加工天然羽毛的系統的製作方法

2023-10-08 05:53:39 2

專利名稱：加工天然羽毛的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種根據預設模型(形)利用能量流裁剪羽毛的系統。
背景技術：
羽毛球，顧名思義，羽毛是羽毛球必不可少的組成部分。而這個羽毛特指天然羽毛，更確切的說，是鵝羽毛和鴨羽毛。但是天然羽毛不能直接拿來製作羽毛球，還必須加工成為羽毛葉片。一隻羽毛球是否合格，一個最重要的判斷標準，就是這隻羽毛球的一致性是否良好。一隻羽毛球要想達到理想的一致性，第一要素就是:組成這隻羽毛球的羽毛葉片是否具有很好的一致性。由於羽毛葉片由毛梗和位於毛梗兩側的羽翼構成，換句話說，羽毛葉片的一致性，是指一隻羽毛球上所植入的所有羽毛葉片(一般為16根)中的任意兩根的羽翼一致，毛梗一致。但是，正如世界上沒有兩片完全相同的樹葉，同樣，世界上也沒有兩片完全相同的天然羽毛。對於羽毛球上羽毛葉片來說，要完全一致也沒必要，所謂的一致性是指:一隻羽毛球上任意兩根羽毛葉片的羽翼的形狀，尺寸基本一樣，任意兩根羽毛葉片的毛梗的弓度，彎度，粗細，長度基本一樣。任意兩根羽毛葉片的羽翼的形狀，尺寸基本一樣，以及毛梗的長度基本一樣，這個很容易通過裁剪做到，但是要使任意兩根羽毛葉片的毛梗的弓度，彎度，粗細基本一樣，就非常困難。另外，對於一隻羽毛球上的羽毛葉片，毛梗的弓度，彎度，以及長度三者必須同時考慮，因為這三者之間會有一定的相互影響。在傳統的羽毛球製作工藝中，在對天然羽毛進行裁剪時，為了便於裁剪，需要將所述毛梗拉直、壓平，也就是在強`行使毛梗處於臨時的平直的狀態下，按照裁切模具預設的直線長度和形狀直接對羽毛進行裁剪。這種傳統的羽毛裁剪方式存在著兩個重大缺陷:第一個缺陷，在裁剪時將毛梗的強行拉直、壓平，使毛梗處於臨時的平直狀態。按裁切模具預設的長度對毛梗進行裁剪，但是毛梗具有韌性，當裁剪後不對毛梗的弓施加壓力時，毛梗會恢復到自然狀態下的弓起的狀態，由於不同羽毛的毛梗弓起的程度不同，韌性也不同，各個加工後的羽毛呈現的樣態包括毛梗兩端的直線長度也不相同，這會給羽毛球後面的植毛工序帶來很大的影響，需要花很大的力氣對羽毛葉片進行挑選後才能插入球頭，否則會導致在一個羽毛球上，不同的羽毛葉片的頂端到球頭的高度不一致、每根羽毛葉片遠離球頭的尖端，因弓度不一致而不在同一圓周上、相鄰兩根羽毛葉片的間距也不一樣，這樣會影響羽毛球的飛行穩定性；第二個缺陷，在對毛梗壓平的過程中，會對毛梗造成損傷，因拉力不一致而造成毛梗被切毛模具切傷的可能性存在，毛梗有損傷的羽毛葉片製作成羽毛球後，在羽毛球被擊打時，毛梗容易斷折。傳統的羽毛球製作工藝中，大多會採用裝在衝毛機上的模具來裁切天然羽毛，需要工人手持羽毛兩端至預定裁切位置進行裁剪，這種裁剪的方式基本依靠工人的直覺和經驗，尤其是毛梗粗度的判定，毛梗裁切的起始點，完全憑藉操作工的目測來確定，致使裁剪出來的羽毛葉片規格存在比較大的差異；另外，手持羽毛也難以保障羽毛放置都是與裁切模具處於同一個水平面上；同時，工人手持羽毛至衝毛機的裁切刀下，如稍有不慎，容易發生事故，衝毛機會很容易傷到工人的手。另外，因為工人需要手持天然羽毛兩端至預定裁切位置進行裁剪，所以在天然羽毛的兩端必須各預留一段相當長的天然羽毛，以使工人能夠穩固地握持天然羽毛並且要使衝毛機不會傷到手以保證安全，也就是說，待裁剪得到的那段天然羽毛兩側有相當長的天然羽毛不能用於製作羽毛葉片。本來一根天然羽毛理論上可以製作兩根或三根以上的不同等級的羽毛葉片，因為上述原因最終可能只能得到一根符合要求的羽毛葉片。在天然羽毛本來就存在資源有限的情況下，這無疑是一種很大的浪費。綜上所述，傳統羽毛球製作工藝中，對羽毛的加工，基本依靠手工，不僅工作效率低下，而且加工出來的羽毛葉片差異較大，另外，在工作過程中，還容易發生工傷事故。
發明內容本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的裝置，其優勢在於將羽毛的分類和裁剪。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的方法，其優勢在於在無需損傷羽毛的情況下對羽毛進行加工。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的方法，其優勢在於利用掃描裝置，在裁剪羽毛前，對羽毛毛梗的弓度，彎度，毛色，損傷，羽毛形狀，以及粗細進行檢測，然後再匹配合適的預設裁剪模形進行裁剪。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的方法，無需人工手持羽毛進行加工，羽毛未經強行拉伸，完全處於自然狀態下，檢測裝置掃描出毛梗清晰輪廓，其優勢在於利用智能化的能量流裁剪裝置，精準在沿著毛梗的輪廓，將兩側裁切掉多餘的羽翼裁切乾淨。使效率得到提高，毛梗乾淨且不會在裁切過程中受到損傷。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的方法，其優勢在於利用智能化的能量流裁剪裝置，無需人工手持羽毛進行加工，在提高工作效率的同時，也避免了在裁剪羽毛時，對工人產生傷害。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的方法，其優勢在於，在對羽毛加工時，利用檢測裝置對羽毛檢測後得出的弓度，彎度等數據將加工成的羽毛葉片進行自動的分類，從而使得歸為同一類的羽毛葉片之間的差異性降低，最終使得同一隻羽毛球上所植入的羽毛葉片具有很好的一致性。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛加工成為羽毛球用的羽毛葉片的方法，其優勢在於以檢測羽毛得出的數據為依據進行裁剪和分類，從而避免了像傳統加工方式一樣，過多地依賴工人的經驗而導致加工出來的羽毛葉片差異較大。本實用新型的另一個目的是提供一種將天然羽毛的不同段落的物理參數分別進行檢測，根據所測參數，利用智化的能量流進行裁切，可以在一根羽毛上加工出多根不同等級的羽毛葉片為了實現上述目的，本實用新型提供一種加工天然羽毛的系統，該系統包括；[0019]一個檢測裝置，以對該天然羽毛進行掃描並得到該天然羽毛的一系列物理參數；一個裁剪模型，其存儲有包含一組預定參數的多個參數組；一個能量流裁剪裝置，以用於對該天然羽毛的毛梗和羽翼進行裁剪；和一個智能處理器，該智能處理器可操作地與該裁剪模型以及該能量流裁剪裝置相連接，將該檢測裝置得到的該一系列物理參數與該裁剪模型中的該組預定參數進行比對以匹配出一個最合適的參數組，然後該智能處理器啟動該能量流裁剪裝置，將該天然羽毛裁剪成具有該最合適的參數組的該組預定參數的該羽毛葉片。根據本實用新型的一個實施例，所述檢測裝置是一種三維掃描裝置，所述多個預定參數用三維圖形來表徵。根據本實用新型的一個實施例，所述檢測裝置包括一個掃描單元和一個固定單元，所述固定單元用於將所述天然羽毛在所述掃描單元中懸空固定，所述掃描單元用於掃描所述天然羽毛的所述一系列物理參數。根據本實用新型的一個實施例，所述檢測裝置包括二維的彎度檢測裝置和二維的弓度檢測裝置的組合，所述彎度檢測裝置和所述弓度檢測裝置分別通過二維計算的方法得到所述天然羽毛的彎度和弓度。根據本實用新型的一個實施例，所述一系列物理參數包括所述天然羽毛的長度、所述羽翼的形狀、所述羽翼的顏色、所述毛梗的寬度、彎度、以及弓度中的至少一個。根據本實用新型的一個實施例，所述預定參數包括對應的需要通過裁剪得到的所述羽毛葉片的長度範圍、所述羽毛葉片的羽翼部的形狀、所述羽翼部的顏色、毛梗植入部的末端的寬度範圍、毛梗部的彎度範圍以及弓度範圍。根據本實用新型的一個實施例，所述智能處理器還用於啟動所述檢測裝置以對所述天然羽毛進行檢測，並且收集所述一系列物理參數。以下，將通過具體的實施例作進一步的說明，然而實施例僅是本實用新型可選實施方式的舉例，其所公開的特徵僅用於說明及闡述本實用新型的技術方案，並不用於限定本實用新型的保護範圍。

圖1A是示意一根羽毛的彎度的結構示意圖。圖1B是示意一根羽毛的弓度的結構示意圖。圖2示出根據本實用新型的一個優選實施例的天然羽毛加工成羽毛葉片並進一步加工成羽毛球的示意圖。圖3示出根據本實用新型的上述優選實施例的天然羽毛的三維掃描的示意圖。圖4示出根據本實用新型的上述優選實施例的天然羽毛加工系統的示意圖。圖5示出根據本實用新型的上述優選實施例的天然羽毛加工工藝中的裁剪毛梗步驟的示意圖。圖6示出根據本實用新型的上述優選實施例的天然羽毛加工工藝中的裁剪羽翼步驟的示意圖。圖7A示出根據本實用新型的第二個優選實施例的確定天然羽毛的毛梗裁剪位置以得到預定長度的羽毛葉片的步驟的示意圖[0038]圖7B示出根據本實用新型的第二個優選實施例的確定羽毛葉片的彎度的步驟的示意圖。圖7C示出根據本實用新型的上述第二個優選實施例的確定羽毛葉片的弓度的步驟的示意圖。圖8A示出根據本實用新型的第三個優選實施例的確定羽毛葉片的彎度的步驟的示意圖。圖SB示出根據本實用新型的上述第三個優選實施例的確定羽毛葉片的弓度的步驟的示意圖。圖9A示出根據本實用新型的第四個優選實施例的確定羽毛葉片的彎度的步驟的示意圖。圖9B示出根據本實用新型的上述第四個優選實施例的確定羽毛葉片的弓度的步驟的示意圖。圖10示出根據本實用新型上述第五個優選實施例的確定羽毛葉片的彎度和弓度的步驟的示意圖。圖11示出根據本實用新型的第六個優選實施例的確定天然羽毛的毛梗裁剪位置以得到預定長度的羽毛葉片的步驟的示意圖。。圖12示出根據本實用新型的優選實施例的天然羽毛製作成的羽毛球的結構示意圖。圖13示出根據本實用新型的優選實施例的天然羽毛製作成的傳統羽毛球的結構示意圖。圖14示出根據本實用新型的第一個優選實施例的天然羽毛加工方法的流程示意圖。
具體實施方式
根據本實用新型的權利要求和說明書所公開的內容，本實用新型的技術方案具體如下文所述。為了更清楚說明，我們先對羽毛的弓度，彎度進行定義。圖1A和圖1B示出的是一支未經加工的天然羽毛10，一般為鵝羽毛或鴨羽毛，其包括毛梗11和毛梗11兩邊的羽翼12，毛梗11具有四個面，我們將其定義為正面10a，背面10b，左面IOc和右面10d，其中，我們將有羽翼12生發的左面IOc和右面IOd稱之為羽翼生發麵。毛梗11較平滑的一面稱為正面IOa,毛梗11明顯地向外突出的一面稱為背面10a。沿著所述毛梗11在羽翼生發麵中的左面IOc或右面IOd方向發生的彎曲，定義為彎度，毛梗11沿著正面IOa或背面IOb方向發生的彎曲，如圖1B所示，定義為弓度。也可以說，所述彎度為所述毛梗11在水平面上發生的彎曲，所述弓度為所述毛梗11在垂直面上發生的彎曲。在圖1A和IB中，X軸，y軸，z軸可分別代表三維坐標系中的三個方向，彎度指的是天然羽毛10的毛梗11沿著X軸和y軸所在的平面的方向上產生的偏移，而弓度指的是天然羽毛10的毛梗11沿著X軸和z軸所在的平面的方向上產生的偏移。一根天然羽毛10可以被裁剪成至少一根羽毛葉片100，典型地，一根天然羽毛10可以被裁剪成兩根羽毛葉片100，得到的羽毛葉片100將用於製作一個羽毛球1000，如圖2所示。其中，天然羽毛10被加工成羽毛葉片100後，將具有大致相同的預定的長度，寬度，彎度以及弓度等的多根羽毛葉片100挑選出來製作羽毛球1000。也就是說，為了保證羽毛球1000的一致性，必須保證羽毛葉片100的物理參數的一致性。如圖2所示，具有毛梗11和羽翼12的一根天然羽毛10被裁剪成具有毛梗部110和羽翼部120的羽毛葉片100，羽毛葉片100的一端的毛梗部110形成有一個植入部111，以用於植入一個羽毛植入裝置的容納定位槽，該羽毛植入裝置至少包括一個球頭和形成一個羽毛球的其他必要的部件。該植入部111部分的兩側是沒有羽翼的。羽毛葉片100被裁剪成具有預定的長度L和預定的植入部111末端的寬度W。在圖2中，該長度L指的是沿X軸方向的距離，該寬度W指的是沿y軸方向的距離。一般來說，該長度L和該寬度W根據實際需要來確定，例如在一個典型的實例中，長度L為47mm，寬度W為2.1mm。如圖2中所示，羽毛葉片100的植入部111也可以裁剪成具有預定的長度，這需要根據植入的深度以及該羽毛植入裝置的具體結構進一步確定。也就是說，在一些實施例中，植入部111可以是具有較短的長度的一個植入頭，其只需要能夠植入對應的該容納定位槽即可。而在另外一些實施例中，植入部111具有較長的長度，且其端部用於植入對應的該容納定位槽，而另外的部分在一個羽毛球1000中是用加強筋等固定元件來纏繞固定的。如圖3至圖6所示為根據本實用新型的一個優選實施例的從天然羽毛10加工成羽毛葉片100的示意圖。在本優選實施例中，首先智能處理器20啟動一個檢測裝置30對所述羽毛10進行檢測，如圖3所示，根據本實用新型的羽毛加工的系統，在一個三維檢測模型中，可得出羽毛的毛梗11的長度、寬度、弓度、彎度，以及羽翼12的寬度、形狀、和顏色等數據。不合格的羽毛在該步驟中即被檢出，例如羽翼12有損壞或毛梗11有損壞。羽翼12的顏色經檢測後決定是否需要漂白工藝等，顏色相近的天然羽毛10可以被歸為一類收集。智能處理器20與一個裁剪模型40相聯接，裁剪模型40是由若干個參數組組成，每一個參數組由多個參數組成。這些參數例如可以包括需要通過裁剪得到的羽毛葉片100的長度範圍41、毛梗植入部111的末端的寬度範圍42、毛梗部110的彎度範圍43以及弓度範圍44、羽翼部的形狀45、和羽翼部的顏色46等,每項參數都有預定的範圍，然後將檢測裝置30得到的天然羽毛10的這些數據進行分析，如果這些數據落入到現有的預定模型中的某個參數組中，則根據該參數組的要求進行裁剪天然羽毛10。值得一提的是，每個參數組裡的各項參數的範圍值都是根據實際需要而確定的，所以可以根據需要去將天然羽毛10裁剪成所需的羽毛葉片100。也可以根據天然羽毛10的具體條件，通過這個步驟將其歸為適合裁剪的那一類。如圖4所示，該系統還包括一個能量流裁剪裝置50，在智能處理器20將天然羽毛10的數據與預設的羽毛葉片的裁剪模型40的多個參數組中的各項參數進行對比後，然後自動匹配出與之最接近的那種裁剪模型40的參數組，然後智能處理器20向能量流裁剪裝置50發出指令，所述能量流裁剪裝置50就會按照所述羽毛葉片模型的數據對所述羽毛10進行裁剪，最後形成與對應的裁剪模型接近的羽毛葉片100。該能量流可以是雷射或其他高壓流體如水。在本實施例中，能量流裁剪裝置50是一個雷射切割機。如圖5所示是裁剪毛梗11的示意圖，在選取好合適的裁剪位置後，沿著預定的裁剪位置進行裁剪，得到具有預定長度L和植入部111的末端寬度W的羽毛葉片100。值得一提的是這裡的預定長度L並不是指毛梗部110的長度，因為毛梗部110是有一定的彎曲的，在本實施例中，預定長度L指的是軸向長度。這兩個參數在三維模型中是比較容易確定的，只需要掃描出天然羽毛10的毛梗11的各個位點上的寬度以及其在軸向方向上跨越的長度即可。如圖中所示，這個步驟中的裁剪只需要確定羽毛葉片100首尾兩端的兩個裁剪位置即可。如圖6所示是裁剪羽翼12的示意圖，在裁剪羽翼12之前，需要確定天然羽毛10的彎度和弓度，在用檢測裝置30對天然羽毛10進行三維掃描時，最好是使天然羽毛10的正面IOa都朝向一個方向，當然，檢測裝置30也可以設計成可以區分天然羽毛10的正背面IOa和10b。羽毛葉片100的羽翼部120包括分別位於毛梗部110兩側的第一羽翼部121和第二羽翼部122，在確定好羽毛葉片的彎度和弓度並與裁剪模型40中的某項參數組匹配之後，得到第一羽翼部121和第二羽翼部122各自的形狀，大小和位置，然後用能量流裁剪裝置50進行裁剪。值得一提的是，植入部111的末端寬度W處也即是天然羽毛10初始裁剪的位置，在天然羽毛10上找到寬度W為預定數值如2.1mm的位置是相對比較容易的。羽毛葉片100的預定長度L也是容易確定的。確定天然羽毛10能夠製成何種類型的羽毛葉片100，更重要的參數是其彎度和弓度。在裁剪模型40中，毛梗110的彎度範圍43以及弓度範圍44可以是量化的數據，如角度。也可以是一系列的三維圖形，這些三維圖形，是通過掃描大量的天然羽毛10和對應制得的羽毛葉片100後建立的分類資料庫。在使用時，只需要將實測的天然羽毛10與裁剪模型40中的圖形進行比對即可。毛梗110的彎度範圍43以及弓度範圍44是量化的數據的實例在下面的揭露中進一步會具體描述。如圖14所示，根據本實用新型的這個優選實施例，天然羽毛10加工成羽毛球1000的羽毛葉片100的方法包括如下步驟:(a)藉由一個檢測裝置30對天然羽毛10進行掃描，以確定天然羽毛10的一系列物理參數；(b)將該系列物理參數與裁剪模型40中的多個預定參數組中的多個預定參數進行比較，以使該系列物理參數與該多個預定參數組匹配出一個最合適的參數組；和(c)藉由一個能量流裁剪裝置50根據該最合適的參數組的要求對天然羽毛10進行裁剪，從而得到羽毛葉片100。按照上述步驟得到的具有相同參數組的羽毛葉片100，會自動地被放置到一起。也就是說，所述方法還包括步驟:將具有相同參數組的羽毛葉片100歸類收集。相應地，在步驟(a)中，該系列物理參數包括但不限於天然羽毛10的長度，毛梗11的寬度，毛梗11的彎度，以及毛梗11的弓度，當然也可以包括羽翼12的形狀，大小，色澤
坐寸ο在步驟(b)中，該多個預定參數包括但不限於通過裁剪得到的羽毛葉片100的長度範圍41、毛梗植入部111的末端的寬度範圍42、毛梗110的彎度範圍43以及弓度範圍44。還可以包括羽毛葉片100的羽翼部的形狀45和顏色46。該多個預定參數組分別對應在實際的羽毛球1000的製作過程中對不同類型的羽毛葉片100的要求。在步驟(C)中，天然羽毛10被裁剪成至少一根(如兩根)形狀，大小，尺寸合適的羽毛葉片100。也就是說，天然羽毛被裁剪成具有合適長度L，植入部111末端寬度W，毛梗部110彎度，以及毛梗部120弓度的羽毛葉片。當然，在步驟(C)中，也包括對天然羽毛10的羽翼12的裁剪，以得到羽毛葉片100的羽翼部120。羽毛葉片100的羽翼部120包括位於毛梗部110兩側的第一羽翼部121和第二羽翼部122，第一羽翼部121和第二羽翼部122可以具有不同的形狀，大小和面積。例如，其中之一具有較扁平的形狀，而另一個具有相對狹細的形狀。值得一提的是，在步驟(a)中還包括將天然羽毛10固定的步驟，也就是說檢測裝置30可以是一個三維掃描裝置，其包括一個掃描單元31和一個固定單元32，天然羽毛10藉由一個固定單元32固定在掃描單元31中，從而在掃描單元31中檢測其各項參數。在一個實例中，天然羽毛10的毛梗11被夾持以使天然羽毛10懸空放置，從而可以從各個方向對天然羽毛10進行檢測。另外，在該方法中，可以藉由一個智能處理器20對檢測步驟(a)，匹配步驟(b)，和裁剪步驟(c)的操作進行控制。也就是說，智能處理器20可操作地與檢測裝置30，裁剪模型40，能量流裁剪裝置50相連接，以發出操作指令從而啟動和關閉檢測裝置30，根據裁剪模型40的參數組進行與測出的天然羽毛10的各項物理參數進行比對和匹配，以及操作能量流裁剪裝置50對羽毛10的毛梗10和羽翼12進行裁剪從而得到具有合適的毛梗部110和羽翼部120的羽毛葉片100。值得一提的是，上述每個步驟也可以是被安排在一個流水線上，每個步驟各自配有中央處理器進行操作，而這些中央處理器之間互相可以傳遞信息，如各種參數信息以及操作指令。圖4中示出的是執行上述方法的系統，相應地，該系統包括；一個檢測裝置30，以對天然羽毛10進行掃描並得到天然羽毛的一系列物理參數；一個裁剪模型40，其存儲有包含一組預定參數的多個參數組；一個能量流裁剪裝置50，以用於對天然羽毛10的毛梗11和羽翼12進行裁剪；和一個智能處理器20，智能處理器20可操作地與裁剪模型40以及能量流裁剪裝置50相連接，將檢測裝置30得到的該系列物理參數與裁剪模型40中的該組預定參數進行比對以匹配出一個最合適的參數組，然後智能處理器20啟動能量流裁剪裝置50，將天然羽毛10裁剪成具有該最合適的參數組的該組預定參數的羽毛葉片100。智能處理器20還可以可操作地與檢測裝置30連接，以啟動和關閉檢測裝置30，並且如果需要，調整檢測裝置30的角度，從不同的方向對天然羽毛10進行掃描，以得到天然羽毛10的全部信息。檢測裝置30包括一個掃描單元31和一個固定單元32，固定單元32用於將天然羽毛10固定在掃描單元31中，並且固定的方式使得掃描單元31能夠全方位地對天然羽毛10進行掃描和檢測。如圖7A，7B和7C所示，根據本實用新型的第二個優選實施例，裁剪模型40中的各個參數都可以是量化的數據，也就是說羽毛葉片100的長度範圍41、毛梗植入部111的末端的寬度範圍42、毛梗110的彎度範圍43以及弓度範圍44都是確定的數值範圍，而不是用一組三維的立體圖形來表示。當然在上面的實施例中，這些參數也可是確定的數值。值得一提的是，天然羽毛10的毛梗11的彎度和弓度檢測分別由二維的彎度檢測器和弓度測器來完成。也就是說，由兩個二維的檢測裝置的組合來完成物理參數的檢測和確定。如圖7A所示，先找到天然羽毛10的毛梗11上的一個預定寬度W的位置，例如該預定寬度為2.1mm,這樣就確定了天然羽毛10上的第一裁剪位置Al,然後從該第一裁剪位置Al起，得到一個預定長度L，在圖7A中，用下面的方法來找到裁剪位置A2。以第一裁剪位置Al的中心點為圓心，以預設的長度L為半徑，朝向毛梗11漸細的方向找到交叉點，SP為第二裁剪位置A2，兩裁剪位置之間的距離為L，例如L可以是47mm。它們之間的這段天然羽毛10將會在後續步驟中製成一根羽毛葉片100。值得一提的是，這個預定長度L並不是指的毛梗11的實際長度，因為毛梗11是彎曲的。當然，在其他的裁剪模型40中，可能會用到羽毛葉片100的實際長度來作為確定裁剪方案的參數。