用于鞋裝配的工具軌跡的產(chǎn)生的制作方法
【專利說明】用于鞋裝配的工具軌跡的產(chǎn)生
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是2011年11月18日遞交的并且名稱為AUTOMATED 3-D MODELING OF SHOEPARTS的第13/299,827號當前待審的美國申請的部分繼續(xù)申請，其整體通過引用并入本文。
[0003]本申請的主題還涉及同時遞交的名稱為CONDIT1NALLY VISIBLE BITE LINES FOR
FOOTWEAR并且具有代理人案號NIKE.176432的第_號美國申請，其整體通過引用并入本文。
技術領域
[0004]本文的方面涉及鞋類物品的自動化生產(chǎn)。更特別地，本文的方面涉及用于在鞋的自動化生產(chǎn)中處理部件的工具軌跡(tool path)的產(chǎn)生。
【背景技術】
[0005]由于通常在生產(chǎn)鞋類物品且更特別地運動鞋時使用到很多材料的柔軟和彎曲性質(zhì)，所以對鞋部件在產(chǎn)生過程中的自動化處理造成困難。在構建鞋類物品并且更特別地運動鞋時使用的材料的固有性質(zhì)導致用于在鞋部件上或部分組裝的鞋部件上執(zhí)行處理的最優(yōu)工具軌跡從鞋到鞋變化。由于關于鞋特別是運動鞋的性能要求和消費者期望，故距最優(yōu)工具軌跡甚至小的偏差可能導致不可接受的鞋或在預期的磨損條件下將損壞的鞋。例如，將鞋面接合到相應的底部單元(例如，接合的鞋底夾層和鞋外底配件)的粘合劑的施加必須在鞋面的將接觸相應的底部單元的部分上的適當?shù)奈恢锰巿?zhí)行。由于底部單元與鞋面分離，所以鞋面的期望部分的不充分的覆蓋可能導致所產(chǎn)生的鞋的故障。雖然故障的可能性可以通過施加增加的量的粘合劑來解決，但是粘合劑的過度使用是浪費的、昂貴的，由于不完全的固化過程，故潛在地對產(chǎn)生的結合強度有害，并且潛在地對環(huán)境有害。此外，施加增加的量的粘合劑可能導致在期望的粘合劑區(qū)域外存在粘合劑材料，這可能導致鞋的變色或污漬，使得鞋不被消費者接受。由于例如這些原因，鞋的生產(chǎn)的很多方面一直保持了密集的手工處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文的方面大體上涉及用于在鞋類物品的自動化生產(chǎn)期間處理部件的工具軌跡的自動化產(chǎn)生。更特別地，本文的方面涉及用于在將鞋面接合到相應的底部單元或鞋底配件時使用的將粘合劑施加到鞋面的工具軌跡的產(chǎn)生。根據(jù)本文的系統(tǒng)和方法可以產(chǎn)生用于除了涂膠機之外的工具例如軟擦器(buffer)、初給器(primer)、清潔器、噴漆器和類似物的工具軌跡。這樣的工具可以清理、準備或以其它方式處理鞋部件的一部分但通常不是全部。此外，根據(jù)本文的系統(tǒng)和方法可以用于產(chǎn)生關于除鞋面和鞋底配件之外的構件的工具軌跡。
[0007]根據(jù)本文的系統(tǒng)和方法可以劃定咬合線以指示鞋面上的第一表面區(qū)域。可以用預定量的力楦制(last)鞋面并保持鞋面緊貼相應的底部單元或更可能地相應的底部單元的表示(representat1n)。(應當注意的是，在處理時，可以經(jīng)常利用相應的底部單元的表示而非底部單元本身，使得可以利用單一的底部單元表示處理多個鞋面。)可以在一個或多個點處使用一個或多個機械裝置將力施加到楦制的鞋面(lasted upper)。可以可替代地或另外地將力施加到與楦制的鞋面相對應的底部單元表示。底部單元可以包括單個物品或多個物品，例如鞋外底和鞋底夾層，可能具有附加的構件以提供緩沖、運動控制等。為保持楦制的鞋面緊貼相應的底部單元表示所施加的壓力的量可以基于在鞋裝配時用于鞋面和相應的底部單元兩者的材料的類型、期望的結合強度、待使用的結合材料的類型、和期望在結合處理期間施加的力的量、或其它考慮而變化。在很多示例中，用于在劃定咬合線期間保持楦制的鞋面緊貼相應的底部單元表示的預定量的力將與在后續(xù)生產(chǎn)步驟期間為了將楦制的鞋面粘附到相應的底部單元所施加的力的量相同或相似，以便在結合之后咬合線精確地對應于鞋面和底部單元之間的聯(lián)結點(junct1n point)。
[0008]當用預定量的力保持在一起時，劃定的咬合線通常對應于楦制的鞋面和底部單元表示的聯(lián)結點。因此標記的咬合線可以在楦制的鞋面的表面上界定至少第一表面區(qū)域和第二表面區(qū)域。在楦制的鞋面的表面上界定的第一表面區(qū)域可以以咬合線為邊界，并且可以對應于當用預定量的力使楦制的鞋面保持緊貼底部單元表示時楦制的鞋面的表面的被底部單元表示覆蓋的部分。由咬合線界定的第二表面區(qū)域可以對應于當用預定量的力使楦制的鞋面保持緊貼底部單元表示時楦制的鞋面的表面的沒有被底部單元表示覆蓋的部分。最終，粘合劑可以基本上被施加在第一表面區(qū)域內(nèi)，但是未施加到使用了可以使用根據(jù)本文的系統(tǒng)和方法產(chǎn)生的一個或多個工具軌跡的第二表面區(qū)域。
[0009]根據(jù)本文的系統(tǒng)和方法標記的咬合線可以采取各種形式。例如，咬合線可以在用預定量的力保持楦制的鞋面緊貼相應的底部單元表示時通過在楦制的鞋面上形成記號來標記。鋼筆、鉛筆、在鞋面的材料中制造壓痕的劃線工具、或任何其它類型的標記可以用于創(chuàng)建這樣的可感知的咬合線?？筛兄囊Ш暇€對人類和/或在檢測可感知的咬合線時使用至少一個攝像機的計算機視覺系統(tǒng)可以是可視的。在一些示例中，可感知的咬合線可以是有條件地可視的咬合線(condit1nally visible bite line)。例如，在正常照明條件下不被人眼感知的熒光標記試劑(諸如熒光墨水)或紅外(IR)標記試劑可以用于在楦制的鞋面上創(chuàng)建記號以形成有條件地可感知的咬合線。通過使用選定的照明，視情況而定，例如黑光或IR光，產(chǎn)生的咬合線的記號可以在生產(chǎn)工藝期間被至少一個攝像機和/或人類操作者感知，而沒有鞋變色使它不被在普通光照條件下觀察鞋的最終的消費者接受的風險。在各方面，通過合適的光譜的光照明的有條件地可視的記號可以被第一攝像機和第二攝像機檢測到，來自第一攝像機和第二攝像機的圖像被組合以創(chuàng)建產(chǎn)生的咬合線數(shù)據(jù)。
[0010]根據(jù)本文的咬合線的其它示例可以包括在楦制的鞋面上沒有留下物理記號的虛擬咬合線。例如，結合三維表示系統(tǒng)使用的觸針(Stylus)可以沿著楦制的鞋面和相應的底部單元表示之間的聯(lián)結點移動以創(chuàng)建虛擬咬合線。創(chuàng)建虛擬咬合線的另一個示例可以利用橫穿楦制的鞋面、相應的底部單元表示、以及楦制的鞋面和相應的底部單元表示的聯(lián)結點投射的光源。光在上部表面和底部單元表面之間的聯(lián)結點處的反射的不連續(xù)性可以用于產(chǎn)生虛擬咬合線。然而，創(chuàng)建的表示虛擬咬合線的數(shù)據(jù)可以存儲在計算機可讀介質(zhì)中，并且根據(jù)本文的方面作為表示將被后續(xù)產(chǎn)生的工具軌跡處理的楦制的鞋面的表面的第一表面區(qū)域的一個量度而使用。
[0011]作為表示將被后續(xù)產(chǎn)生的工具軌跡處理的楦制的鞋面的表面的第一表面區(qū)域的另一個量度，楦制的鞋面的表面的至少一部分可以被掃描以產(chǎn)生以三維表示至少第一表面區(qū)域的輪廓數(shù)據(jù)。例如，在楦制的鞋面已經(jīng)從相應的底部單元表示移除之后，光源可以橫穿楦制的鞋面的表面的第一表面區(qū)域的至少一部分投射。至少一個攝像機可以檢測由楦制的鞋面的表面從第一表面區(qū)域的至少一部分反射的光。表示咬合線的數(shù)據(jù)然后可以與三維鞋面表面數(shù)據(jù)組合，并且用于視情況在產(chǎn)生工具軌跡時包括、排除或以其它方式注意或忽視表示楦制的鞋面的在第一表面區(qū)域的內(nèi)部或外部的表面的數(shù)據(jù)。例如，投射的光與對應于設置在楦制的鞋面上的咬合線的記號的交叉點可以由檢測來自楦制的鞋面的表面的激光的反射的至少一個攝像機檢測?？商娲?另外地，虛擬咬合線可以與根據(jù)檢測從楦制的鞋面的表面反射的激光而產(chǎn)生的三維輪廓數(shù)據(jù)進行比較，三維輪廓數(shù)據(jù)具有在產(chǎn)生工具軌跡時用于如由虛擬咬合線數(shù)據(jù)界定的第一表面區(qū)域外部的楦制的鞋面的表面上的位置被排除或以其它方式忽視的數(shù)據(jù)。在檢測從楦制的鞋面的表面反射的光時，可以使用至少一個攝像機。使用一個以上的攝像機可以提供關于楦制的鞋面的三維表面的越來越詳細的數(shù)據(jù)。在一些示例中，兩個攝像機可以用于檢測從楦制的鞋面的表面反射的光。
[0012]根據(jù)本文的系統(tǒng)和方法可以利用執(zhí)行計算機可讀代碼的計算系統(tǒng)以根據(jù)由檢測從第一表面區(qū)域的表面反射的光的至少一個攝像機提供的三維輪廓數(shù)據(jù)產(chǎn)生表示楦制的鞋面的表面的數(shù)據(jù)和/或虛擬咬合線數(shù)據(jù)。相同或不同的計算系統(tǒng)可以執(zhí)行計算機可執(zhí)行代碼以執(zhí)行基于表示第一表面區(qū)域的邊界的咬合線數(shù)據(jù)和表示第一表面區(qū)域內(nèi)的楦制的鞋面的表面的三維數(shù)據(jù)的組合產(chǎn)生工具軌跡的方法。在由不同類型的材料制成的不同類型的鞋上執(zhí)行不同類型處理的不同類型的工具可以要求不同的工具軌跡。在一些示例中，工具可以包括噴嘴，噴嘴將噴膠施加到楦制的鞋面以用于將鞋面最終結合到相應的底部單元。在這樣的示例中，工具軌跡可以相對于楦制的鞋面的表面將工具頭保持在期望的距離和/或方位。例如，工具軌跡可以將噴嘴保持在將以大體上垂直角度(例如80和100度之間)和相對恒定的距離(例如二分之一厘米到兩厘米內(nèi))將粘合劑投射到表面上的方位處。在另外的示例中，距離可以保持為大約一厘米，允許的10%變化。如果需要，相對于表面的方位、距表面的距離、和/或工具軌跡的其它特性可以在工具軌跡的不同部分處變化。
[0013]對于不同類型的鞋部件、不同的鞋、不同的材料等，可以要求不同類型的工具軌跡。在使用噴涂粘合劑將楦制的鞋面結合到相應的底部單元的示例中，工具軌跡可以對第一表面區(qū)域的周邊提供處理以在結合不太關鍵的地方用設置在第一表面區(qū)域的內(nèi)部中較少的覆蓋物靠近底部單元的邊緣建立牢固的結合。然而，本文的系統(tǒng)和方法不限于任何特定類型的工具、工具軌跡的類型或特定的工具軌跡。
【附圖說明】
[0014]在此參考附圖詳細地描述了本發(fā)明，在附圖中:
[0015]圖1是示出了根據(jù)本文的方面的楦制的鞋面和相應的底部單元的示例的示意圖；
[0016]圖2是示出了根據(jù)本文的方面的在楦制的鞋面上的咬合線的示例的示意圖；
[0017]圖3是示出了根據(jù)本文的方面的掃描楦制的鞋面的表面的示例的示意圖；
[0018]圖4是示出了根據(jù)本文的方面的掃描楦制的鞋面的表面的另外的示例的俯視圖；
[0019]圖5是示出了根據(jù)本文的方面的掃描楦制的鞋面的表面的另外的示例的俯視圖；
[0020]圖6A示出了根據(jù)本文的方面產(chǎn)生的用于處理楦制的鞋面的表面的工具軌跡的示例；
[0021]圖6B-6D示出了根據(jù)本文的方面的具有用于產(chǎn)生的工具軌跡的變化的方位和位置布置的工具部分的示例。
[0022]圖7示出了根據(jù)本文的方面的在楦制的鞋面上創(chuàng)建虛擬咬合線的示例。
[0023]圖8是示出了根據(jù)本文的方面的用于產(chǎn)生工具軌跡的示例性系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖9是示出了根據(jù)本文的方面的用于產(chǎn)生工具軌跡的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖；
[0025]圖10是示出了根據(jù)本文的方面的用于產(chǎn)生工具軌跡的另一個示例性系統(tǒng)的示意圖；
[0026]圖11是示出了根據(jù)本文的方面的用于處理鞋類物品的表面的示例性方法的流程圖；
[0027]圖12是示出了根據(jù)本文的方面的用于處理鞋類物品的表面的示例性方法的流程圖；
[0028]圖13是示出了根據(jù)本文的方面的用于產(chǎn)生工具軌跡的示例性方法的流程圖；
[0029]圖14是根據(jù)本文的方面的楦制的鞋面的表面圖(surface mapping)的三維點云表不與三維數(shù)字咬合線表不相結合的描畫；
[0030]圖15是示出了根據(jù)本文的方面的用于捕獲楦制的鞋面的三維表面圖和用于在產(chǎn)生機器人工具軌跡中使用的三維數(shù)字咬合線表示的示例性方法的圖形化流程圖；以及
[0031]圖16是根據(jù)本文的方面的如由咬合線掃描系統(tǒng)和三維掃描系統(tǒng)捕獲的示例性楦制的鞋面的橫截面視圖。
【具體實施方式】
[0032]本文的方面提供了用于處理鞋部件和產(chǎn)生用于在鞋生產(chǎn)過程中處理部件的工具軌跡的系統(tǒng)和方法。在本文描述的