾爪

15‧‧‧機電系統

16‧‧‧控制器

17‧‧‧點膠機

18‧‧‧鋪開板

19‧‧‧電視攝影機

20‧‧‧監視器/顯示器

21‧‧‧控制單元

22‧‧‧指令系統

25‧‧‧鞋

26‧‧‧鞋幫

27‧‧‧鞋楦

28‧‧‧邊緣

29‧‧‧加法器電路

30‧‧‧記憶體

31‧‧‧信號

32‧‧‧輸入指令

33‧‧‧手段

34‧‧‧倒置手段

35‧‧‧額外訊息

第1圖係顯示一依據本發明的一組裝機器的概略透視圖；第2圖係顯示一依據第1圖的機器的一組裝區域的概略透視圖；第3圖係顯示一在一依據本發明的機器中的參考檢查系統的方塊圖；

請參閱第1圖，第1圖顯示依據本發明的一組裝機器，該組裝機器一般被標示為10。

特別地，機器係設計來進行一鞋的鞋幫組裝於一鞋內底上且該機器係所謂的“預組裝/組裝”形式。通常利用機器，進行鞋的鞋尖區域於鞋內底上的初始組裝。

機器10包含一負載組裝區域11，操作者定位一鞋楦在該負載組裝區域11，在機器開始其固定鞋幫於鞋內底上之前，在該鞋楦上，鞋幫被置放且進行定中心 操作。機器的一般結構和其進行的工作週期就其本身而言基本上係為已知，因此在此不會詳細敘述和說明，基於本發明的說明，熟習該行業技藝人士可容易理解。

基本上，機器包含一已知的牽引固定單元13於區域11中。

正如可以在第2圖中更清楚地看出，牽引固定單元13依次包含複數個夾緊的夾爪14，該夾爪14係有利地以弧狀配置在一底座12的相對側，用於夾緊並牽引鞋幫的一邊緣部分而讓它被折疊並固定於鞋內底。通常此複數個夾爪係配置於鞋的鞋尖區域的周圍以便夾緊鞋幫的部分，該部分從鞋尖延伸至鞋的鞋背的初始處。

夾爪以一已知的方式至少連接調整手段，該調整手段用於讓操作者調整夾爪在鞋幫上的動作。實質上，一已知的機電系統15於夾爪在支架周圍的距離及夾爪在支架上方的高度兩方面控制夾爪的位置。

隨著來自操作者的一命令，動作面對一調整動作，其中操作者可利用一連串已知的人工控制器16(例如控制桿及/或按鍵)，該等控制器16合適地連接機電系統15的引動器以便與人工操作的調整手段形成一體。

牽引固定單元亦包含通常位於夾爪14和底座12之間的已知的點膠機17(例如用於射出熱塑性黏著劑的已加熱的噴嘴)以及特別的已知的馬達驅動鋪開板18。

就如已知，為了在開始自動組裝週期之前將鞋幫定中心於鞋楦上，藉由調整手段的人工控制器，操作者可介入。在鞋幫已被定中心於鞋楦上並被拉伸之 後，此週期面對分佈適當的黏膠於鞋內底的邊緣區域上，並在隨後折疊被夾爪所釋放的鞋幫的部分之後，此週期面對藉由鋪開板18分布適當的黏膠於被夾爪所釋放的鞋幫的部分的已上膠的邊緣。

一般而言，本發明亦可具有機器的另外的已知的操作元件，例如固定元件(圖未示並例如包含鞋幫壓緊器)，在鞋幫本身被夾爪釋放和鋪開板結束作業之間的一段間隔時間的期間，藉由將鞋幫壓抵鞋楦，該等固定元件不會使鞋幫縮回或移動。本發明亦可具有已知的壓緊元件(圖亦未示)，用於以足夠的壓力壓緊折疊的邊緣於黏膠上。

依據本發明，為了記錄一被配置在單元13並被夾爪所夾住的鞋的影像，機器10亦包含一電視攝影機19，該電視攝影機19係配置於組裝區域之上。“電視攝影機”的意義在此被理解為不但一記錄移動的影像的裝置，而且被理解為一在合適的時間間隔記錄固定的影像或照片的裝置，此將說明於下。

