一種基于點(diǎn)云識別技術(shù)的鞋類自動(dòng)化制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鞋面和鞋底進(jìn)行結(jié)合的方法，尤其是指一種基于點(diǎn)云識別技術(shù)的鞋類自動(dòng)化制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]噴膠工藝是制鞋過程中用工較多、耗時(shí)較多的工序。噴膠的質(zhì)量的好壞決定了鞋面同鞋底的粘合牢固程度，進(jìn)而影響到鞋類的使用性能和品質(zhì)。就目前而言，現(xiàn)有鞋底噴膠一般是靠人工操作，這種人工操作方式生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量不穩(wěn)定，人工成本高。而且，制鞋用的膠粘劑含有有毒成分，工人長時(shí)間接觸該膠粘劑會(huì)對操作工人的身體產(chǎn)生極大危害。
[0003]為了克服人工噴膠對人體健康的諸多危害，現(xiàn)有的一種噴膠設(shè)備是在輸送帶上設(shè)有噴膠槍，可對輸送帶上的鞋底進(jìn)行噴膠，然而卻由于噴膠槍不能自動(dòng)調(diào)整位置，噴膠槍無法準(zhǔn)確定位輸送帶上的鞋底，從而導(dǎo)致噴膠槍無法對準(zhǔn)鞋底進(jìn)行噴膠。
[0004]為了應(yīng)對以上難題，本申請人于2013年11月13日向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交了一份中國實(shí)用新型專利(申請?zhí)?201320717548.9，公告號:CN 203523958U)，以上專利記載了一項(xiàng)基于視覺定位的噴膠設(shè)備的技術(shù)方案，其包括支撐臺、噴膠槍、裝設(shè)于該支撐臺上的輸送帶、裝設(shè)于該支撐臺上的支撐架，噴膠設(shè)備還包括視頻攝像頭、帶動(dòng)噴膠槍X軸方向移動(dòng)的X軸傳動(dòng)裝置、帶動(dòng)噴膠槍Y軸方向移動(dòng)的Y軸傳動(dòng)裝置、帶動(dòng)噴膠槍Z軸方向移動(dòng)的Z軸傳動(dòng)裝置和控制該噴膠設(shè)備運(yùn)作的控制器，該視頻攝像頭裝設(shè)于支撐架上，控制器分別與視頻攝像頭、X軸傳動(dòng)裝置、Y軸傳動(dòng)裝置、Z軸傳動(dòng)裝置連接。該實(shí)用新型由視頻攝像頭、X軸傳動(dòng)裝置、Y軸傳動(dòng)裝置、Z軸傳動(dòng)裝置以及控制器構(gòu)成了基于視覺信息來調(diào)節(jié)噴膠槍位置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)將噴膠槍調(diào)節(jié)到輸送帶上方的合適位置，使噴膠槍可以準(zhǔn)確對鞋底進(jìn)行噴膠。上述噴膠設(shè)備雖然一定程度上能夠克服現(xiàn)有人工噴膠方式存在的生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量不穩(wěn)定以及容易對工人造成人身傷害等問題，然而在實(shí)際的使用過程中還存在有以下幾點(diǎn)不足之處:1、采用視頻攝像頭容易出現(xiàn)定位不準(zhǔn)的情況，而且采用三軸傳動(dòng)的方式在噴膠過程中無法實(shí)現(xiàn)各個(gè)部位噴涂膠水量的一致性，要想達(dá)到完全替代人工噴膠還有相當(dāng)長的距離；
2、由于視頻攝像頭僅能夠采集二維圖像，如果想要利用在鞋面噴涂中，無法對鞋面要噴涂的三維輪廓進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而導(dǎo)致無法適用于鞋面噴膠;3、采用三軸傳動(dòng)的方式不僅工作效率低下，而且出錯(cuò)率高，另外需要準(zhǔn)確控制噴槍的開啟和閉合，控制方式相當(dāng)復(fù)雜，需要的控制設(shè)備較為昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種基于點(diǎn)云識別技術(shù)的鞋類自動(dòng)化制作方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有噴膠設(shè)備存在的定位不準(zhǔn)、噴膠一致性差以及無法應(yīng)用于鞋面噴膠的缺陷。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種基于點(diǎn)云識別技術(shù)的鞋類自動(dòng)化制作方法，利用一鞋類自動(dòng)化生產(chǎn)線分別完成以下步驟:a、鞋底和鞋面的配對和上料準(zhǔn)備;b、對鞋底和鞋面的上膠區(qū)域進(jìn)行掃描;C、對鞋底和鞋面的上膠區(qū)域進(jìn)行噴處理水;d、對鞋底和鞋面上的處理水進(jìn)行烘干;e、對鞋底和鞋面的上膠區(qū)域進(jìn)行噴膠;f、對鞋底和鞋面上的膠水進(jìn)行烘干;g、對鞋底和鞋面的手動(dòng)壓合；
所述鞋類自動(dòng)化生產(chǎn)線包括包括一鞋面自動(dòng)上膠裝置以及一鞋底自動(dòng)上膠裝置，所述鞋面自動(dòng)上膠裝置包括一第一傳送帶、驅(qū)動(dòng)該第一傳送帶進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)組件以及第一自動(dòng)化噴膠控制組件，所述第一自動(dòng)化噴膠控制組件包括位于所述第一傳送帶上方并且依次鄰接的三維掃描機(jī)構(gòu)、第一處理水噴淋機(jī)構(gòu)、第一處理水烘干機(jī)構(gòu)、第一噴膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及第一膠水烘干機(jī)構(gòu)，所述第一噴膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一使能端與所述三維掃描機(jī)構(gòu)連接的控制器、一與該控制器輸出端連接的第一六自由度機(jī)械手以及一安裝于該第一六自由度機(jī)械手手臂上的第一噴槍，在所述第一六自由度機(jī)械手執(zhí)行對鞋面上膠動(dòng)作時(shí)，所述第一噴槍勻速噴出膠水；
所述三維掃描機(jī)構(gòu)為非接觸式三維掃描儀，該非接觸式三維掃描儀用于將可見光、高能光束、超音波或者X射線投射至鞋面上，借用鞋面對可見光、高能光束、超音波或者X射線的反射作用來創(chuàng)建鞋面幾何表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)而生成三維模型并傳輸給所述控制器，所述控制器用于根據(jù)上述三維模型，計(jì)算鞋面噴涂區(qū)域的三維空間信息，并生成所述第一六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)并傳輸給所述第一六自由度機(jī)械手，所述第一六自由度機(jī)械手根據(jù)該運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)執(zhí)行對鞋面上膠動(dòng)作；
所述步驟b包括，第二傳送帶帶動(dòng)鞋底運(yùn)動(dòng)到所述紅外掃描設(shè)備的工作區(qū)域，該紅外掃描設(shè)備通過將可見光、高能光束、超音波或者X射線投射至鞋底上，借用鞋底對可見光、高能光束、超音波或者X射線的反射作用來獲取鞋底的Y軸方向和Z軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)并輸送到控制器上，所述第二驅(qū)動(dòng)組件提供鞋底X軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)并輸送到控制器上;第一傳送帶帶動(dòng)鞋面運(yùn)動(dòng)到所述非接觸式三維掃描儀的工作區(qū)域，該非接觸式三維掃描儀通過將可見光、高能光束、超音波或者X射線投射至鞋面上，借用鞋面對可見光、高能光束、超音波或者X射線的反射作用來創(chuàng)建鞋面幾何表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)而生成三維模型并輸送到控制器上，所述第一驅(qū)動(dòng)組件提供鞋面X軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)并輸送到控制器上；
所述步驟C包括，所述控制器一方面根據(jù)鞋面的X軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算鞋面進(jìn)入第一處理水噴淋機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域的時(shí)間，當(dāng)鞋面進(jìn)入第一處理水噴淋機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域，停止第一驅(qū)動(dòng)組件，并且所述控制器另一方面根據(jù)上述三維模型，計(jì)算鞋面噴涂區(qū)域的三維空間信息，并生成所述第二六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)并傳輸給所述第二六自由度機(jī)械手，所述第二六自由度機(jī)械手根據(jù)該運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)執(zhí)行對鞋面噴處理水動(dòng)作，在所述第二六自由度機(jī)械手執(zhí)行對鞋面噴處理水動(dòng)作時(shí)，所述第二噴槍勻速噴出處理水;與此同時(shí)，所述控制器一方面根據(jù)鞋底的X軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算鞋底進(jìn)入第二處理水噴淋機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域的時(shí)間，當(dāng)鞋底進(jìn)入第二處理水噴淋機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域，停止第二驅(qū)動(dòng)組件，并且所述控制器另一方面根據(jù)上述鞋底的Y軸方向和Z軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算鞋底噴涂區(qū)域的二維空間信息，并生成所述第四六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)并傳輸給所述第四六自由度機(jī)械手，所述第四六自由度機(jī)械手根據(jù)該運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)執(zhí)行對鞋底噴處理水動(dòng)作，在所述第四六自由度機(jī)械手執(zhí)行對鞋底噴處理水動(dòng)作時(shí)，所述第四噴槍勻速噴出處理水
所述步驟e包括，所述控制器一方面根據(jù)鞋面的X軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算鞋面進(jìn)入第一噴膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域的時(shí)間，當(dāng)鞋面進(jìn)入第一噴膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域，停止第一驅(qū)動(dòng)組件，并且所述控制器另一方面根據(jù)上述三維模型，計(jì)算鞋面噴涂區(qū)域的三維空間信息，并生成所述第一六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)并傳輸給所述第一六自由度機(jī)械手，所述第一六自由度機(jī)械手根據(jù)該運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)執(zhí)行對鞋面上膠動(dòng)作，在所述第一六自由度機(jī)械手執(zhí)行對鞋面上膠動(dòng)作時(shí)，所述第一噴槍勻速噴出膠水;與此同時(shí)，所述控制器一方面根據(jù)鞋底的X軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算鞋底進(jìn)入第二噴膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域的時(shí)間，當(dāng)鞋底進(jìn)入第二噴膠執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作區(qū)域，停止第二驅(qū)動(dòng)組件，并且所述控制器另一方面根據(jù)上述鞋底的Y軸方向和Z軸方向的移動(dòng)定位數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算鞋底噴涂區(qū)域的二維空間信息，并生成所述第三六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)并傳輸給所述第三六自由度機(jī)械手，所述第三六自由度機(jī)械手根據(jù)該運(yùn)動(dòng)軌道數(shù)據(jù)執(zhí)行對鞋底上膠動(dòng)作，在所述第三六自由度機(jī)械手執(zhí)行對鞋底上膠動(dòng)作時(shí)，所述第三噴槍勻速噴出膠水。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟a包括:將鞋面附著固定于鞋楦上，并且準(zhǔn)備好用于與其配對的鞋底，將鞋底和鞋面進(jìn)行預(yù)定位，并且其二者的定位邊緣畫上輪廓線，然后將鞋底以底部為接觸面地放置于第二傳送帶上，將鞋面和鞋楦通過鞋楦頭部的裝配孔套設(shè)在第一傳送帶的固定托架上。
[0008]進(jìn)一步的，所述步驟d包括:第二傳送帶帶動(dòng)鞋底運(yùn)動(dòng)到第二烘箱的右處理水干燥空間進(jìn)行干燥處理;第一傳送帶帶動(dòng)鞋面運(yùn)動(dòng)到第二烘箱的左處理水干燥空間進(jìn)行干燥處理。
[0009]進(jìn)一步的，所述步驟f包括:第二傳送帶帶動(dòng)鞋底運(yùn)動(dòng)到第一烘箱的右膠水干燥空間進(jìn)行干燥處理;第一傳送帶帶動(dòng)鞋面運(yùn)動(dòng)到第一烘箱的左膠水干燥空間進(jìn)行干燥處理。
[0010]進(jìn)一步的，所述步驟g包括:在第一傳送帶和第二傳動(dòng)帶的出口處對鞋底和鞋面進(jìn)行手動(dòng)壓合使二者牢固粘合，等其二者結(jié)合處的膠水完全固化便可將成型好的鞋子從鞋楦上脫離，從而完成對鞋類的制作。