ANLAGE ZUR HERSTELLUNG VON EINLAGEN IN SCHUHEPLANT FOR THE PRODUCTION OF INSOLES IN SHOES
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Schuheinlagen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere auch eine Vorrichtung zurThe present invention relates to a system for producing shoe inserts according to the preamble of claim 1, in particular also a device for
Erfassung der Topographie von Füssen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 2 sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von derartigen Schuheinlagen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 8.Detection of the topography of feet according to the preamble of claim 2 and a device for producing such shoe inserts according to the preamble of claim 8.
Für die Herstellung orthopädischer Schuheinlagen werden einerseits Vorrichtungen zum Ausmessen der Füsse, insbesondere der Topographie der Fusssohle, und andererseits Geräte zur Herstellung der Schuheinlagen gemäss der Messung, gegebenenfalls unter Einbezug von angestrebten Korrekturen, benötigt. Für eine rationelle Herstellung von Schuheinlagen ist es wünschenswert, Messverfahren und Herstellung aufeinander abzustimmen.For the production of orthopedic shoe inserts, devices for measuring the feet, in particular the topography of the sole of the foot, and devices for producing the shoe inserts according to the measurement are required, on the one hand, possibly including desired corrections. For an efficient production of shoe insoles, it is desirable to coordinate the measurement method and production.
Aus der EP-A-0 071 386 ist ein Gerät bekannt, bei dem die Form der Fusssohle zunächst auf einer Messvorrichtung abgetastet wird.A device is known from EP-A-0 071 386 in which the shape of the sole of the foot is first scanned on a measuring device.
Die Messvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Vielzahl Messstifte, die unter Federdruck nach oben gedrückt werden. Ein Fuss wird von oben auf diese mit Stiften besetzte Fläche gestellt, wodurch die Stifte entsprechend der Form der Fusssohle nach unten gedrückt werden. Durch eine Klemmvorrichtung werden die Stifte nun in dieser Position fixiert, wonach die Oberfläche, die durch die oberen Stiftenden gebildet wird, ein Negativ der Fusssohle darstellt. Die so erhaltenen Vorlagen werden dann in ein Gerät eingesetzt und zeilenweise in der XY-Ebene von einem Fühler abgetastet. Im Gleichlauf mit dieser Bewegung in der XY-Ebene des Fühlers wird eine Fräsvorrichtung über einen Schuheinlagen-Rohling bewegt. Die vom Fühler abgetastete
Höheninformation der Vorlage wird mechanisch auf die Fräsvorrichtung übertragen. Im Gleichlauf mit der Abtastung der Vorlage durch den Fühler wird so ebenfalls zeilenweise die Schuheinlage aus dem Rohling herausgefräst.The measuring device essentially consists of a large number of measuring pins which are pressed upwards under spring pressure. A foot is placed from above on this area covered with pins, whereby the pins are pressed down according to the shape of the sole of the foot. The pins are now fixed in this position by a clamping device, after which the surface formed by the upper ends of the pins represents a negative of the sole of the foot. The templates thus obtained are then inserted into a device and scanned line by line in the XY plane by a sensor. A milling device is moved over a blank shoe insert in synchronism with this movement in the XY plane of the sensor. The one sensed by the sensor Height information of the template is mechanically transferred to the milling device. In sync with the scanning of the template by the feeler, the shoe insert is also milled out line by line from the blank.
Diese bekannte Vorrichtung weist verschiedene Nachteile auf. Die Vorlage mit ihrer Vielzahl Stifte und der Klemmvorrichtung ist recht kompliziert. Unter anderem ist es nötig, dass die Stifte möglichst gleich gut laufen und unter gleichem Federdruck stehen, um an allen Messpunkten übereinstimmende Messbedingungen zu erhalten. Etwaige Fehler werden wegen der mechanischen Kopplung zur Fräseinrichtung direkt auf die Schuheinlage übertragen und müssen, soweit erkennbar, aufwendig manuell beseitigt werden.This known device has various disadvantages. The template with its large number of pins and the clamping device is quite complicated. Among other things, it is necessary that the pins run as well as possible and are under the same spring pressure in order to obtain matching measuring conditions at all measuring points. Any errors are transferred directly to the shoe insert due to the mechanical coupling to the milling device and, if recognizable, have to be eliminated laboriously by hand.
Die Vorlagen müssen in der fixierten Form in die Herstellungseinrichtung eingesetzt werden. Dies setzt voraus, dass der Messvorgang in räumlicher Nähe zur Herstellungseinrichtung erfolgt, um das Risiko einer Veränderung der Vorlagen während eines Transportes zu vermeiden.The templates must be inserted in the fixed form in the manufacturing facility. This presupposes that the measuring process takes place in close proximity to the manufacturing facility in order to avoid the risk of the templates being changed during transport.
