TWI640265B - 鞋楦擴充、製造鞋的系統以及將鞋楦可逆地配合至鞋楦擴充的方法 - Google Patents

Abstract

一種用於鞋楦的鞋楦擴充提供界定起點地點的圖案。所述鞋楦擴充上的所述起點地點可用以辨識鞋楦或鞋楦上的鞋組件的地點或多個點，以控制包括裝飾性操作及功能性操作在內的地點關鍵性（location-critical）製造操作。

Description

鞋楦擴充、製造鞋的系統以及將鞋楦可逆地配合至鞋楦擴充的方法

本文中提供的概念是關於用於製造夾具(manufacturing jig)的擴充，且特別是關於用於製造鞋的鞋楦擴充。

鞋的製造可為由人類手工進行的費力的製程。由於所述製程歷史上一直由人執行，因此在所述製程期間可對材料、工具及條件的變化作出補償。因此，由於設想執行所述製程的人類可調整並補償材料、工具及條件的變化，所以對工具、材料及/或條件的精度要求一直不高。舉例而言，可環繞工具形成鞋以使鞋具有所需的形狀及樣式。在示例性態樣中，所述工具為鞋楦。鞋楦可為手工製作的或可大量生產，但在所述兩種情況中，可能皆以有限的精度來形成鞋楦，乃因設想使用所述鞋楦來形成鞋的人類將為輕微的變化提供補償。

提供此發明內容作為對本發明的某些特徵的介紹，且此發明內容並非旨在辨識關鍵或必不可少的組件、或用於孤立於申請專利範圍及說明書的其餘部分來界定本發明或本發明的任何態樣。

本文中的態樣大體而言是有關於利用鞋楦擴充，所述鞋楦擴充在製造鞋時可與鞋楦成一體或用作鞋楦的補充。鞋楦擴充可由機械化製程，如機械臂，操縱以使得所述機械化製程能夠基於各種鞋楦擴充的特性來確定對所述鞋楦擴充而言共用的地點(例如，起點)。確定對鞋楦擴充而言共用的地點的能力會使得多種機構(例如，各種機器人)能夠在製造相關聯的鞋的不同階段操縱共用的鞋楦擴充。在示例性態樣中，各機構然後可知曉應被執行製程的相關聯的鞋的地點，乃因所述地點可被轉化成已知的鞋楦擴充地點，例如起點。因此，如以下將更詳細地闡述，傳統上由人類執行的依賴於人類操作者的補償的製程可藉由實作鞋楦擴充而實現自動化。

舉例而言，本文中的態樣大體而言是有關於鞋楦擴充。在示例性態樣中，所述擴充具有用於可逆地將鞋楦擴充在固定位置接合至鞋楦的安裝機構。在替代性態樣中，鞋楦擴充可與鞋楦成一體。鞋楦擴充具有位於所述鞋楦擴充的表面上的圖案。在一實例中，所述圖案包括至少一線條及位於所述線條外的一點。所述圖案可由自鞋楦擴充的表面向外突出的元素及/或自鞋楦擴充的表面向內凹陷的元素形成。所述圖案充當起點地點的辨識符，藉 此使得製造系統能夠在整個製造製程中精確地辨識出鞋楦擴充的地點。所述起點可位於所述圖案的一部分處，或者所述起點可被確定於遠離所述圖案的地點處，但所述兩種實例中的圖案皆在示例性態樣中提供用來確定起點地點的方式。

在製程期間位於鞋楦上、或位於鞋楦上的鞋組件或鞋上的關鍵性的點可被映射至鞋楦擴充上的起點地點，藉此使得製造系統能夠對鞋楦或鞋楦上的組件的變化作出辨識或調整。所述映射可例如藉由在鞋楦被接合至擴充時掃描具有或不具有關鍵鞋組件的鞋楦而自動地完成。在所述映射未因進一步的製造操作(例如，添加會改變鞋上的關鍵性參考點的新的鞋部件)而顯著改變的程度上，可使用所述映射來考量鞋或鞋組件上的關鍵性點的地點及位置，而無需重新量測鞋楦及鞋或鞋組件或對製造操作進行重新校準。

所揭露概念的其他目標、優點及新穎特徵將在以下說明中予以部分地闡述，且所述部分對於熟習此項技術者而言將在審視以下說明後明瞭，或可藉由實踐此揭露內容而得知。

10‧‧‧本體

20‧‧‧空腔

30‧‧‧軌道

40‧‧‧空腔

60‧‧‧側面

70‧‧‧頂表面或上表面

80‧‧‧底表面或下表面

90‧‧‧前面

100‧‧‧後面

110、110a、110b、110c‧‧‧鞋楦擴充

120‧‧‧線條

130‧‧‧元素

140‧‧‧位於線條外的點

150‧‧‧寬度

160‧‧‧深度

190‧‧‧鞋楦

200‧‧‧平面狀突起部

210‧‧‧凸片狀突起部

220‧‧‧鞋楦的上表面

230‧‧‧第一空腔

240‧‧‧第二空腔

250‧‧‧第一突起部

260‧‧‧第二突起部

270‧‧‧機械夾持器

280‧‧‧圖案

300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430‧‧‧步驟

500‧‧‧校準區塊

502、504、506‧‧‧點

510‧‧‧棋盤圖案

以下揭露內容將參照附圖，在附圖中：圖1是根據本發明的態樣的示例性鞋楦擴充的立體圖。

圖2是示例性鞋楦擴充的俯視圖。

圖3是示例性鞋楦擴充的側視圖。

圖4是示例性鞋楦擴充的側視圖。

圖5是示例性鞋楦擴充的仰視圖。

圖6是示例性鞋楦擴充的前視圖。

圖7是示例性鞋楦擴充的後視圖。

圖8是示例性鞋楦擴充的立體圖。

圖9是示例性鞋楦擴充的立體圖。

圖10是示例性鞋楦擴充的立體圖。

圖11是示例性鞋楦擴充的立體圖。

圖12是示例性鞋楦擴充安裝機構的側視圖。

圖13是示例性鞋楦擴充安裝機構的立體圖。

圖14是示例性鞋楦擴充安裝機構的立體圖。

圖15是示例性鞋楦擴充安裝機構的立體圖。

圖16是與鞋楦嚙合的示例性鞋楦擴充的立體圖，並示出用於使鞋楦擴充與示例性夾持器(clamp)嚙合的示例性機構。

圖17是一種用於將鞋楦配合至鞋楦擴充的示例性方法的簡化流程圖。

圖18是一種用於製造鞋的示例性方法的簡化流程圖。

圖19是一種用於確定可變部件的位置的示例性方法的簡化流程圖。

圖20是一種示例性校準工具。

在鞋楦擴充的上下文中闡述所揭露的概念。應理解，所述擴充在其他製造製程中亦可具有適用性，在所述其他製造製程中所述擴充可被更一般性地稱為夾具擴充而非鞋楦擴充。原則上，夾具擴充的結構及功能將與鞋楦擴充的結構及功能相同，而針對特定任務或夾具而視需要作出變化。

鞋的製造常常是勞動密集性的。由於具有相同設計的鞋內或具有相同設計的鞋之間存在個別部件的變化，因此可由手執行裝配鞋時的諸多步驟。為防止在黏合接縫處顯露出黏膠，舉例而言，可能需要基於個別部件的實際尺寸及形狀而略微地修改放置黏膠處。當相應地對裝配作出調整時，該些部件變化對於效能及美觀性而言可為可接受的，但若所述變化被忽略-即，若裝配製程無視鞋部件的確切形狀及大小而以同樣的方式進行-則該些部件變化為不可接受的。

鞋楦是用於將鞋組件成型、定位及/或裝配為子總成或完整的鞋的鞋模。鞋楦通常在某種程度上被成型為如同腳(例如，人類的腳)一般，其中一般化的腳形狀基於鞋的類型及設計而變化。舉例而言，高跟鞋(dress pump)的鞋楦可明顯不同於棒球鞋的鞋楦，且所述兩種鞋楦可明顯不同於足球鞋的鞋楦。

即使具有一般化的腳形狀的形式(例如未充分地考慮腳趾間的曲率或未完美地適形於樣式化的腳弓)，鞋楦仍通常具有複雜的形狀。此使得將多個鞋楦製造為具有精確相同的輪廓變得困難且昂貴。用於同一鞋設計的鞋楦的變化可與鞋組件的變化交互 作用，從而在成品鞋中產生不可接受的變化。已使用經精確機器加工的鞋楦來減少鞋楦與鞋楦之間的差異，但經精確機器加工的鞋楦是昂貴的且在需要新的鞋楦時可具有長的前置時間(lead time)。

因此，本文中的態樣大體而言是有關於利用鞋楦擴充，所述鞋楦擴充在製造鞋時可與鞋楦成一體或用作鞋楦的補充。鞋楦擴充可由機械化製程，如機械臂，操縱以使得所述機械化製程能夠基於各種鞋楦擴充的特性來確定對所述鞋楦擴充而言共用的地點(例如，起點)。確定對鞋楦擴充而言共用的地點的能力會使得多種機構(例如，各種機器人)能夠在製造相關聯的鞋的不同階段操縱共用的鞋楦擴充。在示例性態樣中，各機構然後可知曉應被執行製程的相關聯的鞋的地點，乃因所述地點可被轉化成已知的鞋楦擴充地點，例如起點。因此，如以下將更詳細地闡述，設想傳統上由人類執行的依賴於人類操作者的補償的製程可藉由實作鞋楦擴充而實現自動化。

在某些態樣中，所述揭露內容是有關於一種用於鞋類製品的鞋楦的鞋楦擴充。所述鞋楦包括本體10。本體10可為剛性的。用於形成剛性本體的適當材料包括，但不限於，鋼、鋁、銅、黃銅、鉻、樹脂、塑膠及其相似物。若使用樹脂或塑膠，則在製造環境(例如，溫度、壓力及濕度)條件下應針對立體穩定性選擇具體材料。本體10可具有頂表面或上表面70、底表面或下表面80、前面90及後面100。本體可具有側面60。圖1繪示了在上表 面70與下表面80之間的兩側面60。兩側面60的其中一者可為本體10的第一表面而兩側面60的另一者可為本體10的第二表面。如圖1中所示，鞋楦擴充110具有大致橢圓形狀。此形狀可大致對應於鞋楦島狀區(last island)的形狀，可相對易於清潔及/或可相對易於處理。然而，只要所述形狀不干涉鞋的裝配，鞋楦擴充的形狀並不重要。可使用方形、圓形、矩形及複雜或非對稱形狀。在周緣處將「側」界定為橢圓結構可能是困難的，然而如自所作說明的其餘部分將理解，對肩曲線(shoulder curve)上的特定點是否例如位於鞋楦擴充的側面與後面之間的定義對理解此揭露內容而言並不重要。類似地，為便於說明，使用例如「上」及「前」等相對關係用語來闡述本體10的表面，然而，可在使用鞋楦擴充之前、期間或之後將鞋楦擴充翻轉以例如附接至鞋楦或與其他製造設備交互作用、在製造操作期間對鞋楦進行重新定向、或自鞋楦或自其他製造設備移除所述擴充。

