一种鞋子模拟试穿试验设备的制作方法

文档序号:30742931发布日期:2022-07-13 06:36阅读:101来源:国知局
一种鞋子模拟试穿试验设备的制作方法

1.本技术涉及鞋品性能测试设备技术领域,具体涉及一种鞋子模拟试穿试验设备。


背景技术:

2.在鞋子制造领域,成鞋的耐用性(包括耐弯折、耐磨、鞋帮面耐拉扯等性能)是用于检测成鞋品质的重要指标。目前行业内,成鞋的疲劳测试往往通过真人试穿实现,该方式存在试穿周期长、时效性难以保证、影响产品上市的问题,此外,还存在由于试穿人员不同而导致测试结果差异较大的问题。
3.为此,国内外出现了采用测试设备来对鞋子的耐用性进行测试的行业标准,然而现有的无论是国内的还是国外的测试设备,均存在有以下方面的不足:一、用于穿鞋的鞋楦由硬质pvc材料制成,其表面较为坚硬,因而无法形成良好的弯折和挤压效果,对人体行走或跑步等行为的模拟效果欠佳;二、为了实现弯折,现有的该测试设备所使用的鞋楦均存在需要在脚面开设较大的凹槽的情况,因而整只鞋楦的饱满度不够且不具有完整的脚趾部分和脚踝部分,因此,测试时,其无法准确地模拟人行走或跑步等行为下对鞋帮面不同位置的挤压和拉扯现象,也就无法准确地获得鞋子的耐用性测试结构;三、现有的测试设备在测试时,鞋头往往是被压制住的,而鞋后跟是自由的,鞋子对应人体足部前掌部分的自由度不足,因此,也就无法很好地反应鞋子发生踩踏时的受力情况。
4.此外,现有技术中还出现有采用机械腿的结构来模拟人体步态行为的测试设备,该些测试设备普遍存在体积庞大、占地面积大、结构复杂、成本高和测试效果低等问题,此外,该些测试设备中部分还存在有机械腿灵活度有限、步态模拟效果不佳、成鞋受力情况模拟效果欠佳和设备损耗大等问题,具体如申请号为202011018685.4的整鞋步态仿真设备,该设备中,机器人的前臂及连接部用于仿真人体的大腿功能部分,腿部支撑部件用于仿真人体的小腿功能部分,楦头则用于仿真人体的足部,结构上,腿部支撑部件的两端分别与连接部和楦头直接连接且未设置有用于模拟关节功能的转动结构,因此,机器人的整个腿部及足部始终处于同一直线上,腿部和足部在相对姿态保持不动的状态下通过绕同一支点转动完成步态模拟,过程中,当腿部带动足部落地之后,足部无法在落地点直接完成后跟抬起及前掌下蹬的动作,而只能相对地面仿真模块逐渐向后移动至腿部处于竖直状态之后,再继续相对地面仿真模块滑动才能实现鞋子鞋帮面的弯折,该运动过程所达到的鞋子的摩擦效果和弯折效果与人体实际行走或跑步时鞋子形成的摩擦效果和弯折效果的差异极大,且腿部和足部所需活动的范围极大(也是该专利申请将地面仿真模块设置成可移动的原因),因此,该设备无法真实地模拟人体行走或跑步时鞋子踩踏地面和自由弯折的状态,也就无法实现如人体真脚在活动时对鞋子材料产生的挤压和拉扯感,因而测试结果的准确性也就有待商榷;此外,该设备中机械腿下踩时的力度往往较大,因此,鞋子和楦头的负重较大,使用寿命较低,而通过在腿部和足部设置弹性减震部件虽然能够起到一定的缓冲效果,但设备和材料的损耗仍然较大,生产成本和维护成本均难以得到控制。


技术实现要素:

5.本技术的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题,提供一种鞋子模拟试穿试验设备,其能够可靠地模拟真人行走或跑步时前掌弯曲和蹬伸的状态,并获得可靠的成鞋在行走或跑步时的耐磨性、耐弯折性和耐拉扯性能测试,其结构简单、设备成本低且测试效率高。
6.为达成上述目的,采用如下技术方案:
7.一种鞋子模拟试穿试验设备,包括:机体,其设有踩踏面;驱动机构,其安装于所述机体且具有适于沿第一方向往复活动的输出端;所述第一方向与所述踩踏面垂直;仿真脚模,其外形与人体足部外形匹配,其固接于所述驱动机构的输出端且脚底一侧朝向所述踩踏面,其适于由所述驱动机构带动活动并踩踏或远离所述踩踏面;所述仿真脚模的长度方向相对所述踩踏面倾斜且其脚趾尖朝向所述踩踏面;所述仿真脚模沿其长度方向设有依次相接的本体部和脚趾部;所述本体部对应于人体足部从脚后跟至跖趾关节的部分且具有抗弯能力;所述脚趾部由柔性材料制成,其对应于人体足部的脚趾部分,其适于踩踏所述踩踏面并相对所述本体部弯折。
8.进一步地,所述仿真脚模的长度方向与所述踩踏面的夹角为0-80
