补片放置方法及所制得的产品与流程
本发明涉及一种用于制造运动用品，特别是鞋子的方法和装置，以及通过这种方法制造的运动用品，特别是鞋或其一部分。
现有技术
每年制造和销售运动用品都会产生大量的新产品设计和产品性能。对于制造商来说，快速跟踪市场上的最新发展和/或展示许多创新产品是至关重要的。在这种情况下的运动产品是，例如多种型号，设计，生产选项，颜色，尺寸等的鞋，织物和附件。目前，大多数新产品在第一步中进行数字设计，三维计算机辅助设计和/或有限元分析系统(“3dcad”/“fea”)。
然而，为了将新产品推向市场，首先必须由数字设计手工制作原型。这通常在可能位于与负责产品设计的开发部门不同的工厂中进行。只有在装运和收到真实样品后，产品设计师才能进一步优化其数字设计，并将其返回工厂。重复该过程，直到样品具有所需的功能、外观、成本和质量，然后可以投放用于工厂中的连续生产。因此，它通常需要几个星期到几个月甚至几年，直到实现结果。
此外，整个开发链是非常不灵活的。因此，制造商只能对短期、时尚的市场趋势和需求作出缓慢的反应。由于cad/fea系统用于开发而获得的速度的优势，至少部分地由于世界各地的工厂的整体缓慢的生产过程而丧失。
解决这个总体问题的现有技术的制造工艺在图1中示意性地示出。可以看出，已知的方法开始于在卷上展开复合带，然后将其在传送带上切割成单独的带(步骤1)。然后通过配备有夹紧装置的机器人拾取条带(步骤2)。然后通过热活化每个条的可熔层以提供粘合(步骤3)，并且将条放置在二维或三维载体表面上(步骤4a和4b)。以这种方式处理多个条带，允许以分层方式组装包括这种条带的复杂产品。尽管现有的方法在一定程度上改进了制造效率和柔韧性，但是所得到的产品仍然有进一步改进的空间，因为多个条通常必须在附加的可能手工制造步骤中进一步加工以实现期望的产品。
例如，在美国专利us8,567,469b2、us2014/0134378a1、us5,427,518、us8,371,838b2、us7,182,118b2和us2005/0061422a1中，用于基于单独的材料片和相应的夹持装置制造产品的其它制造技术被公开。然而，这些方法也具有的产品所得非常有限的缺点，并且使用这些方法的复杂产品的制造需要大量额外的、可能手动的制造步骤。
另外的现有技术在de102013221018a1、us2015/0101134a1、us2014/0237738a1和us2014/0239556a1中公开。
因此，以现有技术为基础，本发明的目的是提供改进的制造方法和生产装置，其允许由单个材料片(也称为“补片”)以特定的柔韧性方式，迅速地、至少部分自动地，且优选地局部制造多个不同的原型，最终产品等。在本文中，本发明的另一个目的是允许对制造的物体进行快速且特别灵活的设计和/或功能改变。增加在短时间内改变运动用品的设计的能力将提供能够相应更多关于市场和/或顾客的需求的能力。
发明概述
根据本发明的第一方面，发明的目的至少部分地通过一种用于制造运动用品，特别是鞋的方法来实现。在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：以多个预定形状之一提供多个部件，并将多个部件放置在二维或三维载体表面上以产生运动产品或其一部分。
虽然本发明的优选实施方式在下文关于运动鞋描述，但是本发明不限于这些实施方式。相反，本发明也可以有利地用于其它类型的诸如运动服的运动用品，例如运动衫、衬衫、裤子、手套等，以及运动器材，例如球、球棒、曲棍球棒和球拍。
此外，通常可以想到，根据本发明的方法的实施方式基本上是完全自动的。然而，仍然可能涉及一定量的手动支持工作。换而言之，根据本发明的方法的实施例可以至少主要由机器人、机器人系统或自动化系统来进行和/或实施方式仍然可以包括一定量的人(支持)工作。机器人、机器人系统或自动化系统可以进一步配备有专门适于相应任务的硬件和/或软件，或者它们可以是通用机器。
有利地，本发明的方法允许以特别灵活的方式制造运动用品或其一部分。这是因为运动用品优选地基本上自动地由多个预定形状中的一种形状的单个部件组装而成。这使得能够制造由于所使用的部件的布置和形状而具有任何各种特性的运动用品，这相对于现有技术的方法是相当大的改进，现有技术的方法仅使用一个预定长度的简单材料带。应当注意，其上放置有部件以形成产品的二维或三维载体表面可以形成最终产品的一部分(例如，如果载体表面本身是最终产品的元件)，或者组装的部件可以从载体表面移除(例如，如果载体表面是托盘，织物，载体，可溶解的基底层或鞋楦)。
在一些情况下，载体表面可以由低热导率的材料构成。在一些情况下，对于用作载体表面和/或其上发生固结的表面的材料具有小于约25瓦·米·开尔文(w*m-1*k-1)的导热率可能是有益的。例如，在一些实施方式中，可能需要使用具有小于约1瓦·米·开尔文(w*m-1*k-1)的热导率的材料。此外，在一些情况下，用于输送材料(其上可能发生固结)的表面可具有低热导率。例如，可以在二维鞋帮的固结过程使用玻璃板。
在一些情况下，可能期望构造载体表面、其上发生固结的表面和/或运输装置，其上置有补片和/或部件的表面的不同区域中具有变化的热导率。这可以允许将热量受控地施加到补片和/或部件的某些区域。
优选地，多个部件包括至少一个补片，即一片材料。由多个补片组装的运动用品或其部分允许向运动用品提供各种各样的期望特性，例如增强、透气性、柔韧性、抓地力和/或更多，这将在下面进一步解释。附加地或可替代地，多个部件可以包括其他元件，例如结构元件(例如鞋跟帮、骨架、支撑结构、管或带)，外底部件(例如鞋钉、凸耳、外底或外底元件)，鞋带孔加强元件、中底元件、封闭机构(例如鞋带，系带结构或钩和环闭合系统)、条形码、质量保证代码(“qc代码”)，电子部件通信(nfc)芯片、射频识别(rfid)芯片、电动机、芯片组、天线、微芯片、接口、光源、电线、电路、能量收集元件、电池等)，传感器(例如压力传感器，例如舒适压力传感器、应变传感器、加速度计、磁力计或定位传感器，例如全球定位系统(gps)传感器)，机械部件或其任何组合。可以看出，本发明的方法允许在这些方面以有效和灵活的方式制造非常复杂的运动器材。
根据本发明的一个方面，提供多个部件的步骤包括使用可配置的切割装置切割多个补片。切割装置可包括激光源、刀、切割模、水射流、加热元件、溶剂、超声波装置或其任何组合中的至少一种。因此，补片可以在制造过程中“在运行中”生产。另外或可选地，至少一个补片能够以预切割形式提供。
例如，可配置切割装置可以包括激光源和用于控制由激光源发射的激光束的移动的装置，其中所述装置优选地包括至少一个反射镜。因此，这允许特别精确和准确的切割补片，因为从优选固定的激光器发射的激光束可以通过反射镜被有效地引导。
此外，可以使用激光切割以将图案赋予补片。例如，可以使用激光在补片上雕刻图案。特别地，胎纹沟槽，线和/或各种形状可以雕刻在补片中。
在本发明的另一方面，所述方法包括使用热和/或压力将所述多个部件固结预定时间的另外的步骤。因此，在上述方法中，已经将多个补片和/或其它部件放置在载体表面上之后，可以通过对多个补片施加热和/或压力来进行所谓的“固结”。这可以涉及两个或更多个步骤，这取决于所使用的材料。在一个实施方式中，可以最初安装在框架上的柔韧性膜(例如可拉伸的硅酮皮)被用于将补片和/或其他部件固定到产品，例如鞋。通过固结步骤，本发明的方法可以在不使用刚性包覆模制件或刚性阴模部件的情况下进行。
固化优选在40摄氏度至240摄氏度的温度下进行。此外，一些结构可以在55摄氏度至200摄氏度的温度范围发生固结。此外，可能存在，能够在范围为100摄氏度至180摄氏度的温度下进行固结的构造。可以控制固结期间的压力，使得压力在高于大气压0.1巴至10巴的范围内。在一些情况下，固结期间的压力可以控制在1.1巴和4巴之间的范围内。此外，固结期间的压力可以控制在约1.5巴至约2巴的范围内。例如，使用特别薄的补片，例如由胶带制成，可以施加更少的时间和压力，例如在1.5-2巴下，180摄氏度，持续60-90秒。
用于固结补片和/或其它部件的压力可以是施加到柔韧性膜的超压。因此，压力可以施加到已定位在补片和/或其他待固结的部件上方的柔韧性膜上。在一些情况下，负压可用于固结材料。例如，可以对补片施加真空以将柔韧性膜定位在补片上方，以及固结补片。
结果是制造过程显著简化，同时由于多个单独的补片和/或其它部件的固结，所获得的物品同时具有改善的坚固性。固结步骤可以是完全自动化的步骤。
在一些情况下，柔韧性构件可以放置在多个补片上。在一个方面，所述至少一个柔韧性构件在被施加到材料的多个补片上之前基本上是平面的。如果载体表面是二维的，例如工作台，桌子或平坦基底材料，则这种基本上平坦的柔韧性构件是特别适合的。然而，它也可以应用于三维载体表面。
在可替代方案中，柔韧性构件可以被预成形以至少部分地匹配要制造的运动用品的轮廓。这允许柔韧性构件的特别良好的配合，特别是如果补片已经放置在三维载体表面(例如要制造的鞋的鞋楦)上。
在任何情况下，如上所述，柔韧性膜可以例如包括硅树脂。通过使用柔韧性膜的固结可以包括对柔韧性膜施加压力和/或热。
所述方法可以包括从其上施加有柔韧性膜的多个材料补片抽出空气的另外的步骤。例如，载体表面可以位于配备有孔的工作台上，通过该孔可以在待制造的产品的底侧产生真空。在覆盖柔韧性膜之前，期间和/或之后从组装的补片抽出空气有利地改善了这些部件的固结。
此外，热可以施加到多个材料补片，其上具有柔韧性构件。例如，上述工作台可以是热台，使得不仅补片相对于彼此固结，使得补片的粘合性质增加。可以在使用柔韧性构件之前，期间和/或之后施加热量，以施加压力到补。例如，可以在施加压力之前对多个补片施加热。
在一些情况下，可以通过柔韧性构件向补片提供热量。因此，柔韧性构件可以提供热量和压力以巩固补片。
在本发明的另一方面，提供多个部件的步骤可以包括以下步骤：将材料从线轴、皮带、托盘和/或堆叠提供到运输装置上；使用切割装置从所述材料切割出多个部件，并且以自动化方式从所述运输装置中移除多余的材料。例如，材料的加工可以通过使用第一线轴提供材料，使用切割装置将多个部件从材料切割出，并且优选地通过使用第二线轴来移除多余材料。此使得切割之后多余材料自动移除的“线轴到线轴”过程可以完全地或至少部分地自动化，以提供相当大的效率改进。
在本发明的一些方面，多个部件和/或载体表面中的至少一个可以包括连接机构，使得静电力、化学和/或机械锁定能够运动用品的多个部件中的至少两个或一部分之间形成。例如，连接机构可以包括静电力、热熔性粘合剂、基溶剂的工艺，钩环紧固件或其任何组合中的至少一种。
在另一方面，所述方法包括优选通过加热来活化所述部件中的至少一种以获得补片和/或其他部件的坚固组合物的步骤。启动步骤可以在相应至少一个补片/部件被放置在载体表面上之前，和/或在多个补片/部件已经被放置在载体表面上之后进行。为此，粘合部件优选包含热熔性粘合。
在一个实施方式中，将多个材料补片放置在载体表面上的步骤通过自动夹持装置进行，这允许所述方法显着自动化。夹持装置可以包括一个或多个夹持器，其能够以模块化方式布置。因此，能够以灵活的方式提供夹持装置，其能够处理任何种类的补片，而不论其组成或形状。
如上所述，二维载体表面可以包括工作台面(在生产之后从其移除商品)或基本上平坦的基底材料，例如针织材料或中底(其变成所制造商品的一部分)。同样，三维载体表面可以包括工作形式，例如鞋楦，或者承载在工作形式上的基底材料。
在本发明的实施方式中使用的补片材料可以包括：金属、聚合物，例如聚氨酯(例如热塑性聚氨酯)、尼龙或本领域已知的其它聚合物，泡沫，例如膨胀泡沫、颗粒泡沫，纺织材料，例如针织物、无纺布、编织物等，钩环材料，合成皮革，涂覆材料，透明材料，有色材料，印刷材料，结构化材料，天然纤维，例如丝，羊毛，毛发例如骆驼毛，羊绒，马海毛等，棉花，亚麻，黄麻，洋麻，苎麻，大麻，竹，剑麻，椰皮等，皮革，麂皮，橡胶，编织结构或其任何组合。
在一些实施方式中，载体表面可以包括非织造材料或甚至由非织造材料构成，并且所述部件可以包括非织造材料或甚至由非织造材料构成。部件可以是补片。无纺材料可以通过吹制纤维的技术获得，其中将纤维挤出并吹向支撑表面，以粘在一起并形成无纺材料的薄层。
在一些实施方式中，载体表面和部件可以由相同的材料制成。部件可以是补片。因此，这种产品的再循环更容易，因为其可以仅包含一种材料。一些特定实施方式中，载体表面可以是非织造物，并且所述部件可以是与载体表面相同的材料的非织造物。
多个补片能够以向产品的给定区域提供一个或多个特性的方式设置。补片材料的相关特征可以包括但不限于增强、透气性、耐久性、抓地力、柔韧性、热塑性、粘附性、牵引力、耐水性、防水性、电导性、电阻或其任何组合(见下文实施例的进一步详细描述)。
此外，所述方法可以包括向多个补片提供至少一个附加元件的步骤，特别是至少一个结构元件，例如鞋跟帮、骨架、支撑结构、管或带、至少一个外底部件(例如鞋钉)、外底或外底元件，至少一个鞋带孔增强元件、至少一个中底组件、至少一个封闭构件(诸如鞋带、系带结构)、钩环闭合系统或其任何组合。因此，复杂的运动终产品的制造可以在很大程度上自动化。
在一些情况下，可以在多个补片和/或部件上放置涂层。涂层的放置可以在固结过程之前，之后和/或期间发生。用于补片产品上的涂层可以包括但不限于薄膜、箔、聚合物、膜、合成材料、天然材料和/或其组合。
在一些情况下，涂层可以对已经由补片和/或其它组件部分或全部制成的产品提供相对紧密和手套状的配合。当产品形成为鞋(例如足球鞋)时，涂层可增强触感，控制和增加鞋击打球的旋转，使球飞行期间产生更大曲率。通常，涂层可以为产品提供功能性质。例如，涂层可用于赋予耐久性，耐磨性或防水性，控制空气和/或水渗透性，减少拉伸，控制其它预定特性或其组合。
使用图像处理装置，例如一个或多个照相机和相应的图像识别软件，多个补片和/或部件中的至少一个可以在被放置在载体表面上之前被识别，这允许自动识别补片和/或部件的相应正确布置。
此外，可以想到的是，该方法实现至少部分自动化的“构思到产品”过程。为此，所述方法可以包括以下步骤：接收待制造的运动用品的设计说明，特别是计算机辅助设计(cad)文件(例如作为购买订单的结果)，基于设计说明自动生成制造计划，以及进行根据所述制造计划放置所述多个部件的步骤。通过将参考载体表面与实际载体表面进行比较，并且调整机器人和待放置的补片的位置，可以在2d版本中调整制造计划。由于这种可调节性，载体表面不必被放置成具有特定的定向。
在另一方面，本发明的方法可以包括通过图像处理装置识别载体表面，并且向控制器提供定位数据以调整多个部件中的至少一个的放置。视觉系统可以使用部件的轮廓来识别部件。当轮廓失真时，可以向控制器提供反馈以调整部件的定位。因此，多个补片可以被放置，以高精度放置补片。
基于设计说明自动生成制造计划，还可以包括生成点云以在承载表面上定位多个部件中的至少一个。特别地，点云可以用于将部件定位在3d鞋楦/鞋帮上。
在本发明的另一方面中，上述方法中的任一种可以在提供用于进行本发明方法的实施方式的装置中进行。在这种装置中，多个不同设计的鞋或其他运动器材可以几乎完全自动地制造，如上所述。
特别地，所述方法可以在可移动容器内部进行。特别优选的是，容器是至少部分透明的。这允许直接“现场”实施本发明的方法，例如在体育赛事或在销售店等。购买者然后可以将所需的鞋子模型直接“装配”在装置的位置处，或甚至预先经由因特网等，然后该模型由便携式制造设备制造。如果容器是部分透明的，则顾客甚至可以观看正在制造的鞋或货物。此外，该过程可以由视频捕获并且在数字媒体网络/频道中实况广播。
本发明的另一方面涉及使用根据本发明的方法的实施方式制造的运动用品，特别是鞋或其部件。
如已经重复提到的，在这方面，例如根据开发设计者的设计，穿着者的解剖结构或甚至根据顾客的意愿(例如通过互联网接收)，对待被单独定制或修改的多个鞋中的每一个都是可能的。
在一些实施方式中，可以利用分析工具，包括但不限于压力板、具有玻璃的照相机、赤脚跑步者的压力分布、测量压力分布的鞋垫、压力纸(诸如基于碳或油墨-微胶囊基的纸)、3d扫描、应变图(例如，aramis系统数据)、步态分析、运动分析、汗水图、足部模型等，以确定个体运动员的需要。来自这些分析工具中的一个或多个的输出可以用于开发针对运动员的个性化的设计。例如，可以使用由分析工具收集的数据来开发定制的外底、中底、鞋面和/或其组合。
对于运动员，可以形成外底和/或中底中的区域，其匹配运动员的需要，例如，诸如用于缓冲性、耐磨性、牵引力等的功能性质。例如，前脚掌跑步者可以不需要完全的橡胶外底。通过减少橡胶元件的数量，鞋的重量可以减小。在这一点上，应再次明确指出，对于本发明方法的实施方式，本发明装置的实施方式和/或本发明鞋的实施方式，本文公开的多个设计可能性可以根据具体需求彼此组合。本文描述的个体选项和设计可能性也可以被忽略，它们显现为对于相应方法，相应装置或待制造的鞋是非必要的，所得到的实施方式仍然是本发明的一部分。
根据本发明的发明构思的另一方面，一种制造运动用品的方法包括：(a.)选择基底层；(b.)选择包含至少部分可熔层的薄部件；(c.)将所述薄部件的至少一部分施加在所述基底层的至少一部分上，以便形成中间组件，使得所述可熔层至少部分地与所述基底层接触；(d.)第一固结步骤，在第一固结步骤期间，在第一温度下将压力施加到中间组件；和(e.)第二固结步骤，在第二固结步骤期间，在高于第一温度的第二温度。
所述部件可以是如上所述以及参考实施例性实施方式更详细描述的部件。
施加薄部件的步骤可以通过将多个部件放置在二维或三维载体表面上的步骤来实现，如上所述，并且将参照实施例性实施方式更详细地描述。
基底层可以是如上所述的载体表面，并且将参考实施例性实施方式更详细地描述。
根据本发明的发明构思的另一方面的方法克服了现有技术的问题，因为它在部件和基底层之间提供了非常坚固、稳定和耐用的结合。发明人已经认识到，现有技术方法的弱粘合通常是由于热活化粘合剂中的小气泡导致的，这导致不完全粘合，即由于气泡，部件和基底层之间的有效接触面积减小。此外，在机械应力期间，气泡可削弱周围的加强的粘合，因为它们倾向于重新定位，从而导致粘合剂与基底层分离。
本发明人意外地意识到，通过应用所要求保护的固结方法，可以基本上减少可熔层中气泡的形成。根据该方法，在第一温度下对薄部件施加压力。压力使得大多数(如果不是全部)气泡朝向薄部件的边缘移动，在那里它们最终消失。由于第一温度相对低(与第二温度相比)，可熔层基本上不软化或不熔融，并且不会仅弱粘附或粘附到基底层，使得气泡可以在薄部件和基底层之间自由移动。令人惊讶的是，这也发生在部件已经弱预固结时，例如通过向可熔层施加热，然后在所要求保护的方法之前的步骤中将部件施加在基底层上。因此，在第一固结步骤之后，基底层和薄部件之间的界面基本上没有气泡。
根据本发明的发明构思的另一方面的第二固结步骤，使得可熔层由于较高的第二温度而在一定程度上软化或熔融。因此，由于施加的压力，可熔层可以与基底层形成牢固的结合，与基底层的表面纹理无关。
因此，根据本发明的发明构思的另一方面的方法可以有效地减少在将薄部件接合到基底层时形成的气泡，形成牢固和耐用的接合。当部件至少部分地半透明时，由于在部件和下层之间没有气泡，最终组件的美观性也得到改善。
应当注意，在第一固结步骤以及第二固结步骤中，根据本发明，粘合剂层可以不完全熔化。如果可熔层是软化的，则其是充分的。在这个意义上，可熔层是“至少部分可熔化的层”。
此外，可熔层可以仅覆盖薄部件的表面的一部分。它不需要覆盖薄部件的整个表面。
薄部件的厚度可以小于其长度和宽度。根据本发明的发明构思的另一方面的方法特别适用于这种类型的部件，因为当将薄部件(例如补片)接合到基底层时通常观察到形成气泡。根据本发明的方法也是合适的，因为薄部件通常是透明的，因此需要清洁、美观地结合到下面的层。