可使用精確機器加工(例如，使用CNC銑床)來製作鞋楦擴充。鞋楦擴充可適於與各種具有不同大小及設計的鞋楦一起使用，此使得精確機器加工較少數目的鞋楦擴充相較於精確機器加工用於各種鞋大小及設計的全部鞋楦更為經濟。鞋楦擴充可包括用於將鞋楦擴充可逆地接合至鞋楦的安裝機構。通常，鞋楦擴充接合至鞋楦的頂部(有時稱為鞋楦島狀區)，以避免干涉鞋在鞋楦上的裝配。鞋楦可以限制鞋楦與鞋楦擴充之間的旋轉運動的方式接合至鞋楦擴充，以確保鞋楦相對於鞋楦擴充的位置被固定在 可接受的容差範圍內。在某些態樣中，如以下將參照圖13至圖15論述，鞋楦可藉由二或更多個突起部250、260(例如，銷、螺釘、或螺栓)而接合至鞋楦擴充，所述突起部可例如藉由鞋楦擴充110中的空腔20而延伸穿過鞋楦擴充的一部分或延伸貫穿整個鞋楦擴充。突起部250、260(若使用)可永久性地或可逆地接合至鞋楦190，如以下參照圖12至圖15所闡述。作為另一選擇，鞋楦擴充可包括可接合至鞋楦上的對應空腔的以永久性或可逆方式附接的突起部。鞋楦擴充可包括沿上表面70及/或下表面80、或在上表面與下表面之間貫穿鞋楦擴充的一或多個額外空腔40。除可用於將鞋楦擴充接合至鞋楦的任意空腔，所述一或多個額外空腔40可用於在各製造操作之前、之間或之後在附接有鞋楦或未附接有鞋楦的情況下不精確地處理鞋楦擴充，例如用於儲存鞋楦擴充、或用於輸送鞋楦擴充。作為實例，在鞋楦擴充仍附接至鞋楦的情況下，額外空腔可沿上表面被放置，且自最終鞋裝配操作將鞋楦擴充移動至用於自鞋楦移除成品鞋的站時，所述額外空腔可用於保持鞋楦擴充。

可使用單個突起部將鞋楦擴充固定至鞋楦。為限制圍繞單個突起部旋轉運動，鞋楦擴充可包括自鞋楦擴充向下延伸超出鞋楦的上邊緣的尾部。如圖8及圖15中所示，另一適當的安裝機構具有軌道30，所述軌道30可滑動至鞋楦上的對應凹槽或從鞋楦固定一或多個突起部。另一適用的安裝結構示出於圖13中。在圖13所示的示例性態樣中，鞋楦擴充110b具有大致開向後面100的 第一空腔230及大致開向側面60的第二空腔240。第一空腔230可滑動至實質上環繞自鞋楦190的上表面220突起的第一突起部250的位置。鞋楦擴充110b然後可旋轉，使得第二空腔240實質上環繞自鞋楦190的上表面220突起的第二突起部260。由於除用於嚙合第一突起部250及第二突起部260的第一空腔230及第二空腔240的開口部分以外，第一突起部250及第二突起部260是被封閉的，因此第一突起部250及第二突起部260實質上被環繞。

除空腔包含於具有較圖13所示者更均勻的橫截面周邊的本體10中以外，圖14所示的安裝機構類似於圖13所示者操作。鞋楦擴充110c具有大致開向後面100的第一空腔230、及大致開向側面60的第二空腔240。第一空腔230可定位於自鞋楦190的上表面220突起的第一突起部250周圍。鞋楦擴充110c然後可圍繞第一突起部250旋轉，使得第二空腔240定位於自鞋楦190的上表面220突起的第二突起部260周圍。如以上所提供，儘管提供了具體的相對關係用語(例如，前面、後面、及側面)，但應理解，在某些態樣中可實作替代形式而達成類似結果。舉例而言，在以上態樣中，鞋楦擴充110c在替代性態樣中可圍繞第二突起部260旋轉，使得第一空腔230定位於第一突起部250周圍。

除機械安裝機構以外或作為機械安裝機構的替代選擇，鞋楦擴充可為磁性的或包括磁性組件。舉例而言，如圖12所示，鞋楦擴充110a可具有延伸超出鞋楦擴充110的下表面80的突起部，例如凸片狀突起部210。鞋楦可具有自鞋楦190的上表面220 的至少一部分延伸的突起部，例如平面狀突起部200。凸片狀突起部210可位於平面狀突起部200的同一側(例如，右側、左側、前面、或後面)上，或可位於平面狀突起部200的相對側(例如，右側/左側、前面/後面)上，或可位於平面狀突起部200內的狹槽或隔室中。凸片狀突起部210可為磁性的或可包括一或多個磁體或磁性部分。磁性可為被動的(passive)或可藉由連接至電源而被活化。平面狀突起部200亦可為磁性的或可包括一或多個磁體或磁性部分。平面狀突起部200或其部分可具有與凸片狀突起部210相反的磁極。在某些態樣中，鞋楦190的上表面220可為磁性的或包括磁性組件，在此種情形中，將不需要平面狀突起部200。凸片狀突起部210亦可用於非磁性安裝機構中。舉例而言，當凸片狀突起部210沿平面狀突起部200或鞋楦190定位或處於平面狀突起部200或鞋楦190內時，凸片狀突起部210可防止鞋楦擴充110a相對於鞋楦190旋轉運動。

其他安裝機構亦可以用於以限制鞋楦擴充相對於鞋楦移動的方式將鞋楦擴充接合至鞋楦。作為實例，可使用吸力將鞋楦擴充接合至鞋楦，或者鞋楦擴充可用螺栓連接至鞋楦，即螺栓可藉由手、動力工具或機器人而貫穿鞋楦擴充延伸至鞋楦內並被固定。

圖1的本體10的至少一個側面60(也就是第一表面與第二表面的至少一者)包括圖案。如圖11所示，所述圖案可包括至少一線條120及位於線條外的點140，使得線條120與位於線條外的 點140之間的關係可用於在鞋楦擴充110上界定單個起點地點。在示例性態樣中，所述起點地點被界定為垂直於線條120且包括位於線條外的點140的第二線條與線條120相交的點，然而，亦可使用其他關係。舉例而言，設想起點可根本不與物理分界線或圖形分界線相關聯，而是源自物理元件或圖形元件的點。在其他實例中，如圖1及圖9所示，圖案可具有可進一步彼此正交的兩條相交線條120。其中一線條120或兩條線條120及/或位於線條外的點140可由分離的元素130(例如，圖10所示的圓形)界定。本體10的其他側面可不具有圖案、具有相同的圖案或具有不同的圖案。

圖案可為立體的。如圖1所示，線條120嚴格來講不是幾何線條，乃因其具有寬度150及深度160。圖案深度可足以在固定的位置以已知的定向機械地對準鞋楦擴充。舉例而言，製造輸送系統，例如機械臂，可具有夾子或夾持器，所述夾子或夾持器具有與鞋楦擴充上的立體圖案互補的立體圖案，使得將所述夾子或夾持器上的立體圖案與鞋楦擴充上的立體圖案進行機械嚙合會為鞋楦擴充提供固定的已知定向及位置。如圖1所示，線條120可為跨越本體10的表面的至少一部分的具有寬度150及深度160的凹槽。

若圖案包括凹槽，則凹槽的寬度可沿其深度變化。作為實例，若凹槽的深度自本體10的表面向內朝向本體10的中心延伸，則凹槽在本體10的表面處的寬度可大於在凹槽的最深部分處 的寬度。在此實例中，凹槽可被描述為呈V形，即使凹槽的最深部分可更趨於為平的或彎曲的高地而非點。夾持或夾緊機構可將其自身與鞋楦擴充上的圖案對準，並沿所需定向進行夾制，或可將對應的突起部滑動至鞋楦擴充上的表面上的凹槽中。

在使用中，鞋楦擴充可手動地或自動地附接至鞋楦。如圖17中所示，將鞋楦擴充附接至鞋楦可包括在步驟300提供具有開到鞋楦擴充的外表面的空腔的鞋楦擴充。將鞋楦擴充附接至鞋楦可包括在步驟310提供具有自鞋楦的上表面突起的一或多個突起部的鞋楦。在示例性態樣中，所述突起部可包括，但不限於，使鞋楦擴充能夠藉由機械扣件而與鞋楦耦合的螺栓或螺釘。此外，設想在步驟320可藉由沿鞋楦的上表面移動鞋楦擴充中的空腔的開口以包圍至少部分位在鞋楦擴充中的空腔內的突起部而使得突起部將鞋楦接合至鞋楦擴充。附接可涉及將鞋楦擴充可逆地接合至鞋楦。附接可涉及將鞋楦擴充相對於鞋楦固定於固定位置。在將鞋楦附接至鞋楦擴充時，鞋楦上可能存在鞋組件，或者可在將鞋楦附接至鞋楦擴充之後將鞋組件放置於鞋楦上。應理解，該些步驟如同在本文中闡述的其他方法及製程中的步驟一樣無需嚴格按照所編號或闡述的次序執行，除非以其他方式明確地指出。

鞋楦擴充可包括界定起點地點的圖案。所述起點地點可藉由以下方式進行辨識：將具有已知或可確定大小及位置的製造設備(例如，用於輸送部件的機械臂)或特定製造站(例如，縫 製或刺繡機器)與鞋楦擴充上的圖案進行嚙合。鞋楦擴充上的圖案可為立體的以利於機械嚙合及/或以提供對已辨識出鞋楦擴充起點的機械確認，乃因例如夾子或連接在其恰當地與立體圖案對準之前是不牢固的。立體圖案可包括自鞋楦擴充的表面突起的突起部(例如，正空間)及/或自鞋楦擴充的表面凹陷的凹陷部(例如，負空間)。圖16中示出具有與鞋楦擴充110上的圖案互補的圖案280的示例性機械夾持器270。

