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Patent Searching and Data


Title:
THREE-DIMENSIONAL MEASUREMENT SYSTEM FOR MARKED LINE FOR ADHERING SOLE TO UPPER AND THREE-DIMENSIONAL MEASUREMENT METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/143663
Kind Code:
A1
Abstract:
A three-dimensional measurement (C) system for a marked line for adhering a sole (A) to an upper (B) and a three-dimensional measurement method therefor. A three-dimensional structure of a sole inner surface (A1) is measured automatically using a three-dimensional scanner (30), so as to form three-dimensional inner surface data (201) of the sole (A); and by conducting operation processing on the three-dimensional inner surface data (201) of the sole (A) and three-dimensional surface data (202) of the upper (B), a contour line (A2) of the sole inner surface (A1) is transferred to an upper lower surface (B1), so as to form a processing marked line of the upper (B), thereby improving the operation efficiency of adhering the sole (A) to the upper (B).

Inventors:
MAKOVER JAKOV (IL)
MARDIX BAR COCHVA (IL)
SADEH YAACOV (IL)
Application Number:
PCT/CN2014/074183
Publication Date:
October 01, 2015
Filing Date:
March 27, 2014
Export Citation:
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Assignee:
ORISOL ASIA LTD (CN)
International Classes:
A43B13/28; A43D111/00; G06T17/00
Foreign References:
CN103284407A2013-09-11
CN203234138U2013-10-16
CN101161151A2008-04-16
EP0572123A21993-12-01
Attorney, Agent or Firm:
NTD PATENT & TRADEMARK AGENCY LIMITED (CN)
永新专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求

1、 一种鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 用以测量输送机构上成 对输送的鞋底及鞋面; 其特征在于: 所述三维测量系统包括:

资料库, 供储存鞋面三维表面资料;

三维扫描器, 通过滑轨设于该输送机构上方用以扫描该鞋底, 投射器 及摄影机通过支架可滑移地组设于该滑轨, 且该投射器射出光束的投影线 位于该摄影机的摄影范围内, 该三维扫描器通过使投影线间隔落在鞋底内 面不同位置以摄影鞋底内面随位移产生的形变集合, 并通过测量该支架与 该滑轨相对滑移距离形成投影线位移间距数据;

辨识装置, 用以辨识读取该输送机构上各该鞋面的标签的内建识别数 据;

处理器, 与该资料库、 该三维扫描器及该辨识装置电信连接, 该处理 器经读取该识别数据及该资料库的鞋面三维表面资料以获得与该鞋面相符 的鞋面三维表面数据, 且该处理器经读取该三维扫描器的形变集合及投影 线位移间距数据整合输出鞋底三维内面数据, 令该处理器根据该鞋底三维 内面数据及该鞋面三维表面数据运算处理, 将该鞋底内面的轮廓线转设于 该鞋面下表面形成鞋面的加工标线。

2、 如权利要求 1所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特征 在于: 所述输送机构上的各该鞋面设有 RFID 标签, 该辨识装置具有读取 器, 用以读取各该鞋面的 RFID 标签的内建识别数据并输出至该处理器参 与运算判读。

3、 如权利要求 1所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特征 在于: 所述输送机构上的各该鞋面设有条码标签, 该辨识装置具有读取器, 用以读取各该鞋面的条码标签的内建识别数据并输出至该处理器参与运算 判读。 4、 如权利要求 1所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特征 在于: 所述成对输送的鞋底及鞋面为并排排列于该输送机构上, 且该三维 测量系统对应该三维扫描器另设扫描装置, 用以扫描读取该鞋面的三维表 面数据。

5、 如权利要求 1所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特征 在于: 所述成对输送的鞋底及鞋面为前后排列于该输送机构上, 该三维扫 描器是用于扫描读取该鞋底的三维内面数据以及该鞋面的三维表面数据。

6、 如权利要求 1所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特征 在于: 所述投射器为激光投射器而输出激光束。

7、 一种鞋底与鞋面粘合标线的三维测量方法, 其是利用如权利要求 1 所述的三维测量系统对成对的鞋底及鞋面进行测量, 并标示鞋底与鞋面的 粘合标线; 其特征在于: 所述方法歩骤包括:

鞋底三维内面数据读取歩骤: 令输送机构上的鞋底位移进入该三维扫 描器摄影机的摄影范围时, 该三维扫描器摄影并测量该投影线随鞋底位移 而产生的形变集合及投影线位移间距数据, 供输出至该处理器运算处理以 取得该鞋底内面的三维内面数据;

鞋面三维表面数据读取歩骤: 令输送机构上的鞋面位移进入该辨识装 置的辨识范围时, 该处理器通过该辨识装置读取设于各该鞋面的标签的内 建识别数据, 并根据该识别数据从资料库中读取鞋面三维表面资料, 以获 得与该鞋面相符的鞋面三维表面数据;

鞋底内面修整歩骤: 该处理器根据该鞋底三维内面数据及该鞋面三维 表面数据进行运算处理, 以数位控制修整该鞋底内面, 令该鞋底内面形成 供与该鞋面下表面相符贴合的三维表面结构;

鞋面表面标线歩骤: 该处理器根据该鞋底三维内面数据及该鞋面三维 表面数据进行运算处理, 以将该鞋底内面的轮廓线转设于该鞋面下表面形 成鞋面的加工标线。 8、 如权利要求 7所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特征 在于: 所述设于各该鞋面的标签为 RFID标签或条码标签, 令该辨识装置 的读取器通过射频识别技术或条码识别技术读取该标签的内建识别数据。

9、 如权利要求 7所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 该鞋底 内面修整歩骤还包括截面数据取得歩骤及修整歩骤, 其特征在于:

该截面数据取得歩骤, 是由该处理器利用读取的鞋底三维内面数据及 鞋面三维表面数据运算处理, 截取鞋底内面与鞋面下表面对应叠合的多个 叠合截面, 由此取得鞋底内面与鞋面下表面在各该叠合截面的截面曲线数 据;

该修整歩骤, 是由该处理器将包括该截面曲线数据的叠合截面数据输 出至数位控制加工机, 令该加工机根据该截面数据修整该鞋底内面至形成 与该鞋面下表面相符的三维表面结构。

10、 如权利要求 7所述的鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统, 其特 征在于: 所述鞋面表面标线歩骤, 是由该处理器利用读取的鞋底三维内面 数据运算处理, 取得鞋底内面的轮廓线数据, 供与鞋面三维表面数据整合 运算取得鞋面的标线位置数据, 供输出至数位控制加工机, 令该加工机根 据该标线位置数据对该鞋面下表面的标线范围进行加工。

Description:
鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统及其三维 测量方法

技术领域

本发明涉及鞋底与鞋面的胶合作业, 特别是一种通过自动化测量鞋底 内面三维结构以取得鞋底与入楦鞋面 (lasted upper)粘合标线的测量系统及 其测量方法。 背景技术

运动鞋结构主要包括用以容纳脚掌提供覆盖保 护的鞋面, 以及设于鞋 面下表面的鞋底。 运动鞋鞋底由于其造型而具有复杂的形状, 使鞋底用以 和入楦鞋面 (lasted upper)下表面胶粘结合的内面轮廓线变化多样, 导致鞋底 内面轮廓线周围区域不易涂布粘胶或处理剂且 与鞋面胶合后的稳定性低。 因此, 如何使鞋底内面轮廓线和鞋面周缘稳定结合, 为胶合粘固鞋底及鞋 面时的首要任务。

为改善上述问题, 目前有人提出, 在鞋底和入楦鞋面黏合前, 先对鞋 面下表面与鞋底内面进行粗加工, 接着将粘胶涂布于鞋面下表面与鞋底内 面, 通过增加鞋面与鞋底之间粗糙度达到强化粘结 强度。 当粗加工或粘胶 涂布不足时, 鞋面与鞋底仍容易在短时间内即产生分离形成 开口的情况。 此外, 经过粗糙加工及涂胶加工后的鞋面下表面周缘 也容易露出加工的粗 糙面或涂胶溢出至可见范围, 降低运动鞋品质。

因此, 目前只能以人工执行鞋底和入楦鞋面的粘合作 业。 其粘合方法 是制鞋工人在鞋面生产线上, 通过将一具有所需造型及尺寸的鞋底做为样 版与鞋面结合, 并在鞋面下表面周缘手工描绘出鞋底的边缘线 , 做为鞋面 加工范围的标线。 接着, 人工操作砂轮在前述标线范围内对每个鞋面进 行 粗加工, 以避免粗加工的面积超出标线范围之外。 最后, 由另一制鞋工人 对鞋面涂布粘胶或处理剂, 以确保涂布范围不会超出前述标线。

前述人工粘合作业显有效率低落的问题, 且产品品质相当依赖制鞋工 人的技术。 当制鞋工人疲劳时, 即容易因专注意不足而无法避免失误产生。 此外, 由于样版鞋底制做时本身存在可能达到数毫米 (mm)的尺寸公差, 当 使用单一鞋底标示整批鞋面的加工标线时, 将导致鞋底与鞋面的粘合标线 存在固有的不准确性而有待改进。

目前虽已有利用视觉影像侦测鞋底与入楦鞋面 粘合标线的先进系统, 其是将鞋底放在鞋面上, 并沿鞋底和鞋面结合处旋转摄影镜头, 以取代用 笔测量鞋面表面标线, 但未能完全自动化, 制鞋工人仍需要耗费大量时间 完成而有待进一歩改进。 发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种鞋底 与鞋面粘合标线的三维 测量系统, 其主要是利用三维扫描器自动化测量鞋底内面 的三维结构, 以 形成鞋底三维内面数据用以和入楦鞋面三维表 面数据进行整合运算, 达到 应用于标示鞋底与鞋面粘合标线的目的, 同时具有提高鞋底与鞋面粘合作 业效率与提升产品良率的功效。

为解决上述问题, 本发明所提供一种鞋底与鞋面粘合标线的三维 测量 系统, 用以测量输送机构上成对输送的鞋底及鞋面; 其中, 该三维测量系 统包括: 资料库, 供储存鞋面三维表面资料; 三维扫描器, 通过滑轨设于 该输送机构上方用以扫描该鞋底, 投射器及摄影机通过支架可滑移地组设 于该滑轨, 且该投射器射出光束的投影线 L位于该摄影机的摄影范围; 该 三维扫描器通过使投影线 L间隔落在鞋底内面不同位置以摄影鞋底内面 位移产生的形变集合, 并通过测量该支架与该滑轨相对滑移距离形成 投影 线位移间距数据; 辨识装置, 用以辨识读取该输送机构上各该鞋面的标签 的内建识别数据; 以及处理器, 与该资料库、 该三维扫描器及该辨识装置 电信连接, 该处理器经读取该识别数据及该资料库的鞋面 三维表面资料以 获得与该鞋面相符的鞋面三维表面数据, 且该处理器经读取该三维扫描器 的形变集合及投影线位移间距数据整合输出鞋 底三维内面数据, 令该处理 器根据该鞋底三维内面数据及该鞋面三维表面 数据运算处理, 将该鞋底内 面的轮廓线转设于该鞋面下表面形成鞋面加工 标线。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种 鞋底与鞋面粘合标线的 三维测量方法, 其是利用前述鞋底与鞋面粘合标线的三维测量 系统对成对 的鞋底及鞋面进行测量, 并标示鞋底与鞋面的粘合标线; 其中, 该方法歩 骤包括: 鞋底三维内面数据读取歩骤: 令输送机构上的鞋底位移进入该三 维扫描器摄影机的摄影范围时, 该三维扫描器摄影并测量该投影线 L随鞋 底位移而产生的形变集合及投影线位移间距数 据, 供输出至该处理器运算 处理以取得该鞋底内面的三维内面数据; 鞋面三维表面数据读取歩骤: 令 输送机构上的鞋面位移进入该辨识装置的辨识 范围时, 该处理器通过该辨 识装置读取设于各该鞋面的标签的内建识别数 据, 并根据该识别数据从资 料库中读取鞋面三维表面资料, 以获得与该鞋面相符的鞋面三维表面数据; 鞋底内面修整歩骤: 该处理器根据该鞋底三维内面数据及该鞋面三 维表面 数据进行运算处理, 以数位控制修整该鞋底内面, 令该鞋底内面形成供与 该鞋面下表面相符贴合的三维表面结构; 鞋面表面标线歩骤: 该处理器根 据该鞋底三维内面数据及该鞋面三维表面数据 进行运算处理, 以将该鞋底 内面的轮廓线转设于该鞋面下表面形成鞋面的 加工标线。

本发明所要解决的另一技术问题在于, 前述本发明鞋底与鞋面粘合标 线的三维测量系统及其三维测量方法中, 该辨识装置可通过射频识别技术

(RFID)或条码识别技术 (bar code)完成鞋面识别, 即在各个鞋面设置内建识 别数据的 RFID标签或条码标签, 以供读取器读取其中识别数据后传输至 处理器进行比对并从资料库下载对应的鞋面三 维表面数据。

本发明还要解决的技术问题在于, 前述本发明鞋底与鞋面粘合标线的 三维测量系统及其三维测量方法中, 该鞋面三维表面数据也可通过三维扫 描方式取得。 本发明测量系统是依成对的鞋底及鞋面在输送 机构上的排列 方式, 施以对应的三维测量方式。 也即, 当鞋底与鞋面在输送方向上为并 排放置时, 本发明三维测量系统可通过设置二个三维扫描 器分别扫描鞋底 内面及鞋面下表面; 或者, 当鞋底与鞋面在输送方向上为前后放置时, 本 发明三维测量系统可通过同一个三维扫描器依 序对鞋底内面及鞋面下表面 进行扫描, 达到取得鞋底三维内面数据及鞋面三维表面数 据的目的。 附图说明

图 1是鞋底与鞋面结合外观示意图。

图 2是鞋底内面三维结构示意图。

图 3是鞋面下表面三维结构示意图。

图 4是本发明三维扫描器测量鞋底内面的操作示 图。

图 5是本发明三维测量系统的整体示意图。

图 6是本发明三维测量系统的测量方法歩骤示意 。

图 7是本发明三维测量系统的轮廓线计算流程示 图。 附图标记说明

鞋底 A 内面 Al

轮廓线 A2 鞋面 B

下表面 B1 标线 B2

三维测量系统 C 输送机构 D

资料库 10 鞋面三维表面资料 101

处理器 20 鞋底三维内面数据 201

鞋面三维表面数据 202

三维扫描器 30 形变集合 301

投影线位移间距数据 302 滑轨 31

支架 32 投射器 33

光束 331 投影线 L

摄影机 34 摄影范围 Z

辨识装置 40 识别数据 401

读取器 41 RFID标签 42

条码标签 43

鞋底三维内面数据读取歩骤 S1

鞋面三维表面数据读取歩骤 S2

鞋底内面修整歩骤 S3

截面数据取得歩骤 S31

修整歩骤 S32

鞋面表面标线歩骤 S4

歩骤 S41、 S42、 S43、 S44、 S45、 S46 具体实施方式

请配合参阅图 1至 6所示, 说明本发明鞋底与鞋面粘合标线的三维测 量系统及其三维测量方法的具体实施方式。

本发明鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统 C用以测量生产线输送机 构 D上成对输送的鞋底 A及鞋面 B,该成对的鞋底 A及鞋面 B是指待粘合 构成完整鞋体的对象;如图 1所示,显示鞋底 A与鞋面 B粘合的结构外观, 图 2显示鞋底 A具有一内凹而具有三维结构的内面 A1,以及一界定该内面 Al面积的轮廓线 A2 ; 图 3显示鞋面 B具有一外凸而具有三维结构的下表 面 B1, 以及一界定加工区域供与鞋底 A内面 A1粘合的标线 B2。

如图 4、 5所示, 本发明三维测量系统 C包括一资料库 10、 一处理器 20、一三维扫描器 30及一辨识装置 40;用以测量鞋底 A内面 Al的三维内 面数据, 供与鞋面三维表面数据进行运算处理, 从而得出鞋面 B表面的标 线 B2位置。 其中:

该资料库 10,是内部储存有各式待黏合鞋面 B法人三维表面资料 101 ; 于本实施例中, 由于本发明鞋面 B主要经由数控系统 (CNC)的鞋楦 (last)拉 伸制成, 因此鞋面 B具有与鞋楦相同的形状,而可在资料库 10中预设特定 鞋面 B的鞋楦三维表面资料以做为该鞋面三维表面 料 101使用, 该鞋面 三维表面资料 101 的取得方法不限于此, 也可经由扫描图像数据化技术取 得。

该三维扫描器 30, 是通过一滑轨 31设于该输送机构 D上方用以扫描 该鞋底 A, —投射器 33及一摄影机 34通过一支架 32可滑移地组设于该滑 轨 31, 且该投射器 33射出光束 331的投影线 L位在该摄影机 34的摄影范 围 Z内;该三维扫描器 30通过使投影线 L间隔落在鞋底 A内面 A1不同位 置以摄影鞋底 A内面 A1 随位移产生的形变集合 301, 并通过测量该支架 32与该滑轨 31相对滑移距离形成投影线位移间距数据 302;在本实施例中, 该三维扫描器 30 是通过本发明所属技术领域中已知的三角测量 原理 (triangulation principle)进行测量, 该投射器 33 为激光投射器具有激光束 331。

该辨识装置 40,用以辨识读取该输送机构 D上各该鞋面 B的一标签的 内建识别数据 401 ; 在本实施例中, 该输送机构 D上的各该鞋面 B设有一 R ID标签 42,该辨识装置 40具有一读取器 41用以读取各该鞋面 B的 RFID 标签 42的内建识别数据 401并输出至该处理器 20参与运算判读; 或者, 该辨识装置 40也可通过在各该鞋面 B设置一条码标签 43配合可读取条码 标签 43内建识别数据 401的读取器 41, 达到辨识鞋面 B的目的。

该处理器 20, 与该资料库 10、 该三维扫描器 30及该辨识装置 40电信 连接, 该处理器 20经读取该识别数据 401及该资料库 10的鞋面三维表面 资料 101 以获得一与该鞋面 B相符的鞋面三维表面数据 202, 且该处理器 20经读取该三维扫描器 30的形变集合 301及投影线位移间距数据 302整合 输出一鞋底三维内面数据 201,令该处理器 20根据该鞋底三维内面数据 201 及该鞋面三维表面数据 202运算处理, 以将该鞋底 A内面 A1的一轮廓线 A2转设于该鞋面 B下表面 B1形成鞋面 B的一加工标线 B2。

以上所述即为本发明具体实施方式的主要构件 及其组态说明, 至于本 发明鞋底与鞋面粘合标线的三维测量系统 C的三维测量方法及其功效, 请 以图 1、 6配合图 4、 5来看, 做以下说明。

如图 5、 6所示, 本发明鞋底与鞋面粘合标线的三维测量方法, 是用于 对生产线输送机构 D上成对的鞋底 A及鞋面 B进行三维测量,由此取得标 示鞋底与鞋面的粘合标线 B2的数位数据, 以达到自动化加工, 增加生产效 率及产品品质的目的; 本发明三维测量方法歩骤包括鞋底三维内面数 据读 取歩骤 Sl、 鞋面三维表面数据读取歩骤 S2、 鞋底内面修整歩骤 S3以及鞋 面表面标线歩骤 S4, 其中:

该鞋底三维内面数据读取歩骤 S1 :令输送机构 D上的鞋底 A位移进入 该三维扫描器 30摄影机 34的摄影范围 Z时,该三维扫描器 30摄影并测量 该投影线 L随鞋底 A位移而产生的形变集合 301及投影线位移间距数据 302, 供输出至该处理器 20运算处理以取得该鞋底 A内面 A1的三维内面 数据 201 ;

