[发明专利]一种运动鞋鞋楦数字化定制生产设备及其方法

说明书

技术领域

本发明属于数控机械加工设备及加工技术范围，特别涉及一种运动鞋鞋楦数字化定制生产设备及其方法。

背景技术

运动鞋从20世纪80年代正式开始流行于世界鞋类市场，至今已普及到世界各国，除用于体育专项外，还特别受到青少年和运动爱好者的青睐。目前中国生产的运动鞋没有标准，都是按照足型的大体分类进行设计，必然造成很多不同足型的用户选择同一尺码的鞋。几乎所有的运动鞋以及其它各种鞋类当用户的足型偏离标准尺码较大时，很难找到合适的鞋，对高水平运动员如何“量足制鞋”没有自动化手段。

运动鞋制鞋业非常需要能够快速、精确的鞋楦数字化定制的方法和设备。此外，在参加不同的体育项目时足部产生的压力大小和模式变化很大，需要根据运动员的足型随足部的载荷而变化的特性进行运动鞋楦生产与设计。

经过与现有文献对比，最接近技术为华侨大学江开勇等人申请的《基于足部特征参数的鞋楦模型自动生成方法》(申请号：200510042355.8，申请日：2005.1.18)。该方法能快速地生成符合特定脚型、审美情趣与时尚潮流的鞋楦模型，但是该方法在鞋楦精确度、扫描速度和人机交换上存在不足。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足，解决“量足制鞋”的问题，提供一种运动鞋鞋楦数字化定制生产设备及其方法。该方法和设备可广泛用于各种专用运动鞋、特种鞋、高档鞋和足部畸形矫正鞋的设计、制鞋业尺码标准的制定、普通消费者和运动员足型数据库的建立等。

所述一种运动鞋鞋楦数字化定制生产设备，其主控计算机分别与三维足型扫描仪和数控鞋楦机相连，三维足型扫描仪作为数据采集器，将采集的数据输送至主控计算机；数控鞋楦机作为数字化加工设备，执行主控计算机的指令，进行鞋楦加工。

所述三维足型扫描仪由4个半导体线激光器，8个CCD图像传感器和一个负载测量单元组成，并通过RS232串行口连接主控计算机。

所述数控鞋楦机还包括数控鞋楦机控制单元。

所述运动鞋鞋楦数字化定制生产设备及其方法，该方法是做为数据采集器的三维足型扫描仪，将采集有负载时的足型数据，并以足型特性参数为依据得出运动鞋鞋楦模板，将运动鞋鞋楦模板的数据输送至主控计算机，主控计算机软件系统对采集数据进行处理，对三维足型对鞋楦模板进行整体缩放和局部修型后，将鞋楦数据输出、转化为适合于数控鞋楦机加工的NC文件，数控鞋楦机执行NC文件进行鞋楦加工，最终将NC文件输送入数控鞋楦机控制单元，驱动数控鞋楦机加工。

所述主控计算机的软件系统包括测量系统软件、鞋楦设计系统软件、鞋楦数据转NC文件系统软件。

①测量系统软件包括扫描采集，CCD图像处理，三维点云显示、标定、足部参数自动提取，工作台控制，Unigraphics环境下足部实体显示，手动测量六个功能模块。

②鞋楦设计系统软件包含鞋楦模板数据库、足型参数与负载关系数据库、运动鞋鞋楦与足型尺寸对应参数经验数据库。

③鞋楦数据转NC文件系统软件包括鞋楦数据转加工螺旋线模块。

本发明具有如下优点：

(1)本发明中的足型与鞋楦测量设备适合于测量足部在任意负载下的三维形貌，足型与负载可同步现实并被记录，同时8个CCD传感器的空间分布合理，可实现足底、足面无盲区测量，精度达到±0.4mm，扫描速度15sec/足，为鞋楦加工提供可靠的数据。    

(2)足型与鞋楦特征参数的提取完全由计算机中的参数提取软件自动获取，并可通过不同载荷下足型的测量得到足部参数随载荷而变化的规律。对于楦型同样可快速、准确的自动提取对足型各特征点对应的特征参数。

(3)与一般性鞋楦的设计方法相比，本发明加入了不同负载下足型的数据，可以获取更为全面的足型数据，因此可设计出更加舒适的运动鞋。

(4)友好的人机交互方式，除可根据测量的足型参数自动对鞋楦模板进行调整外，设计者还可根据不同需求对鞋楦模板直接操作进行整体缩放与局部修改。

(5)综合三维无盲区扫描，逆向工程与计算机图形学和CAD/CAM等软硬件技术，实现了运动鞋鞋楦的自动化与个性化设计。

(6)较低的成本，与国外同等产品相比，具有较大的经济性优势与竞争力。

附图说明

图1是基于运动鞋鞋楦数字化定制生产的装置原理图。

图中1.主控计算机，2.三维足型扫描仪，3.负载测量单元，4.数控鞋楦机，5.数控鞋楦机控制单元。

图2是基于运动鞋鞋楦数字化定制生产方法的流程图。