Die Herstellung durch zeilenweises Ausfräsen birgt die Gefahr, dass jeweils am Ende einer Zeile, wenn der Fräser vom Material in das Freie übertritt, ein Ausbrechen des Rohmaterials erfolgt. Zeilenweise arbeitende Fräseinrichtungen weisen weiterhin den Nachteil auf, dass bei qualitativ hochwertiger Bearbeitung die Arbeit nur in einer Vorschubrichtung erfolgt und nach jedem Fräsen einer Zeile zunächst ein leerer Rücklauf der Fräseinrichtung eingeschaltet werden muss. Schliesslich besteht insbesondere auch die Gefahr, dass die zuletzt verbleibende Rippe des Rohlings am Rand der Einlagenform vom Fräser mitgerissen wird. Der dabei entstehende, eingerissene Rand der
Schuheinlage muss dann ebenfalls einer Nachbearbeitung unterzogen werden.Manufacturing by line-by-line milling harbors the risk that the raw material will break out at the end of a line when the milling cutter passes from the material into the open. Milling devices that work in rows also have the disadvantage that, in the case of high-quality machining, the work is carried out only in one feed direction and after each milling of a row, an empty return of the milling device must first be switched on. Finally, there is in particular the risk that the last remaining rib of the blank on the edge of the insert shape will be carried away by the milling cutter. The resulting, torn edge of the The shoe insert must then also be subjected to post-processing.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anlage zur Herstellung von Schuheinlagen anzugeben, bei der das Ergebnis der Vermessung der Fusssohle in einer leichter übertragbaren und verarbeitbaren Form anfällt und nach weitgehend automatischer Umsetzung der Steuerung einer Vorrichtung zur Herstellung von Schuheinlagen dient.An object of the present invention is to provide a system for the production of shoe insoles, in which the result of the measurement of the sole of the foot is obtained in a form which is easier to transfer and process and which, after largely automatic implementation, serves to control a device for the production of shoe insoles.
Eine andere Aufgabe besteht darin, eine Messvorrichtung anzugeben, die einen einfacheren Aufbau aufweist und bevorzugt das Messresultat in Form elektrischer Signale liefert.Another object is to provide a measuring device which has a simpler structure and preferably delivers the measurement result in the form of electrical signals.
Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von Schuheinlagen anzugeben, bei der mindestens einer der Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art vermieden wird.Another object of the present invention is to provide a device for the production of shoe insoles, in which at least one of the disadvantages of the known devices of this type is avoided.
Eine derartige Anlage ist im Anspruch 15 angegeben. Die für diese Anlage besonders geeigneten Einrichtungen zur Vermessung von Fusssohlen und zur Herstellung von Schuheinlagen bilden den Gegenstand der Ansprüche 1 bzw. 8. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.Such a system is specified in claim 15. The devices for measuring the soles of the feet and the production of shoe insoles, which are particularly suitable for this system, form the subject matter of claims 1 and 8, respectively. Preferred embodiments are specified in the respective dependent claims.
Demgemäss besteht die Anlage aus der erfindungsgemassen Messvorrichtung, der erfindungsgemassen Schuhsohlen- Herstellungsvorrichtung und einer Datenverarbeitungsanlage, die die von der Messeinrichtung gelieferten Daten in Steuerdaten für die Herstellungsvorrichtung umwandelt und dabei gegebenenfalls noch eine Nachbearbeitung erlaubt, z. B. Glätten oder auch orthopädische Korrekturen.
Die Messvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fusssohle zeilenweise durch einen oder mehrere, über die Fusssohle gleitende Sensoren abgetastet wird. Bevorzugt erfolgt ein einziger Durchgang z. B. von der Ferse zu den Zehen, wozu eine entsprechend grosse Anzahl Sensoren nebeneinander angeordnet ist.Accordingly, the system consists of the measuring device according to the invention, the shoe sole manufacturing device according to the invention and a data processing system which converts the data supplied by the measuring device into control data for the manufacturing device and, if necessary, also permits post-processing, e.g. B. smoothing or orthopedic corrections. The measuring device is characterized in that the sole of the foot is scanned line by line by one or more sensors which slide over the sole of the foot. Preferably, a single pass z. B. from the heel to the toes, for which purpose a correspondingly large number of sensors is arranged side by side.
