Способ производства индивидуальной колодки для персональной подгонки и формования внутренней поверхности обуви - RU2672445C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к обувной промышленности, в частности к производству индивидуальных колодок, обеспечивающих возможность подгонки и формования внутренней поверхности обуви под индивидуальные особенности стопы.

Известен способ производства индивидуальной колодки. Для этого используются деформируемые материалы, которые, тесно контактируя с ногой, позволяют получить точную форму стопы. Заливая форму термоотверждающимся или термопластичным материалом, получают форму колодки, соответствующую форме ноги (см. патент Великобритании №1475405, опубл. 01.06.1977, Кл. МПК: A43D 1/00).

Техническая проблема заключается в высокой трудоемкости изготовления колодки, обусловленной большим количеством операций, и в сложности обеспечения соответствия колодки действительной форме и размеру стопы, а также в высокой сложности применения существующих колодок для персональной подгонки и формования внутренней поверхности обуви.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат заключается в упрощении изготовления колодки, и в обеспечении соответствия колодки действительной форме и размеру стопы, а также в упрощении применения колодки для персональной подгонки и формования внутренней поверхности обуви.

Технический результат обеспечивается тем, что способ производства колодки для индивидуальной подгонки и формования внутренней поверхности обуви включает получение индивидуальной колодки, в основе которой используется точная форма и размеры стопы. Переводят реальную физическую форму стопы в цифровую модель стопы методом 3D сканирования. Обрабатывают цифровую модель с получением персонализированной цифровой модели стопы. Разделяют цифровую модель стопы на части, необходимые для встраивания и функционирования механизма, а также моделируют сгибы в плюснефаланговом и/или голеностопном суставах. Изготавливают полученные после обработки цифровой модели стопы части. Разрабатывают встраиваемый в колодку механизм для перемещения частей колодки друг относительно друга в трех осях координат, создают на его основе и с использованием изготовленных частей индивидуальную колодку в виде физической модели стопы, выполненную с возможностью персональной подгонки и формования внутренней поверхности обуви под конкретную стопу.

В соответствии с частными случаями осуществления способ имеет следующие особенности.

В процессе получения персонализированной цифровой модели в зависимости от чувствительности или физиологических особенностей стопы, либо патологий организма человека размеры цифровой модели могут быть увеличены или уменьшены в пальцах, плюснефаланговом сочленении, подъеме стопы или в пятке, форма стопы может быть сглажена с целью удаления вогнутых участков поверхности цифровой модели.

Разделяют цифровую модель стопы поверхностями, построенными по габаритным точкам узлов механизма, рядом поверхностей и плоскостей, необходимых для функционирования механизма и поверхностями сопряжения, имитирующими суставы стопы.

Осуществляют индивидуальное проектирование под конкретную цифровую модель стопы встраиваемого механизма с мускульным механическим, и/или пневматическим, и/или гидравлическим, и/или электрическим, и/или электромагнитным приводом, позволяющим фиксировать и перемещать части модели стопы относительно друг друга в трех осях координат;

Изготавливают полученные при разделении цифровой модели стопы части методом 3D печати и/или методом механической обработки резанием и/или пластической деформации и/или деформирующего резания и/или электрофизической обработки.

Осуществляют сборку изготовленных частей цифровой модели стопы и встраиваемого механизма для перемещения частей колодки друг относительно друга в трех осях координат, при этом производят фиксацию частей модели относительно друг друга путем соединения с механизмом для получения индивидуальной колодки с возможностью персональной подгонки и формования внутренней поверхности обуви.

Настоящее изобретение поясняется следующими иллюстрациями:

Фиг. 1 - цифровая модель при 3D сканировании;

Фиг. 2 - принцип разделения модели плоскостями;

Фиг. 3 - принцип разделения модели плоскостями;

Фиг. 4 - раздвижной механизм.

Способ производства индивидуальной колодки для подгонки и формования внутренней поверхности обуви включает получение колодки, представляющей собой точную форму и размер стопы. При этом реальную физическую форму стопы переводят в цифровую модель стопы методом 3D сканирования. Разделяют цифровую модель стопы поверхностями, построенными по габаритным точкам узлов механизма, рядом поверхностей вращения, сферическими поверхностями и плоскостями, необходимых для функционирования механизма и цилиндричесими поверхностями, имитирующими суставы.

Осуществляют индивидуальное проектирование под конкретную цифровую модель стопы встраиваемого раздвижного механизма механическим приводом, позволяющим фиксировать и перемещать части модели стопы относительно друг друга.

При этом механизм имеет положение «минимум», при котором размеры индивидуальной колодки уменьшаются в обхвате, длине и ширине, что облегчает установку модели в обувь и «рабочее» положение, при котором индивидуальная колодка идентична размерам цифровой модели стопы и которое предполагает регулировку за счет увеличения, или уменьшения размеров индивидуальной колодки в обхвате.

Изготавливают части цифровой модели стопы методом 3D печати и последующей механической обработки - шлифовки поверхности.

Фиксируют части друг относительно друга путем соединения с механизмом для получения индивидуальной колодки, выполненной с возможностью персональной подгонки и формования внутренней поверхности обуви.

Способ осуществляют следующим образом.

В результате 3D сканирования получена цифровая модель стопы фиг. 1, которая в данном случае соответствует цифровой модели стопы.

На фиг. 2 показан принцип разделения цифровой модели стопы. Модель разрезается вертикальными плоскостями на 6 частей (1-6) (фиг. 2). Во 2-ой, 3-ей, 4-ой, 5-ой и 6-ой частях сделаны прорези 7, 8, 9, 10, 11 для встраивания и функционирования механизма. Вырезы 12 и 13 служат для закрепления раздвижного механизма. Зазор 14 между 3-ей 4-ой и 5-ой 6-ой частями имеет клиновидную форму для обеспечения имитации плюснефалангового сустава.

На фиг. 3 показан вид сбоку. 15 - отверстия для крепления раздвижного механизма, 16 - поверхности сопряжения цилиндрической формы между 4-ой и 5-ой а также 3-ей и 6-ой частями модели стопы, имитирующие плюснефаланговый сустав (фиг. 2). Отверстие 17 (фиг. 3) служит для установки валов, относительно которых происходит сгиб, имитирующий плюснефаланговый сустав, между 5-ой и 6-ой частями цифровой модели стопы (фиг. 2). В свою очередь, валы, устанавливаемые в эти отверстия, также являются частями раздвижного механизма.

На фиг. 4 показан раздвижной механизм. Вертикальные цилиндры раздвижного механизма 18, 19, 20, 21 устанавливаются в вырезы 12 и 13 (фиг. 2) модели стопы соответственно и закрепляются там с помощью двенадцати горизонтальных цилиндров 22, 23, 24, 25 (фиг. 4). Причем все вертикальные цилиндры составные и состоят из трех частей. Горизонтальные цилиндры устанавливаются в цилиндрические отверстия 15 (фиг. 3) и жестко крепятся к каждой из трех частей вертикальных цилиндров с помощью резьбового соединения 26 (фиг. 4).

Вертикальный вал 28 соединяется с вертикальными валами 19 и 21 с помощью четырех пластин, обеспечивающих горизонтальное перемещение валов относительно друг друга. Аналогично вал 27 соединяется с валами 18 и 20. Сквозь среднюю часть валов 27 и 28, перпендикулярно им проходит соединительный вал 30, причем, половина вала имеет правую резьбу, а половина - левую так, что при вращении вала вертикально закрепленные цилиндры 27 и 28 либо сдвигаются, уменьшая зазор между частями 3 и 4 (фиг. 2), или увеличивая его. Такое перемещение позволяет уменьшить объем модели при установке ее в обувь, либо увеличить во время растяжки обуви. Составная конструкция вертикальных цилиндров позволяет поворачиваться им при перемещении цилиндров 27 и 28 относительно вала 30. Аналогичный механизм для растяжки располагается в носовой части модели. Принцип его работы аналогичен описанному. Отличие состоит только в уменьшении его высоты. Вертикальные цилиндры состоят только из одной части. Горизонтальные валы обеих частей раздвижного механизма соединяются между собой гибким валом, который позволяет перемещаться носовой части модели относительно средней части в угловом направлении.

Реферат

Изобретение относится к способу производства колодки для индивидуальной подгонки и формования внутренней поверхности обуви, включающему получение индивидуальной колодки, в основе которой используется точная форма и размеры цифровой модели стопы, причем переводят реальную физическую форму стопы в цифровую модель стопы методом 3D сканирования, обрабатывают цифровую модель с получением персонализированной цифровой модели стопы, разделяют цифровую модель стопы на части, необходимые для встраивания и функционирования механизма, а также моделируют сгибы в плюснефаланговом и голеностопном суставе, изготавливают полученные при разделении цифровой модели части стопы, разрабатывают встраиваемый механизм для перемещения частей колодки друг относительно друга в трех осях координат, создают на его основе и с использованием изготовленных частей индивидуальную колодку в виде физической модели стопы, выполненную с возможностью персональной подгонки и формовки внутренней поверхности обуви под конкретную стопу. Технический результат заключается в обеспечении соответствия колодки действительной форме размера стопы. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула