CN109998228A - 一种基于视觉识别的自动画线标记设备及其画线标记方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业中鞋面画线标记的技术领域，尤其是指一种基于视觉识别的自动画线标记设备及其画线标记方法，其包括机架，机架设置有控制装置、用于传输鞋面的传输机构、用于检测传输机构上的鞋面位置的检测机构以及用于对鞋面进行画线的画线机构，机架设置有检测画线工位，检测机构以及画线机构均装设于所述检测画线工位内，画线机构包括支架、喷墨画线组件、画笔画线组件以及用于驱动支架移动的移动组件；所述喷墨画线组件和画笔画线组件均装设在支架上。本发明提高工作效率，解决以前客户手动画线模式及单个机器无法满足对所有材质鞋面进行画线的难题，而且画线精度高，有效提高产品质量，而且可以实现连续画线，大大提高工作效率，结构新颖。

Description

一种基于视觉识别的自动画线标记设备及其画线标记方法

技术领域

本发明涉及工业中鞋面画线标记的技术领域，尤其是指一种基于视觉识别的自动画线标记设备及其方法。

背景技术

鞋子是以皮、布、木、草、塑料丝等为材料制作的穿在脚上、走路时着地的东西，鞋子有着悠久的发展史。目前的鞋面画线主要还是通过人工进行，其画线精度低，而且不能实现连续画线，工作效率低；另外，目前的单个机器无法满足多种材质鞋面的画线，处理成本高，效率低，结构复杂。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种基于视觉识别的自动画线标记设备及其方法，提高工作效率，解决以前客户手动画线模式及单个机器无法满足对所有材质鞋面进行画线的难题，而且画线精度高，有效提高产品质量，而且可以实现连续画线，大大提高工作效率，结构新颖。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，包括机架，所述机架设置有控制装置、用于传输鞋面的传输机构、用于检测传输机构上的鞋面位置的检测机构以及用于对鞋面进行画线的画线机构，所述机架设置有检测画线工位，所述检测机构以及画线机构均装设于所述检测画线工位内，所述画线机构包括支架、喷墨画线组件、画笔画线组件以及用于驱动支架移动的移动组件；所述喷墨画线组件和画笔画线组件均装设在支架上。

其中，所述传输机构包括传输同步带以及用于驱动所述传输同步带移动的传输传动组件，所述传输传动组件包括两个分别转动设置于机架两端的同步轴辊，所述传输传动组件还包括用于驱动其中一个同步轴辊转动的转动驱动件，所述传输同步带绕设于两个同步轴辊。

其中，所述转动驱动件为步进电机。

其中，所述传输同步带均匀分布设置有多个透风孔，所述机架内还设置有抽风机，所述抽风机的抽风口正对于所述传输同步带，抽风机位于传输同步带的下方。

其中，所述检测机构为CCD视觉检测器，CCD视觉检测器装设在所述检测画线工位内的顶壁。

其中，所述检测画线工位包括检测画线支架，检测画线支架与机架可拆卸连接；检测画线支架的一侧活动设置有拉门以及用于与拉门滑动连接的滑轨，所述拉门上设置有拉手。

其中，所述支架上装设有升降座以及驱动升降座升降移动的升降组件；所述所述喷墨画线组件和画笔画线组件分别装设在升降座上；所述升降组件包括升降伺服电机以及与升降伺服电机传动连接的升降传动丝杆，升降传动丝杆与支架转动连接，升降座套设于升降传动丝杆外周并与升降传动丝杆螺接。

其中，所述画笔画线组件包括画笔画线支架和画线笔，画线笔与画笔画线支架可拆卸连接，所述画笔画线支架设置有供画线笔穿过的穿孔，画笔画线支架的一侧装设有固定螺孔以及用于将画线笔固定在穿孔的固定螺丝，固定螺孔与穿孔连通，固定螺丝与固定螺孔螺接，固定螺丝穿过固定螺孔后与穿孔内的画线笔抵接，画笔画线支架与升降座固定连接。

