一种基于鞋楦的鞋面3D打印方法及其设备与流程

本发明涉及鞋子制造领域，尤其是指一种基于鞋楦的鞋面3D打印方法及其设备。

背景技术：

3D打印，又称增材制造，属于快速成形技术的一种，是一种以数字模型档案为基础 的直接制造技术，几乎可以制造任意形状三维实体，通过运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，以逐层堆栈累积的方式，来构造物体，即“积层制造”。

现有技术中存在不少3D打印鞋子的工艺，本申请人曾于2017.12.18提交了发明专利一种3D打印鞋的设备及其使用方法（申请号CN201711367781.8），其包括鞋底打印装置；鞋面打印装置；热压打点装置，用于在鞋底上打点，并按照所打的点位将鞋面热压在鞋底上；3D打印涂胶装置，用于打印连接在所述鞋底与鞋面连接处的密封胶条以实现密封；所述鞋底打印装置与鞋面打印装置中的打印材料可以相同或不同。但是其采用的鞋面打印装置为传统的3D打印机，难以将同一个鞋面打印成由不同颜色组成。

技术实现要素：

本发明提供一种基于鞋楦的鞋面3D打印方法及其设备，其主要目的在于克服现有的鞋面3D打印技术难以将同一个鞋面打印成由不同颜色组成的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于鞋楦的鞋面3D打印方法，包括以下步骤：

1)通过计算机辅助在鞋底和鞋楦的基础上完成鞋面的设计，得到基于鞋底和鞋楦的鞋面三维图形，再将所述鞋面三维图形发送给控制台，控制台能够自动识别出鞋面三维图形中颜色不同的复数个内织三维图形；

2)将鞋底放置于工作台上，并且鞋底上侧放置有鞋楦；

3)工作台上方的视频摄像头自动采集所述鞋底和鞋楦位置信息，并发送给控制台；

4)所述控制台依据鞋底和鞋楦位置信息、鞋面三维图形控制3D打印装置在所述鞋楦上侧依次打印出不同颜色的鞋面内织，并使不同颜色的鞋面内织相互接触处、鞋面内织与鞋底的接触处均完成热粘合，鞋面打印完成，鞋面打印完成；

5)待所述鞋面干燥之后，将该鞋楦取出。

一种基于鞋楦的鞋面3D打印设备，包括

工作台；

控制台，其能够接收基于鞋底和鞋楦的鞋面三维图形；

视频摄像头，其用于采集位于所述工作台上的鞋底和鞋楦的位置信息，并发送给所述控制台；

3D打印装置，其包括驱动机构、复数个旋转加热喷头、复数个分别装有不同颜色材料的材料容纳盒，每个所述材料容纳盒均分别通过导料管与一所述旋转加热喷头连接，所述复数个旋转加热喷头分别与所述驱动机构传动连接从而能够在所述鞋楦上侧分别打印出不同颜色的鞋面内织，所述控制台与所述驱动机构控制连接。

进一步的，所述驱动机构包括用于分别驱动所述复数个旋转加热喷头上下移动的复数个上下调节组件、用于驱动所述复数个上下调节组件左右移动的左右调节组件、用于驱动所述左右调节组件前后移动的前后调节组件。

进一步的，复数个所述旋转加热喷头分别通过一滑块一与复数个所述上下调节组件上下传动连接，复数个所述上下调节组件均固定装设于一滑块二上，所述滑块二与所述左右调节组件左右传动连接，该左右调节组件固定装设于一滑块三上，所述滑块三与所述前后调节组件前后传动连接。

进一步的，复数个所述材料容纳盒均架设于所述滑块二上侧，并分别位于复数个所述旋转加热喷头上方。

进一步的，复数个所述材料容纳盒均为用于容纳TPU颗粒的TPU容纳盒，并且各个TPU容纳盒内的TPU颗粒颜色不同。

进一步的，所述TPU容纳盒上侧开设有进料槽。

进一步的，所述视频摄像头为CCD工业视觉相机。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

本发明结构简单、实用性强，通过设置视频摄像头和3D打印装置，使得3D打印装置能够在控制台的控制下依据视频摄像头采集到的位于工作台上的鞋底和鞋楦的位置信息，自动在鞋楦上侧分别打印出不同颜色的鞋面内织，解决了现如今同一个鞋面由不同颜色材料打印成型的技术难题，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中3D打印装置已经打印完第一内织时的结构示意图。

图3为本发明中3D打印装置已经打印完第二内织时的结构示意图。

图4为本发明中3D打印装置已经打印完第三内织时的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2、图3和图4。一种基于鞋楦的鞋面3D打印方法，包括以下步骤：

1)通过计算机辅助在鞋底1和鞋楦2的基础上完成鞋面3的设计，得到基于鞋底和鞋楦的鞋面三维图形，再将鞋面三维图形发送给控制台4，控制台4能够自动识别出鞋面三维图形中颜色不同的复数个内织三维图形；