Die Herstellungsvorrichtung arbeitet erfindungsgemäss im wesentlichen spiralförmig. Das beschriebene Problem der am Ende noch abzutragenden, dünnen Rippe reduziert sich dadurch auf einen zentralen, wenig kritischen Kegel.According to the invention, the manufacturing device operates essentially in a spiral shape. The described problem of the thin rib to be removed in the end is reduced to a central, less critical cone.
Die Erfindung soll weiter an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Figuren beschrieben werden.The invention will be further described using an exemplary embodiment with reference to figures.
Figur 1 eine isometrische Darstellung der ganzen HersteilungsVorrichtung,FIG. 1 shows an isometric representation of the entire manufacturing device,
Figur 2 eine isometrische Darstellung der eigentlichen Herstellungsvorrichtung,FIG. 2 shows an isometric representation of the actual manufacturing device,
Figur 3 eine isometrische Darstellung eines Sensors und seiner Umgebung,FIG. 3 shows an isometric representation of a sensor and its surroundings,
Figur 4 eine isometrische Darstellung mit Schnitt eines Stützmodells,FIG. 4 shows an isometric representation with a section of a support model,
Figur 5 eine vereinfachte Draufsicht mit angedeuteten Füssen,FIG. 5 shows a simplified top view with indicated feet,
Figur 6 eine isometrische Darstellung der elektromechanischen Funktion der Herstellungsvorrichtung,
Figur 7 eine isometrische Darstellung der elektromechanischen Funktion der Herstellungsvorrichtung,FIG. 6 shows an isometric representation of the electromechanical function of the manufacturing device, FIG. 7 shows an isometric representation of the electromechanical function of the manufacturing device,
Figur 8 eine isometrische Darstellung des Arbeitsablaufes,FIG. 8 is an isometric representation of the workflow,
Figur 9 eine Darstellung der Geometrie des Werkzeugeingriffes,FIG. 9 shows a representation of the geometry of the tool engagement,
Figur 10 eine isometrische Darstellung des Details derFigure 10 is an isometric view of the detail of the
Bearbeitung auf dem Rundtisch mit stumpfem Kegel als Abschluss,Machining on the rotary table with a blunt cone as a conclusion,
Figur 11 eine isometrische Darstellung der Bearbeitung von innen oder aussen, undFigure 11 is an isometric view of the processing from the inside or outside, and
Figur 12 Nachteile bei zeilenweiser geradliniger Bearbeitung auf einem Kreuztisch.Figure 12 Disadvantages of line-by-line machining on a cross table.
Die Aussenform der Messvorrichtung ergibt sich aus zwei seitlichen Kästen 1, 2, dem eigentlichen Messapparat, der zwischen ihnen liegt, und stirn- und rückseitigen Abdeckungen 3 bzw. 4.The external shape of the measuring device results from two side boxes 1, 2, the actual measuring device that lies between them, and front and rear covers 3 and 4.
Die einander zugewandten Wände der Kästen 1, 2 tragen den Messapparat, bestehend aus den im folgenden beschriebenen Funktionsgruppen Drahtseilgitter A und Sensoreinheit B.The mutually facing walls of boxes 1, 2 support the measuring apparatus, consisting of the functional groups wire rope grating A and sensor unit B described below.
Das Drahtseilgitter A besteht aus einer Spannachse 5, einer Umlenkachse 6, zwei Richtachsen 7, 8 und einem Drahtseil 9.The wire rope grating A consists of a tension axis 5, a deflection axis 6, two directional axes 7, 8 and a wire rope 9.
Umlenkachse 6 und die Richtachsen 7, 8 lagern mit ihren Endzapfen in Bohrungen in den Wänden der Kästen 1, 2. Die Spannachse 5 ist dort in Längslöchern aufgenommen und über
zwei Schrauben 10 gegenüber Rippen 11, 12 an den Kästen 1, 2 verstellbar.Deflection axis 6 and the alignment axes 7, 8 are supported with their end journals in bores in the walls of the boxes 1, 2. The tension axis 5 is received there in longitudinal holes and over two screws 10 opposite ribs 11, 12 on the boxes 1, 2 adjustable.
