生产制鞋业附件的机器以及方法

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。

—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一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；

—沿着三个互相垂直的座标轴中的两个座标轴移动鞋坯，绕一垂直轴旋转 鞋坯；并且

—沿着上述三个座标轴中的另一个座标轴移动旋转刀具；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。

测量轨迹检测器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。