電視攝影機係合適地垂直對準鞋以便能夠在組裝期間從上方記錄鞋。

機器更包含：一監視器或顯示器20，用於顯示被電視攝影機19所記錄的區域的影像；以及一控制單元21，具有用於疊印影像的電子手段。

正如在以下會闡明，控制單元21可經由機器的指令系統22有利地接收指令或可具有一獨立的指令裝置，例如可併入監視器20中或其附近處。

控制單元的手段和電路可藉由合適的有線的硬體元件和藉由一合適的微處理機控制器的合適的程式化軟體兩者實現，該手段和電路一般將以一方塊電路圖中的方塊的形式敘述及說明於下。有利地，控制單元整個看來就其本身而言可以是一已知的合適地程式化的微處理器系統與合適的視頻影像處理手段。

第3圖以概略形式顯示包括電視攝影機19、監視器20以及控制單元21的組裝。

疊印手段係有利地由一加法器電路29形成，基於在此所提供的資訊，熟習該行業技藝人士可容易理解該加法器電路29，該電路能接收被疊印顯示在監視器上的兩影像並傳輸一對應的合成影像至監視器。

有利地，控制單元21包含儲存至少一個參考影像的記憶體30。由電視攝影機19和記憶體30所提供的電性影像信號被電路29加在一起，該電路29輸出合成的影像的信號31，送至監視器用於觀察。

實質上，如第3圖所概略顯示，由於電視攝影機，在監視器上可有利於觀察在組裝期間從上方記錄的以其鞋幫26配置在鞋楦27上及邊緣28被夾於夾爪之間的鞋25的影像和對應的預儲存的參考影像兩者。

又有利地，複數個參考影像可被儲存於記憶體30中且控制單元21包含一指令輸入32，該指令輸入32用於從記憶體中的複數個影像當中選擇一與待組裝的鞋有關的參考影像。關聯可端賴鞋的鞋型及/或尺寸以及鞋是否是右鞋或左鞋而定。

較佳地，控制單元21亦包含手段33，該手段33用於在操作期間將一由電視攝影機19所記錄的影像經由一參考影像引入該記憶體30。

在機器準備製造期間，使用被正確組裝且為了被電視攝影機所記錄和儲存而相繼地被置放於機器的組裝區域的鞋，將被製造的鞋的參考影像可例如被插入機器。

在製造期間，亦可有利地設定控制單元21，因而若在複數個已儲存的參考影像中控制單元不能找到一與待組裝的鞋有關的參考影像時，在操作期間，由電視攝影機供應的此已組裝的鞋的影像則精確地被儲存為被包含於複數個儲存的參考影像中的另一參考影像。操作者如此可仔細操作夾爪直到鞋幫被正確地配置在鞋楦上並且然後進行影像儲存為一用於隨後的組裝操作的樣本影像，該等隨後的組裝操作因此會是較快速的且可重複的。

又有利地，電子疊印手段29可包含倒置手段34，該倒置手段34在操作時能以鏡像對稱方式(相對於鞋的一縱軸)倒置來自記憶體30的參考影像。依照一發出右鞋或左鞋的信號的輸入指令可啟動倒置操作。以此方式，記憶體30例如可僅儲存一雙鞋中的一隻鞋的影像(例如僅右鞋的影像)且該雙鞋的另一影像可藉由已儲存的影像的簡單的倒置而得到。以此方式亦可確保一雙鞋的右鞋和左鞋的鏡像對稱。

倒置指令(該倒置指令一般形成到達控制單 元21的指令32的部分)可由信號“DX/SX鞋”產生，該信號“DX/SX鞋”已經設定機器來處理右鞋或左鞋且通常需要來進行夾爪和點膠器的適當的側向移動以便適合於屬於同一雙鞋的兩隻鞋的鏡像對稱形式。

倒置操作亦可由輸入手段33進行以便必須僅記錄每一個待製造的鞋型的每雙鞋的一隻樣本鞋，而記憶體30會儲存右鞋的一影像和左鞋的一鏡像對稱影像。在此情形中如此亦確保製造為右鞋和左鞋的鞋的鏡像對稱。

