專利名稱：鞋內(nèi)底及制造鞋內(nèi)底的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造鞋內(nèi)底的各種方法，特別是鞋履(footwear)的可熱成形的定制的內(nèi)底，和涉及制造各種鞋履，例如鞋和鞋的外底。本發(fā)明還涉及制造定制的鞋內(nèi)底和鞋的設(shè)備和系統(tǒng)，以及按照本發(fā)明制造的定制的鞋的內(nèi)底、外底和鞋。本發(fā)明還涉及對應(yīng)的鞋履，和制造這樣的鞋履如鞋的方法。
背景技術(shù)：
全世界人口中大多數(shù)人都承受著某些類型的腳的毛病。腳的運動/步態(tài)問題反應(yīng)到腳底、踝關(guān)節(jié)、膝蓋、臀部、背等，這就是為什么它們的處理和預(yù)防對全人類是特別有利的。每天各個人大約要走15000-16000步。在運動中腳上的負荷是身體重量的許多倍。例如，當跑步時地面的作用力約是人體重的3倍而打藍球時由于跳躍和其他不規(guī)則運動是
7.5倍。只要腳的位置是正確的，那么負荷就會均勻地分布到上述各關(guān)節(jié)之間。稱為腳內(nèi)轉(zhuǎn)的普通狀態(tài)指的是腳朝向內(nèi)(即向中間)的轉(zhuǎn)動(特別是腳后跟和足弓)，當腳轉(zhuǎn)動太大時它轉(zhuǎn)變成過度的腳內(nèi)轉(zhuǎn)。相反，向內(nèi)轉(zhuǎn)動太小將造成腳過度向外轉(zhuǎn)動。兩種狀態(tài)很容易造成腳和身體各種關(guān)節(jié)疼痛、磨損和甚至壓迫受傷。為了校正腳的位置現(xiàn)有各種不同(足弓)支持的鞋內(nèi)底。已經(jīng)將它們設(shè)計成支持縱向中間的和側(cè)向的足弓，但是由于沒有獨立的粘合的楔塊它們實際上不能校正腳的位置。加楔塊是很費時間和很貴的工藝過程。所獲得的結(jié)果取決于干活的工匠而且還傾向于不太精確。作為另一個缺點，把楔塊粘接到鞋外底之后如果不是首先拆下楔塊人們就無法做新的模型。在鞋內(nèi)底中預(yù)制的支持基本不能提供與某人腳的良好匹配，因為人們并不總是保持完全相同的腳的形狀。因此，許多支持的鞋內(nèi)底由于它們糟糕的配合最終認為是不合適的。僅有少數(shù)受腳病困擾的人已經(jīng)有機會購置了能至少部分減輕問題的鞋內(nèi)底。傳統(tǒng)上，由專業(yè)的鞋匠、理療師、或足病醫(yī)生制作定制的鞋和鞋內(nèi)底。至今相關(guān)的購置過程總是很花時間和金錢。測量腳和制造鞋內(nèi)底需要昂貴和特殊的設(shè)備，而且制造的速度有限。自然，這些情況增加定制鞋內(nèi)底的費用，因此受腳病困擾的人很少有人能承擔得起。因此，需要找到一種解決辦法用于改善訂制和制造鞋內(nèi)底的整個流程，以及改進鞋內(nèi)底的制造技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)明一種改進的方法和實施該方法的技術(shù)設(shè)備，通過它們減輕了上述的問題。本發(fā)明的各個方面包括方法、設(shè)備、系統(tǒng)和鞋內(nèi)底，在獨立的權(quán)利要求書中說明它們的特征。在附錄的權(quán)利要求書中公開本發(fā)明的各種實施例。按照第I方面，提供在一種設(shè)備中制造鞋的內(nèi)底或外底，或鞋的一種方法，包括測定腳的形狀和尺寸的腳信息，至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的針模，將內(nèi)底或外底的預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的針模上用于定形所述的內(nèi)底或外底的預(yù)型坯，根據(jù)所述的腳信息由內(nèi)底或外底的預(yù)型坯形成內(nèi)底或外底。按照一個示范的實施例，該方法包括至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的正針模。按照一個示范的實施例，該方法包括至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的負針模，其中所述至少一個至少部分的負針模基本上對應(yīng)至少一個至少部分的正針模。按照一個示范的實施例，該方法包括將鞋內(nèi)底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和所述至少一個至少部分的負針模之間用于定形所述的內(nèi)底或外底的預(yù)型坯。按照一個示范的實施例，該方法包括將所述的腳信息電子存儲到計算機的腳信息數(shù)據(jù)庫中，和在計算機上從腳信息數(shù)據(jù)庫中電子讀取所述的腳的形狀和尺寸的信息用于定形所述的內(nèi)底或外底。按照一個示范的實施例，該方法包括使用掃描系統(tǒng)測定所述的腳信息。按照一個示范的實施例，該方法包括使用機器人形成所述的至少一個至少部分的針模，例如這樣的機器人有用于在所述至少一個至少部分的針模的針上滾動的滾輪頭。按照第2方面，提供用于制造鞋的內(nèi)底或外底的一種設(shè)備，包括適用于內(nèi)底或外底預(yù)型坯定形的第I針模。按照一個示范的實施例，該設(shè)備包括基本上對應(yīng)第I針模的第2針模，該第2針模適用于內(nèi)底或外底預(yù)型坯的定形，通過對在第I針模和第2針模之間的 內(nèi)底或外底加壓，該設(shè)備適合內(nèi)底或外底預(yù)型坯的定形。按照一個示范的實施例，該設(shè)備包括用于形成或接受腳形狀信息的模塊，和用于適配第I針模和第2針模中至少一個的模塊，通過按照腳形狀的信息運動第I針模和第2針模中至少一個的針使內(nèi)底預(yù)型坯定形。按照一個示范的實施例，至少第I針模適合按照腳形狀的信息通過運動針模的針和將它們鎖定在位置中從而形成形狀。按照一個示范的實施例，當將第2針模壓在第I針模上時第2針模適合調(diào)節(jié)第I針模的形狀。按照一個示范的實施例，第I針模和第2針模中一個是正針模而第I針模和第2針模中另一個是負針模。按照一個示范的實施例，該設(shè)備包括用于存儲腳形狀信息的存儲器，和按照在所述存儲器所述的腳形狀的信息配裝第I針模的處理器。按照一個示范的實施例，該設(shè)備包括計算機程序碼，用于使設(shè)備存儲腳形狀的信息到數(shù)據(jù)庫中，并可從那里讀出腳形狀的信息使內(nèi)底或外底預(yù)型坯定形。按照一個示范的實施例，該設(shè)備包括掃描器用于測定腳形狀的信息。按照第3方面，提供一種系統(tǒng)，包括處理器、含有計算機程序碼的存儲器，存儲器和計算機程序碼配置成與處理器一起使系統(tǒng)能至少測定腳形狀和尺寸的腳信息，根據(jù)所述腳信息由內(nèi)底或外底預(yù)型坯形成鞋的內(nèi)底或外底，至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的針模，和將內(nèi)底或外底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的針模上使所述內(nèi)底或外底預(yù)型坯定形。按照一個示范的實施例，該系統(tǒng)包括計算機程序碼與處理器一起，使系統(tǒng)至少部分根據(jù)腳信息至少形成至少一個至少部分的正針模。按照一個示范的實施例，該系統(tǒng)包括計算機程序碼與處理器一起，使系統(tǒng)至少部分根據(jù)腳信息至少形成至少一個至少部分的負針模，其中所述至少一個至少部分的負針?；旧蠈?yīng)于至少一個至少部分的正針模。按照一個示范的實施例，該系統(tǒng)包括計算機程序碼與處理器一起，使該系統(tǒng)至少將內(nèi)底或外底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和所述至少一個至少部分的負針模之間用于定形所述的內(nèi)底或外底預(yù)型坯。按照一個示范的實施例，該系統(tǒng)包括計算機程序碼與處理器一起，使該系統(tǒng)將所述腳信息至少電子存儲在計算機的腳信息的數(shù)據(jù)庫中，和從計算機的腳信息的數(shù)據(jù)庫中電子讀取所述腳的形狀和尺寸的信息用于定形所述的內(nèi)底或外底。按照一個示范的實施例，該系統(tǒng)包括計算機程序碼與處理器一起，使該系統(tǒng)使用掃描系統(tǒng)至少測定所述腳信息。按照一個示范的實施例，該系統(tǒng)包括計算機程序碼與處理器一起，使該系統(tǒng)使用機器人至少形成所述至少一個至少部分的針模，例如所述的機器人有滾輪頭用于在所述至少一個至少部分的針模的針上滾動。按照第4方面，提供使用按照本發(fā)明第I方面的方法已經(jīng)生產(chǎn)的內(nèi)底和鞋。按照第5方面，提供包括按照本發(fā)明第I方面的方法已經(jīng)生產(chǎn)的內(nèi)底的鞋。按照本發(fā)明已經(jīng)生產(chǎn)的內(nèi)底、外底或鞋可以顯示按照本發(fā)明的方法制造的記號，例如在內(nèi)底或外底的一側(cè)上、兩側(cè)上或在內(nèi)層中可以表示由針模的針產(chǎn)生的壓力印記。由于按照本發(fā)明方法的加熱或冷卻特性也可以特別形成內(nèi)底或外底。這樣的制造記號可能是有意產(chǎn)生的或者它們可能在制造過程中自然地不是故意形成的。


下面，將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的各個實施例，附圖有
圖Ia表示按照本發(fā)明的實施例用光學(xué)機構(gòu)讀出腳的形狀的腳掃描裝置；
圖Ib表示按照本發(fā)明的實施例用機械機構(gòu)讀出腳的形狀的腳掃描裝置；
圖2a和2b表示按照本發(fā)明的實施例用光學(xué)機構(gòu)讀出腳的形狀的腳掃描裝置的操作原
理；
圖3表示按照本發(fā)明的實施例用于形成加熱的內(nèi)底或外底的針模裝置；
圖4a、4b和4c表示按照本發(fā)明的實施例用于形成加熱的內(nèi)底或外底的對偶的針模裝
置；
圖5表示按照本發(fā)明的實施例內(nèi)底制造系統(tǒng)的方塊 圖6表示按照本發(fā)明的實施例制造內(nèi)底或外底的方法的流程 圖7表示按照本發(fā)明的實施例制造內(nèi)底或外底的方法的流程 圖8表示按照本發(fā)明的實施例制造的內(nèi)底或外底；和
圖9表示用于掃描自然狀態(tài)下的腳的裝置和布置，以便在現(xiàn)有的鞋的內(nèi)底或外底中獲得良好的支持。
具體實施例方式下面，將在制造鞋內(nèi)底的系統(tǒng)的上下文中描述本發(fā)明的幾個實施例。但是，請注意本發(fā)明不是僅局限于這樣的系統(tǒng)。事實上，在使用由預(yù)型坯定型制造的任何環(huán)境中不同的實施例有各種應(yīng)用。特別是制造鞋可以與制造鞋內(nèi)底相同的方法進行。還有，按照本發(fā)明的實施例可以制造不同類型的支持腳的鞋類和它們可以有按照本發(fā)明創(chuàng)造的鞋內(nèi)底相似的特征。沿著這條思路，鞋可以理解為打算穿在腳上的任何類型的鞋履或裝置。圖Ia表示按照本發(fā)明的實施例用光學(xué)機構(gòu)讀出腳形狀的腳掃描裝置。例如，腳掃描裝置可以包括足部探測器120、照相機130，和計算機(未表示)。根據(jù)定義，足部探測器是分析腳和支持表面互相作用的裝置。一個人站在足部探測器的透明玻璃板上，因而他腳的影像可以通過鏡子顯示給人工操作進行測量的人。腳掃描裝置，如上述的足部探測器，還可以包括數(shù)據(jù)采集機構(gòu)如光學(xué)掃描儀122、照相機130、或某些其他合適的設(shè)備用于光學(xué)和/或電子成像該人的腳和它們的位置(和位置誤差)。從底部使用掃描儀122或玻璃板下的照相機可以進行該人腳的成像。也可以從上面藉助照相機130進行成像，和腳的底部可以用鏡子成像。從該圖像可以測定該腳的尺寸和形狀的各個測量值。如果需要，可以標定該裝置以便保證精確的測量值。這樣的裝置可以實現(xiàn)存儲屬于個人的數(shù)據(jù)以便將來使用和存檔的目的。取決于需要，可以存儲有關(guān)整個腳信息或僅部分腳信息。激光掃描是腳掃描的另一種方法。在激光掃描中，使用飛行時間技術(shù)可以測定到達目標的距離，即掃描，其中通過測量激光束到達目標然后返回的飛行時間來測量該距離。對象腳這樣較小的物體，可以使用其他的技術(shù)如相位或干擾探測法、三角測量和多相機法。在這些技術(shù)中，可以使用調(diào)制光的相位來測量目標的形狀，和/或可以使用在激光發(fā)送器與檢測反射的激光束的相機之間的角度。腳掃描的激光成像的分辨率通常為I毫米級?？梢允褂酶鶕?jù)立體成像提供3D圖像的腳底掃描儀，它有O. 5毫米的分辨率。圖Ib表示按照本發(fā)明的實施例用機械機構(gòu)讀出腳形狀的腳掃描裝置。在機械的腳掃描裝置中，可以使用針模裝置140。在針模裝置中，使用許多排列成規(guī)則的行列或不規(guī)則位置的針142來測量腳110與表面的距離。針142可以是彈簧負荷的(未表示)從而使它 們受腳的壓力而輕微沉陷，和它們可以有鎖定機械(未表示)從而當需要時將針鎖定在位置中和將腳的形狀保持在針模中。也可將針模連接到傳感器或裝有傳感器用于讀出各個針的位置，因而能使腳的形狀數(shù)字化并形成腳的形狀和尺寸的數(shù)字信息。針模還可這樣工作，用串行的方式掃描腳的表面其中每根針可以逐個激勵來測量那個地方的表面(腳的底面)位置。根據(jù)需要可以存儲有關(guān)整個腳或僅部分腳信息，因而可以使用整個或僅部分的針模。圖2a和2b表示按照本發(fā)明的實施例用光學(xué)機構(gòu)讀出腳的形狀的腳掃描裝置的操作原理。如圖I所示，用適合對各種部件和其他表面的尺寸和形狀進行工業(yè)測量的3D成像技術(shù)，可以掃描腳底表面210的形狀。3D成像是借助光源230用調(diào)制或配置的光照亮目標和用照相機220記錄得到的圖像。在掃描方法中，可以使用投射到一表面上的正弦干涉條紋的光照圖形240。干涉條紋的圖像可用數(shù)字靜止攝像機和/或電視攝像機記錄。該表面的3D外形調(diào)制從攝像機觀察點看到的干擾條紋圖形的相位。因而，從黑242到白244平滑變化的發(fā)射圖形接收更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?？梢蕴幚磉@種結(jié)構(gòu)以便計算出由這種調(diào)制造成的相漂移，從而可以測定表面的3D形狀250?？梢赃M行多重掃描，在這場合變換光的調(diào)制去照明整個目標區(qū)。為了增加精度，也可以使用不同的調(diào)制波長。結(jié)果，如在圖2b中用輪廓線255表示那樣，可以測定物體從底平面的高度信息。如果需要，該方法還可產(chǎn)生正常的黑白圖像。腳的掃描系統(tǒng)可以有下述的規(guī)格。腳的形狀可以通過尺寸為400 mmX400 mm的玻璃板測量，從玻璃板的上表面0-50mm,以O(shè). 5 mm、0. I mm或I. O mm精度或在O. 01 mm和
I cm之間的任何精度。雙腳可以同時掃描，或一次僅掃描一只腳，掃描可能要幾秒，幾十秒或幾百秒，或者甚至短于幾秒。從腳掃描儀收集測量值信息給計算機如個人計算機、手機、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型個人計算機、網(wǎng)絡(luò)計算機、主機或其他計算機，以便進行圖像處理。計算機還可以為操作者提供用戶界面，用戶界面可以是視覺的、觸摸的或音頻為基礎(chǔ)的。掃描系統(tǒng)還可以對顧客的腳和踝關(guān)節(jié)從前到后照相，腳分析可能需要這些照片。除了腳之外或代替腳可以掃描現(xiàn)有的鞋內(nèi)底、鞋或模型。這可能比掃描腳更加容易，和/或可以使用掃描的鞋內(nèi)底、鞋或模型作為腳掃描的參考或控制。圖3表示按照本發(fā)明的實施例用于形成加熱的鞋內(nèi)底或鞋、或鞋外底的針模裝置。傳統(tǒng)上，已經(jīng)生產(chǎn)的鞋的內(nèi)底或外底是通過機械研磨或者內(nèi)底或外底或用于制造內(nèi)底或外底的模型而成。這樣的方法可能不適合某些可熱成形的材料。通過研磨制造一雙定制的鞋內(nèi)底還可能要花費約10-60分鐘，對大量生產(chǎn)來說不可能使用這樣的系統(tǒng)。在按照本發(fā)明的實施例中，通過使用該腳的形狀和尺寸的信息調(diào)整每根針320到合適的位置，這樣形成針模310使其有該腳的形狀。接著，將可熱成形的內(nèi)底預(yù)型坯330放到制造裝置中定形的針模上。最后，可以被動或主動地冷卻形成的預(yù)型坯，如通過鼓風(fēng)或?qū)釓念A(yù)型坯通過針傳導(dǎo)出去或通過其他方法。在針模中針的間距可以是幾毫米，如I mm、3 mm、6 mm、8_12 mm或甚至10-20 mm或任何類型，這取決于針。較小的針間距可以提高制造過程的精度以便達到與腳的良好配合，而較大的針間距在制造時可使過程更快和有利于更容易操作。在制造時在針模和內(nèi)底預(yù)型坯之間可以使用某些合適材料如硅樹脂的支持片。這樣的支持片可以把壓力從針更加均勻地分散到預(yù)型坯上。針可以有不同的形狀如六角形、方形、圓形、頂珠形或其他適合應(yīng)用的形狀。圖4a、4b和4c表示按照本發(fā)明的實施例用于形成加熱的內(nèi)底、鞋或鞋的外底的對偶式針模裝置。自動的內(nèi)底或外底制造系統(tǒng)是根據(jù)針模410，通過從數(shù)據(jù)庫下載腳的形狀和 尺寸的信息使形成的針模有該人腳的形狀或者用其他方式使用設(shè)備中的信息以便形成針模。該針模可由彈簧負荷的、自我鎖定的針415組成，針可以同時釋放或各個釋放用于快速給定和重新給定?？梢允褂萌缬辛鶄€自由度的手臂機器人使原模定形成該人腳表面的形狀。機器人和工具合適的選擇結(jié)合最優(yōu)化的控制軟件可使給定原模僅有極少的復(fù)雜的工具運動因而不再需要操作各根針。該機器人可以裝備工具如滾輪頭用于形成針模，其中機器人可以在各行針上一行行地滾動。機器人可以有不同尺寸的滾輪以便加速加工過程，因為可能有這樣的針模區(qū)其所需針的位置幾乎在相同的高度。滾刮可以分階段進行，首先在多行中執(zhí)行第I步粗刮以便接近所需的形狀然后執(zhí)行另一步一行接一行得到精確的針的高度。在圖4b中，表示制造鞋內(nèi)底或外底的對偶式針模，其中圖4a的下針模與上針模420是互補的，上針模的針425至少部分和基本上對應(yīng)下針模的針?？捎门c針模410相同的方法形成上針模420。另一種是，通過首先形成的第I針模410可以形成針模420，將針415鎖定在位置中，并通過將針模420加壓在已經(jīng)形成和鎖定的針模410上形成另一個針模420。形成針模的順序也可以顛倒從而首先形成針模420。在這個過程中，形成所謂的正和負的針模因而它們是互相對應(yīng)的，如在圖4c中所示,可將內(nèi)底預(yù)型坯放置在針模410和420之間用于形成內(nèi)底。在這樣的布置中，由于各個相對的針415和425的位置在針模上是變化的所以它們給予內(nèi)底或外底預(yù)型坯它們的形狀。還有另一種是，對偶式針模的另一側(cè)可以使用腳信息接受它的形狀，同時另一側(cè)可以按照鞋預(yù)定的形狀定形。在制造鞋的外底時這可能是特別有用的?？梢栽O(shè)立和使用至少基本鏡像對應(yīng)的正和負模將加熱的內(nèi)底毛坯或預(yù)型坯壓在兩模之間。冷卻系統(tǒng)可與該系統(tǒng)結(jié)合成整體以便能快速將可熱成形材料固化到它最終的形狀。應(yīng)注意取決于生產(chǎn)量的時間要求，同一機器人可以操作多個加壓站和在生產(chǎn)線上執(zhí)行多個任務(wù)，如將內(nèi)底預(yù)型坯放到針模上和包裝壓好的內(nèi)底。自動加壓系統(tǒng)的技術(shù)條件可以如下所述。針可以間隔6 mm, 3 mm, I mm,或10 mm或更大,尺寸48 (歐洲規(guī)格)或更大或更小的內(nèi)底可適合該針模。每根針的高度是可調(diào)的有O. 5 _精度。用機器人給定各針模費時可能不大于10秒和制造定制的內(nèi)底、外底或鞋費時可能不大于60秒?？蓪?nèi)底或外底預(yù)型坯加熱到90-100°C在加壓機上的溫度是140-150°C，和壓力是約5巴(bar)。可以布置針模中各個針使針模上不同的區(qū)域內(nèi)有不同密度的針。對內(nèi)底的各部分，在多少有些平(如腳趾部分)的部分，可以使用較稀疏的針模，而在不太平的區(qū)域可以使用較密的針模?？梢允褂脝蝹€針模在制造系統(tǒng)的重力和真空壓力幫助下給加熱的預(yù)型坯定形。為了增加制造速度，可以使用一種兩側(cè)的模制機。在兩側(cè)的模制機中，在要制造的內(nèi)底或外底的一側(cè)或兩側(cè)上可以使用可壓縮材料的片料。用作這種片料的材料要求考慮到需要的生產(chǎn)量做合適的選擇。當使用有兩個相對針模的對偶式針模系統(tǒng)時，各針?？梢允窍嗤?，有相同數(shù)目和位置的針，以便確保更加成本有效地制造針模。可以使用冷卻已成形的內(nèi)底或外底使加熱的預(yù)型坯足夠快速地“固化”到最終形狀，從而使制造裝置達到給定的生產(chǎn)量要求?？梢允褂美鋮s空氣給針模/內(nèi)底鼓風(fēng)這樣的裝置，或者可以使用液體冷卻或通過針導(dǎo)熱的方法。如果需要也可將其他的冷卻系統(tǒng)提供給模具。
由于內(nèi)底在加熱時是松軟的，因此形成內(nèi)底或外底預(yù)型坯所需的力可能相對很小，例如對整個模在10或100牛頓或幾百牛頓的數(shù)量級。針頭的形狀可以是圓的或者它們可以有其他的形狀如方形或六角形。針頭也可以有比針桿更大的直徑，或者它可以有比針桿更小的直徑。為了減輕針在內(nèi)底上留下凹痕的效果，在針模前面可以使用彈性材料的片/膜(如硅樹脂為基礎(chǔ)的材料)。如果使用這類成整體的材料，可能需要附加的和/或另外的冷卻裝置。圖5表示按照本發(fā)明實施例一個內(nèi)底制造系統(tǒng)的方塊圖。如前所述有掃描儀或輸入機模塊510用于測定腳形狀的信息。掃描儀或輸入機510可以包括計算機程序碼(軟件)用于執(zhí)行掃描順序，或可由外部控制掃描順序。掃描儀510可通過數(shù)據(jù)連接與計算機540相連以便將掃描得到的腳的形狀和尺寸的信息存儲到計算機540的數(shù)據(jù)庫。計算機可以是本地計算機，或者它可以是遠程計算機網(wǎng)絡(luò)。可以有用戶接口模塊(未表示)與掃描儀輸入機和/或計算機相連，和用戶接口模塊可以與其他腳分析軟件結(jié)合成整體。另外可以有自動診斷工具測定腳的尺寸，分選它的寬度(窄、適中或?qū)?和腳內(nèi)轉(zhuǎn)的角度(不足，自然或過度)。在系統(tǒng)中，可以有加熱站520用于充分供給不同尺寸的熱的內(nèi)底或鞋外底預(yù)型坯?？稍陬愃瓶鞠涞难b置中或用紅外燈，或用另一種合適的裝置進行加熱?？蓪⒂糜谛纬蓛?nèi)底或外底的模制機和針模530與加熱站連接或者它們可以是分離的。模制機530也可以包括加熱單元以便在模制機內(nèi)加熱內(nèi)底預(yù)型坯。圖6表示按照本發(fā)明的實施例制造內(nèi)底或外底的方法的流程圖。在步驟610中，測定腳的形狀和尺寸的信息，例如藉助前述的掃描儀，或者僅用早前已經(jīng)進行的掃描在計算機存儲器中形成的這種信息。在步驟620中，也與前述一樣，至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的針模。然后，在步驟630中，將內(nèi)底或外底預(yù)型坯放置在至少一個至少部分的針模上使內(nèi)底預(yù)型坯定形。最后，在步驟640中，根據(jù)腳信息，由內(nèi)底預(yù)型坯形成內(nèi)底或外底?？梢允褂孟嗤牟襟E制造鞋的外底或整只鞋。圖7表示按照本發(fā)明的實施例制造內(nèi)底或外底的方法的流程圖。在步驟710中，可以測定腳的形狀和尺寸的信息，例如借助前述的掃描儀。接著在步驟720中可將這個信息存儲在計算機的存儲器中從而可以使用這個信息控制內(nèi)底的制造過程?？蓪⒛_信息電子存儲在計算機的腳信息的數(shù)據(jù)庫中。在步驟730中，可以讀取腳的形狀和尺寸的信息用于制造過程。這種讀取可在剛形成該信息之后，或者可在很長時間之后，如在某人需要新的內(nèi)底的另一個時間。在步驟740中，至少部分根據(jù)腳信息可以形成用于生產(chǎn)該內(nèi)底的至少一個至少部分的正針模?？梢允褂脵C器人形成該針模例如所述的機器人有滾輪頭用于在針模的針上滾動。在步驟750中，至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的負針模，其中負針?；緦?yīng)于步驟740的正針模。如前面已經(jīng)解釋的那樣，通過分別形成針?？梢赃_到這個目的，或者通過將它壓在第I針模上形成第2針模。在步驟760中，可將內(nèi)底或外底的預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和至少一個至少部分的負針模之間，通過在步驟770中的加壓使所述內(nèi)底或外底預(yù)型坯定形。通過機器人的幫助可以精確地給定預(yù)型坯的位置?？梢允褂孟嗤牟襟E制造鞋的外底或整只鞋。圖8表示按照本發(fā)明的實施例制造的內(nèi)底或外底。預(yù)型坯(毛坯)內(nèi)底有至少一層，它由熱塑材料制成和至少從顧客腳的腳跟下伸到腳底足弓下。為了舒適在預(yù)型坯內(nèi)底中使用連接在一起的2、3或4層材料是有利的。預(yù)型坯內(nèi)底的上層810正挨著腳而下層840壓著鞋。這兩層的材料可在內(nèi)底使用的任何通用材料中選擇。例如，可以用已知的材料如·Rheluflex (Rhenoflex GmbH Ltd公司的商標)構(gòu)造下層,該材料包括無紡聚酯作為載體，離子鍵樹脂-乙基醋酸乙烯酯摻合物作為擠壓心層，和EVA-Hotmelt作為粘合劑。內(nèi)底的中間層830 (在三層的情況下)是由熱塑材料制成。可以從一大組已知的熱塑材料中選擇要用的熱塑材料。熱塑材料重要的特性是溫度，所謂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，那時熱塑材料變成塑性的而在另一方面當內(nèi)底定形之后隨著溫度的下降它又轉(zhuǎn)化成固體形態(tài)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通常低于聚合物的熔化溫度。因此，定形預(yù)型坯的一個很好的溫度范圍可以在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔化溫度之間。使熱塑材料變成塑性的可能的溫度優(yōu)選地是在95°C之下和45°C之上的某個溫度。有利的范圍是從50°C到85°C。該溫度也可以高至150°C。在優(yōu)選的范圍變成或就是塑性的合適材料例如是熱塑聚酯A-PET (非晶態(tài)聚對苯二甲酸酯)和PETG (乙二醇改性的聚對苯二甲酸乙二酯，它是共聚多酯)，或這樣的有基本相同特征的聚合物。還有，可以使用ABS樹脂(丙烯腈丁二烯苯乙烯)，PVC (聚氯乙烯)。除了第I個中間層830外，還可以有另一個中間層820，或者甚至多于兩個的中間層?？梢赃x擇熱塑材料層的厚度，以便當該層是在硬狀態(tài)時為顧客的腳提供合理的支持。厚度在整個層上也可以變化，如希望在腳趾區(qū)(較薄)比腳底的足弓區(qū)(較厚)更有柔軟性。熱塑材料所需的另一個特征要求在熔化溫度以下它應(yīng)是剛性的。當加熱時，該材料將變得柔軟因而可以使用有統(tǒng)一特性的模型(如統(tǒng)一的壓力)，或者可以使用有不統(tǒng)一特性的模型如為了得到變化的厚度。參考在圖8a中表示的實施例，由熱塑材料制成的中間層830可以側(cè)向覆蓋內(nèi)底的整個區(qū)域。在另一個實施例中，層830僅側(cè)向覆蓋部分的內(nèi)底。在那個選型中熱塑材料必須縱向伸展至少從腳跟下到腳底的弓足下而在側(cè)向有利地伸展到內(nèi)底的幾乎整個寬度。作為一種可行的實施方法，設(shè)計熱塑層以便從腳跟下伸展到腳的跖骨與趾骨之間的關(guān)節(jié)從而可以支持橫向的足弓。還有，當內(nèi)底定形時為了將橫向足弓提升到最優(yōu)位置可將預(yù)先剪裁的襯墊放到橫向足弓下。但是，當將內(nèi)底放入鞋中僅需極少調(diào)整的情況下在內(nèi)底的邊緣保持一定范圍內(nèi)沒有硬的熱塑材料是有利的。還有，在內(nèi)底的腳趾區(qū)可以保持沒有硬的熱塑材料以便在走路或跑步時能讓腳自然運動。在制造鞋或鞋的外底時也可以使用在圖8中表示的用于制造內(nèi)底的各組件。按照本發(fā)明制造的內(nèi)底和鞋比當前流行的“定制”的內(nèi)底或鞋可以表現(xiàn)出能更好地匹配顧客的腳，因為當前流行的內(nèi)底或鞋常常不是完全按腳定制的，而是從現(xiàn)有的樣本中選擇的匹配最好的一種。按照本發(fā)明還可定形內(nèi)底或鞋用于校正可能存在的腳內(nèi)轉(zhuǎn)問題，如在人工模型中通過掃描腳趾向上位置的腳。這允許顧客得到基本上完全按他的腳形狀定制的精確的內(nèi)底。內(nèi)底或鞋還可以表示由針模的制造方法產(chǎn)生的有意或無意的標志。需要注意可以使用前面所述的技術(shù)制造鞋或鞋的外底。可用制造內(nèi)底相同的方法掃描腳，生產(chǎn)鞋或鞋外底的制造方法和設(shè)備可以基本相同于生產(chǎn)內(nèi)底的方法和設(shè)備。圖9表示掃描自然狀態(tài)的腳的裝置和布置用于獲得在現(xiàn)有的內(nèi)底或鞋中良好的支持。用于掃描腳930腳底的腳掃描器910可以包括楔塊920。楔塊920可以是可動的， 如沿著連接到腳掃描器的軌道運動，從而可將它精確地定位在腳趾932之下。將楔塊920定位在腳趾932之下造成腳趾向上傾斜，它依次又可能造成所謂的卷揚機效應(yīng)。該卷揚機效應(yīng)能使用腳本身的生物力學(xué)引導(dǎo)跟骨(腳后跟)、中間足弓和整只腳進入正確的位置。第I跖骨與趾骨之間的關(guān)節(jié)(大腳趾)背屈可以拉動腳底的腱膜和縮短第I跖骨頭和跟骨之間的距離。因此為了掃描在正確位置的腳用于形成內(nèi)底或鞋履可以使用腳的自然機理(卷揚機效應(yīng))。在按照本發(fā)明的實施例中，鞋外底有利地是至少兩片結(jié)構(gòu)，包括熱塑層或者位于外底材料的上面或與其成整體，例如嵌入到它的內(nèi)部。不包括熱塑層的一層或多層外底可以包括如EVA (乙烯醋酸乙烯共聚物)或其他先有技術(shù)的材料；如上述的EVA甚至有不同的硬度。如果是多于一層，熱塑層在側(cè)向可以小于整個外底。重要的是熱塑層與內(nèi)底用相同的方式至少從腳跟下伸展到腳底足弓下?？膳c內(nèi)底用相同的方式選擇熱塑材料。用某些抗磨損和有良好摩擦特性的材料至少制成外底的外表面可能是有利的?？蛇x地，在鞋內(nèi)可以使用粘彈性的泡沫或其他材料，它們也可以是熱敏性的，因而除了僅靠內(nèi)底之外鞋的內(nèi)部也會重新定形，提供附加的舒適/支持。用這個實施例可以保證非常舒適的個性化的鞋，該鞋緊密地支持腳和踝關(guān)節(jié)的骨結(jié)構(gòu)。如果顧客例如有糖尿病或風(fēng)濕病那么鞋就不應(yīng)給腳造成任何摩擦或不正常的壓力，這是非常重要的。借助保存在存儲器中和使相關(guān)的設(shè)備執(zhí)行本發(fā)明的計算機程序碼可以實現(xiàn)本發(fā)明的各實施例。例如，制造裝置和掃描裝置可以包括用于處理、接受和傳送數(shù)據(jù)的電路和電子部件，在存儲器中的計算機程序碼，和處理器，當它運行計算機程序碼時使裝置執(zhí)行實施例的各特征。還有，遠程計算機可以包括電路和電子部件用于處理、接受和傳送數(shù)據(jù)，在存儲器中的計算機程序碼，和處理器，當它運行計算機程序碼時使遠程計算機執(zhí)行實施例的特征。很顯然本發(fā)明并不僅局限于上述的各實施例，在附錄的權(quán)利要求書范疇內(nèi)可以進行修改。
權(quán)利要求
1.一種在設(shè)備上制造鞋內(nèi)底的方法，包括 -測定關(guān)于腳的形狀和尺寸的腳信息，和 -根據(jù)所述的腳信息由鞋內(nèi)底預(yù)型坯形成鞋內(nèi)底， 該方法的特征在于該方法還包括 -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的針模，和 -將鞋內(nèi)底預(yù)型坯放在所述至少一個至少部分的針模上使所述鞋內(nèi)底預(yù)型坯定形。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，還包括 -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的正針模。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，還包括 -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的負針模，其中所述至少一個至少部分的負針?；旧蠈?yīng)于該至少一個至少部分的正針模。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，還包括 -將鞋內(nèi)底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和所述至少一個至少部分的負針模之間使所述鞋內(nèi)底預(yù)型坯定形。
5.按照權(quán)利要求I至4項中任一項所述的方法，還包括 -將所述腳信息電子存儲在腳信息的數(shù)據(jù)庫中，和 -從腳信息的數(shù)據(jù)庫電子讀取所述的腳信息用于定形所述的鞋內(nèi)底。
6.按照權(quán)利要求I至5項中任一項所述的方法，還包括 -使用掃描系統(tǒng)測定所述腳信息。
7.按照權(quán)利要求I至6項中任一項所述的方法，還包括 -用機器人形成所述至少一個至少部分的針模，例如使得所述機器人有滾輪頭用于在所述至少一個至少部分的針模的針上滾動。
8.—種制造鞋內(nèi)底的設(shè)備，包括適合定形鞋內(nèi)底預(yù)型坯的第I針模。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括基本上對應(yīng)第I針模的第2針模，第2針模適合定形鞋內(nèi)底預(yù)型坯，和該設(shè)備適合通過對在第I針模和第2針模之間的鞋內(nèi)底加壓使鞋內(nèi)底預(yù)型還定形。
