一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法
技术领域
本发明属于制鞋技术领域，具体的说是一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法。
背景技术
目前制鞋业的普遍现状，是对人的脚型进行粗略近似处理后，依据鞋码批量生产鞋型一致的鞋子，即，同款的鞋子一般只存在鞋码的差异。这种制鞋方式忽视了人的脚型差异，无法满足个体的个性化需求，也无法满足特殊人群(如足底筋膜炎、姆囊肿、跖骨处痛、神经痛、糖尿病足、内八足、外八足、后足外翻、扁平足、高弓足、后足内翻患者)的特种需求。
对此，一种较为理想的解决方案是根据每个人足型的不同，提供完全符合脚型的鞋子。这种方案中包括了一种古老的定制鞋方式，即：精确测量个体的脚型-定制鞋楦-根据鞋楦制鞋。这种方式自古采用手工方式进行作业，缺点是费时耗力且价格昂贵，难以被一般消费者接受。随着近代制鞋技术的发展，出现了一系列思路类似的新的制鞋工艺，以浙江大学“鞋楦造型个性化设计方法”(CN01130405.7)为代表的一种制鞋技术，即：三维扫描仪获取人脚的三维数据-比较标准鞋楦-调整鞋楦-制作鞋子，这种方式限于三维扫描仪无法普及使用，并且由于一定要制作鞋楦，制作工艺较长造成耗时较长、价格仍较贵。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决定制鞋制作工艺较长造成耗时较长、价格仍较贵的问题，本发明提出的一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法，其制造方法包括以下步骤：
S1：用取模装置对客户脚部进行建模，并获取客户脚部的三维数据；依据获取的三维数据，制作出客户的一比一的三维脚模；
S2：依据第S1获取的三维数据和客户预先选定的鞋型制作鞋楦和鞋帮；在鞋楦表面预定位置设置若干个压力传感器，将鞋楦放在选定的鞋底上，并在设有压力传感器的鞋楦上套上预先制作的鞋帮；
S3：调整鞋帮的松紧度，以使各压力传感器的值处在预定压力范围内；将鞋帮固定在鞋底上；在鞋楦上的相对于脚大拇趾的位置、脚中趾的位置、脚小趾的位置、脚背的位置、脚跟部的位置、足弓部的位置和脚前掌部的位置各贴一个膜片式压力传感器，再将鞋楦放在选定的鞋底上，鞋底的选定主要依据脚长、脚宽，脚弓的数据，在鞋楦上套上预先制作的鞋帮；
S4：对鞋帮定型，定型后取出鞋楦；所述鞋帮定型可以采用热风或冷风定型，也可以采用热风和冷风交替定型，直到鞋帮不变形为止；
本发明中S1所述的取模装置包括基座盒、定型橡胶套、定位线、码盘光栅、发光二极管、光敏接收器、进气管、复位弹簧、一号空腔、转轴和处理器；所述基座盒为上端开口的凹槽形结构；所述基座盒内设有与基座盒形状相同的定型橡胶套；所述定型橡胶套上部与基座盒边缘密封连接，基座盒与定型橡胶套形成密封的一号空腔；所述基座盒内壁开着有工作槽，位于所述基座盒内壁的侧面和底面的工作槽内转动连接有一组转轴；所述转轴上固接有码盘光栅，码盘光栅一侧的工作槽内固接有发光二极管，码盘光栅另一侧的工作槽内与发光二极管对应位置固接有光敏接收器；所述发光二极管和光敏接收器均与处理器电气连接；所述转轴上缠绕有定位线，所述定位线另一端与定型橡胶套固接；所述一号空腔通过进气管与气泵连通；所