例如，在機器準備使用期間，亦即當藉由儲存每一鞋型的參數程式化機器的操作時，一特定鞋型的參考鞋(例如右鞋)係置放於機器中，當夾爪以正確的方式牽引鞋幫時，夾爪被定位和調整，且鞋的一影像(相片)被記錄並結合此鞋型的機械程式。控制單元的電路及/或軟體則自動產生對應於該雙鞋的另一隻鞋的鏡像。

在製造期間，當操作者打開用於正被組裝的鞋的程式，參考鞋的影像係提供在顯示器上且組裝期間的鞋的被直接記錄的影像係疊印於參考鞋的影像上，因而操作者藉由觀察顯示器並合適地操控夾爪能夠得到一盡可能相似於參考鞋的形式的最後形式。基於疊印影像的參考系統，操作者亦可進行機器的其它操作構件的設定，例如壓緊器的設定。這所有可助於達成將鞋幫定中心在鞋楦上。

當操作者進行該雙鞋的第二隻鞋(右鞋或左鞋)的組裝時，機器顯示由單元21所產生的精確的鏡像於 顯示器上。在這一點上，操作者進行具有一期待的結果的精確的參考影像的組裝。

如上已述，因為參考影像必須依照鞋型或尺寸被儲存，因此系統必須被建構為若一特定組合的參考影像未被找到時，每一特定組合的第一雙鞋形成所有隨後的對應於該鞋型/尺寸的鞋的參考影像。

為了幫助操作者在監視器上區別參考影像和直接記錄的影像並有助於精確疊印狀況的認識，兩個影像中之一個(較佳係參考影像)係可電子處理以便在監視器上提供一參考影像和待組裝的鞋的被記錄影像之間的較佳視覺區別。例如一半透明效果可有利地被使用於兩個影像中之一個，因而它可被區別於另一個，或者它的顏色、對比、亮度等可被修改。

最後想法發生於顯示一系列額外的訊息35於控制監視器上。最後，可顯示由操作者所得到的影像的疊印的程度的指示，此係藉由一參考符號或指標表達，較佳係由處理影像的控制單元21所計算的數值的、圖解的或視覺的形式的參考符號或指標，例如一百分比指標或圖解指標(例如，一刻度尺)。更且，可以以圖解性或描述性形式顯示需要得到預期的組裝結果的機器的主要設定和操作參數以便提供進一步的輔助給操作者。以一就其本分而言可易於被熟習該行業技藝人士所理解的方式，所有這些元件可藉由控制單元21計算，該控制單元21係有利地具有一合適地程式化的微處理器。

在這一點上，預定的目的如何已被達成是清 楚的。

依據本發明的系統提供極其簡單化及以需要的裝置的成本不斷減少的觀點來看就顯得不高的成本的優點，且對於每一隻鞋，容許一個人決定最佳的參考參數(鞋幫的開口、縫線、任何配件，以及機器的主要操作工具如夾爪、壓緊器等的位置)，因而在製造期間，它們的位置係可一致地重複。其亦容許非高度專業化的工作人員進行組裝操作，如此大量簡單化鞋製造公司的管理和運營活動。更且，亦確保在同一雙鞋中的右鞋和左鞋的鏡像對稱。

涉及的裝置的所有大小是最小的，組裝區域保持實質未被它妨礙(電視攝影機可配置在一距離此區域一方便的距離且亦可具有很小的尺寸)且操作者的視野不被擋住。

顯然地，上面應用本發明的新穎的原理的一實施例的敘述係經由這些新穎原理的事例所提供且因此必須不被認為限制所請求的權力範圍。例如，亦依照鞋的形式和選擇的固定系統(黏膠、熱塑性黏著劑和打釘等)，組裝鞋的機器可以為一不同於所述的形式且具有其它或不同的裝置以組裝鞋。

Claims (15)