鞋楦擴充上的圖案無需為立體的、或具有足以有利於機械辨識的尺寸。適用於辨識圖案的其他方式包括視覺偵測及射頻辨識(radio-frequency identification，RFID)。依據所需的辨識系統，鞋楦擴充上的圖案可藉由RFID發射器、藉由與鞋楦擴充的本體進行的視覺區分(例如，色彩或螢光)、及/或藉由機械性質(例如，立體圖案)來界定。

如圖18中所示，在步驟330，此處在步驟340中將一或多個鞋組件施加至鞋楦之前或之後，可將鞋楦附接至具有圖案的鞋楦擴充，所述圖案可用於界定鞋楦擴充上的起點地點。設想，在替代態樣中，鞋楦擴充與鞋楦成一體而可省略步驟330。在步驟340，可將鞋組件施加或放置於具有鞋楦擴充的鞋楦上。在步驟350，辨識鞋楦擴充上的圖案。在步驟360，在將鞋楦附接至鞋楦擴充之後，可掃描或量測鞋楦及鞋楦上的任意鞋組件。掃描可涉及獲取數位的影像並對所述影像進行電腦分析以辨識鞋楦上的、鞋楦上的鞋組件上的、或經裝配的鞋上的關鍵性地點或點。掃描 可涉及二維或三維雷射掃描。可使用交替掃描或成像技術。可藉由卷尺、尺、測微計、或雷射測微計以手動方式相對於鞋楦擴充上的起點量測鞋楦上的、鞋楦上的鞋組件上的、或經裝配的鞋上的關鍵性地點或點。在步驟370，可將例如在掃描或量測期間辨識到的關鍵性點等掃描資料映射至鞋楦擴充上的起點。即使鞋楦擴充未經掃描，亦可使用影像或掃描來計算相對於鞋楦擴充上的起點的位置，此乃因鞋楦擴充的位置及定向可藉由在掃描地點處與固持器、輸送機、或其他製造設備嚙合而為已知的。此假定是關鍵性點的觀察取自在鞋楦附接在鞋楦擴充時一無論所述觀察是藉由掃描、影像獲取、還是直接量測來進行。如此一來，可相對於鞋楦擴充精確地確定例如用於進一步的製造操作或用於品質保證檢查的關鍵性點的地點，即使鞋楦及/或鞋楦上的任意鞋組件偏離標稱規格(nominal specification)。即使必須在不同的製造設備之間輸送或轉移鞋楦，亦可在製造操作期間或各製造操作之間維持此精確的地點，此乃因所述關鍵性點總是相對於鞋楦擴充上的起點進行界定，所述起點的地點在系統之間進行轉移期間或之後可快速並輕易地確定。在步驟380，使用映射來執行涉及所述一或多個鞋組件的地點敏感性操作。可在所述一或多個鞋組件上的一或多個關鍵性點處執行所述地點敏感性操作。

為提供精確的地點資訊，不需要獲得整個鞋楦或鞋楦上所有鞋組件(若存在)的完整掃描或映射。掃描或映射不需要產生鞋楦及/或鞋組件的完整影像，或甚至根本不需要產生影像。確 切而言，可辨識並使用特定控制點，而無需產生鞋楦及/或鞋組件的影像。當然，亦可視需要產生部分影像或完整影像。若期望呈現人類可讀取的影像，則可自對特定部件的觀察或量測完整地產生影像，或可基於對關鍵性點的觀察或量測及/或基於關於鞋設計的一般資訊而假定或推斷出影像的非關鍵性部分。

關鍵性點可包括例如鞋或鞋組件上發生地點敏感性製造操作的地點。當在進行放置時偏差的大小相對於典型的製程及/或部件變化為小的時，若執行操作的地點的所述偏差會導致不可接受的功能性或美觀性缺陷，則所述操作是地點敏感性的。關鍵性點可為應沿其放置裝飾性或功能性縫合的路徑。另一關鍵性點可為鞋應被應用黏合劑、染料、或其他裝飾性或功能性物質的區域。另一關鍵性點可為鞋面的底部邊緣處的區域，所述區域被應用膠結劑以附接鞋底。亦可能存在諸多其他關鍵性點，且關鍵性點可基於鞋的設計及/或特定鞋的製造狀態(例如，已完成了多少製造步驟)而變化。

若關鍵性點在製程(例如新組件的添加或先前組件的重新成型)時改變，則藉由使用鞋楦擴充起點進行製造控制，可對新的關鍵性點進行掃描且製造可繼續進行而無需進行額外的量測或觀察，除非鞋或鞋組件上的一或多個關鍵性點中存在未來變化且直至存在所述未來變化為止。若一或多個關鍵性點中存在變化，則可進行新的觀察或量測。可(但並非均有必要)產生對發生變化的關鍵性點的完整掃描或映射。可僅自鞋組件的已發生變化的部 分收集影像及/或資料。在某些情形中，鞋組件的變換可能非常顯著，以致於可能期望進行完整的掃描、或不僅對已發生變化的關鍵性點進行掃描、或對所有關鍵性點進行掃描。

