CN105072942B - 用于对三维物品施加热和压力的系统和方法 - Google Patents

Abstract

柔性制造系统可以用于使不同的材料层熔合在一起以用于形成鞋类物品。该系统包括基部部分、中间构件和上部构件。中间构件包括柔性膜。中间构件可以与基部部分一起密封并且真空可以被提供以将柔性膜拉动在放置于基部部分上的材料层上。上部构件可以抵靠中间构件密封，使得外部压力可以被施加至柔性膜。中间构件和上部构件可以独立地移动。

Description

用于对三维物品施加热和压力的系统和方法

技术领域

本实施方式大体上涉及用于鞋类物品、服装物品和运动装备的柔性制造系统(flexible manufacturing system)。

背景

形成物品的方法大体上包括连接两种或更多种材料的步骤。材料可以例如使用胶黏剂或缝合连接在一起。当材料具有二维(即，平面的)构造时，材料常常可以被连接。

概述

在一个方面，用于鞋类物品的柔性制造系统包括基部部分、中间构件，其中中间构件包括框架构件。柔性制造系统还包括柔性膜和上部构件，其中上部构件包括空腔。中间构件可以抵靠基部部分密封。上部构件可以抵靠中间构件密封。柔性制造系统可以操作为使得真空被施加在中间构件和基部部分之间。柔性制造系统可以操作为使得在中间构件和上部构件之间的空腔中的压力可以被增大。中间构件和上部构件可以相对于基部部分且相对于彼此移动。

在另一个方面，用于鞋类物品的柔性制造系统包括：

基部部分；

中间构件，所述中间构件还包括框架构件和柔性膜；

上部构件，所述上部构件包括空腔；

其中所述中间构件能够抵靠所述基部部分密封；

其中所述上部构件能够抵靠所述中间构件密封；

其中所述柔性制造系统能够操作为使得真空被施加在所述中间构件和所述基部部分之间；

其中所述柔性制造系统能够操作为使得在所述中间构件和所述上部构件之间的所述空腔中的压力能够被增大；且

其中所述中间构件和所述上部构件能够相对于所述基部部分且相对于彼此移动。

在一个实施方案中，所述柔性制造系统包括在近似垂直于所述基部部分的方向上延伸的至少一个支撑构件，且其中所述中间构件和所述上部构件被连接至所述至少一个支撑构件并且由所述至少一个支撑构件支撑。

在一个实施方案中，第一高度调节系统用于调节所述中间构件相对于所述基部部分的高度。

在一个实施方案中，所述中间构件相对于所述基部部分的高度通过使所述中间构件沿着所述至少一个支撑构件的长度移动至不同位置来调节。

在一个实施方案中，第二高度调节系统用于调节所述上部构件相对于所述基部部分的高度。

在一个实施方案中，所述上部构件相对于所述基部部分的高度通过使所述上部构件沿着所述至少一个支撑构件的长度移动至不同位置来调节。

在一个实施方案中，所述基部部分、所述中间构件和对应于所述上部构件的外周边缘的平面彼此近似地平行。

在一个实施方案中，所述上部构件具有包括背离所述中间构件的凸状表面的波状外形形状。

在一个实施方案中，所述基部部分、所述中间构件和所述上部构件布置在上部围绕物内部。

在另一个方面，用于鞋类物品的柔性制造系统包括基部部分和中间构件，其中中间构件还包括框架构件和柔性膜。柔性制造系统还包括上部构件，其中上部构件包括空腔。中间构件与控制中间构件在基部部分上方的高度的第一高度调节系统相关联。上部构件与控制上部构件在基部部分上方的高度的第二高度调节系统相关联。中间构件相对于基部部分的高度和上部构件相对于基部部分的高度可以独立地被控制。

在一个实施方案中，所述中间构件布置在所述基部部分上。

在一个实施方案中，所述上部构件布置在所述中间构件上。

在一个实施方案中，所述中间构件布置在所述基部部分和所述上部构件之间。

在另一方面，一种使用柔性制造系统压制用于鞋类物品的材料的方法包括使至少一个材料层与柔性制造系统的基部部分相关联。该方法还包括使柔性制造系统的中间构件降低至基部部分上，使得至少一个材料层被密封在基部部分和中间层的柔性膜之间。该方法还包括使柔性制造系统的上部构件降低至中间构件上并且在中间构件和基部部分之间施加真空。该方法还包括增大上部构件和中间构件之间的区域中的压力并且从而抵靠至少一个材料层压制柔性膜。

在一个实施方案中，在所述上部构件被降低之前施加所述真空。

在一个实施方案中，在施加真空和压力的同时，热被施加至所述至少一个材料层。

在一个实施方案中，在保持真空的同时且在所述上部构件和所述中间构件之间的所述区域中的压力被释放的同时，所述至少一个材料层被冷却。

在一个实施方案中，冷却所述至少一个材料层包括升高所述上部构件。

在一个实施方案中，所述至少一个材料层包括用于鞋类物品的鞋面的第一层，且其中第二层被放置在所述第一层上，使得所述第二层和所述第一层能够被熔合在一起。

在一个实施方案中，所述第一层和所述第二层被放置在楦子上。

在查阅以下附图和详细描述后，实施方式的其他系统、方法、特征和优点对本领域普通技术人员将是明显的或将变得明显。意图是所有这类另外的系统、方法、特征和优点被包括在本描述和本概述内、在实施方式的范围内并且由以下权利要求保护。

附图简述

实施方式可以参照以下的附图和描述被更好地理解。图中的部件不一定是按比例的，而是将重点放在图示实施方式的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字表示贯穿不同视图的相应的部分。

图1是柔性制造系统的实施方式的示意性等距前视图；

图2是柔性制造系统的实施方式的示意性等距后视图；

图3是其中内部构件可见的柔性制造系统的示意性等距视图；

图4是柔性制造系统的一些部件的示意性等距分解图；

图5是柔性制造系统的一些部件的等距侧视图；

图6是柔性制造系统的一些部件的等距侧视图；

图7是鞋类物品和楦子的实施方式的示意性等距视图，包括用于熔合至鞋类物品的装饰部分(trim portion)；

图8是放置于柔性制造系统的基部部分上的鞋类楦子和鞋面材料的实施方式的等距示意图；

图9是被降低至柔性制造系统的基部部分上的中间构件的实施方式的等距示意图；

图10是使用真空而符合鞋类楦子的形状的中间构件的实施方式的等距示意图；

图11是降低至中间构件上的上部构件的实施方式的等距示意图；

图12是柔性制造系统的部件的实施方式的横截面图；

图13是柔性制造系统的部件的实施方式的横截面图，其中压力在上部构件内增大；

图14是图13的部件的横截面图，其中热用于促进材料的熔合；

图15是图13的部件的横截面图，其中压力在上部构件内减小。

图16是被升高的上部构件的等距示意图；

图17是鞋类物品冷却的等距示意图；

图18是柔性制造系统的实施方式的等距示意图；

图19是具有熔合在一起的各种部分的鞋类物品的等距示意图；和

图20是柔性制造系统的可选择的实施方式的一些部件的示意性等距视图。

详细描述

图1和图2示出了柔性制造系统100的实施方式的示意性等距视图。在一些实施方式中，柔性制造系统100可以意图与包括鞋类物品、服装物品和/或运动装备的各种类型的物品一起使用。柔性制造系统100可以用于多种目的，包括例如，使用压力和/或热将两种或更多种材料结合、熔合或以其他方式连接在一起。用于将材料结合、熔合或以其他方式连接在一起以形成鞋类物品的各部分的一个这种方法在Fisher等人的于2013年2月14日提交的且题为“Last with Retractable Pins”的美国专利申请公布号2014/0223671、现在是美国专利申请号13/767,011中被公开，该申请的全部内容据此通过引用被并入。作为另一个示例，柔性制造系统100可以用于使用压力和/热使图形从源材料转变成物品的一部分。使用压力和热的图形转变方法(graphic transfer method)的一个这种示例在Hull于2012年4月24日授权的美国专利第8,162,022号中公开，该专利的全部内容据此通过引用被并入。因此，应理解，下面讨论的各实施方式的柔性制造系统100可以用于多种不同的目的，其中可能需要对物品(即，鞋类和/或服装)的各部分施加压力和/或热。而且，被描述用于促进熔合、结合、图形转变、材料成形以及多种其他功能的设置可以与三维/波状外形的物品以及大体上平的物品一起使用。

为了清楚起见，下面的详细描述讨论了其中柔性制造系统用于向鞋类物品施加压力和/或热的实施方式。一般地，柔性制造系统可以与任何种类的鞋类一起使用，鞋类包括但不限于：登山靴、足球鞋、橄榄球鞋、旅游鞋、英式橄榄球鞋、篮球鞋、棒球鞋、跑步鞋以及其它种类的鞋。虽然附图中的实施方式示出了单一的物品，但是应理解，柔性制造系统可以与包括构成一双鞋类的物品的两种或更多种物品一起使用。

柔性制造系统不必受限于与鞋类物品一起使用，并且贯穿本详细描述教导的原理也可以适用于另外的物品。一般地，这些原理可以适用于任何物品种类的物品。可以与柔性制造系统一起使用的物品的示例包括但不限于：鞋类、手套、衬衫、裤子、袜子、领巾、帽子、夹克以及其他物品。可以使用的物品的其他示例包括但不限于：护胫、护膝垫、护肘垫、护肩垫以及其他类型的防护装备。此外，在一些实施方式中，物品可以是另外的任何其他类型的物品，包括但不限于：袋子、钱包、背包以及其他物品。此外，物品可以是能穿用的任何物品或者可以是一般不被穿用的物品。

柔性制造系统100可以包括包围多种部件的上部围绕物110。在一些实施方式中，上部围绕物110可以包括支撑多个板114的多个框架部分112。在一些实施方式中，多个板114可以是大体上透明的板。例如，在一些实施方式中，多个板114可以包括大体上耐用的且透明的材料，例如，但不限于：各种类型的聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸类)、玻璃以及可能的其他材料。

在一些实施方式中，上部围绕物110还可以包括门116。门116可以被打开以允许操作者进入上部围绕物110的内部。在门116关闭的情况下，上部围绕物110一般可以提供围绕柔性制造系统100的内部部件的防护围绕物。

在一些实施方式中，柔性制造系统100可以包括界面装置120。在一些实施方式中，界面装置120可以包括用于上部围绕物110内部的部件的输入和/或输出的设置。例如，在一些实施方式中，界面装置120可以包括允许操作者控制各种部件的操作状态的按钮，如在下面更详细讨论的。在一些实施方式中，界面装置120还可以包括用于为使用者提供输出(例如，压力读数、系统模式，等)的显示器。显示器可以是任何种类的显示器，包括LCD、LED、CRT以及任何其他种类的显示器。作为一个示例，用于界面装置120的显示器可以用于示出在系统的一个或更多个区域中的当前压力读数。作为另一个示例，用于界面装置120的显示器可以用于示出与系统的一个或更多个部件和/或区域相关联的温度。虽然在附图中未示出，但是应理解，在一些实施方式中，柔性制造系统100的一个或更多个部件可以与计算装置(例如计算机和/或计算机的网络，移动计算装置、平板计算装置，等等)通信。这种外部计算装置可以用于帮助控制柔性制造系统100，包括从远程位置的控制。

一些实施方式还可以包括下部柜体(lower cabinet)130。在一些实施方式中，下部柜体130可以容纳柔性制造系统100的额外部件。在某些情况下，下部柜体130可以包括沿着柔性制造系统100的下部部分包围各部件的多个板122。在一些实施方式中，多个板122可以是大体上不透光的并且可以由任何材料制成，包括但不限于：聚合物、木材、玻璃、金属以及可能的其他材料。

图3示出了柔性制造系统100的实施方式的等距视图，其中上部围绕物110和下部柜体130的各部分已被移除以更好地示出内部部件。参照图3，柔性制造系统100的一些实施方式可以包括压力控制系统124。压力控制系统124可以包括多种部件，所述部件包括流体泵、流体罐以及用于控制流体流动至柔性制造系统100的一个或更多个位置或部件和/或自柔性制造系统100的一个或更多个位置或部件流动的其他设置。在一些实施方式中，压力控制系统124可以包括流体泵126。在一些实施方式中，流体泵126可以被操作以降低与流体泵126流体连通的区域内的压力(或产生真空)。一般地，可以使用任何类型的泵。可以使用的泵的示例包括但不限于：正容积式泵(例如旋转泵、往复泵、线性泵)、速度泵、重力泵以及其他种类的泵。在一些实施方式中，压力控制系统124还可以包括流体罐128。在一些实施方式中，流体罐128可以填充有压缩流体，例如空气。因此，流体罐128可以用于将加压空气递送至与流体罐128流体连通的区域，从而增大了连接区域的压力。虽然各实施方式示出了用于将加压流体(例如，空气)递送至系统的一个或更多个区域的压缩流体罐，但是其他实施方式可以利用用于将流体泵送至区域中的泵。在某些情况下，流体罐128还可以与用于将流体罐128保持在预定压力下的泵相关联。这种泵(未示出)可以被附接至流体罐128。在还其他情况下，流体罐128可以与流体泵126流体连通，从而允许流体泵126将流体罐128保持在恒定压力下。

图4示出了柔性制造系统100的一些部件的等距分解图。现在参照图1-4，柔性制造系统100可以包括基部部分150。在一些实施方式中，基部部分150可以包括平台或大体上平的结构以支撑各种类型的物品，包括鞋类物品和/或服装物品。在一些实施方式中，基部部分150可以被布置在上部围绕物110的底部。

基部部分150可以或可以不包括用于支撑物品的另外的设置。例如，一些实施方式可以包括用于保持物品和/或楦子的架台、固定物和/或夹具。

柔性制造系统100还可以包括中间构件160。在一些实施方式中，中间构件160还可以包括外部框架构件162和安装在外部框架构件162内的柔性膜164(参见图4)。特别地，在某些情况下，外部框架构件162可以包括可以连接在一起的第一框架部分166和第二框架部分168。此外，柔性膜164的边缘可以沿着第一框架部分166和第二框架部分168连接在一起的区域被固定在适当位置。

