專利名稱：加工天然羽毛的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于羽毛球的天然羽毛的加工的方法，特別涉及根據(jù)預(yù)設(shè)模型 (形)利用能量流裁剪羽毛的方法。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)預(yù)設(shè)模型(形)利用能量流裁剪羽毛的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(gè)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制作羽毛球，還必須加工 成為羽毛葉片。
一只羽毛球是否合格，一個(gè)最重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)，就是這只羽毛球的一致性是否良 好。一只羽毛球要想達(dá)到理想的一致性，第一要素就是組成這只羽毛球的羽毛葉片是否具 有很好的一致性。
由于羽毛葉片由毛梗和位于毛梗兩側(cè)的羽翼構(gòu)成，換句話說，羽毛葉片的一致性， 是指一只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(duì)于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只羽毛 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(xì)，長(zhǎng)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(zhǎng)度基本一樣，這個(gè) 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(xì)基本一樣，就 非常困難。另外，對(duì)于一只羽毛球上的羽毛葉片，毛梗的弓度，彎度，以及長(zhǎng)度三者必須同時(shí) 考慮，因?yàn)檫@三者之間會(huì)有一定的相互影響。
在傳統(tǒng)的羽毛球制作工藝中，在對(duì)天然羽毛進(jìn)行裁剪時(shí)，為了便于裁剪，需要將所 述毛梗拉直、壓平，也就是在強(qiáng)行使毛梗處于臨時(shí)的平直的狀態(tài)下，按照裁切模具預(yù)設(shè)的直 線長(zhǎng)度和形狀直接對(duì)羽毛進(jìn)行裁剪。這種傳統(tǒng)的羽毛裁剪方式存在著兩個(gè)重大缺陷第一 個(gè)缺陷，在裁剪時(shí)將毛梗的強(qiáng)行拉直、壓平，使毛梗處于臨時(shí)的平直狀態(tài)。按裁切模具預(yù)設(shè) 的長(zhǎng)度對(duì)毛梗進(jìn)行裁剪，但是毛梗具有韌性，當(dāng)裁剪后不對(duì)毛梗的弓施加壓力時(shí)，毛梗會(huì)恢 復(fù)到自然狀態(tài)下的弓起的狀態(tài)，由于不同羽毛的毛梗弓起的程度不同，韌性也不同，各個(gè)加 工后的羽毛呈現(xiàn)的樣態(tài)包括毛梗兩端的直線長(zhǎng)度也不相同，這會(huì)給羽毛球后面的植毛工序 帶來很大的影響，需要花很大的力氣對(duì)羽毛葉片進(jìn)行挑選后才能插入球頭，否則會(huì)導(dǎo)致在 一個(gè)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(yuǎn)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(huì)影響羽毛 球的飛行穩(wěn)定性；第二個(gè)缺陷，在對(duì)毛梗壓平的過程中，會(huì)對(duì)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制作成羽毛球后，在羽 毛球被擊打時(shí)，毛梗容易斷折。
傳統(tǒng)的羽毛球制作工藝中，大多會(huì)采用裝在沖毛機(jī)上的模具來裁切天然羽毛，需要工人手持羽毛兩端至預(yù)定裁切位置進(jìn)行裁剪，這種裁剪的方式基本依靠工人的直覺和經(jīng) 驗(yàn)，尤其是毛梗粗度的判定，毛梗裁切的起始點(diǎn)，完全憑借操作工的目測(cè)來確定，致使裁剪 出來的羽毛葉片規(guī)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 模具處于同一個(gè)水平面上；同時(shí)，工人手持羽毛至沖毛機(jī)的裁切刀下，如稍有不慎，容易發(fā) 生事故，沖毛機(jī)會(huì)很容易傷到工人的手。
另外，因?yàn)楣と诵枰殖痔烊挥鹈珒啥酥令A(yù)定裁切位置進(jìn)行裁剪，所以在天然羽 毛的兩端必須各預(yù)留一段相當(dāng)長(zhǎng)的天然羽毛，以使工人能夠穩(wěn)固地握持天然羽毛并且要使 沖毛機(jī)不會(huì)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(cè)有相當(dāng)長(zhǎng)的天 然羽毛不能用于制作羽毛葉片。本來一根天然羽毛理論上可以制作兩根或三根以上的不同 等級(jí)的羽毛葉片，因?yàn)樯鲜鲈蜃罱K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(fèi)。
綜上所述，傳統(tǒng)羽毛球制作工藝中，對(duì)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(fā)生工傷事故。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的另一個(gè)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(yōu)勢(shì)在于將羽毛的分類和裁剪。
本發(fā)明的另一個(gè)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(yōu)勢(shì)在于在無需損傷羽毛的情況下對(duì)羽毛進(jìn)行加工。
本發(fā)明的另一個(gè)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(yōu)勢(shì)在于利用掃描裝置，在裁剪羽毛前，對(duì)羽毛毛梗的弓度，彎度，毛色，損傷，羽毛形 狀，以及粗細(xì)進(jìn)行檢測(cè)，然后再匹配合適的預(yù)設(shè)裁剪模形進(jìn)行裁剪。
本發(fā)明的另一個(gè)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(jìn)行加工，羽毛未經(jīng)強(qiáng)行拉伸，完全處于自然狀態(tài)下，檢測(cè)裝置掃描 出毛梗清晰輪廓，其優(yōu)勢(shì)在于利用智能化的能量流裁剪裝置，精準(zhǔn)在沿著毛梗的輪廓，將兩 側(cè)裁切掉多余的羽翼裁切干凈。使效率得到提高，毛梗干凈且不會(huì)在裁切過程中受到損傷。
本發(fā)明的另一個(gè)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(yōu)勢(shì)在于利用智能化的能量流裁剪裝置，無需人工手持羽毛進(jìn)行加工，在提高工作效 率的同時(shí)，也避免了在裁剪羽毛時(shí)，對(duì)工人產(chǎn)生傷害。
本發(fā)明的另一個(gè)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(yōu)勢(shì)在于，在對(duì)羽毛加工時(shí)，利用檢測(cè)裝置對(duì)羽毛檢測(cè)后得出的弓度，彎度等數(shù)據(jù)將 加工成的羽毛葉片進(jìn)行自動(dòng)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， 最終使得同一只羽毛球上所植入的羽毛葉片具有很好的一致性。
本發(fā)明的另一個(gè)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(yōu)勢(shì)在于以檢測(cè)羽毛得出的數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行裁剪和分類，從而避免了像傳統(tǒng)加工方 式一樣，過多地依賴工人的經(jīng)驗(yàn)而導(dǎo)致加工出來的羽毛葉片差異較大。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種將天然羽毛的不同段落的物理參數(shù)分別進(jìn)行檢 測(cè)，根據(jù)所測(cè)參數(shù)，利用智化的能量流進(jìn)行裁切，可以在一根羽毛上加工出多根不同等級(jí)的 羽毛葉片。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了利用天然羽毛加工成羽毛球的羽毛葉片的方 法，該方法包括如下步驟
(a)藉由一個(gè)檢測(cè)裝置對(duì)該天然羽毛進(jìn)行掃描，以確定該天然羽毛的一系列物理 參數(shù)；
(b)提供一個(gè)裁剪模型，該裁剪模型包括多個(gè)預(yù)定參數(shù)組，該預(yù)定參數(shù)組各自包括 多個(gè)預(yù)定參數(shù)，將該一系列物理參數(shù)與該裁剪模型中的該多個(gè)預(yù)定參數(shù)組中的該多個(gè)預(yù)定 參數(shù)進(jìn)行比較，以使該一系列物理參數(shù)與該多個(gè)預(yù)定參數(shù)組匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組； 和
(C)藉由一個(gè)能量流裁剪裝置根據(jù)該最合適的參數(shù)組的要求對(duì)該天然羽毛的毛梗 和羽翼進(jìn)行裁剪，從而得到該羽毛葉片。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述一系列物理參數(shù)包括所述天然羽毛的長(zhǎng)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(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述預(yù)定參數(shù)包括對(duì)應(yīng)的需要通過裁剪得到的所述羽 毛葉片的長(zhǎng)度范圍、所述羽翼部的形狀、所述羽翼部的顏色、毛梗植入部的末端的寬度范 圍、毛梗部的彎度范圍以及弓度范圍。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟(b)包括步驟；藉由一個(gè)智能處理器將所述 一系列物理參數(shù)與所述裁剪模型中的所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)組中的所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)進(jìn)行匹 配；所述步驟(C)包括步驟所述智能處理器啟動(dòng)所述能量流裁剪裝置以對(duì)所述天然羽毛 的毛梗和羽翼進(jìn)行裁剪。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中所述智能處理器還用于啟動(dòng)所述檢 測(cè)裝置以對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行檢測(cè)，并且收集所述一系列物理參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述檢測(cè)裝置是一種三維掃描裝置，所述多個(gè)預(yù)定參 數(shù)用三維圖形來表征。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述檢測(cè)裝置包括一個(gè)掃描單元和一個(gè)固定單元，所 述固定單元用于將所述天然羽毛在所述掃描單元中懸空固定，所述掃描單元用于掃描所述 天然羽毛的所述一系列物理參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述檢測(cè)裝置包括二維的彎度檢測(cè)裝置和二維的弓度 檢測(cè)裝置的組合，所述彎度檢測(cè)裝置和所述弓度檢測(cè)裝置分別通過二維計(jì)算的方法得到所 述天然羽毛的彎度和弓度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述天然羽 毛的所述毛梗和所述羽翼有損壞時(shí)，不足以制成所述羽毛葉片時(shí)，停止對(duì)所述一系列物理 參數(shù)的檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(C)后，還包括一步驟將具有相同參數(shù)組 的所述羽毛葉片歸為一類收集。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(c )中，當(dāng)確定好所述天然羽毛的所述毛梗 的所述彎度和所述弓度后并且與所述裁剪模型中的所述最合適參數(shù)組中的所述彎度范圍 和所述弓度范圍匹配后，得到所述天然羽毛的毛梗部?jī)蓚?cè)的第一羽翼部和第二羽翼部各自 的形狀，大小和位置，然后用能量流裁剪裝置對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行裁剪。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述方法中，先確定所述天然羽毛的所述毛梗上具有一預(yù)定寬度的點(diǎn)，以作為第一裁剪位置，沿所述毛梗漸細(xì)的方向找到使所述天然羽毛將 要制成的所述羽毛葉片具有一預(yù)定長(zhǎng)度的第二裁剪位置，所述第一裁剪位置和所述第二裁 剪位置之間得到所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述方法中，先確定所述天然羽毛的所述毛梗上具 有一 定寬度的點(diǎn)，以作為第一裁剪位置，以所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)為圓心，以一預(yù)設(shè) 的長(zhǎng)度為半徑，沿所述毛梗漸粗的方向找到第二裁剪位置，所述第一裁剪位置和所述第二 裁剪位置之間得到所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛，所述預(yù)設(shè)的 長(zhǎng)度即是所述羽毛葉片兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，以所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)為圓心，以一預(yù)設(shè)的長(zhǎng) 度為半徑，沿所述毛梗漸粗/細(xì)的方向作球面，所述球面與所述毛梗的中心線的交點(diǎn)為第 五交點(diǎn)，在所述球面上找到與所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)和該第五交點(diǎn)的連線垂直的圓 面，所述圓面與這段天然羽毛的所述羽翼相交得到第三交點(diǎn)和第四交點(diǎn)，將與所述第一裁 剪位置的中心點(diǎn)、所述第三交點(diǎn)和所述第四交點(diǎn)所在的平面平行的一個(gè)平面定義為第一平 面，與所述第一平面垂直的平面定義為第二平面，將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽 毛的所述彎度用所述毛梗在所述第一平面上產(chǎn)生的彎曲來表征，將要被制成所述羽毛葉片 的這段天然羽毛的所述弓度用所述毛梗在所述第二平面上產(chǎn)生的彎曲來表征。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽 毛葉片的一段天然羽毛的所述彎度通過如下方法進(jìn)行確定將所述一段天然羽毛向所述第 一平面投影得到一個(gè)第一預(yù)定線條，所述彎度以這樣一個(gè)彎度率來表示，所述彎度率是投 影得到的所述第一預(yù)定線條的長(zhǎng)度與所述羽毛葉片兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度的比值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽 毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將所述一段天然羽毛向所述第 二平面投影得到一個(gè)第二預(yù)定線條，所述弓度以這樣一個(gè)弓度率來表示，所述弓度率是投 影得到的所述第二預(yù)定線條的長(zhǎng)度與所述羽毛葉片兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度的比值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽 毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這 段天然羽毛向所述第一平面投影得到一個(gè)第一預(yù)定線條，在所述第一預(yù)定線條上分別取四 個(gè)點(diǎn)，首尾兩位置第一位置和第二位置，以及分別鄰近首尾兩點(diǎn)的第三位置和第四位置，連 接所述第一位置和所述第三位置得到一條第一直線，連接所述第二位置和所述第四位置得 到一條第二直線，所述第一直線與所述第二直線相交形成一個(gè)彎度角，該彎度角的大小用 來衡量將要制成的所述羽毛葉片的毛梗部的所述彎度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽 毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這 段天然羽毛向所述第二平面投影得到一個(gè)第二預(yù)定線條，在所述第二預(yù)定線條上分別取四 個(gè)點(diǎn)，首尾兩位置第一位置和第二位置，以及分別鄰近首尾兩點(diǎn)和的第三位置和第四位置， 連接所述第一位置和所述第三位置得到一條第三直線，連接所述第二位置和所述第四位置 得到一條第四直線，所述第一直線與所述第二直線相交形成一個(gè)弓度角，所述弓度角的大 小用來衡量將要制成的所述羽毛葉片的毛梗部的所述弓度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這 段天然羽毛向所述第二平面投影得到一個(gè)第二預(yù)定曲線條，在所述第二預(yù)定線條上分別 取兩個(gè)點(diǎn)，首尾兩位置第一位置和第二位置，以及這段天然羽毛弓度最大的點(diǎn)在所述第二 平面上投影得到第三位置，連接所述第一位置和所述第三位置得到一條第五直線，連接所 述第一位置和所述第二位置得到一條第六直線，所述第五直線與所述第六直線相交形成一 個(gè)弓度角，所述弓度角的大小用來衡量將要制成的所述羽毛葉片的毛梗部的所述弓度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽 毛葉片的一段天然羽毛的所述彎度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這 段天然羽毛向所述第一平面投影，連接這段天然羽毛投影的首尾兩點(diǎn)，得到第一線條，并且 具有所述預(yù)定寬度的第一裁剪位置的點(diǎn)與所述一段天然羽毛上朝著所述毛梗漸細(xì)/粗的 方向有一個(gè)鄰近的點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)得到一個(gè)第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間 的夾角用來表征將要制成的所述羽毛葉片的彎度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽 毛葉片的一段天然羽毛的所述彎度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這 段天然羽毛向所述第二平面投影，連接這段天然羽毛投影的首尾兩點(diǎn)，得到第一線條，并且 具有所述預(yù)定寬度的第一裁剪位置的點(diǎn)與所述一段天然羽毛上朝著所述毛梗漸細(xì)/粗的 方向有一個(gè)鄰近的點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)得到一個(gè)第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間 的夾角用來表征將要制成的所述羽毛葉片的弓度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然 羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定這段天然羽毛的所述第一裁剪位置與所述第二裁 剪位置之間的所述毛梗沿著正面或背面的中心線的實(shí)際長(zhǎng)度與將要制成的所述羽毛葉片 的長(zhǎng)度的比值用來表征所述彎度；這段天然羽毛的所述第一裁剪位置與所述第二裁剪位置 之間的所述毛梗沿著羽翼生發(fā)面的中心線的實(shí)際長(zhǎng)度與將要制成的所述羽毛葉片的長(zhǎng)度 的比值用來表征所述弓度。
相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種執(zhí)行上述方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括；
一個(gè)檢測(cè)裝置，以對(duì)該天然羽毛進(jìn)行掃描并得到該天然羽毛的一系列物理參數(shù)；
—個(gè)裁剪模型，其存儲(chǔ)有包含一組預(yù)定參數(shù)的多個(gè)參數(shù)組；
一個(gè)能量流裁剪裝置，以用于對(duì)該天然羽毛的毛梗和羽翼進(jìn)行裁剪；
和一個(gè)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(cè)裝置得到的該一系列物理參數(shù)與該裁剪模型中的該組預(yù)定參數(shù)進(jìn)行比對(duì) 以匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組，然后該智能處理器啟動(dòng)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(shù)組的該組預(yù)定參數(shù)的該羽毛葉片。
以下，將通過具體的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明，然而實(shí)施例僅是本發(fā)明可選實(shí)施方 式的舉例，其所公開的特征僅用于說明及闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。


圖IA是示意一根羽毛的彎度的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖IB是示意一根羽毛的弓度的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的天然羽毛加工成羽毛葉片并進(jìn)一步加 工成羽毛球的示意圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的天然羽毛的三維掃描的示意圖。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例的天然羽毛加工系統(tǒng)的示意圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的確定天然羽毛的毛梗裁剪位置以得 到預(yù)定長(zhǎng)度的羽毛葉片的步驟的示意圖
圖7B示出根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的上述第二個(gè)優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的第三個(gè)優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的上述第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的確定羽毛葉片的弓度的步驟的 示意圖。圖8C示出根據(jù)本發(fā)明的上述第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的變形實(shí)施方式的確定羽毛葉片的弓 度的步驟的示意圖。
圖9A示出根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的上述第四個(gè)優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明上述第五個(gè)優(yōu)選實(shí)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(jù)本發(fā)明的第六個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的確定天然羽毛的毛梗裁剪位置以得 到預(yù)定長(zhǎng)度的羽毛葉片的步驟的示意圖。。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的天然羽毛制作成的羽毛球的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的天然羽毛制作成的傳統(tǒng)羽毛球的結(jié)構(gòu)示意 圖。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的天然羽毛加工方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書所公開的內(nèi)容，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下文所 述。
為了更清楚說明，我們先對(duì)羽毛的弓度，彎度進(jìn)行定義。
圖IA和圖IB示出的是一支未經(jīng)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(gè)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(fā)的左面IOc和右面IOd稱之為羽翼生 發(fā)面。毛梗11較平滑的一面稱為正面10a，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(fā)面中的左面IOc或右面IOd方向發(fā)生的彎曲，定義為彎度，毛 梗11沿著正面IOa或背面IOb方向發(fā)生的彎曲，如圖IB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(fā)生的彎曲，所述弓度為所述毛梗11在垂直面上發(fā)生的 彎曲。
在圖IA和IB中，X軸，y軸，z軸可分別代表三維坐標(biāo)系中的三個(gè)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(chǎn)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(chǎn)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將用于制作一個(gè)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后，將具有大致相同的預(yù)定的長(zhǎng)度，寬度， 彎度以及弓度等的多根羽毛葉片100挑選出來制作羽毛球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(shù)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(gè)植入部111， 以用于植入一個(gè)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(gè)球頭和形成一 個(gè)羽毛球的其他必要的部件。該植入部111部分的兩側(cè)是沒有羽翼的。羽毛葉片100被裁 剪成具有預(yù)定的長(zhǎng)度L和預(yù)定的植入部111末端的寬度W。在圖2中，該長(zhǎng)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(zhǎng)度L和該寬度W根據(jù)實(shí) 際需要來確定，例如在一個(gè)典型的實(shí)例中，長(zhǎng)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(yù)定的長(zhǎng)度，這需要根據(jù)植入的深度以及該 羽毛植入裝置的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步確定。也就是說，在一些實(shí)施例中，植入部111可以是具有 較短的長(zhǎng)度的一個(gè)植入頭，其只需要能夠植入對(duì)應(yīng)的該容納定位槽即可。而在另外一些實(shí) 施例中，植入部111具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，且其端部用于植入對(duì)應(yīng)的該容納定位槽，而另外的部 分在一個(gè)羽毛球1000中是用加強(qiáng)筋等固定元件來纏繞固定的。
如圖3至圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的從天然羽毛10加工成羽毛 葉片100的示意圖。在本優(yōu)選實(shí)施例中，首先智能處理器20啟動(dòng)一個(gè)檢測(cè)裝置30對(duì)所述羽 毛10進(jìn)行檢測(cè)，如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的羽毛加工的系統(tǒng)，在一個(gè)三維檢測(cè)模型中，可得 出羽毛的毛梗11的長(zhǎng)度、寬度、弓度、彎度，以及羽翼12的寬度、形狀、和顏色等數(shù)據(jù)。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(jīng) 檢測(cè)后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(gè)裁剪模型40相聯(lián)接，裁剪模型40是由若干個(gè)參數(shù)組組成， 每一個(gè)參數(shù)組由多個(gè)參數(shù)組成。這些參數(shù)例如可以包括需要通過裁剪得到的羽毛葉片100 的長(zhǎng)度范圍41、毛梗植入部111的末端的寬度范圍42、毛梗部110的彎度范圍43以及弓度 范圍44、羽翼部的形狀45、和羽翼部的顏色46等,每項(xiàng)參數(shù)都有預(yù)定的范圍，然后將檢測(cè)裝 置30得到的天然羽毛10的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果這些數(shù)據(jù)落入到現(xiàn)有的預(yù)定模型中的 某個(gè)參數(shù)組中，則根據(jù)該參數(shù)組的要求進(jìn)行裁剪天然羽毛10。
值得一提的是，每個(gè)參數(shù)組里的各項(xiàng)參數(shù)的范圍值都是根據(jù)實(shí)際需要而確定的，12所以可以根據(jù)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(jù)天然羽毛10 的具體條件，通過這個(gè)步驟將其歸為適合裁剪的那一類。
如圖4所示，該系統(tǒng)還包括一個(gè)能量流裁剪裝置50，在智能處理器20將天然羽毛 10的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的羽毛葉片的裁剪模型40的多個(gè)參數(shù)組中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比后，然后 自動(dòng)匹配出與之最接近的那種裁剪模型40的參數(shù)組，然后智能處理器20向能量流裁剪裝 置50發(fā)出指令，所述能量流裁剪裝置50就會(huì)按照所述羽毛葉片模型的數(shù)據(jù)對(duì)所述羽毛10 進(jìn)行裁剪，最后形成與對(duì)應(yīng)的裁剪模型接近的羽毛葉片100。該能量流可以是激光或其他高 壓流體如水。在本實(shí)施例中，能量流裁剪裝置50是一個(gè)激光切割機(jī)。
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后，沿著預(yù)定的裁 剪位置進(jìn)行裁剪，得到具有預(yù)定長(zhǎng)度L和植入部111的末端寬度W的羽毛葉片100。值得一 提的是這里的預(yù)定長(zhǎng)度L并不是指毛梗部110的長(zhǎng)度，因?yàn)槊２?10是有一定的彎曲的， 在本實(shí)施例中，預(yù)定長(zhǎng)度L指的是軸向長(zhǎng)度。這兩個(gè)參數(shù)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(gè)位點(diǎn)上的寬度以及其在軸向方向上跨越的長(zhǎng)度 即可。如圖中所示，這個(gè)步驟中的裁剪只需要確定羽毛葉片100首尾兩端的兩個(gè)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(cè)裝置30對(duì)天然羽毛10進(jìn)行三維掃描時(shí)，最好是使天然羽毛10的 正面IOa都朝向一個(gè)方向，當(dāng)然，檢測(cè)裝置30也可以設(shè)計(jì)成可以區(qū)分天然羽毛10的正背面 IOa和10b。羽毛葉片100的羽翼部120包括分別位于毛梗部110兩側(cè)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并與裁剪模型40中的某項(xiàng)參數(shù)組匹配 之后，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，然后用能量流裁剪 裝置50進(jìn)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(yù)定數(shù)值如2. Imm的位置是相對(duì)比較容易的。羽毛葉片100 的預(yù)定長(zhǎng)度L也是容易確定的。確定天然羽毛10能夠制成何種類型的羽毛葉片100，更重 要的參數(shù)是其彎度和弓度。在裁剪模型40中，毛梗110的彎度范圍43以及弓度范圍44可 以是量化的數(shù)據(jù)，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(duì)應(yīng)制得的羽毛葉片100后建立的分類數(shù)據(jù)庫。在使用時(shí)，只需要將實(shí)測(cè)的 天然羽毛10與裁剪模型40中的圖形進(jìn)行比對(duì)即可。毛梗110的彎度范圍43以及弓度范 圍44是量化的數(shù)據(jù)的實(shí)例在下面的揭露中進(jìn)一步會(huì)具體描述。
如圖14所示，根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)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(gè)檢測(cè)裝置30對(duì)天然羽毛10進(jìn)行掃描，以確定天然羽毛10的一系列 物理參數(shù)；
(b)將該系列物理參數(shù)與裁剪模型40中的多個(gè)預(yù)定參數(shù)組中的多個(gè)預(yù)定參數(shù)進(jìn) 行比較，以使該系列物理參數(shù)與該多個(gè)預(yù)定參數(shù)組匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組；和
(c)藉由一個(gè)能量流裁剪裝置50根據(jù)該最合適的參數(shù)組的要求對(duì)天然羽毛10進(jìn) 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(shù)組的羽毛葉片100，會(huì)自動(dòng)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(shù)組的羽毛葉片100歸類收集。
相應(yīng)地，在步驟(a)中，該系列物理參數(shù)包括但不限于天然羽毛10的長(zhǎng)度，毛梗11 的寬度，毛梗11的彎度，以及毛梗11的弓度，當(dāng)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(gè)預(yù)定參數(shù)包括但不限于通過裁剪得到的羽毛葉片100的長(zhǎng) 度范圍41、毛梗植入部111的末端的寬度范圍42、毛梗110的彎度范圍43以及弓度范圍 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(gè)預(yù)定參數(shù)組分別對(duì)應(yīng)在實(shí)際的羽毛球1000的制作過程中對(duì)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(zhǎng)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(dāng)然，在步驟(C)中，也包括對(duì)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包括位于毛梗部110兩側(cè)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(gè)具有相對(duì)狹細(xì)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(cè)裝 置30可以是一個(gè)三維掃描裝置，其包括一個(gè)掃描單元31和一個(gè)固定單元32，天然羽毛10 藉由一個(gè)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(cè)其各項(xiàng)參數(shù)。在一 個(gè)實(shí)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(gè)方向 對(duì)天然羽毛10進(jìn)行檢測(cè)。
另外，在該方法中，可以藉由一個(gè)智能處理器20對(duì)檢測(cè)步驟(a)，匹配步驟(b)，和 裁剪步驟(c)的操作進(jìn)行控制。也就是說，智能處理器20可操作地與檢測(cè)裝置30，裁剪模 型40，能量流裁剪裝置50相連接，以發(fā)出操作指令從而啟動(dòng)和關(guān)閉檢測(cè)裝置30，根據(jù)裁剪 模型40的參數(shù)組進(jìn)行與測(cè)出的天然羽毛10的各項(xiàng)物理參數(shù)進(jìn)行比對(duì)和匹配，以及操作能 量流裁剪裝置50對(duì)羽毛10的毛梗10和羽翼12進(jìn)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(gè)步驟也可以是被安排在一個(gè)流水 線上，每個(gè)步驟各自配有中央處理器進(jìn)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(shù)信息以及操作指令。
圖4中示出的是執(zhí)行上述方法的系統(tǒng)，相應(yīng)地，該系統(tǒng)包括；
一個(gè)檢測(cè)裝置30，以對(duì)天然羽毛10進(jìn)行掃描并得到天然羽毛的一系列物理參數(shù)；
一個(gè)裁剪模型40，其存儲(chǔ)有包含一組預(yù)定參數(shù)的多個(gè)參數(shù)組；
一個(gè)能量流裁剪裝置50，以用于對(duì)天然羽毛10的毛梗11和羽翼12進(jìn)行裁剪；
和一個(gè)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(cè)裝置30得到的該系列物理參數(shù)與裁剪模型40中的該組預(yù)定參數(shù)進(jìn)行 比對(duì)以匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組，然后智能處理器20啟動(dòng)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(shù)組的該組預(yù)定參數(shù)的羽毛葉片100。
智能處理器20還可以可操作地與檢測(cè)裝置30連接，以啟動(dòng)和關(guān)閉檢測(cè)裝置30，并 且如果需要，調(diào)整檢測(cè)裝置30的角度，從不同的方向?qū)μ烊挥鹈?0進(jìn)行掃描，以得到天然 羽毛10的全部信息。14
檢測(cè)裝置30包括一個(gè)掃描單元31和一個(gè)固定單元32，固定單元32用于將天然 羽毛10固定在掃描單元31中，并且固定的方式使得掃描單元31能夠全方位地對(duì)天然羽毛 10進(jìn)行掃描和檢測(cè)。
如圖7A，7B和7C所示，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，裁剪模型40中的各個(gè)參 數(shù)都可以是量化的數(shù)據(jù)，也就是說羽毛葉片100的長(zhǎng)度范圍41、毛梗植入部111的末端的寬 度范圍42、毛梗110的彎度范圍43以及弓度范圍44都是確定的數(shù)值范圍，而不是用一組三 維的立體圖形來表示。當(dāng)然在上面的實(shí)施例中，這些參數(shù)也可是確定的數(shù)值。值得一提的 是，天然羽毛10的毛梗11的彎度和弓度檢測(cè)分別由二維的彎度檢測(cè)器和弓度測(cè)器來完成。 也就是說，由兩個(gè)二維的檢測(cè)裝置的組合來完成物理參數(shù)的檢測(cè)和確定。
如圖7A所示，先找到天然羽毛10的毛梗11上的一個(gè)預(yù)定寬度W的位置，例如該 預(yù)定寬度為2. Imm,這樣就確定了天然羽毛10上的第一裁剪位置Al,然后從該第一裁剪位 置Al起，得到一個(gè)預(yù)定長(zhǎng)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(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度L為半徑，朝向毛梗11漸細(xì)的方向找到交叉點(diǎn)，即 為第二裁剪位置A2，兩裁剪位置之間的距離為L(zhǎng)，例如L可以是47mm。它們之間的這段天然 羽毛10將會(huì)在后續(xù)步驟中制成一根羽毛葉片100。值得一提的是，這個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度L并不是 指的毛梗11的實(shí)際長(zhǎng)度，因?yàn)槊?1是彎曲的。當(dāng)然，在其他的裁剪模型40中，可能會(huì)用 到羽毛葉片100的實(shí)際長(zhǎng)度來作為確定裁剪方案的參數(shù)。在確定完這兩個(gè)裁剪位置Al和 A2后，智能處理器20操作能量流裁剪裝置50沿著這兩個(gè)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，以用于后續(xù)加工。
如圖7A和7B所示，這段天然羽毛10的彎度通過如下方法進(jìn)行確定，彎度指的是 平面P方向上發(fā)生的彎曲.。這個(gè)平面，通過如下的方法來定義并說明。如圖中所示，以第 一裁剪位置Al的中心點(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度L2為半徑，朝向毛梗11漸細(xì)的方向作球面， 該球面與毛梗11的中心線的交點(diǎn)為第五交點(diǎn)A5，在該球面上找到與第一裁剪位置Al的中 心點(diǎn)和該第五交點(diǎn)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(diǎn)A3，和第四交點(diǎn)A4。A3和A4分別位于毛梗11的兩側(cè)，所述第一裁剪位置Al的中心 點(diǎn)，與第三交點(diǎn)A3和第四交點(diǎn)A4形成一個(gè)平面P，將要被制成羽毛葉片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(gè)第一預(yù)定線條，其長(zhǎng)度為 SI。此時(shí)羽毛葉片100的彎度以這樣一個(gè)彎度率來表示，該彎度率是投影得到的所述第一 預(yù)定線條的長(zhǎng)度SI與羽毛葉片100的長(zhǎng)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(jìn)行確定，在三維坐標(biāo)系中， 彎度指的是在X軸和Z軸平面方向上發(fā)生的彎曲。如圖中所示，將要被制成羽毛葉片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(gè)第二預(yù)定線條，其長(zhǎng)度為S2。 此時(shí)羽毛葉片100的弓度以這樣一個(gè)弓度率來表示，該弓度率是投影得到的該第二預(yù)定線 條的長(zhǎng)度S2與羽毛葉片100的長(zhǎng)度L的比值。值得一提的是，在上述檢測(cè)過程中，這些天 然羽毛10都朝一個(gè)方向被送進(jìn)檢測(cè)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后，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(shù)組中的對(duì)應(yīng)的彎度范圍43和弓度范圍44進(jìn)行比對(duì)以 匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組，從而將這段羽毛10歸類并且根據(jù)該最合適的參數(shù)組在后續(xù) 的裁剪步驟中藉由一個(gè)能量流裁剪裝置50進(jìn)行裁剪。
如圖8A和SB所示為根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例，在類似上述第二實(shí)施例中得到用于制備羽毛葉片100的一段天然羽毛10后，如圖8A所示，將要被制成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向第一平面Pl投影得到所述第一預(yù)定線條，在該第一預(yù)定線條上分別取四個(gè)點(diǎn)，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(diǎn)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(gè)彎度α，該角度α 即用來衡量將要制成的羽毛葉片100的毛梗部110的彎度。
如圖SB所示，將要被制成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向第二平面Ρ2投影得到所述第二預(yù)定線條，在該第二預(yù)定線條上分別取四個(gè)點(diǎn)，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(diǎn)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Ν3得到一條第三直線，連接第二位置Ν2和第四位置Ν4得到一條第四直線，該第三直線與第四直線相交形成一個(gè)弓度角β，該角度β即用來衡量將要制成的羽毛葉片100 的毛梗部110的弓度。
如圖9Α和9Β所示為根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例，在類似上述第二實(shí)施例中得到用于制備羽毛葉片100的一段天然羽毛10后，如圖9Α所示，將要被制成羽毛葉片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即將要制成的羽毛葉片100的投影的首尾01和02兩點(diǎn)，得到一個(gè)第一線條，并且預(yù)定寬度為W的點(diǎn)與天然羽毛10上朝著毛梗11更細(xì)的方向有一個(gè)鄰近的點(diǎn)，例如鄰近I 5_的點(diǎn)在該平面上投影得到兩個(gè)點(diǎn) 01，03，連接這兩點(diǎn)得到一個(gè)第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間的夾角ε，就是將要制成的羽毛葉片100的彎度。
如圖9Β所示，將要被制成羽毛葉片100的這段天然羽毛10向平面Ρ2投影連接這段天 然羽毛10即將要制成的羽毛葉片100的投影的首尾01’和02’兩點(diǎn)，得到一個(gè)第一線條，并且預(yù)定寬度為W的點(diǎn)與天然羽毛10上朝著毛梗11更細(xì)的方向有一個(gè)鄰近的點(diǎn)，例如鄰近I 5mm的點(diǎn)在該平面上投影得到兩個(gè)點(diǎn)01’，03’，連接這兩點(diǎn)得到一個(gè)第二線條， 所述第一線條和所述第二線條之間的夾角Y，就是將要制成的羽毛葉片100的彎度。值得一提的是，這個(gè)鄰近的點(diǎn)03’也可以是這段天然羽毛10達(dá)到最大弓度處的那一點(diǎn)。
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(gè)弓度率來表示，該弓度率是這段天然羽毛10的兩個(gè)裁剪位置之間的毛梗11的沿著羽翼生發(fā)面IOc 或IOd的中心線的實(shí)際長(zhǎng)度LI與羽毛葉片100的長(zhǎng)度L的比值，羽毛葉片100的彎度也可以以這樣一個(gè)彎度率來表示，該彎度率是這段天然羽毛10的兩個(gè)裁剪位置之間的毛梗11 的沿著正面IOa或背面IOb的實(shí)際長(zhǎng)度L2與羽毛葉片100的長(zhǎng)度L的比值。
如圖11所示為根據(jù)本發(fā)明的第六優(yōu)選實(shí)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(yù)定寬度為W的位置，以確定為第一裁剪位置BI。然后， 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(diǎn)為圓心，以預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度L為半徑，朝向毛梗11漸粗的方向找到交叉點(diǎn)，即為第二裁剪位置B2。也就是說，在本優(yōu)選實(shí)施例中，將要制成的羽毛葉片100的長(zhǎng)度用上述方法來確定，這個(gè)預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度L即視為羽毛葉片100的長(zhǎng)度。
也就是說，當(dāng)一個(gè)天然羽毛10被用來制作成羽毛葉片100時(shí)，先經(jīng)過上述檢測(cè)步驟，以得到其物理參數(shù)，然后再與裁剪模型40中的參數(shù)組中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，以將其歸類，然后根據(jù)歸類到的預(yù)定參數(shù)組的要求對(duì)天然羽毛10進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)可以有其他的方式，本發(fā)明中列舉的這 三種方法只作為示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以想到用其他的參數(shù)來表征該彎度和弓度，但 是，這些等同的實(shí)施方式都應(yīng)該包含在本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)。
如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明的加工方法制得的羽毛葉片100制成的羽毛球1000， 羽毛球1000可以具有任何使用天然羽毛的羽毛球的結(jié)構(gòu)，作為舉例，在本發(fā)明中，羽毛 球1000包括多根羽毛葉片100，一個(gè)球頭1100，和一個(gè)植毛架1200。球頭1100與植毛 架1200相連接，植毛架1200包括多個(gè)植毛桿1210，每個(gè)植毛桿1210上設(shè)置有一個(gè)容置 定位槽1220，每根羽毛葉片100被植入對(duì)應(yīng)的容置定位槽1220。羽毛球1000的結(jié)構(gòu)在 本申請(qǐng)人的在先中國專利申請(qǐng)200910044168. 1,201010226568. 7,201110028436. 8，以及 201110418724. 4中已過揭露，這些專利的全部?jī)?nèi)容通過弓I用的方式全部合并在本申請(qǐng)中。
如圖13所示，根據(jù)本發(fā)明的加工方法制得的羽毛葉片100制成的羽毛球1000， 羽毛球1000也可以制成傳統(tǒng)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，在本發(fā)明中，利用天然羽毛10制成羽毛葉片100的方法具有傳 統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢(shì)。以前的羽毛葉片100的制作過程主要靠手工，依靠直覺和經(jīng)驗(yàn)來 完成，在本發(fā)明中，天然羽毛10的裁剪完全可以依靠機(jī)器大規(guī)模生產(chǎn)，并且能夠保證羽毛 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(zhì)量，并提高生產(chǎn) 效率，降低生產(chǎn)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(jī)器進(jìn)行，這樣就不會(huì)出 現(xiàn)傳統(tǒng)羽毛球制作過程中，會(huì)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(duì)應(yīng)待裁剪得到的羽毛葉片100的那段天然 羽毛兩側(cè)不需要預(yù)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(tǒng)工藝中 對(duì)天然羽毛的浪費(fèi)。采用本發(fā)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，并且甚至可以得到三根或更多根不同等級(jí)的羽毛葉片100。這里的不同等級(jí)按 照羽毛葉片100的毛梗部110的長(zhǎng)度，寬度，弓度，彎度以及羽翼部120的形狀，大小，色澤 等參數(shù)來歸類。
上述內(nèi)容為本發(fā)明的具體實(shí)施例的舉例，對(duì)于其中未詳盡描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，應(yīng) 當(dāng)理解為采取本領(lǐng)域已有的通用設(shè)備及通用方法來予以實(shí)施。
同時(shí)本發(fā)明上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明技術(shù)方案之用，僅為本發(fā)明技術(shù)方案的列 舉，并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)方案及其保護(hù)范圍。采用等同技術(shù)手段、等同設(shè)備等對(duì)本發(fā) 明權(quán)利要求書及說明書所公開的技術(shù)方案的改進(jìn)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是沒有超出本發(fā)明權(quán)利要求書 及說明書所公開的范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用天然羽毛加工成羽毛球的羽毛葉片的方法，該方法包括如下步驟 (a)藉由至少一個(gè)檢測(cè)裝置對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行檢測(cè)，以確定所述天然羽毛的一系列物理參數(shù)； (b)提供一個(gè)裁剪模型，所述裁剪模型包括多個(gè)預(yù)定參數(shù)組，所述預(yù)定參數(shù)組各自包括多個(gè)預(yù)定參數(shù)，將所述一系列物理參數(shù)與所述裁剪模型中的所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)組中的所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)進(jìn)行比較，以使所述一系列物理參數(shù)與所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)組匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組；和 (C)藉由一個(gè)能量流裁剪裝置根據(jù)所述最合適的參數(shù)組的要求對(duì)所述天然羽毛的毛梗和羽翼進(jìn)行裁剪，從而得到所述羽毛葉片。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述一系列物理參數(shù)包括所述天然羽毛的長(zhǎng)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(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定參數(shù)包括對(duì)應(yīng)的需要通過裁剪得到的所述羽毛葉片的長(zhǎng)度范圍、所述羽翼部的形狀、所述羽翼部的顏色、毛梗植入部的末端的寬度范圍、毛梗部的彎度范圍以及弓度范圍。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)包括步驟；藉由一個(gè)智能處理器將所述一系列物理參數(shù)與所述裁剪模型中的所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)組中的所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)進(jìn)行匹配；所述步驟(c)包括步驟所述智能處理器啟動(dòng)所述能量流裁剪裝置以對(duì)所述天然羽毛的毛梗和羽翼進(jìn)行裁剪。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中所述智能處理器還用于啟動(dòng)所述檢測(cè)裝置以對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行檢測(cè)，并且收集所述一系列物理參數(shù)。
6.如權(quán)利要求I至5中任一所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)裝置是一種三維掃描裝置，所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)用三維圖形來表征。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括一個(gè)掃描單元和一個(gè)固定單元，所述固定單元用于將所述天然羽毛在所述掃描單元中懸空固定，所述掃描單元用于掃描所述天然羽毛的所述一系列物理參數(shù)。
8.如權(quán)利要求I至5中任一所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括二維的彎度檢測(cè)裝置和二維的弓度檢測(cè)裝置的組合，所述彎度檢測(cè)裝置和所述弓度檢測(cè)裝置分別通過二維計(jì)算的方法得到所述天然羽毛的彎度和弓度。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述天然羽毛的所述毛梗和所述羽翼有損壞時(shí)，不足以制成所述羽毛葉片時(shí)，停止對(duì)所述一系列物理參數(shù)的檢測(cè)。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步驟(C)后，還包括一步驟將具有相同參數(shù)組的所述羽毛葉片歸為一類收集。
11.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟(C)中，當(dāng)確定好所述天然羽毛的所述毛梗的所述彎度和所述弓度后并且與所述裁剪模型中的所述最合適參數(shù)組中的所述彎度范圍和所述弓度范圍匹配后，得到所述天然羽毛的毛梗部?jī)蓚?cè)的第一羽翼部和第二羽翼部各自的形狀，大小和位置，然后用能量流裁剪裝置對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行裁剪。
12.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述方法中，先確定所述天然羽毛的所述毛梗上具有一預(yù)定寬度的點(diǎn)，以作為第一裁剪位置，沿所述毛梗漸細(xì)的方向找到使所述天然羽毛將要制成的所述羽毛葉片具有一預(yù)定長(zhǎng)度的第二裁剪位置，所述第一裁剪位置和所述第二裁剪位置之間得到所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛。
13.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述方法中，先確定所述天然羽毛的所述毛梗上具有一預(yù)定寬度的點(diǎn)，以作為第一裁剪位置，以所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)為圓心，以一預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度為半徑，沿所述毛梗漸粗的方向找到第二裁剪位置，所述第一裁剪位置和所述第二裁剪位置之間得到所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的那段天然羽毛，所述預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度即是所述羽毛葉片兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，以所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)為圓心，以一預(yù)設(shè)的長(zhǎng)度為半徑，沿所述毛梗漸粗/細(xì)的方向作球面，所述球面與所述毛梗所述第一裁剪位置和所述第二裁剪位置之間的中心線的交點(diǎn)為第五交點(diǎn)，在所述球面上找到與所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)和該第五交點(diǎn)的連接直線垂直的圓面，所述圓面與這段天然羽毛的兩側(cè)所述羽翼相交得到第三交點(diǎn)和第四交點(diǎn)，將與所述第一裁剪位置的中心點(diǎn)、所述第三交點(diǎn)和所述第四交點(diǎn)所在的平面平行的一個(gè)平面定義為第一平面，與所述第一平面垂直的平面定義為第二平面，將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛的所述彎度用所述毛梗在所述第一平面上產(chǎn)生的彎曲來表征，將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛的所述弓度用所述毛梗在所述第二平面上產(chǎn)生的彎曲來表征。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述彎度通過如下方法進(jìn)行確定將所述一段天然羽毛向所述第一平面投影得到一個(gè)第一預(yù)定線條，所述彎度以這樣一個(gè)彎度率來表示，所述彎度率是投影得到的所述第一預(yù)定線條的長(zhǎng)度與所述羽毛葉片兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度的比值。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將所述一段天然羽毛向所述第二平面投影得到一個(gè)第二預(yù)定線條，所述弓度以這樣一個(gè)弓度率來表示，所述弓度率是投影得到的所述第二預(yù)定線條的長(zhǎng)度與所述羽毛葉片兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度的比值。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛向所述第一平面投影得到一個(gè)第一預(yù)定線條，在所述第一預(yù)定線條上分別取四個(gè)點(diǎn)，首尾兩位置第一位置和第二位置，以及分別鄰近首尾兩點(diǎn)的第三位置和第四位置，連接所述第一位置和所述第三位置得到一條第一直線，連接所述第二位置和所述第四位置得到一條第二直線，所述第一直線與所述第二直線相交形成一個(gè)彎度角，該彎度角的大小用來衡量將要制成的所述羽毛葉片的毛梗部的所述彎度。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛向所述第二平面投影得到一個(gè)第二預(yù)定線條，在所述第二預(yù)定線條上分別取四個(gè)點(diǎn)，首尾兩位置第一位置和第二位置，以及分別鄰近首尾兩點(diǎn)和的第三位置和第四位置，連接所述第一位置和所述第三位置得到一條第三直線，連接所述第二位置和所述第四位置得到一條第四直線，所述第一直線與所述第二直線相交形成一個(gè)弓度角，所述弓度角的大小用來衡量將要制成的所述羽毛葉片的毛梗部的所述弓度。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛向所述第二平面投影得到一個(gè)第二預(yù)定曲線條，在所述第二預(yù)定線條上分別取兩個(gè)點(diǎn)，首尾兩位置第一位置和第二位置，以及這段天然羽毛弓度最大的點(diǎn)在所述第二平面上投影得到第三位置，連接所述第一位置和所述第三位置得到一條第五直線，連接所述第一位置和所述第二位置得到一條第六直線，所述第五直線與所述第六直線相交形成一個(gè)弓度角，所述弓度角的大小用來衡量將要制成的所述羽毛葉片的毛梗部的所述弓度。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述彎度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛向所述第一平面投影，連接這段天然羽毛投影的首尾兩點(diǎn)，得到第一線條，并且具有所述預(yù)定寬度的第一裁剪位置的點(diǎn)與所述一段天然羽毛上朝著所述毛梗漸細(xì)/粗的方向有一個(gè)鄰近的點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)得到一個(gè)第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間的夾角用來表征將要制成的所述羽毛葉片的彎度。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述彎度通過如下方法進(jìn)行確定將要被制成所述羽毛葉片的這段天然羽毛向所述第二平面投影，連接這段天然羽毛投影的首尾兩點(diǎn)，得到第一線條，并且具有所述預(yù)定寬度的第一裁剪位置的點(diǎn)與所述一段天然羽毛上朝著所述毛梗漸細(xì)/粗的方向有一個(gè)鄰近的點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)得到一個(gè)第二線條，所述第一線條和所述第二線條之間的夾角用來表征將要制成的所述羽毛葉片的弓度。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述天然羽毛中將要被制成所述羽毛葉片的一段天然羽毛的所述弓度通過如下方法進(jìn)行確定這段天然羽毛的所述第一裁剪位置與所述第二裁剪位置之間的所述毛梗沿著正面或背面的中心線的實(shí)際長(zhǎng)度與將要制成的所述羽毛葉片的長(zhǎng)度的比值用來表征所述彎度；這段天然羽毛的所述第一裁剪位置與所述第二裁剪位置之間的所述毛梗沿著羽翼生發(fā)面的中心線的實(shí)際長(zhǎng)度與將要制成的所述羽毛葉片的長(zhǎng)度的比值用來表征所述弓度。
23.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述方法中，一根所述天然羽毛制作得到至少兩根不同等級(jí)的所述羽毛葉片。
24.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述方法中，一根所述天然羽毛制作得到至少三根所述羽毛葉片。
25.一種將天然羽毛加工成羽毛球的羽毛葉片的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括； 一個(gè)檢測(cè)裝置，以對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行掃描并得到所述天然羽毛的一系列物理參數(shù)； 一個(gè)裁剪模型，其存儲(chǔ)有包含一組預(yù)定參數(shù)的多個(gè)參數(shù)組； 一個(gè)能量流裁剪裝置，以用于對(duì)所述天然羽毛的毛梗和羽翼進(jìn)行裁剪；和 一個(gè)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(cè)裝置得到的所述一系列物理參數(shù)與所述裁剪模型中的所述組預(yù)定參數(shù)進(jìn)行比對(duì)以匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組，然后所述智能處理器啟動(dòng)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(shù)組的所述組預(yù)定參數(shù)的所述羽毛葉片。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置是一種三維掃描裝置，所述多個(gè)預(yù)定參數(shù)用三維圖形來表征。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括一個(gè)掃描單元和一個(gè)固定單元，所述固定單元用于將所述天然羽毛在所述掃描單元中懸空固定，所述掃描單元用于掃描所述天然羽毛的所述一系列物理參數(shù)。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括二維的彎度檢測(cè)裝置和二維的弓度檢測(cè)裝置的組合，所述彎度檢測(cè)裝置和所述弓度檢測(cè)裝置分別通過二維計(jì)算的方法得到所述天然羽毛的彎度和弓度。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一系列物理參數(shù)包括所述天然羽毛的長(zhǎng)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(gè)。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定參數(shù)包括對(duì)應(yīng)的需要通過裁剪得到的所述羽毛葉片的長(zhǎng)度范圍、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范圍、毛梗部的彎度范圍以及弓度范圍。
31.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能處理器還用于啟動(dòng)所述檢測(cè)裝置以對(duì)所述天然羽毛進(jìn)行檢測(cè)，并且收集所述一系列物理參數(shù)。
全文摘要
一種利用天然羽毛加工成羽毛球的羽毛葉片的方法及系統(tǒng)，該方法包括如下步驟藉由一個(gè)檢測(cè)裝置對(duì)該天然羽毛進(jìn)行掃描，以確定該天然羽毛的一系列物理參數(shù)；提供一個(gè)裁剪模型，該裁剪模型包括多個(gè)預(yù)定參數(shù)組，該預(yù)定參數(shù)組各自包括多個(gè)預(yù)定參數(shù)，將該一系列物理參數(shù)與該裁剪模型中的該多個(gè)預(yù)定參數(shù)組中的該多個(gè)預(yù)定參數(shù)進(jìn)行比較，以使該一系列物理參數(shù)與該多個(gè)預(yù)定參數(shù)組匹配出一個(gè)最合適的參數(shù)組；和藉由一個(gè)能量流裁剪裝置根據(jù)該最合適的參數(shù)組的要求對(duì)該天然羽毛的毛梗和羽翼進(jìn)行裁剪，從而得到該羽毛葉片。
文檔編號(hào)A63B67/18GK102974084SQ20121047212
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者戴見霖 申請(qǐng)人:戴見霖