一种鞋槽自动画线装置和方法

1.本发明涉及制鞋设备技术领域，具体而言，涉及一种鞋槽自动画线装置和方法。


背景技术：

2.在制鞋行业中，为了提高运动鞋的美感，人们会将运动鞋鞋底上的鞋槽中描绘上不同颜色的线条，进而提升竞争力增加销量。当前工厂对于鞋槽画线的工作，主要是由手工操作完成，首先，工人从流水线上取出待画线运动鞋，并且找到需要画线的鞋槽；其次，工人利用毛笔沾染油墨，进行画线，将画线油墨均匀地涂抹到规定鞋槽中，并将其放回流水线。手工画线作为当前鞋槽画线的主要方法，其存在以下几种不足：1、准确度低：手工画线时存在较大的人为因素，使得油墨分布不均匀等等，从而导致画线准确性低；2、安全性差：画线的油墨中含有芳香烃溶剂(甲苯、二甲苯)，而过量吸入油墨散发的有害气体，容易引起多种身体不适症状，同时油墨也具有较大的腐蚀性，因此长期接触会对人体有极大的危害性；3、效率低：手工画线需要人工对鞋槽进行定位，并操作毛笔将油墨均匀涂抹在鞋槽中，并且在操作中也许避免误操作，因此手工画线比较复杂，导致生产效率低。


技术实现要素：

3.本发明公开了一种鞋槽自动画线装置和方法，结构简单，操作便利，旨在改善的问题。
4.本发明采用了如下方案：一种鞋槽自动画线装置，包括固定旋转装置和画线装置，所述固定旋转装置和画线装置均电连接于控制系统，其中，所述固定旋转装置包括多向固定台，所述画线装置包括机器人装置、点胶机装置、喷涂装置以及视觉检测装置；
5.其中，所述多向固定台适于固定放置待加工的鞋体，且其适于绕z轴和x轴旋转；
6.所述喷涂装置设置于所述机器人装置上，且连接至所述点胶机装置；
7.所述点胶机装置内适于储存喷涂液体，并将所述喷涂液体输送至所述喷涂装置；
8.所述视觉检测装置设置于所述喷涂装置上，包括激光三维扫描系统和摄像装置，其配置为能对所述鞋体的鞋槽形状和路线进行识别和扫描，并将信号发送至所述控制系统；
9.所述控制系统能根据视觉检测装置的传递的信号控制所述机器人装置驱动所述点胶机装置和喷涂装置对所述固定旋转装置上的鞋体进行喷涂。
10.进一步地，所述多向固定台包括第一旋转控制器、第二旋转控制器、旋转轴、旋转圆盘和旋转底座，其中所述旋转轴可旋转地设置在所述旋转底座上，且连接有第一旋转控制器，所述第一旋转控制器配置为能驱动所述旋转轴绕x轴旋转；所述旋转圆盘适于固定放置鞋体，其设置在所述旋转轴上，且连接所述第二旋转控制器，所述第二旋转控制器配置为能驱动所述旋转圆盘绕z轴旋转。
11.进一步地，所述旋转圆盘上设置有夹持装置。
12.进一步地，所述喷涂装置包括本体、以及设置在本体上的持续进气口、控制进气
口、出料口、进料口和连接吸盘，进料口连接至点胶机装置，所述出料口设置有可拆卸的喷嘴，所述持续进气口和控制进气口通过软管连接所述点胶机装置；所述连接吸盘设置在所述本体底部，用于将所述喷涂装置固定在所述机器人装置上。
13.进一步地，所述喷涂装置的本体后端设置有旋钮和微调千分尺，所述微调千分尺连接旋钮上，用于控制所述出料口的流量。
14.进一步地，所述微调千分尺设置有微型电机，所述微型电机电连接于所述控制系统。
15.进一步地，所述摄像装置包括微型摄像头，所述微型摄像头设置于所述本体上部，且电连接于所述激光三维扫描系统，其适于对所述鞋体的鞋槽进行定位和扫描。
16.进一步地，所述机器人装置包括z轴旋转臂和y轴机器臂，所述z轴旋转臂设置于底座上，所述y轴机器臂的末端连接有所述喷涂装置，其适于控制所述喷涂装置沿y轴旋转。