10.按照權(quán)利要求9所述的設(shè)備，還包括用于形成或接受腳形狀信息的模塊，和用于配合第I針模和第2針模中至少一個的模塊，以通過按照腳形狀的信息移動第I針模和第2針模中至少一個的針使鞋內(nèi)底預(yù)型坯定形。
11.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于至少第I針模適合按照腳形狀的信息通過移動針模的針并把它們鎖定在位置上生成形狀。
12.按照權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于當?shù)?針模壓在第I針模上時第2針模適合調(diào)整第I針模的形狀。
13.按照權(quán)利要求9至12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于第I針模和第2針模中一個是正針模和第I針模和第2針模中另一個是負針模。
14.按照權(quán)利要求8至13中任一項所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括存儲腳形狀信息的存儲器和按照在所述存儲器中所述腳形狀的信息適配第I針模的處理器。
15.按照權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括計算機程序碼用于使設(shè)備將腳形狀的信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)庫可以讀取腳形狀的信息用于定形鞋內(nèi)底預(yù)型坯。
16.按照權(quán)利要求8至15中任一項所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括用于測定腳形狀的信息的掃描器。
17.包括處理器、含有計算機程序碼的存儲器的系統(tǒng)，存儲器和計算機程序碼配置成與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下的任務(wù) -測定關(guān)于腳形狀和尺寸的腳信息， -根據(jù)所述的腳信息由鞋內(nèi)底預(yù)型坯形成鞋內(nèi)底， -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的針模，和 -將鞋內(nèi)底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的針模上用于定形所述的鞋內(nèi)底預(yù)型坯。
18.按照權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的正針模。
19.按照權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的負針模，其中所述至少一個至少部分的負針?；旧蠈?yīng)該至少一個至少部分的正針模。
20.按照權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -將鞋內(nèi)底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和所述至少一個至少部分的負針模之間用于定形所述的鞋內(nèi)底預(yù)型坯。
21.按照權(quán)利要求17至20中任一項所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下的任務(wù) -將所述腳信息電子存儲在腳信息的數(shù)據(jù)庫中，和 -從腳信息的數(shù)據(jù)庫電子讀取所述腳信息用于定形所述的鞋內(nèi)底。
22.按照權(quán)利要求17至21中任一項所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -使用掃描系統(tǒng)測定所述腳信息。
23.按照權(quán)利要求17至22中任一項所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -使用機器人形成所述至少一個至少部分的針模，例如使得所述機器人有滾輪頭用于在所述至少一個至少部分的針模的針上滾動。
24.通過按照權(quán)利要求I至7項中任一項所述的方法已經(jīng)生產(chǎn)的鞋內(nèi)底。
25.包括通過按照權(quán)利要求I至7項中任一項所述的方法已經(jīng)生產(chǎn)的鞋內(nèi)底的鞋。
26.一種用于在設(shè)備上制造鞋或鞋的外底的方法，包括 -測定關(guān)于腳的形狀和尺寸的腳信息，和 -根據(jù)所述的腳信息使用外底預(yù)型坯形成鞋或鞋的外底， 該方法的特征在于該方法還包括 -至少部分根據(jù)該腳信息形成至少一個至少部分的針模，和-將外底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的針模上使所述外底預(yù)型坯定形。
27.按照權(quán)利要求26所述的方法，還包括 -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的正針模。
28.按照權(quán)利要求27所述的方法，還包括 -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的負針模，其中所述至少一個至少部分的負針?；旧蠈?yīng)于該至少一個至少部分的正針模。
29.按照權(quán)利要求28所述的方法，還包括 -將外底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和所述的至少一個至少部分 的負針模之間使所述外底預(yù)型坯定形。
30.按照前述權(quán)利要求26至29中任一項所述的方法，還包括 -將所述腳信息電子存儲在腳信息的數(shù)據(jù)庫中，和 -從腳信息的數(shù)據(jù)庫電子讀取所述腳信息用于定形所述的外底。
31.按照權(quán)利要求26至30中任一項所述的方法，還包括 -使用掃描系統(tǒng)測定所述腳信息。
32.按照權(quán)利要求26至31中任一項所述的方法，還包括 -使用機器人形成所述至少一個至少部分的針模，例如使得所述機器人有滾輪頭用于在所述至少一個至少部分的針模的針上滾動。
33.一種制造鞋的外底的設(shè)備，包括第I針模適于定形外底預(yù)型坯。
34.按照權(quán)利要求33所述的設(shè)備，還包括基本上對應(yīng)于第I針模的第2針模，第2針模適合用于定形外底預(yù)型坯，和該設(shè)備適合通過加壓在第I針模和第2針模之間的外底使外底預(yù)型還定形。
35.按照權(quán)利要求34所述的設(shè)備，還包括用于形成或接受腳形狀信息的模塊，和用于適配第I針模和第2針模中至少一個的模塊，以通過按照腳形狀的信息移動第I針模和第2針模中至少一個的針使外底預(yù)型坯定形。
36.按照權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于至少第I針模適合按照腳形狀的信息通過移動針模的針和將它們鎖定在位置中生成形狀。
37.按照權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于當將第2針模壓在第I針模上時第2針模適合調(diào)整第I針模的形狀。
38.按照權(quán)利要求34至37中任一項所述的設(shè)備，其特征在于第I針模和第2針模中一個是正針模而第I針模和第2針模中另一個是負針模。
39.按照前述權(quán)利要求33至38中任一項所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括用于存儲腳形狀信息的存儲器和用于按照在所述存儲器中所述腳形狀信息適配第I針模的處理器。
40.按照權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括計算機程序碼用于使設(shè)備將腳形狀的信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)庫可以讀取腳形狀的信息用于定形外底預(yù)型坯。
41.按照權(quán)利要求33至40中任一項所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括用于測定腳形狀信息的掃描器。
42.包括處理器、含有計算機程序碼的存儲器的系統(tǒng)，存儲器和計算機程序碼配置成與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -測定關(guān)于腳形狀和尺寸的腳信息， -根據(jù)所述的腳信息用外底預(yù)型坯形成鞋的外底， -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的針模，和 -將外底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的針模上定形所述的外底預(yù)型坯。
43.按照權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的正針模。
44.按照權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -至少部分根據(jù)腳信息形成至少一個至少部分的負針模，其中所述至少一個至少部分的負針?；旧蠈?yīng)該至少一個至少部分的正針模。
45.按照權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -將外底預(yù)型坯放置在所述至少一個至少部分的正針模和所述至少一個至少部分的負針模之間用于定形所述的外底預(yù)型坯。
46.按照權(quán)利要求42至45中任一項所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -將所述腳信息電子存儲在腳信息的數(shù)據(jù)庫中，和 -從腳信息的數(shù)據(jù)庫電子讀取所述腳信息用于定形所述鞋的外底。
47.按照權(quán)利要求42至46中任一項所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -使用掃描系統(tǒng)測定所述腳信息。
48.按照權(quán)利要求42至47中任一項所述的系統(tǒng)，還包括計算機程序碼以與處理器一起使該系統(tǒng)執(zhí)行至少如下任務(wù) -使用機器人形成所述至少一個至少部分的針模，例如使得所述機器人有滾輪頭用于在所述至少一個至少部分的針模的針上滾動。
49.使用按照權(quán)利要求26至32中任一項所述的方法已經(jīng)生產(chǎn)的鞋。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造鞋內(nèi)底、鞋或鞋外底的一種方法，設(shè)備和一種系統(tǒng)。測定腳的形狀和尺寸的腳信息，和至少部分根據(jù)該腳信息形成針模。將鞋的內(nèi)底或外底預(yù)型坯放置在針模上用于定形所述鞋內(nèi)底預(yù)型坯，和根據(jù)所述腳信息使用針模從預(yù)型坯形成鞋的內(nèi)底或外底。至少部分根據(jù)腳信息可以形成正的和負的針模，其中負的針?；旧蠈?yīng)正的針模。
文檔編號A43B7/28GK102811640SQ200980163249
公開日2012年12月5日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者E.哈卡拉, P.勞科 申請人:腳踏平衡系統(tǒng)有限公司