Die Verstellbarkeit dient dem Vorspannen des Drahtseils 9, welches in Spann- 5 und Umlenkachse 6 verankert, zu einem straffen Gitter gezogen wird. Die Richtachsen 7, 8 mit Einstichen profiliert, gewährleisten den parallelen Lauf der Trumme des Seils 9, so dass ein regelmässiges Gitterraster von Seiltrummen 9 und Zwischenräumen entsteht. Dieses Drahtseilgitter A bildet die Messplattform, auf welcher der zu messende Fuss mittig und Fusslängsachse zu Drahtseilachse fluchtend zu stehen kommt. Dabei wird der jeweils andere Fuss der Testperson auf einen der beiden Kästen 1, 2 nebenan gesetzt.The adjustability serves to pretension the wire rope 9, which is anchored in the tensioning axis 5 and the deflection axis 6, and is pulled into a tight grid. The straightening axes 7, 8, profiled with recesses, ensure the parallel running of the run of the rope 9, so that a regular grid pattern of rope runs 9 and spaces is created. This wire rope grating A forms the measuring platform on which the foot to be measured comes to be centered and the longitudinal axis of the foot is aligned with the wire rope axis. The other foot of the test person is placed on one of the two boxes 1, 2 next door.
Durch die Zwischenräume des Drahtseilgitters A vermessen Sensoren 13 Fussbettlängsschnitte.Through the interstices of the wire rope grating A, sensors measure 13 longitudinal footbed sections.
Die Sensoren 13 sind Bestandteil der darunterliegenden Sensoreinheit B, welche wie folgt arbeitet:The sensors 13 are part of the underlying sensor unit B, which operates as follows:
Ein Grundkörper 14, als Schlitten mit Kugelbüchsen 15 ausgebildet, auf zwei Führungsachsen 16, 17 laufend und von einem Zahnriemen 18 gezogen, trägt zwei Lagerplatten 19 mit einer Achse 20, auf der die vierundzwanzig Sensoren 13 drehbar gelagert sind.A base body 14, designed as a slide with ball bushings 15, running on two guide axes 16, 17 and pulled by a toothed belt 18, carries two bearing plates 19 with an axis 20 on which the twenty-four sensors 13 are rotatably mounted.
Die Sensoren 13, von Distanzstücken 21 distanziert, werden von Zugfedern 22 in die Arbeitslage gezogen. Die Zugfedern sind gegen eine Achse 23 vorgespannt. Zum Messen verbindet jeden einzelnen Sensor 13 ein Gestänge 24 mit einem Linearpotentiometer 25.The sensors 13, spaced from spacers 21, are pulled into the working position by tension springs 22. The tension springs are biased against an axis 23. To measure, each individual sensor 13 connects a linkage 24 to a linear potentiometer 25.
Die Führungsachsen 16, 17 werden an ihren Enden auf Winkeln 26, 27 verschraubt, die ihrerseits mit Schrauben und Muttern an die Kästen 1,2 montiert sind. Der eine der Winkel 26
trägt auch den Schrittmotor 28, der andere 27 das Umlenkrad 29 (siehe Figur 1) .The guide axes 16, 17 are screwed at their ends to angles 26, 27, which in turn are mounted on the boxes 1, 2 with screws and nuts. One of the angles 26 also carries the stepper motor 28, the other 27 the deflection wheel 29 (see Figure 1).
Zwei Hebel 30, 31, die mit zwei Stangen 32, 33 verbunden und durch Bolzen 34, 35 in Stehlagern 36, 37 schwenkbar sind, werden in den beiden Endlagen von Rollen 38, 39 umgelenkt und versenken dadurch während des Leerhubes des Sensorsystems B die Sensoren 13. Die Rollen 38, 39 sind mit Schrauben auf einer der beiden Kastenwände 2 montiert.Two levers 30, 31, which are connected to two rods 32, 33 and can be pivoted by bolts 34, 35 in pillow blocks 36, 37, are deflected in the two end positions by rollers 38, 39 and thereby sink the sensors during the idle stroke of sensor system B. 13. The rollers 38, 39 are mounted with screws on one of the two box walls 2.
Zieht der Schrittmotor 28 das Sensorsystem B von der Ferse 41 her unter dem Fuss durch bis über die Zehen 43 hinaus, zeichnet jeder Sensor 13 das Fussprofil seines Schnittes auf dem Längspotentiometer 25 ab. Die Messdaten werden zum Schrittmotor 28 synchron getaktet ausgelesen und analog - digital gewandelt. Der jeweils andere Fuss 44 wird auf einen der Kästen 1 oder 2 gestellt.If the stepper motor 28 pulls the sensor system B from the heel 41 under the foot through to the toes 43, each sensor 13 records the foot profile of its cut on the longitudinal potentiometer 25. The measurement data are read out synchronously with the stepper motor 28 and converted from analog to digital. The other foot 44 is placed on one of the boxes 1 or 2.
Der Apparat legt die Topographie eines Fusses in Form der Schnitte in einem File ab.The device stores the topography of a foot in the form of the cuts in a file.
Die Füsse können mit nach unten offenen, dünnwandigen Stützmodellen 40 zur Messung orthopädisch korrigiert hingestellt werden. Die Sensoren 13 erfassen auch die Innenform der Stützmodelle 40 und lesen die Korrektur mit ein.The feet can be placed orthopedically corrected for measurement with thin-walled support models 40 which are open at the bottom. The sensors 13 also detect the inner shape of the support models 40 and read in the correction.
Denkbar sind u. a. andere als die angegebenen elektromechanischen Sensoren, z. B. berührungslose, bei denen die Messung durch Lichtreflexion oder durch Schall erfolgt, und/oder andersartige Umsetzer der Höhenwerte in elektrische Signale, z. B. durch berührungslos arbeitende, inkrementell oder absolut messende, nach induktivem, optischem, oder kapazitiven Prinzip arbeitende.
Denkbar ist auch, eine geringe Anzahl, im Extremfall nur einen Sensor vorzusehen, der bzw. die dann mehrfach die Messstrecken durchlaufen und dabei jeweils eine andere Zeile auf der Fusssohle abtasten.Conceivable are other than the specified electromechanical sensors such. B. contactless, in which the measurement is carried out by light reflection or by sound, and / or other type of converter of the height values into electrical signals, for. B. by contactless working, incremental or absolute measuring, working on inductive, optical, or capacitive principle. It is also conceivable to provide a small number, in the extreme case only one sensor, which then pass through the measurement sections several times and in each case scan a different line on the sole of the foot.
Denkbar ist auch, anstelle von Drähten 9 Stränge aus anderem Material, oder auch stärkere Stäbe für das Gitter A zu verwenden.It is also conceivable to use 9 strands of different material instead of wires, or also stronger rods for the grid A.
Die von der Messvorrichtung gelieferten Messwerte, die zunächst noch analog vorliegen, werden von einer Datenverarbeitungsanlage (nicht dargestellt) aufgenommen und in Steuerdaten für die nachfolgend beschriebene Herstellungsvorrichtung umgerechnet. Für diese Datenverarbeitungsanlage können an sich bekannteThe measured values supplied by the measuring device, which are initially still analog, are recorded by a data processing system (not shown) and converted into control data for the manufacturing device described below. Known for this data processing system
Standardkomponenten eingesetzt werden, wie A/D-Wandler und Kleinrechnern (PCs) . Im einfachsten Fall wird hierzu ein marktgängiger Kleinrechner mit ebenfalls marktüblichen Schnittstellen-Karten für Messwerterfassung und Maschinensteuerung verwendet. Denkbar ist es auch, eine Verarbeitungsanlage mit der Messvorrichtung zu verbinden, wobei die Daten auf einem portablen Datenträger gespeichert werden. Auf einer entsprechend ausgerüsteten Steuerung, die mit der Herstellungsvorrichtung verbunden ist, werden diese Daten eingelesen. Auf der einen oder anderen Anlage werden die nötigen Umrechnungen und gegebenenfalls Nachbearbeitungen der Daten vorgenommen. Statt eines portablen Datenträgers kann auch eine irgendwie geartete Datenübertragung stattfinden.Standard components are used, such as A / D converters and small computers (PCs). In the simplest case, a commercially available small computer with standard interface cards for measured value acquisition and machine control is used for this. It is also conceivable to connect a processing system to the measuring device, the data being stored on a portable data carrier. This data is read in on a suitably equipped control which is connected to the manufacturing device. The necessary conversions and possibly post-processing of the data are carried out on one or the other system. Instead of a portable data carrier, any type of data transmission can also take place.
Zusätzlich zur reinen Umrechnung der Messwerte in die Steuerinformationen für die Herstellungsvorrichtung kann auch mit an sich bekannten Programmen eine visuelle Kontrolle auf einem Bildschirm, eine Nachbearbeitung im Sinne orthopädischer Korrekturen des Fussbettes und/oder
Glättung oder anderweitige, sinnvolle Datenmanipulationen erfolgen.In addition to the mere conversion of the measured values into the control information for the production device, programs known per se can also be used to carry out a visual check on a screen, post-processing in the sense of orthopedic corrections of the footbed and / or Smoothing or other meaningful data manipulation.
Die Herstellungsvorrichtung für die Schuheinlagen ist in den Figuren 6 bis 12 dargestellt.The manufacturing device for the shoe insoles is shown in FIGS. 6 to 12.
