TWI689398B - 用於形成經模塑橡膠物件之系統及方法 - Google Patents

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朱寇維克特萊肯
吳方明
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Abstract

經模塑橡膠物件可藉由使用一模具中之一空腔界定用於該經模塑橡膠物件之一所需要之最終外形及自該經模塑橡膠物件之該最終外形延伸之一凸片兩者而成形及脫模。橡膠顆粒可以預定量分配於該空腔內之所需要之位置處以提供形成該經模塑橡膠物件所需之該橡膠。熱及壓力可施加至該模具以使該等橡膠顆粒填充界定該經模塑橡膠物件之該所需要之最終外形及該凸片兩者之該空腔。在已施加該熱及壓力後,一夾持器件可抓取該凸片且在一方向上及以足以將該橡膠物件自該模具空腔剝離之力移動該凸片。若需要，該凸片可自該經模塑橡膠物件移除。

Description

用於形成經模塑橡膠物件之系統及方法
本發明係關於橡膠之處理。更具體而言，本申請案係關於用於橡膠部件(尤其是用於鞋類生產之部件)之自動化成形和脫模之系統及方法。
用於形成諸如鞋外底之鞋部件之橡膠傳統上已由切割為近似大小及形狀之橡膠薄片製備且接著經模塑以使橡膠部件固化為接近於其最終所需要之外形的事物。
本發明之態樣提供用於自動化製造用於諸如鞋之產品之橡膠組件的系統及方法。在根據本發明之態樣之系統及方法中，可提供其中具有空腔之模具，該空腔界定所需要之橡膠部件之近似所需要之最終外形，諸如橡膠部件之所需要之形狀及大小，以及最終橡膠部件中所需要之任何紋理、輪廓或其他表面變化。空腔可進一步界定自橡膠部件之所需要之最終外形延伸的至少一個 凸片。此凸片可自界定經模塑部件之所需要之最終外形的空腔之任何部分延伸，且從而產生自任何部分處之所得經模塑橡膠物件延伸之凸片。空腔及/或凸片可形成於模具之一或多個部分中，例如模具底部中、模具頂部中、模具之頂部及底部兩者中、模具之中間層中、模具之外側部分等。凸片可按相對於界定所需要之橡膠部件之空腔及/或界定空腔之模具呈各種角度、定向等延伸。舉例而言，根據本發明之態樣形成之橡膠部件可按相對於實質上平面之部件呈實質上平面之共面方式、呈銳角、呈直角或呈鈍角延伸。在特定實施例中，空腔可界定具有細長形狀之所需要之最終外形，且至少一個凸片可定位於細長外形之一個末端處或附近。舉例而言，用於橡膠橫塑物件之細長外形可用於產生諸如鞋外底之橡膠部件。
與由空腔界定之橡膠物件之最終外形的形狀無關，凸片可自模具之一部分延伸，其中兩個模具部分在模塑過程中彼此接觸，該兩個部分通常對應於經模塑橡膠物件之具有「毛邊」(亦即，附接至橡膠物件之多餘橡膠)的部分，該部分在模塑過程中熱及/或壓力之施加期間形成於模具之相鄰部分之間。藉由將凸片定位於有可能與毛邊相關聯之部件之一部分中，凸片可同時且以與為該部件去毛邊相同之方式自經模塑橡膠部件移除。
界定所需要之部件之最終外形及自所需要之部件之最終外形延伸之至少一個凸片的空腔可藉由自模具底部移除模具頂部而進入。模具之模具頂部、模具底部及任何其他部分可部分或全 部可分離以允許進入空腔。舉例而言，可提供模具頂部與模具頂部之間的鉸鏈或其他可移動連接件以允許部分分離模具，以允許進入界定所需要之橡膠部件之空腔。
分配器可在模具之空腔內分配橡膠顆粒。分配器可移動地定位在與空腔內之第一位置對應的第一位置處。在第一位置處，分配器可將預定量之橡膠顆粒分配至空腔中。此後，分配器可視情況移動至與空腔內之第二位置對應的第二位置。在第二位置處，分配器可分配第二預定量之橡膠顆粒。橡膠顆粒之分配視情況可在根據本發明之態樣之模具內所含一或多個空腔內的任何數目個位置處重複。在根據本發明之態樣之一或多個空腔內之第一位置、第二位置或任何其他位置處分配的橡膠顆粒量可在各個位置處相同或不同。歸因於針對橡膠物件之不同部分需要不同體積之橡膠的橡膠物件之形狀，在空腔內之不同位置處可需要不同量之橡膠顆粒。舉例而言，鞋外底之前足部分可能需要比鞋外底之跟部部分更多之橡膠，且因此可在空腔之前足位置處分配比跟部位置處更大量之橡膠。在任何給定位置處分配之橡膠顆粒之預定量可藉由重量、體積、致力於分配之時間或任何其他方法而確定。在一態樣中，可較佳地根據顆粒之重量而分配該等顆粒。可使用X-Y台、六軸機器人臂或任何其他機構定位分配器。
在已在模具之一或多個空腔內之適當位置處分配所有所需要之橡膠顆粒後，可關閉模具。可施加熱及/或壓力至模具以使一或多個空腔內之橡膠顆粒填充界定橡膠物件之近似最終所需要 之形狀及自物件延伸之至少一個凸片的空腔。在預定時間量已消逝後，可(例如)藉由分離模具頂部與模具底部來打開模具以促進經模塑橡膠物件之移除。
在模具已打開後，夾持器件可定位於橡膠物件之凸片上方。夾持器件可使用(例如)六軸臂定位以將夾持器件置放於與形成為經模塑橡膠物件之部分的凸片對應之位置處。接著夾持器件可用於夾持凸片。在夾持自橡膠物件延伸之凸片之後，夾持器件可在不垂直且亦不平行於模具底部之方向上移動遠離模具底部。以此方式，夾持器件可使用凸片以自空腔「剝離」橡膠物件。隨後可使用剪刀、剪機、刀及/或作為標準去毛邊過程之部分自橡膠物件移除凸片。替代地，凸片可作為使用橡膠物件形成之物件之部分而利用。
100:橡膠成形及脫模系統
102:模塑站
104:模塑站
106:模塑站
108:模塑站
110:模具底部
111:模塑站
112:空腔
113:模塑站
114:模塑站
115:模具頂部
116:模塑站
117:模具裝置
120:軌道
122:分配器
124:漏斗
126:橡膠分配站
130:軌道
132:機械臂
133:橡膠顆粒
138:托盤裝置
139:托盤裝置
140:固化橡膠物件
141:經模塑橡膠物件
142:固化橡膠物件
150:修整及/或去毛邊站
160:輸送機構
162:上部
164:上部
165:模具頂部
170:下部
171:下部
180:夾持器
182:夾持器
190:計算器件
192:熱壓機
194:模具開口
196:模具底部
605:X-Y台
610:垂直臂
620:第一臂
622:分配杯
624:分配杯
632:第二方向
642:第一方向
710:第三位置
720:第一位置
730:第四位置
740:第二位置
810:可移除凸緣
812:箭頭
815:分隔物
817:腔室
819:腔室
820:橡膠顆粒
910:量
1000:熱壓機站
1010:底座部分
1014:凸片外形
1020:加熱元件
1030:頂部部分
1040:加熱元件
1050:活塞
1052:箭頭
1061:顆粒
1062:橡膠顆粒
1070:箭頭
1070:箭頭
1132:左端
1134:右端
1160:橡膠物件
1260:固體橡膠物件
1310:凸片
1340:機械臂
1342:終端
1360:夾持器件
1510:斜方向
1710:凸片
1712:總厚度
1760:橡膠物件
1762:總厚度
1790:毛邊
1810:凸片
1812:厚度
1860:橡膠物件
1862:厚度
1890:毛邊
1910:凸片
1912:厚度
1960:橡膠物件
1962:厚度
1990:毛邊
2010:凸片
2050:終端
2060:橡膠物件
2090:毛邊
2110:凸片
2150:內部位置
2160:橡膠物件
2190:毛邊
2210:凸片
2250:終端
2260:橡膠物件
2290:毛邊
2310:凸片
2330:第一平面
2340:第二平面
2350:角度
2360:橡膠物件
2390:毛邊
2410:凸片
2430:平面/第一平面
2440:第二平面
2450:角度
2460:橡膠物件
2490:毛邊
2510:凸片
2530:第一平面
