TWI842003B - 供在製造中使用的框 - Google Patents

Abstract

一種製造框包括一或多個對準突片。每一對準突片包括對準元件。所述對準元件與製造站處的對應對準元件相互作用，以由製造站識別框的定位及定向。所述框以相對於所述框已知的定位及定向對撓性材料進行支撐，進而使得製造站能夠依據框上與製造站上的對準元件的相互作用而推斷出框上的撓性材料的定位及定向。

Description

供在製造中使用的框

本發明是有關於一種用於在製造操作期間對材料進行支撐的框。更具體而言，本發明是有關於一種用於在一系列製造操作期間對撓性材料進行支撐的框。

本申請案的標的與名稱為「敏捷的製造程序與系統（AGILE MANUFACTURING PROCESSES AND SYSTEMS）」、申請號為107136824且在107年10月18日提出申請的申請案相關。

一些製造程序需要在實體上不同的製造站之間移動程序內（in-process）加工材料。此類站可執行循序操作，所述循序操作需要知曉材料的位置（location），需要將材料固定以防止其相對於製造站及/或相對於彼此而移動，及/或需要將各部件張緊。該些功能可藉由站特有的設備（例如與特定站相關聯的夾子、鉗子、銷或其他裝置）來提供，且可能是聯合視覺系統或人類操作員而達成，以幫助在每一製造站處視需要在加工材料上放置標誌（landmark）或確認標誌在加工材料上的放置。作為另一選擇，該些功能可由在特定站處對加工材料進行定位及操縱的人類操作員或機器人操作員提供。該些系統是笨重、複雜的，且尤其對於人類操作員而言，易於出現偏差、出錯且具有造成損傷的可能性。

本發明大體而言是有關於一種製造框。所述框可用於在一系列製造操作期間對材料進行固定。使用二或更多個不同的製造站可為有必要或方便的。當移動加工材料時，可有必要相對於製造站確定加工材料的定位（position）。舉例而言，必須將包括絎縫臂（quilting arm）的製造站相對於加工材料上的標誌（例如加工材料的邊緣或加工材料中的開孔）進行定位，以恰當地放置接縫。作為另一實例，必須相對於加工材料以特定方式對包括裁切工具的製造站進行定位及定向，以將材料恰當地裁切成與所期望圖案匹配。類似地，可期望將加工材料保持於特定張力下。舉例而言，可期望將部件保持於中性張力下或鬆弛的或拉緊的。所揭露的框可在所期望張力下對撓性加工材料進行固定。所述框可為剛性的及/或抗扭的，以防止加工材料的張力及/或位置在製造操作期間發生改變。

所述框可包括對準突片（alignment tab）。所述對準突片可具有對準元件，所述對準元件被配置成與製造站處的對應對準元件相互作用。各對準元件協作，以將框的定位及框上的任何材料的定位告知製造站。因此，對準元件可用於為製造站界定起點（origin）且相對於所述起點對加工材料進行定位。如此一來，所述框使得加工材料能夠在各製造站之間移動，而不必為了繼續進行循序操作而重新評估加工材料的定位或對加工材料進行重新定位。對準元件可足以在不對加工材料進行視覺檢驗或重新定位的情況下對加工材料進行定位。

在一些方面中，揭露一種供在製造中使用的框。所述框具有長邊及短邊。所述框具有由所述長邊與對置的第二長邊、所述短邊與對置的第二短邊界定的周邊。所述框包括自所述框的所述長邊延伸出的第一對準突片。所述第一對準突片包括對準元件。所述第一對準突片及所述對準元件使得能夠將所述框以已知的位置定位於製造站處，以使製造程序在由所述周邊界定的中心區域內進行。

在一些方面中，一種供在製造中使用的框包括第一框。所述第一框包括固定至所述第一框的多個第一磁性元件。所述第一框包括固定至所述第一框的多個第一銷，其中所述多個第一銷是圍繞所述第一框而定位以對跨所述第一框的中心區域延伸的材料進行固定。所述第一框包括延伸穿過所述第一框的第一開孔。所述框包括被配置成與所述第一框共延伸地配合的第二框。所述第二框包括固定至所述第二框的多個第二磁性元件。所述多個第一磁性元件與所述多個第二磁性元件被協作地定位以在呈所述共延伸配合構形時將所述第一框與所述第二框磁性吸引。所述第二框的密實部分被配置成當所述第一框與所述第二框呈所述共延伸配合構形時與所述第一框的所述第一開孔對準。所述框包括當所述第二框與所述第一框共延伸地配合時自所述框延伸出的對準突片。

在一些方面中，揭露一種在由框保持的材料的相對兩面上執行製造操作的方法。所述方法包括將所述框在第一製造站處定位成使得第一面是朝欲在所述第一製造站處執行的第一製造操作而定位。所述方法包括在自所述框延伸出的第一對準突片與所述第一製造站機械接合的情況下，將所述框在所述第一製造站處對準。所述方法包括在由所述框保持的材料的第一面上執行所述第一製造操作，其中所述材料的所述第一面與所述框的所述第一面是類似地被定向。所述方法包括將所述框在第二製造站處定位成使得第二面是朝第二製造站而定位，其中自所述框延伸出的所述第一對準突片與所述第二製造站機械接合。所述方法包括在由所述框保持的所述材料的第二面上執行第二製造操作。所述材料的所述第二面與所述框的所述第二面是類似地被定向。

以下更詳細地闡述所主張發明的該些及其他可能特徵。

對撓性材料（例如非織材料、織物及膜）的加工在製造期間可能是具有挑戰性的。所述材料可在自身上或自身之下折回、以非期望方式發生垂墜、使定位移位、或者以其他方式阻撓在製造期間將部件保持於特定位點或定向的努力。該些材料的移動可例如在部件之間的接縫或接合點、裁切線及美觀性上造成最終的缺陷。舉例而言，若材料未相對於裁切刀片按預期的那樣被定位，則部件可被裁切成錯誤的形狀或大小。作為另一實例，若由二或更多種材料形成的堆疊中的材料已折疊至自身上且未在縫紉針或絎縫臂之下經過，則所述材料可能未被接合至堆疊中的任何其他材料。不在應有定位被膠合或縫合的被不恰當定位的部件可由於錯位而為難看的或無功能的。

傳統上為了保持小的及/或撓性部件的定位所作的努力一直是繁瑣的，例如，此涉及部件至表面的基於真空或吸力的固定，涉及人類設備操作員或昂貴的視覺檢驗系統。該些方法中的一些方法可妨礙某些製造技術。舉例而言，配備有真空或吸力的表面相對於一台特定製造設備（例如縫紉機）的運作面積而言可為非常大的。密實的連續表面亦可對要求工件之下具有餘隙的一些裝置造成機械干擾，或者甚至會阻止在工件的背側上進行加工。

在一些方面中，揭露一種供在製造中使用的框。所述框具有長邊及短邊。所述框具有由所述長邊與對置的第二長邊、所述短邊與對置的第二短邊界定的周邊。所述框包括自所述框的所述長邊延伸出的第一對準突片。所述第一對準突片包括對準元件。所述第一對準突片及所述對準元件使得能夠將所述框以已知的位置定位於製造站處，以使製造程序在由所述周邊界定的中心區域內進行。

所述框可包括第二對準突片，所述第二對準突片包括第二對準元件。若存在，所述第二對準突片可以與所述第一對準突片的定向相同的定向自所述框的所述長邊延伸出。所述第一對準突片可距所述框的所述短邊在150毫米（mm）之內。所述第二對準突片可距所述框的所述第二短邊在150毫米之內。所述第一對準突片的所述對準元件可與所述第二對準元件是關於所述框的中心軸線被對稱地定位。所述第一對準突片的所述對準元件可與所述第二對準元件是關於所述框的中心軸線被不對稱地定位。所述對準元件可自所述第一對準突片突出。所述對準元件可為所述第一對準突片的至少表面中的不連續處（discontinuity）。所述框可包括用於將材料固定於所述框內的張緊元件。所述框可包括用於將材料支撐於所述框內的支撐結構。所述支撐結構可為不連續的。

在一些方面中，一種供在製造中使用的框包括第一框。所述第一框包括固定至所述第一框的多個第一磁性元件。所述第一框包括固定至所述第一框的多個第一銷，其中所述多個第一銷是圍繞所述第一框而定位以對跨所述第一框的中心區域延伸的材料進行固定。所述第一框包括延伸穿過所述第一框的第一開孔。所述框包括被配置成與所述第一框共延伸地配合的第二框。所述第二框包括固定至所述第二框的多個第二磁性元件。所述多個第一磁性元件與所述多個第二磁性元件被協作地定位以在呈所述共延伸配合構形時將所述第一框與所述第二框磁性吸引。所述第二框的密實部分被配置成當所述第一框與所述第二框呈所述共延伸配合構形時與所述第一框的所述第一開孔對準。所述框包括當所述第二框與所述第一框共延伸地配合時自所述框延伸出的對準突片。所述框可為直線性的。所述框可包含鋁或鋼。所述多個第一銷可包括至少40個銷。所述第一開孔可不延伸穿過所述第二框。

在一些方面中，揭露一種在由框保持的材料的相對兩面上執行製造操作的方法。所述方法包括將所述框在第一製造站處定位成使得第一面是朝欲在所述第一製造站處執行的第一製造操作而定位。所述方法包括在自所述框延伸出的第一對準突片與所述第一製造站機械接合的情況下，將所述框在所述第一製造站處對準。所述方法包括在由所述框保持的材料的第一面上執行所述第一製造操作，其中所述材料的所述第一面與所述框的所述第一面是類似地被定向。所述方法包括將所述框在第二製造站處定位成使得第二面是朝第二製造站而定位，其中自所述框延伸出的所述第一對準突片與所述第二製造站機械接合。所述方法包括在由所述框保持的所述材料的第二面上執行第二製造操作。所述材料的所述第二面與所述框的所述第二面是類似地被定向。所述框的定向可在所述第一製造站與所述第二製造站之間不改變。執行所述第一製造操作可包括相對於所述對準突片來設定起點。所述第二製造操作可包括在不對所述第一製造操作的放置進行視覺確認的情況下相對於所述對準突片來設定起點。

所述的製造設備及方法可用於製造多種產品及產品中間組件。舉例而言，製造框可用於生產服裝、外套、可穿戴配飾（例如帽子及圍巾）、一次性物品（例如鞋套及雨衣）、枕頭及其他家居裝飾品、以及其他含有紡織品、非織物、膜或其他薄的撓性材料的產品或產品組件。在一些方面中，所述設備及方法可用於生產鞋且更具體而言生產鞋幫。

甚至對於類似的鞋（例如，圖1中所示的各運動鞋），鞋幫的設計自製作角度來看亦可有顯著變化。舉例而言，雖然鞋100、120、140、160及180在形狀及結構上類似，然而其具有使得進行不同的製造程序成為必要或更加便利的設計元素。舉例而言，鞋100包括美觀性元素（可能為縫線、印花、或附加材料），以在鞋幫的腳踝開口下方及腳趾端處形成圖案。相較之下，鞋120在鞋幫的設計的大部分中包括近乎均勻的織物。鞋140包括在鞋幫的腳跟部分及腳踝開口部分處形成設計的附加材料。鞋160包括形成反差的材料，所述材料被縫入至鞋幫的腳趾端中且沿著鞋幫的足中區及腳踝開口區被縫上。並且，鞋180包括具有方向性圖案的單一材料，所述材料是以小的片塊組合而成以跨鞋幫形成多方向圖案。在該些設計中，即使鞋幫的大體圖案保持恆定，組合程序有時亦會有顯著變化。當然，隨著鞋的結構（鞋帶的定位，鞋舌的形狀及附接，滾邊（piping）、襯裏（lining）或鑲邊（edging）的存在或不存在等）的變化，在製造程序中所需的改變的次數及量值可迅速增加。

圖2示出可例如用於製作鞋幫或鞋幫的一部分的示例性製造框230。框230包括頂框200及底框220。頂框具有長邊270及短邊240。底框具有與頂框長邊270共延伸的對應長邊250及與頂框短邊240共延伸的對應短邊260。由於圖2所示的框是直線性的（或者因各隅角是圓角而為近似直線性的），因此頂框具有第二長邊270a及第二短邊240a，且底框具有對應的第二長邊250a及對應的第二短邊260a。然而，框可具有其他形狀，包括但不限於橢圓形、正方形、三角形、不規則形狀等。

視需要，框230可更包括定位於頂框200與底框220之間的支撐結構210。如圖所示，支撐結構210是柵格或網格，其可便於進行某些製造操作，例如針繡（needlework），如縫紉、刺繡、鑲邊等。視特定製造程序的要求而定，可期望具有不連續的表面，例如柵格或網格或者具有切口的表面，所述切口穿透框230的周邊內的區域的部分。在其他情況下，可期望具有密實的支撐結構210。舉例而言，支撐結構可便於進行加熱（藉由具有高的熱流率（effusivity）、高的熱傳遞係數，或者相反地具有低的熱阻（thermal insulance），藉由感應加熱，或者藉由其他方式）或冷卻，或者可充當用於音波熔接（sonic welding）的砧（anvil）。作為另一實例，支撐結構可為衝壓操作或壓花操作提供阻力。在又一些情況下，可不需要或不期望具有支撐結構210。如以下所述，支撐結構210可被設計成便於藉由積層沈積（additive deposition）在框230內形成材料。在其他方面中，框可組合有層疊於頂框200與底框220之間的材料205。材料205被示出為層疊於支撐結構210之上（即，距頂框200更近），但可定位於支撐結構210下面（即，距底框220更近），或者若不使用支撐結構210，則直接定位於頂框200與底框220之間。應理解，材料205是以單數形式被闡述，但在製造程序開始時或隨著製造程序繼續進行，材料205可以是多種材料的積層體（laminate）、不同的層或其他混合體。材料205可為柔韌性的。亦即，若材料205在其自身重量下懸垂，則在織物垂墜性測試（fabric drape test）中，所述材料將不會保持於平面的± 35°之內。

若被使用，則支撐結構210可為併入至產品中的傳統材料（亦即，支撐結構210可為起始材料205），或者支撐結構210可在對材料205進行加工及/或自框230及/或支撐結構210拆下成品部件或部件組件的過程中被毀壞，或者支撐結構210可為不併入至部件或部件組件中的可重新使用結構。示例性支撐結構210是由鐵氟龍（Teflon）及/或玻璃形成的編織膜。其他的非限制的可適合用作支撐結構的材料包括玻璃纖維、鬆撚繡花線（embroidery floss）、聚酯、有機棉、非織物、或其組合。若支撐結構210是具有低表面能且可克服墊片393、墊片390或墊片395（若被使用）而滑移的材料，則支撐結構210可藉由縫紉、熱結合、黏性結合等而接合至具有較高表面能的邊緣材料或者將不太可能克服墊片而滑移的紋理化表面。

如圖3A至圖3H中所示，框230可具有多種嵌入式結構。舉例而言，框230可包括一或多個頂出銷（ejection pin）300。在一些方面中，頂出銷300可存在於頂框200或底框220、或者頂框200及底框220中。如圖所示，底框220包括頂出銷300，而頂框200不包括頂出銷300。參考編號360標示出頂框200上的與頂出銷300突出的位置對應的平坦表面。如此一來，對頂出銷300施加壓力可藉由將頂框推離底框而將頂框與底框分離。

框230可更包括一或多個對準銷310。對準銷310可存在於頂框200或底框220中，或者以互補樣式存在於頂框200及底框220上（以使得頂框200與底框220能夠配合）。如圖所示，對準銷310自底框220的上表面突出，且對應於頂框200中的孔370。此使得頂框200的下表面能夠在對準銷310與孔370對準時與底框220的上表面齊平地安放。孔370可以但未必完全貫穿頂框200的厚度。而是，孔370在頂框200中的高度應與對準銷310相對於底框220的上表面的高度近似相同。各對準銷310被示出為具有彼此相同的形狀及大小，但可使用不同的對準銷。舉例而言，可使用高度及/或橫截面不同的對準銷，以確保各框是如所需要地定向。此外或作為另一選擇，各對準銷的放置可沿著框的一邊或沿著框的不同邊而有所不同。各對準銷的間距可沿著框230的周邊的一部分或沿著框230的整個周邊是均勻的，或者可相對框230的中心線（沿著x軸線或y軸線）是不規則及/或不對稱的。