Der Maschinenständer, bestehend aus einem Sockel 101 und zwei turmartigen Aufbauten 102, 103, ist durch vier Abdeckungen 104, 105, 106, 107 geschraubt verschlossen und nimmt die FunktionsgruppenThe machine stand, consisting of a base 101 and two tower-like structures 102, 103, is screwed closed by four covers 104, 105, 106, 107 and takes the functional groups
- Rundtisch mit Antrieb C- rotary table with drive C
- Radiale Achse mit Antrieb D und- Radial axis with drive D and
- Interpolationsachse mit Antrieb E geschraubt auf.- Interpolation axis with drive E screwed on.
Ausserdem trägt die Abdeckung 106 ein Feld Bedientasten 108 und hinter der Abdeckung 105 verbirgt sich der Kasten mit der elektrischen Steuerung 109.In addition, the cover 106 carries a field of control buttons 108 and behind the cover 105 the box with the electrical control 109 is hidden.
Der Rundtisch mit Antrieb C wird von einem zweistufigenThe rotary table with drive C is a two-stage
Zahnriementrieb angetrieben. Ein Schrittmotor 110, der auf einem Trägerwinkel 111, gegenüber dem Sockel 101 verschraubt ist, treibt mit dem Antriebsrad 112 den Zahnriemen 113 der ersten Übersetzungsstufe. Getrieben wird ein zweistufiges Zwischenrad 114, das auf einem festen Lagerzapfen 115 läuft. Der Lagerzapfen 115 ist über seinen Flansch im Aufbau 103 verschraubt. Das Zwischenrad 114 wird axial von einem Stellring 116 gehalten. In der zweiten Getriebestufe verbindet der Zahnriemen 117 das Zwischenrad 114 mit dem Antriebsrad 118 der Rundtischwelle 119.Belt drive driven. A stepper motor 110, which is screwed onto a support bracket 111, opposite the base 101, drives the toothed belt 113 of the first transmission stage with the drive wheel 112. A two-stage intermediate gear 114 is driven, which runs on a fixed bearing journal 115. The bearing journal 115 is screwed into its structure 103 via its flange. The intermediate wheel 114 is held axially by an adjusting ring 116. In the second gear stage, the toothed belt 117 connects the idler gear 114 to the drive gear 118 of the rotary table shaft 119.
Zwei Kugellager 120 tragen die Rundtischwelle 119 im Aufbau 103. Sie ist als Hohlwelle ausgeführt und besitzt am vorderen Ende einen Planflansch 121, auf welchen man den Rundtisch 122 auflegt, indem man ihn durch sein Zentralloch
170 über eine Scheibe mit Innengewinde 123 setzt, die durch eine Spindel mit Sterngriff 124 gespannt werden kann.Two ball bearings 120 support the rotary table shaft 119 in the structure 103. It is designed as a hollow shaft and has a flat flange 121 at the front end, on which the rotary table 122 is placed by passing it through its central hole 170 over a washer with an internal thread 123, which can be clamped by a spindle with a star grip 124.
Den Rundtisch 122 stützt im Arbeitsbereich eine Stützrolle 125 mit ihrem Träger 126, der aussen auf den Aufbau 103 montiert ist. Der gleiche Träger 126 nimmt auch einen Sensor 127 auf, der der Indexierung des Winkels des Rundtisches 122 mittels eines Loches 171 in diesem dient.The rotary table 122 is supported in the work area by a support roller 125 with its support 126, which is mounted on the structure 103 on the outside. The same carrier 126 also receives a sensor 127, which is used to index the angle of the rotary table 122 by means of a hole 171 in it.
Die radiale Achse mit Antrieb D wird von einem Schrittmotor 128, über einen Trägerwinkel 129 mit Schrauben am Sockel 101 befestigt, angetrieben. Der Antriebsmechanismus besteht aus Trapezgewindespindel 130 und Mutter 131. Erstere ist auf der Motorwelle verstiftet und wird von einem Axiallager 132 auf der Motorstirn gestützt, letztere ist an einem Schlitten 133 verschraubt, der die radiale Bewegung führt.The radial axis with drive D is driven by a stepper motor 128, which is fastened to the base 101 with screws via a support bracket 129. The drive mechanism consists of a trapezoidal screw 130 and nut 131. The former is pinned to the motor shaft and is supported by an axial bearing 132 on the motor face, the latter is screwed to a slide 133 which guides the radial movement.
Der Schlitten 133 läuft mittels Gleitlagern 134 auf zwei Führungswellen 135, 136, die an Rippen im Maschinensockel 101 verschraubt sind, und trägt auf einem Standrohr 137 den Schrittmotor 138, welcher die Interpolationsache E antreibt. Die radiale Lage des Bearbeitungswerkzeuges wird an einen Endschalter 39 durch den Schlitten 33 indexiert.The slide 133 runs by means of slide bearings 134 on two guide shafts 135, 136, which are screwed to ribs in the machine base 101, and carries the stepper motor 138, which drives the interpolation axis E, on a standpipe 137. The radial position of the machining tool is indexed to a limit switch 39 by the slide 33.
Die Interpolationsache mit Antrieb E besteht aus einer Wippe 140, die auf der einen der Führungswellen 135, 136 in Gleitlagern 134 schwenkbar gelagert ist und zwischen den Lagerplatten 133a des Schlittens 133 axial geführt wird. Auf dem unteren Ende trägt die Wippe 140 eine Plattform, auf welcher der Spindelantriebsmotor 141 angebracht ist.The interpolation axis with drive E consists of a rocker 140 which is pivotably mounted on one of the guide shafts 135, 136 in slide bearings 134 and is axially guided between the bearing plates 133a of the slide 133. At the lower end, the rocker 140 carries a platform on which the spindle drive motor 141 is mounted.
Auf der Welle des Motors 141 ist eine Flachriemenscheibe 142 montiert, die über einem Flachriemen 143 das Riemenrad 144 auf der Werkzeugspindel 145 treibt. Die Werkzeugspindel 145 ist hohl und auf zwei Kugellagern im Spindelgehäuse 146
gelagert, welches auf einer Plattform 140a auf der Wippe 140 mit zwei Schrauben 147 befestigt wird. Die Werkzeugspindel 145 nimmt in einer Fassung an ihrer Stirn das Bearbeitungswerkzeug 148, einen zylindrischen Hartmetallschleifkörper mit kugeliger Stirn, auf, der durch eine Schraube 149 in die Spindel 145 gezogen wird.A flat belt pulley 142 is mounted on the shaft of the motor 141 and drives the belt wheel 144 on the tool spindle 145 via a flat belt 143. The tool spindle 145 is hollow and on two ball bearings in the spindle housing 146 stored, which is attached to a platform 140a on the rocker 140 with two screws 147. The tool spindle 145 receives the machining tool 148, a cylindrical hard metal grinding body with a spherical end, on its forehead, which is pulled into the spindle 145 by a screw 149.
Der Schrittmotor 138, über ein Gabelstück 150 am Standrohr 137 des Schlittens 133 mittels einer Achsschraube 151 schwenkbar verschraubt und stirnseitig mit einem Axiallager 152 versehen, dreht die auf seiner Welle verstiftete Trapezgewindespindel 153, die ihrerseits eine schwenkbare Mutter bewegt, die in den Lagern 154 in der Wippe 140 schwenkbar gelagert ist.The stepper motor 138, pivotably screwed to the standpipe 137 of the slide 133 by means of an axle screw 151 via a fork piece 150 and provided with a thrust bearing 152 on the end face, rotates the trapezoidal threaded spindle 153 pinned on its shaft, which in turn moves a pivotable nut which in the bearings 154 in the rocker 140 is pivotally mounted.
Das Gabelstück 150 auf dem Standrohr 137 trägt den Endschalter 155, welcher die Lage der Wippe 140 und damit der Interpolationsache E indexiert.The fork piece 150 on the standpipe 137 carries the limit switch 155, which indexes the position of the rocker 140 and thus the interpolation factor E.
Der Rundtisch 122 kann zum Beschicken der Rohlinge auf einfache Weise von der Maschine auf einen Arbeitstisch genommen werden. Die Rohlinge 156 werden auf die Markierungen für die entsprechenden Einlagegrössen am Rundtisch 122 mittels doppelseitigem Klebband fixiert. Danach wird der Rundtisch 122 in die Maschine eingesetzt und mittels Spindel 124, Scheibe 123, festgezogen.The round table 122 can be easily removed from the machine onto a work table for loading the blanks. The blanks 156 are fixed on the markings for the corresponding insert sizes on the rotary table 122 by means of double-sided adhesive tape. The rotary table 122 is then inserted into the machine and tightened by means of a spindle 124, disk 123.
Ein File mit den Topographien zweier Füsse wird über eine Datenschnittstelle in die Steuerung geladen.A file with the topographies of two feet is loaded into the controller via a data interface.
Startet man den Arbeitsprozess, so werden zuerst alle Achsen genullt, worauf die Steuerung 109 zuerst den Spindelmotor 141, danach den Rundtisch 122 und schliesslich die radiale Achse D in Betrieb setzt.