1. 一種用於組裝鞋的鞋幫於鞋內底上的機器(10)，包含一牽引固定單元(13)，該牽引固定單元(13)依序包含夾緊牽引夾爪(14)，配置來夾緊並牽引該鞋幫將被折疊並固定於鞋內底上的一邊緣部分；以及用於調整該等夾爪的該牽引力的手動操作手段(15、16)；其中該機器更包含：一記錄電視攝影機(19)，指向一被配置於該牽引固定單元中且被該等夾爪夾住的鞋；一監視器(20)，用於顯示被該電視攝影機所記錄的區域的影像，以及一控制單元(21)，具有電子疊印手段，該電子疊印手段在該監視器上將一用於將該鞋幫定中心的參考影像疊印於被該電視攝影機所記錄的該區域的該影像上，其中該控制單元(21)包含一用於儲存至少一個參考影像的記憶體(30)。
2. 如請求項1之機器，其中該控制單元包含一指令輸入(32)，該指令輸入(32)用於從儲存於該記憶體(30)中的複數個參考影像當中選擇一有關待組裝的該鞋的參考影像。
3. 如請求項1之機器，其中該控制單元包含引入手段(33)，用於經由一參考影像將一被該電視攝影機記錄的影像引入該記憶體(30)。
4. 如請求項2之機器，其中若該控制單元不能在該複數個被儲存的參考影像中找到一有關待組裝的該鞋的 參考影像，該控制單元則儲存由該電視攝影機所供應的待組裝的該鞋的影像作為被包含在該複數個儲存的參考影像中的另一參考影像。
5. 如請求項1之機器，其中該電子疊印手段包含鏡像對稱倒置手段(34)，用於當操作時，依照一示意一右鞋或左鞋的輸入指令(32)，進行該被儲存在該記憶體(30)中的參考影像的鏡像對稱倒置。
6. 一種用於提供在組裝機器(10)中組裝鞋的鞋幫於鞋內底上的參考系統的方法，該組裝機器(10)包含一牽引固定單元(13)，依序包含夾緊牽引夾爪(14)，配置來夾緊並牽引該鞋幫將被折疊並固定於鞋內底上的一邊緣部分；以及用於調整該等夾爪的該牽引力的手動操作手段(15、16)，該方法包含以下步驟：利用一電視攝影機記錄一鞋，該鞋已被配置在牽引固定單元且被該等夾爪所夾住以便組裝；以及在一監視器上顯示一被疊印在待組裝的該鞋的參考影像上的待組裝的該鞋的記錄影像，以便在該等夾爪的調整期間容許該兩影像的比較，其中該參考影像係一藉由該電視攝影機記錄而儲存的一樣本鞋的影像。
7. 如請求項6之方法，其中複數個樣本鞋的影像被儲存在該機器中，且當操作時，一有關一待組裝的鞋的影像係從該複數個樣本鞋的影像中被選擇且被使用作為待組裝的該鞋的一參考影像。
8. 如請求項7之方法，其中依照該鞋的鞋型及尺寸中之 至少一者進行該影像和待組裝的該鞋的關聯。
9. 如請求項6之方法，其中，若在該複數個儲存的參考影像中沒有有關待組裝的該鞋的參考影像，被該電視攝影機所供應的待組裝的該鞋的影像被儲存作為包含於該複數個儲存的參考影像中的另一參考影像。
10. 如請求項6之方法，其中依照待組裝的該鞋是否為右鞋或左鞋，將該參考影像沿著一縱向軸以鏡像對稱的方式倒置或不倒置。
11. 如請求項6之方法，其中該參考影像及待組裝的該鞋的記錄影像中之至少一者被處理，以便提供一該參考影像和待組裝的該鞋的記錄影像之間的視覺區別。
12. 如請求項11之方法，其中該視覺區別係由該二影像之一者的半透明效果、一顏色的變化、一對比的變化及一亮度的變化中之至少一者所組成。
13. 如請求項6之方法，其中被組裝在該機器中的鞋型的第一鞋係被使用作為一鞋型的參考影像。
14. 如請求項6之方法，其中計算一指示該參考影像和待組裝的該鞋的影像之間的疊印程度的百分比且將該百分比顯示給該操作者作為一達成的疊印的百分比量的指標。
15. 如請求項14之方法，其中該指標係數值的、圖解的或視覺的形式的指標。