2540:平面
2550:鈍角
2560:橡膠物件
2590:毛邊
2600:總成
2610:模具底部
2612:空腔
2615:模具頂部
2622:凸片外形
2632:左端
2634:右端
2650:接合點
2700:模具總成
2710:模具底部
2712:空腔
2715:模具頂部
2722:凸片外形
2732:左端
2734:右端
2750:接合點
2800:模具總成
2810:模具底部
2812:空腔
2815:模具頂部
2822:凸片外形
2832:左端
2834:右端
2850:接合面
2900:模具總成
2910:模具底部
2912:空腔
2915:模具頂部
2922:凸片外形
2932:左端
2934:右端
2950:接合點
3000:模具總成
3010:模具底部
3012:空腔
3015:模具頂部
3022:凸片外形
3032:左端
3034:右端
3050:接合面
3100:模具總成
3110:模具底部
3112:空腔
3115:模具頂部
3122:凸片外形
3132:左端
3134:右端
3150:接合面
3200:模具總成
3210:下模具部分
3212:空腔
3215:上模具部分
3222:凸片外形
3232:左端
3234:右端
3250:接合面
3300:方法
3310:步驟
3315:步驟
3320:步驟
3330:步驟
3335:步驟
3340:步驟
3345:步驟
3350:步驟
3355:步驟
3360:步驟
3365:步驟
3370:步驟
3400:模塑系統
3410:模具
3412:模具底部
3414:模具頂部
3415:鉸鏈
3416:閂鎖
3418:脊部
3420:空腔
3422:部件部分
3424:凸片外形
3430:熱壓機
3432:下部
3434:上部
3440:六軸機器人臂
3442:終端
3445:軸
3450:分配器
3452:連接器
3460:夾持器件
3462:連接器
3470:機架
3480:橡膠顆粒貯槽
3482:橡膠顆粒
3490:計算器件
3520:空腔
3530:第二空腔
3535:空腔
3551:第一位置
3552:第二位置
3553:第三位置
3554:第四位置
3651:橡膠顆粒
3652:橡膠顆粒
3732:左端
3734:右端
3810:橡膠物件
3901:箭頭
3912:凸片
4030:第二橡膠物件
4032:凸片
4310:方向
4510:第一橡膠物件
4512:凸片
4530:第二橡膠物件
4532:凸片
4610:修整器件
4612:凸片
4620:箭頭
4910:旋轉
在下文參照所附圖式詳細描述本發明，其中：圖1至圖5示意性地說明根據本發明之態樣之系統的實施例。
圖6到圖7說明用於相對於例示性模具定位橡膠顆粒分配器之X-Y台的實施例。
圖8到圖9說明例示性橡膠顆粒分配器。
圖10到圖12說明例示性模具及熱壓機。
圖13到圖16說明用於自模具移除橡膠物件之夾持器件及臂的實施例。
圖17至圖25說明凸片相對於橡膠物件之各種定向及位置的實施例。
圖26至圖32說明可用於形成相對於橡膠物件具有各種定向及位置之凸片之模具的實施例。
圖33說明根據本發明之態樣之方法的實施例。
圖34說明根據本發明之態樣之實施例系統的示意圖。
圖35說明根據本發明之態樣之適用的開放模具之實施例之俯視圖。
圖36說明根據本發明之態樣之適用的實施例模具之側視圖。
圖37說明根據本發明之態樣之適用的關閉模具之實施例之側視圖。
圖38說明在施加熱及壓力至模具時根據本發明之態樣之適用的模具之實施例之側視圖。
圖39說明根據本發明之態樣之適用的模具之實施例之側視圖。
圖40說明根據本發明之態樣之適用的開放模具之實施例之俯視圖。
圖41說明經定位以自根據本發明之態樣之模具移除橡膠物件之夾持器件的實施例。
圖42說明自根據本發明之態樣之模具移除橡膠物件之夾持器件的實施例。
圖43說明自根據本發明之態樣之模具移除橡膠物件之夾持 器件的實施例。
圖44說明藉由夾持器件已自根據本發明之態樣之模具移除之橡膠物件的實施例。
圖45說明已自根據本發明之態樣之模具移除橡膠物件之後該等橡膠物件的實施例。
圖46說明根據本發明之態樣之凸片自橡膠物件之移除的實施例。
圖47說明根據本發明之態樣在凸片已自橡膠物件移除之後該橡膠物件之實施例。
圖48說明根據本發明之態樣在凸片已自橡膠物件移除之後該等橡膠物件的實施例。
圖49說明根據本發明之態樣機械臂、分配器及夾持器件之實施例。及
圖50至圖58說明根據本發明之態樣之成形與脫模系統內之協調運動。
本發明提供用於製造橡膠部件(尤其用於鞋生產)之系統及方法。系統及方法可形成橡膠物件，諸如用於併入至產品之部件。本發明之態樣可利用具有空腔之模具，該空腔界定所需要之部件之大小及形狀且進一步提供界定自所需要之部件延伸之凸片的至少一個間隙。模具可經設計以使得凸片自部件之一部分(諸 如與模具組件之接合面對應之部件的周邊)延伸，該部件在彼邊緣周圍將可能具有毛邊。舉例而言，對應於所需要之凸片之空腔可在兩個或兩個以上模具部分(例如，頂部及底座)之正面在關閉時相交之處或附近提供於模具之一或多個部分中，然而形成凸片之空腔可位於空腔及最終經模塑橡膠物件內任何處。舉例而言，凸片可部分或全部定向於物件之內部內。另外，形成凸片之不只一個空腔可提供在模具空腔中以在對應經模塑物件上產生不只一個凸片，在該情況下，不同凸片可相對於所形成之經模塑物件不同地定位。
自經模塑橡膠物件延伸之凸片可實質上不如所模塑之橡膠物件厚。舉例而言，自經模塑橡膠物件延伸之凸片可不大於經模塑橡膠物件本身之厚度的20%，或甚至不大於經模塑橡膠物件本身之厚度的10%。雖然不同橡膠配方及不同經模塑部件外形將具有不同特性，但凸片可足夠厚以在用於在模塑之後自空腔剝離經模塑橡膠物件抵抗斷裂或撕裂同時足夠薄以在需要凸片之移除時容易地自經模塑橡膠物件移除。另外，凸片厚度可在熱及/或壓力下經最小化以減少材料使用同時亦足夠厚以允許橡膠進入界定凸片之空腔中。凸片可以相對於經模塑橡膠物件呈任何角度延伸，以該角度，凸片可由用於自模具移除經模塑橡膠物件之夾持器抓起。通常，凸片可垂直地自經模塑橡膠物件突出，凸片與該經模塑橡膠物件相鄰。在一些實施例中，凸片可實質上垂直於經模塑橡膠物件之頂表面延伸，但其他角度可用於凸片，且所形成 之橡膠物件不需要具有平面頂表面。自經模塑橡膠物件延伸之凸片之長度可(例如)基於任何夾持器件之大小而變化，該夾持器件將作為用於經模塑橡膠物件之脫模過程之部分而用於夾持該凸片。
現參照圖1，以立體圖說明用於自動化成形橡膠部件之橡膠成形及脫模系統100。系統100包含由橡膠分配站126服務之兩排模塑站。橡膠分配站126沿軌道120移動以將橡膠顆粒自漏斗124分配至與模塑站中之每一者相關聯之模具中。所展示之模塑站包括模塑站102、模塑站104、模塑站106、模塑站108、模塑站111、模塑站113、模塑站114及模塑站116。模塑站可各自具有相同模具或不同模具。舉例而言，每一模塑站可具有用於相同模型鞋(但大小不同)之外底的模具。例示性模塑站之功能隨後將更詳細說明。
系統亦包含自模塑站移除固化橡膠物件140及142且將該等物件置放於輸送機構160上之機械臂132。輸送機構160將固化橡膠物件140及142運送至後續過程(例如，封裝、組裝、拋光、去毛邊)。輸送機構160可包含輸送帶、推桿及輥子系統、鏈或帶驅動系統。機械臂132沿軌道130移動以進入模塑站中之每一者。
現轉至圖2，根據本發明之態樣以立體圖展示分配站126及例示性模塑站108之近視圖。模具底部110可提供對應於成品經模塑部件之近似所需要之大小及形狀的至少一個空腔112。模具 底部110可位於為模塑站108之一部分之熱壓機的下部170。模具底部110及下部170可自托盤裝置138上之模塑站108之內部滑出以收納來自分配器122之橡膠顆粒。
在模具底部110處於分配器下方之位置中之後，分配站126可將預定量之橡膠顆粒分配至模具底部110內之空腔112中。分配器122可為在分配站126處至少在兩個維度上可定位的。分配器122可為使用諸如X-Y台、機械臂或其他機構之機構可定位的。
藉由分配站126處之分配器122分配的橡膠顆粒可包含未固化或部分固化之橡膠片，該等橡膠片實質上各自小於用於模塑之空腔112。橡膠顆粒可為球形的、圓柱形的、立方體的、矩形的、不規則的或任何其他形狀。橡膠顆粒可經由諸如切割、擠壓等過程形成。粉末、液體或其他形式之抗黏材料可作為在分配站126處分配之橡膠顆粒之部分併入。分配站126可含有或可操作地連接至貯槽(圖中未示)，該貯槽向漏斗124提供橡膠顆粒之供應。漏斗124以允許橡膠顆粒自漏斗124傳遞至分配器122之方式連接至分配器122。一旦橡膠顆粒已經分配，模具底部110及下部170就滑回至模塑站108內之模具開口中。
現轉至圖3，展示開放模塑站108之立體圖。在已藉由分配器122將預定量之橡膠顆粒133分配至模具底部110之空腔112中之後，底部可返回至模塑站108內之模具開口194。模具開口194為模塑站108內之熱壓機192之部分。
圖4展示關閉模塑站108之立體圖。如圖4中所展示，可在將模具頂部115與模具底部110聯合在一起時關閉模具裝置117(替代地描述為模具)。模塑站108可提供熱及/或壓力以液化及固化在模具裝置117內分配之橡膠顆粒。可藉由熱壓機192施加熱。熱壓機192包含上部162及下部170，該上部及下部兩者可包含熱元件。如下文實施例中所解釋，模塑站108可進一步包含藉由(例如)將模具頂部應用至模具底部來關閉模具以用於藉由熱壓機或其他構件施加熱及/或壓力的機器或設備。
圖5展示正自模具底部110移除之橡膠物件140及142之立體圖。在模塑站108已施加預定量之熱及/或壓力達預定時間量之後(或直至已滿足諸如內部模具溫度之所需要之觀測條件)，模具裝置117打開，且附接至機械臂132之夾持器180及182移除橡膠物件140及142，如圖5中所展示。夾持器件可嚙合出於使成品橡膠物件脫模之目的形成於經模塑橡膠物件中之凸片。
在已自模具底部110移除橡膠物件之後，修整及/或去毛邊站150可自經模塑橡膠物件移除任何不需要之毛邊及/或由夾持器180及182所使用之凸片，以自模具底部110移除橡膠物件。凸片移除及去毛邊可替代地在不同站處執行或在其他替代中可省略。下文以實施例描述去毛邊及/或修整站150之其他實施例。
可藉由經由至本文中所描述之各個組件之連接件操作的計算器件190控制系統100之各個組件之操作。舉例而言，計算器件190可控制模塑站之操作、分配站126處橡膠顆粒之分配、 模塑站處施加之壓力、熱或其他參數之量、脫模操作、修整站處之任何去毛邊/修整操作、清潔及模具準備操作等。計算器件190可包含具有處理單元及數位記憶體之一或多個計算器件，該一或多個計算器件執行電腦可讀程式碼以使根據本發明之系統100或其他系統根據本發明執行其操作。
現參照圖6，說明例示性分配器122之俯視圖。分配器122利用X-Y台605以在兩個維度上移動分配杯622及624以將該等杯子622及624定位於模具底部110之空腔112上方之一或多個所需要之位置處以用於分配橡膠顆粒。根據本發明之態樣可使用其他分配站，諸如安裝在聯結式機械臂上之分配器、剛性地附加於給定位置處之允許模具底部110定位於分配器122下方之一或多個所需要之位置處的分配器等。
圖50至圖58使用系統100之部分之立體圖說明系統100內之組件之動作。首先，圖50展示處於就緒以收納顆粒之開放位置中之模塑站108及模塑站106。上文已描述模塑站108之組件且模塑站106之組件為類似的。模塑站106之組件包含具有空腔112之模具底部110。模具底部110擱置於熱壓機之下部171上。下部171在托盤裝置139上滑進及滑出模塑站106。
現轉至圖51，說明分配操作。如可見，分配站126已移動至附近模塑站106。分配站在空腔112內分配橡膠顆粒133。
現轉至圖52，說明模塑站至關閉位置之過渡。如可見，下部171及模具底部196已縮回至模塑站106中。模具頂部165 已置放於模具底部196以封閉空腔112。上部164可施加壓力及熱至由模具底部196及模具頂部165形成之關閉模具。模塑站108之組件保持在就緒以收納顆粒之開放位置中。分配站126上之分配器122已在準備中上升以移動至模塑站108。在一態樣中，此時在準備中預先填充分配器122內之分配杯(圖中未示)以用於一旦分配站126到達模塑站108就分配顆粒。
現轉至圖53，參照模塑站108說明分配操作。模塑站106保持在關閉位置中。模塑站106可保持在關閉位置中達足以硫化空腔112內之橡膠顆粒133之持續時間，例如五分鐘。如可見，分配器122已降低至空腔112上方之分配位置且已在至少兩個不同位置中分配顆粒135。
現轉至圖54，說明模塑站108至關閉位置之過渡。如所見，下部170及模具底部110已縮回至模塑站108中。模具頂部115已置放於封閉空腔112之模具底部110上。上部162可施加熱及壓力至由模具底部110及模具頂部115形成之關閉模具。
現轉至圖55，說明在準備中打開模塑站106以用於移除經模塑橡膠物件。模具底部196及下部171已延伸出模塑站106。如可見，模具底部196含有經模塑橡膠物件141及143。
現轉至圖56，說明經模塑橡膠物件之移除。臂132已移動至模塑站106對面之軌道130上的一位置。夾持器180及182分別抓起經模塑橡膠物件141及143之部分。在一態樣中，夾持器180及182抓起與經模塑物件141及143模塑在一起之凸片。 如可見，模塑站108保持於關閉位置中。
現轉至圖57，說明在準備中打開模塑站108以用於移除經模塑橡膠物件。模具底部110及下部170已延伸出模塑站108。如可見，模具底部110含有經模塑橡膠物件140及142。夾持器180及182為空，在輸送機構160上具有先前沈積之經模塑物件141及143。
現轉至圖58，說明經模塑橡膠物件自模塑站108之移除。臂132已下移至模塑站108對面之軌道130位置。夾持器180及182已夾持經模塑橡膠物件140及142。在一態樣中，夾持器180及182抓起與經模塑物件140及142模塑在一起之可移除凸片。如可見，模塑站106保持在就緒以用於冷卻、清潔、準備及最終收納更多顆粒以重複模塑過程之開放位置中。
在圖6中所說明之實施例中，分配杯622可沿X-Y台605之第一臂620在第一方向642上橫向移動。分配杯624可以類似方式移動。同時，第一臂620可在第二方向632上正交地移動至第一方向642。臂620可沿垂直臂610滑動以允許分配杯622及624定位於各個位置處。
現參照圖7，說明在分配杯622及624已移動至空腔112上方之第一位置720及第二位置740之後的分配器122之俯視圖(諸如圖6中所說明)。藉由使分配器分配杯622及624在第二方向632上移動，分配杯622及624隨後可定位在第三位置710及第四位置730處。通常，分配器可允許分配杯622及624在模具 底部110之一或多個空腔112內之一或多個位置處分配一或多個預定量之橡膠顆粒。如本文中一些實施例進一步所描述，分配杯622及624可具有橡膠顆粒之供應以在模具底部110中提供之至少一個空腔112內之位置(諸如，第一位置720、第二位置740、第三位置710及/或第四位置730)處以預定量分配。替代地，顆粒可經分佈遍及模具，而非分配在位置中。分配在給定位置處之橡膠顆粒之量可與分配在其他位置處之量相同。替代地，分配在各個位置處之橡膠顆粒之量可不同。在一態樣中，可較佳地根據顆粒之重量而分配該等顆粒。