在第一固结步骤中，施加到中间组件的压力的表面区域可以随着时间逐渐增加。因此，迫使气泡沿所产生的压力梯度的方向朝向薄部件的边缘运动。以这种方式，可以避免气泡甚至更可靠的至少减少气泡。特别地，通过这种方法去掉最大的气泡。例如，等压线可以随时间在部件上，且在一些实施方式中在组件上随时间推进。在使用凸形囊状物施加压力的情况下，等压线可以例如是圆形的。
在第一固结步骤中，可以首先将压力施加到中间组件的第一部分，然后施加到中间组件的第二部分。因此，可以迫使气泡从第一部分到第二部分，最后朝向薄部件的边缘推进。以这种方式，可以更可靠地避免或至少减小气泡。特别地，压力可以首先施加到第一部分，然后以连续方式施加到第二部分，例如沿着线性压力线，通过使用圆柱形装置施加压力，例如压延机。
第一温度可以与室温相差不超过50摄氏度。更具体地，第一温度可以与室温相差不超过20摄氏度。特别地，第一温度可以与室温相差不超过10摄氏度。第一温度可以高于室温。因此，在第一固结步骤中避免粘合剂层的完全软化或熔化，使得其不阻碍气泡的排出。气泡可以容易地在薄部件和基底层之间移动，并且被压力推进到薄部件的边缘，在那里它们最终消失。
施加到中间组件的压力可以保持在第一固结步骤和第二固结步骤之间。这避免或至少减少了在薄部件和基底层之间的新气泡的形成。
第一固结步骤和第二固结步骤可以在相同的设备上进行。这避免了对额外装置的需要并且减少了制造时间，因为可以省略将具有薄部件的基底层移动到另一装置的额外努力。
压力可以通过可膨胀囊状物施加。可膨胀囊状物有助于有效地“挤出”可熔层中的气泡。此外，可膨胀囊状物可适应中间组件的变化的高度，使得可以省略相应的高度调节。通常，可膨胀囊状物相对于施加压力和热量的其它装置(特别是刚性装置，例如热压机的刚性板)是有利的，因为即使当组件不是平坦的时候，囊状物对中间组件施加均匀的压力。例如，当存在例如除了单个补片之外的三个补片，与单个补片相比，堆叠的补片与刚性板相比将获得高压力，但是当使用囊状物时将获得与单个补片大约相同的压力。
在第一固结步骤期间，可以将至少一个接触层施加到中间组件。可替换的或另外的，在第二固结步骤期间，可以将至少一个接触层施加到中间组件。
接触层可以放置在中间组件和可膨胀囊状物之间，并且可以通过可膨胀囊状物施加压力到接触层。因此，接触层被夹在囊状物和组件之间，以将可膨胀囊状物的压力传递到中间组件。
接触层可以避免薄部件粘附到囊状物。此外，它可以保护囊状物免受诸如热熔物溢出的损害，从而提高其寿命。最后，如果接触层被损坏，例如如果在根据本发明的一系列的固结步骤之后，来自部件的一些材料(例如聚合物材料)在表面上累积，则接触层可以被快速改变，从而提高根据本发明的方法的制造效率。
在第一和第二固结步骤期间和第一和第二固结步骤之间，接触层可以保持与中间组件接触。这可以特别有利地与被保持的压力相组合以避免在可熔层中形成新气泡。
在第一固结步骤期间，接触层首次放置成与中间组件接触时，接触层可以处于第一温度，并且在第二固结步骤期间，接触层可以随后被加热到第二温度。因此，接触层可以为可熔层提供正确的温度，以实现根据本发明的方法的所述优点。这种方法还提高了制造效率，因为不需要改变加热装置(例如加热囊状物)的温度，便于在同一装置上进行两个步骤。由于当接触层与中间组件接触并且在加热装置的作用下加热之前，接触层处于第一低温，则进行根据本发明的制造的第一步骤。当接触层在加热装置的作用下最终加热时，进行第二步骤，而不去除接触层，因此潜在地不去除第一步骤和第二步骤之间的压力。此外，它还允许具有一个单个元件，例如加热囊状物，以进行施加压力和加热的功能，而不改变该单个元件的加热设置。
接触层可以是硅树脂层。硅树脂是不粘材料，从而避免接触层粘附到中间组件。此外，硅树脂也是柔韧性的并且可以适应中间组件的形状和表面结构，以进一步避免或减少可熔层中的气泡。
接触层可以是抗静电的。因此，中间组件和接触层之间的吸引力减小，使得当在接触层上形成静电荷并且接触层接近中间组件时，中间组件(或预固结组件)不会移位。例如，接触层可以包括金属电荷；接触层可以是包括金属粉末的硅树脂层。可替代地或组合地，根据本发明的装置可以包括适于排出在接触层上积累的电荷的静电荷去除装置。
囊状物可以被构造成被加热。例如，囊状物可以通过至少一个嵌入的加热丝来加热。这允许以相当直接的方式将热量传递到中间组件，而没有过多热量散失。
所述方法还可包括第三固结步骤，在该步骤期间，将高于第二温度的第三温度下的压力和热施加到中间组件，其中第三固结步骤在第二固结步骤之后进行。因此，在第三固结步骤中，可熔层可以最终软化或熔化至其最终牢固地粘附到基底层的程度。由于前面的两个固结步骤，可熔层中的气泡量被减少到最小，使得薄部件和基底层之间的结合非常强。实际上，第一固结步骤确保去除气泡，第二固结步骤确保部件在基底层上的良好密封，以避免任何再次出现的气泡，然后第三固结步骤确保薄部件与基底层的牢固结合。
在第三固结步骤期间，可以将至少一个接触层施加到中间组件，并且可以调整第三固结步骤的压力、第三温度和持续时间，使得通过施加接触来修改薄部件的表面纹理。因此，薄部件可以设置有特定的表面纹理，例如提供抓地力或特定视觉效果的纹理。纹理可以特别地通过与薄部件接触的接触层的表面的相应纹理来提供。
薄部件可以包括各种材料，例如合成或天然聚合物、皮革、织物、碳纤维、玻璃纤维等。
薄部件可以包括聚合物部件。特别地，薄部件可以包括聚合物的薄层或由聚合物的薄层制成。更特别地，薄部件可以包括或由热塑性聚合物的薄层制成。聚合物通常是应用于运动用品的部件的基底材料。然而，这种聚合物材料并不总是易于粘合到纺织基底层。因此，本发明提供了一种将这种聚合物部件牢固地粘合到基底层，特别是织物基底层(如针织物)的改进方法。
薄部件可以在第一固结步骤之前临时固定到基底层。特别地，可熔层可以暴露于一定温度，以便在进行第一和第二固结步骤之前将部件临时固定到基底层。也可以通过缝合(例如用可溶解的纱线)、焊接(例如超声波焊接)等方式临时固定部件。这种在先步骤允许例如将部件放置在基底层上，并且当基底层和部件被带到固结台时，避免其相对于基底层移动。以相同的方式，这种在先步骤还允许在基底层上放置多个薄部件，而没有部件相对于彼此或相对于基底层移动的任何风险，而其它薄部件被放置在基底层上，或者随后转移到另一制造台，诸如固结台。
薄部件可以具有使基底层的表面的至少一部分不被薄部件覆盖的形状。因此，薄部件可以被施加到基底层的目标位置。例如，鞋跟帮可以连接到鞋面的鞋跟部分。
在一些实施方式中，薄部件的表面比鞋帮的表面小至少2倍。更特别地，薄部件的表面比鞋帮的表面小至少10倍。
中间组件可以包括至少两个薄部件，每个部件包括至少一个彼此重叠的部分。因此，薄部件不仅可以结合到基底层，而且还可以彼此结合。
在一些实施方式中，中间组件可以包括至少两个薄部件，薄部件之一完全在一个或多个其它薄部件的顶部。此薄部件然后将不与基底层直接接触。
在一些实施方式中，至少一个第一薄部件，其包括在与该第一薄部件的第二面相对的第一面上的可熔层，该至少一个第一薄部件可以放置在基底层上，其第二面与基底层接触。由此，第一薄部件的第一面被放置在中间组件的向外的表面上。附加步骤可以包括放置第二薄部件使其至少部分地与第一薄部件的可熔层重叠。这样的实施方式允许第一薄部件和第二薄部件之间更好的接合。在一些实施方式中，第二薄部件的可熔层的至少一部分可以放置成与第一薄部件的向外定向的可熔层的至少一部分接触。
在一些实施方式中，中间部件可以至少部分地放置在薄部件和基底层之间。薄部件可以确保中间部件连接到基底层。
此中间部件可以具有不同的功能，例如填充、加强、防水、吸湿、制造目的等。因此，中间部件可以具有不同的性质，例如泡沫、塑料膜、无纺布、硅树脂等。
在一些实施方式中，在第二固结步骤之前，中间部件可以至少部分地位于薄部件和基底层之间。在一些实施方式中，在第一固结步骤之前，中间部件可以至少部分地位于薄部件和基底层之间。在一些实施方式中，可以在将至少一部分薄部件施加在基底层的至少一部分上之前，将中间部件放置在基底层上，以便形成中间组件。
在一些实施方式中，薄部件的熔化层可以施加到中间部件的至少一部分和基底层的至少一部分，以便在固结步骤之后结合到中间部件和基底层两者。其它实施方式中，薄部件的熔化层可以布置成围绕中间部件施加，而不施加到中间部件。或者，根据本发明的固结步骤可仅对薄部件的预定区域进行。由此，中间部件可以被封闭在基底层和薄部件之间。例如，薄部件和基底层可以在固结步骤之后形成袋，其中间部件可以由使用者插入和抽出。作为另一个实例，中间部件可以被封装在基底层和薄部件之间，使得其不能在如此形成的袋中移动或脱出。
在一些实施方式中，根据本发明的发明构思的此另一方面的方法可以包括除去中间部件的步骤。包括熔化层的薄部件可以放置在基底层上，其中间部件放置在薄部件的一部分和基底层之间。根据本发明的后续的固结步骤使得在直接与基底层接触的薄部件和基底层之间结合。薄部件的剩余部分因此结合到中间部件。如果中间部件随后被去掉，则薄部件的一部分不结合到基底层，因此在基底层和薄部件之间形成袋状结构。
特别地，可以选择当被连接到薄部件的熔化层时具有非常低粘附力的中间部件，例如具有硅树脂层的部件。这种中间部件有助于在固结步骤之后从中间部件分离薄部件。因此，中间部件用作罩，其避免薄部件和薄部件的表面的一部分中的基底层的结合。从而可以制造运动用品，其中薄部件通过一部分连接到基底层，但薄部件的另一部分不结合到基底层。这种薄部件可以例如用作侧向加强件和鞋带孔，容纳鞋带孔的部分不结合到基底层。
中间组件可以包括至少部分地与基底层的第一面接触的至少一个第一薄部件，和至少部分地与基底层的第二面接触的至少一个第二薄部件。基底层的第二表面与基底层的第一面相对。在本发明的这些实施方式中，可以放置薄部件，然后在基底层的每个面上固结。例如，非美观的部件可以放置在终产品看不到的面上，而美观部件可以放置在终产品的可见部分上。尽管如此，放置在基底层的第一面和第二面上的薄部件同时固结，从而限制了根据本发明的方法的步骤的数量。
基底层可以是织物。织物通常用于制造运动用品。例如，鞋帮通常由机织织物或针织物制成。因此，基底层可以是针织织物。根据本发明的方法特别适合于将薄部件应用于这种类型的织物。
第一固结步骤的持续时间可以在1秒和100秒之间，特别是至少5秒，例如约15秒。
第二固结步骤的持续时间可以在9秒至300秒之间，特别是约至少60秒，例如约160秒。
根据本发明的发明构思的该另一方面，固结步骤的持续时间可以被设置并且对于所制造的每个运动用品是相同的。可替换的，在任何固结步骤期间施加的持续时间和/或温度可以基于温度测量而对每个部件有所不同。这种温度测量可以在对中间组件进行第一步骤之前进行，或者可以在一个或多个，特别是每个固结步骤期间测量。可以用许多不同的方式测量温度，例如激光温度计、支撑表面中的嵌入式传感器等。此外，在任何固结步骤期间施加的持续时间和/或温度可以根据在中间组件上的薄部件的厚度和/或数量而变化。持续时间和/或温度也可以根据基底层的材料或施加到基底层的薄部件的材料而变化。可以基于所选择的标准(例如温度，厚度，材料等)计算要应用的持续时间和/或温度，和/或可以根据标准(标准)的值，基于将标准(标准)值的间隔与持续时间和温度相关联的表。
本发明的发明构思的另一方面涉及根据本文所述的方法制造的运动用品。因此，运动用品包括施加到基底层的薄部件，其中薄部件和基底层之间的结合有利地是非常坚固和耐用的。
本发明的发明构思的另一方面涉及一种用于制造运动用品的装置，包括：(a.)支撑表面，部件可放置在该支撑表面上；(b.)接触层；(c.)囊状物，其适于至少部分地朝向所述支撑表面偏移，且在比所述支撑表面的温度更高的温度下被加热，其中(d.)所述接触层可在第一位置移动，其中接触层被设置在支撑表面和囊状物之间，使得囊状物可以将热传递到接触层，并且可以使接触层与支撑表面上的部件相接触；和(e.)适于冷却所述接触层的冷却装置。
接触层可以通过被动热传导、热对流或通过主动装置而冷却。被动冷却的实施例可以是将接触层移位到某一位置，此处通过被动对流与环境大气接触而冷却。主动冷却的实施例可以是使接触层与冷却表面接触，和/或使冷却流体在接触层的管道中循环和/或主动对流(环境空气流)。
冷却装置可适于在被置于所述第一位置的两个后续步骤之间冷却接触层。因此，在与相同部件(例如，在不同位置)或与新部件接触之前，接触层被充分冷却。
冷却装置可以适于将接触层放置在其可以被冷却的区域中。特别地，接触层可以从由热囊状物施加的温度冷却下来。接触层可以冷却至室温。冷却可以允许使用接触层，用于中间组件上的进一步预固结的步骤。
接触层可以安装在皮带上以便移动。皮带上的这种设置在机械上相当简单，因为接触层可以通过简单的旋转运动辊轴来移动。
在一个实施方式中，装置包括第二接触层，并且第一接触层和第二接触层在第一位置和第二位置之间是可移动的，其中在第一位置，第一接触层而不是第二接触层设置在支撑表面和囊状物之间，其中在第二位置，第二接触层而不是第一接触层设置在支撑表面和囊状物之间。
这种设置具有的优点是，第一接触层可用于固结或预固结第一中间组件，并且随后第二接触层可用于固结或预固结第二中间组件，同时第一接触层冷却。第二层也将冷却，而第一层用于固结或预固结中间组件。因此，至少一个接触层被冷却，而另一个接触层被用于固结或预固结中间组件，使得工艺时间被减少，并且可以在每个时间单位固结或预固结更多的中间组件。
第二接触层可以被放置在某一区域，此处当第二接触层位于第一位置时其可以冷却。特别地，第二接触层可以从预固结温度下来，或由加热装置例如热囊状物施加的固结温度冷却下来。第二接触层可以冷却至室温。冷却可以允许使用第二层，用于与另一基底层和薄部件的另一预固结步骤。因此，可以进行根据本发明的发明构思的该另一方面的方法，其中首先通过接触层在与室温相似的温度下向中间组件施加压力，然后在更高的温度下通过升高接触层的温度而施加压力。
第一接触层可以放置在当处于第二位置时其可以冷却的区域中。特别地，第一接触层可以从由热囊状物施加的温度冷却。第一接触层可以冷却至室温。冷却可以允许使用第一层用于中间组件上的进一步预固结步骤。
第一接触层和/或第二接触层可以通过被动热传导、热对流或通过主动装置而冷却。例如，第一接触层和/或第二接触层可以与冷表面和/或冷或室温空气流相接触。
第一接触层和第二接触层可以安装在皮带上，以在第一位置和第二位置之间移位。更具体地，第一接触层和第二接触层可以沿着皮带，安装在相同的皮带上的不同位置处。在皮带上的这种设置在机械上相当简单，因为第一接触层可以通过简单的旋转运动轴辊与第二接触层相交换。
此外，根据本发明的设备也可以包括多于两个的接触层，从而使得：
-每个接触层冷却更长时间，例如这样的配置：其中一个接触层在一时间被用于进行固结，而同时其它接触层正在冷却，和/或
-更高的制造产量，例如这样的配置：其中两个接触层用于两个组件的固结，而同时另两个接触层正在冷却。
囊状物可以包括加热装置。因此，热量可以直接传递到第一和第二接触层。加热装置可以例如是用于使囊状物充气的热空气、红外灯和/或集成在囊状物中的电线。
囊状物可以被连接到固定主体，并且可以适于膨胀以使其与第一接触层和/或第二接触层接触。因此，通过第一和/或第二接触层，囊状物可以对设置在第一接触层和/或第二接触层下方的组件施加压力和/或热。
囊状物可以被连接到可以在第一位置和至少一个第二位置之间移位的可移动体，其中囊状物在第一位置比在第二位置更靠近支撑表面。因此，可以考虑部件的高度的变化。例如，在相当薄的部件的情况下，囊状物可以更靠近支撑表面，而在相当厚的部件的情况下，囊状物可以更远。因此，在这两种情况下，囊状物可以用相同量的空气或气体充气，以对第一和/或第二接触层施加相同的压力，并因此向部件施加相同的压力。特别地，可移动体可通过平移或旋转移位。
可替代的或另外地，支撑表面可以是可移动的或连接到可朝向囊状物移动的可移动体。
第一接触层和/或第二接触层可以在其/它们适于接触薄部件的表面的至少一部分上纹理化。因此，薄部件的外表面可以被纹理化。例如，足球鞋上的部件可以设置有纹理，例如线或点，提供抓握力以允许更好地控制球。
本发明的发明构思的另一方面涉及一种用于制造运动用品的设备，包括：(a.)第一站，其包括至少第一接触层和至少第一囊状物；(b.)第二站，其包括至少第二接触层和至少第二囊状物；(c.)可从所述第一站移动到所述第二站的支撑表面。
第一站和/或第二站可以是如上所述的装置。
包括两个站的装置可以允许在每个站中设置加热装置(例如热囊状物)的恒定温度。当使用根据本发明的方法进行第三固结步骤时，这种特征是特别有利的。因此，可以减少制造时间，因为不需要等待加热装置从第二温度升温到第三温度，并且从第三温度冷却到第二温度。
这种装置可以包括在每个站上独立交替的一组至少两个接触层或者在两个站之间旋转的一组至少三个接触层，使得每个接触层首先在第一固结台中，并且随后在第二固结站中使用，对于同一给定组件。
支撑表面可以适于使得包括放置在基底层顶部上的至少部分可熔化的层的部件可以设置在支撑表面上。
支撑结构可以是热绝缘的，以确保当从一个制造站转移到另一个制造站时，组件的温度不会下降太快。
支撑结构可以适于被加热。例如，其可以包括适于加热支撑结构的嵌入式加热电线。这种支撑结构可以有助于基底层上的薄部件的固结。
支撑表面通常可以是平坦的。因此，任何类型的大致平坦的部件可以与所述装置合并。然而，根据本发明的一些实施方式，其中使用柔韧性接触层和/或可充气的囊状物来进行根据本发明的制造步骤，该部件不需要是平坦的，并可以在不同区域具有不同厚度，同时仍然获得薄部件在基底层上的良好结合-无论其中放置薄部件的基底层的面积如何。
支撑表面可以包括至少一个凸表面和/或至少一个凹表面。因此，具有局部压花的二维运动用品或三维运动用品或其部件可以利用该装置制造。
支撑表面可以至少部分地纹理化。具体地，其上可放置部件的支撑表面的区域可以至少部分地纹理化。实际上，在本发明的一些实施方式中，中间组件可以包括在基底层上的至少一个薄部件，其被放置为与支撑表面相接触。因此，被放置为与支撑表面接触的薄部件的外表面可以被纹理化。例如，足球鞋上的部件可以设置有纹理，例如线或点，提供抓握力以允许更好地控制球，或者提供更好的抓地力。
附图简要说明
在下面的详细描述中，参考以下附图来描述本发明的当前优选的实施例和实施方式：
图1示出根据现有技术的补片放置的制造方法；
图2a-f示出可用于根据本发明的补片的各种形状；
图3a-t示出根据本发明的补片的各种说明性的实施例；
图4示出根据本发明的补片上的雕刻的胎纹沟槽的示例性构造；
图5示出根据本发明的补片上的雕刻图案的示例性构造；
图6示出根据本发明的用于制造运动用品的方法的实施方式；
图7示出根据本发明的刚性板对补片提供热和压力的示例性用途；
图8a-c示出使用根据本发明的柔韧性构件的可替代方案；
图9-12示出根据本发明的实施方式的其它示例性方法；
图13-16示出根据本发明的实施方式的示例性固结过程；
图17示出根据本发明的实施方式的用于自动移除多余材料的“线轴到线轴”的方法；
图18示出根据本发明的实施方式的多步骤补片切割的实施例；
图19示出根据本发明的实施方式的模块化夹持装置；
图20示出根据本发明的实施例的自动计算机辅助“构思到生产”过程；
图21示出根据本发明的实施方式的模式识别的实施例；
图22a-c示出根据本发明的实施方式的用于模式识别的示例性图形用户界面；
图23a-d示出根据本发明的实施方式的示例性生产室；
图24-26示出根据本发明实施方式的示例性设计文件；
图27-33示出用于生产根据本发明实施方式的产品的算法的说明性实施例；
图34示出根据本发明的实施方式的补片的实施例；
图35示出使用本发明的实施方式的方法制造的运动鞋的概述；
图36a-c示出根据本发明的实施方式的补片的材料的实例；
图37示出使用本发明的实施方式的方法制造的运动鞋的实施例；
图38示出使用本发明的实施方式的方法制造的运动鞋的实施例；
图39示出使用本发明的实施方式的方法制造的运动鞋的实施例；
图40示出使用本发明的实施方式的方法制造的运动鞋的实施例；
图41示出根据本发明的鞋帮结构的说明性实施例；
图42-44d示出根据本发明实施方式的鞋的其他实施例；
图45示出根据本发明的实施方式的补片在鞋上的示例性应用；
图46-52示出根据本发明的实施方式的鞋类的另外的说明性实施例；
图53示出根据本发明的用于制造运动用品的方法的实施方式；
图54示出使用本发明的实施方式的方法制造的外底元件的实施例和外底上的外底元件的构造的实施例；
图55a-b示出使用本发明的实施方式的方法将鞋外底元件定位在鞋上的夹持装置的实施例；
图56示出使用本发明实施方式的方法的用于定位中底的夹持装置的实施例；
图57-59示出根据本发明实施方式的鞋类的进一步的示例性实例；
图60示出使用本发明实施方式的方法制造的衬衫的实施例；
图61示出使用本发明实施方式的方法制造的文胸的实施例；
图62示出使用本发明实施方式的方法制造的文胸的实施例；
图63示出使用本发明实施方式的方法制造的文胸的实施例；
图64示出使用本发明实施方式的方法制造的文胸的实施例；
图65-73示出使用本发明实施方式的方法制造的衣服的实施例；
图74示出使用本发明实施方式的方法制造的球的实施例；
图75示出直接连接到附接有外底元件的缓冲元件的鞋帮表面的实施例；
图76示出使用边界框的坐标系的实施例；
图77示出根据本发明实施方式的使用袜形基底材料和二维鞋楦的补片放置的方法；
图78示出本发明的发明思想的一个方面方法的示例性实施方式的示意图；
图79示出本发明的发明思想的一个方面的效果的示意图；
图80示出本发明的发明构思的一个方面的方法期间，中间组件经历的温度和压力的图示；
图81示出在中间组件的表面处进行的温度测量的结果；
图82示出根据本发明的发明思想的一个方面的装置的实施方式的示意图；和
图83示出根据本发明的发明思想的一个方面的装置的另一实施方式的示意图。
具体实施方式
本发明的当前优选实施方式在下文中关于运动用品的详细描述中进行描述。特别地，本发明可特别用于如本文所述的鞋的制造。然而，如上所述，本发明不限于本文所述的实施方式。相反，本发明还可以有利地用于制造诸如运动服等其他类型的运动用品，例如衬衫、文胸、紧身裤、运动裤、手套等，以及运动器材，例如球、冰上曲棍球头盔，和保护装备，例如太阳镜、护目镜、高山运动的眼镜和/或球拍。
本文所称的“载体表面”是指用作补片的基础层的任何材料。例如，载体表面可以是鞋楦、托盘、板、基底材料，诸如纺织物、针织物、编织物、无纺结构，和/或其组合。
本文所称的“补片”是一片材料，其可以被放置和/或定位以形成某结构。补片可以具有任何形状，包括但不限于诸如多边形等的规则形状，例如矩形，圆形、三角形、五边形、六边形等，以及不规则形状，例如条和/或带。
图2a-e描述了可用作补片10的各种形状。如图2a所示，矩形元件可以用作补片10a。此外，补片10b可具有如图所示的圆形边缘。补片10c、10d可以具有不规则形状，其出于设计目的或功能目的，根据补片所要满足预定特性的所需的要求。图2b描述可以用作补片10e-m的另外的规则形状。
另外，图2c描述可以使用的不规则形状，其具有用作补片10n-u的节点12和细长元件14。区域中的高强度的节点12可以增加补片10q-t的强度特性。增加如图2c所示的细长元件14u的细长元件的长度，可以增加所得补片在特定区域中的拉伸性。因此，节点12和细长元件14的几何形状可以被设计成根据其所使用的材料而为补片10提供特定的预定特性。
因此，补片10在鞋的鞋帮上的效果可能受到补片10的几何形状以及用于构造补片10的材料的影响。如图2d所示，在某区域中使用多个补片可以赋予鞋帮或鞋的某个区域以特定性质，所述鞋或鞋帮通过鞋的设计或其将被使用的用途而预先确定。
补片10也可以用于设计功能。作为说明性的实施例，补片10可以被构造成如图2e所示的具体设计。补片10可用于装饰和/或个性化目的。因此，人们可以基于用户的个人偏好来选择补片10并将它们放置在鞋上。
图2f描述了尤其适于服装和鞋子的补片10的说明性实施例。如图所示，补片10可以提供有助于增强鞋带元件的孔的几何形状。例如，可以切割(预切割或在切割过程期间)补片以对应于基底材料中的开口，例如，如图2f所示的鞋带孔。在这种结构中，多个补片可以放置在基底材料上，使得孔在层中对准以产生加强的鞋带开口。使用本文所述的方法，可以使用基底材料和在该工艺期间放置的补片形成这种结构。在一些情况下，补片的放置可提供完成的结构，而不需要在创建开口之后的额外处理。其它类型的补片10可以是用于在鞋跟附近提供稳定性的有用构造。还有，其它补片10可以为鞋的脚趾提供额外的稳定性以及保护。
图2a-f是可被使用的补片10的说明性实例。由于补片10的要求，产品(例如运动用品、服装产品、文胸、裤子、衬衫、鞋面、鞋等)的要求以及所使用的材料，补片的设计可以变化。
补片的材料可以包括：金属(例如铝、钛等)；热固性树脂(例如聚环氧化物、环氧树脂)；热塑性聚合物，例如聚氨酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“pet”))、聚酰胺(例如尼龙)或本领域已知的其它聚合物；热塑性弹性体，例如热塑性聚氨酯(“tpu”)、聚醚嵌段酰胺(“peba”)等；泡沫，例如膨胀泡沫(例如乙烯-乙酸乙烯酯泡沫、聚氨酯泡沫)、颗粒泡沫(诸如膨胀型颗粒泡沫，例如膨胀热塑性聚氨酯(“etpu”)、膨胀聚醚嵌段酰胺(“epeba”)等)；膜(例如，膨胀型聚四氟乙烯等)；织物材料(例如针织物、非织造物、机织物等)；钩-环材料；纤维，例如碳或玻璃纤维(例如单向碳)，复合材料，例如片状模制复合材料(例如树脂中的玻璃纤维或碳纤维)、碳纤维增强聚合物、碳纤维增强塑料、碳纤维增强热塑性塑料)；带，例如植绒带、无纺带、部分透明带、彩色带、印刷带、结构带；天然纤维，例如丝、羊毛、毛发(如骆驼毛、羊绒、马海毛等)、棉花、亚麻、黄麻、洋麻、苎麻、藤、大麻、软木、木材、竹、剑麻、椰皮或类似物；皮革；麂皮；橡胶；硫化橡胶；编织结构或其任何组合。多个材料的补片可以用向产品的给定区域提供一个或多个特性的方式布置。
在一些情况下，可以将添加剂添加到用于形成补片10的材料中。特别地，可以将添加剂添加到补片材料中，以便有助于在补片过程中区分补片10。例如，视觉系统可以使用不同光源的组合(例如，紫外光源、背光源)、滤光器(例如紫外透射滤光器)、传送器(例如，透明、半透明或能够透射光的传送器)和/或照相机(例如，移除紫外线和红外遮光滤波器的照相机)以确定特定补片的位置。特别地，诸如颜料等的uv添加剂可以帮助区分补片，所述补片是半透明或具有类似于其它补片、材料和/或诸如载体、夹持器等的设备的颜色。此外，可以使用其它添加剂来帮助使补片的材料彼此区分。例如，可以影响补片10的可测量性质的添加剂、载体、诸如织物或基底材料等的基层，和/或部件可以用于帮助识别或移动这些元件。
例如，逆光可以被定位在传感器下方，所述传感器有助于载体表面(例如基体材料、补片和/或部件)的位置确定。特别地，逆光可以用于与能够投射光的传送器相组合，或用于与识别鞋帮位置的位置的照相机相组合。
在放置过程中，补片10可以放置在预定位置。在一些情况下，放置补片10可以包括将补片10结合到预定位置。补片10的结合是指将补片10放置在预定位置，使得在某些情况下减小和/或抑制从该位置的移动。结合可能由于化学或物理机制而发生。例如，连接可以是如下的结果：摩擦、粘附、结合、磁场(例如低频磁场)、静态力(例如静电负载)、钩环结构等和/或其组合。
用于补片10的材料可以根据材料的物理性质来选择或确定。例如，可以基于某些特性而选择用于补片的材料，所述特性包括但不限于耐磨性、牵引力、强度，例如拉伸强度、抗压强度、疲劳强度、冲击强度，弹性、塑性、电导率、透气性、强度重量比，熔融性、变形、颜色、透明度等的性质。
补片材料可以用具有各种厚度和/或宽度的轴辊的形式提供。例如，由聚合物制成的补片10的厚度在约10μm至5mm范围内。
补片10可以构造成单层。在一些实施方式中，可以使用多层补片材料。
补片10可以用于多层构造中。例如，具有40μm厚度的多个补片10可以选择性地修补到某区域中，以赋予鞋帮稳定性。例如，补片10的各个层可以在从约0.01mm至约10cm的范围内。
图3a-3t示出根据本发明实施方式的补片10的各种说明性实施。图3a示出由基底层16构成的单层补片10。在补片10中使用的材料的厚度可以在约0.01mm至5mm的范围内。
补片10可以是热塑性的，例如由tpu构成。用于补片的材料可以是相同或不同材料的单层或多层。可以基于补片10的预定要求来选择补片材料。作为说明性实例，补片材料可以包括tpu层和具有不同熔化温度的可熔层。在一些情况下，可熔层可以包括热塑性塑料，例如由tpu、聚酰胺和/或聚酯构成的热熔体层。例如，具有低熔化温度的tpu可以用作热熔体层。一些实施例可以包括可熔层，该可熔层具有与其所连接的层相同范围内的熔融温度。在一些情况下，可熔层的熔融温度可以在约20摄氏度至约240摄氏度的范围内。例如，可熔层的熔融温度可以在约40摄氏度至约200摄氏度的范围内。特别地，可熔层的熔融温度可以在约80摄氏度至约180摄氏度的范围内。
可提供具有集成热熔体层的补片材料，以便于层的构造，增加补片10的精确定位、减少补片10的移动、和/或增加适当固定层的可能性。例如，当将材料打补片时，使用具有至少一个整体可熔层的多层补片材料是优选的。特别地，使用带有不可熔和/或热敏感的材料的可熔层(例如热熔体层)，可以有助于确保产品以这样的方式构造：即满足产品所需的规格或预定特性。
图3b-3t是由多个层构成的补片的说明性实例。如图3b中所示，补片10可以由基底层16和可熔层18构成。可熔层18可以遍布基底层16延伸。例如，补片10可以由基底层16构成，所述基底层16由tpu和热熔体层18构成。作为说明性实例，补片10可以包括tpu和热熔体层两者，每个层可以具有约40μm的厚度。因此，具有这种结构的补片10可以具有约0.08mm的厚度。
在一些设计中，补片10的各个层的厚度可以变化。根据补片10及其构造的材料的用途，补片10可以构造成满足预定的厚度规格。例如，在层中使用的材料的已知性质可用于确定该层的厚度，以及确定应与其匹配的其它材料的类型，以产生具有预定必要特性的补片10。
在一些情况下，如图3c所示，可熔层18可以是不连续的，以元件20的形状。例如，可熔层18可以由不同几何形状制成，例如一个或多个点、正方形、网状物、无定形的形状(例如蜘蛛网)、线或专用于用途或设计的预定的几何形状。如图3c所示，可熔层18可以是热熔体层的一串的点。在一些情况下，可熔层18可以是透气的。如图3d所示，可熔层18可以包括位于载体表面22和膜24之间的多个元件20。可熔层18可以被定位成允许空气流动通过补片10。
补片10可以位于载体表面22上并且包括基底层16和可熔层18，如图3e所示。在说明性实例中，如图3f中所示，补片10可以包括可熔层18和位于载体表面22上的织物26。基底层16可以是tpu，其可用于改变补片10的物理性质，例如提供刚性、保持性、提供和保持补片10的形状，减少吸水率等。织物26可以出于各种原因选择，包括但不限于设计、物理性质(诸如抓地力、触觉、传导性、透气性)和/或设计。
多层补片10的进一步说明性实例在图3g和3h中示出。如图3g所示，补片10可以包括位于载体表面22上的可熔层18、基底层16(例如tpu)和织物26。如图3h示出，可替代构造包括位于载体表面22上的可熔层18、基底层16(例如tpu)、第二可熔层18'和织物26。载体表面可以是织物或基底材料，例如根据鞋帮所需的针织物。
一些补片10可以包括位于材料内的材料。如图3i所示，热固性材料28可以位于两层基底层16之间。以这种方式使用的热固性材料可以增强补片10。热固性材料可以包括但不限于：聚氨酯(例如聚氨酯聚合物)、硅树脂弹性体、橡胶、硫化橡胶、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯(“dap”)、环氧树脂、聚酰亚胺、氰酸酯或聚氰脲酸酯、聚酯树脂、乙烯基酯树脂等。
作为说明性实例，如图3j所示的补片可以包括：位于织物(其作为载体表面22)上的由tpu构成的基底层16、以及可熔层18和热固性材料28。
在一些情况下，金属(例如钢)可以位于tpu层之间的织物载体表面上。
图3k描述的另一个说明性实例示出，绝缘材料34位于载体表面22上。绝缘材料34通过可熔层18和基底层16保持位置。在一些情况下，绝缘材料可以赋予补片以缓冲性和/或保护其不受冲击。
如图3l所示，另一个说明性实例描述了泡沫材料36的应用，其位于在载体表面22上的两个热塑性材料基底层16之间。泡沫给予鞋的预定区域以缓冲性的有益效果。所用的泡沫材料可以包括但不限于膨胀泡沫材料，例如膨胀聚的，膨胀颗粒泡沫，例如膨胀热塑性聚氨酯颗粒泡沫(即“etpu”颗粒泡沫)、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯泡沫(“eva”)、软木等。
另一个说明性实例在图3m中示出，其描述位于载体表面22上的多层补片10，该多层补片包括可熔层18、无纺层38、顶涂层52和印刷层54。如图所示，顶涂层52可以包括聚氨酯涂层，印刷层54可以通过数码印刷而形成。
图3n描绘了位于载体表面22上的补片10——具有可熔层18、织物26和橡胶层56。如图所示，橡胶可以连续的遍及织物26。在一些可替代的说明性实例中，橡胶56可以不连续地放置在织物26上。
在一些情况下，可在组装补片10之前使各层活化。例如，图3o示出由熔化区58连接在一起的织物26和载体表面22。可以在将织物26放置在载体表面22上之前，加热织物26来形成熔化区58。例如，在被放置于载体表面22上之前，可以使用红外(“ir”)焊接加热织物26。
如图3p中所示，可熔层18可用于将各层固定在一起。图3p示出位于基部载体22和注射部件60之间的可熔层18。
在一些情况下，多层补片构造可以具有熔融温度不同的多个层。例如，补片10位于具有低熔点的热塑性聚合物的载体表面上，接着是织物和具有tpu的顶层。低熔点的热塑性聚合物层可以是具有低熔融温度的tpu。在一些情况下，出于洗涤目的，可熔层可以被选择为具有大于约40摄氏度的熔点。
补片材料的另一说明性实例可以包括围绕基底层(例如tpu)的多层热熔体材料。希望使用被设计为对于拉伸具有良好恢复性能的tpu，其具有热熔体材料的内层和外层。在一些情况下，这种构造可以包括另一外部织物层。
位于中底上的补片10上的另外的说明性实例在图3q-t示出。图3q示出直接固定在中底4上的外底元件62。例如，tpu外底元件62可以直接结合到由膨胀颗粒泡沫(例如膨胀热塑性聚氨酯颗粒泡沫)形成的中底4。
如图3r-t的说明性实例所示，可熔层18(例如热熔体层)可以用作中间层以将外底元件62连接到中底4。例如，使用可熔层18可以使不同材料彼此连接，所述不同材料例如缓冲材料，例如膨胀泡沫，例如乙烯-乙酸乙烯酯(“eva”)泡沫、聚氨酯(“pu”)泡沫等，膨胀颗粒泡沫、橡胶、织物、聚合物、合成物及其组合。例如，热熔体层18可以用于将外底元件62连接到中底4，特别是当这些材料不能很好地结合时。
图3r图解说明了可熔层18的使用，其可被用于将外底元件62结合到中底4。作为说明性实施例，热熔体层18可用于将橡胶外底元件62结合到中底4，该中底4由膨胀泡沫(例如乙基-乙酸乙烯酯或颗粒泡沫)或颗粒泡沫(例如膨胀热塑性聚氨酯颗粒泡沫)制得。
在一些情况下，使用可熔层，可以将橡胶元件或补片10结合到泡沫材料。作为说明性实施例，使用热熔体层，成型为橡胶外底元件的补片10可被结合到etpu的中底。此外，可熔层可以用于将其他材料结合到橡胶。例如，热熔体层可以用于将橡胶补片10结合到鞋面的织物。在一些情况下，织物材料可以用作补片10上的外层。或者，橡胶补片可以直接硫化到鞋帮、中底和/或外底的一部分。
图3s描述了使用可熔层18将织物26结合到中底4。例如，针织或编织的补片26可以使用热熔体层18而被结合到由膨胀颗粒泡沫(例如膨胀热塑性聚氨酯颗粒泡沫)形成的中底4。
图3t示出使用可熔层18将注射部件60结合到中底4。例如，使用热熔体层18，注射的支撑元件60可以被结合到由膨胀颗粒泡沫(例如膨胀的热塑性聚氨酯颗粒泡沫)形成的中底4。
根据所要结合的材料的性质，对于一些结构，热熔体层可能不是必需的。例如，由tpu制成的外底元件可以直接结合到由etpu构造的中底。
例如，外部的织物材料可以提供更好的光学特性，特别是数码印刷的织物，例如用于安全带，印刷的弹性带等的印刷带。
此外，可以放置补片10以形成具有受控拉伸/刚度的过渡区。
补片10和/或补片材料可以是非各向异性的。在一些情况下，对于补片10和/或补片材料可能有益的是具有沿着补片10和/或补片材料的轴线变化的特性。例如，可以构造补片10，使得补片10的特性沿着轴线变化。
在补片10上提供图案可以用于控制补片10的性质，例如可拉伸性、刚度、厚度、抓握力等。可以在补片10上雕刻图案，如图4、5、41所示。这样的图案的深度可以变化以改变补片的补片材料的物理性质。例如，雕刻的补片10可以被放置在从前脚到中脚的过渡处以允许膨胀。
在一些情况下，如图4中所示，胎纹沟槽64可被放置在补片10上。胎纹沟槽64可以影响补片10的拉伸，特别是通过允许垂直于胎纹沟槽64的额外拉伸。此外，在一些情况下，胎纹沟槽64或任何其他补片的雕刻设计或切口，可以增加补片10和任何相对表面之间的摩擦。例如，当与足球(即英式足球)接触时，足球鞋(即英式足球)上的雕刻补片10可以比在其表面上不具有结构的补片10具有更大的抓握力。
在一些情况下，在补片10上的雕刻图案66可以被提供以控制刚度或柔韧性，例如在如图5所示的脚趾区域附近。如图所示，胎纹沟槽62在放置在鞋头上的补片的脚外侧上更突出。这可以增加补片10和脚外侧上的鞋帮的柔韧性。
此外，诸如鞋跟区域的其它区域可以包括补片10上的部分雕刻以控制刚度。特别地，鞋跟区域可以受益于以使补片构造能够影响鞋跟区域的可拉伸性的方式而应用补片10。例如，补片10可以定位成允许或控制鞋跟的预定区域中的拉伸。特别地，鞋跟区域可以具有拉伸区域，该区域在跟腱附近具有若干补片10或可拉伸补片10以允许拉伸。相比之下，在跟腱的任一侧，补片10可以被用于控制拉伸并提供刚度。
此外，在鞋的鞋舌上或其附近使用的补片10可以被构造有胎纹沟槽或雕刻图案，使得拉伸从脚趾到鞋跟受到控制。
在一些情况下，补片可以具有附加材料，其被放置在顶部以赋予补片和/或所述运动用品以特性。例如可以在补片上印刷元件。或者，小的橡胶补片可硫化到鞋帮部分或其上的补片。
在一些实施方式中，载体表面可以具有已经被移除的部分。在一些实施方式中，可以添加补片10以加强载体表面的部分，例如基底材料。
在一些情况下，可以被施加补片10，并随后在鞋楦上被成形为3d形状。
图6示出根据本发明的制造方法的实施方式。使用该方法，补片10和/或其它部件10可以被制造，用于基本上自动化生产鞋帮、球壳体/胎体、鞋底等。
如在图6中可见，在步骤100中，通过切割装置7从线轴5或材料片(未示出)切割下补片10，并将其放置在运输装置12上。例如，运输装置12可以是皮带(例如传送带)，由织物制成的带，例如由在鞋帮、托盘、板等中使用的织物制成的带。用于运输装置的材料可包括但不限于柔韧性材料，例如织物或刚性材料，诸如金属、玻璃、陶瓷或类似物。
在一些情况下，运输装置可以由具有低热导率的材料构成。一些情况下，对于用作运输装置(固结发生于其上)的材料，可能有益的是具有小于约25瓦·米·开尔文(w*m-1*k-1)的热导率。例如，在一些实施方式中，可能需要使用热导率小于约1瓦·米·开尔文(w*m-1*k-1)的材料。例如，可以在三维鞋帮的固结期间使用热塑性鞋楦。
在一些情况下，运输装置可包括能够使补片从运输装置释放的释放元件。这可以减小移动补片所需的力。释放元件可以包括涂层(在运输装置上)、定位在运输装置上的推出销，或本领域已知的其它释放元件。作为说明性实例，推出销可以定位在运输装置内。可以在夹持补片之前启动注入销，以使得能够使用较小的力(由夹持装置提供)来拾取补片。
还可以想到，提供材料5的多个线轴以便同时提供不同类型的补片10。然后在步骤200中，通过夹持装置15单独地拾取补片10，并且启动补片10的粘合部件。粘合部件可以通过使用能量来启动。用于启动粘合部件和/或补片10的能量可以包括但不限于电磁能量，例如红外线、射频、紫外线、微波、热、声能(例如超声能量等)及其组合。
例如，在步骤300中通过红外“ir”灯17或类似的能量源17提供热量。可以控补片10的粘合部件的启动，使得仅粘合部件的一部分被启动以将补片10连接到载体表面。
具有粘合部件的补片10或部件10可以位于能量源附近和/或可以控制来自源的能量，使得仅粘合部件的一部分被启动。作为说明性实例，可以控制来自ir灯的能量，使得补片10的粘合部件被选择性地加热以仅启动粘合部件的一部分。
在特定实施例中，来自ir灯的能量可以被控制，使得仅对应于补片10中心线的粘合部件的那部分被启动。在一些情况下，可以启动对应于补片10的中心线的区域，以及在中心线的两侧上大约2.5mm处，使得启动区域的宽度为大约5.0mm。补片的启动也可以在约20mm的宽度上发生。例如在说明性实例中，中心线的两侧的启动区域可以在两个方向上延伸10mm。
基于几何形状，所选择的材料和/或补片和/或部件的功能，启动区域的位置、宽度、长度和/或形状可以变化。特别地，一些补片和/或部件可以具有对应于补片的整个区域的启动区域。在替代实施例中，启动区域可以是补片和/或部件的一部分。在一些情况下，补片和/或部件的启动区域可以对应于小于可用于结合的补片表面的约50％。在一些情况下，启动区域可对应于小于可用于结合的补片和/或部件的表面区域的约25％的面积。在特定实施例中，启动区域可以小于可用于与载体表面结合的补片和/或部件的表面积的约10％的面积。
例如，沿着补片的长度，启动区域可以具有小于约25mm的宽度。启动区域的宽度可以小于约15mm。特别地，启动区域可以具有小于约10mm的宽度。在一些情况下，补片的启动区域可以具有小于约5mm的宽度。
可以根据补片的几何形状来控制补片的粘合部件的启动区域。
在一些情况下，启动区域可以对应于与部件(尤其是补片)的载体表面接触的第一点。例如，启动区域可以对应于补片的中心线和/或中心点，其然后可以用作与载体表面接触的第一点。
在一些情况下，补片10邻近能量源的定位可以被控制，使得只有粘合部件的外层被启动以将补片10或部件结合到载体表面。
然后可以将补片10放置在二维或三维载体表面20上。步骤400a中示出平坦表面(例如工作台)形式的二维载体表面20，平坦基底材料(例如针织材料或中底)。步骤400b示出三维载体表面20，例如3d形状(例如鞋楦)。可以根据多个补片10所需而重复补片放置的过程。
在补片10已经放置在载体表面20上之后，通过使用柔韧性膜25(例如可拉伸的硅树脂表层)，在步骤500a和500b中，可选的进行固结。柔韧性膜25可以被成形为遵循载体表面20(例如鞋面)的轮廓。例如，对于在鞋楦20上形成的3d鞋面，柔韧性膜25可以基本上遵循鞋楦20的轮廓。重要的是注意到，本发明的方法不需要使用硬质包覆模、硬质阴模部件、或硬质鞋帮部分。
在一些情况下，硬质鞋帮可用于将补片固定在平的或2d运动用品上(例如鞋面、裤子、短裤、衬衫、文胸和/或运动衫)。作为说明性实例，硬质板68可以用于在固结期间给鞋帮上的补片10提供热和压力，如图7所示。
图8a-c示出固结步骤500a/500b的三种选择。在图8a中，在框架上的基本上平面的硅树脂表层25用作柔韧性膜。柔韧性膜25被放置在多个预先布置的补片10的顶部，所述补片10又布置在鞋帮20的顶部上，形成二维载体表面。在图8b中，使用上述预成形的硅树脂表层25，并将其放置在打有补片的鞋帮20(即具有预先布置的补片10的鞋帮)的顶部。
图8c示出另一选择，即使用加热的油囊状物25，其被放置在补片10的顶部上，起到类似于柔韧性膜的作用。
图8a-c还示出通过布置有部件的热工作台22，可选的对固结的补片10和柔韧性膜25进行加热。在补片10上使用热熔体层是这种情况下的一个选择，因为其允许快速周期时间，容易应用而没有溢出，并且热熔体分布均匀。其他热源也是可能的。为了进一步改善固结，可以通过工作台22从固结材料中抽出空气而产生真空，如通过从图8a-b中的从台22向下指向的箭头所示。
如图9所示，描述了补片处理的说明性实施例。从图9中可以看出，步骤400中，通过切割装置(未示出)从线轴5或材料片(未示出)切割下补片10并将其放置在载体表面22上。例如，载体表面22可以由织物制成的带，例如由用于鞋面、鞋帮、织物元件、中底、鞋楦等中使用的织物制成的带。
还可以想到，提供多个材料线轴5，材料的多个片和/或补片10，以便同时提供不同类型的补片10。然后在步骤200中通过夹持装置15单独的拾取补片10并且在步骤300中启动补片10的粘合部件。可以使用能量来启动粘合部件。用于启动粘合部件和/或补片10的能量可以包括但不限于电磁能量，例如红外线、射频、紫外线、微波、热、声能(例如超声能量等)及其组合。
例如，在图9所示的步骤300中，通过红外“ir”灯17或类似的能量源17提供热。粘合部件也可以单独提供。然后可以将补片10放置在二维载体表面22上。在步骤400中，示出形成平坦表面(例如工作台面)形式的二维载体表面22，平坦基底材料(例如针织材料或中底)。
在补片10已经放置在载体表面22上之后，通过使用柔韧性膜25(例如可拉伸的硅树脂表层)，在步骤500中可选的进行固结。如图9所示，柔韧性构件25可以结合到刚性构件68。刚性构件68可以用于移动柔韧性构件25，使得固结能够发生。
在一些情况下，根据所选择的材料、补片数量、材料厚度、产品上的补片和/或产品用途，可以控制在固结期间施加的压力和/或热，使得所施加的热和/或压力在数量和时间方面受控。
固结可以在40摄氏度至240摄氏度的范围内的温度下进行。此外，一些结构可以在55摄氏度至200摄氏度的范围内的温度下固结。此外，在范围为80摄氏度至180摄氏度的温度下进行固结的构造也可能存在。本文所述的温度可以是初始的膜温度。
可以控制固结期间的压力，使得压力在1巴至10巴的范围内。在一些情况下，固结期间的压力可以被控制在1.1巴和4巴之间的范围内。此外，固结期间的压力可以控制在约1.5巴至约2巴的范围内。例如，特别是薄补片，例如由胶带制成的薄补片，可以施以较少的时间和压力，例如在1.5-2巴下180摄氏度，持续60-90秒。
固结的多个层也可能影响粘合所需的时间。例如，在说明性实施例中，使用具有约180摄氏度的初始温度的膜连接四层的补片。此外，在另一实施例中，在180摄氏度下粘合五层的补片，在约90秒后完成固结。
在载体表面或用品上的材料补片也可以涉及将补片结合到相关表面的其它方法，即载体表面、另一补片和/或部件。如图10所示，描述打补片的方法的一部分的说明性实施例，其中载体表面22可以被选择并放置在运输装置30上。补片材料可以如上所述由卷轴上供应并且切割，预切割或提供在平板上并切下。如图所示，载体表面22(在这种情况下为基底材料)和/或运输装置30可使用充电装置70静电加载。补片10可放置在基底材料72上。由于基底材料72，补片10可以“结合”到基底材料72。这种静电结合可以允许基底材料和补片被移动而不改变补片在基底材料上的位置。在一些情况下，可以使用本文所述的方法固结补片结构。
在一些情况下，使用静态充电系统传递静电负载，该静态充电系统包括提供产生静电荷所需的电压的高压发生器和电极。充电电极可以用允许针对特定应用优化配置和/或形状的方式来设计。如图10所示，电极70可以放置在接地的运输装置30的上方或相对侧。在施加静电场之后，基底材料将临时被固定或结合到载体的接地表面。此外，附加片可以位于基体材料上并使用静电电荷固定。如图10所示，补片10可以放置在基底材料72上，从而结合到基底材料。因此，补片不会滑动或改变位置。在一些情况下，可以使用防静电泡沫材料，其允许与基底材料完全接触并且有助于分散静电荷。
图11说明使用静电力将材料打补片的另一说明性实施例。特别地，载体表面22放置在运输装置30上。如图所示，载体表面22可以是基底材料72。使用包括电极74和人工接地76(例如虚拟地面、抗静电条)的充电装置，载体表面22和运输装置30被电加载。这允许放置在载体表面22上的补片10的定位和结合。在一些情况下，可以使用静电粘附来放置和结合多个补片。这种情况下，抗静电杆用作接地。可以使用本文所述的固结方法进行最终固定。
在一些情况下，在固结过程之前、期间或之后，卸掉最终产品可能是必要的。
图12示出取回补片10的夹持器15。在这种情况下，载体表面22可以既用作基底材料72又用作运输装置的材料。夹持器可以用于选择和定位补片10。此外，补片10可以放置在基底材料72上，同时电荷由电极74、74'递送。因此，补片可以例如放置在载体表面(例如鞋帮的基底材料72)的外表面或内表面。
使用静电粘附将补片定位和结合到基底材料和/或载体表面，可以通过消除方法的步骤来减少用于构造产品的周期时间。此外，其允许在一些情况下灵活地将补片定位在鞋帮的两个表面上。
为用品打补片可以包括组合本文所述的用于将补片放置和结合到载体表面或基底材料的一个或多个方法。在一些情况下，可能期望的是，将使用静电负载的补片与包括使用启动补片的方法相组合。例如，基底材料可以静电加载，并且使用静电负载放置补片。可以使用补片的粘合部件的启动来放置附加的补片。这种构造可以是有用的，例如当基底材料是同时用于载体表面和运输装置的织物带时。这种配置可以允许在基底材料的两侧上放置和结合补片。此外，这种构造可能是有利的，其使用的一些材料和/或构造不利于结合到载体表面或另一表面(使用静电负载)。
在将补片10定位在载体(例如基底材料或3d形式)上之后，补片10可使用固结方法结合或固定。
在补片10已放置到基底材料上之后，可通过使用柔韧性膜(例如可拉伸的硅树脂表层)可选地进行固结步骤。如图13所示，柔韧性构件25可以结合到刚性构件78。刚性构件78可以用于移动柔韧性构件25，使固结发生。区域80可以被加压，使得柔韧性构件25基本上形成符合固结的材料的形状。此外，区域80中的压力可以被控制，使得在固结期间基于所选择的材料将预定压力施加到补片以预定时长。在一些情况下，可以使用柔韧性构件25向补片10提供热量。在其他情况下，刚性构件78可以向补片提供热以使它们固结。此外在一些情况下，可以通过载体表面和/或由载体表面提供热。
补片材料可以如上所述在卷轴上供应，并切割、预切割或提供在平板上并切割出。
图14描述可以用于固结补片的进一步固结方法500的说明性实施例。特别地，可以使用多个柔韧性构件25a、25b。柔韧性构件25b可被定位使得其接触补片10。在一些情况下，当热和/或压力被施加到补片时，柔韧性构件25b可为补片10提供纹理。固结的结构82可被构造成使得柔韧性构件25b是可更换的。这将使得在可更换的不同柔韧性构件25b上可以具有用于纹理图案的各种构造。柔韧性构件25a可提供热和/或压力到柔韧性构件25b、补片10和载体表面22(示出为织物)。或者可以通过加压区80使用柔韧性构件25a施加压力，并且可以由载体17提供热量。
图15描述了补片的方法，其包括切割、放置和固结位于3d形状上的载体表面22(特别是鞋帮102上)的补片或元件。在图15中，鞋楦84显示为3d形状。步骤100、200和300的方法基本上类似于如图6所示的2d方法的方法。在一些情况下，夹持器可适于将材料定位在3d形状上。作为说明性实施例，用于将材料定位在3d形状(例如鞋)上的夹持器15可以具有泡沫元件，该泡沫元件具有更大厚度，以允许泡沫元件在接触鞋楦84时变形，而不会使夹持器的其他部分15接触鞋帮102和/或补片10。
在以上所述的说明性实施例中，载体表面22，特别是三维载体表面，可以包括诸如鞋楦等的工作形状，承载在工作形状上的基底材料，或其组合。
如图所示出的，固结步骤500可以包括将载体表面22定位在固结的结构82之内。
如图16所示，固结结构包括柔韧性构件25。区域80可以被加压以向柔韧性构件25施加压力。柔韧性构件25可以由许多单独的部件构成或者在一些情况下是连续的部件。可以控制区域80内的压力，使得通过柔韧性构件25将预定压力施加到补片10和/或载体表面22。可以通过在区域80中施加热来将热施加到补片10和载体表面22，可控制在特定时间内施加的热和/或压力，使得温度、压力和时间值对应于材料和/或构造的预定值。在可替代实施方式中，可以使用柔韧性膜将热施加到补片和/或载体。将能量或热传递到补片的任何方法可用于使补片固结。例如电磁能、辐射能，例如红外能、热能、超声波、对流及其组合，可以用于提供固结用的热量和/或能量。
区域80可以被加压，使得柔韧性构件25基本上符合用于固结的材料的形状。此外，区域80中的压力可以被控制，使得在固结期间根据所选择的材料将预定压力以预定时长施加到补片。在一些情况下，可以使用柔韧性构件向补片提供热。其他情况下，固结的结构82的一部分可以向补片提供热以使其固结。此外，在一些情况下，可以通过载体表面和/或由载体表面提供热量。例如，热量可以由被加热的鞋楦提供给多个补片中的至少一部分。
此外，柔韧性膜可以被提供作为在传送机上的。例如，柔韧性膜可以在固结过程之间旋转。因此，各个固结方法可以从柔韧性膜的“新”部分开始。在一些情况下，传送机上的柔韧性膜可以在柔韧性膜的不同部分上具有不同的表面处理，这允许在固结期间施加不同的表面处理。
使用本文所述的任何方法的固结可以是多步骤方法。作为一个说明性实施例，第一固结方法可以在100摄氏度的温度和2巴的压力下进行60秒。第二固结方法可以在2巴的相同压力下发生，并进行60秒的时间，但是在较高温度下，例如在约180摄氏度的温度下进行。固结条件，包括时间、压力和温度以及固结步骤的数量，取决于构造以及所述用品中使用的材料。
图17示出用于从材料切割补片的方法。特别的，在材料已经被切割成补片10之后，去除多余材料的方法。如可见的，材料首先从第一线轴5展开，使用例如激光7切割成补片10，并且以自动化方式从传送带12移除多余材料86。定位装置27是当材料被切割时对材料施加压力的可移动部件。在切割已经发生之后，定位装置27可移动以允许多余材料86与补片10分离并被移除。在一些情况下，多余的材料可以缠绕在另一个线轴(未示出)上用于另外的工艺和/或再循环。
在本发明的另一方面，提供多个部件的步骤可以包括以下步骤：将材料从线轴、带、托盘和/或堆叠提供到运输装置上；使用切割装置从所述材料切割出多个部件，以及以自动化方式从所述运输装置移除多余材料。例如，可以通过使用第一线轴提供材料，使用切割装置从材料切割多个部件，并且优选地通过使用第二卷轴去除多余材料。这种导致切割之后多余材料的自动移除的“线轴到线轴”步骤可以完全地或至少部分地自动化，以提供相当大的效率改进。根据本发明的实施方式的线轴步骤还能够以载体层为特征，以避免以自动移除的层之间的粘附。
如图18中所示，可以使用多步骤方法切割补片10。例如，部分地从被处理材料88切割补片10。然后可以去除多余材料90。然后，可以进行额外的切割以从材料88形成补片10。可以去除多余的材料90'。在一些情况下，可以使用传送系统(例如线轴法)去除多余的材料。在一些替代实施方式中，可以从材料去除补片，多余材料(如果存在)可以在被切割之后保留在运输装置上。
在一些情况下，切割装置可用于在补片中制造挖空部、雕刻图案(例如胎纹沟槽、装饰设计、标识、商标)。例如，可以在切割期间使用激光源来去除材料。可以在被改变之前，使用定位系统来确定补片或部件的位置。这种定位系统可以是视觉系统，根据压力、光透射率的识别位置的系统，或本领域已知的任何其它定位系统。
图19示出用于本发明的实施方式中的优选夹持装置15。夹持装置15包括多个单独的夹持器15a，其可以用模块化方式设置。这样，可以容易且可靠地处理各种补片10，而不考虑其组成、材料和形状。图19所示的实施方式中，使用本领域中已知的所称的“柯恩达夹持器(coandagrippers)”。柯恩达夹持器利用柯恩达效应的原理，其是喷射流将其自身附接到附近表面并且即使当表面弯曲远离初始喷射方向时仍保持附接的现象。在自由的环境中，当流体射流从喷嘴流出时，流体射流夹带并与其周围环境混合。通过将每个夹持器15a安装在适配器板15b上，可以灵活地布置多个夹持器15a以形成期望的夹持装置15。优选地，每个夹持器15a还配备有柔韧性泡沫元件15c，以允许装置拾取和放置补片10。图19示出在柔韧性泡沫元件下方的硅树脂膜15d，其可以用于保护泡沫免受加热的影响。此外，硅树脂膜可以被穿孔以分配气流。
在一些情况下，夹持装置的柔韧性泡沫元件提供了能够输送补片的表面，以及由各种材料制成的部件。例如，具有柔韧性泡沫元件的夹持装置能够拾取具有不规则形状的部件和/或补片和/或具有不同透气性的材料。
可以形成柔韧性泡沫元件用于特定用途。柔韧性泡沫元件的构造可以根据几何形状和/或部件的材料、载体表面、粘合类型等而变化。例如，泡沫元件可以在如下位置是较厚的：泡沫元件与部件(例如补片、结构元件、外底部件、中底元件、封闭构件、电气部件、传感器、机械部件等)的接合点和/或在部件的首先接触载体表面的位置附近。例如，泡沫元件可以是基本上半圆形的元件，其被构造为使得半圆形泡沫元件的顶点对应于部件或补片的接合点，使得当补片被放置时，在补片和载体表面之间的第一接触点对应于补片的中心线或中心点。
根据待被定位的材料，在一些情况下，在夹紧装置上使用刚性板可能是有益的。
夹持器也可以基于方法的不同部分的各种性质来选择。所要移动的材料、及期望的施加的压力、提供的能量(例如热)、期望的定位精度等可以全部作为选择夹持器的考虑因素，以将诸如补片或部件等的材料传递到其在用品上的位置。
夹持器可以包括但不限于，利用静电力的夹持器，例如夹具夹持器、真空夹持器(例如，扁平真空夹持器、伯努利夹持器、柯恩达夹持器等)、利用摩擦的夹持器(例如电附着夹持器)、利用粘合的夹持器(例如粘合夹持器，诸如那些使用粘合膜的)、低温夹持器、利用机械配合的夹持器(例如针夹持器)和/或它们的组合。
作为一个说明性实施例，也可以使用电镀粘附夹持器。特别地，电镀粘附夹持器可以用在2d元件上。改性的符合3d载体表面形状的电镀粘附夹持器的构造可允许使用这种夹持器来将补片放置在3d用品，特别是鞋上。
图23a示出能够进行上述补片放置方法的装置的一个说明性实施例。图23b示出所谓的“3d单元”的各种部件的立体图，因为其采用三维载体表面。可以看出，该设备包括6轴机器人36，具有预先布置的基体材料的鞋楦20连接到该6轴机器人36。使用激光切割器7(参见图23b的拾取区域34中指示的补片)，材料从两个线轴5松解开，并切割成补片。在该方法的拾取部分过程中，视觉系统30可以用于识别如图23a所示的部件、补片等。
例如可替代的，在使用视觉系统、激光扫描器、激光光学扫描系统、机械测量仪、根据设计文件生成的坐标系、本领域已知的任何方法、以及与诸如计算机辅助设计软件(“cad”)和/或其组合的软件相结合的拾取过程和/或补片过程期间，来识别和定位各部分，例如补片或部件。
