一种3d打印鞋楦的制作装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种3D打印鞋楦的装置，所述装置包括：脚部数据采集装置、数据分析处理装置、输入控制装置和3D打印机；所述脚部数据采集模块用于采集人体脚部的第一三维数据并将其以有线或者无线的方式发送至所述数据分析处理装置，所述输入控制装置用于用户选择制鞋参数，同时将制鞋参数数据发送至所述数据分析处理装置，所述数据分析处理装置用于接收所述第一三维数据和制鞋参数数据并对其进行分析后生成第二三维数据，并将所述第二三维数据输出至所述3D打印机，所述3D打印机用于根据接收的所述第二三维数据打印鞋楦。本发明制作鞋楦的装置更加自动化，节省了时间和人力成本，同时精度更高，更加符合人体脚部曲线。
【专利说明】
一种3D打印鞋楦的制作装置
技术领域
[0001]本发明涉及鞋领域，尤其涉及一种3D打印鞋楦的制作装置。
【背景技术】
[0002]鞋楦是鞋的母体，是鞋的成型模具。鞋楦不仅决定鞋造型和式样，更决定着鞋是否合脚，能否起到保护脚的作用。目前制作鞋楦的方法有两种，一种是人工手工制作，这需要制作者有丰富的经验，并且花费的时间精力较大，同时存在精度不够高的问题。另外一种是采集脚模样本、印模、制模(通过石膏浇注形成脚部模型)等过程制得鞋楦，如申请号为201510478250.0的中国专利公开的技术方案，该技术方案存在的不足之处在于:制作过程复杂，生产成本高，同时需要在样本数据库中查找与客户匹配的鞋楦代码和鞋楦数据，其与客户的真实脚部数据存在较大的误差，使得通过该鞋楦制得的鞋不能较好地符合客户的脚部曲线，从而易导致磨脚、夹脚等问题出现。
[0003]因此，如何更加高效、精确的制作鞋楦成为目前亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术之不足，本发明提供一种3D打印鞋楦的装置，所述装置包括:脚部数据采集装置、数据分析处理装置、输入控制装置和3D打印机；
[0005]所述脚部数据采集装置，用于采集人体脚部的第一三维数据并将其以有线或者无线的方式发送至所述数据分析处理装置，
[0006]所述输入控制装置，用于用户选择制鞋参数并将制鞋参数数据发送至所述数据分析处理装置，
[0007]所述数据分析处理装置，用于接收所述第一三维数据和/或制鞋参数数据并对其进行分析后生成第二三维数据，并将所述第二三维数据输出至所述3D打印机，
[0008]所述3D打印机，用于根据接收的所述第二三维数据打印鞋楦。
[0009]根据一种优选的实施方式，所述脚部数据采集装置包括静态数据采集模块和动态数据采集模块，所述静态数据采集模块用于采集人体保持站立姿势时脚部的三维数据信息并生成静态三维数据，所述动态数据采集模块用于采集人体在行走过程中脚部的三维数据信息并生成动态三维数据。
[0010]根据一种优选的实施方式，所述脚部数据采集装置还包括压力采集模块，所述压力采集模块用于采集人体在站立时和/或行走过程中脚部对地面的产生压力并生成压力数据。
[0011 ]根据一种优选的实施方式，所述脚部数据采集装置还包括第一无线传输模块，所述第一无线传输模块接收由所述静态三维数据、所述动态三维数据和所述压力数据组成的所述第一三维数据并发送至所述数据分析处理装置。
[0012]根据一种优选的实施方式，所述数据分析处理装置包括第二无线传输模块和修正模块，所述第二无线传输模块将接收的第一三维数据输出至所述修正模块，所述修正模块根据所述动态三维数据和所述压力数据对所述静态三维数据进行修正后生成第二三维数据。
[0013]根据一种优选的实施方式，所述数据分析处理装置包括第二无线传输模块和修正模块，所述第二无线传输模块接收用户在所述输入控制装置中选择的制鞋参数，并且根据所述制鞋参数对所述静态三维数据进行修正并生成第二三维数据。
[0014]根据一种优选的实施方式，所述输入控制装置与所述3D打印机以有线或无线的方式连接，用户通过所述输入控制装置控制所述3D打印机的启动或暂停。