°

9.进一步地,所述驱动机构具有角度调节结构;所述仿真脚模适于通过所述角度调节结构调整角度并改变其长度方向与所述踩踏面的夹角。
10.进一步地,所述仿真脚模与所述驱动机构的输出端可拆卸地固接,其适于根据待测成鞋的尺码和鞋型进行更换。
11.进一步地,所述仿真脚模包括硅胶件和金属保持件;所述硅胶件的外形匹配于人体足部,其包括连为一体的足踝和足本体;所述金属保持件包括底板和连接柱;所述底板包覆于所述足本体内,且其自所述足本体的后跟部分延伸至所述足本体用于对应人体足部的跖趾关节部分;所述连接柱的一端与所述底板固接,其另一端伸出所述足踝顶端且与所述驱动机构的输出端固接;所述硅胶件位于所述底板前端的部分构成了所述脚趾部,其剩余的部分与所述金属保持件共同构成了所述本体部。
12.进一步地,所述足本体用于对应于人体跖趾关节部分的底面开设有直线型沟槽;所述沟槽相对所述足本体的宽度方向倾斜延伸,所述沟槽的中线位于所述足本体外侧的一端与所述足本体脚后跟之间的距离为所述足本体总长的62-64%,所述沟槽的中线位于所述足本体内侧的一端与所述足本体脚后跟之间的距离为所述足本体总长的71-73%。
13.进一步地,所述沟槽的宽度为4.5-5.5mm,深度为9-11mm。
14.进一步地,所述硅胶件的表层硬度为17a-23a。
15.进一步地,所述驱动机构包括驱动件和所述角度调节结构;所述驱动件装设于所述机体,其具有适于沿所述第一方向往复活动的驱动端;所述角度调节结构构成了所述驱动机构的输出端,其包括固定件和旋转件;所述固定件与所述驱动件的驱动端固接,其设有与所述第一方向垂直的枢轴和绕所述枢轴设置的圆弧形的定位孔;所述旋转件的一端朝向所述踩踏面且供所述仿真脚模固接,其另一端与所述枢轴转动连接且设有与所述定位孔配合插接的定位部;所述定位部适于于所述定位孔内的不同位置固定。
16.进一步地,所述驱动件为丝杆步进电机、直线电机或磁悬浮电机。
17.进一步地,还包括控制器;所述控制器安装于所述机体,其与所述驱动机构电性连
接以控制所述驱动机构以预设速度和预设行程运行。
18.进一步地,还包括压力传感器;所述压力传感器对应所述踩踏面设置,其与所述控制器电性连接,用于检测所述踩踏面接受所述仿真脚模踩踏时的力度值;所述控制器适于基于所述压力传感器检测的力度值,控制所述驱动机构沿所述第一方向的运动范围,以使所述压力传感器检测的力度之达到预设压力值。
19.进一步地,所述机体包括机柜和仿真地板;所述仿真地板可拆卸地与所述机柜固接,其表面构成了所述踩踏面;所述仿真地板适于根据测试需求进行更换以获得表面特征不同的所述踩踏面;所述压力传感器装设于所述仿真地板下方。
20.进一步地,所述机柜设有气候室;所述气候室设有温度调节器、湿度调节器、风力发生器、紫外线发生器和雨雾发生器;所述驱动机构的输出端、所述仿真脚模和所述仿真地板均位于所述气候室内;所述控制器还适于根据预设值分别控制所述温度调节器、所述湿度调节器、所述风力发生器、所述紫外线发生器和所述雨雾发生器运行。
21.进一步地,所述机体还设有与所述控制器电性连接的操作面板。
22.相对于现有技术,上述方案具有的如下有益效果:
23.1.本技术中,仿真脚模的外形与人体足部外形匹配,其形状饱满,因此能够可靠地模拟足部在行走或跑步过程中由于弯折造成的对成鞋进行挤压的情况,以有效地识别成鞋材料的耐用性,该仿真脚模中,本体部具有良好的抗弯能力,其仿真了人体足部脚后跟部分至跖趾关节部分内有跗骨和跖骨等支撑而无法弯折的特性,脚趾部由柔性材料制成,其相接于本体部的前端且能够相对本体部弯折,其用于仿真人体足部位于跖趾关节前侧的脚趾部分;当需要测试成鞋的疲劳特性时,在仿真脚模外套设上袜子和待测成鞋,开启驱动机构,通过驱动机构带动仿真脚模及成鞋从踩踏至踩踏面和从踩踏面远离的状态下不断切换,实现测试,测试设备的结构简单、成本低、占用空间小,且由于只需控制驱动机构沿单一方向往复运动即可,因此测试的效率极高,能够大大缩短新产品的疲劳性的测试周期,保证产品上市时间;具体地,本技术的测试原理为,当仿真脚模及待测成鞋朝向踩踏面活动时,由于仿真脚模的长度方向相对踩踏面倾斜且其脚趾尖朝向踩踏面,因此,待测成鞋对应仿真脚模脚趾部的部分先接触踩踏面并逐渐相对其用于对应本体部的部分弯折,实现对真人行走或跑步时后跟相对地面抬起和下蹬时成鞋的弯折情况和鞋帮面各个位置受力情况(弯折、压缩、拉伸和挤压等受力情况)的模拟,而由于真人在行走或跑步时成鞋受力现象最显著的时候在足部后跟抬起及足部脚趾部分下蹬的时候,即人体足部弯折的时候成鞋受力情况最显著,因此,本技术的测试设备中,将仿真脚模设置为脚趾尖朝下的形态,以在踩踏时直接形成脚趾部下蹬和本体部后跟抬起的姿态,足够达成模拟效果及满足待测成鞋由于弯折造成的疲劳性测试需求。
24.仿真脚模的脚趾部朝向踩踏面运动的过程中,脚趾部会相对踩踏面形成朝前的滑移,该滑移过程中,待测成鞋相对踩踏面形成的位移和摩擦力度与真人在行走或跑步时前脚掌下蹬之后抬起时相对地面形成的位移和摩擦力度值相仿,因此,本技术提供的测试设备还能够模拟成鞋鞋底与地面的摩擦作用,因而也就能够实现对待测成鞋鞋底耐磨性的测试。
25.本技术另一个突出的优势在于,由于仿真脚模的脚趾部由柔性材料制成,其在具有良好的弯折特性的同时,还具有一定的缓冲能力,当驱动机构带动仿真脚模及待测成鞋
下踩的过程中,脚趾部对驱动机构和待测成鞋形成缓冲效果,从而能够防止驱动机构和待测成鞋受损,提升测试设备的使用寿命以及待测成鞋的测试准确度。
26.2.本技术中,仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角为0-80
°
,仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角大小由人体活动状态(行走或跑步等)、待测成鞋的尺码及款式设计等因素决定,如,鞋子模拟试穿试验设备用于模拟人体行走时所对应的仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角相对模拟人体跑步时所对应的仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角要小;尺码较小的待测成鞋所对应的仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角相较于尺码较大的待测成鞋所对应的仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角要小;脚尖部分较翘的待测成鞋所对应的仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角相较于脚尖部分较平的待测成鞋所对应的仿真脚模的长度方向与踩踏面的夹角要小。
27.3.本技术中,角度调节结构的设置,使得仿真脚模相对踩踏面的夹角可调,从而能够实现对不同功能、不同尺码或不同款式的待测成鞋的耐疲劳性进行测试,此外,还保证了可基于同一待测成鞋的不同弯折程度的情况进行测试,以更全面地获得成鞋的耐疲劳特性。
28.4.本技术中,仿真脚模与驱动机构的输出端可拆卸地固接,因此,其可根据待测成鞋的尺码进行更换,以实现对不同尺码和不同鞋型的产品进行测试。
29.5.本技术中,仿真脚模由硅胶件和金属保持件支撑构成,硅胶件能够方便成型并仿真人体足部外形及人体皮肤状态,金属保持件既能够起到仿真人体足部骨骼的作用,还能够与驱动机构进行可靠连接,并保证不损伤硅胶件的外形。
30.6.本技术中,足本体用于对应人体跖趾关节部分的底面开设有沟槽,沟槽的设置,定位了仿真脚模的弯折边界,从而确定待测成鞋的弯折位置,保证测试结果的准确性。
31.7.本技术中,沟槽的宽度为4.5-5.5mm,深度为9-11mm,其在不影响仿真脚模饱满度的同时,确保能够可靠地定义出弯折边界。
32.8.本技术中,硅胶件的表层硬度为17a-23a,耐磨效果佳,使用寿命长。
33.9.本技术中,驱动机构包括驱动件和角度调节结构,驱动件可为丝杆步进电机、直线电机或磁悬浮电机,结构简单、动力提供功能可靠;角度调节结构包括固定件和旋转件,固定件构成了与驱动件的驱动端固接的转盘,旋转件可相对该转盘转动及定位,从而实现对仿真脚模的角度进行调节的目的,结构简单,成本低。
34.10.本技术中,控制器的设置,使得测试设备的自动化程度更高。
35.11.本技术中,压力传感器对应踩踏面配置且与控制器电性连接,控制器适于基于压力传感器传输的信号控制驱动机构运行,以在测试时保证驱动机构带动仿真脚模及待测成鞋下踩的力度能够匹配于真人活动时的下踩力度,以进一步提升测试结果的准确性。
36.12.本技术中,仿真地板可进行更换,也即,本技术的测试设备可模拟不同的活动环境,如水泥地面、瓷砖地面或塑胶地面等,因此,待测成鞋可基于其真实的应用场景进行疲劳测试,提升测试的准确性。
37.13.本技术中,机柜设有气候室,气候室可通过控制器控制温度、湿度、风力、紫外线和雨雾形成程度,从而使得待测成鞋还可基于不同的使用环境进行疲劳测试,以进一步提升测试的准确性。
38.14.本技术中,操作面板的设置,方便测试人员对测试设备进行控制和监控。
附图说明
39.为了更清楚地说明实施例的技术方案,下面简要介绍所需要使用的附图:
40.图1为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例柜门关闭状态下的结构示意图;
41.图2为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例柜门开启状态下的结构示意图;
42.图3为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中角度调节结构、仿真脚模、仿真地板和压力传感器的结构示意图一;
43.图4为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中角度调节结构、仿真脚模、仿真地板和压力传感器的结构示意图二;
44.图5为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中仿真脚模的结构示意图;
45.图6为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中仿真脚模透视状态下的结构示意图;
46.图7为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中仿真脚模底面的结构示意图;
47.图8为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中底板的结构示意图;
48.图9为本技术鞋子模拟试穿试验设备实施例中连接柱的结构示意图。
49.主要附图标记说明:
50.机体1;机柜11;气候室111;柜门1111;操作面板112;仿真地板12;踩踏面121;
51.驱动机构2;驱动件21;角度调节结构22;固定件221;固定板2211;安装板2212;定位孔2212a;角度刻度2212b;旋转件222;连接架2221;螺柱2221a;安装架2222;第一板2222a;第二板2222b;连接组件2222b;
52.仿真脚模3;本体部30a;脚趾部30b;硅胶件31;足踝311;足本体312;沟槽3121;金属保持件32;底板321;连接柱322;
53.压力传感器4。
具体实施方式
54.权利要求书和说明书中,除非另有限定,术语“第一”、“第二”或“第三”等,都是为了区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
55.权利要求书和说明书中,除非另有限定,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系,且仅是为了便于简化描述,而不是暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作。
56.权利要求书和说明书中,除非另有限定,术语“固接”或“固定连接”,应作广义理解,即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式,也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
57.权利要求书和说明书中,除非另有限定,术语“包括”、“具有”以及它们的变形,意为“包含但不限于”。
58.下面将结合附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
59.参见图1至图9,图1至图9示出了本实施例的鞋子模拟试穿试验设备。如图1至图9所示,本实施例提供的成鞋疲劳测试包括机体1、驱动机构2、仿真脚模3、控制器(图中未示出)和压力传感器4。
60.其中,机体1设有踩踏面121、气候室111和操作面板112。
61.具体地,如图1和图2所示,机体1包括机柜11和仿真地板12。
62.机柜11的顶部用于供驱动机构2、控制器和线路等安装,且机柜11顶部的前侧还设有操作面板112;操作面板112与控制器电性连接,其用于显示测试设备的工作状态以及提供人机交互界面以实现对控制器进行操控以及对测试过程中的元器件参数进行监控。机柜11的底部设有气候室111,气候室111的前侧具有可开启或密封关闭的柜门1111,以方便操作人员对气候室111内部进行操作。
63.仿真地板12可拆卸地与机柜11固接,其板面构成了所述踩踏面121,踩踏面121构成了供待测成鞋测试的用于仿真地面的介面,具体地,如图2所示,仿真地板12装设于气候室111的底面,其上表面水平设置且构成了踩踏面121;本实施例中,仿真地板12适于根据测试需求进行更换以获得表面特征不同的踩踏面121,具体为通过更换地板以获得用于仿真水泥地面、瓷砖地面或塑胶地面等的踩踏面121,从而使得本实施例提供的鞋子模拟试穿试验设备能够模拟不同的活动环境,以利于待测成鞋能够基于真实的应用场景进行疲劳测试,并保证测试结果的准确性。此外,本实施例中,为了确保鞋子模拟试穿试验设备能够对成鞋使用时的真实环境进行模拟,气候室111对应的还设置有温度调节器、湿度调节器、风力发生器、紫外线发生器和雨雾发生器,温度调节器、湿度调节器、风力发生器、紫外线发生器和雨雾发生器均与控制器电性连接,控制器适于根据预设值分别控制温度调节器、湿度调节器、风力发生器、紫外线发生器和雨雾发生器运行,具体地,用户可根据实际需求在整个测试的不同时间段通过控制器控制温度调节器、湿度调节器、风力发生器、紫外线发生器和雨雾发生器,以使气候室111内的气候调节为不同季节的气候,以及起风、雨天或雾天等气候,以确保成鞋疲劳测试更符合于实际应用环境,保证测试结果的准确性;具体地,本实施例中,气候室111内温度的调节范围可为-50℃至50℃,相对湿度的调节范围为5%至95%,风速的调节范围为0-11m/s;太阳辐射的强度为0-1000w/m2,太阳辐射的时间为7-8h,降雨的程度为2-4英寸/h。优选地,由于人体在行走或跑步等活动过程中,风力总是迎面吹来的,因此,气候室111中风力发生器的出风口可以能够迎向成鞋脚尖为准进行设置。
64.驱动机构2安装于机体1,其具有适于沿第一方向往复活动的输出端;第一方向为与踩踏面121垂直的方向,本实施例中,由于踩踏面121水平设置,因此,第一方向为竖直方向。
65.如图2至图4所示,驱动机构2包括驱动件21和角度调节结构22。其中,驱动件21用于输出沿第一方向的往复运动,其可采用丝杆步进电机、直线电机和磁悬浮电机中的一种,除此之外,驱动件21还可以是其他能够实现直线运动输出的连杆滑块机构及其他机构等。具体地,驱动件21装设于机体1的顶部,且其具有适于沿第一方向往复活动的驱动端,该驱动端伸入气候室111内且朝向踩踏面121。
66.角度调节结构22装设于驱动件21的驱动端且用于供仿真脚模3安装,仿真脚模3适于通过该角度调节结构22调整角度以改变其长度方向与踩踏面121的夹角。
67.具体地,角度调节结构22构成了驱动机构2的输出端,其包括固定件221和旋转件222。
68.固定件221与驱动件21的驱动端固接,其设有与第一方向垂直的枢轴(图中未示出)和绕枢轴设置的定位孔2212a。如图3和图4所示,固定件221包括连为一体的固定板2211
和安装板2212。其中,固定板2211水平设置且与驱动件21的驱动端通过螺钉或其他螺接件进行固接。安装板2212的数量为两个,两个安装板2212彼此平行且间隔地固接于固定板2211的底面,其二者之间成型有枢轴,且其二者均设有贯通的圆弧形的定位孔2212a,两个定位孔2212a均以枢轴为中心轴。为了方便识别,任意一个安装板2212在其背离于另一个安装板2212的一面设置有角度刻度2212b,该角度刻度2212b设于定位孔2212a的孔沿,以用于帮助操作人员识别定位孔2212a不同位置相对竖直方向或水平方向所处的角度。
69.旋转件222的一端朝向踩踏面121且供仿真脚模3固接,其另一端与枢轴转动连接且设有与定位孔2212a配合插接的定位部;定位部适于于定位孔2212a内的不同位置固定。
70.具体地,如图3和图4所示,旋转件222包括连为一体的连接架2221和安装架2222。连接架2221大致呈z字型,其包括顶臂、底臂和连接臂,顶臂和底臂彼此平行,连接臂垂直地连接于顶臂和底臂之间,其中,顶臂倾斜朝下设置,顶臂上与连接臂相对的一侧与枢轴形成转动连接,顶臂上与连接臂邻接的两侧螺接有螺柱2221a,两个螺柱2221a均构成了定位部,两个螺柱2221a相对定位孔2212a止转,其具有指向角度刻度2212b的指针,且其二者在定位孔2212a内位置调节到位时可锁紧两个安装板2212和顶臂。
71.安装架2222固接于底臂用于朝上的一面,其包括第一板2222a、第二板2222b和两个连接组件2222c,第一板2222a和第二板2222b均与底臂平行且上下间隔设置,第二板2222b与底臂通过螺钉固接,两个连接组件2222c均由螺栓和螺母组成,两个连接组件2222c分别垂直地连接于第一板2222a和第二板2222b的两端;第一板2222a和第二板2222b之间配合用于夹持和固定仿真脚模3,且其二者之间的距离适于基于仿真脚模3的尺寸进行调节。
72.本实施例中,固定件221构成了与驱动件21的驱动端固接的转盘,旋转件222可相对该转盘转动及定位,从而实现对仿真脚模3的角度进行调节的目的,结构简单,操作简便且制造成本低。
73.仿真脚模3用于供待测成鞋套设以完成待测成鞋的疲劳测试,仿真脚模3的外形与人体足部外形匹配,其固接于驱动机构2的输出端且脚底一侧朝向踩踏面121,其适于由驱动机构2带动活动并踩踏或远离踩踏面121;仿真脚模3的长度方向相对踩踏面121倾斜且其脚趾尖朝向踩踏面121;仿真脚模3沿其长度方向设有依次相接的本体部30a和脚趾部30b;本体部30a对应于人体足部从脚后跟至跖趾关节的部分且具有抗弯能力;脚趾部30b由柔性材料制成,其对应于人体足部的脚趾部30b分,其适于踩踏踩踏面121并相对本体部30a弯折。
74.具体地,如图5至图9所示,仿真脚模3包括硅胶件31和金属保持件32,硅胶件31的外形匹配于人体足部,其包括连为一体的足踝311和足本体312。金属保持件32包括底板321和连接柱322,底板321包覆于足本体312内,其自足本体312的后跟部分延伸至足本体312用于对应人体足部的跖趾关节部分,且其在足本体312支撑于地面时与地面平行,底板321的前端为自足本体312内侧朝向足本体312外侧逐渐向后倾斜的斜边,以匹配于人体足部跖趾关节所在的分布方向,应当理解,本实施例中所指的前和后两个方位具体以仿真脚模3的指向为标准,仿真脚模3脚趾尖朝向的一侧为前,其后脚跟指向的一侧为后。连接柱322的一端与底板321固接,其具体可以采用一体成型或螺钉连接的方式实现固接,连接柱322的另一端伸出足踝311顶端且与驱动机构2的输出端固接。硅胶件31位于底板321前端的部分构成了脚趾部30b,其剩余的部分与金属保持件32共同构成了本体部30a。仿真脚模3由硅胶件31
和金属保持件32支撑构成,硅胶件31能够方便成型并仿真人体足部外形及人体皮肤状态,金属保持件32既能够起到仿真人体足部骨骼的作用,还能够与驱动机构2进行可靠连接,并保证不损伤硅胶件31的外形。优选地,本实施例中,硅胶件31的表层硬度为17a-23a,其耐磨性能好,从而有利于保证使用寿命。
75.本实施例提供的仿真脚模3与驱动机构2的输出端固接的具体方式为:仿真脚模3的后跟及足踝311部分置入于第一板2222a和第二板2222b之间,具体地,足本体312后跟部分的底面与第二板2222b抵接,连接柱322的顶端抵接于第一板2222a,抵接到位之后,连接柱322和第一板2222a之间通过螺栓进行固定,即完成仿真脚模3的安装,安装方式较为简单,操作简便,而如图4所示第二板2222b在本实施例中始终呈倾斜朝向延伸的姿态,因此,仿真脚模3安装到位之后,其长度方向相对踩踏面121呈交角且仿真脚模3的脚趾尖朝向踩踏面121,如此,当仿真脚模3下踩至踩踏面121时,仿真脚模3的脚趾部30b必然会先接触踩踏面121并相对本体部30a弯折,而由于本体部30a具有抗弯能力,因此本体部30a沿其长度方向始终呈倾斜朝下延伸的姿态,由此达到模拟人体足部在行走或跑步时的弯折状态的目的。并且基于仿真脚模3在安装架2222上的安装方式可知,仿真脚模3与驱动机构2的输出端的连接关系是可拆卸地固接的关系,也就使得仿真脚模3可以根据实际需求方便地进行更换,因此,本实施例中,仿真脚模3适于根据待测成鞋的尺码和鞋型进行更换,以满足供不同尺码和不同鞋型的成鞋产品套设并完成疲劳测试。
76.本实施例中,仿真脚模3的外形与人体足部外形匹配,其形状饱满,因此能够可靠地模拟足部在行走或跑步过程中由于弯折造成的对成鞋进行挤压的情况,以有效地识别成鞋材料的耐用性,该仿真脚模3中,本体部30a具有良好的抗弯能力,其仿真了人体足部脚后跟部分至跖趾关节部分内有跗骨和跖骨等支撑而无法弯折的特性,脚趾部30b由柔性材料制成,其相接于本体部30a的前端且能够相对本体部30a弯折,其用于仿真人体足部位于跖趾关节前侧的脚趾部30b分;当需要测试成鞋的疲劳特性时,在仿真脚模3外套设上袜子和待测成鞋,开启驱动机构2,通过驱动机构2带动仿真脚模3及成鞋从踩踏至踩踏面121和从踩踏面121远离的状态下不断切换,实现测试,测试设备的结构简单、成本低、占用空间小,且由于只需控制驱动机构2沿单一方向往复运动即可,因此测试的效率极高,能够大大缩短新产品的疲劳性的测试周期,保证产品上市时间;具体地,鞋子模拟试穿试验设备的测试原理为,当仿真脚模3及待测成鞋朝向踩踏面121活动时,由于仿真脚模3的长度方向相对踩踏面121倾斜且其脚趾尖朝向踩踏面121,因此,待测成鞋对应仿真脚模3脚趾部30b的部分先接触踩踏面121并逐渐相对其用于对应本体部30a的部分弯折,实现对真人行走或跑步时后跟相对地面抬起和下蹬时成鞋的弯折情况和鞋帮面各个位置受力情况(弯折、压缩、拉伸和挤压等受力情况)的模拟,而由于真人在行走或跑步时成鞋受力现象最显著的时候在足部后跟抬起及足部脚趾部30b分下蹬的时候,即人体足部弯折的时候成鞋受力情况最显著,因此,本技术的测试设备中,将仿真脚模3设置为脚趾尖朝下的形态,以在踩踏时直接形成脚趾部30b下蹬和本体部30a后跟抬起的姿态,足够达成模拟效果及满足待测成鞋由于弯折造成的疲劳性测试需求。
77.仿真脚模3的脚趾部30b朝向踩踏面121运动的过程中,脚趾部30b会相对踩踏面121形成朝前的滑移,该滑移过程中,待测成鞋相对踩踏面121形成的位移和摩擦力度与真人在行走或跑步时前脚掌下蹬之后抬起时相对地面形成的位移和摩擦力度值相仿,因此,
本技术提供的测试设备还能够模拟成鞋鞋底与地面的摩擦作用,因而也就能够实现对待测成鞋鞋底耐磨性的测试。
78.此外,本实施例另一个突出的优势在于,由于仿真脚模3的脚趾部30b由柔性材料制成,其在具有良好的弯折特性的同时,还具有一定的缓冲能力,因此,当驱动机构2带动仿真脚模3及待测成鞋下踩的过程中,脚趾部30b能够对驱动机构2和待测成鞋形成缓冲效果,从而能够防止驱动机构2和待测成鞋受损,提升测试设备的使用寿命以及待测成鞋的测试准确度。
79.本实施例中,仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角为0-80
°
,该夹角由人体活动状态(行走或跑步等)、待测成鞋的尺码及款式设计等因素决定,如,鞋子模拟试穿试验设备用于模拟人体行走时所对应的仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角相对模拟人体跑步时所对应的仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角要小;尺码较小的待测成鞋所对应的仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角相较于尺码较大的待测成鞋所对应的仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角要小;脚尖部分较翘的待测成鞋所对应的仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角相较于脚尖部分较平的待测成鞋所对应的仿真脚模3的长度方向与踩踏面121的夹角要小。而由于本实施例中,仿真脚模3可通过角度调节结构22方便地进行角度调节,因而,本实施例提供的承接疲劳测试设备能够实现对不同功能、不同尺码或不同款式的待测成鞋的耐疲劳性进行测试,同时,还可实现基于同一待测成鞋进行不同弯折程度的测试,以更全面地获得成鞋的耐疲劳特性。