然後隨著具有鞋楦擴充的鞋楦在不同機構及製程之間進行轉移，可使用由鞋楦上的圖案界定的關鍵性點相對於起點的映射來定位地點敏感性操作。舉例而言，可精確地放置黏合劑(例如，可用於將鞋面接合至鞋底的膠結劑)，藉此慮及包括鞋楦的形狀及大小的變化及/或鞋楦上的任意鞋組件的形狀、大小或位置的變化在內的製程變化。可無需驗證鞋楦或鞋組件的位置而幾乎即刻地作出此精確的放置，可自鞋楦擴充的位置及鞋楦或鞋組件上的關鍵性點相對於在鞋楦擴充上界定起點地點的圖案的映射而知曉所述鞋楦或鞋組件的位置。亦可執行其他操作，所述其他操作包括可能並非為地點敏感性的操作，例如某些拋光或清潔操作。

一旦關鍵性點被映射至鞋楦擴充上的起點，便可執行一系列操作。舉例而言，可將鞋楦擴充接合至鞋楦。可將接合至鞋楦的鞋楦擴充輸送至製造站。第一製造站可為掃描站。輸送系統可以辨識鞋楦擴充上的起點的方式與鞋楦擴充嚙合，或者輸送系統可允許或有助於將鞋楦擴充轉移至可辨識鞋楦擴充上的起點的夾子。在已知鞋楦擴充上的圖案的位置及定向下，可對鞋楦及鞋楦上的任意鞋組件進行掃描。可將鞋楦及/或鞋楦上的任意鞋組件上的關鍵性點映射至鞋楦擴充的起點地點。在同一站或單獨站處，可在鞋楦上及/或任意鞋組件上的一或多個關鍵性點處執行製 造操作。示例性製造操作包括：移動或重新定位鞋的特定組件；對一或多個鞋組件的一部分施加例如染料或黏合劑等物質；將二或更多個鞋組件相接合；例如藉由自動化檢查來檢查鞋；等等。藉由辨識鞋楦擴充上的圖案而間接地知曉鞋楦及/或鞋楦上的任意鞋組件的精確位置可允許對地點敏感性製造操作進行更精確地定位、允許實現常常由手完成的製造操作的自動化、降低功能性及/或美觀性缺陷的頻率及/或嚴重性，而避免了使用經精確機器加工的鞋楦或在多個製造站處重新建立鞋楦的及/或鞋楦上的任意鞋組件的位置所需要的成本或時間。

在特定製造操作之後或在製造完成特定鞋之後，可自鞋楦移除鞋楦擴充。鞋楦擴充可被重新用於同一類型的另一鞋楦，或用於具有不同設計及/或大小的另一鞋楦，只要所述鞋楦與鞋楦擴充上的安裝機構是相容的或可被重新改裝為與鞋楦擴充上的安裝機構相容即可。類似地，鞋楦擴充可與例如輸送系統或操作站(例如，縫合或刺繡機器、膠合站、部件添加及/或接合站、檢查站、清潔站等)等不同的製造設備一起使用。因此，單個經精確機器加工的鞋楦擴充可相較於特定鞋楦被更經常地使用，從而相對於具有不同大小及設計的鞋的精確機器加工鞋楦而言節約成本。

應理解，鞋楦擴充亦可與鞋楦成一體或永久地接合至鞋楦，或可被可逆地附接但不在特定製程之後或製造單個鞋之後自鞋楦移除。舉例而言，成品鞋或鞋組件可自鞋楦移除，且鞋楦可 被重新部署以在未移除鞋楦擴充的情況下製造另一鞋或鞋組件。

圖19中示出了一種使用夾具擴充而非鞋楦擴充的方法。如以上所提及，夾具擴充的概念與鞋楦擴充的概念相當，只是被擴充的夾具未必是鞋楦。在某些實施例中，夾具擴充可直接與部件而非與另一夾具嚙合。在步驟390，提供夾具擴充，所述夾具擴充具有連接至部件的連接部(直接或間接連接，如經由連接至部件的夾具)以及在夾具擴充上界定起點地點的圖案。在步驟400，辨識夾具擴充上的圖案。在步驟410，掃描連接至夾具擴充的部件。在步驟420，使用掃描將所述部件的至少一部分(例如，所述部件上的關鍵性點)映射至夾具擴充上的起點。在步驟430，使用映射執行涉及所述部件的地點敏感性操作。可在所述部件上的關鍵性點處、沿所述關鍵性點或靠近所述關鍵性點執行地點敏感性操作。

鞋楦擴充或夾具擴充上的起點圖案可用於在製造期間(例如，當所述擴充在地點之間或單獨的製造機器之間進行轉移時)辨識所述擴充的位置及/或定向，然而，出於製程控制目的，鞋楦擴充上或鞋楦擴充內的任意點皆可用作關於初始校準圖案及/或鞋楦擴充上的圖案而計算的代替起點。由於此代替起點是關於起點圖案而界定的，因此所述代替起點無需在擴充上進行標記或可加以區分。可能無法自實體鞋楦辨別出所述代替起點。若使用代替起點，則鞋楦擴充上的「起點」圖案仍可用以例如藉由在鞋楦擴充的製程內轉移期間提供鞋楦的位置及定向的機械訊號、視 覺訊號、RFID訊號或其他訊號而追蹤鞋楦擴充的位置及定向。代替起點可用於例如簡化在製程控制中使用的計算。可相對於鞋楦上的圖案、相對於代替起點或相對於鞋楦上的圖案及代替起點兩者來辨識關鍵性控制點。不同的代替起點可用於不同的鞋設計及/或用於不同的製程。亦即，代替起點(若使用)可在對特定鞋的加工期間、或對不同的鞋的加工期間或在所述兩者期間變化。