其中，所述喷墨画线组件包括喷墨支架、胶筒以及喷墨画线头，胶筒与喷墨头连通，胶筒以及喷墨画线头均装设在喷墨支架上，喷墨支架与升降座固定连接。

其中，所述移动组件包括横向移动滑轨以及两个对称设置于横向移动滑轨两端的纵向移动滑轨，横向移动滑轨的两端分别与两个纵向移动滑轨滑动连接，所述支架与所述横向移动滑轨滑动连接；

所述横向移动滑轨设置有横向同步带以及分别转动设置于横向移动滑轨两端的第一同步轮，横向同步带绕设于两个第一同步轮，支架与横向同步带的一侧连接，横向移动滑轨还设置有第一转动电机，第一转动电机的输出轴与其中一个第一同步轮传动连接；

两个纵向移动滑轨均设置有纵向同步带以及分别转动设置于纵向移动滑轨两端的第二同步轮，纵向同步带绕设于两个第二同步轮，横向移动滑轨的两端均设置有滑块，两个滑块分别与两个纵向同步带连接，所述机架还设置有第二转动电机，第二转动电机的输出端传动连接有同步带轮传动组件，同步带轮传动组件的传动端连接有同步轴，同步轴的两端分别与两个纵向移动滑轨一端的第二同步轮传动连接。

一种基于视觉识别的自动画线标记方法，包括以下步骤：

步骤A，在控制装置上输入划线轮廓信息，生成划线轨迹；

步骤B，待画线的工件放置在传输机构上，输送至检测画线工位，通过摄像头实时摄像获取工件的图像信息及精确定位；

步骤C，控制装置利用图像处理算法分析工件的边缘轮廓，当工件的边缘轮廓在划线形状范围内，则启动划线动作；

步骤D，画线机构按照预设划线轨迹对工件表面的边缘进行画线标记；

步骤E，当划线结束后，传输机构将画线后的工件进行出料。

本发明的有益效果：

本发明工作时，通过传输机构带动一个或者多个鞋面皮革件、鞋面胶件或者鞋面布件传输至检测画线工位内，检测机构对鞋面的位置进行检测，确定鞋面的边缘位置后，通过画线机构对鞋面的边缘处进行画线标记，其中，喷墨画线组件和画笔画线组件同时组装在支架上，而移动组件可以带动支架移动到相应的位置，方便喷墨画线组件和画笔画线组件对鞋面进行画线，而喷墨画线组件和画笔画线组件组装在同一支架上，实现两种不同的画线组件组装在一起，提高工作效率，解决以前客户手动画线模式及单个机器无法满足对所有材质鞋面进行画线的难题，而且画线精度高，有效提高产品质量，而且可以实现连续画线，大大提高工作效率，结构新颖。

附图说明

图1为本发明的一种基于视觉识别的自动画线标记设备的结构示意图。

图2为本发明的检测画线支架的结构示意图。

图3为本发明的机架以及传输机构的结构示意图。

图4为图2中A处的放大图。

在图1至图4中的附图标记包括：

1—机架 2—传输机构 3—画线机构

4—检测画线工位 5—支架 6—喷墨画线组件

7—画笔画线组件 8—移动组件 9—传输同步带

10—同步轴辊 11—透风孔 12—检测画线支架

13—拉门 14—滑轨 15—拉手

16—升降座 17—升降伺服电机 18—升降传动丝杆

19—画笔画线支架 20—画线笔 21—穿孔

22—固定螺孔 23—固定螺丝 24—喷墨支架

25—胶筒 26—喷胶画线头 27—横向移动滑轨

28—纵向移动滑轨 29—横向同步带 30—第一同步轮

31—纵向同步带 32—第二同步轮 33—滑块。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明提供的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，如图1至图4所示，包括机架1，所述机架1设置有用于实现控制自动划线标记的控制装置（在图中未标出）、用于传输鞋面的传输机构2、用于检测传输机构2上的鞋面位置的检测机构以及用于对鞋面进行画线的画线机构3，所述机架1设置有检测画线工位4，所述检测机构以及画线机构3均装设于所述检测画线工位4内，所述画线机构3包括支架5、喷墨画线组件6、画笔画线组件7以及用于驱动支架5移动的移动组件8；所述喷墨画线组件6和画笔画线组件7均装设在支架5上。

具体地，本发明工作时，通过传输机构2带动一块或者多块鞋面皮革件、鞋面胶件或者鞋面布件传输至检测画线工位4内，检测机构对鞋面的位置进行检测，确定鞋面的边缘位置后，通过画线机构3对鞋面的边缘处进行画线标记，其中，喷墨画线组件6和画笔画线组件7同时组装在支架5上，而移动组件8可以带动支架5移动到相应的位置，方便喷墨画线组件6和画笔画线组件7对鞋面进行画线，而喷墨画线组件6和画笔画线组件7组装在同一支架5上，实现两种不同的画线组件组装在一起，提高工作效率，解决以前客户手动画线模式及单个机器无法满足对所有材质鞋面进行画线的难题，而且画线精度高，有效提高产品质量，而且可以实现连续画线，大大提高工作效率，结构新颖。

在本发明中，所述传输机构2包括传输同步带9以及用于驱动所述传输同步带9移动的传输传动组件，所述传输传动组件包括两个分别转动设置于机架1两端的同步轴辊10，所述传输传动组件还包括用于驱动其中一个同步轴辊10转动的转动驱动件，所述传输同步带9绕设于两个同步轴辊10；优选地，所述转动驱动件为步进电机。具体地，通过转动驱动件带动其中一个同步轴辊10转动，进而带动传输同步带9移动，实现传输机构2带动一个或者多个鞋面皮革件、鞋面胶件或者鞋面布件等鞋面件的传输，使用方便，稳定性好。

在本发明中，所述传输同步带9均匀分布设置有多个透风孔11，所述机架1内还设置有抽风机，所述抽风机的抽风口正对于所述传输同步带9，抽风机位于传输同步带9的下方。具体地，通过上述设置的抽风机，透过透风孔11进行抽风，提高鞋面皮革件、鞋面胶件或者鞋面布件等鞋面件与传输同步带9的贴合紧密，保证鞋面皮革件、鞋面胶件或者鞋面布件等鞋面件不易松动，进一步提高画线精度。

在本发明中，所述检测机构为CCD视觉检测器，CCD视觉检测器装设在所述检测画线工位4内的顶壁。具体地，上述设置实现对鞋面边缘的检测和辨识，CCD视觉检测器为现有技术中的成熟技术，此处不再赘述。

在本发明中，所述检测画线工位4包括检测画线支架12，检测画线支架12与机架1可拆卸连接；检测画线支架12的一侧活动设置有拉门13以及用于与拉门13滑动连接的导轨14，所述拉门13上设置有拉手15。具体地，拉门13的设置，方便操作人员对检测画线支架12内部的结构进行检查、维修，同时导轨14以及拉门13的设置方便操作人员提起拉门13，使用方便。

在本发明中，所述支架5上装设有升降座16以及驱动升降座16升降移动的升降组件；所述所述喷墨画线组件6和画笔画线组件7分别装设在升降座16上；所述升降组件包括升降伺服电机17以及与升降伺服电机17传动连接的升降传动丝杆18，升降传动丝杆18与支架5转动连接，升降座16套设于升降传动丝杆18外周并与升降传动丝杆18螺接。具体地，通过升降伺服电机17驱动升降传动丝杆18传动，实现带动升降座16的升降移动，进而实现同时带动喷墨画线组件6以及画笔画线组件7的升降移动，结构稳定性好，精确度高。

在本发明中，所述画笔画线组件7包括画笔画线支架19和画线笔20，画线笔20与画笔画线支架19可拆卸连接，所述画笔画线支架19设置有供画线笔20穿过的穿孔21，画笔画线支架19的一侧装设有固定螺孔22以及用于将画线笔20固定在穿孔21的固定螺丝23，固定螺孔22与穿孔21连通，固定螺丝23与固定螺孔22螺接，固定螺丝23穿过固定螺孔22后与穿孔21内的画线笔20抵接，画笔画线支架19与升降座16固定连接。具体地，画线笔20与画笔画线支架19可拆卸连接，方便对画线笔20进行更换和维修，其中，画线笔20装设在穿孔21内，固定螺丝23穿过固定螺孔22后与画线笔20的外侧壁抵接，实现对画线笔20固定，当需要拆卸画线笔20时，只需拧松固定螺丝23，使得固定螺丝23不再抵接画线笔20，即可实现对画线笔20的拆卸。

在本发明中，所述喷墨画线组件6包括喷墨支架24、胶筒25以及喷胶画线头26，胶筒25与喷胶头连通，胶筒25以及喷胶画线头26均装设在喷墨支架24上，喷墨支架24与升降座16固定连接。具体地，上述设置，实现喷墨画线组件6跟随升降座16的升降移动而移动，当需要喷胶画线组件工作时，通过喷胶画线头26将胶水喷出画线。

在本发明中，所述移动组件8包括横向移动滑轨27以及两个对称设置于横向移动滑轨27两端的纵向移动滑轨28，横向移动滑轨27的两端分别与两个纵向移动滑轨28滑动连接，所述支架5与所述横向移动滑轨27滑动连接；所述横向移动滑轨27设置有横向同步带29以及分别转动设置于横向移动滑轨27两端的第一同步轮30，横向同步带29绕设于两个第一同步轮30，支架5与横向同步带29的一侧连接，横向移动滑轨27还设置有第一转动电机，第一转动电机的输出轴与其中一个第一同步轮30传动连接；具体地，第一转动电机驱使第一同步轮30转动，带动横向同步带29移动来带动支架5移动，进而实现喷墨画线组件6和画笔画线组件7的横向移动。

其中，两个纵向移动滑轨28均设置有纵向同步带31以及分别转动设置于纵向移动滑轨28两端的第二同步轮32，纵向同步带31绕设于两个第二同步轮32，横向移动滑轨27的两端均设置有滑块33，两个滑块33分别与两个纵向同步带31连接，所述机架1还设置有第二转动电机（图中未标记），第二转动电机的输出端传动连接有同步带轮传动组件（图中未标记），同步带轮传动组件的传动端连接有同步轴（图中未标记），同步轴的两端分别与两个纵向移动滑轨28一端的第二同步轮32传动连接。具体地，同步带轮传动组件为现有常用技术，此处不再赘述，通过第二转动电机通过同步带轮传动组件来带动同步轴转动，进而带动两个纵向移动滑轨28同一端的第二同步轮32传动连接，实现两个纵向移动滑轨28上的第二同步轮32同速转动，进而带动纵向同步带31稳定移动来带动横向移动滑轨27稳定移动，实现实现喷墨画线组件6和画笔画线组件7的纵向移动。