在確定完這兩個裁剪位置Al和A2後，智能處理器20操作能量流裁剪裝置50沿著這兩個裁剪位置Al和A2將這段天然羽毛10從整根天然羽毛10上裁剪下來，以用於後續加工。如圖7B所示，這段天然羽毛10的彎度通過如下方法進行確定，彎度指的是平面P方向上發生的彎曲.。這個平面，通過如下的方法來定義並說明。如圖中所示，以第一裁剪位置Al的中心點為圓心，以預設的長度L2為半徑，朝向毛梗11漸細的方向作球面，該球面與毛梗11的中心線的交點為第五交點A5，在該球面上找到與第一裁剪位置Al的中心點和該第五交點A5的連線垂直的圓面，該圓面與這段天然羽毛10的羽翼12相交得到第三交點A3，和第四交點A4。A3和A4分別位於毛梗11的兩側，所述第一裁剪位置Al的中心點，與第三交點A3和第四交點A4形成一個平面P，將要被製成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向平面P或與平面P平行的第一平面Pl投影，投影得到一個第一預定線條，其長度為SI。此時羽毛葉片100的彎度以這樣一個彎度率來表示，該彎度率是投影得到的所述第一預定線條的長度SI與羽毛葉片100的長度L的比值。如圖7C所示，這段天然羽毛10的弓度通過如下方法進行確定，在三維坐標系中，彎度指的是在X軸和Z軸平面方向上發生的彎曲。如圖中所示，將要被製成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向第一平面Pl的垂直面P2投影，得到一個第二預定線條，其長度為S2。此時羽毛葉片100的弓度以這樣一個弓度率來表示，該弓度率是投影得到的該第二預定線條的長度S2與羽毛葉片100的長度L的比值。值得一提的是，在上述檢測過程中，這些天然羽毛10都朝一個方向被送進檢測裝置30，例如正面IOa朝上。在得到分別以彎度率和弓度率表示的彎度和弓度後，智能處理器20分析該彎度和該弓度，以與裁剪模型40中的參數組中的對應的彎度範圍43和弓度範圍44進行比對以匹配出一個最合適的參數組，從而將這段羽毛10歸類並且根據該最合適的參數組在後續的裁剪步驟中藉由一個能量流裁剪裝置50進行裁剪。如圖8A和SB所示為根據本實用新型的第三優選實施例，在類似上述第二實施例中得到用於製備羽毛葉片100的一段天然羽毛10後，如圖8A所示，將要被製成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向第一平面Pl投影得到所述第一預定線條，在該第一預定線條上分別取四個點，首尾兩位置第一位置Ml和第二位置M2，以及分別鄰近首尾兩點Ml和M2的第三位置M3和第四位置M4，連接第一位置Ml和第三位置M3得到一條第一直線，連接第二位置M2和第四位置M4得到一條第二直線，該第一直線與第二直線相交形成一個彎度α，該角度α即用來衡量將要製成的羽毛葉片100的毛梗部110的彎度。如圖SB所示，將要被製成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向第二平面Ρ2投影得到所述第二預定線條，在該第二預定線條上分別取四個點，首尾兩位置第一位置NI和第二位置Ν2,以及分別鄰近首尾兩點NI和Ν2的第三位置Ν3和第四位置Ν4,連接第一位置NI和第三位置N3得到一條第三直線，連接第二位置N2和第四位置N4得到一條第四直線，該第三直線與第四直線相交形成一個弓度角β，該角度β即用來衡量將要製成的羽毛葉片100的毛梗部110的弓度。如圖9Α和9Β所示為根據本實用新型的第四優選實施例，在類似上述第二實施例中得到用於製備羽毛葉片100的一段天然羽毛10後，如圖9Α所示，將要被製成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向第一平面Pl投影，連接這段天然羽毛10即將要製成的羽毛葉片100的投影的首尾01和02兩點，得到一個第一線條，並且預定寬度為W的點與天然羽毛10上朝著毛梗11更細的方向有一個鄰近的點，例如鄰近I 5mm的點在該平面上投影得到兩個點01，03，連接這兩點得到一個第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間的夾角ε，就是將要製成的羽毛葉片100的彎度。如圖9Β所示，將要被製成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向平面Ρ2投影連接這段天然羽毛10即將要製成的羽毛葉片100的投影的首尾01』和02』兩點，得到一個第一線條，並且預定寬度為W的點與天然羽毛10上朝著毛梗11更細的方向有一個鄰近的點，例如鄰近I 5mm的點在該平面上投影得到兩個點01』，03』，連接這兩點得到一個第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間的夾角Y，就是將要製成的羽毛葉片100的彎度。值得一提的是，這個鄰近的點03』也可以是這段天然羽毛10達到最大弓度處的那一點。另外，值得一說的是如圖10所示，羽毛葉片100的彎度也可以以這樣一個弓度率來表示，該弓度率是這段天然羽毛10的兩個裁剪位置之間的毛梗11的沿著羽翼生發麵IOc或IOd的中心線的實際長度LI與羽毛葉片100的長度L的比值，羽毛葉片100的彎度也可以以這樣一個彎度率來表示，該彎度率是這段天然羽毛10的兩個裁剪位置之間的毛梗11的沿著正面IOa或背面IOb的實際長度L2與羽毛葉片100的長度L的比值。如圖11所示為根據本實用新型的第六優選實施例的加工天然羽毛10的方法。如圖1OA所示，先在天然羽毛10上找到預定寬度為W的位置，以確定為第一裁剪位置BI。然後，也可以用下面的方法來找到裁剪位置B2。以第一裁剪位置BI的中心點為圓心，以預設的長度L為半徑，朝向毛梗11漸粗的方向找到交叉點，即為第二裁剪位置B2。也就是說，在本優選實施例中，將要製成的羽毛葉片100的長度用上述方法來確定，這個預設的長度L即視為羽毛葉片100的長度。也就是說，當一個天然羽毛10被用來製作成羽毛葉片100時，先經過上述檢測步驟，以得到其物理參數，然後再與裁剪模型40中的參數組中的各項參數進行比對，以將其歸類，然後根據歸類到的預定參數組的要求對天然羽毛10進行裁剪，以得到合適的羽毛葉片 100。值得一提的是，該彎度和弓度的衡量標準可以有其他的方式，本實用新型中列舉的這三種方法只作為示例，本領域技術人員還可以想到用其他的參數來表徵該彎度和弓度，但是，這些等同的實施方式都應該包含在本實用新型的構思之內。如圖12所示，根據本實用新型的加工方法製得的羽毛葉片100製成的羽毛球1000，羽毛球1000可以具有任何使用天然羽毛的羽毛球的結構，作為舉例，在本實用新型中，羽毛球1000包括多根羽毛葉片100，一個球頭1100，和一個植毛架1200。球頭1100與植毛架1200相連接，植毛架1200包括多個植毛杆1210，每個植毛杆1210上設置有一個容置定位槽1220，每根羽毛葉片100被植入對應的容置定位槽1220。羽毛球1000的結構在本申請人的在先中國專利申請200910044168.1,201010226568.7,201110028436.8，以及201110418724.4中已過揭露，這些專利的全部內容通過弓I用的方式全部合併在本申請中。如圖13所示，根據本實用新型的加工方法製得的羽毛葉片100製成的羽毛球1000，羽毛球1000也可以製成傳統的兩段式羽毛球1000，即所述羽毛葉片100直接安裝在球頭1100上，而沒有中間的植毛架1200。特別要提到的是，在本實用新型中，利用天然羽毛10製成羽毛葉片100的方法具有傳統方法無法比擬的優勢。以前的羽毛葉片100的製作過程主要靠手工，依靠直覺和經驗來完成，在本實用新型中，天然羽毛10的裁剪完全可以依靠機器大規模生產，並且能夠保證羽毛球1000的羽毛葉片100的一致性非常高，這將大大地提高羽毛球1000的質量，並提高生產效率,降低生產成本。而且，天然羽毛10在裁剪過程中，夾持和裁剪過程依靠機器進行，這樣就不會出現傳統羽毛球製作過程中，會傷到工人的手的問題。而且，在一根天然羽毛10裁剪得到羽毛葉片100的過程中，在這根天然羽毛10上的對應待裁剪得到的羽毛葉片100的那段天然羽毛兩側不需要預留額外的一段天然羽毛以用來工人的握持，這樣也就消除了傳統工藝中對天然羽毛的浪費。採用本發明的裁剪方法，一根天然羽毛10可以比較容易地得到兩根羽毛葉片100，並且甚至可以得到三根或更多根不同等級的羽毛葉片100。這裡的不同等級按照羽毛葉片100的毛梗部110的長度，寬度，弓度，彎度以及羽翼部120的形狀，大小，色澤等參數來歸類。上述內容為本實用新型的具體實施例的舉例，對於其中未詳盡描述的設備和結構，應當理解為採取本領域已有的通用設備及通用方法來予以實施。同時本實用新型上述實施例僅為說明本實用新型技術方案之用，僅為本實用新型技術方案的列舉，並不用於限制本實用新型的技術方案及其保護範圍。採用等同技術手段、等同設備等對本實用新型權利要求書及說明書所公開的技術方案的改進應當認為是沒有超出本實用新型權利要求書及說明書所公開的範圍。
權利要求1.種將天然羽毛加工成羽毛球的羽毛葉片的系統，所述系統包括； 一個檢測裝置，以對所述天然羽毛進行掃描並得到所述天然羽毛的一系列物理參數； 一個裁剪模型，其存儲有包含一組預定參數的多個參數組； 一個能量流裁剪裝置，以用於對所述天然羽毛的毛梗和羽翼進行裁剪；和 一個智能處理器，所述智能處理器可操作地與所述裁剪模型以及所述能量流裁剪裝置相連接，將所述檢測裝置得到的所述一系列物理參數與所述裁剪模型中的所述組預定參數進行比對以匹配出一個最合適的參數組，然後所述智能處理器啟動所述能量流裁剪裝置，將所述天然羽毛裁剪成具有所述最合適的參數組的所述組預定參數的所述羽毛葉片。
2.權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述檢測裝置是一種三維掃描裝置，所述多個預定參數用三維圖形來表徵。
3.權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述檢測裝置包括一個掃描單元和一個固定單元，所述固定單元用於將所述天然羽毛在所述掃描單元中懸空固定，所述掃描單元用於掃描所述天然羽毛的所述一系列物理參數。
4.權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述檢測裝置包括一個掃描單元和一個固定單元，所述固定單元用於將所述天然羽毛在所述掃描單元中懸空固定，所述掃描單元用於掃描所述天然羽毛的所述一系列物理參數。
5.權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述檢測裝置包括二維的彎度檢測裝置和二維的弓度檢測裝置的組合，所述彎度檢測裝置和所述弓度檢測裝置分別通過二維計算的方法得到所述天然羽毛的彎度和弓度。
6.權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述一系列物理參數包括所述天然羽毛的長度、所述羽翼的形狀、所述羽翼的顏色、所述毛梗的寬度、彎度、以及弓度中的至少一個。
7.權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述一系列物理參數包括所述天然羽毛的長度、所述羽翼的形狀、所述羽翼的顏色、所述毛梗的寬度、彎度、以及弓度中的至少一個。
8.權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述一系列物理參數包括所述天然羽毛的長度、所述羽翼的形狀、所述羽翼的顏色、所述毛梗的寬度、彎度、以及弓度中的至少一個。
9.權利要求6，7或8所述的系統，其特徵在於，所述預定參數包括對應的需要通過裁剪得到的所述羽毛葉片的長度範圍、所述羽毛葉片的羽翼部的形狀、所述羽翼部的顏色、毛梗植入部的末端的寬度範圍、毛梗部的彎度範圍以及弓度範圍。
10.權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述智能處理器還用於啟動所述檢測裝置以對所述天然羽毛進行檢測，並且收集所述一系列物理參數。
專利摘要一種將天然羽毛加工成羽毛球的羽毛葉片的系統，所述系統包括；檢測裝置，以對所述天然羽毛進行掃描並得到所述天然羽毛的一系列物理參數；裁剪模型，其存儲有包含一組預定參數的多個參數組；能量流裁剪裝置，以用於對所述天然羽毛的毛梗和羽翼進行裁剪；和智能處理器，所述智能處理器可操作地與所述裁剪模型以及所述能量流裁剪裝置相連接，將所述檢測裝置得到的所述一系列物理參數與所述裁剪模型中的所述組預定參數進行比對以匹配出一個最合適的參數組，然後所述智能處理器啟動所述能量流裁剪裝置，將所述天然羽毛裁剪成具有所述最合適的參數組的所述組預定參數的所述羽毛葉片。
文檔編號A63B67/18GK202920928SQ20122061443
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者戴見霖 申請人:戴見霖