80.优选地,本实施例中,足本体312用于对应于人体跖趾关节部分的底面开设有直线型沟槽3121;沟槽3121相对足本体312的宽度方向倾斜延伸,沟槽3121的中线位于足本体312外侧的一端与足本体312脚后跟之间的距离为足本体312总长的62-64%,沟槽3121的中线位于足本体312内侧的一端与足本体312脚后跟之间的距离为足本体312总长的71-73%,此处所指的沟槽3121的中线具体为沿沟槽3121的槽宽方向居中于沟槽3121的线,该设计下的沟槽3121,其位于足本体312内侧的一端与足本体312脚后跟之间的距离大于其位于足本体312外侧的一端与足本体312脚后跟之间的距离,因此沟槽3121自足本体312内侧朝向足本体312外侧逐渐向后倾斜,其模拟了人体足部对应的跖趾关节的分布方向,因此能够实现对仿真脚模3的弯折边界进行定位,以明确待测成鞋的弯折位置,保证测试结果的准确性。沟槽3121的宽度为4.5-5.5mm,深度为9-11mm,其在不影响仿真脚模3饱满度的同时,确保能够可靠地定义出弯折边界。
81.更优地,一台鞋子模拟试穿试验设备对应的可设置有至少两个驱动机构2,对应地,仿真脚模3的数量也设置为至少两个,以此保证鞋子模拟试穿试验设备能够同时容纳多只成鞋进行测试,保证测试结果的准确性,并提升测试效率。
82.控制器安装于机体1,其与驱动机构2电性连接以用于控制驱动机构2以预设速度和预设行程运行,控制器的设置,使得测试设备的自动化程度更高。
83.压力传感器4对应踩踏面121设置,其与控制器电性连接,用于检测踩踏面121接受仿真脚模3踩踏时的力度值;控制器适于基于压力传感器4检测的力度值,控制驱动机构2沿所述第一方向的运动范围,以使压力传感器4检测的力度之达到预设压力值,以保证驱动机构2带动仿真脚模3及待测成鞋下踩的力度能够匹配于真人活动时的下踩力度,并进一步提升测试结果的准确性。具体地,如图4所示,压力传感器4装设于仿真底板321下方。实际应用
时控制器可根据成鞋的使用特性预设力度值,如待测成鞋为运动鞋,则预设的力度值应当较大,而如果待测成鞋为日常穿着的休闲鞋,则预设的力度值相对较小一些;如待测成鞋用于供成人穿着,则预设的力度值相对较大一些,而如果待测成鞋为用于供儿童穿着,则预设的力度值相对较小一些,等等。
84.本实施例提供的鞋子模拟试穿试验设备进行成鞋疲劳测试时按以下方式进行:
85.打开柜门1111,选取尺码与待测成鞋的尺码匹配的仿真脚模3置于第一板2222a和第二板2222b之间,然后采用螺栓锁固连接柱322和第一板2222a,以实现将仿真脚模3安装于驱动机构2的输出端。在仿真脚模3上套设袜子,该袜子可为日常使用的尺码与仿真脚模3匹配的任意袜子产品;将待测成鞋套设于具有袜子的仿真脚模3外。
86.旋松定位部,并调节旋转件222相对固定件221的角度,以使仿真脚模3和待测成鞋与踩踏面121的夹角调整至合适的位置。
87.操控操作面板112以对控制器进行参数设置,包括控制驱动件21驱动端的位移量、运动速度、压力传感器4的力度值以及温度调节器、湿度调节器、风力发生器、紫外线发生器和雨雾发生器的对应参数,以保证待测成鞋在与踩踏面121接触时弯折状态和踩踏力度与人体穿着该成鞋行走或跑步等活动时对该成鞋所产生的弯折状态和踩踏力度接近,以及保证气候室111的环境能够对待测成鞋的使用环境进行模拟。
88.开启驱动机构2,以带动待测成鞋沿第一方向踩踏或远离踩踏面121。
89.驱动机构2完成运行,将待测成鞋取下,观察待测成鞋外观情况(鞋帮面弯折、拉扯及磨损情况等)并记录。
90.本实施例提供的使用所述的鞋子模拟试穿试验设备的成鞋疲劳测试步骤简单,对操作人员能力的要求不高,因而能够控制用工成本,并保证测试结果准确有效。
91.上述说明书和实施例的描述,用于解释本技术的保护范围,但并不构成对本技术保护范围的限定。
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