可使用任何所期望數目的對準銷310，少則整個框存在一個銷或兩個銷，多則高達與框的尺寸相適合的數目的銷。在一些方面中，對準銷310可用於在框內將撓性材料進行定向及/或幫助將撓性材料固定。舉例而言，材料可具有開孔或可被加工成形成開孔，所述開孔與對準銷相配。在一些方面中，可期望具有相對高數目的銷，例如多於30個銷、或者至少40個銷或46個銷。對於一些加工材料及製造操作，少至2個銷即可起作用，或者8個銷或12個銷可起作用。可期望圍繞框230的周邊將對準銷310以介於60毫米與360毫米之間（端值包括在內）的間隔進行放置。若間隔是不規則的，則可期望將各銷放置成分隔開不大於360毫米。若所述銷是用於將材料在框內保持就位的主要固定機構，則銷的數目相對高可幫助防止材料在製造操作期間移動，其中定位的相對小幅移位—大約為毫米級—有時可能會在產品或產品組件中造成缺陷。對準銷亦可用於將支撐結構210（若被使用）對準。作為另一選擇，支撐結構210可在不將支撐結構210安置於對準銷上的情況下安放於底框220與頂框200之間，尤其但並非排他性地是在支撐結構210遍及框230內的區域350為均勻的（例如，均勻的網格或柵格、均勻的密實表面等）情況下。在支撐結構210是不連續的或具有不均勻圖案、進而使得支撐結構210相對於框230的放置對於位置確定而言較重要的情況下，將支撐結構210中的一或多個開孔安置於一或多個對準銷310上可為較有益的，如以下更詳細地闡述。若支撐結構210及/或加工材料205被安置於對準銷310上，則支撐結構210及/或加工材料205可安置於在框230上存在的所有對準銷310上，或者可僅安置於對準銷310的子集上。若支撐結構210及加工材料205被安置於對準銷310的子集上，則支撐結構210及加工材料205可安置於對準銷310的同一子集上、或者對準銷310的不同的子集上、或者對準銷310的交疊的子集上。

框可包括磁體320。磁體320可在頂框200與底框220中具有相反的極性，且可傾向於將頂框200固定至底框220。若使用磁體，則可期望使磁體具有足以在製造程序期間將框保持於一起的強度。若框欲被重新使用，則可期望使磁體具有足夠有限以可將頂框與底框分離的強度，以在加工完成之後拆下部件或廢料。此項技術中具有通常知識者應瞭解，該些界限取決於所使用的特定程序。舉例而言，與在進行一些裁切操作或針繡操作時相較，在進行衝壓操作或壓花操作時，磁體可需要更強。作為另一實例，與在使用氣動工具或機器來打開各框時相較，在人類操作員用手打開各框時，可期望使用相對更弱的磁體。亦可改變磁體的數目及間距，以達成底框220對頂框200的所期望吸引力。磁體的替代方案可充當框230的閉合件（closure），包括但不限於螺絲、螺栓螺母（bolt-and-nut）、夾具（clamp）、結扣（tie）、錨（anchor）、鉤環帶（hook-and-loop tape）、黏合劑以及相似者。磁體適合於進行高效的自動化框組合與拆解，如以下更詳細地闡述。

如圖3A中所示，框230可包括一或多個支座（stand-off）305。支座305可用於當頂框200呈配合構形（如圖3H中所示）時在頂框200與底框220之間的接合面398處形成固定的距離。使用支座305來形成固定的空間會防止材料205及/或支撐結構210在各框之間界定間距，進而得到一致性的框結構。由支座形成的距離可大於0且小於1毫米、或者介於1毫米與2毫米之間（端值包括在內）、或者大於2毫米，此視在框中使用的材料205及/或支撐結構210的性質而定。在不同的製造程序中或者對於不同的材料，可對原本同一個框230使用不同的支座305。

如在圖3C及圖3D中底框220的頂表面的分解圖中所示，所述框可包括墊片395。圖中示出墊片位於底框220的頂表面上，然而，墊片395可附裝至頂框200的底表面，或者在底框220的頂表面及頂框200的底表面上均可存在墊片395。墊片可為能夠壓縮的，且可用於幫助將支撐結構210及/或加工材料205固定於框內。作為另一選擇或另外，如圖3C中所示，頂框200（或底框220，圖中未示出）可沿著框的外表面具有凹槽或凹痕380。墊片390可被配置成以壓入配合構形安放於凹痕380中，如圖3D中所示。支撐結構210及/或加工材料205的一部分可至少局部地包繞於框230的外表面上，且墊片390可在支撐結構210及/或加工材料205之上安放於凹痕380內，如圖3D中所示。墊片395及/或390可用於幫助對支撐結構210及/或加工材料205進行固定，且可幫助在製造操作期間調節加工材料205上的張力。墊片可尤其適用於但非排他性地適用於在使用相對低數目的對準銷的情況下或者在為了容置一或多個對準銷310在加工材料205中形成開孔而使加工材料205可能易於撕裂或拆散的情況下，對加工材料205進行固定。在一些實施例中，可如圖3D中所示將單件式框230（即，不具有單獨的頂框及底框）與墊片一起使用，以將材料205及/或支撐結構210固定至框230，或者作為另一選擇，在一些情況下，可藉由使用墊片390將材料205及/或支撐結構210固定至底框220而僅使用底框220且不使用頂框200。圖3D中的墊片390被示出為實心桿，但可為空心的（例如，管），且可圍繞框230的周邊是連續或不連續的。可為墊片390（或者墊片395或墊片393）使用任何適合的材料，包括但不限於橡膠（包括乳膠、布納橡膠（BUNA）及腈橡膠）、聚丙烯、聚矽氧、金屬、發泡體、氯丁橡膠、聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）、聚碳酸酯、乙烯基材料、聚乙烯、耐綸（nylon）、聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）、熱塑性聚胺酯（thermoplastic polyurethane，TPU）、聚異戊二烯及其組合。

如圖3A及圖3B中所示，對準突片330自底框220延伸出。對準突片330可自頂框200或底框220延伸出，或者可定位於各框之間且藉由墊片395或390固定就位，或者可藉由圍繞頂框200及底框220中的一者或兩者進行壓入配合被固定就位，或者可以其他方式被固定至已組合框（例如，藉由螺絲、螺栓、黏合劑、油灰（putty）、磁體等）。對準突片330包括至少一個對準元件，且如圖所示，在對準突片330上包括兩個對準元件340a、340b。同一突片上的對準元件可為相同的或不同的類型（例如，銷、開孔、其他機械緊固件、黏合劑、鉤環緊固件等），且同一框上的不同突片上的對準元件可為相同的或不同的類型。

可使用多於一個對準突片330，其中每一對準突片330具有至少一個對準元件。若使用多於一個對準突片330，則附加對準突片可自框的同一邊（例如，長邊270、相對的長邊270a、短邊240、相對的短邊240a、或者底框220的對應的邊）延伸出或者自框的不同邊或自框的所有邊延伸出。若放置於同一邊上，則可接近所述邊的相對兩端而放置二或更多個對準突片330。舉例而言，長邊270或250上的第一對準突片可接近短邊240或260（例如距短邊在200毫米之內、或者距短邊在150毫米之內、或者距短邊在100毫米之內）而放置。長邊270或250上的第二對準突片可接近短邊240a或260a（例如距短邊在200毫米之內、或者距短邊在150毫米之內、或者距短邊在100毫米之內）而放置。若使用多於一個對準突片，則各對準突片可具有相同結構，且可以類似的或不同的方式被定向（例如，向上突出、向下突出、側向突出、向上開孔、向下開孔、側向開孔）。若使用多於一個對準突片，則對準突片及/或其對準元件可相對框230的中心線（在x方向上或在y方向上）是對稱的，或者可以不對稱的方式被定位。

對準元件可自對準突片330突出。舉例而言，對準元件可為銷或桿。不那麼顯著的突出部亦應起作用，然而，銷或桿可在對對準元件的接合中增加精確度。作為另一選擇，對準元件可為對準突片330的表面中的開孔或不連續處。對準突片330上的對準元件可由製造站上的對準元件接合。舉例而言，如圖5A至5B中所示，框230可具有兩個對準突片330a、330b，所述兩個對準突片330a、330b具有與製造站500上的對準元件520a、520b對應的對準元件。在對準突片上的對準元件是突出部的情況下，製造站上的對準元件可為製造站的表面中的開孔、不連續處或孔，所述開孔、不連續處或孔的大小及構形適於接納或接合對準突片330上的突出部。在對準突片330上的對準元件是開孔或不連續處的情況下，如製造站500上所示，對準元件520a、520b可為突出部（例如銷、桿），所述突出部的大小及定位適於接合對準突片330上的開孔或不連續處。可使用其他對應的對準元件來使對準突片上與製造站上的對準元件接合，包括鉤環緊固件、選擇性黏合劑（包括內聚黏合劑（cohesive））、螺母螺栓、螺絲等。基於銷的接合系統具有以下優點：相對精確—開孔的大小及形狀可適於接納特定銷且保持銷的定位幾乎沒有變化；並且相對快速地進行接合及脫離—銷被定位於開孔之上（或者開孔被定位於銷之上）且降入或滑入就位，或者自開孔中升起或遠離開孔以進行脫離。

可如圖4所示來準備框230以供在製造程序中使用。框230可由人類操作員手動進行準備。然而，可期望使用自動化程序來準備所述框。在此種情形中，可將框230放置於組合/拆解機器中，此被示出為組合/拆解程序400中的步驟410。可藉由組合/拆解機器上的對準元件來接合框230上的對準突片330，此被示出為步驟420。在步驟430處，可使組合/拆解機器中被配置成與框230中的一或多個頂出銷300對準的銷上升，以將頂框200與底框220分離，例如，藉由超過框230中磁體320的吸引力。若使用替代閉合件，則可需要附加的及/或同時發生的步驟，以使閉合件脫離，例如，藉由旋松螺絲或螺栓、解開結扣、鬆開夾具等。

在步驟440處，自底框220拆下頂框200。自底框220拆下頂框200是使得頂框200的下表面與底框220有距離。在一些情況下，此距離可僅足以在頂框200與底框220之間拆下或增添材料。在其他情況下，可將頂框200遠離底框220移動，或者將底框220遠離頂框200移動，或者甚至可自組合/拆解機器臨時拆下頂框200。在步驟450處，可自框拆下所述框中自先前製造操作而剩餘且不再期望留在所述框內的任何材料205及/或支撐結構210，若材料205及/或支撐結構210與對準銷310接合，則包括拆自對準銷310拆下。被拆下的材料可為來自先前製造操作的成品或成品組件，或者可為來自先前製造操作的廢料（例如，若在將框移動至組合/拆解機器之前，於製造站處已自框拆下了成品或成品組件）。當然，若框是新的或者框內不具有材料，則可不需要進行步驟450且視需要不需要進行步驟430及440。

在步驟460處，可將新的材料205及/或支撐結構210放置於框中。將材料205及/或支撐結構210放置於框中可包括將材料205及/或支撐結構210安置於框230中的一或多個對準銷310上。若來自先前製造操作的支撐結構210將被再次使用，則支撐結構210可在組合/拆解程序期間保持處於原位。若預期使支撐結構210在對框的組合/拆解期間保持處於原位，則支撐結構210可具有與框230對應的頂出銷或孔以便於打開框230，或者作為另一選擇，可具有孔或切口（例如，支撐結構210的周邊中的不規則處（irregularity）），以使得支撐結構在頂出銷或孔附近不存在且不會影響對框的打開。