所述装置还包括能够拾取和定位部分的4轴机器人32。因此，机器人32从拾取区域34拾取单个补片10，使用ir灯阵列17启动它们，并将它们放置在鞋楦20上。
为了放置单独的补片10，根据设计文件生成的鞋帮图案的坐标系统可被被使用，如本文所述的图76中所示。坐标系统被设置用于所述结构的每一层。例如，在鞋帮的情况下，用于基底材料以及所有补片材料。零点xx可以对应于边界框的中心，其可以限定用于材料的夹持点。在一些情况下，x轴可以被定义为胶带的给料方向。在一些情况下，该机器人可以进一步配备有能够定位部件(特别是补片或部件)的视觉系统。
或者，可以使用本领域中已知的任何机器人或多个机器人的组合来实现相同的结果。例如，可以使用7轴机器人。在其他情况下，可以组合使用具有较小自由度的多个机器人以实现类似的结果。
返回图23a，将进一步描述用于进行根据本发明的方法的装置的示例性实施例。可以看出，上面已经描述的生产单元在一个实施例中布置在至少部分透明的容器内，从而可以从外部观察设备的操作。在本实施方式中，容器的壁可以包括玻璃或有机玻璃或其他透明材料。
图23c是在二维载体表面上进行补片放置处理的实施方式的设备的俯视图。如可以看到的，类似于上述装置，图23c的装置包括材料线轴5、激光切割器7、拾取区域34和4轴机器人32。然而，作为鞋楦20的代替物，图23c的装置将补片10放置在平坦的载体表面上，即基底织物20。还示出了安装在框架上的柔韧性膜25，其用于固结部件，如上文进一步描述的。
图23d是在三维载体表面上进行补片放置过程的实施方式的另一设备的俯视图。在这里，装置还包括材料线轴5、激光切割器7、拾取区域34和4轴机器人32。此外，该装置包括6轴机器人36，其能够拾取来自鞋楦料斗38的鞋楦20，其然后用作载体表面20。还示出如上进一步描述的预成型的柔韧性膜25以及人类操作者40。
可以在固结之前和/或之后将附加元件添加到“补片部分”。这样的元件可以包括在现场、在线和/或预构造的部件上制造的部件。元件可以包括通过模制(例如鞋跟帮、骨架、支撑结构)形成的部件、外底部件(例如鞋钉、凸耳、外底元件)、鞋带孔增强件、封闭构件(例如鞋带、系带结构)、结构元件(例如管件、带)和/或可用于“补片部分”的其他部件。
图20示出根据本发明的自动化计算机辅助制造方法的实施方式。如可见到的，待被制造的运动用品的设计说明首先在步骤600中提供，以诸如cad文件等的设计文件的形式，特别是以dxf，ascii，或者已知的任何其他格式提供。
为每个产品模型创建设计文件，例如鞋的模型。通常的设计文件将由鞋的设计者创建。设计文件列出了特定的鞋的设计的所有可能组合。例如，设计文件可以包括鞋的设计说明，诸如鞋的尺寸、结构、补片尺寸、部件尺寸，诸如补片等部件的定位部件的坐标等，及其组合。
设计文件优选地是能够定义待构造的产品的许多或所有元件的多层文件。作为一个说明性的实施例，图24描述了鞋的dxf文件。文件中的各层都定义了更具特异性的鞋。鞋可以被定义为型号名称、商品编号等。尺寸可以根据本领域使用的标准尺寸的规格来定义。侧面可以指其是哪个鞋，即左脚鞋或右脚鞋。
图25描述dxf文件中的级别的更详细的视图。各个鞋由各种水平或部件限定，例如基底材料、补片1、补片2等。鞋的各个组成部分可以分配有坐标系以及边界框(如图76所示)、形状和/或标志等，这些示于图26中。
包含在设计文件中的设计说明优选地包括每个设计层一个部件，和与按时间顺序组装相关的层结构。然后，在步骤700中，软件程序将cad文件转换成制造计划。在图20中，制造计划由编号的待被组装的各个鞋部件(即，外底、鞋帮、第一类型的补片10和第二类型的补片10)反映。特别地，装配顺序可以由软件自动定义。制造计划还可以在步骤800中用于自动指导下文进一步描述的机器人、视觉系统等。
例如，设计者可以使用诸如adobeillustrator、maya、modo、rhino、cad等的两维和/或三维设计软件或本领域已知的任何其他设计软件来开发用于鞋的设计。
在一些情况下，可以使用转换软件将设计文件转换为几何结构文件。转换软件可以确定补片长度、方向以确保正确的定位。转换软件可以有助于实现视觉和/或定位系统的使用。例如，作为转换软件，可以使用诸如halcon等的视觉软件。软件可以用于将来自dxf文件的数据转换为可用的格式。例如，存储在dxf文件中的数据可以用于创建标识图案并在要修补的物品上重新创建它们。几何文件可以根据用补片和定位的构造来定义鞋。
图27示出用于制造物品的算法的一个说明性实施例，具体地其用于使用材料的2d放置的鞋。设计文件92可以是dxf文件，其包括跨越多个尺寸的鞋模型的设计说明。几何文件被转换软件96转换为几何文件94。从几何文件的信息、材料数据库98和工作文件146导出的信息被提供给控制器148(例如机器控制器)。控制器148控制用于制造物品所需的各种系统。例如，材料获取150(例如，材料存储在何处)、材料输送152(例如，材料松散开，将材料从存储位置递送到所需位置)、处理154(例如切割)、跟踪156(例如视觉系统)、定位系统158(例如，机器人)或本领域已知的其它系统。特别地，控制器148可以向与修补的鞋的构造相关的任何系统发送信息、指令和/或查询。
在一些情况下，机器控制器将从工作文件(例如设计数据)接收的目标信息与实际数据进行比较。这种数据将由机器控制器(例如相机系统)控制的传感器单元收集。能够确定位置的任何传感器单元(例如，视觉、压力等)可以用于收集与补片、部件、载体表面(例如，鞋楦或鞋帮)或部件的组合的位置相关的实际数据。所述比较将用于修改鞋帮图案周边的组装过程，以允许更完整和准确的几何文件94以适应在整个修补过程中可能已经引起的任何变形或变形，以确保所有后续的补片被准确地放置。
如图28所示的另一说明性实施例，示出工作文件146从材料数据库98提取数据以向控制器148提供信息。此外，几何文件94和/或工作文件146可以向控制器提供信息以完全定义鞋，例如提供完整鞋的描述，其包括几何信息、3d信息和颜色和/或材料规格，使得控制器可以指导修补过程中的各种元件。来自控制器148的信息可以被提供给在如图28所示的修补方法的各个步骤中涉及的各种机器元件或控制器，诸如材料(例如，材料的展开和切割)、拾取(例如取回补片)、启动、放置和固结。
几何文件、工作文件和/或材料数据库可以是一个或多个文件，包括但不限于dxf文件、xml文件、诸如文本文件的文本、文档、电子表格，数据库或在本领域中已知的任何系统。
工作文件可以由任何一方创建，例如设计者、顾客、用户、教练或对定制诸如鞋的物品感兴趣的任何人。可以使用诸如基于文本的用户界面来创建工作文件，例如文本文件、电子表格、文字处理文档、图形用户界面、诸如人机接口设备计算机、键盘、指示设备、鼠标、指示杆、触摸板、轨迹球、操纵杆等、投影技术(例如，虚拟投影仪、虚拟键盘、虚拟屏幕、平视显示器)、虚拟现实设备和/或其组合。
在构造工作文件时可用的用户选择，可以由用于创建它们的系统，特别是系统内可用的设计文件以及系统内指定的材料、设计文件和/或用于创建工作文件的材料数据库的限制。
在创建工作文件期间，可以指导用户选择例如特定模型、尺寸、材料、颜色、标签、组件、设计元素等。例如，用户可以在家中使用计算机界面、商店、体育场内等，以根据它们的设计说明设计鞋。
用户能够从样式、诸如稳定性元件、鞋跟后帮、脚趾衬套、外底、夹板、牵引元件等的部件、可拉伸性元件、刚度元件、冲元件、尺寸、材料、颜色等的组件中进行选择以形成期望的产品。
如图29-30所示，存储在工作文件中的用户选择可以用于从几何文件和材料数据库检索数据，所述材料数据库对应于包含在工作文件中的选择。
材料数据库包括用于在一个或多个设计或设计文件中使用的各种材料的各种处理参数。在材料数据库中找到的值可以来自说明书，然而部分地可以针对每种材料手动测试和输入。例如，可以确定根据激光切割的补片的材料所需的特定激光的温度和时长，并将其输入材料数据库以供稍后参考。数据库中的材料可以通过它们具有的形状(例如，带、箔、线等)、材料类型(例如，密码可以被分配)、颜色、厚度、宽度等来识别。使用这种材料id将允许从材料数据库检索相应的处理条件。
如图29所示，可以向物品中使用的材料分配材料id，其由工作文件以及几何文件两者生成。此材料id可以包括，例如形状、材料、颜色、厚度、宽度等。此材料id可以提供给图27-33所示的材料数据库，以确定材料的加工条件。例如，材料数据库98可以包括关于以下的信息：激光切割(例如、功率、速度、周期、聚焦位置)、红外加热(例如功率，持续时间，距离等)、合并(例如，温度、压力、持续时间等)和/或制造该产品所需的任何其它过程。
例如，材料数据库提供与各种材料的工艺参数有关的信息，例如当退绕材料时，激光切割材料，使用视觉系统识别材料，使用机器人放置材料以及与在物品的构造期间处理所选择的材料。材料数据库中的信息在一些情况下可以是手工对材料测试的结果，所述测试在类似于在鞋的构造中使用的那些条件进行，例如在焊接、切割、定位、固结等过程中。
作为说明性实施例，图31列出了诸如激光切割、红外加热和固结等的过程。对于类似激光切割的过程，材料数据库将能够提供与激光功率、激光速度、循环次数、特定于相关材料的激光的聚焦位置等相关的信息。对于应用，诸如红外焊接，材料数据库将能够提供处理条件，例如由红外源提供的功率，所应当提供功率的持续时间，红外源应被放置与待被启动的材料的距离、循环次数、应被启动的材料的面积，来自红外源的能量应该聚焦的程度和/或与ir加热相关的其他数据。此外，材料数据库可以概述了发生指定材料的固结所需的温度、持续时间、压力、循环数量。
图32描述了文件(例如，设计文件92、几何文件94、工作文件146、材料数据库98、转换软件96、控制器148)之间相互作用的更深度的视图，以及用于进行补片放置方法的系统。作为说明性实施例，控制器148可以递送的单个指令由可以接收这种指令的系统指示。例如，退绕单元和/或诸如带式传送机的运输装置可以接收指令160以展开材料，移动带式传送机，计算材料偏移，切割，移动带式传送机和将带传送到预定位置。识别系统可包括如图所示的用于拾取补片和放置补片的视觉系统，接收指令162，包括但不限于寻找补片，拾取补片(例如抓取)的指令。由识别系统或更具体地说，用于拾取和放置的视觉系统收集的信息可以部分地提供给转换软件通过所示的反馈回路。在一些情况下，该信息可以在反馈166到达转换软件之前由控制器引导和/或处理。此外，到载体和/或传送器的指令164可以包括例如将载体移动到某位置，将载体提升到特定高度，找到基底材料等。反馈166也可以被提供给转换软件，其与指令164的结果相关。
因此，任何设计物品的定制都是可能的，包括与构造有关的。例如，顾客能够访问定制工具，诸如在线工具，应用(“app”)，基于存储的定制工具和/或其组合。基于产品的设计，顾客界面可以呈现要指定的多个变量。特别地，图30描述为用户创建定制鞋的过程。系统用户可以使用在线工具170来指定鞋的特定元素，从而创建工作文件。如图30所示，用户可以选择模型、尺寸、左或右，以及每个鞋中需要的元素。使用用户指定的数据，创建工作文件146，例如customer.csv的文件。
作为说明性实施例，如果需要，诸如教练，经理和/或训练者的个人能够从例如数据库或电子表格向团队输入关于多个鞋的订单的工作文件的数据，以确保设计在鞋子上保持类似，同时允许关于放置位置，骨科的考虑，物理要求等和/或其组合来调整个人所需的鞋。
以这种方式，团队可以例如关于运动用品，例如鞋子、制服、头盔、保护装备、同时仍然考虑到运动员，跑步者，游泳者，骑手，滑雪者的个人需求而具有统一的外观等等。
在一些情况下，特别是对于鞋，可以基于用户具有的条件或问题或用户足部的经验和/或扫描而做出选择。例如，对于任何给定的鞋，可以存在用于常见的足部和/或矫形问题的预定解决方案，例如平足、跖痛、过度内转、欠旋前、槌状趾、水泡、囊肿、脚跟骨刺和发炎、爪和槌脚趾、向内生的脚趾甲、足底筋膜炎等。
因此，在一些实例中，身体部分(例如脚)的扫描可以用于使部件或设计与用户匹配。扫描可以在现场进行或由外部来源提供。
此外在一些情况下，运动员的条件和/或限制可以被用于确定产品用的部件、构造和/或补片，根据医生、物理治疗师、职业治疗师和/或训练者的输入以最佳地选择材料、构造和/或设计。
特别是对于鞋的设计，设计者可以使用3d设计应用，以利用预定的3d数字表面来定义鞋的数字鞋楦来创建设计。在一些情况下，在本申请中绘制的线可以用于引导材料(例如，补片、放置材料和/或其他部件)的切割。例如，设计师使用设计线虚拟创建零件。3d设计软件可以创建鞋和/或其中使用的材料的虚拟表示。设计文件和/或工作文件可以由3d设计程序自动生成。工作文件可以用于指示各种机器人、数字设备、机械设备和/或它们的组合以生成鞋。
在一些情况下，可以构造运动用品，诸如鞋和/或鞋的元件，然后用于指示系统以产生修补的物体。例如照常的，可以由鞋设计开发者或使用常规技术的造型师提供基底鞋形状，或者可以是工业中的其他经典形状。关于鞋和/或鞋元件的数据可以被收集，以关于部件的形状，尺寸和/或构造的数字形式。
例如，基底鞋形状的表面被精确3-d扫描，以获得其表面上的每个点的空间坐标xb，yb和zb。这些坐标可以被收集，所述收集使用视觉系统，激光扫描器，激光光学扫描系统，机械测量仪或本领域已知的任何方法并结合诸如计算机辅助设计软件(“cad”)等的软件。
例如，机械计量器可以沿着允许精确地重构鞋形状的路径跨越基底鞋形状的真实表面。计量器基本上是由运行cad模拟程序的计算机控制的机械类型的计量器。
因此，基底鞋形状被数字化，或者使用3d的cad数据收集技术以数字格式重建。在所有情况下，该数据收集步骤的结果是可以在3d的cad设置中分析的数据文件。以数字形式重新构造的基底鞋形状的表面可以通过cad程序修饰。
此外，诸如已经可用于cad处理的数字格式的基础鞋形状等的运动用品的形状也可以被使用。例如可以从被连接到或关联到所述计算机装置的存储单元检索，关于这种鞋形状的数据。或者，可以从外部或大容量存储器(例如从数据库)中检索数据。
如图33所示，来自设计文件92的信息可以与来自材料数据库98和/或工作文件的信息组合，以完全定义鞋，例如提供鞋的完整描述，包括几何信息、3d信息和颜色和/或材料规格。
图33描述用于制造产品的算法的说明性实施例，所述产品特别是使用材料的3d放置的鞋。特别地，图33描述了不带有放置材料的视觉系统的情况下操作的系统。设计文件92是dxf文件，并且可以与诸如xml文件的控制文件172组合使用。设计文件包括跨多种尺寸的鞋型的规格。可以使用转换软件96(诸如halcon)将设计文件转换为几何文件。使用处理器154来转换控制文件(例如，xml文件)，以使用构建鞋的过程的模拟来生成点云178，作为计算的确认。点云178识别机器人的位置，用于将补片和/或部件定位在诸如鞋的物品上。
从设计文件92和控制文件172导出的信息，例如几何文件94和点云178，可用于创建机器数据库176。来自机器数据库176，材料数据库98和工作文件146的信息被提供给机器控制器148。机器控制器148控制着制造物品所需的各种系统。例如，材料获取150(例如，材料存储在何处)、材料输送152(例如，材料退绕，将材料从存储位置输送到所需位置)、处理154(例如切割)、跟踪156(例如视觉系统)，定位系统158(例如，机器人)和/或本领域已知的其它系统。
作为说明性实施例，点云可以指定两个机器人，特别是6轴机器人和选择顺应性组件机器人手臂(“scara”机器人)相遇的位置，以实现补片的放置。例如，所生成的文件可以包括3d目标点。每个补片2个点(即，scara机器人的1个目标点和6轴机器人的1个目标点)。在一些情况下，可以相对于一个机器人的坐标系记录目标点。例如，可以相对于6轴机器人的坐标系编写scara机器人的目标点。可以进行每个尺寸、设计和/或鞋的模拟，以确保点云是准确的。控制器148控制机器人如何移动到目标点。由控制器148产生的轨迹可以使用仿真软件来确认。
在一些情况下，可利用连接到视觉系统的处理器来确保材料的适当切割和/或放置。例如，转换处理器上的软件可以翻译几何文件，例如dxf文件，以便创建和/或放置补片和/或部件。补片的创建和/或放置可能需要来自工作文件和/或材料数据库的附加信息。
例如，一个或多个机器人可以利用来自转换文件的数据以确定必须采取什么动作来构造物品。特别地，机器人可以导出关于什么材料被切割以形成补片的信息，补片的几何形状，夹持器部件应当被移动的位置，应该使用多少真空来拾取特定部件，应当拾取什么材料，材料的位置，材料应被沉积的位置等。此外，可以使用转换软件中提供的数据来控制用于切割补片材料和/或其他部件的切割装置。在一些情况下，切割装置将是激光切割器。切割装置的其它示例包括但不限于激光切割、切割模具、等离子切割、水射流切割，刀具等。
识别系统可以用于定位、识别和/或放置部件。例如，识别系统可以包括视觉系统，例如利用机器视觉和/或计算机视觉的系统、激光扫描器等。用于定位、识别和/或放置部件的方法可以包括但不限于，缝合(即，相邻2d或3d图像的组合)，滤波(例如形态学滤波)，阈值化，像素计数，分割(即，将数字图像分割成多个片段以将图像的表示简化和/或改变为更有意义的事物以更加以易于分析)，绘画，边缘检测，颜色分析，斑点发现和操纵(即，检查图像中的连接像素的离散斑点作为图像陆标)，神经网络处理(加权和自训练多变量判定包括模板匹配，条形码读取，光学字符识别，测量或计量(即，物体尺寸(例如以像素、几何坐标、英寸或毫米)的测量)的模式识别)，与目标值比较以确定“通过失败”或“去/否”的结果，以及本领域已知的任何方法和/或其组合。
在某些实施方式中，软件采用如图21中示意性示出的模式识别。这使得操作者能够向制造系统教导所要应用的补片10的轮廓，如图21的左半部分所示。(例如，用相机30和物理部分10或通过上传cad文件)。此外，在制造过程中，甚至部分变形的部件/补片10可以被系统正确地识别，如图21的右半部所示。可以看出，包括一个或多个照相机的视觉系统30可用于此目的，所述照相机能够识别传送机12上的补片10。在本文中，图22a-c示出对各种尺寸和形状的补片10进行图案识别的图形用户界面。
通常，本发明的补片10能够构造为各种形状，例如图34中所示。而且可以想到各种材料，其可以出于各种原因而被选择，包括如本文所定义的设计、质量、效用(例如增强性、透气性、耐久性、易用性)或其组合。
在一些情况下，大部分可以被细分为更小的子组，以便改进如图22b-c所示的识别。因此，部件可以细分为象限或部分以便更好地识别。这能够使得识别更加更容易，而不考虑部件的变化。然后相对于从参考位置、象限和/或部分偏移的象限或部分，可以放置补片。部件的识别可以根据，例如将象限、部分和/或部分的轮廓与预定值相匹配。
使用补片10的某种组合可以为运动用品提供预定的特性，例如装饰特性(独特外观、简单、通用、特殊效果带、自动化的可视化和/或呈现下一级定制)，加强特性(局部硬化、柔韧性区域、通过分层的特性改变、特殊的增强带和/或性能定制)以及组装特性(真正3d鞋帮，无“2d迂回”，纺织拼块鞋面的切割效率和/热熔胶带在底部用于工具组装)。实施例如图35所示。
此外，可以使用不同尺寸的补片来实现区域微调。
例如，图35中示出的鞋显示各种构造的补片，其形成基本上统一设计的鞋帮。可以选择用于补片的材料和几何形状以满足设计的预定要求。在各种性能方面，一些材料可以优于其它材料，包括但不限于强度重量比、特定方向的强度、柔韧性、抓地力、透气性、反射性等。
因此，对于一些高性能运动和运动鞋，选择具有高强度重量比的材料可能是有用的。例如，当设计轻质跑道鞋，性能登山靴和/或其他轻质鞋时，设计的预定要求可能需要具有高强度重量比的补片材料。相反，需要附加稳定性或保护足部的鞋，可以使用这种材料，但也可能需要使用高强度材料。
此外，例如，使用者的足部的扫描可用于调整鞋的鞋面、中底和/或外底的设计，以产生定制为使用者的足部和运动或鞋的特定需要的鞋。因此，补片能够以反映脚的几何形状和/或以校正当使用运动鞋时用户可能具有的问题的方式放置。
鞋类设计，如图35中所示，给予鞋的设计师一定程度的设计灵活性。例如，通过使用预定补片的定位来减轻重量的特征，灵活性的设计实施，使材料在各种不同方向上变硬或变顺从的能力，负载路径的设计实施，以由二维或三维切割制造鞋帮，或从符合材料的预定规格的材料成形定制的补片。此外，使用本文所述的补片和方法减少并且在一些情况下消除了在鞋的组装期间的缝合和/或工件构造。
可以通过在受控拉伸的性、透气性、矫形和/或支撑结构(例如，隔离元件形式的踝支撑件，例如使用各种构造的补片的支架或带子)中进行工程化来增强性能。
例如，图37、38、39和40示出鞋面结构102、602、702、802、902包括在鞋的的鞋帮101、601、701、801、901的鞋跟区域中具有功能区的带补片的鞋跟帮714、814、914。带补片的鞋跟帮714、814、914被配置为向使用者的脚的鞋跟跟区域提供额外的支撑和/或刚性。如图42所示，补片的鞋跟可以包括在鞋跟部区域中形成重叠结构的多个重叠的补片。可以选择所使用的补片以确保带补片的鞋跟帮具有特定的预定特性，例如厚度和/或稳定性。
带补片的鞋跟结构的另一个说明性实施例在图48中示出。补片10被放置在鞋跟周围并且在没有基底材料72的区域上延伸，在鞋帮102中产生额外的透气性，同时在鞋跟周围的关键区域提供稳定性。
如图43-44所示，透气性的功能部分188可以通过将补片定位在鞋面上的网格状结构中来产生。网格状结构可以包括部分重叠的补片以及开放区域。这种透气性结构可以用在鞋帮或衣服上的特定区域。例如，透气性功能部分188可以定位在鞋帮结构102的前脚部分中。此外，透气性功能部分可以覆盖织物部分，使得织物部分抵靠在穿着者的足部上。织物部分又可以由进一步增加透气性的透气性功能部分188的材料构成。
图44描述田径鞋的开发过程中的各种视图。如图44a是示出附加支撑结构应当基于鞋的设计的何处的设计图。图44b示出了在其结构中仅包括部分基体材料的鞋帮102的2d视图。因此，鞋帮102的部分仅由补片10形成。例如，在图44b所示的脚趾衬套中，补片以能够制造鞋面的方式定位。前脚区域中的补片部分产生仅由补片构成的透气性功能部分188，并且在一些区域中没有基底材料。最后，图44d描述使用类似于图44b中所示的鞋帮102的鞋帮而制造的鞋的替代版本，但是然其具有完整的基体材料。
如图35中所示，鞋的结构“底盘”可以用于具有不同的最终用途和/或预选特征的宽范围的鞋。例如，为各种应用设计的特定“底盘”可以与外部“风格”，化妆品和表面工程(例如，纹理和表面抓握)组合。通过该方法，可以生产看起来具有类似但具有非常不同的“底盘调谐”或结构布局的表面特性的鞋，其可以用于保持品牌化的跨平台外观或风格。例如，足球/足球鞋的表面可以通过定位特定的补片以增强鞋上的区域的表面抓握而设计。如图所示。如图35所示，本系统的各种实施例在应用之间是交叉兼容的；也就是说，单个上部设计可以适于多个最终用途应用。
使用计算机分析(例如，三维有限元分析等)和/或物理测试可以来识别鞋上的负载路径。鞋的鞋帮的各种实施方式包括沿着所述部件的关键载荷路径放置补片。这些负载路径在各种运动和物品类型上可能不同。
因此，可以开发具有用于各种不同运动的多种设计的物品。作为说明性的实施例，基本设计可以用于美式足球，橄榄球和足球(即足球)，然而补片和/或部件以及它们的定位可以被改变以优化所述运动用品。
鞋帮的一些区域被设计成提供增加的顺应性，例如以适应穿着者的足部关节。
图36a示出提供所需装饰特性的补片组合的各种实施例。例如，补片可以选自用于激光蚀刻的部分透明的条带、彩色条带、编织结构、天然材料、印刷条带(例如使用数字印刷、丝网印刷和/或升华印刷)、结构化条带(例如具有穿孔、压花和/激光的)，不同切口(例如圆形，直线)、不同宽度的和/或多层的条带。
图36b示出补片组合的各种实施例，其提供预定的增强特性。可以构想的是，添加一个或多个条带层，改变条带层的方向，使用加固条带(例如碳纤维、玻璃纤维和/或超高分子量聚乙烯(“uhmwpe”)，例如dyneema纤维)，用于形状稳定性或拉伸性的刚性或弹性的条带，弹性条带用于桥接压缩用的织物切口，和/或具有不同拉伸的多层条带，用于激光蚀刻。另外，可以提供鞋跟稳定部或泡沫垫，如图所示。
用于在运动用品上使用的柔韧性组合物的各种设计可以包括多个材料层，例如连续表面层和/或纤维增强层，和/或单独补片的工程化设置。如图36b中所示，多层补片可以被配置为处理来自各个方向的负载。例如，使用多个补片可以赋予运动用品(例如鞋)多方向的负载处理能力。
一些补片的放置构造可以包括一个或多个设计层。补片可以向运动用品的表面层提供纹理和/或颜色。如图35-36b中示出的补片可通过为鞋提供颜色和/或纹理来增强鞋的设计。
图36c示出提供预定组装特性的补片组合物的各种实施例。例如，重叠的条带可以用于构建没有织物背衬的鞋帮。织物补片可以彼此连接以减少浪费，并且在一些情况下优化切割效率。可熔化的补片可以被放置在底部以允许接合到中底。利用可熔的补片可以减少通常在鞋的常规构造过程中所需的多个加工步骤。例如，鞋帮可以被连接到中底，所述连接使用不需要附加步骤(施用液体胶)的方法。
在任何情况下，可用的材料可以包括，例如聚合物(例如tpu、尼龙)、织物纺、植绒条带、无纺布条带、天然纤维和/或皮革。补片10之间的粘合可以通过可熔化的条带材料、热熔性背衬层和/或热熔性纤维网而提供。
此外，本文所述补片构造可以减少并且在一些情况下消除对接缝的需要。因此，使得能够减少或消除在鞋设计的主要负载路径上的接缝的需要。通过减少或消除鞋的负载路径上的这种接缝，这可有助于保持特定鞋设计的强度，其可用于例如轻质鞋的设计。
该装置还优选地包括控制装置(未示出)，其有助于利用所示装置制造多个不同的鞋。控制装置还可以包括用于与待被制造的鞋中之一的至少一个未来的穿着者交互的接口。这使得未来的穿着者能够单独地适应待依据其需要所制造的鞋。
图37-40描述用于创建鞋的补片构造的另外的说明性实施例。如图所示，补片定位成根据特定类型的鞋的预定规格提供的支撑。因此，在一些情况下，补片能够以与常规放置的加强材料类似的方式定位。补片的使用可以允许根据补片的构造(例如，所使用的材料的尺寸和/或强度能力)而更精确地定位支撑元件。
如图37所示，鞋帮602可以仅由补片构成。补片610可以在尺寸、材料和/或方向方面变化以产生如图所示的补片的鞋帮。补片部分或完全重叠，这取决于鞋的构型。图37示出用于形成鞋600的多个重叠的补片610。
材料可以在鞋内区域与区域之间变化，以赋予鞋预定的性能。通过补片赋予鞋的预定特性可以包括耐磨性、防水性、透气性、强度、柔韧性，将脚定位在适当位置用于特定运动的能力，在运动期间支撑肌肉等。
补片和/或部件可以被放置在载体表面的两侧上。例如，补片可以放置在2d载体表面上，诸如在对应于鞋内部的侧面上，以及对应于鞋外部的侧面上的鞋帮上。作为说明性实施例，缓冲补片可以被放置在内部，并且赋予抓握力的补片可以被放置在外表面上。
此外，当施加至少一个部件(或补片)到基底材料上时，基底材料可以被折叠。在一些实施方式中，具有三维形状的可弹性变形的基底材料被放置在支撑结构上，该支撑结构适于形成基底材料的平坦表面。这种基底材料可以是，例如具有三维袜子形状的袜子或鞋帮。因此，通过在基底材料上形成平坦表面，与具有主要为圆形凸起和/或凹陷表面的复杂三维形状(例如鞋楦)相比，部件在基底材料上的放置、临时固定和/或固结是有利的。
在一些实施方式中，可弹性变形的基体材料，例如鞋帮，可以具有放置在二维平坦鞋楦上的袜子形状。这种简化的鞋楦，根据其扁平细长的形状可以被称为“剑”。放置在这种剑上的袜子因此处于具有第一外表面和第二相对外表面的平坦构造。此外，剑可以包括诸如视觉指示器等的特征，以确保袜子正确地被放置在剑上。在这些实施方式中，部件在基底材料上的放置被简化为三维基底材料呈二维形状，因此可以被平放在载体表面上，以便放置、固定和固结用于粘合到基底材料上的部件。第一外表面可以对应于鞋的右侧，第二外表面可以对应于鞋的左侧。
如图77中所示，在“剑”已经插入到袜中之后(见步骤1)，一个或多个部件(或补片)可以被放置在袜子的第一外表面上，并且可以可选地被固结(见步骤2)。然后，可以翻转袜子(见步骤3)，并且可以在袜子的第二外表面上放置一个或多个部件(或补片)，接着是可选的固结步骤(见步骤4)。此外，固结步骤可以仅在部件(或补片)已经被放置在袜子的每一侧上之后发生。
在根据本发明的实施方式的这种方法中，载体表面(或在一些实施方式中的袜子)可以翻转多于一次：
在第一步骤中，将第一数量的部件(或补片)放置在所述载体表面的第一面上，
在第二步骤中，载体表面被翻转，
在第三步骤中，将第二数量的部件(或补片)放置在所述载体表面的第二面上，
在第四步骤中，载体表面被翻转，
在第五步骤中，将第三数量的部件(或补片)放置在载体表面的第一面上。
根据本发明的实施方式，可以设想额外的翻转步骤并将部件放置在载体表面上的步骤。特别地，适于进行这种方法的装配线可以包括适于将载体表面从一侧翻转到另一侧的翻转单元。
补片和/或组件在3d载体表面上的放置也可以既发生在内表面也发生在外表面上。例如，补片可以被放置在3d构造的鞋帮的外表面上，其同时被置于鞋楦上。鞋帮可以从鞋楦上移除，并且附加的补片和/或部件可以被放置在鞋帮的内表面上。
补片可以被用于将部件固定到载体表面和/或将多个载体表面固定在一起。例如，可能希望的是，沿着运动用品的长度，载体表面具有不同的性质，这可能需要不同的载体表面。这些不同的载体表面可以使用补片和/或部件彼此固定。特别地，补片可以用于将载体表面结合在一起。
如图41中所示，鞋帮构造的说明性实施例包括将补片10放置在二维载体表面22(补片的2d应用)上。如图所示，多个补片以及纹理可以在整个鞋帮中以不同程度使用。需要拉伸性的区域可以包括具有较小厚度、宽度和/或雕刻的补片。需要附加稳定性的区域包括如图38的鞋跟区域714中所示的重叠补片。
另外，图5和41提供了用于前脚的鞋头元件180的实施例，其由于雕刻图案66而提供跨过鞋头的可变拉伸，所述雕刻图案66包括在鞋头元件180的一些区域中的深度不同的胎纹沟槽64。如图41中所示，可以在补片上使用各种雕刻图案66以增强一些拉伸区域182中的拉伸性。鞋帮的一些区域可以包括彼此定位的多个补片10，以增强这些稳定区域184中的稳定性。如图41所示的鞋头元件180可以在脚内侧上提供比在脚外侧上更大的稳定性，这在某些应用中可能是期望的。
在一些情况下，将所得中间产品缝制成3d构造。可以根据鞋的使用、鞋的期望特性(例如防水性、透气性、支撑等)、用户的需要和/或设计考虑来放置补片。
或者，可将所得中间产物放置在鞋楦上并模制成最终形状。
在一些情况下，通过沉积、印刷、在补片上放置较小元件等，可以在补片上产生图案。这种正增强材料可以被定位成为为补片和/或产品结构提供特定性质。例如，可以通过在补片表面上选择性印刷、沉积和/或修补来硬化补片。
图38示出鞋700的实施例，鞋700具有基底708，在其上策略性地放置补片710以赋予鞋特定性质。放置补片可以简单地涉及放置和/或固定补片。固定可以是摩擦配合、粘合剂、静电力等的结果。鞋跟区域712中的补片710被定位成使得它们重叠以形成鞋跟稳定部714。补片710被用于足中区域716中，以提供对足中的支撑。如图所示，补片710可以延伸过鞋从足中区域716到鞋跟区域712。
具有补片鞋帮802和包括鞋底板818上的鞋钉822的外底的足球鞋(即足球)800在图2中示出。鞋底板818还包括鞋跟稳定部820。补片被定位在鞋上，特别是在需要额外支撑的地方。例如，补片810被定位以产生鞋跟稳定部820附近的附加支撑，使得形成修补的鞋跟稳定部814。
或者，一些实施方式可以使用由放置成形成中底和/或外底的补片/部件组合的由常规材料、编织物、编织材料、无纺材料、皮革、合成材料等制成的鞋帮。
如图40中所示，篮球鞋900具有特定的结构要求。补片910被定位在鞋900上需要额外的支撑之处。如图40中所示，补片围绕踝位置被定位以产生支撑结构924。支撑结构924可以向脚踝和足部提供额外的支撑。对于篮球以及其他横向运动(例如，网球、美式足球、足球等)，在鞋面926附近和/或在鞋面926的区域中提供额外的支撑可能是特别有用的。如图所示，至少一些补片910覆盖鞋帮902的一部分并延伸到中底904。定位在鞋面926上或附近的补片可选择为具有一定的耐磨性。例如，脚内侧上的鞋面部分可能在使用期间经历显著磨损并且可能需要增加的耐磨性。
在某些情况下，补片10可以延伸到外底6，如图45所示。以这种方式定位的补片可以向鞋子提供额外稳定性、适配性和/或牵引益处。例如，包括柔韧性部分的补片可以具有小于约0.5mm的tpu层。特别地，具有约0.3mm厚度的tpu膜可以用在需要挠曲的区域中。相比之下，需要稳定性的区域可具有厚度大于0.5mm的补片。在一些情况下，可以使用厚度大于约0.7mm的补片。向鞋提供附加牵引力的补片和/或补片构造可以定位成使得它们接合中底的一部分。如图45所示，补片10可以从鞋帮，覆盖中底，覆盖鞋外底6的一部分延伸，并具有覆盖补片10端部的鞋外底6'的另一部分。
如图45中所示，补片10可以被放置在中底上。放置在中底上的补片可用于控制中底的特性。例如，补片可以被放置在中底的一部分上，以控制中底中的剪切力。例如，对于许多侧面运动，补片可以选择性地放置在中底上以减少剪切。
利用中底上的补片可以增加足部的稳定性。例如，中底上的补片可以更好地锁住足部。
放置在中底上的补片可以提供防止磨损的保护。例如，补片可以为中底提供耐磨性和/或耐污性。
在一些情况下，补片可以被放置在中底上以增加预定区域中的弯曲刚度。
为各种元件提供支撑的附加结构在图46-47中示出。在一些情况下，补片可以被用于加固系带元件。此外，补片可以沿着鞋的需要额外支撑的区域定位，如图47所示。图47中所示的鞋子101提供足中区域和鞋面区域的稳定性。可以如本文所公开的定制所有补片和放置以满足终端用户的需要和期望。
图49、50示出了补片10，其能够根据需要对鞋101的不同区域赋予非常不同水平的稳定性。例如，具有节点12的位置通常将提供比具有细长构件14的区域更大的稳定性，只要补片具有相同的材料和厚度。此外，节点12之间的距离将影响鞋面区域的整体稳定性。例如，如图49中所示，节点可集中在领口区域190、鞋带孔区域194和鞋跟区域196附近，以赋予这些区域额外的稳定性。图51描述了2d鞋帮102，其具有在一侧上绘制的补片，以指示节点集中的区域以增加稳定性。
此外，在一些情况下，鞋帮可以在鞋帮不同部分中包括多种基底材料，以赋予鞋所需的性能。这种多基体材料可以使用补片和/或部件连接。
如图52中所示，足球鞋101包括补片10，该补片10在不同区域中具有不同功能。例如，抓握补片198可以被放置在整个鞋中具有高球接触的区域中。耐磨补片246设置在鞋的具有高水平的接合和/或磨损的区域中。高挠曲补片248设置在需要额外的挠曲和/或拉伸性的区域中。稳定性补片250为应为使用者提供附加稳定性的区域提供额外的稳定性。此外，可以提供附加的补片用于附加功能，例如防水性、加固性、缓冲性、绝缘性、设计等。
在一些情况下，鞋外底元件可以从材料，例如，材料片或材料卷切割，并且被放置在中底和/或外底的一部分上。如图53中所示，外底元件1028使用展开单元1032由切割装置1007从材料卷1005切割。外底元件1028通过夹持装置1015从运输装置1030拾取，并且例如使用红外源1017启动，如图53中所示。例如，在一些情况下，外底元件可以使用加热、粘合剂、机械互锁或本领域已知的其它方法被连接到鞋底、中底和/或外底。
在一些情况下，外底元件和/或缓冲元件可以完全形成在系统中，并且被放置在中底和/或鞋帮上。图75中所示的说明性实施例，包括预成形的缓冲元件260，其可以在启动之后直接连接到鞋面102。这些缓冲元件可以彼此独立地定位，使得所述元件仅在与鞋帮接触的表面上连接到另一表面。如图所示，缓冲元件260可以包括在将接触地面的表面上的外底元件62。缓冲元件可以用作中底。缓冲元件可以包括膨胀颗粒泡沫(例如etpu和/或epeba)、膨胀泡沫(包括eva)等。
利用外底元件的一些实例可以包括具有包括可熔材料、热熔体层、热熔性纤维网、诸如突起、螺钉元件和/或压痕的机械元件的组成的外底元件。
在一些情况下，可以通过切割装置(例如激光切割器)，根据需要使用纹理化装置来使外底元件纹理化。或者，外底元件可以在切割之前或之后被纹理化。在其他情况下，外底元件可以预制并提供给系统。图54描述了外底元件1128，其可以被放置在鞋底、中底和/或添加到外底以制造外底或其一部分。如图54中所示，要被放置的材料可以包括不规则形状。外底元件的构造可以根据鞋的使用和/或穿着者的需要而变化。
作为说明性实施例，图55a和55b示出使用诸如夹持装置1215等的定位装置，以将鞋外底元件1228、1229放置在鞋1200上。如图55中所示，外底元件1228、1229可以是基本平坦的元件。此外，外底元件可以直接被放置在中底上。在其他情况下，外底元件1229可以是如图55b所示的鞋钉。
在一些情况下，外底元件可以包括缓冲元件、凸起部、鞋钉、夹板、具有爪或凹槽几何形状的销等。
用于外底元件的材料包括但不限于，热塑性聚合物例如tpu，pa12等，复合材料诸如热塑性基质材料、橡胶，例如在至少一侧具有热塑性粘合剂的橡胶部件，和/或其组合。在某些情况下，外底元件可以由金属构成。
外底元件可以是平的，如图55a所示。在一些情况下，外底元件可以被层叠以增加外底的高度。例如，平坦的外底元件可以与鞋钉结合以增加在特定区域中的外底的高度。
使用补片制成的鞋可以在当前生产中预组装，并且根据需要在店内或销售点附近施加到鞋外底。
如图57-59中所示，具有各种补片的外底元件62的鞋101从外底向上延伸到鞋帮上。
如图59中所示，抓握补片198可以被放置在整个鞋中具有高球接触的区域中。耐磨补片246设置在鞋的具有高水平的接合和/或磨损的区域中。高挠曲补片248设置在需要额外的挠曲和/或拉伸性的区域中。稳定性补片250为应为使用者提供附加稳定性的区域提供额外的稳定性。此外，可以提供附加的补片用于附加功能，例如防水性、加强性、缓冲性、绝缘性、设计等。
在一些情况下，补片可以放置在鞋面、中底和外底上。特别是对于涉及诸如网球、篮球等横向运动的运动，前脚区域中的附加稳定性可以由围绕鞋的补片提供，如图12中所示。
如图56中所示，如本文所述的中底1304可包括任何材料，包括但不限于颗粒泡沫(例如etpu)、泡沫聚合物(例如eva、pu)、固体聚合物(例如pa12、tpu)和/或其组合。中底也可以使用夹持装置1315被定位，如图56所示。
如图60-73中所示，补片也可用于服装中以提供支撑。作为说明性的实施例，图60-61示出了衬衫1440和文胸1542的实施例。文胸的另外的实施例在图62-64中示出。如可以在各种实施例中看到的，织物1444、1544、1644、1744、1844上的补片1410、1510、1610、1710、1810的构造可以根据穿着者的需要而变化，因为存在许多不同形状的人们有不同的支持、舒适性、透气性等需求。
此外，补片可以用于赋予衣服特性。例如，包括多个补片的补片结构可以被分层以赋予衣服的预定区域中所需性质。图3b-3t示出了多层补片，其能够赋予由设计者或用户选择的产品的性质。可能受这种补片影响的性质包括透气性、绝缘性、稳定性、缓冲性、防风性、防水性、设计、反射率等。