在不同的实施方式中，用于柔性膜164的材料可以不同。可以使用的柔性材料的示例包括但不限于：柔性纺织品、天然橡胶、合成橡胶、硅酮、弹性体、其他弹性体例如硅酮橡胶以及本领域中已知的其他材料。此外，用于外部框架构件162的材料在不同的实施方式中可以变化。与柔性膜164不同，一些实施方式可以包括大体上刚性的外部框架构件162。可以用于外部框架构件的示例性材料包括但不限于：金属、木材、塑料以及可能的其他材料。

在一些实施方式中，柔性制造系统100可以包括上部构件170。如图3和图4所见，上部构件170可以包括延伸出来至周边边缘174的中心波状外形部分(central contouredportion)172。中心波状外形部分172可以包括凹的内侧176(参见图12)和凸的外侧178，凸的外侧178一般背离中间构件160。凹的内侧176可以与空腔180相关联(参见图12)。

在不同的实施方式中，上部构件170的几何形状可以变化。虽然当前的实施方式示出了中心波状外形部分172的大体上圆的形状，但是在其他实施方式中，中心部分可以具有任何其他形状，包括例如矩形或盒状形状。此外，在一些实施方式中，几何形状可以被选定为实现空腔180的期望内部容积。

如图3和图4中清楚地所见，基部部分150、中间构件160和上部构件170在一些实施方式中可以近似地平行。更具体地，基部部分150和中间部分160可以彼此近似平行并且与对应于上部构件170的外周边缘174的平面近似平行。这种大体上平行的布置允许邻近部分以在邻近部分之间产生密封区域的方式彼此接触，如在下面更详细描述的。

一些实施方式可以包括用于定位中间构件160和/或上部构件170的设置。在一些实施方式中，可以包括用于使中间构件160和上部构件170相对于基部部分150移动至各种位置的设置。在一些实施方式中，柔性制造系统100包括用于使中间构件160和上部构件170相对于基部部分150独立地移动至各种不同位置的设置。在一些实施方式中，柔性制造系统100包括用于使中间构件160和上部构件170独立地移动至基部部分150上方的各种不同的竖直位置的设置。

在一些实施方式中，柔性制造系统100可以包括定位组件190。定位组件190可以包括促进中间构件160和/或上部构件170的定位的各种部件和/或系统。在一些实施方式中，定位组件190可以包括第一支撑构件192和第二支撑构件194。在某些情况下，第一支撑构件192和第二支撑构件194可以在竖直方向上、或垂直方向上延伸至基部部分150。在一些实施方式中，第一支撑构件192和第二支撑构件194帮助支撑中间构件160和/或上部构件170。此外，在一些实施方式中，第一支撑构件192和第二支撑构件194可以在大体上垂直于基部部分150的方向上促进中间构件160和/或上部构件170的运动。

在一些实施方式中，定位组件190还可以包括一个或更多个高度调节系统。在一些实施方式中，第一高度调节系统可以包括用于调节中间构件160相对于基部部分150的竖直位置或高度的多个部件。各种部件和系统可以用于调节中间构件160的高度，包括但不限于：液压系统、气动系统、基于滑轮的系统、机动系统以及其他种类的部件和系统。

在一些实施方式中，定位组件190还可以包括用于调节上部构件170相对于基部部分150的竖直位置或高度的第二高度调节系统。第二高度调节系统可以包括上面针对第一高度调节系统描述的系统或部件的任何。在一些实施方式中，第一高度调节系统和第二高度调节系统可以是大体上相同的系统，它们利用用于分别升高和降低中间构件160和上部构件170的相似的部件和方法。此外，预期，在一些实施方式中，第一高度调节系统和第二高度调节系统可以包括单一的系统，所述单一的系统被操作以独立地调节中间构件160和上部构件170的位置。

各实施方式描绘了示例性高度调节系统。在一些实施方式中，第一高度调节系统195可以利用滑轮196和缆绳197(图3中所示的)以升高和降低上部构件170。出于清楚的目的，示意性地示出了第一高度调节系统195的部件。此外，在一些实施方式中，缆绳197可以使用一个或更多个发动机(未示出)来驱动。例如，在一些实施方式中，发动机可以用于从相应的卷轴卷绕或解绕缆绳197，从而使上部构件170升高或降低至基部部分150上方的不同高度。

在一些实施方式中，第二高度调节系统198可以包括可伸展的杆系统186。可伸展的杆系统186可以包括杆部分187，所述杆部分187从邻近于基部部分150或在基部部分150下面的位置向上延伸。杆部分187还可以被附接至中间构件160(参见图2)。利用这种布置，杆部分187可以用于升高和降低中间构件160。

可伸展的杆系统186可以利用用于升高和降低杆部分187的多种不同的技术。这些技术包括但不限于：气动技术、液压技术、电机械技术以及其他技术。在一个实施方式中，可伸展的杆系统186使用气动压力来升高和降低杆部分187。

如图3和图4中所见，一些实施方式可以包括促进被升高和/或降低的部件(即，中间构件160和上部构件170)的附接和支撑的各种设置。在一些实施方式中，例如，中间构件160还可以与从中间构件160的相对侧向下延伸的第一支撑板202和第二支撑板204相关联。第一支撑板202和第二支撑板204可以沿着中间构件160的侧部提供支撑并且还可以用于连接中间构件160与第一支撑构件192和第二支撑构件194。在一些实施方式中，第一支撑板202和第二支撑板204可以包括第一组导向构件206。第一组导向构件206可以按这样的方式连接中间构件160与第一支撑构件192和第二支撑构件194，所述方式允许中间构件160沿着第一支撑构件192和第二支撑构件194的长度(即，在垂直于基部部分150的方向上)滑动。

在一些实施方式中，上部构件170可以包括支架部分210，所述支架部分210可以用于连接上部构件170与第一支撑构件192和第二支撑构件194。在一些实施方式中，支架部分210可以包括第二组导向构件208。第二组导向构件208可以按这样的方式连接上部构件170与第一支撑构件192和第二支撑构件194，所述方式允许上部构件170沿着第一支撑构件192和第二支撑构件194的长度(即，在垂直于基部部分150的方向上)滑动。

各实施方式可以包括用于将流体递送至柔性制造系统100的各种区域和/或从柔性制造系统100的各种区域递送流体的部件。在一些实施方式中，当中间构件160布置成抵靠基部部分150(如下面讨论的)时，真空压力可以被提供至包围在基部部分150和中间构件160之间的区域。在一个实施方式中，例如，基部部分150可以包括流体口220。流体口220可以通过流体线路222与流体泵126流体连通。这种布置可以允许真空在基部部分150和中间构件160之间的区域中被抽出，如在下面更详细地讨论的。当然，这种构造仅意图是示例性的且在其他实施方式中可以使用用于在基部部分150和中间构件160之间的区域中抽出真空的其他构造。特别地，流体口、流体阀、孔和/或具有任何数量的形状和尺寸的开口的任何组合可以布置在基部部分150和/或中间部分160上。

在一些实施方式中，增大的流体压力(例如，空气压力)可以在上部构件170和中间构件160之间的区域中被提供，当这些构件邻近于彼此布置时。在一个实施方式中，例如，柔性制造系统100可以包括流体连接构件230。流体连接构件230可以配置成提供上部构件170的空腔(参见图12)和流体罐180之间的流体连通。特别地，流体连接构件230可以布置成邻近于基部部分150，并且可以当上部构件170在完全降低的位置时与上部构件170连接(例如，通过接合上部构件170上的对应的连接器或通过被直接放置在空腔180内)。当上部构件170在降低位置且抵靠中间构件160密封时，这种布置可以允许空腔180的压力增大。更具体地，在上部构件170抵靠中间构件160密封的情况下，流体连接构件230可以被控制以允许(压缩的)空气从流体罐128流动至空腔180并且从而增大了空腔180的压力。

一些实施方式可以包括支撑放置于基部部分150上的物品(和/或设备)的设置。例如，用于形成用于鞋类物品的鞋面的实施方式可以包括鞋类楦子。鞋类楦子可以被放置到和/或直接安装到基部部分150上。可以使用的一种示例性鞋类楦子在Fisher等人于2013年2月22日提交的且题为“Bottom Down Last for 3D Forming”的美国专利申请公布号2014/0237853、现在是美国专利申请号13/773,771中公开，全部内容通过引用被并入本文。该文件在下文中被称作“the bottom down last”申请。

此外，一些其他实施方式可以包括引导和/或集中在基部部分150处产生的真空压力的设置。在一些实施方式中，柔性制造系统100还可以包括可以放置在基部部分150上的具有一个或更多个孔(或穿孔)的可移除的基板。基板上的孔的构造可以用于创造较高抽吸的特定区域。这可以在临时固定物品的位置时促进较大的控制并且还可以沿着柔性膜的特定部分集中真空压力。

一些实施方式可以包括用于冷却一个或更多个部件的设置。返回参照图1和图2，柔性制造系统100的一些实施方式可以包括空气调节单元103。空气调节单元103还可以包括第一导管107和第二导管109，它们可以将冷却的空气递送至邻近基部部分150的区域。如在下面更详细讨论的，这种构造允许在结合工艺之后冷却一个或更多个部件。