現參照圖8，以橫截面說明分配杯622之實施例。圖8中所說明且隨後在圖9中說明之實施例分配杯622僅為說明性的，且根據本發明之態樣可使用其他類型及組態之杯子。如圖8之實施例中所展示，分配杯622包含其中保持有複數個橡膠顆粒820之實質上漏斗型之外殼814。漏斗型外殼814由分隔物815分為兩部分，從而在外殼814內形成兩個獨立腔室817及819。橡膠顆粒820藉由可移除凸緣810保持在分配杯622內。凸緣810可如箭頭812所指示橫向地安置以打開及關閉分配杯622，以允許分配預定量之橡膠顆粒820。預定量可由重量確定。
在一態樣中，凸緣810打開一半以允許腔室819在第一位置中分配顆粒且接著完全打開以允許腔室817在第二位置處分配顆粒。分配杯622可保持或收納大量橡膠顆粒820，該等橡膠顆粒先前已由體積、重量或其他方法量測以提供所需要之預定量。 在一態樣中，可較佳地根據顆粒之重量而分配該等顆粒。可(例如)藉由凸緣810已打開之時間長度確定藉由分配杯622在給定預定位置處分配之橡膠顆粒820之量。替代地/另外，當橡膠顆粒820經分配以在預定位置處提供預定量之橡膠顆粒時，分配杯622可使用諸如體積、重量等之參數，而非時間量測。在一態樣中，量測針對一位置之適當量之顆粒至腔室中，且該腔室接著在分配杯622處於該位置處時為空。因此，在一態樣中，分配杯622清空一位置處之整個腔室。
現參照圖9，橫截面視圖展示分配杯622已分配一量910之橡膠顆粒820，而凸緣810已橫向移動以將分配杯622打開一半。在所分配之橡膠顆粒820之量910對應於橡膠顆粒820之所需要之預定量後，凸緣810可返回至關閉位置(如圖8中所說明)。雖然在本文中說明凸緣810處於分配杯622之終端處，但凸緣810可位於分配杯622內及/或可包含多個凸緣或件，該等凸緣或件可經致動以自分配杯622釋放橡膠顆粒820。另外，一或多個凸緣810可藉由鉸接、滑動或除橫向運動之外的其他運動而致動，如本實施例中所展示。儘管圖中未示，分配杯622可包括振動器、衝擊器、螺鑽或另一裝置以促進橡膠自分配杯622之退出。
現參照圖10至圖12，說明例示性熱壓機站1000。熱壓機站1000可為模塑站(例如，具有模塑站108之熱壓機站141)之部分或為為獨立的。先前說明包含模具底部110及模具頂部115之模具與圖10至圖12一起使用，但可在不同態樣中使用其他模 具。如圖10中所說明，說明具有空腔112之模具底部110之側視圖。已在空腔112內之第一位置處分配第一預定量之顆粒1061，且已在空腔112內之第二位置處分配第二預定量之橡膠顆粒1062。已提供模具頂部115用於具有凸片外形1014組件之模具底部110。模具頂部115及模具底部110可如箭頭1070所指示關閉以將顆粒1061、1062封閉在空腔112內。應注意，空腔112及所提供之凸片外形1014組件在圖10中僅出於說明性目的。下文出於說明性目的進一步描述不同凸片外形1014定向之一些實施例。熱壓機之底座部分1010可收納及保持模具底部110。加熱元件1020可產生熱以用於施加至模具總成及隨後施加至空腔112內之顆粒1061、1062。
熱壓機可進一步包含其中提供有加熱元件1040之頂部部分1030。頂部部分1030可如箭頭1052所指示藉由活塞1050致動以按需要施加壓力至模具頂部115、模具底部110、底座部分1010及最終至空腔112內之顆粒1061、1062。熱及/或壓力之施加可因此使顆粒1061、1062完全或部分地液化及遍佈空腔112。
現參照圖11，展示熱壓機站1000之橫截面。熱壓機之頂部部分1030已藉由活塞1050應用結合底座部分1010以施加壓力至關閉模具總成。在施加熱及壓力過程中，圖10中說明之顆粒1061、1062已填充空腔112及相關聯之凸片外形1014。以此方式，可形成符合空腔112及凸片外形1014之大小及形狀之橡膠物件1160。
可在模具頂部115及模具底部110聯合在一起以形成空腔112之點處在空腔之外部周圍提供毛邊通道。毛邊通道在毛邊通道之左端1132及右端1134處可見。毛邊通道可自空腔延伸幾毫米且可具有為x之厚度。毛邊通道允許多餘橡膠自空腔流出。在物件自模具移除之後，可自所得物件移除所得毛邊。
圖12展示一側視圖，說明熱壓機站1000之頂部部分1030之分離以允許自模具底部110移除模具頂部115。如圖12中所說明，已允許如圖11中所展示藉由施加熱及/或壓力產生之橡膠物件1160至少部分固化為固體橡膠物件1260。如圖12中可見，橡膠物件1260已採用空腔112及相關聯凸片外形1014之形狀及外形。
現參照圖13，展示夾持器件1360之側視圖。夾持器件1360可定位在橡膠物件1260之凸片1310上方，同時處於模具底部110內。夾持器件1360可使用機械臂1340定位。機械臂1340可在臂1340之終端1342處攜帶夾持器件1360。計算器件可使機械臂1340及夾持器件1360嚙合凸片1310以用於移除。
如圖14中所展示，夾持器件1360已使用橡膠物件1260之凸片1310開始將橡膠物件1260自空腔112提昇。
圖15說明夾持器件1360已藉由夾持凸片1310並使其相對於模具底部110在斜方向1510上移動以有效分離橡膠物件1260與模具底部110將橡膠物件1260自空腔112近乎完全取出的實施例。
如圖16中所展示，由機械臂1340移動之夾持器件1360 已自模具底部110之空腔112完全移除橡膠物件1260。對橡膠混合物或橡膠顆粒混合物使用脫模劑或其他模塑處理及/或添加劑可促進如本文中所描述之所形成之橡膠物件1260自模具底部110之空腔112之移除。
現參照圖17，說明根據本發明之態樣可形成之橡膠物件之側視圖。橡膠物件1760可具有以與橡膠物件1760呈一角度向上延伸之凸片1710。凸片1710可自毛邊1790或橡膠物件1760延伸。橡膠物件1760之底座部分可具有總厚度1762，而凸片1710可具有總厚度1712。在一態樣中，凸片近似為1mm至1.5mm厚及3mm至5mm長。儘管圖中未示，寬度可近似為1cm至5cm寬。凸片1710之厚度1712可(例如)近似為橡膠物件1760之底座部分或腹板之厚度1762的五分之一。如圖17中進一步說明，橡膠物件1760可具有對應於模具之不同部分之接合點的毛邊1790，橡膠物件1760在該模具中形成。舉例而言，毛邊可形成於橡膠物件1760之一位置處，該位置對應於模具底部110及模具頂部115之接合面，諸如上文所描述。
現參照圖18，提供橡膠物件1860之側視圖，其中凸片1810自該橡膠物件延伸。凸片1810可自毛邊1890或橡膠物件1860延伸。再次，橡膠物件1860可具有對應於模具之不同部分之接合面之毛邊1890。橡膠物件1860之底座部分可具有厚度1862，而凸片1810可具有厚度1812。凸片1810之厚度1812可(例如)為橡膠物件1860之底座部分之厚度1862的十分之一。
現參照圖19，提供具有凸片1910之橡膠物件1960之側視圖。在圖19之實施例中，凸片1910定位於橡膠物件1960之周邊內且終止於橡膠物件1960之周邊內。再次，橡膠物件1960具有對應於用於形成橡膠物件1960之模具之不同部分之接合面的毛邊1990。凸片1910可具有厚度1912，厚度1912為橡膠物件1960之底座部分之厚度1962的一部分。舉例而言，凸片1910之厚度1912與橡膠物件1960之底座部分之厚度1962之比可為1：10、1：5等。
現參照圖20，說明與圖17及/或圖18中自側面展示之彼等橡膠物件類似之橡膠物件2060之俯視圖。如圖20中所展示，凸片2010可在橡膠物件2060之周邊上自終端2050處橡膠物件2060之底座部分延伸。圖20中說明之實施例有效地將凸片2010定位於毛邊2090及橡膠物件2060之接合面處，從而潛在地允許凸片2010在移除毛邊2090之同時自橡膠物件2060移除。
現參照圖21，提供橡膠物件(諸如圖19中以側視圖說明之橡膠物件)之俯視圖。在圖21之實施例中，凸片2110自橡膠物件2160之內部位置2150延伸。在圖21之實施例中，凸片2110完全包含在橡膠物件2160之周邊內。若凸片2110自橡膠物件2160移除，則毛邊2190之移除可能必須包含分離過程。
現參照圖22，提供與圖17及/或圖18中自側面展示之彼等橡膠物件類似之橡膠物件2260之俯視圖。如圖22中所展示，凸片2210可自橡膠物件2260之終端2250處之毛邊2290延伸。 因此，在圖22之實施例中，凸片2210附接至毛邊2290而非橡膠物件2260之周邊。將凸片附接至毛邊可允許易於夾持之更厚的凸片，同時保持易於自橡膠物件2260切掉之薄底座。圖22中說明之實施例有效地將凸片2210定位於毛邊2290內，從而潛在地允許凸片2210在移除毛邊2290之同時自橡膠物件2260移除。
現參照圖23，提供具有凸片2310之橡膠物件2360之側視圖。在圖23之實施例中，展示大致平行於橡膠物件2360之底座部分的第一平面2330。凸片2310以實質上垂直第一平面2330之一角度2350沿第二平面2340延伸。在圖23之實施例中，凸片2310可形成於模具頂部，諸如上文所說明及描述之模具頂部115。毛邊2390展示於橡膠物件2360之周邊上。
現參照圖24，提供具有凸片2410之橡膠物件2460之側視圖。說明對應於橡膠物件2460之平面2430。凸片2410以與第一平面2430呈一角度2450沿第二平面2440延伸。在圖24之實施例中，角度2450為銳角。角度2450之實際量測可基於(例如)模具之限制、根據本發明之態樣所使用之橡膠的流動性、夾持器件之限制及/或需要等而變化。例如，藉由提供凸片2410在模具頂部中之形成可形成橡膠物件，該橡膠物件具有如圖24中所說明以角度2450延伸之凸片2410。毛邊2490展示於橡膠物件2460之周邊上。
現參照圖25，提供具有凸片2510之橡膠物件2560之側視圖。展示第一平面2530如藉由橡膠物件2560所界定般延伸。 凸片2510以與第一平面2530呈鈍角2550沿平面2540延伸。在一些個例中，呈鈍角2550之凸片2510之定向可促進將橡膠物件2560自模具剝離。例如，藉由在模具頂部內提供適當空腔可形成如圖25之實施例中所說明之以鈍角2550延伸之凸片2510。毛邊2590展示於橡膠物件2560之周邊上。
圖26至圖32使用剖視立體圖說明各種例示性組態之模具，該等模具可用於形成根據本發明之態樣具有凸片之橡膠物件。此等說明僅為例示性的，且模具空腔之其他組態及定向在本發明之範疇內。另外，雖然本實施例說明僅具有模具底部及模具頂部之模具，但可使用提供用以形成經模塑橡膠物件之額外組件(諸如，模具側面、模具後部或模具足部)的模具。
在圖26之實施例中，模具底部2610與模具頂部2615相交於接合點2650處。總成2600可提供對應於所需要之最終橡膠物件之適當大小及形狀之空腔2612，同時凸片外形2622自空腔2612延伸至模具頂部2615中。毛邊通道在毛邊通道之左端2632及右端2634處可見。
現參照圖27，說明包含模具底部2710及模具頂部2715之模具總成2700之又一實施例。接合點2750說明模具底部2710與模具頂部2715相交之處。空腔2712實質上可界定在模具底部2710內，而凸片外形2722可實質上但並非完全在模具頂部2715內延伸。在圖27中說明之實施例中，凸片外形2722之部分位於模具底部2710內，但情況並不需要如此。圖27中說明之實施例 模具總成2700可用於形成橡膠物件，橡膠物件具有以相對於橡膠物件呈銳角延伸之凸片。毛邊通道在毛邊通道之左端2732及右端2734處可見。
現參照圖28，說明具有相交於接合面2850處之模具底部2810及模具頂部2815之模具總成2800。空腔2812包含在模具底部2810內，而凸片外形2822實質上垂直於模具頂部2815內之空腔2812延伸。諸如圖28中說明之實施例的模具可用於形成經模塑橡膠物件，該經模塑橡膠物件具有實質上垂直於該經模塑橡膠物件延伸之凸片。毛邊通道在毛邊通道之左端2832及右端2834處可見。
現參照圖29，說明模具總成2900。模具底部2910與模具頂部2915相交於接合點2950處。空腔2912可界定於下模具部分2910內。凸片外形2922可以與空腔2912呈鈍角延伸。諸如圖29之實施例中說明之模具可用於形成具有如上文所描述之鈍角凸片的橡膠物件。毛邊通道在毛邊通道之左端2932及右端2934處可見。
現參照圖30，說明包含相交於接合面3050處之模具底部3010及模具頂部3015之模具總成3000。在圖30中說明之實施例中，空腔3012可界定於模具底部3010中。凸片外形3022可自空腔3012之內部延伸以形成經模塑橡膠物件，該經模塑橡膠物件具有自該經模塑橡膠物件之內部部分延伸之凸片。在圖30中說明之實施例中，凸片外形3022以與空腔3012實質上垂直之方式延伸。 毛邊通道在毛邊通道之左端3032及右端3034處可見。
現參照圖31，說明具有模具底部3110及模具頂部3115之模具總成3100。模具底部3110與模具頂部3115相交於接合面3150。空腔3112可界定於模具底部3110內，且凸片外形3122可以與模具頂部3115內之空腔3112呈銳角延伸，以在橡膠物件上於橡膠物件之周邊內形成凸片。毛邊通道在毛邊通道之左端3132及右端3134處可見。
現參照圖32，說明包含下模具部分3210及上模具部分3215之模具總成3200。下模具部分3210及上模具部分3215相交於接合面3250處。空腔3212可界定於模具底部3210內，而凸片外形3222可以在形成之經模塑物件上將為鈍角之角度延伸至模具頂部3215中。毛邊通道在毛邊通道之左端3232及右端3234處可見。
現參照圖33，說明用於成型及脫模橡膠物件之根據本發明之態樣的實施例方法3300。在步驟3310中，可提供模具。在步驟3310中提供之模具可具有至少部分分離之模具頂部及模具底部以允許進入模具內之空腔。藉由至少部分分離模具頂部與模具底部可進入之空腔可界定所需要之橡膠部件且可進一步界定自彼部件延伸之凸片。空腔及相關聯凸片外形可提供於模具之一或多個部分中，亦即，可處於模具頂部、模具底部及/或模具之頂部及底部兩者中。自所界定之橡膠部件延伸之凸片可以相對於該部件呈任何角度延伸，且可具有小於該部件自身之厚度的厚度。如藉由 在步驟3310中提供之模具中提供之空腔所界定，自部件延伸的凸片可具有小於所界定之橡膠部件之厚度的20%或甚至小於10%的厚度。替代地，凸片可具有等於橡膠部件之厚度。凸片可在凸片之底座與橡膠部件之間的接點處具有較薄部分。包括較薄部分以促進橡膠部件與凸片之分離。
在步驟3315中，橡膠顆粒分配器可定位於模具中之空腔上方的所需要之位置處，及/或模具可定位於相對於模具之所需要之位置處。橡膠顆粒分配器可使先前收納之橡膠顆粒得以分配。X-Y台、六軸機器人臂或任何其他定位器件可在步驟3315中用於定位橡膠顆粒分配器。替代地，模具顆粒可分佈在空腔中，而非離散位置處。
在步驟3320中，預定量之橡膠顆粒可分配於模具之空腔中之一或多個所需要之位置處。舉例而言，第一預定量之橡膠顆粒可分配於空腔內之第一位置處。步驟3320中分配之預定量之橡膠顆粒可使用重量、體積、消逝之分配時間或任何其他方法確定。在一態樣中，可較佳地根據顆粒之重量而分配該等顆粒。步驟3320中分配之顆粒之量可基於待填充之空腔的大小、待填充之空腔的部分、橡膠顆粒之物理特性等而選擇。再次，顆粒可替代地均勻分佈在空腔中而非離散位置處。
在步驟3330中，計算器件或其他系統可確定是否應分配額外橡膠顆粒。若步驟3330之結論為需要分配額外顆粒，則方法3300可進行至移動分配器及/或模具之步驟3335。若需要，則作為 步驟3335之部分，額外橡膠顆粒可藉由分配器收納。方法3300此後可返回至將橡膠顆粒分配器定位於所需要之位置(在此第二疊代中，例如，於模具中之空腔上方的第二位置)處的步驟3315。隨後，再次在重複步驟3320時，可分配額外預定量之橡膠顆粒，例如第二預定量之橡膠顆粒。作為預定量之橡膠顆粒分配之顆粒之量可基於彼等顆粒正在分配之位置、方法3300所形成之物件等在步驟3320之不同疊代中變化。
若步驟3330之結論為不需要分配額外顆粒，則方法3300可進行至藉由(例如)將模具頂部固定至模具底部來關閉模具之步驟3340。步驟3340可包含使模具頂部及模具底部配合、使用一或多個閂鎖將模具頂部接合至模具底部、藉由在熱壓機中將模具插入模具開口內或經由任何其他方法。
在步驟3345中，可施加足以使模具內之橡膠顆粒遍佈空腔之熱及壓力至模具。步驟3345可使顆粒遍佈以填充空腔之部分，該等部分對應於所需要之部件及自彼部件延伸之所需要之凸片。
在預定量之時間後及/或在已滿足所需要之條件時，模具可在步驟3350中打開。步驟3350可包含(例如)自熱壓機移除模具、使固定關閉模具之閂鎖開閂、使用鉸鏈使模具之模具頂部旋轉至開放位置等。
在步驟3355中，夾持裝置可定位於由橡膠填充模具中之空腔所形成之凸片上方。可(例如)使用六軸機器人臂或能夠在 三個維度上執行及致動夾持器件之其他器件執行步驟3355。(定位夾持器件之)步驟3355及(定位分配器之)步驟3315可使用相同或不同機械系統。
在步驟3360中，凸片可藉由夾持器件夾持。步驟3360可包含(例如)致動夾持器件之一或多個側以遮蔽由橡膠填充模具中之空腔而形成之凸片的相對側。夾持器件之表面可具有紋理以嚙合凸片之橡膠，且夾持器件可提供足夠壓力至凸片之橡膠以防止凸片脫離夾持器件，同時夾持器件經嚙合以夾持凸片。
在步驟3365中，夾持器件及經夾持凸片可以相對於模具底部呈非直角移動遠離模具底部，以自模具剝離橡膠物件。執行步驟3365之角度及力可基於橡膠物件之大小及/形狀、橡膠物件中形成之任何圖案之複雜度、橡膠物件至模具內空腔之表面的黏著性等而變化。例如藉由以所需要之角度且用所需要之力使攜帶夾持器件之六軸機器人臂之終端相對於模具底部移動以將經模塑橡膠物件自模具之空腔取出，可執行步驟3365。
在步驟3370中，凸片可視情況自橡膠物件移除。在本發明之一些實施例中，凸片可用於形成併入有橡膠物件之成品或至少可對併入有經模塑橡膠物件之成品物件的品質或效能無害。然而，若執行視情況存在之步驟3370，則可利用任何切割器件(諸如，刀片、剪刀或任何其他切割機構)以自橡膠物件切斷凸片。步驟3370亦可作為一般去毛邊過程之部分執行，該去毛邊過程將以其他方式用於自經模塑橡膠物件移除毛邊。該去毛邊過程可包 含使用研磨劑、翻轉腔室內之經模塑橡膠物件或其他機構及/或過程。
現參照圖34，提供模塑系統3400之另一實施例之側視圖。系統3400及系統100僅為根據本發明之態樣之系統之兩個實施例，且該兩者之元件可在根據本發明之態樣之其他系統中互換、添加及/或省略。模具3410可包含可藉由(例如)鉸鏈3415連接之模具底部3412及模具頂部3414。模具底部3412上之閂鎖3416可以可分離之方式嚙合模具頂部3414上之脊部3418以充當關閉機構，然而可使用任何類型之關閉機構。各種模具中之任一種可用於模具3410，且諸如鉸鏈3415、閂鎖3416及脊部3418之組件的存在、位置、組態及/或數目可變化。舉例而言，鉸鏈3415、閂鎖3416及脊部3418可完全省略或可用其他結構替代。在開放位置中時，模具3410可曝露空腔3420之至少一部分，且在關閉位置中時，模具3410可封閉空腔3420。
藉由至少部分分離模具3410之模具頂部3414與模具底部3412可進入空腔3420。空腔3420可包含對應於與所需要之橡膠部件之外形對應之大小、形狀及其他細節的部件部分3422。空腔3420可進一步包含自空腔3420之部件部分3422延伸至模具頂部3414之凸片外形3424。因此，空腔3420內之用足夠熱及/或壓力處理以遍佈空腔3420的足夠量之橡膠可填充部件部分3422及凸片外形3424兩者。可(例如)例如熱壓機3430提供熱及壓力，該熱壓機3430可包含下部3432及上部3434以分別施加熱及/或壓 力至模具3410之模具底部3412及模具頂部3414。
雖然各種機構可用於將分配器3450及/或夾持器件3460定位於系統3400內，但在本實施例中，說明六軸機器人臂3440。臂3440可提供可以可分離之方式附加至諸如分配器3450及夾持器件3460之工具的終端3442。舉例而言，連接器3452可將分配器3450接合至臂3440之終端3442。類似地，夾持器件3460可具有可用於在需要時將夾持器件3460接合至臂3440之終端3442的連接器3462。分配器3450及夾持器件3460可在需要時在臂3440之終端3442處互換，且在不使用時可保持在藉由臂3440可進入之機架3470上。雖然在圖34之實施例中說明具有可互換工具之單一臂3440，但根據本發明之態樣可使用潛在地具有永久或半永久附加之工具的多個臂。
分配器3450可將預定量之橡膠顆粒分配至空腔3420中。分配器3450可為(例如)例如臂3440可定位的，以在空腔3420內之第一位置處分配第一預定量之橡膠顆粒且在空腔內之第二位置處分配第二預定量之橡膠顆粒。替代地，橡膠顆粒可遍佈空腔3420。
可藉由計算器件3490控制用於臂3440之終端3442之工具的選擇、彼工具之定位、模具3410之狀態、熱壓機3430之使用及任何其他模塑參數。舉例而言，計算器件3490可操作以使臂3440將所附接之分配器3450定位於橡膠顆粒貯槽3480處以收納橡膠顆粒3482。此後計算器件3490可使臂3440將分配器3450 定位於空腔3420之至少一個位置上方及在彼位置或多個位置處分配預定量之橡膠顆粒。在分配器3450已在所需要之一或多個位置處分配所需要之量的橡膠顆粒後，計算器件3490可關閉模具3410且固定閂鎖3416。此後，計算器件3490可使模具3410定位在熱壓機3430內，以使得可向模具3410施加熱及/或壓力。雖然熱壓機3430可充當熱源，但任何類型之熱源將模具3410加熱至至少高於橡膠將硫化之溫度的一溫度。舉例而言，烘爐、感應加熱器、電阻加熱器等可用作熱源。在已消逝預定時間量後，計算器件可使模具3410至少部分地分離，以允許移除包含在空腔3420內之經模塑橡膠物件。在一態樣中，預定時間量為所需要之硫化時間。
為了自空腔3420移除橡膠物件，計算器件3490可使臂3440之終端3442在三個維度上移動(如藉由軸3445所指示)以將分配器3450返回至機架3470及附接至夾持器件3460。計算器件3490此後可將夾持器件3460定位在空腔3420內之橡膠物件之由凸片外形3424形成之凸片上方，以夾持凸片，及自空腔3420取出橡膠物件，如下文進一步所描述。
現參照圖35，說明根據本發明之態樣之適用的開放模具3410之實施例之俯視圖；在圖35之實施例中，模具3410具有第一空腔3420及第二空腔3530。第一空腔3420及第二空腔3530可(例如)對應於左鞋外底及右鞋外底，但可包含除鞋之外的其他製品的任何其他類型之一或多個部件。雖然在圖35之實施例中說明兩個空腔3420、3530，但根據本發明之態樣可在單一模具中 使用任何數目個空腔。視情況，模具3410之模具頂部3414可提供對應於模具底部3412中之空腔3420的另一空腔3520及對應於第二空腔3530之另一空腔3535，然而不需要提供模具頂部3414中之此等空腔3520、3535。
亦如圖35中所展示，第一位置3551可能已收納來自分配器3450(圖34中所說明)之預定量之橡膠顆粒。在分配器3450已藉由3440移動後，第二位置3552、第三位置3553及第四位置3554可進一步收納來自分配器3450之預定量之橡膠顆粒。基於空腔之形狀、大小及/或組態、所分配之橡膠顆粒之大小、量、黏著性或其他特性或出於任何其他原因，空腔(或多個空腔)內之位置之數目、位置及定位可變化，在該等位置處分配器3450分配預定量之橡膠顆粒。在一態樣中，顆粒分佈遍及空腔，而非在離散位置中。
現參照圖36，實施例模具3410已在空腔3420內之第一位置及第二位置處收納第一預定量之橡膠顆粒3651及第二預定量之橡膠顆粒3652。圖36中說明之橡膠顆粒3651、3652之量及位置僅出於例示性目的，且可根據相對於空腔3420之大小所示而變化。如圖36之實施例中所展示，模具3410之模具頂部3414如藉由箭頭3601所指示般關閉以將所分配之橡膠顆粒3651、3652封閉在關閉模具3410之空腔3420內。在圖36之本實施例中，當模具3410關閉以促進橡膠顆粒在模具3410之空腔3420內之分佈時，模具頂部3414將嚙合橡膠顆粒3651、3652。
現參照圖37，提供模具3410之橫截面視圖。模具3410已關閉且使用閂鎖3416固定。在圖37之實施例中，第一預定量之橡膠顆粒3651及第二預定量之橡膠顆粒3652已部分分佈於空腔3420內。毛邊通道在毛邊通道之左端3732及右端3734處可見。
現參照圖38，提供模具3410及熱壓機之橫截面視圖。具有下部3432及上部3434之實施例熱壓機3430已用於向實施例模具3410施加熱及壓力。施加至模具3410之熱及壓力足以使橡膠顆粒溶化及伸展以形成實質上填充空腔3420(部件部分3422及凸片外形3424兩者)的橡膠物件3810。熱及壓力亦可足以用於硫化。
現參照圖39，提供模具3410之側視圖。在預定時間量(例如足以允許橡膠物件3810固化之時間)之後，模具3410可打開，如藉由箭頭3901所指示。模具3410可打開以允許進入空腔3420以使用夾持器件3460脫模。在熱源加熱模具且模具已移動至開放位置後，夾持器件3460可夾持形成於橡膠物件中之凸片。藉由經由凸片3912對橡膠物件施加一力以自空腔移除橡膠物件，夾持器件可移除橡膠物件。
現參照圖40，提供模具3410之俯視圖。展示打開之模具3410提供進入第一橡膠物件3810及第二橡膠物件4030。凸片3912自第一橡膠物件3810延伸且凸片4032自第二橡膠物件4030延伸。
現參照圖41，實施例夾持器件3460已附接至臂3440之終端3442。臂3440已將夾持器件3460實質上定位於藉由模具3410內之部件部分3422之凸片外形3424形成於經模塑橡膠物件3810 中之凸片3912。
現參照圖42，實施例夾持器件3460已關閉以夾持自模具底部3412之部件部分3422內之經模塑橡膠物件3810延伸之凸片3912。如圖42之實施例中所展示，臂3440已開始將終端3442及夾持器件3460提昇遠離模具底部3412，以及將凸片3912連同其一起提昇。
現參照圖43，實施例夾持器件3460及臂3440之終端3442已在既不垂直也不平行於模具底部3412之方向4310上移動。由於固定至橡膠物件3810之凸片3912之夾持器件3460的移動4310，橡膠物件3810已部分自部件部分3422分離。
現參照圖44，實施例經模塑橡膠物件3810已完全自模具3410之部件部分3422移除。如圖44中所說明，空腔3420(部件部分3422及凸片外形3424兩者)已清空橡膠物件3810。若需要，模具3410及空腔3420可經清潔或以其他方式處理以用於額外模塑操作。
現參照圖45，說明包含具有凸片4512之第一橡膠物件4510及具有凸片4532之第二橡膠物件4530的一對橡膠物件。雖然根據本發明之態樣可形成任何數目之橡膠物件，但圖45之實施例為左鞋外底及右鞋外底。
現參照圖46，展示實施例修整器件4610。修整器件4610可如藉由箭頭4620所指示般移動以自橡膠物件4510切斷凸片4512。在圖46中所展示之實施例中，修整器件4610為經致動刀 片，但根據本發明可使用其他機構以自橡膠物件移除凸片。舉例而言，可使用切割模、往復刀片、剪刀、研磨去毛邊系統或其他機械系統自諸如經模塑橡膠物件4510之橡膠物件移除諸如凸片4512之凸片。可使用在自空腔移除橡膠物件4510之後自橡膠物件4510移除凸片4512之任何修整器件。
現參照圖47，實施例修整器件4610已自經模塑橡膠物件4510移除凸片4512。在一些實施例中，可能不需要在將經模塑橡膠物件併入諸如鞋之產品中之前自諸如經模塑橡膠物件4510之橡膠物件移除諸如凸片4512之凸片，但在本實施例中，已使用修整器件4610移除凸片4512。
在圖48之實施例中說明自第一橡膠物件4510及第二橡膠物件4530移除凸片4512、4532之結果。所需要之凸片4512、4532可回收或丟棄。可將第一經模塑橡膠物件4510及第二經模塑橡膠物件4530以及任何額外經模塑橡膠物件併入所需要之產品中。舉例而言，作為鞋製造過程之部分，第一經模塑橡膠物件4510可附加至中底結構、鞋面或其他鞋組件。
現參照圖49，說明具有終端3442之實施例臂3440，其中機架3470用連接器3452保持分配器3450及用連接器3462保持夾持器件3460。如圖49中所展示，臂3440可旋轉4910以將終端3442帶至機架3470以嚙合諸如分配器3450及/或夾持器件3460之工具。額外及/或不同工具可藉由機架3470或任何類似機構保持以藉由臂3440在計算器件3490之引導下用於執行根據本發明之 態樣的方法。舉例而言，可提供工具以清潔模具3410空腔3420，打開、關閉或以其他方式移除模具3410，交換模具3410(例如，換成不同模型或大小之經模塑橡膠物件)，或用於任何其他類型之處理以形成根據本發明之態樣的經模塑橡膠部件。
本發明之態樣亦提供用於形成經模塑橡膠物件之方法。一種方法可包含：在模具底部之空腔內之至少兩個位置處分配至少兩個預定量之橡膠顆粒；藉由將模具頂部附加至模具底部而關閉模具，模具頂部在附加至模具底部時接觸至少兩個預定量之橡膠顆粒；將關閉模具加熱至使至少兩個預定量之橡膠顆粒自離散位置遍佈至關閉模具內之空腔中的溫度，空腔包含自界定所需要之經模塑橡膠物件之形狀延伸的至少一個凸片外形，橡膠顆粒結合以形成具有經模塑橡膠物件及至少一個凸片所需要之形狀的中間橡膠物件；在已消逝預定時間量後，藉由至少部分地自模具底部移除模具頂部來打開模具；將夾持器件(例如，可定位機械臂之末端上的夾持器件)定位在中間橡膠物件之凸片上方，同時中間橡膠物件保持在模具底部中；用夾持器件夾持中間橡膠物件之凸片；使夾持器件及中間橡膠物件之經夾持凸片以非直角移動遠離模具底部，以將中間橡膠物件自模具底部剝離；及自中間橡膠物件移除凸片以形成最終經模塑橡膠物件。
上文僅以實施例描述本發明。可在不脫離本發明之範疇之情況下使用其他組態、設備件等。雖然尤其關於鞋及鞋組件(且更具體而言，關於用於鞋之橡膠外底)描述本發明，但根據本發 明可使用系統及方法形成其他類型之橡膠部分。雖然說明及描述本發明之實施例每橡膠物件具有單一凸片，但可在單一橡膠物件中形成多個凸片以允許橡膠物件在多個步驟中脫模(例如，以防止損壞易損壞的橡膠物件)或提供特定橡膠物件應使用一個凸片抵抗脫模之替代。
可經由一或多個計算器件根據本發明之方法來控制本發明之系統。根據本發明計算器件可用於執行電腦可讀程式碼以使電腦控制器件及系統(諸如但不限於本文中所描述之彼等器件及系統)執行本文中所描述之步驟。計算器件可經由諸如無線及有線之連接、經由網路連接等控制根據本發明之系統及/或組件。計算器件及保持在其上之記憶體中或從而可讀取的電腦可讀程式碼可調適以用於不同類型之經模塑物件及/或不同大小或數目之經模塑橡膠物件。舉例而言，執行電腦可讀程式碼以執行根據本發明之方法的計算系統可使得針對不同產品、不同產品大小等在不同位置處分配不同量之橡膠顆粒。以此方式，根據本發明之系統及方法可容易地處理不同大小之鞋部件、不同模型之鞋或甚至完全不同的產品。
100‧‧‧橡膠成形及脫模系統
102‧‧‧模塑站
104‧‧‧模塑站
106‧‧‧模塑站
108‧‧‧模塑站
111‧‧‧模塑站
113‧‧‧模塑站
114‧‧‧模塑站
116‧‧‧模塑站
120‧‧‧軌道
124‧‧‧漏斗
126‧‧‧橡膠分配站
130‧‧‧軌道
132‧‧‧機械臂
140‧‧‧固化橡膠物件
142‧‧‧固化橡膠物件
150‧‧‧修整及/或去毛邊站
160‧‧‧輸送機構
190‧‧‧計算器件

Claims (20)

  1. 一種用於形成經模塑橡膠物件之系統，該系統包含： 一模具，其具有一模具頂部及一模具底部，該模具頂部及該模具底部一起界定一空腔之一外部及一凸片外形，該空腔之該外部界定一經模塑橡膠物件之一大小及形狀，該凸片外形界定自該經模塑橡膠物件延伸之一凸片之一大小及形狀，該凸片外形至少部分位於該模具頂部中，該模具能夠處於至少曝露該空腔之至少一部分之一開放位置中及將該空腔封閉於該模具內之一關閉位置中；以及 一夾持器件，其配置為在該模具處於該開放位置中時進入該模具並夾持與該經模塑橡膠物件一起形成之該凸片，該夾持器件經由該凸片對該經模塑橡膠物件施加一力以自該模具移除該經模塑橡膠物件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其進一步包括一分配器，該分配器將預定量之橡膠顆粒分配至該模具的該空腔中，其中該分配器可定位以在該空腔內之一第一位置處分配一第一預定量之顆粒及在該空腔內之一第二位置處分配一第二預定量之顆粒。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該分配器基於重量分配該第一預定量之顆粒及該第二預定量之顆粒。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其進一步包含一修整器件，該修整器件在該經模塑橡膠物件自該空腔移除後自該經模塑橡膠物件移除該凸片。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該模具提供該凸片外形以使得該凸片與該經模塑橡膠物件之一邊緣一體形成及自該邊緣上之毛邊延伸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中自該經模塑橡膠物件移除該凸片之該修整器件包含在移除該凸片之同時自該經模塑橡膠物件移除毛邊的一去毛邊系統。
  7. 一種用於形成經模塑橡膠物件之方法，該方法包含： 藉由將一模具頂部與一模具底部聯合在一起以在一模具內界定一空腔之一外部及一凸片外形來關閉該模具，該空腔界定一經模塑橡膠物件之一大小及形狀，且該凸片外形界定自該經模塑橡膠物件延伸之一凸片之一大小及形狀，該凸片外形至少部分位於該模具頂部中； 藉由處理定位於該空腔中的橡膠顆粒而形成一橡膠物件； 藉由至少部分地將該模具頂部移動遠離該模具底部而打開該模具； 用一夾持器件夾持該橡膠物件之該凸片，同時該橡膠物件保持於該模具底部中；及 使該夾持器件及該橡膠物件之該凸片移動遠離該模具底部以將該橡膠物件自該模具底部分離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的用於形成經模塑橡膠物件之方法，其進一步包含自該橡膠物件移除該凸片及毛邊。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的用於形成經模塑橡膠物件之方法，其中該凸片實質上垂直該模具底部延伸。
  10. 一種用於形成經模塑橡膠物件之系統，該系統包含： 一熱壓機站，其具有經調適以收納一模具且施加熱及壓力至該模具之一模具開口； 該模具具有一模具頂部及一模具底部，該模具頂部及該模具底部一起界定一空腔之一外部及一凸片外形，該空腔之該外部界定一經模塑橡膠物件之一大小及形狀，該凸片外形界定自該經模塑橡膠物件延伸之一凸片之一大小及形狀，該凸片外形至少部分位於該模具頂部中，該模具能夠處於至少曝露該空腔之至少一部分之一開放位置中及將該空腔封閉於該模具內之一關閉位置中；及 一夾持器件，其配置為進入該熱壓機站，當進入該熱壓機站時，該夾持器件配置為在該模具處於該開放位置中時夾持在該經模塑橡膠物件中形成之該凸片，該夾持器件經由該凸片對該經模塑橡膠物件施加一力以自該空腔移除該經模塑橡膠物件。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該凸片自附接至該經模塑橡膠物件之一周邊的毛邊延伸。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該熱壓機站具有將該關閉位置中之該模具加熱至至少一溫度的一熱源，在該溫度下發生橡膠顆粒之硫化。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該夾持器件位於可延伸以進入該熱壓機站之一臂上。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其進一步包括一分配器，該分配器配置為在該模具處於該開放位置中時進入該熱壓機站並將預定量之橡膠顆粒分配至該空腔中，其中該分配器包含至少兩個杯子，該等杯子預先填充有該至少一預定量之橡膠顆粒，該等杯子將該等橡膠顆粒分配至該空腔中。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該至少兩個杯子中之一第一者在該空腔內之第一位置處分配該等橡膠顆粒且該至少兩個杯子中之一第二者在該空腔內之不同於該第一位置之一第二位置處分配該等橡膠顆粒。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該空腔界定該經模塑橡膠物件之一周邊且該凸片延伸超過該周邊。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該凸片外形自該模具頂部及該模具底部之一接合面延伸。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其進一步包含定位一分配器之一X-Y台。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其中該分配器在一第一位置處將一第一預定量之橡膠顆粒分配至該空腔中且在一第二位置處將一第二預定量之橡膠顆粒分配至該空腔中，該第一位置不同於該第二位置，且該第一預定量不同於該第二預定量。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的用於形成經模塑橡膠物件之系統，其進一步包含用於自該經模塑橡膠物件移除毛邊及該凸片之一去毛邊站。
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