一旦新的材料205及/或支撐結構210被放置於框上，便將頂框200配合至底框220（若使用頂框200）。亦即，可將頂框200放置於底框220中的對準銷310的頂部上，或者作為另一選擇，可將頂框200中的對準銷310放置於底框220上。可將頂框200抵靠底框220進行按壓。此種按壓可用於壓縮頂框200與底框220之間的任何墊片395、材料205及/或支撐結構210至足以使閉合系統接合，所述閉合系統（例如，磁體320）將在製造操作期間使頂框200與底框220保持於一起。在一些配置中，將不需要將頂框200與底框220按壓於一起。舉例而言，磁體或基於結扣的閉合系統可在不對框施加單獨的力的情況下將各框組件牽拉於一起。

頂框200可使用舌槽結構（tongue-and-groove structure）裝配至底框220中，如圖3F至圖3H中所示。如圖所示，在頂框200上示出的舌392裝配至底框220上的凹槽394中。然而，所述舌可被置於底框220上，且凹槽可被置於頂框200上。可在凹槽394內放置內墊片393。當將舌392在材料205及/或支撐結構210之上放置至凹槽394中時，內墊片393受到壓縮，以施加傾向於將材料205及/或支撐結構210抵靠舌392進行按壓的力，進而將材料205及/或支撐結構210保持就位。圖中示出內墊片393位於凹槽394的一個側壁上，但其可被放置於凹槽394的相對的側壁上，或者可在凹槽394的側壁中的每一者上放置單獨的墊片。作為另一選擇或另外，可將墊片393放置於凹槽394的底部處，然而，此種墊片可傾向於對舌392施加向上力（或者若舌392設置於底框220上，則對舌392施加向下力），並且可能會需要調整用於將各框固定於一起的壓入配合、磁體、結扣或其他閉合件，以適應所述向上壓力，進而防止各框趨向分離。作為另一選擇，可將內墊片393放置於舌392的表面上，即，在被放置於凹槽394中的舌392的任一側、兩側、底部或所有三側上。

若圍繞框230的外邊緣使用墊片390，則可在步驟490處將墊片390固定至外邊緣。固定所述墊片可涉及將材料205的及/或支撐結構210的部分包繞在框230上。如上所述，可將墊片390在材料205的及/或支撐結構210的包繞部分之上放置於框230中的凹痕380中。可在步驟460處對墊片390進行固定，作為將新的材料205及/或支撐結構210安置於對準銷310上的補充或替代。

當新的材料205及/或支撐結構210被固定且框230被閉合時，組合/拆解機器可使對準突片330脫離。可自組合/拆解機器手動地或機械地拆下框230。

圖5A中示出準備好用於製造操作的已組合框230，其中框230中固定有新的材料205。亦可存在支撐結構（圖中未示出）。作為另一選擇，可存在支撐結構210，而不存在新的材料205。舉例而言，可在積層沈積操作（例如三維（three dimensional，3D）印刷、擠製、噴射沈積等）期間使用支撐結構210，在此情況下，材料205最初不存在於框中而是作為利用框230執行的製造操作的一部分沈積於支撐結構210上。當然，可作為製造操作的一部分將其他材料放置於支撐結構210上，例如，作為製造操作的一部分將紡織品組件平放於支撐結構上。

圖5A至圖5B中示出已組合框230，在框的兩個對置長邊（例如，長邊270、270a及/或250、250a）上具有對準突片330a及330b。對準突片可被放置於方便於進行製造程序的任何位置。在一些情況下，可期望使各對準突片彼此間隔開，以防止對準突片共同地作為可使框230繞其旋轉的單個點。在其他情況下，可僅使用一個對準突片。對準突片330a及330b與製造站500處的對準元件520a及520b相互作用。如圖所示，對準突片330a及330b包括開孔，且對準元件520a及520b包括相對於製造站500的表面隆起的突出部，所述突出部可裝配至對準突片330a及330b上的開孔中。作為另一選擇，對準突片330a及330b可包括突出部，所述突出部裝配至製造站500上的開孔中。或者，對準突片330a及330b以及對準元件520a及520b可包括任何相容的、可以可逆方式接合的系統，例如螺栓螺母、螺絲、銷、鉤環、黏合劑（尤其但非排他性地為選擇性黏合劑，例如內聚黏合劑）、夾具、壓入配合機構等。若使用多於一個對準突片，則可對不同的突片使用不同的接合系統。舉例而言，第一對準突片330a可包括突出銷，且第二對準突片330b可包括開孔。作為另一實例，第一對準突片330a可包括壓入配合機構，且第二對準突片330b可包括螺絲。

當框230上的對準突片330a、330b與製造站500處的對準元件520a、520b接合時，將框相對於製造站500以已知的位置及定向進行定位，如圖5B中所示。在不另外進行檢驗或調整的情況下，可在框230的位置中以及間接地在固定於框230中的材料205及/或支撐結構210的位置中有把握地執行製造操作。如圖所示，製造站500包括絎縫臂510，絎縫臂510可用於進行縫合、刺繡、絎縫、或其他針繡。可基於框的已知位置及定向而以高精確度將此種針繡定位於材料205上。若期望，則視覺檢驗系統及/或人類操作員可驗證框230的定位、加工材料205的定位及/或特定製造操作的成果的品質。然而，應不需要使用視覺檢驗系統檢驗及/或人類操作員檢驗來確認框230或材料的位置或定向，並且視覺檢驗系統檢驗及/或人類操作員檢驗可以被省略或可被間歇性地使用，例如，對隨機選擇的部件使用或以任意時間區間或數量區間對部件使用。若期望，則視覺檢驗系統可被併入至獨立製造站中（例如，所述製造站處的製造操作是視覺檢驗），或者可作為一項補充性設備及功能被增添至（除視覺檢驗之外亦）執行另一製造操作的製造站。

圖6A至圖6E繪示可如何在一系列製造操作中使用框230。使已組合框230與第一製造站600接合。如圖6A中所示，第一製造站600包括旋轉式裁切工具605。圖中亦示出包括放置臂615的第二製造站610（圖6C）及包括絎縫臂510的第三製造站500（圖6D）。特定製造站處的製造操作的性質以及框被遞送至各種製造站的次序可基於所製造的產品或產品組件而變化。製造操作的非限制性實例包括放置（例如，仔細地對材料進行重新定位，或者可能除已位於框中的材料以外亦在框內放置新的材料）、接合（針繡、黏合劑施加、熱結合、高頻率熔接、超音波熔接、音波熔接等）、裝飾（染色、染料昇華（dye sublimation）、數位印刷（digital printing）、移印（pad printing）、熱轉印（heat transfer）、上漆（painting）、噴漆（spray painting）、修飾（embellishing）、針繡等）、施配（例如，黏合劑或修飾物，如人造鑽石或閃光物）、裁切、清潔、簇絨（tufting）、紋理化（texturizing）、拋光（polishing）等。可將不同的操作組合於單個製造站處。舉例而言，可將材料先接合且然後裁切成型，或者先裁切成型且然後鎖邊，而無需在實體上分離的製造站之間移動。

框230使用多個對準突片330（在圖6A中示出為自框230的同一邊延伸出）與製造站600接合。與對準突片的接合確認了框230在製造站600處是處於已知且穩定的定位。使用關於框大小、所涉及材料及任何先前製造操作的資料，製造站可相對於框界定起點，或者相對於任意起點確定框的定位並且繼續進行以執行位置特定的程序，而不必單獨地確認框230內的材料205的定位。亦即，可在無需視覺上或機械上確定材料205的定位的情況下精確地確定製造操作的定位。

當自製造站600拆下框230時，材料205已被修改成中間材料650，在本實施例中，中間材料650是已自材料205被局部地裁切（例如，劃刻），如圖6B中所示。可將帶有中間材料650的框230轉移至第二製造站610，如圖6C中所示。然後，使框230上的一或多個對準突片與製造站610處的對準元件接合。如前所述，製造站610可在不進行直接的視覺確認或機械確認的情況下推斷出中間材料650的定位。當製造站610處的製造操作完成時，製造站610使框230的對準突片脫離，框230現在對中間材料660進行固定。將框230移動至製造站500，其中製造站500與框230上的一或多個對準突片接合且執行製造操作，如圖6D中所示。在此實例中，製造站500提供針繡以併入在製造站610處被增添至中間材料650的一層，進而得到中間材料670。當製造站500處的製造操作完成時，製造站500使框230的對準突片脫離，框230接著可用於將中間材料670轉移至製造站640，如圖6E中所示。

製造站640可包括另一製造操作。製造站640可包括拆下及/或檢驗站，其中自框230拆下已完成的產品或產品組件，可能藉由將產品或產品組件自原始材料205的一部分切離。作為另一選擇或另外，製造站640可包括組合/拆解機器，以拆下產品、產品組件及/或非產品剩餘材料。製造站640可表示一系列其他製造操作，其中每一製造站接合框230上的對準突片、執行製造操作並使對準突片脫離。

圖7A至圖7B示出可如何將材料堆疊於製造框上。舉例而言，可使用支撐結構210。可在第一製造站處放置預先裁切的第一層710或者裁切並放置第一層710，得到了中間材料650。可在第二製造站處放置第二層720，得到了中間材料660。第三製造站處的針繡操作可留下縫線730，得到了中間材料670。如以下所述，製造可在框230及材料205的兩面上進行，進而使得可在支撐結構210下方具有第四層740。在此特定實例中，支撐結構210可為可拆下的，例如，當不再需要支撐結構210時，藉由對支撐結構210進行撕裂、溶解、損壞、熔化或昇華。支撐結構210可為易碎的、犧牲性的或可溶解的。支撐結構210亦可具有部件線、間隙、開孔等，此將使得已完成的部件或部件組件能夠自支撐結構210被拆下。層710、720、730及740組合以形成堆疊700，如圖7B中所示，在此實例中，堆疊700是藉由縫線730而被接合於一起。

圖8依據俯視圖示出各材料的示例性堆疊，其中材料205是在製造之前最初層疊於框中的基底材料。隨著其他層被增添，材料205在區域800a及800b中保持自堆疊的頂部可見。堆疊可包括結構性加強層830，結構性加強層830相對於產品中心附近的上覆層顯露出來。堆疊可包括裝飾層810，裝飾層810為產品的設計增添顏色或視覺多樣性。層810亦可具有結構性特徵，例如拉伸性或耐拉伸性、或耐磨性、或耐撕裂性。作為對不同的材料的複雜形狀進行層疊的結果，僅自三個材料層便創造出精巧的美觀性外觀。各層中的任一者的顏色或形狀的變化可在產品或產品組件（在此實例中，為鞋幫）的外觀中引起顯著的改變。並且，在製造期間，可使用依據一或多個對準突片330所確定的框230的位置而在不進行直接的視覺確認或機械對準的情況下將各層相對於彼此進行定位。

如以上所提及，所述的框可便於自框的兩面進行製造操作，或者換言之，在固定於框230內的材料205或支撐結構210的兩面上進行製造操作。在圖9中概述且在圖10A至圖10D中繪示在材料的兩面上進行的製造程序900。在步驟910處，將已組合框230定位於第一製造站1030處。如圖所示，框的正面（up-face）1010（以及框230內的材料205的對應正面1000）在第一製造站1030處面向上（圖10A至圖10B）。在此意義上，第一製造站在上面操作的面可為正面，因框可在第一製造站處很容易地被定位成使底框220面向上或使頂框200面向上。在步驟920處，藉由對框230上的對準突片330進行接合而將框230與第一製造站1030對準。在步驟930處，在材料的第一面上執行第一製造操作。儘管第一操作是在（或自）材料的第一面上執行，然而應理解，第一操作仍可接觸或影響材料的第二面。舉例而言，針繡可貫通兩個面，且將材料切穿亦可對材料的兩面產生作用。當第一製造操作完成時，製造站使對準突片脫離，且可自第一製造站1030拆下所述框。

可將框230定位於第二製造站處，此被示出為步驟940。在第二製造站處，可將框230定位成使框的正面1010向上950a（圖10D）或使正面1010向下950b（圖10C）。與在第一製造站1030處一樣，在步驟960處，藉由對框230上的對準突片330進行接合來使框230與第二製造站對準。在步驟970處，在材料的第二面1020上執行第二製造操作。若正面1000面向上，則此可涉及被配置成自框230下方進行加工的製造站1050（圖10D）。若正面1000面向下，則此可涉及被配置成在當前面向上的那一表面上進行加工的製造站1040（圖10C）。不論哪種方式，均可在不自框230拆下材料205的情況下對材料的第二面1020或反面（down-face）進行加工。使框230上的對準突片330脫離，則可自第二製造站1040或1050拆下框230。視需要，可在材料的任一面上執行附加製造操作。此可包括對一個面或兩個面增添層、增添表面裝飾或表面處理（例如，簇絨、拋光、打磨（abraiding）、增添閃光物、上漆或染色等）、或者自材料的一個面影響兩個面的程序，例如將材料切穿或一些針繡操作。

應理解，某些特徵及子組合具有實用性，且可在無需參照其他特徵及子組合的情況下加以採用。此是申請專利範圍所預期的且處於所述申請專利範圍的範圍內。

由於可在本發明的範圍內作出諸多可能的實施例，因此包括附圖在內的本說明應被解釋為是說明性的而非具有限制意義。

100、120、140、160、180:鞋 200:頂框 205:材料 210:支撐結構 220:底框 230:框 240:頂框的短邊 240a:頂框的第二短邊 250:底框的長邊 250a:底框的第二長邊 260:底框的短邊 260a:底框的第二短邊 270:頂框的長邊 270a:頂框的第二長邊 300:頂出銷 305:支座 310:對準銷 320:磁體 330、330a、330b:對準突片 340a、340b、520a、520b:對準元件 350:框內的區域 360:頂框的與頂出銷的位置對應的平坦表面 370:孔 380:凹痕 390、395:墊片 392:舌 393:內墊片/墊片 394:凹槽 398:接合面 400:組合/拆解程序 410、420、430、440、450、460、470、480、490、495、910、920、930、940、950a、950b、960、970:步驟 500:第三製造站/製造站 510:絎縫臂 600:第一製造站/製造站 605:旋轉式裁切工具 610、1040、1050:第二製造站/製造站 615:放置臂 640:製造站 650、660、670:中間材料 700:堆疊 710:第一層/層 720:第二層/層 730:縫線/層 740:第四層/層 800a、800b:材料的區域 810:裝飾層/層 830:結構性加強層 900:在材料的兩面上進行的製造程序 1000:材料的正面 1010:框的正面 1020:材料的第二面 1030:第一製造站

本發明參照附圖，在附圖中： 圖1繪示根據本發明各方面的多種示例性鞋。 圖2繪示根據本發明各方面的示例性製造框。 圖3A至圖3H繪示根據本發明各方面的示例性製造框的所選細節。 圖4繪示根據本發明各方面用於準備製造框以供在製造程序中使用的示例性流程圖。 圖5A至圖5B繪示根據本發明各方面的在製造框上的與製造站上的對應對準元件之間的示例性相互作用。 圖6A至圖6E繪示根據本發明各方面使用製造框所執行的一系列示例性製造操作。 圖7A至圖7B繪示根據本發明各方面的加工材料的示例性堆疊。 圖8繪示根據本發明各方面的加工材料的示例性堆疊。 圖9繪示用於在材料的相對兩面上執行製造操作的示例性流程圖。 圖10A至圖10D繪示在材料的相對兩面上執行的一系列示例性製造操作。

230:框

610:第二製造站/製造站

615:放置臂

650、660:中間材料

Claims (10)

1. 一種供在製造中使用的框，所述框包括：第一框，包括長邊及短邊：第二框，被配置成與所述第一框共延伸地配合，所述第二框包括與所述第一框的所述長邊共延伸的對應長邊及與所述第一框的所述短邊共延伸的對應短邊，所述第二框的上表面朝向所述第一框的下表面；對準突片，當所述第二框與所述第一框共延伸地配合時，自所述框延伸出；以及支撐結構，定位於所述第一框的所述下表面與所述第二框的所述上表面之間。
2. 如請求項1所述的框，其中所述框是直線性的。
3. 如請求項1所述的框，其中所述框包含鋁或鋼。
4. 如請求項1所述的框，其中所述支撐結構具有不連續的表面。
5. 如請求項4所述的框，其中所述表面具有切口。
6. 如請求項1所述的框，其中所述支撐結構包括柵格或網格。
7. 如請求項1所述的框，其中所述支撐結構包括編織膜。
8. 如請求項1所述的框，包括層疊於所述第一框與所述第二框之間的材料。
9. 如請求項8所述的框，其中所述材料層疊於所述支撐結構之上或定位於所述支撐結構下面。
10. 如請求項8所述的框，其中所述材料具有柔韌性。

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