专利名称：生产制鞋业附件的机器以及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产制鞋业附件的机器。
单举例来说，下面描述涉及的是先制造原始模型，再在模型车间里由原始模型生产出模型，然后依次在实际鞋厂由模型来制鞋。
依据本发明的机器所做出的设计，就是使鞋的原始模型的结构适用于批量生产，满足模型车间和鞋厂的需要。
实际上，制鞋业中存在着一个众所周知的问题，就是先制出原始模型，再在实际生产时由原始模型制成鞋。
制造原始模型阶段，在设计者和工厂里的实际批量生产鞋之间呈现出一个薄弱环节，众所周知，设计者想到的是鞋的原始设计。实际上，目前的实际操作是从最初的绘图开始的，设计者可能利用计算机辅助设计站来绘图，接着是模型工把鞋坯手工制成原始模型，鞋坯通常是木坯。按照这样，模型工必须手工进行一定的连续制做，才能制成设计者设计的最初原始模型，因此就会造成时间极大的浪费。
因此，本发明提供一种机器，设计者和模型工两者都能从这种机器中获得相当大的益处，这种机器易操作，在三维原始模型空间且仅在几分钟之内就能制作出原始模型，这种机器是至今为止唯一可能采用图解法方式制作原始模型的机器。本发明提供的机器可以让全体技术人员尽可能地帮助设计者，制作出大量的原始模型，再由原始模型生产出试用鞋，这样可以呈现出原始的抽象思想。
在意大利，通常把这种原始模型制成37码(N°)女鞋和42码(N°)男鞋。
一旦有了最终的原始模型，它同时既满足设计者对美观的需求，穿戴者的舒适需要，又满足制作者的技术和经济需要，那么模型工就可以使用所包含有选中的鞋的设计的电子文件，克隆出模型，再在工厂根据模型生产出鞋。
对于那些需要特殊设计的所有号码的模型，当然是在模型车间里制做出来。
电子文件还可以由电子仪器传送给模型车间(通过调制解调器，因特网等等)。
本发明的机器还可以用来制做脚趾和跟部都已加工好的原始模型，这样，就可以省去后面的加工工艺，不需要去除任何不希望有的多余厚度，如果抓紧装置通过作用在鞋坯的脚趾和跟部这两部分上来抓紧鞋坯，就会出现一些不希望有的多余厚度。
实际上，本发明的机器采用了一个抓紧装置，只抓住鞋坯的上基准面。
制作原始模型时，利用鞋坯抓紧装置，旋转刀具的特殊配置以及加工座标轴的号码，沿着座标轴旋转刀具和输送鞋坯，就可在一个单一的切削循环周期中制成一个原始模型，这些不需要操作者的介入，操作者仅仅通过电子仪器的键盘输入数据就可以了。
本发明包括一个鞋坯和环形旋转刀具的相对运动的新颖组合。另一个新颖特征是鞋坯以特定方式被抓紧。
另外，使用环形旋转刀具，能够以8000rpm的转速旋转，具有相当快的切削速度(大约Vt＝25mt/sec)，这样，就能够由压紧的鞋坯例如外形尺寸比加工好的原始模型大很多，十分快速地(15-20分钟)得到一个加工好的原始模型。另一方面，如果使用传统的切削刀具，切削速度就不足以把切削时间降低到相同的程度。
另外，本发明的机器，尤其是环形旋转刀具，加工出人们可以接受的表面的原始模型。这一点是很重要的，因为考虑到这个表面最终要支撑制成样品鞋的皮革的这个事实。因此，通过原始模型表面的高度加工，就可以明显地改进皮革的加工处理。
机器除了装有旋转刀具头外，还装有测量检测器，它用于(a)使最初的鞋坯数字化，自动确定一系列切削循环周期，通过这些循环周期制成想要的原始模型；(b)在不同的切削阶段，尽可能地实时控制鞋坯的形状；(c)使加工好的原始模型数字化。
后面可能发生的事情尤其有意思，一旦本发明机器上的模型加工完成，模型工就能够对原始模型手工进行最后的加工；然后可以把原始模型再装配到机器上，使用测量检测器 确定最终的模式；可以把最终的模式转化成用于传送的电子文件，例如，通过因特网传送到模型车间，用来制做模型。
本发明的机器是由电子计算机控制的，计算机除了控制鞋坯和旋转刀具沿着加工座标轴运动外，还有一个大功率、成一整体的CAM。
电子计算机—从CAD系统文件中，计算出循环原始模型切削刀具的线性路径；—控制原始模型的测环周期，自动产生与UNI标准一致的特性尺寸；—使原始模型数字化，包括脚趾和跟部，尽可能地把数字化数据传回到CAD系统和/或传回给模型车间的模型制作机。
一通过调节鞋坯/旋转刀具的相对运动来完成加工循环周期。
制作原始模型时，利用鞋坯抓紧装置，旋转刀具的特殊配置以及加工座标轴的号码，沿着座标轴旋转刀具和输送鞋坯，这种机器与用于制作制鞋工人的模型的传统仿形机器完全不同。
本发明的机器是一种组合的车床铣削机器，从旋转刀具处来回移动鞋坯—是一种典型的车工作业，从鞋坯处来回移动旋转刀具—是一种典型的铣削作业。
本发明提供了一种用于生产制鞋业附件的机器，—该机器的特征在于其包括—抓紧鞋坯的部件；以及沿着三个相互垂直的座标轴有选择地移动鞋坯以及旋转刀具的部件，该部件绕第一垂直轴有选择地旋转鞋坯，绕第二垂直轴有选择地旋转旋转刀具。
本发明还提供了一种生产制鞋业附件的方法；该方法的特征在于包括以下步骤—通过鞋坯的上基准面抓紧鞋坯；—沿着互相垂直的第一和第二座标轴移动鞋坯，绕第三垂直轴旋转鞋坯；并且—沿着与第一和第二座标轴垂直的第四垂直轴移动旋转刀具；旋转刀具把鞋坯加工成形，生产出附件。
下面将结合附图，以举例方式来说明本发明的实施例，本发明不局限于本实施例。
图1是本发明机器的第一全视图；图2是图1所示机器的第二全视图；图3详细说明了鞋坯是如何抓紧在图1和图2的机器上，把鞋坯制成加工好的原始模型。
图4a，4b是用于图1和图2机器上的旋转刀具的二个截面图。
如图1和图2所示，本发明的机器1包括一个大体呈平行立面体的外壳2，内装有以下详细说明的大部分部件。
在图1和图2中，标号3表示用于移动鞋坯4的操作部件比如压紧的鞋坯的操作部件，标号5表示沿着轴X移动刀具6的刀具台板。
操作部件3包括电机7，两个水平导轨8a，8b，和一个循环滚珠螺钉9，通过操作部件3，使支架10沿着与X轴方向垂直的Y轴移动，但是Y轴与X轴不在同一平面上。循环滚珠螺钉9由电机7转动并与支架10内的螺母(末画出)相啮合，它显然使支架10沿着Y轴以通常的方式移动。
操作部件3还包括一个电机减速器12，它利用常用的移动装置(末画出)使支架13沿着Z轴移动，支架13上安装有用来抓紧鞋坯4的旋转抓紧部件11。
旋转抓紧部件11将在后面，参照图3做详细描述。
Z轴的方向与X轴和Y轴的方向垂直，但是Z轴与X轴和Y轴中的任何一个轴都不在同一个平面上。
旋转抓紧部件11还可以由电机减速器14(图1)以传统的方式操作，电机减速器14由支架13支撑，它使抓紧部件11、鞋坯4绕C1旋转的垂直轴旋转，这个垂直轴通常不同于垂直Z轴。
也就是说，用于抓紧鞋坯4的旋转抓紧部件11可以由电机7带动沿着Y轴移动，可以由电机12带动沿着Z轴移动，也可以由电机减速器14带动绕着C1轴旋转。
按照说明，刀具台板5可以依靠电机15使其沿着X轴移动，电机15旋转螺杆16，螺杆与同刀具台板5成一整体的导向螺母17相啮合，刀具台板显然沿着两个水平的导轨(末画出)滑动；后面将参照图4，详细解释说明安装到刀具台板5上的电机18，使旋转刀具6绕着垂直轴C2转动。
因此，通过鞋坯4本身和旋转刀具6的相对复合移动，切削鞋坯4，生产出加工好的原始模型。按照说明，鞋坯4可以沿着Y轴和Z轴运动，并绕C1轴转动，同时旋转刀具6可以沿着X轴移动并且绕C2轴转动。作为两者的相对运动，最少从理论上来讲，显然是把旋转刀具6指定成某种运动，在图1和图2的实施例中，把这种运动指定给鞋坯4。
鞋坯4沿着X，Y和Z轴的直线运动，绕轴C1的转动，以及旋转刀具6绕C2的转动，就已经能够把整个鞋坯4切削加工好，包括脚趾4b和跟部4c(图3)，这样，就省去了高成本的加工处理，不用去除原始模型的脚趾和跟部部分留下的多余材料。另外，按照说明，最好使用具有高切削速度的环形旋转刀具6，这样，就可以在15-20分钟之内把鞋坯4制成加工好的原始模型；把这样的旋转刀具6与足够多的通道数结合起来，就可以得到确保样品鞋满意成形的原始模型。
所有这些操作，沿着X，Y，Z轴运动，绕轴C1，C2转动，通道的数目等，都是由源于CAD文件的专用CAM控制的，这些操作放置在中央电子控制单元19中，中央电子控制单元由操作者通过键盘20和显示器21来控制。
图3说明了用于抓紧鞋坯4的旋转抓紧部件11，图中还包括了原始模型结构方面的一个改进。
首先，操作者在鞋坯4上最少钻两个通孔4d，两个通孔的中轴线与鞋坯4的上基准面基本平行，并且通过这两个通孔插入两个相对应的套筒22，套筒22有螺纹横向通孔22a，在通孔22a中，旋进两个相对应的螺纹连接件23，来把平板11a锁合到鞋坯4的上基准面上。每一个连接件23的端部23a，在相对应的位置11b内是插栓式可插入的，在相对的位置11b里，操作每一个相应的气动锁合部件11c，使鞋坯4与旋转抓紧部件11的支架11d连为一体。
如上所述，尤其在图3中，旋转抓紧部件11使鞋坯的上基准面4a相对于轴C1倾斜30度角α。
再参照图4a，4b，电机18通过插在环形旋转支架26的凹槽25内的皮带24，使与工具台板5连成一体的旋转刀具6绕轴C2转动，环形旋转支架依次包括由一对支座27支持的轴26a，最少支持三个基本上呈截锥体形切削器28(图4b)的环形元件26b，切削器的刀刃28a相对于环形元件26b稍微有点凸出。
支持轴26a的支座27是由与刀具台板5连成一体的叉形接头29支持，正如所述，刀具台板沿X轴是可移动的，并且明显的是，刀具台板还支持着电机18(图1)，电机18通过皮带24和凹槽25来转动旋转刀具6。
如图4b所示，通过螺栓30和一个相应的螺母31，把每一个切削器28固定到环形元件26b上，螺栓和螺母夹紧两个中间元件32a，32b，中间元件分别靠在切削器28的边缘28b上和环形元件26b的边缘26c上。因此，很容易把螺母31分别旋进螺栓30中，把切削器28双向锁合到环形元件26b上。
参照图2，机器1还包括一个测量轨迹检测器33，该检测器也用来数字化加工好的原始模型，例如模型工修整过的模型，检测器还包括采用公知方法的检测元件，它由合适的公知机械装置来完成。
测量轨检测器33有一些很有趣的申请。实际上，一旦在机器1上的切削加工完成了，半光面处理的原始模型就可以从机器1上取下，手工进行修整，然后，再把加工好的原始模型装到机器1上，机器上仍保留着旋转抓紧部件11原来的记忆。
正如所述，测量轨迹检测器33可以用来确定原始模型的最后形状，利用中央电子控制单元19的帮助，把最后形状转化成一个文件，这个文件可以可以通过电子数据传送网，传送到用于加工模型的模型车间。
权利要求
1.一种用于生产制鞋业附件的机器(1)，机器(1)的特征在于其包括—抓紧鞋坯(4)的部件(11)；以及—沿着三个相互垂直的座标轴(X，Y，Z)有选择地移动上述鞋坯(4)以及旋转刀具(6)的部件(3，5)，该部件绕第一垂直轴(C1)有选择地旋转鞋坯(4)，绕第二垂直轴(C2)有选择地旋转旋转刀具(6)。
2.按照权利要求1所述的机器(1)，其特征在于—上述部件(11)在上述鞋坯(4)的上基准面(4a)上抓紧上述鞋坯(4)；—上述部件(3)沿着两个互相垂直的的座标轴(Y，Z)移动上述鞋坯(4)，并且绕垂直轴(C1)转动上述鞋坯(4)，并且—上述部件(5)沿着垂直于上述两个轴(Y，Z)的第三轴(X)移动上述旋转刀具(6)，上述旋转刀具(6)把上述鞋坯(4)加工成形，制成上述附件。
3.按照权利要求2所述的机器(1)，其特征在于上述部件(11)使鞋坯的上基准面(4a)相对于上述轴(C1)倾斜30度角(α)。
4.按照权利要求1或2所述的机器(1)，其特征在于上述附件是用于设计出鞋模型的原始模型。
5.按照权利要求2所述的机器(1)，其特征在于上述部件(3，5)和上述旋转刀具(6)对上述鞋坯(4)的脚趾(4b)和跟部(4c)都进行加工，生产出一个脚趾和跟部都已加工好的原始模型。
6.按照以上权利要求中任何一个所述的机器(1)，其特征在于上述旋转刀具(6)绕平行于上述轴(Y，C1)的轴(C2)转动。
7.按照权利要求6所述的机器(1)，其特征在于上述旋转刀具(6)是一个环形刀具(6)，它包括装到环形元件(26b)上的至少一个切削器(28)。
8.按照权利要求7所述的机器(1)，其特征在于上述至少一个切削器(28)大体上呈截锥体形，其中刀刃(28a)位于上述截锥体的长端底部。
9.按照以上权利要求中任何一个所述的机器(1)，其特征在于上述部件(3，5)和上述旋转刀具(6)所进行的操作是由中央电子控制单元(19)控制的。
10.按照权利要求9所述的机器(1)，其特征在于上述中央电子控制单元(19)通过系统(CAM)处理来自于系统(CAD)的数据。
11.按照权利要求11所述的机器(1)，其特征在于上述系统(CAM)根据上述鞋坯(4)的上基准面(4a)确定并控制上述部件(3，5)和上述旋转刀具(6)的运动。
12.按照以上权利要求中任何一个所述的机器(1)，其特征在于还包括一个使加工好的原始模型数字化的测量轨迹检测器(33)。
13.一种制鞋业的附件，其特征在于该附件是在以上任何一个权利要求所限定的机器(1)上生产出来的。
14.一种用于制鞋的原始模型，该模型的特征在于它是在权利要求2-12中任何一个权利要求所限定的机器(1)上生产出来的。
15.一种生产制鞋业附件的方法；该方法的特征在于包括以下步骤—通过鞋坯的上基准面抓紧鞋坯；—沿着互相垂直的第一和第二座标轴移动上述鞋坯，绕第三垂直轴旋转上述鞋坯；并且—沿着与上述第一和第二座标轴垂直的第四垂直轴移动旋转刀具；上述旋转刀具把上述鞋坯加工成形，生产出上述附件。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于上述附件是用于制鞋垢原始模型。
全文摘要
一种用于生产制鞋业附件的机器(1),尤其是用于制鞋业的原始模型;该机器的特征在于其包括:—抓紧鞋坯(4)的部件(11);以及—沿着三个相互垂直的坐标轴(X,Y,Z)有选择地移动上述鞋坯(4)以及旋转刀具(6)的部件(3,5),该部件绕第一垂直轴(C1)有选择地旋转鞋坯(4),绕第二垂直轴(C2)有选择地旋转旋转刀具(6)。本发明还涉及了一种生产附件的方法,尤其是由鞋坯制成原始模型的生产方法。
文档编号A43D3/02GK1250712SQ9912213
公开日2000年4月19日 申请日期1999年9月28日 优先权日1998年9月28日
发明者埃尔曼诺, 科隆博 申请人:纽拉斯脱有限公司