[0015]根据一种优选的实施方式，所述输入控制装置设置有显示模块和数据传输模块，用户通过点击显示模块选择制鞋参数，所述数据传输模块将选择的制鞋参数发送至所述数据分析处理装置。
[0016]根据一种优选的实施方式，所述3D打印机设置有原材料选择按钮和原料加热装置，用户选择原材料后，所述原料加热装置根据选择的原材料将原材料加热到相应的预设温度。
[0017]根据一种优选的实施方式，所述制鞋参数至少包括:鞋面的材质、鞋底的材质、鞋跟高度和鞋的类型。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]1、通过3D打印技术打印鞋楦，只需向3D打印机输入客户的三维脚部数据即可实现打印，提高了鞋楦制作的自动化程度，节省了时间成本和人力物力。
[0020]2、同时通过3D打印制作的鞋楦与客户脚部的一致性更好，提高了制作精度，使得通过该鞋楦制作的鞋能够更好的吻合脚部形状曲线，提高了穿着的舒适度。
[0021]3、本发明的数据采集过程中，不仅采集了静态的脚部数据，还采集了动态的脚部数据，即客户行走过程中的脚部数据，通过动态脚部数据对静态脚部数据进行细微的调整，使得通过制作出的鞋楦制作的鞋同时能够满足行走的需求，进一步避免了行走过程中出现的磨脚、夹脚的问题。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图进行详细说明。
[0024]本发明所指的鞋的类型包括:运动鞋、休闲鞋、皮鞋、平底鞋、坡跟鞋和细跟鞋。
[0025]图1为本发明的结构示意图。如图1，本发明提供一种3D打印鞋楦的装置，包括:脚部数据采集装置、数据分析处理装置、输入控制装置和3D打印机。脚部数据采集模块，用于采集人体脚部的第一三维数据并将其以有线或者无线的方式发送至数据分析处理装置。输入控制装置，用于用户选择制鞋参数，同时将制鞋参数数据发送至数据分析处理装置。数据分析处理装置，用于接收第一三维数据和制鞋参数数据并对其进行分析后生成第二三维数据，并将第二三维数据输出至3D打印机。3D打印机，用于根据接收的第二三维数据打印鞋楦。
[0026]脚部数据采集装置包括静态数据采集模块和动态数据采集模块，静态数据采集模块用于采集人体保持站立姿势时脚部的三维数据信息并生成静态三维数据，具体的，静态数据采集模块为3D激光扫描仪。
[0027]动态数据采集模块用于采集人体在行走过程中脚部的三维数据信息并生成动态三维数据。动态数据采集模块包括3D激光扫描仪、摄像装置和轮廓提取模块。轮廓提取模块与摄像装置连接，用于接收摄像装置采集到的照片或视频，并提取每帧图像中的脚部轮廓。其中，3D激光扫描仪对行走过程中的人体脚部进行三维数据扫描;摄像装置对行走过程中的脚部进行拍照或者录像。轮廓提取模块提取行走过程中的脚部轮廓后将其输出至数据分析处理装置，由数据分析处理装置结合静态三维数据进行分析处理。其中动态三维数据包括脚部轮廓数据。数据分析处理装置为(PU处理器、计算机或微处理器。
[0028]为了使制作的鞋楦更加吻合人体脚部曲线，脚部数据采集装置还包括压力采集模块，压力采集模块用于采集人体在站立时和/或行走过程中脚部对地面的产生压力并生成压力数据。具体的，压力采集模块包括支撑面板、至少一个压力传感器和与压力传感器对应连接的数值转换模块。其中，压力传感器设置在支撑面板下，并且以均匀或非均匀的方式设置。数值转换模块将压力传感器输出的电信号转换成对应的压力值并输出至数据分析处理装置。其中数值转换模块由运算器、控制器、存储器和电源构成。
[0029]其中，第一三维数据包括静态三维数据、动态三维数据和压力数据。
[0030]优选的，在支撑面板上，设置有至少一个脚型图案，在脚型图案的前脚掌部位和后脚掌部位设置有压力传感器，人在行走中，脚踩在脚型图案内，以获得行走过程中的压力值。
[0031 ]优选的，在采集脚部压力数据时，人体站在支撑面板上，压力传感器检测到脚后跟和脚前掌对支撑面板的压力值。
[0032]优选的，所述压力采集模块还设置有与压力传感器并联连接的计时器，用于采集人体是脚后跟先着地还是前脚掌先着地，并将采集的时间数据输出至数据分析处理装置。
[0033]实施例
[0034]第一步，通过静态数据采集模块采集人体站立时脚部的静态三维数据并输出至数据分析处理装置。
[0035]第二步，通过动态数据采集模块采集人体行走过程中脚部的曲线，同时摄像装置对行走过程中的脚部进行拍照或录像，轮廓提取模块对获取的脚部图像提取其脚部轮廓，并将数据发送至数据分析处理装置。
[0036]第三步，压力采集模块采集人在行走和站立过程中脚部对地面产生的压力并输出至数据分析处理装置;数据分析处理装置对接收的数据进行分析处理后得到第二三维数据。
[0037]脚部数据采集装置还包括第一无线传输模块，第一无线传输模块接收由静态三维数据、动态三维数据和压力数据组成的第一三维数据并发送至数据分析处理装置。
[0038]一种具体的实施方式，所述数据分析处理装置还包括接收所述第一三维数据的第二无线传输模块和修正模块，所述第二无线传输模块将接收的第一三维数据输出至所述修正模块，所述修正模块根据所述动态三维数据和所述压力数据对所述静态三维数据进行修正后生成第二三维数据。
[0039]具体的，当压力采集装置采集到人体的脚后跟先着地时，说明在行走的过程中，对鞋跟的磨损较大，同时脚后跟受到的地面的反作用力也就越大。因此，修正模块将静态三维数据中脚后跟部位的数据进行适当的扩大调整。以使通过该鞋楦制作出的鞋能够更好的包裹住脚后跟，同时分散地面对脚后跟的压力，以避免脚后跟扭伤或长时间劳损。
[0040]一种具体的实施方式，所述数据分析处理装置还包括接收所述第一三维数据的第二无线传输模块和修正模块，所述第二无线传输模块还接收用户在所述输入控制装置中选择的制鞋参数，并且根据所述制鞋参数对所述静态三维数据进行修正并生成第二三维数据。
[0041]其中，所述制鞋参数至少包括:鞋面的材质、鞋底的材质、鞋跟高度和鞋的类型。
[0042]具体的，鞋面材质的不同，会导致制作的鞋楦的区别，比如，真皮材质的鞋，需要鞋楦能够最大程度上的符合人体脚部曲线，否则，则可能出现磨脚、夹脚的情况。
[0043]数据分析处理装置还包括存储装置，修正模块与第二无线传输模块和存储模块电连接，并且修正模块将第二三维数据输出至存储模块进行存储。其中，存储模块为ROM、RAM或FLASH闪存。
[0044]其中，第一无线传输模块和第二无线传输模块为WIFI模块、ZIGBEE模块、蓝牙模块或红外模块。
[0045]输入控制装置设置有显示模块和数据传输模块，用户通过点击显示模块选择制鞋参数，数据传输模块将选择的制鞋参数发送至数据分析处理装置。其中，显示模块为液晶触摸显示屏。数据传输模块为WIFI模块或ZIGBEE模块。
[0046]输入控制装置与3D打印机以有线或无线的方式连接，用户通过输入控制装置开启或暂停3D打印机。具体的，输入控制装置向3D打印机发出“启动”的消息，3D打印机接通电源，开始工作。
[0047]一种具体的实施方式，数据分析处理装置对第一三维数据分析处理完成生成第二三维数据，向3D打印机发送第二三维数据后，数据分析处理装置通过第二无线传输模块向输入控制装置发送一个发送三维数据完成的消息，输入控制装置接收到该消息后，弹出对话框，询问用户是否立即进行3D打印。当用户选择“是”时，输入控制装置向3D打印装置发送一个“启动”的消息，3D打印机接收到消息后，即接通电源开始打印。
[0048]3D打印机设置有原材料选择按钮和原料加热装置，用户选择原材料后，原料加热装置根据选择的原材料将原材料加热到相应的预设温度。用户可根据需要，选择不同的原材料，如工程塑料、光敏树脂、金属材料、陶瓷材料、彩色石膏材料和砂糖等材料。而不同的材料，需要加热的温度是不相同的，因此，3D打印机根据用户选择的材料选择相应的加热温度，应用更广。进一步的，3D打印机设置有第一温度控制器，第一温度控制器与设置在原料加热装置上的至少一个温度检测传感器电连接。当温度检测传感器将检测的温度发送至第一温度控制器，第一温度控制器判断检测温度是否达到预设温度值，当检测的温度达到预设温度时，暂停原料加热装置的加热工作。
[0049]3D打印机还包括喷头、缠绕在喷头上的喷头加热装置和第二温度控制器，第二温度控制器与设置在喷头上的至少一个温度传感器电连接。具体的，当温度检测传感器将检测的温度发送至第二温度控制器，第二温度控制器判断检测温度是否达到预设温度值，当检测的温度达到预设温度时，暂停喷头加热装置的加热工作。
[0050]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种3D打印鞋楦的装置，其特征在于，所述装置包括:脚部数据采集装置、数据分析处理装置、输入控制装置和3D打印机； 所述脚部数据采集装置，用于采集人体脚部的第一三维数据并将其以有线或者无线的方式发送至所述数据分析处理装置， 所述输入控制装置，用于用户选择制鞋参数并将制鞋参数数据发送至所述数据分析处理装置， 所述数据分析处理装置，用于接收所述第一三维数据和/或制鞋参数数据并对其进行分析后生成第二三维数据，并将所述第二三维数据输出至所述3D打印机， 所述3D打印机，用于根据接收的所述第二三维数据打印鞋楦。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脚部数据采集装置包括静态数据采集模块和动态数据采集模块，所述静态数据采集模块用于采集人体保持站立姿势时脚部的三维数据信息并生成静态三维数据，所述动态数据采集模块用于采集人体在行走过程中脚部的三维数据信息并生成动态三维数据。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述脚部数据采集装置还包括压力采集模块，所述压力采集模块用于采集人体在站立时和/或行走过程中脚部对地面的产生压力并生成压力数据。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述脚部数据采集装置还包括第一无线传输模块，所述第一无线传输模块接收由所述静态三维数据、所述动态三维数据和所述压力数据组成的所述第一三维数据并发送至所述数据分析处理装置。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述数据分析处理装置包括第二无线传输模块和修正模块，所述第二无线传输模块将接收的第一三维数据输出至所述修正模块，所述修正模块根据所述动态三维数据和所述压力数据对所述静态三维数据进行修正后生成第二三维数据。6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述数据分析处理装置包括第二无线传输模块和修正模块，所述第二无线传输模块接收用户在所述输入控制装置中选择的制鞋参数，并且根据所述制鞋参数对所述静态三维数据进行修正并生成第二三维数据。7.如权利要求1至6之一所述的装置，其特征在于，所述输入控制装置与所述3D打印机以有线或无线的方式连接，用户通过所述输入控制装置控制所述3D打印机的启动或暂停。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述输入控制装置设置有显示模块和数据传输模块，用户通过点击显示模块选择制鞋参数，所述数据传输模块将选择的制鞋参数发送至所述数据分析处理装置。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述3D打印机设置有原材料选择按钮和原料加热装置，用户选择原材料后，所述原料加热装置根据选择的原材料将原材料加热到相应的预设温度。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述制鞋参数至少包括:鞋面的材质、鞋底的材质、鞋跟高度和鞋的类型。
【文档编号】B29C67/00GK106073033SQ201610405426
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】林玉春
【申请人】成都市艾米奇鞋业有限公司