17.进一步地，所述点胶机装置设置于所述底座上，通过软管连通至所述喷涂装置。
18.本发明还提供了一种鞋槽自动画线方法，运用上述任一所述鞋槽自动画线装置，其步骤为：
19.s1：将待画线的鞋体固定放在旋转圆盘上，
20.s2：机器人装置控制z轴旋转臂和y轴机器臂旋转，控制所述喷涂装置移动至鞋体旁；
21.s3：控制系统驱动微型摄像头和激光三维扫描系统对鞋体进行定位和扫描，同时驱动所述多向固定台旋转，以使所述视觉检测装置拍摄和扫描出所述鞋体的鞋槽的形状以及路线；
22.s4：控制系统根据所述视觉检测装置传递的鞋槽的形状和路线信息，控制点胶机装置将喷涂液体喷涂在鞋槽内。
23.通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：本发明通过设置可多向转动的固定旋转装置与画线装置相配合，画线装置设置激光三维扫描系统与摄像装置对鞋体进行扫描，并控制机器人装置到合适的位置，与所述固定旋转装置相配合进行喷涂，全程自动化生产，且具有高准确度、安全性高、高效率的特点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1是本发明实施例一种鞋槽自动画线装置的结构示意图；
26.图2是本发明实施例一种鞋槽自动画线装置的喷涂装置的结构示意图；
27.图标：旋转圆盘11，第一旋转控制器12、第二旋转控制器13、旋转轴14、旋转底座15、画线底座21、机器人装置22、z轴旋转臂221、y轴机器臂222、点胶机装置23、喷涂装置24、本体241、持续进气口242、控制进气口243、出料口244、进料口245、连接吸盘246、微调千分尺30、视觉检测装置40、微型摄像头41、鞋体50。
具体实施方式
28.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.实施例
34.结合图1和图2所示，本实施例提供了一种鞋槽自动画线装置，包括固定旋转装置和画线装置，所述固定旋转装置和画线装置均电连接于控制系统，其中，所述固定旋转装置包括多向固定台，所述画线装置包括机器人装置22、点胶机装置23、喷涂装置24以及视觉检测装置40；其中，所述多向固定台适于固定放置待加工的鞋体50，且其适于绕z轴和x轴旋转；所述喷涂装置24设置于所述机器人装置22上，且连接至所述点胶机装置23；所述点胶机装置23内适于储存喷涂液体，并将所述喷涂液体输送至所述喷涂装置24；所述视觉检测装置40设置于所述喷涂装置24上，包括激光三维扫描系统和摄像装置，其配置为能对所述鞋体50的鞋槽形状和路线进行识别和扫描，并将信号发送至所述控制系统；所述控制系统能根据视觉检测装置40的传递的信号控制所述机器人装置22驱动所述点胶机装置23和喷涂
装置24对所述固定旋转装置上的鞋体50进行喷涂画线。
35.在本实施例中，固定旋转装置和画线装置均可以固定设置在同一水平面上，且所述固定旋转装置处于所述画线装置的操作范围内。
36.本实施例中，所述喷涂液体可以为油墨。
37.所述固定旋转装置包括所述多向固定台，所述多向固定台包括第一旋转控制器12、第二旋转控制器13、旋转轴14、旋转圆盘11和旋转底座15，其中所述旋转轴14可旋转地设置在所述旋转底座15上，且连接有第一旋转控制器12，所述第一旋转控制器12配置为能驱动所述旋转轴14绕x轴旋转；所述旋转圆盘11适于固定放置鞋体50，其设置在所述旋转轴14上，且连接所述第二旋转控制器13，所述第二旋转控制器13配置为能驱动所述旋转圆盘11绕z轴旋转。其中，所述旋转底座15可以通过螺栓固定在水平面上，以固定住所述多向固定台。所述第一旋转控制器12和第二旋转控制器13内设置有旋转电机，所述旋转电机电连接于所述控制系统。所述旋转电机分别用于接受所述控制系统的信号并控制所述旋转圆盘11和旋转轴14转动。所述旋转圆盘11上设置有夹持装置，用于夹紧鞋体50，在这里，所述夹持装置可以采用特制的工装夹具，以便更紧固地夹紧鞋体50。在一优选实施例中，所述旋转圆盘11上还设置有光电传感器或者压力传感器，且与控制系统电连接，用于检测旋转圆盘11上是否放置有鞋体50。
38.所述画线装置包括机器人装置22、点胶机装置23、喷涂装置24、视觉检测装置40、画线底座21，所述画线底座21适于通过螺栓固定在水平面上，所述点胶机装置23设置于所述画线底座21上，其用于容纳喷涂液体，并与所述喷涂装置24用软管连接，将喷涂液体输送至所述喷涂装置24进行喷涂。这里，所述点胶机装置23是利用压缩空气送入喷涂液体储存瓶，将喷涂液体压进与活塞室相连的软管中，当活塞处于上冲程时，活塞室中填满喷涂液体，当活塞向下推进喷涂装置24时，喷涂液体从喷嘴压出。滴出的喷涂液体量由活塞下冲的距离决定，可以通过调节进气量和进气速率来控制。在本实施例中，所述点胶机装置23可以使用现有的技术产品。例如，这里的点胶机装置23可以使用dkt-983型号的数字点胶机。
39.所述机器人装置22包括z轴旋转臂221和y轴机器臂222，所述z轴旋转臂221设置于画线底座21上，其能够在所述画线底座21上绕z轴方向旋转，所述y轴机器臂222连接所述z轴旋转臂221，y轴机器臂222能在所述z轴旋转臂221上绕y轴方向旋转，所述y轴机器臂222的末端连接有所述喷涂装置24，可以控制所述喷涂装置24沿y轴和z轴旋转，这里所述机器人装置22为现有技术，其驱动方式这里不再多加阐述，比如可以采用气缸驱动或者电机驱动等方式。
40.结合图2所示，所述喷涂装置24可以采用现有的型号为kcs-60z的筒式硅胶气缸点胶阀，并针对本发明的实际需要进行实质性改进，其包括本体241、以及设置在本体241上的持续进气口242、控制进气口243、出料口244、进料口245和连接吸盘246，进料口245连接至点胶机装置23，所述持续进气口242和控制进气口243通过软管连接所述点胶机装置；所述连接吸盘246设置在所述本体241底部，用于将所述喷涂装置24固定在所述机器人装置22上。所述持续进气口242和控制进气口243通过软管连接所述点胶机装置23，通过控制所述控制进气口243的进气量大小来控制所述点胶机装置23与所述喷嘴之间的气压，从而控制喷涂量的大小。在这里，所述出料口244设置有可拆卸的喷嘴，所述喷嘴可以通过螺纹连接的方式连接在本体241上，可以根据不同鞋体50的鞋槽大小和纹路随时更换不同尺寸的喷
嘴。所述喷涂装置24的后端设置有旋钮，所述旋钮用于控制出料口处的流量，以控制喷涂量。在一优选实施例中，所述喷涂装置24的本体241后端设置有微调千分尺30，所述微调千分尺30连接于所述旋钮，通过调节所述微调千分尺30来控制所述旋钮的调节量，从而控制出料口的大小，从而达到精准调节喷涂量的作用，以适应不同鞋槽纹路下对于喷嘴喷涂量的大小变化需求。在另一优选实施例中，所述微调千分尺30上设置有微型电机，所述微型电机电连接于所述控制系统。通过微型电机的转动来对微调千分尺30进行调节，可以方便使得调节更自动化，且由于微型电机的精度较高，也可以进一步提高微调千分尺30调节的精度。在这里，运用微调千分尺30与所述旋钮配合，达到了微量控制的效果。
41.所述视觉检测装置40包括所述摄像装置，所述摄像装置设置有微型摄像头41，所述微型摄像头41固定设置于所述本体241上部，且电连接于所述激光三维扫描系统，其适于对所述鞋体50的鞋槽进行定位和扫描。在这里没所述微型摄像头41的摄影方向与所述喷嘴的方向一致，可以精确跟随所述喷嘴移动的方向而移动。在这里所述激光三维扫描系统为现有技术，其能于所述微型摄像头41相互配合，对拍摄的物体进行三维扫描，生成三维扫描路线，并记录所述鞋槽的形状和轨迹。通过设置激光三维扫描系统和微型摄像头41的相互配合，使得其可以在扫描完鞋槽的轨迹后通过控制系统控制所述喷涂装置24对所述鞋体50的鞋槽同步进行喷涂。
42.所述控制系统可以设置为一电路板，所述电路板内置有控制程序，同时所述电路板还可以连接至客户终端，所述客户终端内设置plc控制器，适于用户对机械人装置的运动轨迹进行编程，同时还可以通过plc控制器同步控制所述机器人装置22、点胶机装置23、喷涂装置24、视觉检测装置40、多向固定台的运动，以更好地完成配合，实现自动化。
43.本发明的工作原理为：将待画线的鞋体50放在旋转圆盘11上，机器人装置22发送指令给z轴旋转臂221，使其沿z轴旋转，同时控制y轴机器臂222沿y轴旋转，由此控制喷涂装置24运动到鞋槽画线的指定位置；然后喷涂装置24上的微型摄像头41结合激光三维扫描系统将扫描鞋槽的形状以及路线，与此同时，点胶机装置23会控制喷涂装置24将油墨均匀地涂抹在鞋槽内，同时旋转圆盘11通过圆盘控制器控制旋转轴14或者旋转圆盘11进行轴x后者z轴方向的旋转，利用该装置使得放置在圆盘上的鞋体50进行旋转，由此完成鞋槽四周的旋转画线。
44.在本发明中，通过将激光三维扫描系统与微型摄像头41集成到所述喷涂装置22上，同时与所述机器人装置22相配合，可以完整对鞋体50上的鞋槽进行自动画线喷漆的功能，同时所述固定旋转装置会根据扫描的结果，与所述喷涂装置24和机器人装置22相互配合，在喷涂的同时进行旋转，使机器人装置22无需绕着鞋体50旋转，减少误差，从而提升画线喷涂效率和精准性。
45.本发明还提供了一种鞋槽自动画线方法，运用上述任一所述鞋槽自动画线装置，其步骤为：
46.s1：将待画线的鞋体50固定放在旋转圆盘11上。并发送信号至所述控制系统；
47.s2:控制系统驱动机器人装置22控制z轴旋转臂221和y轴机器臂222旋转，控制所述喷涂装置24移动至鞋体50旁；
48.s3：控制系统驱动微型摄像头41和激光三维扫描系统对鞋体50进行定位和扫描，同时驱动所述多向固定台旋转，以使所述视觉检测装置40拍摄和扫描出所述鞋体50的鞋槽
的形状以及路线；
49.s4：控制系统根据所述视觉检测装置40传递的鞋槽的形状和路线信息，控制点胶机装置23将喷涂液体喷涂在鞋槽内。
50.在本发明中，利用多个旋转装置控制喷涂装置24的工作空间，同时将鞋体50放置在多向固定台中，使其能快速完成鞋四周面的画线工作，增加了在鞋槽画线的工作区域，提高工作的灵活性，同时多轴的设计使得画线工作效率大大提高，减少在工作过程中的失误提高了准确性。利用机器人连接代替手工画线，减少工人与油墨接触机会，使工人不会被油墨的腐蚀性等侵害，提高鞋槽画线工作的安全性。使得该装置具有高准确度、高安全性、高效率的特点。
51.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。