测量与打磨冰刀的方法及使用该方法的装置制造方法及图纸

公开了用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置。该装置包括处理器、输入装置、滑冰鞋保持件、测量装置、以及打磨装置。输入装置与处理器通信以允许用户选择冰刀打磨选项。滑冰鞋保持件构造为将滑冰鞋可释放地保持在固定打磨位置中。测量装置与处理器通信并且构造为测量冰刀的形状。打磨装置与处理器通信，并且构造为基于所选择的冰刀打磨选项在冰刀上执行打磨动作，以将冰刀的形状改变到期望形状。此外公开了测量、锐化与打磨冰刀的方法，以及利用上述方法的冰刀测量与打磨系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量与打磨冰刀的方法及使用该方法的装置
本专利技术大体上涉及滑冰鞋、无舵雪橇、连橇以及具有在冰上行驶的刀片的其他冬季运动设备中使用的冰刀的锐化与成形的领域。更具体地，本专利技术涉及打磨冰刀的装置与方法，测量冰刀的冰刀测量系统与方法，以及打磨冰刀的冰刀打磨系统与方法。
技术介绍
滑冰鞋具有通常由金属形成并且具有设计为方便滑冰的特定形状的刀片。在现代冰球鞋中，通常在滑冰者的每个脚下方定位有单个冰刀。冰刀通常纵向地固定在滑冰靴部分的下面，并且可以具有从前到后的大体上凸形的曲线侧面轮廓以及凹形或凹槽的底面。通常，在任一时刻仅滑冰鞋的冰刀的一部分与冰接触，并且在滑冰过程中，通过滑冰者对着冰面以沿冰面推进滑冰者，使得冰刀左右摇摆并且前后摇晃。根据滑冰背后的主流科学理论，滑冰者因此能够在冰上滑冰是因为：(a)滑冰者的重量集中在底面的凹形部分之下的狭窄冰区域中或者冰刀的冰接触表面，该冰接触表面形成足够压力以在冰刀下面形成薄的水膜，并且滑冰者以极大减小的摩擦力在该水膜上滑行；以及(b)冰在其表面具有天然的“准流体”分层区域，这形成天然的光滑表面。尽管冰刀由金属制成并且可能比冰更硬，但是随时间推移冰刀仍呈现磨损。此外，冰刀形状可能因不精确的锐化处理、踩踏在其他硬表面上、或者因比赛过程的碰撞中被弯曲、削弱或损坏、或者甚至不使用时被刻痕而随着时间推移变化。这种磨损或变化可能改变冰刀形状并且可能导致性能的损失。由此，对于滑冰鞋成形与锐化具有不断的需要。冰刀形状可能根据活动而变化，并且花式滑冰鞋上的冰刀将具有与冰球鞋上的冰刀不同的形状，这还将与速滑滑冰鞋上的冰刀不同。此外，即使在一项体育运动中，目前冰刀的不同制造商可以提供他们自己的独特工厂或OEM刀片形状。更进一步，在一项体育运动中，并且针对来自同一制造商的设备，可以由用户定制冰刀形状以试图使性能最佳，例如一些冰球运动员偏好以特定方式锐化与成形冰刀，以适合他们的比赛风格或者甚至适合他们的特定位置。锐化的冰刀还用于诸如无舵雪橇、低架雪橇和连橇之类的其他活动中，所有这些活动可以具有特定的冰刀成形与锐化要求，这可以根据运动员、他们雪橇的设计、或者甚至轨道或路线的设定而改变。当今可以利用手动操作打磨机或自动打磨机实现冰刀形状的改变，诸如OEM冰球鞋上的冰刀。然而，通常利用固定夹具、模板、引导件等来确定哪种形状适用于任意给定的滑冰者是不科学的。特别是对于冰球运动员来说，可以基于运动员打前锋位置、防守位置还是守门位置推荐一些锐化与成形参数。可以由运动员基于他们自己关于成形或锐化的经验以及提供的结果来建议对冰刀的进一步改变。目前的滑冰鞋锐化系统的主要缺点在于，没有向用户提供冰刀锐化如何影响它们的性能的有意义的反馈。实质上，用户或者适应为冰刀选择的锐化形状，或者随机改变为另一个轮廓106以期望找到他们感觉良好的那个。通常利用可能不容易定制的固定夹具、模板或引导件来确立冰刀形状。在过去，已经在大量试验和错误的基础上开发了冰刀成形与锐化技术。例如，在职业运动的最高级别，可以由特殊工匠(诸如定制锐化主体)增加用于特定冰刀的最终边缘，他通过与用户运动员的反复交互来了解运动员的需求以及哪种是优选构造。然而，这种定制的手工制作的专注既昂贵又不太精确。由于从一种情形到下一种情形的成形与锐化的变化，对于用户来说不仅难以确定任何特定的成形或锐化是否有效，而且即使有效，可能也难以可靠地重复结果。来自运动员的关于成形或锐化技术的任何改变对它们的性能是正面还是负面的唯一反馈是他们自己的观察，这种观察仅仅是印象并且可能受到确认偏误的影响。冰刀用户的绝大部分由此依赖于锐化主体(或者是人或者是具有固定引导件的自动机器)来传送成形和/或锐化刀片，对最终的成形与锐化构造几乎没有控制。然而，如在全部体育项目中，小的改进可能导致成功与失败之间的差别，并且非常期望对定制刀片成形与锐化的改进方法。
技术实现思路
因此，期望的是用于成形与锐化冰刀以克服至少一些现有技术局限的改进方法、系统和装置。优选地，改进将产生更精确成形与锐化、更一致结果、用于定制成形与锐化的更多选项、易于用户使用、以及方便用户中的一个或多个。在本公开中，术语冰刀表示可以用作滑行板、滑行件、或用于横穿冰面的其他接触点的任何刀片，并且不限于上述包括滑冰鞋刀片的一般性，包括速滑滑冰鞋、冰球鞋、休闲滑冰鞋、以及花样滑冰鞋刀片；无舵雪橇、低架雪橇和连橇滑行刀片；以及可以用于在冰面或雪面上滑动的任何其他刀片。更具体地，冰接触表面是冰刀在使用过程中与下面的表面(诸如冰面)接触的的那部分。冰面包括天然冰面、人造冰面、及合成冰面(即，高密度聚乙烯等)。如此，冰面是冰刀可以在其上使用并且在其上滑行的任何类型的表面。本专利技术大体上涉及在冰相关运动中使用的冰刀，并且更具体地涉及用于精确地测量冰刀的三维(3D)形状以及用于将冰刀打磨到精确3D形状的方法和系统。本专利技术涵盖提供冰刀测量与打磨方法和系统，无论单独还是与其他元件结合，都作为分开的独立装置。例如，可以设想的是，在不成形或锐化冰刀的情况下，可以在专用冰刀测量系统上测量冰刀，并且可以创建与冰刀的3D形状相对应的数据集。然后，在以后的时间，可以基于前述测量系统创建的数据集，在单独冰刀打磨系统上成形或锐化冰刀。然而，在下面更详细讨论的优选实施方式中，冰刀测量与打磨方法和系统可以随其他元件一起结合到用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置中。最优选地，自动装置是以自助服务亭的形式，其可以允许用户在没有任何冰刀锐化方法和技术上的任何先前训练的情况下成形与锐化滑冰鞋上的冰刀。用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置可以包括输入装置，其提供本地或远程用户界面，以允许用户尤其选择冰刀打磨选项，从而将冰刀的形状改变到期望形状。优选地，自动装置可以包括测量装置，其构造为测量冰刀的3D形状并且创建与此3D形状相对应的数据集，自动装置可以利用该数据集来检测冰刀，向用户提供关于以下情况中的一个或多个的反馈：冰刀状态、估计的冰刀剩余寿命、推荐的冰刀期望形状、冰刀形状改变到期望形状的适合性、冰刀的磨损情况、以及匹配的一对冰刀(即，在成双的滑冰鞋中)中的冰刀之间的磨损情况的差异。优选地，自动装置还可以包括打磨装置，其构造为基于用户经由用户界面选择的选项将冰刀形状改变到期望形状。优选地，自动装置还可以包括构造为将一个或多个冰刀保持在固定打磨位置中的保持件。相应地，根据本专利技术的一个实施方式，公开了用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置，优选地以自助服务亭的形式。根据本专利技术的另一个实施方式，公开了用于测量冰刀的3D形状的冰刀测量系统，其可以优选地与冰刀打磨系统结合使用或独立使用。根据本专利技术的又一个实施方式，公开了用于将3D形状应用于冰刀的冰刀打磨系统，其可以优选地与冰刀测量系统结合使用或独立使用。此外，公开的冰刀测量与打磨系统可以用于自动冰刀打磨装置中。由此，根据本专利技术的一个方面，公开了用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置，所述装置包括：处理器；输入装置，其与所述处理器通信以允许用户选择冰刀打磨选项；滑冰鞋保持件，其构造为将至少一个所述滑冰鞋可释放地保持到所述装置；测量装置，其与所述处理器通信，所述测量装置构造为当所述至少一个滑冰鞋被所述滑冰鞋保持件保持时测量所述冰刀的形状；以及打磨装置，其与所述处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置，所述装置包括：处理器；输入装置，其与所述处理器通信以允许用户选择冰刀打磨选项；滑冰鞋保持件，其构造为将至少一个所述滑冰鞋可释放地保持到所述装置；测量装置，其与所述处理器通信，所述测量装置构造为当所述至少一个滑冰鞋被所述滑冰鞋保持件保持时测量所述冰刀的形状；以及打磨装置，其与所述处理器通信，所述打磨装置构造为基于所选择的冰刀打磨选项在所述冰刀上执行打磨动作，以将所述冰刀的所述形状改变到期望形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.12 CA 2,930,079;2015.05.19 US 62/163,5571.一种用于打磨滑冰鞋上的冰刀的自动装置，所述装置包括：处理器；输入装置，其与所述处理器通信以允许用户选择冰刀打磨选项；滑冰鞋保持件，其构造为将至少一个所述滑冰鞋可释放地保持到所述装置；测量装置，其与所述处理器通信，所述测量装置构造为当所述至少一个滑冰鞋被所述滑冰鞋保持件保持时测量所述冰刀的形状；以及打磨装置，其与所述处理器通信，所述打磨装置构造为基于所选择的冰刀打磨选项在所述冰刀上执行打磨动作，以将所述冰刀的所述形状改变到期望形状。2.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述打磨动作从所述滑冰鞋刀片去除材料以改变所述滑冰鞋刀片的冰接触表面的形状。3.根据权利要求1所述的自动装置，其中，对所述冰接触表面的所述改变包括改变位于所述滑冰鞋刀片的脚趾部分、所述滑冰鞋刀片的足跟部分、以及所述滑冰鞋刀片的工作部分处的侧面形状中的一个或多个。4.根据权利要求2所述的自动装置，其中，所述打磨动作从所述滑冰鞋刀片去除材料以改变所述冰接触表面的横截面的形状。5.根据权利要求4所述的自动装置，其中，对所述冰接触表面的横截面的所述改变包括形成中空部、改变现有中空部的形状、去除所述现有中空部、以及使所述现有凹形中空部平滑中的一个或多个。6.根据权利要求5所述的自动装置，其中，所述中空部是凹形中空部、V形中空部、方形中空部、凸形中空部及定制形状中空部中的一种或多种。7.根据权利要求2所述的自动装置，其中，对所述冰接触表面的所述改变沿着所述滑冰鞋刀片的长度变化。8.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述滑冰鞋刀片具有左侧表面、右侧表面和冰接触表面，所述左侧表面和所述冰接触表面限定左刀片边缘，所述右侧表面和所述冰接触表面限定右刀片边缘；并且其中，所述打磨动作从所述滑冰鞋刀片的至少一部分去除材料，以便在所述滑冰鞋刀片的所述至少一部分中使所述左刀片边缘和所述右刀片边缘中的一个相对于所述左刀片边缘和所述右刀片边缘中的另一个升高。9.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述打磨动作锐化所述冰刀。10.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述处理器配置为：在所述打磨装置执行所述打磨动作之前确定所述冰刀是否不适合于所选择的冰刀打磨选项；以及如果是，则使所述装置警告所述用户。11.根据权利要求10所述的自动装置，其中，如果所述冰刀太翘曲、所述冰刀过度磨损、所述冰刀缺少用于所述打磨动作以使所述冰刀的所述形状改变到所述期望形状的足够材料、或者所述打磨动作将造成所述冰刀在制造商限定的容许极限之外，那么所述冰刀不适合于所选择的冰刀打磨选项。12.根据权利要求1所述的自动装置，还包括与所述处理器通信的存储器。13.根据权利要求12所述的自动装置，其中，所述存储器包括与模型冰刀的至少一部分的形状相对应的至少一个数据集。14.根据权利要求13所述的自动装置，其中，所述模型冰刀基于职业冰球运动员使用的冰刀、基于职业花样滑冰运动员使用的冰刀、或者具有特定的滑冰特征。15.根据权利要求13所述的自动装置，其中，所述期望形状至少部分地基于所述至少一个数据集。16.根据权利要求14所述的自动装置，其中，所述处理器配置为将用户简况存储在所述存储器中，所述用户简况包括历史数据，所述历史数据包括所述测量冰刀形状和所选择的冰刀打磨选项中的一个或多个。17.根据权利要求15所述的自动装置，其中，所述用户简况还包括滑冰者的与所述至少一个滑冰鞋相关联的至少一个参数。18.根据权利要求15所述的自动装置，其中，所述处理器配置为分析所述用户简况，以确定冰刀磨损情况和滑冰者的与所述至少一个滑冰鞋相关联的滑冰风格中的一个或两者。19.根据权利要求18所述的自动装置，其中，所述期望形状至少部分地基于所述分析。20.根据权利要求15所述的自动装置，其中，所述用户简况还包括用于匹配的一双滑冰鞋中的一个的所选择的冰刀打磨选项，并且用于所述匹配的一双滑冰鞋中的另一个的所述期望形状至少部分地基于所述历史数据。21.根据权利要求18所述的自动装置，其中，所述处理器还配置为利用所述分析来确定所选择的冰刀打磨选项是否适合，并且如果否，则使所述装置警告所述用户。22.根据权利要求12所述的自动装置，其中，所述存储器定位在所述装置中，或者远离所述装置定位并且能够经由有线或无线网络访问所述处理器。23.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述测量装置是非接触式或接触式装置。24.根据权利要求23所述的自动装置，其中，所述非接触式测量装置是激光扫描仪、照相机视觉装置或光学扫描仪。25.根据权利要求23所述的自动装置，其中，所述接触式测量装置是深度量规或千分尺。26.根据权利要求1所述的自动装置，还包括与所述处理器通信的真空装置，所述真空装置构造为捕获并容纳当所述打磨装置在所述冰刀上执行所述打磨动作时形成的粉尘。27.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述输入装置包括用户界面，所述用户界面具有显示器和所述用户能够参与的一个或多个输入设备。28.根据权利要求27所述的自动装置，其中，所述输入设备是按钮、触摸屏、触摸板、键盘、键板、跟踪球、操纵杆或客户账户。29.根据权利要求1所述的自动装置，还包括与所述处理器通信的支付装置，所述支付装置配置为接收来自所述用户的账户信息或支付。30.根据权利要求29所述的自动装置，其中，所述支付装置包括光学读卡器、磁条读卡器、芯片读取器、信用卡读取器、近场通信(NFC)读取器、或者货币验证和收集装置。31.根据权利要求30所述的自动装置，其中，所述支付装置包括连接到本地或远程账户信息或者支付处理系统的通信链路。32.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述输入装置包括连接到所述用户的移动设备的通信链路，并且所述移动设备包含软件应用程序，其配置为提供具有显示器和所述用户能够参与的一个或多个输入设备的用户界面。33.根据权利要求32所述的自动装置，其中，所述软件应用程序进一步配置为经由所述用户界面接收来自所述用户的支付。34.根据权利要求1所述的自动装置，还包括与所述处理器通信的打印机，所述打印机配置为打印报告。35.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述滑冰鞋保持件包括本体，所述本体具有第一滑冰鞋接触表面和第二滑冰鞋接触表面，其中所述第一滑冰鞋接触表面和所述第二滑冰鞋接触表面中的一个能够朝向所述第一滑冰鞋接触表面和所述第二滑冰鞋接触表面中的另一个移动，以允许将所述滑冰鞋夹持在所述第一滑冰鞋接触表面与所述第二滑冰鞋接触表面之间。36.根据权利要求35所述的自动装置，其中，所述第一滑冰鞋接触表面或所述第二滑冰鞋接触表面固定在适当位置中。37.根据权利要求36所述的自动装置，其中，所述第一滑冰鞋接触表面能够朝向所述第二滑冰鞋接触表面移动，并且所述第一滑冰鞋接触表面和第二滑冰鞋接触表面以相同速率朝向彼此移动，使得所述冰刀自动地居中在所述本体中。38.根据权利要求36所述的自动装置，其中，所述本体还包括用于移动所述第一滑冰鞋接触表面或所述第二滑冰鞋接触表面的装置。39.根据权利要求38所述的自动装置，其中，所述移动装置是能够由所述用户手动操作的凸轮和把手组件。40.根据权利要求38所述的自动装置，其中，所述移动装置是由所述处理器控制的致动器。41.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述滑冰鞋保持件构造为将一对滑冰鞋可释放地保持在固定打磨位置中。42.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述装置构造为在所述冰刀打磨装置与所述保持件中的所述冰刀之间提供至少两个维度的运动，以允许所述打磨装置接触并成形所述冰刀。43.根据权利要求42所述的自动装置，其中，所述至少两个维度中的一个由大体上平行于所述冰刀的纵向轴线的第一轴线限定，并且所述至少两个维度中的另一个由大体上垂直于所述第一轴线并且在平行于所述冰刀的侧表面的平面中定向的第二轴线限定。44.根据权利要求42所述的自动装置，其中，所述装置构造为在所述冰刀打磨装置与所述保持件中的所述冰刀之间提供至少三个维度的运动，以允许所述打磨器接触并成形所述冰刀。45.根据权利要求42或44所述的自动装置，其中，所述打磨装置和所述保持件中的所述冰刀中的一个或两者相对于彼此移动。46.根据权利要求42或44所述的自动装置，其中，所述保持件中的所述冰刀保持在固定位置中，并且所述打磨装置相对于所述冰刀移动以使所述冰刀成形。47.根据权利要求42或44所述的自动装置，其中，所述打磨装置保持在固定位置中，并且所述保持件中的所述冰刀相对于所述打磨装置移动以使所述冰刀成形。48.根据权利要求42所述的自动装置，其中，所述打磨装置的所述移动由所述处理器进行计算机数字控制。49.根据权利要求1所述的自动装置，其中，在所述打磨装置在所述冰刀上执行所述打磨动作之后，所述处理器配置为：使所述测量装置再次测量所述冰刀的所述形状；以及计算所述再次测量形状与所述期望形状之间的差异；以及如果所述差异大于预定可接受值，则使所述装置警告所述用户。50.根据权利要求1所述的自动装置，其以自助服务亭的形式。51.根据权利要求1所述的自动装置，还包括与所述处理器通信以标记所述冰刀的冰刀标记系统。52.根据权利要求51所述的自动装置，其中，所述标记打印在所述冰刀上、粘附在所述冰刀上或刻蚀在所述冰刀中。53.根据权利要求51所述的自动装置，其中，所述冰刀标记系统还适于读取所述冰刀上的预定标记。54.根据权利要求53所述的自动装置，其中，所述预定标记选自由符号、UPC码、QR码、字母数字码、条形码和RFID标签构成的组。55.根据权利要求1所述的自动装置，还包括与所述处理器通信以将涂层涂敷于所述冰刀的涂敷系统。56.根据权利要求55所述的自动装置，其中，所述涂层是塑料涂层、陶瓷涂层或薄层材料涂层。57.根据权利要求1所述的自动装置，其中，所述打磨装置包括打磨表面，所述自动装置还包括修整或成形所述打磨表面或者从多个预定打磨表面中进行选择的装置。58.一种冰刀测量系统，包括：保持件，用于将冰刀保持在测量位置中；3D测量装置，其相对于所述保持件操作性地定位，以至少测量保持在所述保持件中的冰刀的冰接触表面的形状；所述3D测量装置测量所述冰刀的所述冰接触表面的三维形状并且创建与所述三维形状相对应的数据集；以及数据存储装置，其连接到所述3D测量装置以记录测量数据集。59.根据权利要求58所述的冰刀测量系统，其中，所述3D测量装置是3D扫描仪。60.根据权利要求58或59所述的冰刀测量系统，其中，所述数据存储装置包括用于期望冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：南森·陈，史蒂夫·马丁，杰米·A·冈萨雷斯，艾米迪奥·迪·佩特罗，托尼·迪·佩特罗，
申请(专利权)人：斯卡特斯克里布公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA