放置部件的方法与流程

本发明涉及一种运动用品，特别是鞋的制造方法。

背景技术：

在运动物品例如运动鞋的制造过程中，部件可以放置在彼此之上。例如，可以将补片，增强件和徽标放置在鞋面上，并且可以将其焊接，缝合或粘接到鞋面上。可以通过夹持器或机械臂手动或自动放置部件。如果自动放置部件，则运动物品或其一部分通常处于平面或二维构造。例如，可以在鞋面闭合、楦制并连接至鞋底之前将部件放置在鞋面上。

期望能够将部件放置在三维对象上以制造运动物品。这通常将克服与将部件放置在二维对象上并随后将对象形成为三维对象相关的缺点。例如，放置在二维鞋面上的补片、增强件和徽标倾向于在鞋面楦制时弯曲变形。另外，不需要用于从二维材料创建三维对象的处理步骤。由于还可以避免否则将需要的接缝，因此这也提供了贴合性和舒适性方面的益处。最终，能够将部件放置在三维对象上，允许在制造过程的后期(可能在店内)添加产品修改。

ep3178342提到了将补片放置在三维表面上，而没有讨论用于分配补片材料或将其运输到鞋面的具体装置或方法。

ep2865289提到了一种处理站，其设置成通过粘接或焊接将第二鞋部件与三维预成型的第一鞋部件连接。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种运动物品的制造方法，该方法允许在避免或至少减少质量损失的同时使制造过程基本自动化。

该目的通过一种用于制造运动物品，特别是制造运动鞋的方法来实现，该方法包括以下步骤：(a.)提供至少一个层状部件；(b.)提供至少一个三维对象；(c.)通过第一辊将部件放置在对象上，同时使对象相对于辊移动。

层状部件可以例如是将被放置在三维鞋面上，例如在楦制的鞋面上的补片。该辊有助于将层状部件压向三维对象。为了在层状部件的整个长度上施加此压力，使对象相对于辊运动，以使得辊旋转。以这种方式，层状部件牢固地放置在三维对象上。辊可以紧密地遵循三维部件表面的轮廓，使得接触压力沿着层状部件的整个长度基本相同。这样，可以将部件放置在三维表面的凸部和凹部上。

应当注意，本发明可以应用于制造任何类型的运动物品，包括鞋类、服装、配件、球等。例如，本发明可以用于将补强片附接至诸如运动胸罩的服装。

该方法可以进一步包括将部件放置在传送带上的步骤。这允许处理多个部件，以便将多个部件放置在对象上和/或将部件施加于多个对象。

第一辊，也称为接触辊，可以是传送带的滑轮。因此，第一辊可以同时支持运输部件和将部件放置在对象上。由于部件是从传送带直接供应至对象，因此部件卡住的风险最小化。

传送带可以将部件传送到第一辊。以这种方式，可以将多个部件供给到辊并放置在对象上和/或可以将一个或多个部件放置在多个对象上。

传送带可以是顺应式的。顺应式的传送带可以屈服以适应部件要放置在其上的对象的表面轮廓。如此，顺应式的传送带包括相对软表面。

该方法可以进一步包括在第一辊的方向上挤压部件的步骤。这可以包括使用夹紧辊和/或气流。这样避免了当层状部件被压在对象上时，层状部件意外地升离第一辊或传送带。因此，该措施对于长和/或硬的层状部件，和/或具有高曲率的三维对象特别有用。另外，夹紧辊和/或气流允许在施加过程中向部件施加切向拉力。

提供部件的步骤可以包括在衬里上提供部件。该部件可以粘附到衬里，从而形成胶带。使用衬里简化了一个或多个部件的处理，因为可以从环形胶带卷上切下这些部件。另外，由于部件始终以确定的方式运输，因此衬里提高了放置精度。通常，部件和衬里之间的粘合力可以基本上低于部件和对象之间的粘合力。以这种方式，在将部件放置到对象上之前，可以容易地将其与衬里分离，但是部件和对象之间的结合力可以足够大。