图65-73示出了衣服上的补片配置的各种实施例。如图71和72中所示，补片10可以被放置以对应于相关肌肉群。
图73示出允许臂的铰接的套筒中的补片构造。以这种方式，补片可以被放置，其促进在特定方向上的移动同时限制其他方向上的移动。
例如，根据从运动员接收的数据、观察数据和/或扫描数据，补片可以被放置在衣服上，以根据相关运动的需求来增强运动员的形式。在一些情况下，这可能需要补片的不对称定位，使得例如在棒球、网球、棒球或高尔夫中鼓励运动特定运动。
此外，关于诸如损伤等的弱点的用户信息可以用于识别衣服上的区域，该区域中可能需要附加支撑，例如围绕关节。例如，如图71所示，围绕膝盖区域的加强筋可以为膝盖提供额外的支撑。
上述方法还可用作定制运动用品如鞋、服装、球拍、棍棒、球和球拍的方式以满足用户/穿着者的需要。
在鞋和服装的情况下，从用户收集以创建鞋或服装的信息包括但不限于由用户直接输入和/或存储在数据库中的信息。相关用户数据可以包括但不限于尺寸信息，例如存储在数据库中，由用户、由用户或另一个人(例如商店员工、3d扫描)以及其组合输入的。用户可以输入或使得该信息被输入到以某种方式连接到生产装置以创建鞋或衣服的处理装置，例如计算机，移动电话等。
另外，可以要求用户输入与所经历的优选合身、活动、伤害、疼痛有关的数据，以便允许系统和/或人类操作者基于用户的需要来建议配置。因此，顾客可以寻求关于合适的鞋子模型，服装物品或适当的补片构造的建议，和/或顾客可以单独地设计期望的鞋子模型或服装物品。
可以输入类似的信息用于生产运动用品，例如球拍、棍棒、球和球拍。此外，可能期望输入与所操作位置、击球平均值、摆动类型等相关的信息。该信息与上述用户特定数据组合允许生产用户特定的运动用品。
图74描绘了由定位在载体(这种情况下为球胆或结构元件)上的一组补片制造球以制造球的织物层的能力的说明性的实施例。此外，在一些情况下，可以使用补片以制造球的胎体或结构元件、泡沫层和/或外层。
使用放置补片和/或部件的这种方法构造的运动用品对于定位精度可以具有小的公差。一些实施方式可以具有在各种补片、部件和/或基底材料之间小于约1mm的补片定位公差。在一些情况下，可能操作的是，具有小于约0.5mm的补片定位公差。此外，作为说明性的实施方式，已经制造出鞋帮，其显示在0.1mm的公差内的补片的精确定位。特别地，可以将第一补片上的雕刻与第二补片上的雕刻对齐以确保外观和/或物理效果一致。例如，具有开口的补片可以多层构造排列，使得开口彼此叠加放置，以使得所述开口能够延伸穿过材料的方式。
使用这样的放置方法还可以通过减少组装物品所需的生产步骤来减少材料退化。例如，常规构造的鞋帮可以使用多个工艺步骤，其需要热和压力来构造鞋帮，而在本文所述的放置方法中，可以在初始放置和/或结合材料之后，单个固结步骤可以被用来固定鞋帮及其部件。通过减少步骤数量以及施加的热，在鞋帮的制造期间，鞋帮上的补片和/或部件退化的可能性降低。
当与常规构造方法相比时，本文所述的放置方法还能够显著减少浪费。可能发生减少以更准确地放置和切割材料。此外，当使用本文所述的放置方法时，对于一些材料，诸如类似液体粘合剂，的需要可能被大幅降低。
上述方法还可以被用在移动销售站，其中移动销售站包括用于进行根据本发明方法的示例性实施方式的一个或多个装置。此外，可以提供咨询站，其中顾客可以寻求关于适当鞋子的模型的建议，或者顾客可以单独地设计期望的鞋子模型或服装物品。在设计所需的鞋模型之后，生产装置可以通过如上所述的控制装置，例如被促进以制造由顾客设计的鞋模型。
移动销售站可以用于例如交易会、大型活动、体育赛事等。例如，移动柜台可以被定位在具有针对该运动的特定于该运动设计的体育赛事上，并且可供顾客定制。对于位置、事件等特定的设计元素可以在移动销售站中用于构造物品。例如，顾客能够选择赛事主题设计并且针对其特定用途和/或其解剖结构进行修改。在一些情况下，物品可以在赛事期间产生，并且在赛事之后由顾客拾取。因此，顾客可能在参加比赛、跑马拉松、滑冰等的那一天等，在留下和取走他们的运动用品(备用)时在移动销售站稍微停留。
在一些情况下，顾客能够预先定制他们的选择，允许顾客在移动销售站取走他们的用品。
然而，也可以想到，移动销售站被放置在百货商店中。此外，包括用于进行根据本发明的方法的示例性实施方式的装置的销售室的实施方式也是可以想到的。
最后，上述用于制造方法的实施方式也可以用于商业方案中，其中顾客自己设计运动用品，然后为所设计的商品下订单。例如，顾客可以使用图形用户界面，该图形用户界面提供在制造商或分销商的网站上，用于设计过程和后续商业交易。然后将由顾客的输入产生的设计数据提供给如上所述的制造装置，例如上述至少部分透明的容器。然后，该设备根据顾客的单独选择的设计数据利用上述方法制造运动用用品。
不管使用哪种特定装置，可以用相机记录生产过程，并且可能使用互联网或社交网络将其回传给顾客或甚至任何其他接收者。在一些实施方式中，顾客甚至能够“实时地”看到他/她的个性化运动用品的生产，这导致独特的顾客体验和/或甚至允许顾客干预——如果在所述用品被制造时所得用品的设计不符合他/她的预期时。
现在将参照图78描述根据本发明的发明思想的方法的一个示例性实施方式。通常，根据本发明的制造运动用品的方法适用于制造运动用品，例如运动鞋、球(例如足球、篮球、排球等)、运动包、服装、衣服等。该方法还可用于制造所述运动用品的部件，例如鞋帮、球用面板、袋体、服装部件(例如套袖)等。
所述方法包括(a.)选择基底层22的步骤。如图78所示，所述基层可以是织物层，例如织造织物或针织物。然而，它也可以是不同的材料，例如无纺布、皮革等。例如，基层可以是运动鞋的针织鞋帮。如图78中所示，基底层22被放置在载体18上，其形成用于基底层22的支撑结构。
所述方法还包括(b.)选择薄部件10，其包括至少部分可熔层的的步骤。在图78的实施例中，三个这样的部件被示出，并且用附图标记10表示。如图78所示的实施例中，部件10具有补片的形状。
根据本发明，可以同时处理任何数量的部件(例如一个、两个或多于两个)，并且部件10可以具有任意形状。在本发明的上下文中，薄部件被理解为厚度小于其长度和宽度的部件。特别地，在固结之前包括热熔体层的薄部件的总厚度可以在10微米和5毫米之间，更特别地在150微米和750微米之间，例如约300微米。在需要牢固支撑足部的一些特定应用中，薄部件的厚度可以被选择具有相对较高的值，例如对于篮球鞋为700微米。
部件10可以例如是具有两个不同层的聚合物补片。底层，即在随后的方法步骤中面向基底层的层可以是至少部分可熔化的层。顶层可以是可见层，例如鞋跟稳定部。薄部件10可以特别地包括约100微米的可熔层，以及约300微米的顶层。可熔层通过在比可见层低的温度下被加热而活化(即软化或熔融)。因此，当如下文更详细描述的那样固结部件10时，可熔层确保可见层与基底层的结合。薄部件10可以例如由聚氨酯或热塑性聚氨酯制成，但是通常可以由具有至少外部(底部)可熔层的任何种类材料制成。
对于包括至少基底层和可见层(所述底部层适于与基底层结合，例如热熔化层)的薄部件，底部层和可见层的材料可以是针对根据本发明的固结方法优化，特别是在许多部件至少部分地彼此叠置的情况下。为了确保在预固结步骤期间，更特别是在固结步骤期间，一堆部件中的每个部件的热熔物发生熔化，热熔物和部件的其他层的温度的熔化范围之间的温度差必须足够重要，以确保一堆部件的每个热熔体层被软化或熔化到足以确保良好的结合，同时可见层不被降解。
更具体地，两个或更多个部件彼此重叠时，下部部件的下层(与基底层相接触)必须至少在固结步骤期间被熔化，而顶部部件的上层必须保持其特性。当从组件的上方施加热时特别是这种情况，例如在一些实施方式中如本文所述，热囊状物也在一些实施方式中施加如本文所述的压力。堆叠部件的数量越高，热熔体和部件的其他层的温度的熔化范围之间的温度差也必须越大。
预固结和/或固结步骤(第二温度和第三温度)的温度也可以选择成确保每个部件的上层至少稍微软化，以便确保被放置在其顶部的部件与热熔体层熔合。可见层的温度的熔化范围，特别是部件顶层有利地被选择比热熔体(底)层的熔化温度范围更高并与其分离。因此，预固结和/或固结温度可以被选择，在可见层的熔化范围的前半部分中选择。
此外，部件的热熔体层的材料和/或预固结和/或固结步骤的温度可以根据基底层的一些特性来适配。更具体地，对于更开放的织物，特别是更开放的针织结构，第二温度可以相对于薄部件的至少部分可熔层的温度的熔化范围选择得更高。以相同的方式，对于更开放的织物，特别是更开放的针织结构，第三温度可以相对于薄部件的至少部分可熔层的温度的熔化范围选择得更高。这样，热熔材料将粘性更低，并且将更好地渗透基底层的表面，以确保更好粘结。
在本发明的上下文中，薄部件被理解为厚度小于其长度的部件。因此，薄部件可以例如是如本申请人的共同未决申请de102015224885.2中所述的补片。此应用还包含有关如何在基底层上放置补片程序的详细信息。通常，部件10可以是具有至少一个可熔层的任何种类的材料。
所述方法还包括步骤(c.)将至少一部分薄部件施加在基底层的至少一部分上以形成中间组件，使得可熔层至少部分地与基底层接触。因此，在鞋帮的情况下，例如一个或多个薄部件能够以鞋跟的形状放置在鞋帮上，从而形成中间组件。
在一些实施方式中，在进行后续方法步骤之前进行部件在基底层上的临时固定。这种临时固定可以获得，通过在将部件的底层用压力施加到基底层上之前热活化所述部件的底层。例如，在一个实施方式中，薄部件10由真空夹具拾取，带到加热源(例如红外灯)以启动底层并由压力被施加到基底层上。然而，也可以使用其他临时固定方法，例如超声波焊接、缝合等。
所述方法还包括(d.)第一固结步骤，在所述步骤期间，在第一温度下将压力施加到中间组件。所述固结步骤巩固了薄部件10与放置在基底层22下面的其它部件的结合和/或与基底层22的其它部件的结合。
如图78中所示，通过由安装在框架781上的柔韧性硅酮膜14表皮形成的空腔13形成的囊状物25来施加压力。空腔13可以通过过压而膨胀，以将膜向下推压抵靠所述部件10。此步骤在低于随后的第二固结步骤中使用的温度的第一温度下进行。例如，温度与室温的差异可以不超过10摄氏度。
另外，可选接触层782布置在囊状物25和部件10之间。如图78的实施例所示，该接触层782是柔韧性硅树脂表层。所述接触层782可以是可互换的，以在损坏的情况下替换。此外，其可以被纹理化以将图案赋予到部件10的可见层上。如在图78中所示，接触层是“冷的”，即在施加到中间组件时，接触层处于第一温度。同样在图78所示的实施方式中，接触层不包括加热装置，例如电线，但是这在本发明的上下文中通常是可能的。本发明人已经观察到，具有接触层782也是有益的，因为其在固结(施加压力和热量)之后很少粘附到中间组件，特别是粘附到补片，并且当接触层782粘附时，接触层的更换比更换热囊状物更容易，更便宜且更快。
所述方法还包括(e.)第二固结步骤，在所述步骤期间，在高于第一温度的第二温度下将压力施加到中间组件，其中第二固结步骤在第一固结步骤之后进行。
在图78的实施例中，囊状物25，更确切地说是硅橡胶膜14包括嵌入的电线，使得其可以被加热以通过(可选的)接触层782将热传递到中间组件。嵌入的电线可以例如由碳纤维束制成。因此，冷的接触层782加热并将热传递到中间组件，并且在给定延迟(取决于接触层的厚度，其热传递特性以及加热囊状物25和中间组件之间的温差)，热量被传递到中间组件。因此，达到高于第一固结步骤的第一温度的第二温度。
加热的囊状物的温度可以是恒定的，以便使制造工艺时间最大化。或者，加热的囊状物的温度可以在第一步和第二步之间变化以达到第二温度。
接触层782的总厚度在1mm和10mm之间。
所述装置可以包括两个或更多个重叠的接触层。发明人已经注意到，在许多方面有利地使用多于一个接触层，所述接触层同时被施加在叠置位置。特别地，他们已经注意到其可以延迟第二步骤(第二温度)并且减少接触层和组件之间的粘附。例如，两个硅树脂层可以彼此叠置使用，其中与中间组件接触的第一层可以具有大约0.3mm的厚度，并且在第一硅树脂层和囊状物25之间另一个硅树脂层可以具有大约2mm的厚度。然而，应当注意，在本发明的上下文中也可以使用其它数量的硅树脂层和其它厚度。
因此，根据本发明的方法仅使用单个装置进行两个固结步骤，从而便于维持第一和第二步骤之间的压力，但是应当注意，两个固结步骤也可以在不同的装置上进行。在后一种情况下，当在装置之间移动中间组件时，可以保持中间组件上的压力。
前述第一固结步骤可以在40摄氏度和120摄氏度之间的温度下进行，但是如上所述，由于硅树脂表层(接触层782)，加热被延迟。在优选实施方式中，在第一固结步骤中的囊状物25的温度为约80摄氏度。中间组件的表面处的第一温度实际上较低，这是因为囊状物25和部件10之间的接触层(一个或多个的硅树脂表皮)。
当囊状物25由于空腔13中的过压而膨胀时，中间组件上的压力被增加到高于大气压力约2巴。由于硅树脂表层782很厚，热传递差，并且基底层22的中间组件和部件10在其经历加热之前首先经历施压。因此，存在两个固结步骤：第一固结步骤，在第一固结步骤期间在第一温度下将压力施加到中间组件(基底层22和部件10)，以及第二固结步骤，在第二固结步骤期间，在高于第一温度的第二温度下将压力施加到中间组件。
将硅树脂表层782施加到中间组件上，持续10秒至200秒之间，特别是约60秒的时间。
根据本发明方法是特别有利的，因为它避免或至少减少了可熔层中形成气泡。这种效果通过使用可充气的囊状物25而放大。如图79中所示更多的细节，由于囊状物25的形状，压力施加从中心点沿着具有增加半径的圆形压力波逐渐进行，使得被捕获在补片和基底层之间或补片之间的空气可以逸出到囊状物25的侧面，如图79中的箭头所示。因此，部件10的外部边缘也被挤压(并且可能被加热)并且被密封到基底层22或下面的另一部件之前，消除任何气泡。以这种方式，所述方法防止或至少减少在至少一个部件10和基底层22之间形成空气或气泡。
到目前为止描述的方法步骤可以导致中间组件的预固结，即薄部件10最终不会结合到基底层22或者不最终彼此结合。然而，由于上述两个固结步骤，已经在薄部件10和基底层22之间去除或至少减少空气或气泡，且由于施加热，薄部件10与基底层22彼此之间具有足够的结合以防止形成新的空气或气泡。
为了最终固化薄部件10的中间组件和基底层22，在本发明的优选实施方式中，载体18和其上预固结的组件可以被带到与以上关于图78所述的结构相同的第二站，其中尽可能快地施加热和压力以完成固结。这里，在更高的温度下进行固结。为此在该第二站中，硅树脂表皮782(接触层)可以更薄，以便允许快速加热。或者，省略硅树脂表皮782，且通过囊状物25的硅酮膜14直接施加热(参见图78)。
在这种情况下，硅树脂表皮782可以具有优选约1mm的厚度。另外，囊状物25的温度可以高于第一站中的温度。为此，与第一站相比，第二站的功率可以更高(例如，22kw而不是8kw)，以便确保囊状物25的快速加热和恒定高温，即使当应用于预热时，固结中间组件。温度可以在薄部件10(熔体层)的底层的熔化范围内选择，或者甚至在薄部件本身(功能层)的熔化范围内选择。可以选择囊状物的温度，使得施加到预固结组件的温度在可熔层和可见层的熔化范围之间。
在一些有利的实施方式中，可以选择囊状物的温度，使得施加到预固结组件的温度在可见层的温度熔化范围的第一部分中，特别是当可见层的熔化范围是非常宽的。这些实施方式提供薄部件的堆叠的更好固结，因为第一部件的可见层的顶部可以软化并且产生与放置在所述第一部件的顶部上的第二部件的热熔化层的更好的粘结。
然而，也可能的是，固结在低于功能层的熔化范围的温度下进行，例如通过增加周期时间，即施加热和/或压力的持续时间。在本发明的当前优选实施方案中，囊状物25的温度为约130摄氏度至200摄氏度，特别是在120摄氏度至160摄氏度之间，同时压力保持与预固结步骤相比相同的约2巴。
在第二站处，硅树脂膜14(或者接触表面782，如果使用的话)也施加到中间组件持续在10秒和200秒之间，特别是在60秒和120秒之间的时间。根据热、温度和薄部件10的熔化层的材料，更长或更短的持续时间通常是可能的。
图80示出在上述过程期间，由中间组件经历的温度801和压力802的示意图。在时间t0，第一站的第一接触层782在2巴(pnom)的压力下施加到中间组件。在时间ti，热开始转移到中间组件，并且温度升高到温度t1。在时间t0和时间ti之间的热传递的延迟是由于囊状物25和中间组件之间的接触层782。可调整接触层782的特性(例如厚度、热传递系数)以修改时间t0与时间ti之间的延迟。在时间t1，从中间组件移除接触层，并且温度开始降低，同时具有在其顶部上的中间组件的载体18被带到第二站。
在所述转移期间，压力处于环境压力(pamb)下。在时间t2时，第二站的第二接触层在2巴(pnom)下再次施加到中间组件。在第二站的第二囊状物的温度t0较高并且第二站的接触层比第一站的接触层薄时，在时间t2时几乎立即施加热。在时间t3时，移除接触层，压力降低到环境压力(pamb)，并且中间组件开始冷却。
图81示出在第二站的最终固结步骤期间在中间组件的表面处进行的温度测量的结果。在这种情况下，将囊状物温度设定为200摄氏度。
如图81中所示，由于预固结的中间组件在第一预固结站中被加热并且在被转移到第二固结站时冷却，所以在前15秒期间内温度降低，其中在较高温度下进行固结。此外，当应用时，与来自第一预固结站的仍然是热的预固结组件的温度相比，第二固结站的硅树脂膜14(或当应用时的硅树脂表层782)最初是冷的。在此图4中，时间15秒对应于图80的时间t2，时间120秒对应于图80的时间t3。
图81中所示的两个不同的图，对应于其上放置有基底层22的载体18(支撑结构)的两个不同选项。载体的性质对中间组件中的温度有影响，因为不同的载体可能具有不同的传热系数。在图81的实施例中，第一组件载体绝热更好，因此温度保持高于第二组件载体。
为了加速根据本发明的方法，可以使用安装在连续旋转带上的至少两个接触层。当加热的囊状物25加热用于固结第一组件的第一接触层时，第一接触层也被加热。在囊状物25放气并释放来自中间组件的压力之后，第一接触层被卷绕到制造站的外侧(“冷却位置”)以冷却，而第二接触层移动到在加热囊状物25和代替第一中间组件的新的第二中间组件之间的位置。因此，可以立即用冷的第二接触层来进行第二中间组件的固结。
在本发明的当前优选实施方式中，载体18包括聚合物上层，芯玻璃层和在玻璃层下的聚醚酮醚(peek)框架。peek是耐高温的热塑性材料，属于聚芳砜的物质。上层适于与中间组件的基底层提供高摩擦。为此，其可以包括与滑板轮廓相当的表面结构，以便当施加热和压力时限制中间组件在载体上的运动，使得薄部件10的位置相对于基底层22保持恒定，即使它们的下熔化层被熔化。
可替代的，对于如上所述的第二固结站，可以仅使用一个固结站，其具有安装在连续旋转带上的薄且厚的接触层(硅树脂表层)，如现在将参照图82所描述的。预固结和固结站51包括载体18(支撑结构)，在所述载体18上可以放置如上所述的基底层22。第一接触层782a和第二接触层782b被安装在连续的滚动带821上。第一接触层782a由两个连接件822a和822b被连接到连续滚动带821。第二接触层782b由两个连接件823a和823b被连接到连续滚动带821。在该实施方式中，第一接触层782a比第二接触层782b更厚，使得其更缓慢地传递热量。
所述站包括具有嵌入的加热丝的囊状物25。当囊状物25的加热的硅树脂膜加热用于固结中间组件的第一接触层782a时，第一接触层782a也被加热并将热和压力传递到中间组件。当囊状物25放气时，压力从中间组件释放。随后，第一接触层782a通过连续滚动带821缠绕到站外侧(冷却位置)以冷却，而第二接触层782b在囊状物25和中间组件之间移动就位。然后，囊状物25膨胀并且热量从囊状物25由第二接触层782b传递到中间组件。由于第二接触层782b比第一接触层782a薄，因此与第一接触层782a相比，热量更早地传递且在更短的时间段内传递更多热量。
另外，囊状物25的温度可以在第一步骤和第二步骤(使用第一接触层782a)和第三步骤(使用第二接触层782b)之间变化。
可替换的，类似于图82中所示的站的两个站82可以被使用，其中第一站具有两个厚的接触层，第二站具有两个薄的接触层。因此，第一站总是进行预固结，即上述第一步骤和第二步骤，并且第二站进行固结，即上述第三步骤。
通常，预固结(第一步骤和第二步骤)的持续时间可以在10秒至300秒之间，特别是约至少60秒，例如约150秒。固结的持续时间(第三步骤)可以在10秒至300秒之间，特别是约至少60秒，例如约150秒。这样，每个站上的周期时间可以相同，以便确保流体产生。
图83示出可以在本发明的上下文中使用的又一个预固结/固结站831的示意图。站831特别适用于制造三维物体，例如鞋帮。为此，所述站831包括鞋楦832，其在图83中示出同时在两个位置：在第一位置832a，鞋楦位于直立位置，而在第二位置832b，鞋楦旋转到底部位置，围绕旋转轴线836。补片由于重力可以被放置在第一直立位置832a，如补片通常被放置在鞋的上侧。
在制造期间，补片在被机器人拾起并由机器人放置在鞋帮上之前被放置在传送机上。因此，对于机器人较快的是将补片放置在直立定位的鞋楦上，而不是对于每个补片进行旋转。在底部位置832b，鞋楦832可以被降低以进入如图83所示的空腔833中，由附图标记832c表示。空腔可以供应热和加压空气。在空腔833内部是柔韧的可膨胀的囊状物834。所述空腔可以被关闭，通过关闭盖835，其包括在其下侧上的膜。
所述站831的操作如下：基底层的中间组件和一个或多个薄部件被放置在或直接形成在鞋楦832上。然后，鞋楦进入空腔833。空腔833被供应有热和加压空气，其使囊状物834接触鞋楦和中间组件。在优选实施方式中，囊状物834包括作为接触层的硅树脂表层，以避免中间组件粘附到囊状物834并延迟如上所述的加热。在该优选实施方式中的囊状物834不是通过电线加热，而是通过空腔833内的热加压空气加热。
可能的是，诸如站831等的单个站，用于如本文所述的中间组件的预固结以及最终固结，例如通过在根据本发明方法的第二步骤和第二步骤之间改变空腔833中的热空气的温度。可替代的，可以在类似于站831的第一站处进行预固结，且在类似于站831的第二站处进行最终固结，但其可以包括更薄的囊状物和/或接触层的，和/或空腔833内的较高空气温度。
通常，在本发明的上下文中，可以将薄部件放置在基层的相对侧上，即在远离被施加压力的一侧(在基底层下面)。这种薄部件也如本文所述预固结和/或固结，因为热和压力可以透过基底层而被传递。在这种情况下，可以增加囊状物的温度和/或可以降低硅树脂层的厚度。
此薄部件选择为具有不是热熔体(例如织物)的外层(远离基底层即朝向底部)，以便当预成型件不粘附到载体(支撑结构)，当预固结和/或固结过程被实施时。
仍然根据本发明，在一些实施方式中，预固结和/或固结也可以包括从中间组件的相对侧施加热量。在薄部件放置在如上所述的组件的相对侧上的情况下，或者在大量薄部件彼此叠置的情况下，这可能是有益的。在组件两侧的同步加热可以通过使用加热载体获得，例如这样的载体：其包括传导热量例如热空气传导和/或产生热量的装置，例如嵌入的加热电线。
本发明还可以用于赋予薄部件纹理。接触层的不同表面结构在预固结和/或固结过程之后，在薄部件上产生不同的纹理。例如，可以对薄部件赋予垫整理或小条纹。此外，接触层可以包括具有第一纹理的第一区域和具有不具有纹理或具有另一纹理的另一区域，以便将不同纹理应用于最终产品的不同薄部件或不同区域。根据本发明，可以通过替换接触层在制造线上快速修改纹理。
此外，根据本发明的方法和/或装置可以适于将第一温度施加到中间组件的第一部分，并且将第二温度施加到中间组件的第二部分，例如通过使用两个或更多个囊状物平行和/或通过适配施加到热囊状物中的每个电线的功率等，在不同区域中加热不同温度的热囊状物。因此，可以根据部件的性质局部适配温度和/或彼此重叠的部件的数量。
在下文中，提供用于示出本发明的附加方面的另外的实施例：
1.一种由用户定制的运动用品，其包括具有由来自用户的输入而定义的特性的区域。
2.一种制造定制鞋的方法，其包括：
提供在文件中的鞋的设计；
将所述鞋的设计文件提供给能够将所述鞋的设计文件转换为制造计划的计算机；
提供用于构造鞋的元件；
利用所述制造计划来指示一个或多个设备；和
控制所述一个或多个装置中的至少一个以根据所述制造计划生产所述鞋。
鞋的设计文件可以由设计者(内部或外部)提供，只要格式是正确的。例如，可以向外部设计者提供设计文件所需的结构和/或语法。潜在的，顾客可以从头开始设计鞋。用户/设计者可以使用预定义的软件，根据软件中的限制来生成设计文件。还可以想到的是使用身体扫描数据来生成鞋设计。
3.根据实施例2所述的方法，还包括向所述计算机提供用于所述鞋的用户定义的设计说明以帮助创建所述制造计划。
4.根据实施例3所述的方法，其中，部分地使用用户的身体扫描数据来生成所述用户定义的设计说明。
5.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述一个或多个装置包括视觉系统、切割装置、机器人和启动装置中的至少一个。
6.一种生产定制运动用品的方法，其包括：
提供描述所述运动用品的一个或多个设计文件；
根据所述一个或多个设计文件提供用户定义的设计说明；
利用所述用户定义的设计说明修改所述一个或多个设计文件以形成几何文件；和
根据所述几何文件定位所选择的材料以形成所述运动用品。
7.根据实施例6所述的方法，其中所述运动用品包括球、球拍或棒中的至少一种。
8.一种定制的运动用品，其包括：
载体表面(诸如鞋楦或平坦表面，其中例如补片将被放置并随后去掉以形成鞋帮)；和
在所述载体表面上定位一个或多个部件。
9.根据实施例8所述的定制的运动用品，其中，所述一个或多个部件中的至少一个沿着成品运动用品的受力线而被定位。
10.根据前述实施例中任一项所述的定制的运动用品，其中所述一个或多个部件包括定位在成品运动用品上的两个区域之间的过渡点处的补片，并且其中所述补片具有雕刻图案或由使得在两个区域之间的能够产生梯度过渡的材料构成。
11.根据前述实施例中任一项所述的定制的运动用品，其中所述一个或多个部件包括多个补片，使得能够产生膨胀区。
12.根据前述实施例中任一项所述的定制的运动用品，其中所述一个或多个部件包括多个补片，使得能够产生支撑区。
13.根据前述实施例中任一项所述的定制的运动用品，其中所述一个或多个部件包括多个补片，使得能够产生膨胀区。
14.根据前述实施例中任一项所述的定制的运动用品，其中所述一个或多个部件包括至少两个部件，并且所述至少两个部件被定位成使得所述至少两个定位部件的精度小于约1mm，更优选地甚至小于或等于约0.1mm。
15.根据前述实施例中中任一项所述的定制的运动用品，其中所述载体表面包括某一特征，且所述一个或多个部件相对于该特征定位在所述载体表面上，使得相对于该特征的所述一个或多个部件的精度小于约1mm，更优选小于或等于约0.1mm。
16.一种用于输送柔韧性材料的方法，其包括：
提供被构造成接合柔韧性材料的至少一个夹持装置；和
提供接装板，其能够将所述夹持装置结合到第二夹紧装置、加热元件或静电加载装置中的至少一个。
17.根据实施例16所述的方法，其中所述夹持装置包括柯恩达夹持器或本文所公开的另外的夹持器。
18.根据上述实施例中任一项所述的方法，其中柔韧性部件被连接到所述夹持装置并且被构造成适于放置所述柔韧性材料的表面。
19.根据上述实施例中任一项所述的方法，其中所述至少一个夹持装置包括使用所述接装板连接在一起的多个夹持装置。
20.一种由柔韧性部件制造定制运动用品的方法：
接收待被制造的运动用品的设计说明，特别是文件；
提供特定部件的设计说明；
根据所述设计说明自动生成制造计划；和
向系统提供参考图案；
将所提供的部件与所述参考图案进行比较；
根据所述设计说明和所述参考图案和所提供的部件的比较来自动更新所述制造计划；及
根据更新的制造计划进行放置所述多个部件的步骤。
21.一种用于制造运动用品，特别是鞋的方法，其包括以下步骤：
a.以多个预定形状之一提供多个部件；和
b.将所述多个部件放置在二维或三维载体表面上以制造运动用品或其一部分。
22.根据实施例21所述的方法，其中所述多个部件包括以下中的至少一个：
-补片；
-结构元件，诸如鞋跟、骨架、支撑结构、管或带；
-鞋外底部件，诸如鞋钉、凸耳、外底或外底元件；
-鞋带孔加强元件；
-中底元件；
-封闭构件，例如鞋带，系带结构或钩环闭合系统；
-电子部件，诸如近场通信nfc、芯片、射频识别rfid、芯片、电动机、芯片组、天线、微芯片、接口、光源、电线、电路、能量收集元件和/或电池；
-传感器，诸如加速度计、磁力计或定位传感器，诸如全球定位系统gps、传感器；
-机械部件；
-或其任何组合。
23.根据实施例21或22所述的方法，其中提供所述多个部件的步骤包括使用可配置切割装置切割出多个补片。
24.根据实施例23所述的方法，其中所述可配置切割装置包括激光源、刀、切割模、水射流、加热元件、溶剂或其任何组合中的至少一种。
25.根据实施例23或24所述的方法，其中所述可配置切割装置包括激光源和用于控制由所述激光源发射的激光束的移动的装置，其中所述装置优选地包括至少一个反射镜。
26.前述实施例中任一项所述的方法，还包括使用热和/或压力将所述多个部件以预定时长进行固结的步骤。
27.根据实施例26所述的方法，其中所述固结步骤包括至少暂时地将柔韧性膜施加到所述多个部件上，所述柔韧性膜优选由硅树脂制成。
28.根据实施例27所述的方法，其中在所述柔韧性膜在被施加到所述多个部件上之前，所述柔韧性膜基本上是平面的，或者预先形成为基本上匹配所要制造的运动用品的轮廓。
29.根据前述实施例27或28中任一项所述的方法，还包括对其上施加有所述柔韧性膜的多个部件施加压力的步骤。
30.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中提供所述多个部件的步骤包括：
将材料从线轴、带、托盘和/或堆叠提供到运输装置上；
使用切割装置从所述材料切割出所述多个部件；和
以自动化的方式，优选地通过使用第二线轴从运输装置去掉过量材料。
31.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述多个部件和/或所述载体表面中的至少一个包括连接机构，使得静电力、化学和/或机械方式锁定在运动用品的多个部件之间或运动商品的一部分上形成。
32.如实施例31所述的方法，其中所述连接结构包括静电力、热熔粘合剂、基溶剂的工艺、钩环紧固件或其任何组合中的至少一种。
33.前述实施例中任一项所述的方法，还包括优选通过加热来活化至少一个所述部件的步骤。
34.根据前述实施例的方法，其中所述活化步骤包括优选通过加热使所述多个部件中的至少一个粘合部件活化。
35.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中放置所述多个部件的步骤通过包括一个或多个夹持器的自动夹持装置来进行。
36.根据前述实施例中任一项所述的方法，
其中所述二维载体表面包括工作台或基本平坦的基底材料，例如针织材料或中底；和/或
其中所述三维载体表面包括工作形状，例如鞋楦或承载在工作形状上的基底材料。
37.前述实施方案中任一项的方法，其中所述多个部件包括至少一种补片，所述补片包含选自以下组的材料：金属、诸如聚氨酯的聚合物，例如热塑性聚氨酯、尼龙、泡沫，例如膨胀泡沫，颗粒泡沫、织物材料，例如编织物、无纺织物、织物等，钩环材料、合成革、涂覆材料、透明材料、有色材料、印刷材料、结构材料、诸如真丝等的天然纤维、诸如驼绒、羊绒、马海毛等的毛发，棉花、亚麻、黄麻、洋麻、苎麻、大麻、竹子、剑麻、椰子壳等、皮革、麂皮、橡胶、编织结构或其任何组合。
38.根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述多个部件包括多个补片，所述补片以能够提供诸如以下特性的方式设置：加固、透气性、可见性、颜色、耐久性、抓握性、柔韧性、热塑性、阻力、防水性、重量分布或其任何组合。
39.根据前述实施例中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
接收要制造的运动用品的设计说明，特别是计算机辅助设计、cad、文件；
根据所述设计说明自动生成制造计划；和
根据所述制造计划进行放置所述多个部件的步骤。
40.根据前述实施例中任一项所述的方法，还包括在进行放置所述多个部件的步骤之前，由图像处理装置识别所述多个部件中的至少一个。
41.根据前述实施例中任一项所述的方法，还包括通过图像处理装置识别载体表面，并向控制器提供定位数据以调整多个部件中的至少一个的放置。
42.根据实施例39-41所述的方法，其中基于所述设计说明自动生成制造计划还包括，生成点云以在所述载体表面上定位所述多个部件中的至少一个。
43.前述实施例中任一项所述的方法，其中所述方法在可移动容器内部进行，其中所述可移动容器优选地是至少部分透明的。
44.运动用品，特别是鞋或其一部分，其通过使用根据上述实施例中任一项的方法制造。
45.一种制造运动用品的方法，包括：
a.选择基底层；
b.选择包括至少部分可熔层的薄部件；
c.将所述薄部件的至少一部分施加在所述基底层的至少一部分上，以形成中间组件，使得所述可熔层至少部分地与所述基层接触；
d.第一固结步骤，在该第一固结步骤期间，在第一温度下将压力施加到中间组件；和
e.第二固结步骤，其中在高于第一温度的第二温度下向中间组件施加压力，其中所述第二固结步骤在所述第一固结步骤之后进行。
46.根据实施例45所述的方法，其中所述薄部件的厚度小于其长度并且小于其宽度。根据前述实施例之一所述的方法，其中在所述第一固结步骤中，施加到中间组件的压力的表面区域随着时间推移而逐渐增加。
47.根据前述实施例之一所述的方法，其中在所述第一固结步骤中，首先将压力施加到中间组件的第一部分，然后施加到中间组件的第二部分。
48.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述第一温度与室温的差异不超过20摄氏度。
49.根据前述实施例之一所述的方法，其中施加到所述中间组件的压力保持在第一固结步骤和第二固结步骤之间。
50.根据前述实施例之一所述的方法，其中在同一设备上进行所述第一固结步骤和所述第二固结步骤。
51.根据前述实施例之一所述的方法，其中通过可充气的囊状物施加压力。
52.根据前述实施例之一所述的方法，其中在第一固结步骤期间，将至少一个接触层施加到中间组件。
53.根据前述实施例之一所述的方法，其中在第二固结步骤期间，将至少一个接触层施加到中间组件。
54.根据实施例52或53所述的方法，其中当所述接触层在第一固结步骤期间首次被放置成与中间组件接触时，所述接触层处于第一温度，并且在第二固结步骤期间，所述接触层随后被加热到第二温度。
55.根据实施例51和实施例52至54之一所述的方法，其中所述接触层被放置在所述中间组件和所述可膨胀的囊状物之间，并且其中通过所述可膨胀的囊状物施加压力到所述接触层。
56.根据实施例51或55中任一项所述的方法，其中所述可充气的囊状物被构造成被加热。
57.根据前述实施例之一所述的方法，还包括：
第三固结步骤，其中将压力和处于高于第二温度的第三温度的热施加到中间组件，其中第三固结步骤在第二固结步骤之后进行。
58.根据实施例57所述的方法，其中：
-在所述第三固结步骤期间，将至少一个接触层施加到所述中间组件，
-调整第三固结步骤的压力、第三温度和持续时间，使得薄部件的表面纹理化通过施加接触层而被改变。
59.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述薄部件包括聚合物部件。
60.根据前述实施例之一所述的方法，其中在第一固结步骤之前，将所述薄部件临时固定到基底层。
61.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述薄部件具有的形状使得所述基底层的表面的至少一部分不被所述薄部件覆盖。
62.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述中间组件包括至少两个薄部件，每个所述薄部件包括至少一个彼此重叠的部分。
63.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述中间部件至少部分地位于薄部件和基底层之间。
64.根据前述实施例所述的方法，还包括移除中间部件的步骤。
65.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述中间组件包括：
a.至少一个第一薄部件，其至少部分地与所述基底层的第一面接触，以及，
b.至少一个第二薄部件，其至少部分地与所述基底层的第二面接触。
66.根据前述实施例之一所述的方法，其中所述基底层是织物。
67.根据前述一项实施例所述的方法，其中所述基层是针织织物。
68.运动用品，其根据前述实施例中任一项制造。
69.用于制造运动用品的设备，包括：
a.其上可放置部件的支撑表面；
b.接触层；
c.囊状物，其适于至少部分地朝向所述支撑表面位移，并且在比所述支撑表面的温度高的温度下被加热，其中，
d.接触层在第一位置是可移动的，其中接触层被布置在支撑表面和囊状物之间，使得囊状物可以将热传递到接触层，并且可以使接触层与支撑表面上的部件相接触；和
e.冷却装置，其适于冷却所述接触层。
70.根据前述实施例所述的装置，其中所述冷却装置适于将接触层放置在其可以冷却的区域中。
71.根据实施例69或70所述的装置，其中所述接触层安装在带上以便被移动到冷却位置。
72.根据实施例69至71中任一项所述的装置，其中所述囊状物包括加热装置。
73.根据实施例69至72中任一项所述的装置，其中所述囊状物被连接到固定的主体，并且其适于被充气以与所述接触层接触。
74.根据实施例69至73中任一项所述的装置，其中所述囊状物被连接到可移动的主体，该囊状物可以在第一位置和至少一个第二位置之间移动，其中与在所述第二位置时相比，所述囊状物在所述第一位置时更加靠近所述支撑表面。
75.根据实施例69至74中任一项所述的装置，其中所述接触层在其适于接触所述部件的表面的至少一部分上具有纹理。
76.一种用于制造运动用品的装置，其包括：
a.第一站，其包括至少一个第一接触层和至少一个第一囊状物；
b.第二站，其包括至少一个第二接触层和至少一个第二囊；
c.可从所述第一站移动到所述第二站的支撑表面。
77.根据前述实施例所述的装置，其中所述第一站和/或所述第二站是根据实施例69至75之一所述的装置。
78.根据实施例69至77中任一项所述的装置，其中所述支撑表面是大致平坦的。
79.根据实施例69至78中任一项所述的装置，其中所述支撑表面包括至少一个凸表面和/或至少一个凹表面。
80.根据实施例69至79中任一项所述的装置，其中所述支撑表面可以至少部分的纹理化。
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