述基座盒内壁底面与定型橡胶套之间固接有复位弹簧；所述处理器用于收集和处理光敏接收器传递出的信号，生成脚部模型；基座盒、定型橡胶套、定位线、码盘光栅、发光二极管、光敏接收器、进气管、复位弹簧、一号空腔、转轴和处理器之间相互配合，充气后的定型橡胶套将客户脚部完全包裹，通过定位线长度生成脚部模型，完成个性定制，最后制造出适合顾客脚型的舒适鞋；顾客需要进行定制鞋时，将鞋和袜子脱掉，光脚放入定型橡胶套中，处理器向控制器发出命令，控制器控制气泵打开，气泵通过进气管对一号空腔进行充气，一号空腔充气后使得定型橡胶套膨胀，膨胀后的定型橡胶套完全包裹住顾客脚部，同时定型橡胶套带动定位线伸长，定位线带动转轴，进而带动码盘光栅转动，光敏接收器接收发光二极管穿透码盘光栅的光信号，处理器接收光敏接收器传来的信号并根据每个光敏接收器的位置计算并生成顾客脚部模型，最后将脚部模型数据发送到制鞋生产线，完成满足顾客脚部特征的定制鞋。
优选的，所述定型橡胶套凹槽内与人体脚尖位置对应设有五趾形的脚趾套，脚趾套采用弹性材料制成；一号空腔充气后带动脚趾套紧贴顾客脚趾，所述脚趾套内壁均布一组定位传感器；所述定位传感器与处理器电气连接；脚趾套配合定位传感器，进一步收集顾客脚部详细数据，增加定制鞋的舒适度；顾客将鞋和袜子脱掉，光脚放入定型橡胶套中，脚趾插在脚趾套中，充气后的一号空腔使得弹性的脚趾套紧贴顾客脚趾，同时定位传感器将位置信息传输到处理器进行处理，然后生成详细的脚趾模型，进一步提升脚部数据收集的精细度，进而提高定制鞋的舒适度。
优选的，所述定型橡胶套内均匀设有一组温度传感器，所述温度传感器与处理器通过电气连接；温度传感器用于检测顾客脚部温度数据，定制出适合顾客脚部透气性的鞋；温度传感器检测并采集顾客脚部不同位置的温度信息并通过处理器生成顾客脚部温度分布图，根据温度分布图确定适合顾客的不同位置的透气性或保温性的定制鞋，针对脚部温度比较低的部位加强保温处理，针对脚部温度比较高的部位增加透气性，进一步提高顾客脚部温度感觉的舒适度。
优选的，位于定型橡胶套内部底面的相邻所述温度之间设有激光共聚焦扫描显微镜，所述激光共聚焦扫描显微镜与处理器电气连接；激光共聚焦扫描显微镜用于检测顾客脚底角质层厚度，定制出适合软硬的鞋底，进一步保护顾客脚部；激光共聚焦扫描显微镜可以扫描顾客脚底的角质层厚度，针对角质层后的部位制作厚度较大的鞋底，增加支撑力；针对角质层较薄的部位制作较为柔软的鞋底，减少脚部摩擦损伤。
优选的，所述定型橡胶套内侧底部设有橡皮泥层，所述激光共聚焦扫描显微镜贯穿橡皮泥层；橡皮泥层用于制作顾客脚底模型，进而定制出合适的鞋垫放入鞋中，进一步增加穿着舒适性；顾客脚部放在定型橡胶套中，一号空腔充气后定型橡胶套膨胀后压紧并包裹顾客脚部，此时脚部压紧橡皮泥层，形成压印，当完成脚部模型建立后抬起脚部后，等待橡皮泥层干燥固化后取出橡皮泥层，利用含有压印的橡皮泥层翻模定制出合适的鞋垫，鞋垫配合定制鞋进一步提升定制鞋的舒适性。
优选的，所述基座盒底部开设有储水腔；所述定型橡胶套底部滑动连接有喷水管，喷水管贯穿橡皮泥层和定型橡胶套；所述喷水管与储水腔通过管道连通；相邻所述复位弹簧之间设有一组气缸，气缸两端分别与基座盒和定型橡胶套固接；所述气缸排气口与储水腔连通；储水腔、喷水管与气缸之间相互配合，向顾客脚部喷水便于从橡皮泥层脱模；顾客脚部放入定型橡胶套后，气缸被压缩产生压缩气体，压缩气体经单向阀进入储水腔中，顾客完成脚部模型建立之后抬起脚部，控制器控制喷水管上的阀门打开，储水腔中的水经喷水管流出，对脚底进行脱模，减少橡皮泥粘附在脚底，破坏取模效果；同时对顾客脚部进行冲洗，保持脚部清洁。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法，通过气泵对一号空腔进行充气使得定型橡胶套膨胀，定型橡胶套完全包裹住顾客脚部，同时定型橡胶套带动定位线、转轴、码盘光栅转动，光敏接收器接收发光二极管穿透码盘光栅的光信号，处理器接收光敏接收器传来的信号并根据每个光敏接收器的位置计算并生成顾客脚部模型，最后将脚部模型数据发送到制鞋生产线，完成满足顾客脚部特征的定制鞋。
2.本发明所述的一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法，通过温度传感器检测并采集顾客脚部不同位置的温度信息并通过处理器生成顾客脚部温度分布图，根据温度分布图确定适合顾客的不同位置的透气性或保温性的定制鞋，针对脚部温度比较低的部位加强保温处理，针对脚部温度比较高的部位增加透气性，进一步提高顾客脚部温度感觉的舒适度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的剖视图；
图2是本发明的工作示意图；
图3是图1中B处局部放大图；
图4是图1中A处局部放大图；
图5是本发明中转轴、定位线、码盘光栅、发光二极管和光敏接收器的结构图；
图中：基座盒1、定型橡胶套2、定位线3、码盘光栅41、发光二极管42、光敏接收器43、进气管11、复位弹簧6、一号空腔7、转轴44、工作槽12、脚趾套8、温度传感器21、激光共聚焦扫描显微镜22、橡皮泥层23、储水腔13、喷水管14、气缸15。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述的一种基于按压成像及自动建模技术的定制鞋的制造方法，其制造方法包括以下步骤：
S1：用取模装置对客户脚部进行建模，并获取客户脚部的三维数据；依据获取的三维数据，制作出客户的一比一的三维脚模；
S2：依据第S1获取的三维数据和客户预先选定的鞋型制作鞋楦和鞋帮；在鞋楦表面预定位置设置若干个压力传感器，将鞋楦放在选定的鞋底上，并在设有压力传感器的鞋楦上套上预先制作的鞋帮；
S3：调整鞋帮的松紧度，以使各压力传感器的值处在预定压力范围内；将鞋帮固定在鞋底上；在鞋楦上的相对于脚大拇趾的位置、脚中趾的位置、脚小趾的位置、脚背的位置、脚跟部的位置、足弓部的位置和脚前掌部的位置各贴一个膜片式压力传感器，再将鞋楦放在选定的鞋底上，鞋底的选定主要依据脚长、脚宽，脚弓的数据，在鞋楦上套上预先制作的鞋帮；
S4：对鞋帮定型，定型后取出鞋楦；所述鞋帮定型可以采用热风或冷风定型，也可以采用热风和冷风交替定型，直到鞋帮不变形为止；
本发明中S1所述的取模装置包括基座盒1、定型橡胶套2、定位线3、码盘光栅41、发光二极管42、光敏接收器43、进气管11、复位弹簧6、一号空腔7、转轴44和处理器；所述基座盒1为上端开口的凹槽形结构；所述基座盒1内设有与基座盒1形状相同的定型橡胶套2；所述定型橡胶套2上部与基座盒1边缘密封连接，基座盒1与定型橡胶套2形成密封的一号空腔7；所述基座盒1内壁开着有工作槽12，位于所述基座盒1内壁的侧面和底面的工作槽12内转动连接有一组转轴44；所述转轴44上固接有码盘光栅41，码盘光栅41一侧的工作槽12内固接有发光二极管42，码盘光栅41另一侧的工作槽12内与发光二极管42对应位置固接有光敏接收器43；所述发光二极管42和光敏接收器43均与处理器电气连接；所述转轴44上缠绕有定位线3，所述定位线3另一端与定型橡胶套2固接；所述一号空腔7通过进气管11与气泵连通；所述基座盒1内壁底面与定型橡胶套2之间固接有复位弹簧6；所述处理器用于收集和处理光敏接收器43传递出的信号，生成脚部模型；基座盒1、定型橡胶套2、定位线3、码盘光栅41、发光二极管42、光敏接收器43、进气管11、复位弹簧6、一号空腔7、转轴44和处理器之间相互配合，充气后的定型橡胶套2将客户脚部完全包裹，通过定位线3长度生成脚部模型，完成个性定制，最后制造出适合顾客脚型的舒适鞋；顾客需要进行定制鞋时，将鞋和袜子脱掉，光脚放入定型橡胶套2中，处理器向控制器发出命令，控制器控制气泵打开，气泵通过进气管11对一号空腔7进行充气，一号空腔7充气后使得定型橡胶套2膨胀，膨胀后的定型橡胶套2完全包裹住顾客脚部，同时定型橡胶套2带动定位线3伸长，定位线3带动转轴44，进而带动码盘光栅41转动，光敏接收器43接收发光二极管42穿透码盘光栅41的光信号，处理器接收光敏接收器43传来的信号并根据每个光敏接收器43的位置计算并生成顾客脚部模型，最后将脚部模型数据发送到制鞋生产线，完成满足顾客脚部特征的定制鞋。
作为本发明的一种实施方式，所述定型橡胶套2凹槽内与人体脚尖位置对应设有五趾形的脚趾套8，脚趾套8采用弹性材料制成；一号空腔7充气后带动脚趾套8紧贴顾客脚趾，所述脚趾套8内壁均布一组定位传感器；所述定位传感器与处理器电气连接；脚趾套8配合定位传感器，进一步收集顾客脚部详细数据，增加定制鞋的舒适度；顾客将鞋和袜子脱掉，光脚放入定型橡胶套2中，脚趾插在脚趾套8中，充气后的一号空腔7使得弹性的脚趾套8紧贴顾客脚趾，同时定位传感器将位置信息传输到处理器进行处理，然后生成详细的脚趾模型，进一步提升脚部数据收集的精细度，进而提高定制鞋的舒适度。
作为本发明的一种实施方式，所述定型橡胶套2内均匀设有一组温度传感器21，所述温度传感器21与处理器通过电气连接；温度传感器21用于检测顾客脚部温度数据，定制出适合顾客脚部透气性的鞋；温度传感器21检测并采集顾客脚部不同位置的温度信息并通过处理器生成顾客脚部温度分布图，根据温度分布图确定适合顾客的不同位置的透气性或保温性的定制鞋，针对脚部温度比较低的部位加强保温处理，针对脚部温度比较高的部位增加透气性，进一步提高顾客脚部温度感觉的舒适度。
作为本发明的一种实施方式，位于定型橡胶套2内部底面的相邻所述温度之间设有激光共聚焦扫描显微镜22，所述激光共聚焦扫描显微镜22与处理器电气连接；激光共聚焦扫描显微镜22用于检测顾客脚底角质层厚度，定制出适合软硬的鞋底，进一步保护顾客脚部；激光共聚焦扫描显微镜22可以扫描顾客脚底的角质层厚度，针对角质层后的部位制作厚度较大的鞋底，增加支撑力；针对角质层较薄的部位制作较为柔软的鞋底，减少脚部摩擦损伤。
作为本发明的一种实施方式，所述定型橡胶套2内侧底部设有橡皮泥层23，所述激光共聚焦扫描显微镜22贯穿橡皮泥层23；橡皮泥层23用于制作顾客脚底模型，进而定制出合适的鞋垫放入鞋中，进一步增加穿着舒适性；顾客脚部放在定型橡胶套2中，一号空腔7充气后定型橡胶套2膨胀后压紧并包裹顾客脚部，此时脚部压紧橡皮泥层23，形成压印，当完成脚部模型建立后抬起脚部后，等待橡皮泥层23干燥固化后取出橡皮泥层23，利用含有压印的橡皮泥层23翻模定制出合适的鞋垫，鞋垫配合定制鞋进一步提升定制鞋的舒适性。
作为本发明的一种实施方式，所述基座盒1底部开设有储水腔13；所述定型橡胶套2底部滑动连接有喷水管14，喷水管14贯穿橡皮泥层23和定型橡胶套2；所述喷水管14与储水腔13通过管道连通；相邻所述复位弹簧6之间设有一组气缸15，气缸15两端分别与基座盒1和定型橡胶套2固接；所述气缸15排气口与储水腔13连通；储水腔13、喷水管14与气缸15之间相互配合，向顾客脚部喷水便于从橡皮泥层23脱模；顾客脚部放入定型橡胶套2后，气缸15被压缩产生压缩气体，压缩气体经单向阀进入储水腔13中，顾客完成脚部模型建立之后抬起脚部，控制器控制喷水管14上的阀门打开，储水腔13中的水经喷水管14流出，对脚底进行脱模，减少橡皮泥粘附在脚底，破坏取模效果；同时对顾客脚部进行冲洗，保持脚部清洁。
工作时，顾客需要进行定制鞋时，将鞋和袜子脱掉，光脚放入定型橡胶套2中，处理器向控制器发出命令，控制器控制气泵打开，气泵通过进气管11对一号空腔7进行充气，一号空腔7充气后使得定型橡胶套2膨胀，膨胀后的定型橡胶套2完全包裹住顾客脚部，同时定型橡胶套2带动定位线3伸长，定位线3带动转轴44，进而带动码盘光栅41转动，光敏接收器43接收发光二极管42穿透码盘光栅41的光信号，处理器接收光敏接收器43传来的信号并根据每个光敏接收器43的位置计算并生成顾客脚部模型，最后将脚部模型数据发送到制鞋生产线，完成满足顾客脚部特征的定制鞋；顾客将鞋和袜子脱掉，光脚放入定型橡胶套2中，脚趾插在脚趾套8中，充气后的一号空腔7使得弹性的脚趾套8紧贴顾客脚趾，同时定位传感器将位置信息传输到处理器进行处理，然后生成详细的脚趾模型，进一步提升脚部数据收集的精细度，进而提高定制鞋的舒适度；温度传感器21检测并采集顾客脚部不同位置的温度信息并通过处理器生成顾客脚部温度分布图，根据温度分布图确定适合顾客的不同位置的透气性或保温性的定制鞋，针对脚部温度比较低的部位加强保温处理，针对脚部温度比较高的部位增加透气性，进一步提高顾客脚部温度感觉的舒适度；激光共聚焦扫描显微镜22可以扫描顾客脚底的角质层厚度，针对角质层后的部位制作厚度较大的鞋底，增加支撑力；针对角质层较薄的部位制作较为柔软的鞋底，减少脚部摩擦损伤；顾客脚部放在定型橡胶套2中，一号空腔7充气后定型橡胶套2膨胀后压紧并包裹顾客脚部，此时脚部压紧橡皮泥层23，形成压印，当完成脚部模型建立后抬起脚部后，等待橡皮泥层23干燥固化后取出橡皮泥层23，利用含有压印的橡皮泥层23翻模定制出合适的鞋垫，鞋垫配合定制鞋进一步提升定制鞋的舒适性；顾客脚部放入定型橡胶套2后，气缸15被压缩产生压缩气体，压缩气体经单向阀进入储水腔13中，顾客完成脚部模型建立之后抬起脚部，控制器控制喷水管14上的阀门打开，储水腔13中的水经喷水管14流出，对脚底进行脱模，减少橡皮泥粘附在脚底，破坏取模效果；同时对顾客脚部进行冲洗，保持脚部清洁。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