2)将鞋底放置于工作台5上，并且鞋底1上侧放置有鞋楦2；

3)工作台5上方的视频摄像头6自动采集该鞋底1和鞋楦2位置信息，并发送给控制台4；

4)控制台4依据鞋底和鞋楦位置信息、鞋面三维图形控制3D打印装置7在鞋楦2上侧依次打印出不同颜色的鞋面内织31，并使不同颜色的鞋面内织31相互接触处、鞋面内织31与鞋底1的接触处均完成热粘合，鞋面打印完成；

5)待鞋面干燥之后，将该鞋楦取出。

具体到本实施例中，本鞋面三维图形是由三个颜色不同的内织三维图形组成，通过计算机辅助在鞋底和鞋楦的基础上完成鞋面的设计得到鞋面三维图形后，将鞋面三维图形发送给控制台4，控制台4能够自动识别出鞋面三维图形中的第一内织三维图形、第二内织三维图形、第三内织三维图形；视频摄像头6采集到鞋底和鞋楦位置信息，并发送给控制台4后，控制台4先控制3D打印装置依据第一内织三维图形在鞋楦上侧打印出第一内织311、再依据第二内织三维图形在鞋楦上侧打印出第二内织312、最后依据第三内织三维图形在鞋楦上侧打印出第三内织313，鞋面5打印完成；该第一内织311、第二内织312、第三内织313颜色互不相同。

参照图1、图2、图3和图4。一种基于鞋楦的鞋面3D打印设备，包括

工作台5；

控制台4，其能够接收基于鞋底和鞋楦的鞋面三维图形；

视频摄像头6，其用于采集位于工作台6上的鞋底1和鞋楦2的位置信息，并发送给控制台4；

3D打印装置7，其包括驱动机构71、复数个旋转加热喷头72、复数个分别装有不同颜色材料的材料容纳盒73，每个材料容纳盒73均分别通过导料管74与一旋转加热喷头72连接，复数个旋转加热喷头72分别与驱动机构71传动连接从而能够在鞋楦2上侧分别打印出不同颜色的鞋面内织31，控制台4与驱动机构71控制连接。

本发明通过设置视频摄像头6和3D打印装置7，使得3D打印装置7能够在控制台4的控制下依据视频摄像头6采集到的位于工作台5上的鞋底1和鞋楦2的位置信息，自动在鞋楦2上侧分别打印出不同颜色的鞋面内织31，解决了现如今同一个鞋面由不同颜色材料打印成型的技术难题，工作效率高。

参照图1、图2、图3和图4。驱动机构71包括用于分别驱动复数个旋转加热喷头72上下移动的复数个上下调节组件711、用于驱动复数个上下调节组件711左右移动的左右调节组件712、用于驱动左右调节组件712前后移动的前后调节组件713。

具体而言，复数个旋转加热喷头72分别通过一滑块一714与复数个上下调节组件711上下传动连接，复数个上下调节组件711均固定装设于一滑块二715上，滑块二715与左右调节组件712左右传动连接，该左右调节组件712固定装设于一滑块三716上，滑块三716与前后调节组件713前后传动连接。复数个材料容纳盒73均架设于滑块二715上侧，并分别位于复数个旋转加热喷头72上方。上下调节组件711、左右调节组件712、前后调节组件713均可以为丝杆传动机构，旋转加热喷头72、上下调节组件711的个数均为三个，分别用于打印颜色不同的第一内织311、第二内织312、第三内织313；并且三个上下调节组件711并排布置在滑块二715上，控制台自动根据需要打印的鞋面内织控制对应的上下调节组件711驱动其上的旋转加热喷头72下降至在鞋楦上打印。

参照图1、图2、图3和图4。复数个材料容纳盒73均为用于容纳TPU颗粒的TPU容纳盒73，并且各个TPU容纳盒73内的TPU颗粒颜色不同。每个TPU容纳盒73上侧均开设有进料槽731。使用时，将TPU颗粒通过进料槽731倒入TPU容置盒73内，TPU容置盒73内的TPU颗粒再通过导料管74传送至旋转加热喷头72热熔处理；TPU容置盒73上可装设有旋转卸料阀以控制TPU颗粒进入导料管74的数量，TPU颗粒进入到导料管74后，能够沿着导料管74自动落入到旋转加热喷头72内。

视频摄像头6为CCD工业视觉相机。CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD作为一种功能器件，与真空管相比，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。

旋转加热喷头72是用于3D打印机的常规部件，上电即可加热，还可根据需要在竖直面上进行旋转，TPU颗粒能够通过加热喷头加热熔化，再从喷头端部的微细喷嘴喷出进行打印。至于用来驱动旋转加热喷头72旋转的可采用传统的平面旋转机构，从而能够在滑块一714上进行旋转。具体进行打印时，是依次将鞋面内织的经线、纬线依次打印出，使经线、纬线相互交融，待其冷却干燥后，完成固化。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。