Während sich der Rundtisch C mit den beiden Rohlingen 56 langsam dreht (Pfeil 157), läuft gleichzeitig die radiale Achse D von der Peripherie 159 des Rundtisches 122 langsam dessen Zentrum 160 entgegen: Der Bearbeitungsprozess beschreibt auf dem Rundtisch C eine Spirale (ähnlich der Arbeitsweise eines Plattenspielers).If you start the work process, all axes are zeroed first, whereupon the controller 109 first starts the spindle motor 141, then the rotary table 122 and finally the radial axis D. While the rotary table C with the two blanks 56 rotates slowly (arrow 157), at the same time the radial axis D runs slowly from the periphery 159 of the rotary table 122 towards its center 160: the machining process describes a spiral on the rotary table C (similar to the way one works Turntable).
Sobald die Bahn des Werkzeuges die Geometrie der Fussbetttopographien tangiert, fängt die Interpolations- Achse E an, die vorgegebene Fussbettung in die Rohlinge 156 einzuarbeiten.As soon as the path of the tool affects the geometry of the footbed topographies, the interpolation axis E begins to incorporate the specified footbed into the blanks 156.
Damit das Bearbeitungswerkzeug 148 die Rohlinge 156 nicht vom Rundtisch 122 herunter zu reissen vermag, ist die Achse der Spindel 145 mit einem Winkel 161 von mindestens 15° zur Rundtischachse geneigt, so dass die zylindrische Partie des Bearbeitungswerkzeuges 148 die Rohlinge 156 durch eine Kraftkomponente 162 des Spandruckes 172 auf den Rundtisch 122 drückt.So that the machining tool 148 is unable to tear the blanks 156 off the rotary table 122, the axis of the spindle 145 is inclined at an angle 161 of at least 15 ° to the rotary table axis, so that the cylindrical portion of the machining tool 148 causes the blanks 156 to be driven by a force component 162 of the Chip pressure 172 presses on the rotary table 122.
Die Bearbeitung kann je nach Eignung des Materials der Rohlinge 156 im Gleich- 157 oder Gegenlauf 158 von Vorschub und Werkzeugdrehrichtung erfolgen.Depending on the suitability of the material of the blanks 156, the machining can be carried out in the same direction 157 or in the opposite direction 158 of the feed and tool rotation direction.
Am Ende des Arbeitsprozesses wird die im allgemeinen höchste Stelle des Rohlingspaares 156, der stumpfe Kegel 163, gebildet aus den beiden Fussgewölben, bearbeitet, so dass wegen der geringen Spantiefe auch eine geringe Neigung zum Hineinreissen des Materials besteht. Ausserdem bildet die letzte zu bearbeitende Partie eine Bogen 164 und ist damit auch stabiler auf dem Rohling 156 als ein gerader Streifen 165 bei einer zeilenweisen geradlinigen Bearbeitung auf einem Kreuztisch 166.
Das Bearbeiten auf dem Rundtisch erlaubt aber auch Arbeitsprozesse von innen 167 oder aussen 159 beginnend.At the end of the working process, the generally highest point of the pair of blanks 156, the blunt cone 163, formed from the two foot arches, is machined, so that, because of the small depth of cut, there is also a slight tendency to tear the material. In addition, the last batch to be machined forms an arc 164 and is therefore also more stable on the blank 156 than a straight strip 165 in the case of linear rectilinear machining on a cross table 166. Working on the rotary table also allows work processes to begin from inside 167 or outside 159.
Denkbar ist es auch, das Werkzeug spiralförmig zu bewegen und die Rohlinge auf einem ruhenden Tisch zu behalten. Die spiralförmige Bewegung könnte auch durch Kombination von zwei linearen Bewegungen realisiert werden, die bevorzugt senkrecht zueinander gerichtet sind. Dabei könnte auch die Bewegung von Werkzeug und die andere vom Tisch angepasst werden.It is also conceivable to move the tool spirally and to keep the blanks on a table at rest. The spiral movement could also be realized by combining two linear movements, which are preferably directed perpendicular to one another. The movement of tools and the other of the table could also be adjusted.
Aus der vorangehenden Beschreibung derFrom the previous description of the
Herstellungsvorrichtung ergibt sich auch der Vorteil, dass nun zwei Schuheinlagen in einem Vorgang anstatt einer einzigen Schuheinlage gefertigt werden können.Manufacturing device also has the advantage that two shoe inserts can now be produced in one operation instead of a single shoe insert.
Die vorangehende Beschreibung macht dem Fachmann Abwandlungen der Erfindung zugänglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
The foregoing description makes modifications to the invention available to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.