该鞋面三维表面数据读取歩骤 S2:令输送机构 D上的鞋面 B位移进入 该辨识装置 40的辨识范围时,该处理器 20通过该辨识装置 40读取设于各 该鞋面 B的一标签的内建识别数据 401, 并据该识别数据 401从资料库 10 中读取鞋面三维表面资料 101, 以获得一与该鞋面 B相符的鞋面三维表面 数据 202;

该鞋底内面修整歩骤 S3 : 该处理器 20据该鞋底三维内面数据 201及 该鞋面三维表面数据 202进行运算处理,以数位控制修整该鞋底 A内面 A1, 令该鞋底 A内面 A1形成供与该鞋面 B下表面 B1相符贴合的三维表面结 构; 于本实施例中, 该鞋底内面修整歩骤 S3还包括截面数据取得歩骤 S31 及修整歩骤 S32; 其中:

该截面数据取得歩骤 S31是由该处理器 20利用读取的鞋底三维内面数 据 201及鞋面三维表面数据 202运算处理, 截取鞋底 A内面 A1与鞋面 B 下表面 Bl对应叠合的多个叠合截面, 由此取得鞋底 A内面 A1与鞋面 B 下表面 B1在各该叠合截面的截面曲线数据;该修整歩 S32是由该处理器 20将包括该截面曲线数据的叠合截面数据输出 一数位控制加工机 50,令 该加工机 50据该截面数据修整该鞋底 A内面 A1至形成与该鞋面 B下表面 B1相符的三维表面结构。

该鞋面表面标线歩骤 S4: 该处理器 20据该鞋底三维内面数据 201及 该鞋面三维表面数据 202进行运算处理, 以将该鞋底 A内面 A1的轮廓线 A2转设于该鞋面 B下表面 B1形成鞋面 B的加工标线 B2; 在本实施例中, 该鞋面表面标线歩骤 S4是由该处理器 20利用读取的鞋底三维内面数据 201 运算处理,取得鞋底 A内面 A1的轮廓线数据,供与鞋面三维表面数据 202 整合运算取得鞋面 B的标线位置数据, 供输出至数位控制加工机 50, 令该 加工机 50据该标线位置数据对该鞋面 B下表面 B1的标线 B2范围进行加 工。

其中, 本发明具体是通过如图 7所示的歩骤 S41至歩骤 S46完成轮廓 线计算, 如图, 歩骤 S41、 S42是将鞋底内面资料与入楦鞋面资料汇入电脑 系统的处理器 20,接着,在歩骤 S43中先利用已知相对坐标做粗定位处理, 后针对贴合处的资料做细歩定位计算, 在位置确定后, 在歩骤 S44中把鞋 底内面资料投影贴覆在鞋面资料上, 且在歩骤 S44进行贴覆时可同时设定 材料伸缩性, 模拟真实贴合效果, 最后, 于歩骤 S45中把变形后的轮廓线 投影到鞋面资料上, 即可完成歩骤 S46的轮廓线计算, 供输出给后续打粗 及涂胶工序使用。

另外, 值得说明的是, 当该成对输送的鞋底 A及鞋面 B为并排排列于 该输送机构 D上,本发明三维测量系统 C可对应前述用于扫描鞋底 A内面 A1的三维扫描器 30另设一扫描装置, 用以扫描读取该鞋面 B的三维表面 数据, 该扫描装置另一三维扫描器或者具等同功效的 扫描装置。 而当该成 对输送的鞋底 A及鞋面 B为前后排列于该输送机构 D上时,本发明三维测 量系统 C可以前述三维扫描器 30依序逐一扫描读取鞋底 A的三维内面数 据以及该鞋面 B的三维表面数据, 以供处理器 20进行运算处理。

综上所述, 本发明通过前述三维测量系统 C及其三维测量方法, 在鞋 底 A与鞋面 B粘合作业时可同时在生产线上输送, 利用三维扫描器 30精 准地取得各个鞋底 A的三维内面数据, 可供配合前述三维测量方法与鞋面 B的三维表面数据, 经处理器 20运算处理得出鞋底与鞋面粘合标线位置数 据, 而可做为鞋面 B 自动化粗加工或粘胶涂布的参数使用, 同时提高加工 精准度、 加工效率及产品良率的功效。