该方法可以进一步包括在第一辊上引导衬里的步骤，使得部件与衬里分离。以这种方式，衬里可以保护部件的粘合面，直到马上随后将部件放置到对象上。这避免了例如灰尘粘合到部件的粘合侧，这可能不希望地降低了其粘合力。另外，由第一辊引起的部件的运动可用于例如通过刀条和/或通过将衬里缠绕在辊上来将衬里和部件分开。以这种方式，可以省去用于分离部件和衬里的附加机构。

该方法可以进一步包括以下步骤：在第二辊上引导衬里，使得部件与衬里分离并被转移到第一辊上。当部件被供给至第一辊时，该机构允许分离衬里和部件。部件的粘合侧应尽可能久地受到保护。

第一辊可以是顺应式的。顺应式的辊可屈服以适应要在其上放置部件的对象的表面轮廓。这样，顺应式的辊包括相对软的表面。

本发明的目的还通过一种用于制造运动物品，特别是制造运动鞋的方法来实现，该方法包括以下步骤：(a.)在衬里上提供至少一个层状部件；(b.)提供至少一个三维对象；(c.)通过将部件从衬里转移到对象上来将部件放置在对象上。

在本发明所要解决的问题的这种替代解决方案中，可以将部件精确地定位在三维对象的表面上，同时仍由衬里保持。特别地，该部件可以基本上平行于三维对象的表面定位，甚至在凸形或凹形区域中，然后放置在对象上。另外，使用衬里简化了一个或多个部件的处理，因为可以从环形胶带卷上切下这些部件。通常，部件和衬里之间的粘合力可以基本上低于部件和对象之间的粘合力。以这种方式，在将部件放置到对象上之前，可以容易地将其与衬里分离，但是部件和对象之间的结合力可以足够大。

放置部件的步骤可以包括将部件推向对象的方向。以这种方式，将部件与衬里分离并将部件放置在对象上。

该方法可以进一步包括以下步骤：通过鼓风将部件推向对象的方向，使得部件被放置在对象上。使用鼓风是有利的，因为它允许将部件快速加速到对象的方向，使得可以高频放置多个部件，从而减少了生产时间。此外，一旦将部件放置在对象上，鼓风就会向部件施加压力。以这种方式，改善了部件与对象之间的粘接。另外，由鼓风施加的压力有助于使部件与对象的表面相适应，例如在凸形或凹形区域中。

该方法可以进一步包括在将部件放置到对象上之前通过低压保持部件的步骤。因此，在将部件施加到对象表面之前，可以对其进行处理并将其正确定位在对象表面上。

该方法可以进一步包括在推动部件之前从衬里上剥离部件的步骤。以这种方式，鼓风不需要产生将部件与衬里分离所需的力。而是使用鼓风的全部能量来将部件加速到对象的方向并向部件施加压力。

该方法可以进一步包括以下步骤：将衬里沿对象的方向推动，使得部件从衬里转移到对象上。在这种实施方式中，省去了将部件与衬里分开(例如通过剥离)的单独步骤。以这种方式，简化了方法，并且可以增加放置部件的频率。

衬里可以是透气的，并且该方法可以进一步包括通过鼓风将部件推向对象的方向，使得部件与衬里分离并放置在对象上。同样在这种实施方式中，省去了将部件与衬里分离的单独步骤。

通常，本发明的方法可以进一步包括将部件放置在机械臂上的步骤。机械臂允许在将部件放置到对象上之前，将部件移动到正确的位置和方向。这种实施方式中的对象可以在部件放置在其上时静止。例如，可以在传送带上运输多个对象。将每个对象运输到机械臂，在机械臂上放置一个或多个部件。

通常，根据本发明的方法，第一辊可以安装在机械臂上。如上所述，这种布置允许部件的正确定位和定向，而三维对象基本上可以静止。

通常，根据本发明的方法，部件可以包括粘合剂。这允许在不施加附加粘合剂的情况下放置部件，从而简化了方法并避免了附加步骤。

通常，根据本发明的方法，对象可以是鞋楦。这样，如本文所述，可以通过将一个或多个部件放置在鞋楦上来制造鞋面。通过将补片和/或部件放置在鞋楦上可以完全形成三维鞋面，而无需使用基材。可替代地，鞋面可以借助于在楦制基材时放置在基材上的补片来形成。在任何情况下，由于鞋面基本上形成为其最终的三维形状，因此可以避免或至少大幅减少在上述现有技术方法中可能出现的褶皱。另外，减少了处理步骤的数量(例如，从二维鞋面形成三维鞋面)，并且可以避免接缝。产品修改可以在过程的后期进行。

通常，根据本发明的方法，对象可以是运动物品的预成型部件。例如，对象可以是预成型的鞋面，其上放置了附加的增强件和徽标。由于对象已经具有其最终的三维形状，因此如本文所述避免了褶皱。

本发明还涉及一种运动物品，其通过使用根据本发明的方法来制造。因此，运动物品基本上可以通过装配许多小部件(例如补片)来制造。可替代地，可以通过挤出材料流来构造运动物品。

附图说明

以下，参考附图描述本发明的示例性实施方式。附图示出了：

图1a至图1d：根据本发明的第一方面的方法的示例；

图2a至图2c：根据本发明的第一方面的方法的其他可替代示例；

图3a：本发明的第一方面的另一示例；

图3b：参考图3a描述的方法的示例性结果，但也是以下将描述的图4a、图4b、图5a和图5b的示例性方法的结果；

图4a和图4b：根据本发明的第二方面的方法；

图5a和图5b：本发明的第二方面的其他示例；

图6：本发明的另一方面的示例。

图7：本发明的另一方面的另一示例。

图8a和图8b：本发明的另一方面的示例；

图9：本发明的另一方面的示例。

图10：本发明的另一方面的示例。

图11a和图11b：本发明的另一方面的示例；

图12a至图12g：图11b的示例作为时间上的一系列步骤；

图13：本发明的另一方面的示例。

图14a至图14c：勾划施加至对象的层状部件的轮廓；以及

图15：通过增材制造工艺将层状部件施加到三维对象上的示例。

具体实施方式

以下仅详细描述本发明的一些可能的实施例。应当理解，这些示例性实施方式可以以多种方式修改，兼容时就可以彼此组合，以及某些特征可以省略，只要它们看起来不是必需的即可。

图1a至图1d示出了根据本发明的第一方面的方法的示例。所示的方法用于在鞋楦1上制造运动鞋的鞋面。通常，本发明可以应用于制造其他运动物品，例如服装或运动球。例如，本发明可以有利地应用于将补片附接到衣服例如运动胸罩的方法。

在示例性方法的第一步骤中，提供至少一个层状部件2。通常，在图1a至图1d的示例中，层状部件2借助于传送带3提供。提供层状部件2的其他示例将参考后续附图进行描述。

在图1a至图1d的示例中的层状部件2是将被施加到鞋面的补片。这样的补片可以从层状材料的环形卷上切下，并且可以由例如合适的塑料(例如tpu)制成，也可以由纺织材料、皮革、人造革、棉等制成。

如所提到的，在图1a至图1d的示例中，补片2将被施加到鞋楦1上，该鞋楦1是三维对象。通常，本发明可用于将层状部件施加到多个三维对象上，所述三维对象可以是预成型件，例如三维鞋面，或者是模具，例如图1a至图1d的示例中的鞋楦1。其他示例包括将补片、徽标或增强件施加到鞋的其他部件，例如鞋底，或施加到服装、球拍、球杆、球等。

在图1a至图1d的示例中，部件，即补片2，借助于第一辊4被放置在鞋楦1上，同时使对象相对于辊4移动。第一辊4也可以被称为接触辊4。因此，鞋楦1沿箭头5的方向移动，而第一辊4沿箭头6的方向旋转。同时，第一辊4在补片2上施加一些压力，使得补片被施加至鞋楦1。为此目的，补片2可具有使补片2粘附到鞋楦1或粘附到在先前步骤中已被施加到鞋楦1上的补片的粘合侧。

在图1a的示例中，第一辊4是传送带3的滑轮，即，第一辊4经由传送带3间接地在补片2上施加压力。在图1b的示例中，夹紧辊7布置在第一辊4的上方，这避免了补片2在放置到鞋楦1上时升离传送带3。此外，这允许施加受拉部件，这是因为在施加过程中可以在部件上施加张力。因此，夹紧辊7在第一辊4的方向上挤压补片2。代替夹紧辊，可以使用气流或约束补片的其他方式。

同样，在图1c的示例中，第一辊4是传送带3的滑轮。然而，在该示例中，传送带3是顺应式的，即它可以屈服以适应补片2将放置在其上的鞋楦1的表面轮廓。如此，图1c的示例中的传送带3包括相对软表面。最后，在图1d的示例中，补片2通过传送带3被供应到第一辊4，并且第一辊4是顺应式的，即，它可以屈服以适应补片2将放置在其上的鞋楦1的表面轮廓。

图2a至图2c示出了根据本发明的第一方面的方法的其他可替代示例。根据这些示例，将补片2设置在衬里7上。补片2借助于适当的粘合剂粘附到衬里7上。如图2a至图2c所示，可以在衬里7上例如在环形辊上设置多个补片2。类似地，如图1a至图1d所示的先前示例，当将补片2施加于鞋楦1时，鞋楦1沿箭头5所示的方向移动。

在图2a的示例中，衬里7在第一辊4上被引导。由于第一辊4具有相对较小的直径，因此补片2与衬里7分离并且同时被放置在鞋楦1上。衬里7然后由主轴8缠绕。

在图2b的示例中，衬里7在第二辊9上被引导，该第二辊9的直径小于第一辊4的直径或者是刀条或锋利的边缘。这使得补片2与衬里7分离并被转移到第一辊4，在该示例中，第一辊4是如前所述的顺应式辊。然后将补片2从第一辊4转移到鞋楦1并放置在其上。同样在该示例中，衬里7然后由主轴8卷绕。

除了第一辊4是顺应式的以外，图2c中示出的示例与图2a中的示例相似。

图3a和图3b示出了本发明的第一方面的另一示例。在该示例中，其上施加有补片2的模板1基本上是固定的。第一辊4与供应辊10和主轴8一起安装在机械臂上，引起第一辊4和模板1之间的相对运动。补片2从供应辊10被供应在衬里上。衬里被引导在第一辊4上。由于第一辊具有相对较小的直径，因此部件2与衬里7分离。第一辊4施加压力，使得补片2被施加到模板1上。衬里由主轴7卷绕。同时，机械臂将第一辊4沿箭头5所示的方向移动。

如在图3a中还示出的，补片2具有相对较小的尺寸，其特征尺寸在例如1mm和10mm之间，其与例如鞋类应用相关。因此，可以将多个补片2施加到模板1上以形成如图3b所示的使用重叠补片的图案。对于其他应用，例如将补片防止在躯干上，特征尺寸会增加，例如达到5厘米。

图4a和图4b示出了本发明第二方面的方法。根据用于制造运动物品，特别是运动鞋的方法的这一方面，在衬里7上提供至少一个层状部件2。部件2可以通过使用粘合剂粘附到衬里7。在图4a和图4b的示例中，部件是补片2，与在图1a至图1d和图2a至图2c的示例中一样，该补片2将被施加于鞋楦1。在图4a和图4b的示例中，通过将补片2从衬里7转移到鞋楦1上来使得将补片2放置在鞋楦1上。该转移是通过电磁致动的压印机11来实现的，该压印机11将补片2推向鞋楦1。在优选过程中，将热熔胶施加到补片的一侧。通过加热补片材料，热熔胶会变粘，然后粘附到鞋楦。其他施加方法是可能的，例如用胶水或使用压力活化胶水对补片和/或鞋楦进行涂覆。

在图4a的示例中，在部件2通过压印机11转移到鞋楦1之前，将部件2在边缘12处从衬里7剥离，而在图4b的示例中，省略了补片2的剥离。因此，在图4b的示例中，压印机11将衬里7和粘附到其上的补片2都推向鞋楦的方向。在图4a和图4b的两个示例中，借助于供应辊10来供应多个补片2，并且衬里7由主轴8卷绕。因此，同样在图4a和图4b的示例中，多个补片2可以施加至模板1以形成如图3b所示的使用重叠补片的图案。

图5a和图5b示出了本发明的第二方面的其他示例。根据这些示例，通过鼓风将补片2转移到鞋楦1，即短时施加的气流将补片2推向鞋楦1。在图5a的示例中，衬里7是透气的，使得可以从衬里的一侧施加鼓风，以分离在衬里7相对侧上的补片2。为此，在该示例中，衬里7包括如图5a的上半部分所示的孔13。

在图5b的示例中，使用了标准的，即基本上不透气的衬里7。补片2在边缘12处被剥离至鼓风装置13。如图5b的右侧所示，鼓风装置13包括鼓风孔14a和低压孔14b。鼓风孔14a使得补片2向鞋楦1的方向转移，而低压孔14b在剥离之后和施加鼓风之前将补片2保持就位。在图5b的示例中，鼓风孔14a的直径大于低压孔14b的直径。

因此，同样在图5a和图5b的示例中，多个补片2可以施加至模板1以形成如图3b所示的使用重叠补片的图案。

图6示出了本发明的另一方面的示例。根据该示例，将部件，即补片2，放置在适应模板的夹持器15上。夹持器15通常包括顺应式的表面，该顺应式的表面能够适应待将补片2施加于其上的模板1的三维形状。夹持器通常可以是机械臂16的一部分，该机械臂可以将补片2推向模板1，从而将补片2放置在模板1上。此外，可以执行滚落运动以将补片2施加到更弯曲的模板1。

图7示出了使用机械臂16的本发明的另一方面的另一示例。在该示例中，鞋楦1由机械臂保持并且被推向补片2。该补片布置在适应模板的桌子上，桌子是顺应式的，因此可以适应鞋楦1的形状，从而以大概均匀的力将补片施加到鞋楦1。

图8a和图8b示出了本发明另一方面的示例。在这些示例中，使用了卷起式末端执行器，该末端执行器安装在机械臂16上。末端执行器借助于辊4拾取补片2。然后，由辊4将补片2放置在模板1上，同时沿一个方向使辊4相对于模板1移动，以使补片2沿着模板1的表面放置。在图8b的示例中，较大的第二辊9用于通过使补片2包裹该第二辊的方式存储补片2。使用第二辊9，可以存储更长的补片2，而不会使补片2粘附到其本身。该示例非常灵活，允许精确放置补片2。

图9示出了本发明的另一方面的示例。在该示例中，分配器末端执行器安装在机械臂16上。分配器包括第一辊4，供应辊10，至少一个补片2从供应辊供应到衬里7上，用于卷绕衬里7的主轴8，以及用于分离补片2和衬里7的小辊17。在该示例中，第一辊4是顺应式的以适应待将补片2放置在其上的模板1的表面。在将补片从第一辊4转移到模板1的同时，机械臂16使末端执行器相对于模板1移动。在本示例中，可以准备供应辊10，以使得在施加过程期间，从辊10供应的补片2具有所期望的形状和/或长度和/或颜色等。例如，如果要施加多个不同颜色的补片2，则可以以正确的顺序将补片2预先布置在单个辊10上，而不是针对每种颜色具有单独的辊。该示例同样适用于补片2的形状、尺寸、材料等。

图10示出了本发明的另一方面的示例。在该示例中，通过安装在机械臂16上的辊4将补片2施加到模板1上。补片2上被供应到衬里7上的辊4。与图9的示例不同，其上具有多个补片2的衬里由未安装在机械臂上的固定供应装置供应。衬里7由小辊17引导以将补片2与衬里7分离。随后，将补片2供应到辊4，然后放置在模板1上。衬里7被夹紧在两个辊18a和18b之间，该两个辊通过旋转使衬里7移动。

图11a和图11b示出了本发明另一方面的示例。在图11a的示例中，第一机械臂16a借助于第一夹持器保持将施加到模板1上的补片2的左端。第二机械臂16b借助于第二夹持器保持补片2的右端。补片2通过真空粘附到夹持器。夹持器也可以是夹紧夹持器或任何其他常见机构。机械臂16a和16b均执行协调运动，以将补片2放置在模板1上。这种协调可涉及力控制，以施加确定的条带拉力。最终，配备有悬垂辊4的第三机械臂16c将补片2压向模板1，从而最终将补片放置在模板1上并固定。在此过程中，第三机械臂16c可以使用力控制以确定的法向力施加部件2。图11a的示例性方法是精确且通用的，并且还可以用于弯曲的补片或条带。该示例可以借助于行业标准部件来实现，并且可以在三臂吊架上实现，每个臂具有两个自由度。该示例关于对象1的形状，待分别放置在模板或对象1上的补片或带的长度和材料是可扩充的。在该示例中，对象1的最小曲率半径由悬垂辊4的直径来确定。在铺叠期间施加到补片或带2的法向力和拉力是确定的。

图11b示出了图11a中的示例的变型，其中通过将悬垂辊4与夹持器组合在一个机器人中而将机械臂的数量减少至两个。

图12a至图12g示出了图11b的示例作为时间上的一系列步骤。在图12a中，补片或带2被两个机械臂16a和16b拾取。补片或带2设置在桌子上，在拾取之后桌子被移开，如图12b所示。代替桌子，可以使用传送带或任何其他类型的表面。然后，在机械臂16a和16b之间设置三维对象1。如图12c所示，通过协调运动和控制，机械臂16a和16b将带2传送到对象1并利用确定的力和安装在第一机械臂16a上的悬垂辊4建立第一接触。释放机械臂16a的夹持器，并且将带2的短端施加到对象1上，如图12d所示。然后通过安装在第一机械臂16a上的悬垂辊4将补片或带2压在对象1上，从而将补片或带2放置在对象1上并固定，如图12e所示。在图12f中，第二机械臂16b已经远离对象1移动，从而第一机械臂16a上的悬垂辊4可以到达补片或带2的长端。最后，在图12g中，补片或带2已放置在对象1上，并且两个机械臂都已从对象1移开。

图13示出了本发明的另一方面的示例，其具有安装在机械臂16上的轮廓勾划末端执行器18。末端执行器18包括补片材料的供应辊19以及辊4、20、21a和21b。辊21a和21b从供应辊19松开补片材料。辊4和20将补片材料供应到对象1，从而将补片2施加到对象1上。辊4还向补片2施加压力，以便将补片2放置在对象上1。

图14a至图14c示出了如何对施加到对象1上的层状部件2进行轮廓勾划。在此示例中，层状部件2是补片，而对象是鞋楦。然而，该示例不限于补片和鞋楦，并且例如也可以应用于在服装上对徽标进行勾划轮廓。如图14a所示，通过本文描述的方法之一将补片2施加到鞋楦上。图14b示出了补片2应该在最终产品上具有的轮廓22。然后通过刀、激光或热线等从补片2上切下多余的材料23，以获得如图14c所示的轮廓补片2。

图15示出了通过诸如3d打印的增材制造方法将层状部件2施加到三维对象1上的示例。这种类型的方法通常称为熔融沉积建模(fdm)。如图15左侧所示，部件材料可以逐行施加。在该示例中，打印头24安装在机械臂16上，该机械臂使打印头24在三维对象1的表面上移动。通过供应辊19将材料提供给打印头24。打印头可以使用将材料施加到对象1上的不同装置。示例是打印头24a、24b和24c。打印头24a将材料2a的线性流挤出到对象1上。打印头24b提供了材料2b的多个线性流，多个线性流可以分别打开或关闭。打印头24c挤出材料2c的空气流，而该流的宽度可以连续地调节。