本发明提供的一种基于视觉识别的自动画线标记方法，包括以下步骤：

步骤A，在控制装置上输入划线轮廓信息，生成划线轨迹；

步骤B，待画线的工件放置在传输机构上，输送至检测画线工位，通过摄像头实时摄像获取工件的图像信息及精确定位；

步骤C，控制装置利用图像处理算法分析工件的边缘轮廓，当工件的边缘轮廓在划线形状范围内，则启动划线动作；

步骤D，画线机构按照预设划线轨迹对工件表面的边缘进行画线标记；

步骤E，当划线结束后，传输机构将画线后的工件进行出料。

利用上述自动画线标记方法，待划线的工件通过传输机构从左往右传输，通过画线机构给工件画线，有效提高画线质量且提高画线速度，而且精度高。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：包括机架，所述机架设置有控制装置、用于传输鞋面的传输机构、用于检测传输机构上的鞋面位置的检测机构以及用于对鞋面进行画线的画线机构，所述机架设置有检测画线工位，所述检测机构以及画线机构均装设于所述检测画线工位内，所述画线机构包括支架、喷墨画线组件、画笔画线组件以及用于驱动支架移动的移动组件；所述喷墨画线组件和画笔画线组件均装设在支架上。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述传输机构包括传输同步带以及用于驱动所述传输同步带移动的传输传动组件，所述传输传动组件包括两个分别转动设置于机架两端的同步轴辊，所述传输传动组件还包括用于驱动其中一个同步轴辊转动的转动驱动件，所述传输同步带绕设于两个同步轴辊；所述转动驱动件为步进电机。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述传输同步带均匀分布设置有多个透风孔，所述机架内还设置有抽风机，所述抽风机的抽风口正对于所述传输同步带，抽风机位于传输同步带的下方。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述检测机构为CCD视觉检测器，CCD视觉检测器装设在所述检测画线工位内的顶壁。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述检测画线工位包括检测画线支架，检测画线支架与机架可拆卸连接；检测画线支架的一侧活动设置有拉门以及用于与拉门滑动连接的滑轨，所述拉门上设置有拉手。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述支架上装设有升降座以及驱动升降座升降移动的升降组件；所述所述喷墨画线组件和画笔画线组件分别装设在升降座上；所述升降组件包括升降伺服电机以及与升降伺服电机传动连接的升降传动丝杆，升降传动丝杆与支架转动连接，升降座套设于升降传动丝杆外周并与升降传动丝杆螺接。

7.根据权利要求6所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述画笔画线组件包括画笔画线支架和画线笔，画线笔与画笔画线支架可拆卸连接，所述画笔画线支架设置有供画线笔穿过的穿孔，画笔画线支架的一侧装设有固定螺孔以及用于将画线笔固定在穿孔的固定螺丝，固定螺孔与穿孔连通，固定螺丝与固定螺孔螺接，固定螺丝穿过固定螺孔后与穿孔内的画线笔抵接，画笔画线支架与升降座固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述喷墨画线组件包括喷墨支架、胶筒以及喷墨画线头，胶筒与喷墨头连通，胶筒以及喷墨画线头均装设在喷墨支架上，喷墨支架与升降座固定连接。

9.根据权利要求6所述的一种基于视觉识别的自动画线标记设备，其特征在于：所述移动组件包括横向移动滑轨以及两个对称设置于横向移动滑轨两端的纵向移动滑轨，横向移动滑轨的两端分别与两个纵向移动滑轨滑动连接，所述支架与所述横向移动滑轨滑动连接；

所述横向移动滑轨设置有横向同步带以及分别转动设置于横向移动滑轨两端的第一同步轮，横向同步带绕设于两个第一同步轮，支架与横向同步带的一侧连接，横向移动滑轨还设置有第一转动电机，第一转动电机的输出轴与其中一个第一同步轮传动连接；

两个纵向移动滑轨均设置有纵向同步带以及分别转动设置于纵向移动滑轨两端的第二同步轮，纵向同步带绕设于两个第二同步轮，横向移动滑轨的两端均设置有滑块，两个滑块分别与两个纵向同步带连接，所述机架还设置有第二转动电机，第二转动电机的输出端传动连接有同步带轮传动组件，同步带轮传动组件的传动端连接有同步轴，同步轴的两端分别与两个纵向移动滑轨一端的第二同步轮传动连接。

10.一种基于视觉识别的自动画线标记方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，在控制装置上输入划线轮廓信息，生成划线轨迹；

步骤B，待画线的工件放置在传输机构上，输送至检测画线工位，通过摄像头实时摄像获取工件的图像信息及精确定位；

步骤C，控制装置利用图像处理算法分析工件的边缘轮廓，当工件的边缘轮廓在划线形状范围内，则启动划线动作；

步骤D，画线机构按照预设划线轨迹对工件表面的边缘进行画线标记；

步骤E，当划线结束后，传输机构将画线后的工件进行出料。