图5和图6示出了柔性制造系统100的一些部件的实施方式的示意性侧视图。特别地，图5和图6意图示出中间构件160和上部构件170的运动范围。例如，首先参照图5，在上部构件170升高至最大高度H1的情况下，中间构件160可以被平移至上部构件170和基部部分150之间的任何高度。此外，清楚的是，随着中间构件160被降低至基部部分150，中间构件160和上部构件170之间的间隔一般被增大(只要上部构件170停留在最大高度H1)。以对应的方式，如图6所见，在中间构件160被降低至直接邻近于基部部分150的位置的情况下，上部构件170可以被平移至中间构件160上方的任何位置。更具体地，上部构件170可以被平移至在最大高度H1和直接邻近于中间构件160的最小高度之间的任何位置。

图5和图6意图示出中间构件160和上部构件170的多种可能构造。应理解，中间构件160和上部构件170的多种其他可能构造或位置是可能的。

图7-18示出了柔性制造系统100的一般操作的示意图。这些实施方式描述了当材料在三维形式(例如鞋类楦子)上时用于使两种或更多种材料熔合在一起的方法。然而，应理解，柔性制造系统100可以用于多种不同的目的，包括，例如，使图形从载体层转变成鞋类物品和/或服装物品的一部分。

图7示出了用于形成用于鞋类物品的鞋面的部件的实施方式。参照图7，基层302、第一装饰层304和第二装饰层306可以与鞋类楦子310相关联。特别地，基层302、第一装饰层304和第二装饰层306可以包括待连接在一起的层以便形成鞋类鞋面。在某些情况下，第一装饰层304和第二装饰层306可以使用例如临时胶黏剂被临时地固定在基层302上的适当位置。在其他实施方式中，第一装饰层304和第二装饰层306可以使用各种类型的焊接例如超声波焊接与基层302临时连接。可以使用的另外其他连接方法包括压敏胶黏剂(PSA)。在还其他实施方式中，一个或更多个层可以使用与楦子相关联的可缩回的销临时连接。

为了在整个连接过程中保持基层302的三维几何形状，鞋类楦子310可以被插入至基层302中。这允许基层302保持鞋面的期望的三维形状，同时经历由柔性膜164施加的压力(如在下面讨论的)。

柔性制造系统100的操作可以参照不同的操作模式来表征。例如，第一操作模式可以是指这样的构造配置，在所述配置中，当上部构件170与中间构件160间隔开时，中间构件160被降低抵靠着基部部分150，使得流体密封形成于中间构件160和基部部分150之间。同样地，第二操作模式可以是指这样的配置，在所述配置中，中间构件160被降低抵靠着基部部分150且上部构件170被降低抵靠着中间构件160。此外，在该第二操作模式中，流体密封可以形成于上部构件170和中间构件160之间。当然，应理解，这些特定的构造仅仅是上部构件170和中间构件160的可能构造中的一些。

接下来参照图8，鞋类楦子310和相关联的基层302、第一装饰层304和第二装饰层306可以放置在基部部分150上。这可以在中间构件160和上部构件170在基部部分150上方被升高足够的间隙以允许鞋类楦子310被放置在基部部分150上时发生。

接下来参照图9，中间构件160可以被降低。特别地，中间构件160可以降低直到中间构件160与基部部分150接触。在某些情况下，中间构件160可以按在中间构件160和基部部分150之间提供流体密封的方式接触基部部分150。这种密封构造可以促进在中间构件160和基部部分150之间的区域内施加真空的后续步骤。

现在参照图10，真空可以在中间构件160和基部部分150之间被施加。当中间构件160和基部部分150之间的压力减小时，环境可以施加抵靠基层302、第一装饰层304和第二装饰层306压制柔性膜164的力。这具有压制柔性膜164和鞋类楦子310之间的基层302以及第一装饰层304和第二装饰层306的作用。这种压力可以有助于使第一装饰层304和第二装饰层306熔合至基层302以便形成三维鞋面。

为了增大基层302、第一装饰层304和第二装饰层306在柔性膜164和鞋类楦子310之间被挤压的力，可以增大柔性膜164上的向外压力。在一些实施方式中，如图11所示，这可以通过降低上部构件170直到上部构件170与中间构件160接触来实现。在一些实施方式中，上部构件170可以按在上部构件170和中间构件160之间提供流体密封的方式接触中间构件160。

图12示出了柔性制造系统100的各部分以及鞋类楦子310、基层302、第一装饰层304和第二装饰层306的横截面图。具体地，这种横截面可以出现在图11中所指示的位置和方向处。如图12中所示，横截面出现在鞋类楦子310、基层302、第一装饰层304和第二装饰层306的各部分都可见的位置处。尽管各实施方式描绘了大体上实心的鞋类楦子310，但是其他实施方式可以利用中空的楦子。具有相应的中空基部的一种可能的中空楦子在“thebottom down last”申请中公开，该申请已在上面被引用(并且通过引用并入)。

参照图12，在上部构件170布置成抵靠中间构件160的情况下，上部构件170的空腔180可以被密封，使得流体可以仅通过流体连接构件230进入(参见图4)。如图13中示意性地示出的，为了增大施加至基层302、第一装饰层304和第二装饰层306的压力，可以增大空腔180的压力。当空腔180内的压力增大时，抵靠基层302、第一装饰层304和第二装饰层306推动柔性膜164的力的大小大体上增大。柔性膜164上的由在空腔180内的增大的压力产生的该额外的压力可以帮助增大即将被连接的各层之间的结合强度。

接下来参照图14，在一些实施方式中，热还可以与压力同时施加，例如，通过布置于柔性膜164内的加热元件和/或通过与上部构件170相关联的加热元件。在其他实施方式中，热可以通过柔性制造系统100的任何其他部分以及从独立的热源来施加。在一些实施方式中，例如，上部构件170可以包括可以用于加热空腔180内的空气的一个或更多个热源。在图14中所示的示例性实施方式中，上部构件170包括第一红外线加热灯390和第二红外线加热灯392，它们可以与上部构件170的内表面相关联。第一红外线加热灯390和第二红外线加热灯392可以用于增大空腔180内的温度并且用于增大柔性膜164的温度。出于说明的目的，在附图中示意性地示出了第一红外线加热灯390和第二红外线加热灯392。应理解，其他实施方式可以利用任何数量的红外线加热灯，这些红外线加热灯可以任何布置配置在空腔180内部之内。在某些情况下，一个或更多个加热灯的位置可以是可调节的以适应楦子几何形状的变型(例如，用于鞋类的楦子和用于手套的楦子)。在还其他实施方式中，加热的空气可以用于使空腔180加压，然后，这可以用于加热柔性膜164和下面的各层。如图15所见，第一红外线加热灯390和第二红外线加热灯392可以被调节至上部构件170内的任何位置，这允许空腔180内的热量分布被调节。

出于说明的目的，加热之前(图13)和加热期间(图14)的材料层的温度上的差异使用温度指示器400示意性地示出。特别地，可以看到，当施加热时，基层302、第一装饰层304和第二装饰层304的温度可以大体上升高。在热可以通过上部构件170内的加热源产生的实施方式中，来自空腔180中的空气的热量可以接下来被传递至柔性膜164并且最终传递至基层302、第一装饰层304和第二装饰层306以促进熔合。在其他实施方式中，热可以从嵌入柔性膜164中的加热元件(例如，电极)直接产生。在还其他实施方式中，热可以使用与系统的任何其他部件相关联的加热元件来产生，所述加热元件包括例如与鞋类楦子310相关联的加热元件或与上部构件170相关联的加热元件。

在这种压力和热的施加的情况下，第一装饰层304和第二装饰层306可以被熔合或以其他方式被结合至基层302。此外，热和压力的使用还可以用于使基层302以及第一装饰层304和第二装饰层306成形，使得得到的鞋类鞋面采用期望的三维形状。

在一些实施方式中，将第一装饰层304和第二装饰层306结合至基层302的方法可以包括在柔性膜164保持抵靠各层压制的同时冷却各层。在一些实施方式中，这种冷却可以通过关闭热源并且进一步提供改进的穿过柔性膜164的气流来实现。为了改进穿过柔性膜164的外表面的气流，空腔180的增大的内压可以被降低(如图15所见)并且上部构件170可以被升高(如图16所见)。

如图17所见，在真空仍用于保持柔性膜164紧密抵靠基层302、第一装饰层304和第二装饰层306的情况下，环境气流可以用于冷却柔性膜164以及下面的各层。在一些实施方式中，冷却还可以使用风扇或其他冷却装置来促进。在一些实施方式中，例如，来自空气调节单元的冷却空气可以通过第一导管107和/或第二导管109(未示出)来供应。该冷却步骤可以帮助设置结合过程中使用的任何胶黏剂并且增大材料之间的结合强度。最终，真空可以被释放(图18)，并且，如图19所见，中间构件160可以被升高。就此而言，基层302、第一装饰层304和第二装饰层306可以按所需方式熔合在一起以形成用于鞋类物品的鞋面500。

图20示出了用于调节中间构件160和上部构件170的高度的可选择的系统。在该实施方式中，上部构件170和中间构件160的高度可以各自分别使用第一高度调节组件600和第二高度调节组件610来控制。特别地，第一高度调节组件600可以包括用于升高和降低上部构件170的一组滑轮602和相应的缆绳604。同样地，第二高度调节组件610可以包括一组滑轮612和相应的一组缆绳614。利用该布置，第一高度调节组件600和第二高度调节组件610可以分别用于独立地升高和降低上部构件170和中间构件160。

虽然各实施方式示出了装饰层被连接至基层的鞋面，但是应理解，相同的系统和方法可以用于使全部的鞋面板结合至基层和/或彼此结合。换言之，本文中描述的系统和方法不限于结合特定种类的鞋面层并且可以适用于多种不同的层类型。