由於在製造製品時可能利用基於不同技術的多個系統，因此設想可執行統一的校準以使各種系統及技術能夠就例如鞋楦擴充上的起點可在空間上定位於何處達成共識。舉例而言，設想可實作視覺系統來辨識鞋上的一或多個關鍵性點，例如鞋面與將黏附至鞋面的鞋底之間的咬合線(bite line)。如本文中以上所提供，視覺系統可確定關鍵性點，然後形成所述關鍵性點向回與相關聯的起點(例如，鞋楦擴充的起點)的映射。然而，在示例性態樣中，在視覺上所確定的鞋上的關鍵性點與鞋楦擴充的起點之間的映射的形成可得益於校準製程，所述校準製程確保視覺系統能夠確定鞋楦擴充起點的地點。

可在製造中使用鞋楦擴充之前在視覺上校準鞋楦擴充起點的位置。棋盤校準(checkerboard calibration)是此項技術中已知的一種適當的製程，視覺或雷射掃描系統可藉由所述棋盤校準來偵測標準圖案中的精確位置。如圖20中所示，可將鞋楦擴充110放置於校準區塊500上。所述校準區塊可包括棋盤圖案510或其他適當的校準圖案。棋盤圖案可處於經精確機器加工的校準區塊 的已知位置。校準區塊可精確地固定鞋楦擴充的底部，使得對校準區塊上的一或多個控制點進行辨識轉化成對經精確機器加工的鞋楦擴充110的地點進行辨識。校準區塊可界定x-y-z軸，所述x-y-z軸亦可在校準及/或製程控制中用作參考點。

此外，設想可在與鞋楦擴充相關聯的鞋上執行額外的系統，例如由機器人控制的製程(例如，由CNC機器人控制的黏合劑施加器、由CNC機器人控制的切割機構、由CNC機器人控制的漆塗機構、由CNC機器人控制的縫製機構)。為了使機器人元件確定鞋楦擴充起點的位置，可利用校準區塊500執行校準製程。舉例而言，在藉由機器人控制的機構(例如，黏合劑施加器、漆塗機構、切割工具)對鞋組件進行處理之前，可關於鞋楦擴充對機器人進行校準。

對機器人進行校準的過程可包括觸摸校準區塊500上的一系列已知的地點。舉例而言，點502、504、506是由校準區塊500上的多個表面的交叉處界定的固定地點。設想在示例性態樣中可實作此項技術中已知的任何校準製程，且可使用點的任意集合及任意數目的點。然而，根據使用點502、504及506的以上實例，由於校準區塊500被精確地形成且在鞋楦擴充與校準區塊500相關聯(例如，可移除地相固定)時鞋楦擴充的地點是已知的，因此藉由觸摸所述序列的點而將機器人校準至校準區塊500會使得機器人能夠在立體空間中確定鞋楦擴充的位置。此外，由於鞋楦擴充起點相對於整個鞋楦擴充是已知的，因此可對轉化進行計算 以根據鞋楦擴充的已知地點確定鞋楦擴充起點的位置。另外或作為另一選擇，設想在校準製程中與校準區塊500一起使用的觸摸點中的至少一者包括位於鞋楦擴充上的點，例如位於立體元件的交叉處的點。

在示例性態樣中，多個系統(例如，視覺系統及機械系統)的多步驟校準製程容許執行位置資料的轉化。舉例而言，一旦由視覺系統在鞋上確定了一或多個關鍵性點然後將所述點映射至鞋楦擴充起點，使用鞋楦擴充的機械嚙合的輔助系統便可確定所述關鍵性點相對於所述輔助系統亦已被校準至的鞋楦擴充起點而言位於何處。舉例而言，在鞋面被維持於具有鞋楦擴充的鞋楦上時，視覺系統可確定鞋面上的咬合線地點。然後例如藉由此項技術中已知的計算系統而將所述咬合線映射至或轉化為鞋楦擴充起點。然後將具有鞋的鞋楦轉移至黏合劑施加器，黏合劑施加器藉由機械地嚙合鞋楦擴充而操縱鞋楦上的鞋。由於先前已將黏合劑施加器校準至鞋楦擴充，因此黏合劑施加器知曉鞋楦擴充起點相對於黏合劑施加器的地點。因此，在此示例性態樣中，設想黏合劑施加器可利用咬合線至鞋楦擴充的映射來確定咬合線相對於已知的鞋楦擴充起點的地點。在示例性態樣中，作為在黏合劑施加器處協調咬合線相對於鞋楦擴充的地點的結果，可根據鞋的咬合線對鞋施加黏合劑。

製造系統一經校準便可不需要在一或多個製造設備的位置未發生顯著的干擾時(例如，在顯著的維護活動或地震之後) 被「重置(homed)」或「歸零(re-zero)」。可視需要(例如當設備的位置已被干擾時、或當例行製程變動(routine process variation)的變化表明進行重新校準可能有所幫助時)執行校準，或者，即使未發生顯著事件仍可定期地執行校準，例如防止小的錯誤隨著時間累積。具體而言，不一定需要針對同一種類的不同擴充、或者甚至對於在擴充上的圖案與和校準區塊相關聯的一或多個控制點之間具有相同空間關係的不同種類的鞋楦而對製程進行重新校準。

自上述內容可見，本發明非常適於達成在上文中闡述的所有目的及目標、以及所述結構所顯而易見的或固有的其他優點。

應理解，某些特徵及子組合具有實用性，且可在無需參照其他特徵及子組合的情況下加以利用。設想所述特徵及子組合處於申請專利範圍的範圍內。

由於在不背離本發明的範圍的條件下可對本發明作出諸多可能的實施例，因此應理解，本文中所述或附圖中所示的所有事物皆應被理解為說明性的而非具有限制意義。

Claims (18)

1. 一種用於鞋類製品的一鞋楦的鞋楦擴充，所述鞋楦擴充適於與一夾持器進行機械嚙合，所述鞋楦擴充包括本體，所述本體包括：一上表面及一下表面；一第一表面及一第二表面，所述第一表面及所述第二表面在所述上表面與所述下表面之間延伸；以及至少位於所述第一表面上的一立體的圖案，所述圖案包括兩條相交的線條，所述圖案與所述夾持器的一立體圖案互補，以使所述鞋楦擴充與所述夾持器進行機械嚙合。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鞋楦擴充，其中所述兩條線條彼此正交。
3. 如申請專利範圍第2項所述的鞋楦擴充，其中所述些線條是跨越所述第一表面的至少一部分的連續凹槽。
4. 如申請專利範圍第2項所述的鞋楦擴充，其中所述些線條是由分離的元素形成。
5. 如申請專利範圍第4項所述的鞋楦擴充，其中所述分離的元素是圓形或橢圓形。
6. 如申請專利範圍第3項所述的鞋楦擴充，其中所述些凹槽自所述第一表面延伸至所述本體中，且所述凹槽在所述本體的表面處的寬度大於所述凹槽在所述本體內的寬度。
7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的鞋楦擴充，更包括一安裝機構，所述安裝機構將所述鞋楦擴充在固定的位置配合至所述鞋楦而使得所述下表面比所述上表面靠近所述鞋楦，其中所述安裝機構是位於所述本體內的空腔且所述空腔沿所述下表面開到所述本體的外部。
8. 如申請專利範圍第7項所述的鞋楦擴充，更包括兩個額外的空腔，所述兩個額外的空腔彼此分離且與所述安裝機構分離，並沿所述下表面開到所述本體的所述外部。
9. 一種用於製造鞋的系統，所述系統包括：一鞋楦，包括用於與一鞋楦擴充配合的上表面；且所述鞋楦擴充，包括：一本體及一位於所述本體的至少一側上的立體的圖案，所述圖案包括兩條相交的線條；以及一夾持器，用於將所述鞋楦擴充相對於所述鞋楦接合於一固定位置，所述圖案與所述夾持器的一立體圖案互補，以使所述鞋楦擴充與所述夾持器進行機械嚙合。
10. 如申請專利範圍第9項所述的系統，其中所述鞋楦擴充具有不大於所述鞋楦的寬度。
11. 如申請專利範圍第9項至第10項中任一項所述的系統，其中所述鞋楦擴充更包括一安裝機構，所述安裝機構是所述本體內的空腔且所述空腔沿所述本體的一下表面開到所述本體的外部。
12. 如申請專利範圍第11項所述的系統，其中所述鞋楦具有自平面狀的上表面延伸的一突起部。
13. 如申請專利範圍第12項所述的系統，其中所述突起部所具有的高度大於零且小於所述鞋楦擴充的高度的四分之三。
14. 如申請專利範圍第12項所述的系統，其中所述鞋楦擴充的所述空腔亦開到所述本體的一側。
15. 如申請專利範圍第9項所述的系統，其中所述鞋楦擴充更包括一尾件，所述尾件自所述鞋楦擴充向下延伸超出所述鞋楦的所述上表面。
16. 如申請專利範圍第9項所述的系統，其中所述些線條是跨越所述本體的表面的至少一部分的連續凹槽。
17. 一種將用於鞋類製品的鞋楦可逆地配合至鞋楦擴充的方法，所述方法包括：提供一鞋楦，所述鞋楦具有自大致平面狀的上表面突起的一突起部；提供一鞋楦擴充，所述鞋楦擴充包括：一本體；所述本體的大致平面狀的一下表面；以及所述本體內的空腔，所述空腔開到所述本體的外表面；沿所述鞋楦的所述上表面移動所述空腔的一開口，使得所述空腔至少部分地包圍所述突起部，其中所述本體包括至少位於所述本體的一表面上的立體的一圖案，所述圖案包括兩條相交的線條；以及機械嚙合所述鞋楦擴充與一夾持器，且所述圖案與所述夾持器的一立體圖案互補。
18. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中所述鞋楦擴充更包括自所述本體的所述大致平面狀的下表面向下延伸的二或更多個尾件，且所述方法更包括沿所述鞋楦的一側定位所述些尾件。