一种鞋底自动涂胶装置的制作方法

本实用新型涉及鞋底涂胶技术领域，尤其涉及一种鞋底自动涂胶装置。

背景技术：

制鞋业中涂胶工艺是鞋产品质量最为关键的工序之一，然而目前大多数鞋底涂胶仍然依靠人工涂胶，涂胶工艺面临着占用劳动力多、耗时长以及人工涂胶造成的制鞋质量不稳定的现状。因此利用机器人进行自动涂胶成为现代化制鞋业的发展趋势，相对传统人工鞋底涂胶有以下优势：

改善工人工作环境，实现“绿色健康生产”；减少劳动力，降低企业用工成本；实现自动化生产，提高鞋产品生产质量及其稳定性；

现有技术以及不足：西班牙鞋机生产商将3d视觉技术和工业机器人结合起来，通过安装在机械手末端的3d视觉摄像头对鞋底进行精确定位，驱动涂胶机械手对鞋底进行涂胶操作，该技术可以有效的避免鞋底在装夹过程中的位置偏差对涂胶精度产生的影响。

此发明也是在该领域的范围之内，然而现有的技术水平以及现有工业应用场景中，这类方法只满足于平底鞋或者运动鞋这类鞋底厚度均匀的鞋底，针对鞋底厚度不一，表面毛糙点多，鞋底成产一致性差，鞋料深色或者反光的鞋底(如，高跟鞋)仍然没有成行的解决方案以及设备。具体有以下三点技术难点难以突破：

成像难，3d视觉在深色或者反光物体上成像不足，容易造成重构错误或者重构缺失；轮廓难定义，女鞋(尤其是高跟鞋)其鞋面大多都是自由曲面，鞋子多种类的情况导致在边界上很难形成一种特有定义，难以形成通用。

机器人连续姿态抖动，这类鞋底表面的粗糙毛躁点导致了从重构出来的鞋底点云法向量的不均匀，法向量的跳动最终导致了机器人在涂胶轨迹上运动出现了严重的抖动现象，这就造成了最终的涂胶不均匀，质量差。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术的不足而提供一种鞋底自动涂胶装置，解决了自动精确对鞋底涂胶，并使得涂胶均匀的技术问题。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为：

本实用新型提供一种鞋底自动涂胶装置，包括机架，机架设有中间板和底板，机架顶部前后边框下固定线激光轮廓仪，机架的中间板上设有六轴机器人和连接步进电机的导轨模组，在导轨模组上设有滑动的鞋楦固定板及鞋楦；机架的底板上设有工控机、机器人控制器、驱动器、胶水储蓄罐和空压机；

工控机控制驱动器驱动所述步进电机使导轨模组运行；工控机从线激光轮廓仪动态获取涂胶轮廓和涂胶连续姿态信息，并向机器人控制器发送机器人位置和姿态信息，机器人控制器接收解析机器人位置和姿态信息并驱动六轴机器人运动；机器人控制器在驱动六轴机器人运动到开始涂胶位置时，控制胶水喷涂阀打开喷涂胶水，在驱动六轴机器人运动到涂胶结束位置时，控制胶水喷涂阀关闭并向工控机返回涂胶结束信号，工控机控制驱动器驱动导轨模组返程。

进一步地，机架上设有操作按钮盒，操作按钮盒上设有驱动器按钮。

进一步地，机架位于导轨模组端部的一侧侧面设有安全栏。

进一步地，工控机、机器人控制器、驱动器设置于电器载板上。

更进一步地，工控机与机器人控制器通过端子板连接。

进一步地，胶水储蓄罐连通六轴机器人的胶水喷涂阀。

本实用新型鞋底自动涂胶装置的有益效果在于：

本实用新型通过线激光轮廓仪对鞋底轮廓进行重构，并通过工控机对三维轮廓数据进行分析处理，控制驱动六轴机器人运动，机器人运动的同时向鞋底待涂胶区域进行涂胶，从而实现自动精确地对鞋底进行涂胶操作，并使得涂胶均匀，涂胶质量好，并且对于鞋料深色或者反光的鞋底(如，高跟鞋)也能同样实现自动精确涂胶。

附图说明

图1是本实用新型鞋底自动涂胶装置的结构示意图；

图2是鞋底涂胶轨迹轮廓图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。

本实用新型提供一种鞋底自动涂胶装置，包括机架1，机架1设有中间板和底板，机架1顶部前后边框下固定线激光轮廓仪3，机架1的中间板上设有六轴机器人4和连接步进电机的导轨模组8，在导轨模组8上设有滑动的鞋楦固定板6及鞋楦5；机架1的底板上设有工控机9、机器人控制器10、驱动器11、胶水储蓄罐14和空压机15；

工控机9控制驱动器11驱动所述步进电机使导轨模组8运行；工控机9从线激光轮廓仪3动态获取涂胶轮廓和涂胶连续姿态信息，并向机器人控制器10发送机器人位置和姿态信息，机器人控制器10接收解析机器人位置和姿态信息并驱动六轴机器人4运动；机器人控制器10在驱动六轴机器人4运动到开始涂胶位置时，控制胶水喷涂阀打开喷涂胶水，在驱动六轴机器人4运动到涂胶结束位置时，控制胶水喷涂阀关闭并向工控机9返回涂胶结束信号，工控机9控制驱动器11驱动导轨模组9返程。

在本实施例中，机架1上设有操作按钮盒3，操作按钮盒3上设有驱动器按钮。

在本实施例中，机架1位于导轨模组8端部的一侧侧面设有安全栏7。

在本实施例中，工控机9、机器人控制器10、驱动器11设置于电器载板13上。

在本实施例中，工控机9与机器人控制器10通过端子板12连接。

在本实施例中，胶水储蓄罐14连通六轴机器人4的胶水喷涂阀。

本实用新型鞋底自动涂胶装置的工作过程为：

第一，将鞋子套在鞋楦5上，鞋底朝上；

第二，按下操作盒2上的驱动器按钮，驱动器11驱动导轨模组8将鞋子送至六轴机器人4前方；

第三，导轨模组8配合线激光轮廓仪3对鞋底进行重构并将其数据存储在工控机9上，工控机9对三维点云数据进行分析处理，获取涂胶轮廓以及涂胶连续姿态；

第四，工控机9将轨迹离散点的机器人位置和姿态打包发送给六轴机器人4，机器人控制器10接收到数据进行解析并驱动六轴机器人4运动；

第五，在接收到工控机9的运动指令并运动到涂胶开始位置点后，机器人控制器10将设定好的io置为高电平，通过电磁阀通断打开气阀，开始喷胶水；

第六，涂胶完成后返回信号给工控机9，运动控制卡给电机指令将驱动导轨返程，以此重复工作。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种鞋底自动涂胶装置，包括机架，机架设有中间板和底板，其特征在于：机架顶部前后边框下固定线激光轮廓仪，机架的中间板上设有六轴机器人和连接步进电机的导轨模组，在导轨模组上设有滑动的鞋楦固定板及鞋楦；机架的底板上设有工控机、机器人控制器、驱动器、胶水储蓄罐和空压机；

工控机控制驱动器驱动所述步进电机使导轨模组运行；工控机从线激光轮廓仪动态获取涂胶轮廓和涂胶连续姿态信息，并向机器人控制器发送机器人位置和姿态信息，机器人控制器接收解析机器人位置和姿态信息并驱动六轴机器人运动；机器人控制器在驱动六轴机器人运动到开始涂胶位置时，控制胶水喷涂阀打开喷涂胶水，在驱动六轴机器人运动到涂胶结束位置时，控制胶水喷涂阀关闭并向工控机返回涂胶结束信号，工控机控制驱动器驱动导轨模组返程。

2.根据权利要求1所述的鞋底自动涂胶装置，其特征在于：

机架上设有操作按钮盒，操作按钮盒上设有驱动器按钮。

3.根据权利要求1所述的鞋底自动涂胶装置，其特征在于：

机架位于导轨模组端部的一侧侧面设有安全栏。

4.根据权利要求1所述的鞋底自动涂胶装置，其特征在于：

工控机、机器人控制器、驱动器设置于电器载板上。

5.根据权利要求4所述的鞋底自动涂胶装置，其特征在于：

工控机与机器人控制器通过端子板连接。

6.根据权利要求1所述的鞋底自动涂胶装置，其特征在于：

胶水储蓄罐连通六轴机器人的胶水喷涂阀。

技术总结
本实用新型提供一种鞋底自动涂胶装置，包括机架，机架设有中间板和底板，机架顶部前后边框下固定线激光轮廓仪，机架的中间板上设有六轴机器人和连接步进电机的导轨模组，在导轨模组上设有滑动的鞋楦固定板及鞋楦；机架的底板上设有工控机、机器人控制器、驱动器、胶水储蓄罐和空压机；工控机控制驱动器驱动所述步进电机使导轨模组运行；工控机从线激光轮廓仪动态获取涂胶轮廓和涂胶连续姿态信息，并向机器人控制器发送机器人位置和姿态信息，机器人控制器接收解析机器人位置和姿态信息并驱动六轴机器人运动；机器人控制器控制胶水喷涂阀打开或关闭。本实用新型鞋底自动涂胶装置实现自动精确地对鞋底进行涂胶操作，并使得涂胶均匀，涂胶质量好。

技术研发人员：张沙清;邹庆严;严小辉
受保护的技术使用者：惠州市广工大物联网协同创新研究院有限公司;惠东县鞋业科技创新中心
技术研发日：2019.11.13
技术公布日：2020.10.13