虽然已经描述了各种实施方式，但是本说明书意图是示例性的而不是限制性的，并且将对本领域普通技术人员明显的是，在实施方式的范围内的许多更多的实施方案和实施方式是可能的。因此，实施方式不是受限制的，除鉴于所附权利要求及其等同物之外。此外，各种修改和改变可以在所附的权利要求的范围内进行。

Claims (20)

1.一种用于鞋类物品的柔性制造系统，包括：

基部部分；

中间构件，所述中间构件还包括框架构件和柔性膜；

上部构件，所述上部构件包括空腔；

其中所述中间构件能够抵靠所述基部部分密封；

其中所述上部构件能够抵靠所述中间构件密封；

其中所述柔性制造系统能够操作，以使得真空被施加在所述中间构件和所述基部部分之间；

其中所述柔性制造系统能够操作，以使得在所述中间构件和所述上部构件之间的所述空腔中的压力能够被增大；

其中所述中间构件和所述上部构件能够相对于所述基部部分且所述中间构件和所述上部构件能够相对于彼此移动；

其中所述柔性制造系统包括在垂直于所述基部部分的方向上延伸的至少一个支撑构件，且其中所述中间构件和所述上部构件被连接至所述至少一个支撑构件并且由所述至少一个支撑构件支撑；并且

其中第一高度调节系统用于通过使所述中间构件沿着所述至少一个支撑构件的长度方向移动至不同位置来调节所述中间构件相对于所述基部部分的高度。

2.根据权利要求1所述的柔性制造系统，其中第二高度调节系统用于调节所述上部构件相对于所述基部部分的高度。

3.根据权利要求2所述的柔性制造系统，其中所述上部构件相对于所述基部部分的高度通过使所述上部构件沿着所述至少一个支撑构件的长度方向移动至不同位置来调节。

4.根据权利要求1所述的柔性制造系统，其中所述基部部分、所述中间构件和对应于所述上部构件的外周边缘的平面彼此平行。

5.根据权利要求1所述的柔性制造系统，其中所述上部构件具有波状外形形状，所述波状外形形状包括背离所述中间构件的凸状表面。

6.根据权利要求1所述的柔性制造系统，其中所述基部部分、所述中间构件和所述上部构件布置在上部围绕物内部。

7.根据权利要求1所述的柔性制造系统，其中所述第一高度调节系统包括杆部分，所述杆部分附接到所述中间构件以调节所述中间构件的高度。

8.根据权利要求1所述的柔性制造系统，其中所述第一高度调节系统包括滑轮和缆绳以调节所述中间构件的高度。

9.根据权利要求3所述的柔性制造系统，其中所述第二高度调节系统包括滑轮和缆绳以调节所述上部构件的高度。

10.一种用于鞋类物品的柔性制造系统，包括：

基部部分；

中间构件，所述中间构件还包括框架构件和柔性膜；

上部构件，所述上部构件包括空腔；

其中所述中间构件与第一高度调节系统相关联，所述第一高度调节系统控制所述中间构件在所述基部部分上方的高度；

其中所述上部构件与第二高度调节系统相关联，所述第二高度调节系统控制所述上部构件在所述基部部分上方的高度；且

其中所述中间构件相对于所述基部部分的高度和所述上部构件相对于所述基部部分的高度能够独立地被控制。

11.根据权利要求10所述的柔性制造系统，其中所述中间构件布置在所述基部部分上。

12.根据权利要求10所述的柔性制造系统，其中所述上部构件布置在所述中间构件上。

13.根据权利要求10所述的柔性制造系统，其中所述中间构件布置在所述基部部分和所述上部构件之间。

14.一种用于鞋类物品的柔性制造系统，包括：

基部部分；

中间构件，所述中间构件还包括框架构件和柔性膜；

上部构件，所述上部构件包括空腔和至少一个加热元件；

其中所述中间构件与第一高度调节系统相关联，所述第一高度调节系统控制所述中间构件在所述基部部分上方的高度；

至少一个支撑构件，其连接到所述中间构件和所述上部构件；以及

其中所述中间构件的高度通过使所述中间构件沿着所述至少一个支撑构件的长度方向移动至不同位置来调节。

15.根据权利要求14所述的柔性制造系统，其中真空被施加在所述中间构件和所述基部部分之间。

16.根据权利要求15所述的柔性制造系统，其中在所述中间构件和所述上部构件之间的所述空腔中的压力能够被增加。

17.根据权利要求16所述的柔性制造系统，其中与所述空腔中的压力同时地，热从所述至少一个加热元件被施加。

18.根据权利要求14所述的柔性制造系统，其中所述至少一个加热元件沿着所述上部构件的内表面定位。

19.根据权利要求14所述的柔性制造系统，其中所述至少一个加热元件包括红外线加热灯。

20.根据权利要求14所述的柔性制造系统，还包括用于冷却所述柔性制造系统的冷却装置。