CN117084485A - 一种基于3d视觉纠偏的鞋底喷胶系统 - Google Patents
一种基于3d视觉纠偏的鞋底喷胶系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117084485A CN117084485A CN202311248368.5A CN202311248368A CN117084485A CN 117084485 A CN117084485 A CN 117084485A CN 202311248368 A CN202311248368 A CN 202311248368A CN 117084485 A CN117084485 A CN 117084485A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- glue spraying
- spray
- sole
- shoe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 119
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 78
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 8
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004834 spray adhesive Substances 0.000 abstract 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
- A43D25/00—Devices for gluing shoe parts
- A43D25/18—Devices for applying adhesives to shoe parts
- A43D25/183—Devices for applying adhesives to shoe parts by nozzles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
- A43D119/00—Driving or controlling mechanisms of shoe machines; Frames for shoe machines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
- A43D2200/00—Machines or methods characterised by special features
- A43D2200/60—Computer aided manufacture of footwear, e.g. CAD or CAM
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，涉及鞋类制造技术领域，包括：运输装置、喷胶控制模块和UV固化装置；所述运输装置用于接收所述喷胶控制模块发送的控制信号，根据控制信号将鞋底和鞋包运输至喷胶工作台的工作区域；所述喷胶控制模块用于接收用户交互信息，控制所述运输装置进行物料运输，并通过3D视觉识别技术识别鞋底和鞋包的位置，根据识别的位置信息规划智能机械臂的运动轨迹，还用于发送固化控制信息至所述UV固化装置；所述UV固化装置用于根据固化控制信息对喷胶进行UV固化照射，本发明可快速进行喷涂模型建模，根据不同的鞋底和鞋包进行喷涂轨迹规划，适应性高，喷涂效率和喷涂质量高。
Description
技术领域
本发明涉及鞋类制造技术领域，具体涉及到一种基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统。
背景技术
随着制鞋业的快速发展，制鞋的企业越来越多。传统制鞋工艺大部分依靠人工，鞋底涂胶在制鞋流程中，需要工人最多，且胶水对工人的身体有害。将机器视觉和机器人技术引入运动鞋自动化生产中具有十分重要的意义。但现有的自动鞋底喷胶系统不能精确的把握喷胶量的多少，导致粘黏时发生溢胶或者脱胶，进而制鞋质量存在偏差。喷胶估计预测轨迹精度不够，导致胶层存在偏差，并且随着个性化需求的增多，鞋类产品更新迭代快，导致鞋型越发复杂多变，现有的喷胶系统大多仅能对设置好的单一鞋型进行喷胶工作，当变换鞋型时需要重新进行参数设置，十分不便。
综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
该基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，包括：运输装置、喷胶控制模块和UV固化装置；
所述运输装置用于接收所述喷胶控制模块发送的控制信号，根据控制信号将鞋底和鞋包运输至喷胶工作台的工作区域；
所述喷胶控制模块用于接收用户交互信息，控制所述运输装置进行物料运输，并通过3D视觉识别技术识别鞋底和鞋包的位置，根据识别的位置信息规划智能机械臂的运动轨迹，还用于发送固化控制信息至所述UV固化装置；
所述UV固化装置与所述喷胶控制模块相连接，所述UV固化装置用于根据固化控制信息对喷胶进行UV固化照射。
进一步地，所述运输装置包括用于固定鞋底和鞋包的支撑架、驱动模块和第一PLC控制模块；
所述支撑架固定在输送带上，输送带上按照均匀间隔设置有支撑架，所述输送带通过所述驱动模块驱动，所述驱动模块包括电动机和减速器，所述电动机和所述减速器相连接，所述电动机的输出轴与驱动轮相连接，所述电动机的输入端与所述第一PLC控制模块的输出端电连接，所述第一PLC控制模块通过控制所述电动机的启停进而控制支撑架停滞位置。
更进一步地，所述喷胶控制模块包括控制器模块、喷胶轨迹预测模块和喷胶流量调节模块；
所述控制器模块用于接收用户交互信息和喷胶轨迹预测信息以及流量调节信号，并输出运输信号和固化控制信号，并对喷胶过程数据进行可视化显示；
所述喷胶轨迹预测模块与所述控制器模块相连接，所述喷胶轨迹预测模块用于获取鞋底和鞋包的三维扫描图像信息，并根据获取的三维扫描图像信息采用三维配准模型匹配鞋底和鞋包的三维坐标转换信息，并根据转换的三维坐标信息确定喷胶轨迹，并通过示教器控制智能机械臂的位姿运动轨迹；
所述喷胶流量调节模块与所述控制器模块相连接，所述喷胶流量调节模块用于根据确定的喷胶轨迹和涂层模型确定喷涂参数，并将所述喷涂参数传输给所述控制器模块，所述控制器模块控制智能机械臂上的喷枪对鞋底和鞋包表面进行喷涂。
更进一步地，所述喷胶轨迹预测模块包括图像获取模块和点云数据配准模块；
所述图像获取模块与所述控制器模块相连接，所述图像获取模块用于通过高精度激光扫描仪扫描支撑架上的鞋底和鞋包，得到所述鞋底和鞋包的标准离线三维点云数据，并通过单目线结构光三维重建系统在线生成实时鞋底和鞋包的点云数据；
所述点云数据配准模块与所述图像获取模块相连接，所述点云数据配准模块用于对获取的点云数据进行滤波处理剔除噪声和离群点，并基于点云配准算法获取所述标准离线三维点云数据和实时点云数据之间的坐标变换矩阵，根据三维配准模型匹配鞋底和鞋包的三维坐标信息，进而规划实时的喷胶轨迹。
更进一步地，所述喷胶轨迹预测模块还包括轨迹预测模块，所述轨迹预测模块用于采用轨迹预测算法根据鞋底和鞋包的标准离线三维点云数据确定初始喷涂点和喷涂轨迹，然后通过点云配准的方法，将其映射到实时鞋底和鞋包的点云模型上，可生成最终所需的实时喷胶轨迹，所述轨迹预测算法的过程如下：
获取喷胶轨迹的路径点；
利用NURBS样条曲线方法进行标准喷胶轨迹的曲线拟合，得到标准鞋底和鞋包的喷胶路径，并根据喷胶工艺采用S型速度规划方法对智能机械臂末端的线速度进行恒定运动约束。
更进一步地，所述喷胶流量调节模块包括涂层模型计算模块和参数输出模块；
所述涂层模型计算模块用于以涂层的瞬时生长速率模型为基础，以喷涂流量、喷枪速度、喷涂高度、雾化压力及喷幅压力为自变量构建模糊PID喷涂模型；先确定本批次作业喷枪的雾化压力和喷幅压力，并获取喷涂过程中的实时喷枪速度和喷涂高度，所述模糊PID喷涂模型根据涂层的瞬时生长速率预测涂层厚度，采用模糊PID控制方法计算每个点的最优喷涂流量进而调整涂层的喷涂厚度；
所述参数输出模块与所述涂层模型计算模块相连接，所述参数输出模块用于获取计算的最优喷涂流量参数，并将最优喷涂流量参数发送至所述控制器模块。
进一步地，所述UV固化装置包括计时模块、第二PLC控制模块、光源模块和温度检测模块，所述计时模块、所述光源模块和所述温度检测模块均与所述第二PLC控制模块相连接；
所述计时模块用于记录紫外线对鞋底和鞋包的照射时间，并将每对鞋底和鞋包的照射时间信息发送给所述第二PLC控制模块；
所述光源模块用于根据所述第二PLC控制模块的控制信号发射紫外线；
所述温度检测模块用于检测照射环境的温度信息，并将检测的温度信息发送给所述第二PLC控制模块。
更进一步地，所述UV固化装置还包括降温模块，所述降温模块与所述第二PLC控制模块相连接，所述降温模块用于根据所述第二PLC控制模块发送的控制信号对照射环境进行降温。
从上述的技术方案可以看出，本发明的有益效果是：本发明以基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统为基础，可快速进行喷涂模型建模，根据不同类型的鞋底和鞋包进行喷涂轨迹规划，适应性高，喷涂效率和喷涂质量高，防止鞋底和鞋包粘黏时发生溢胶或者脱胶情况出现，用户体验度更高，可满足用户的不同穿着需求。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明一种基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统的组成结构示意图。
图2为本发明中运输装置的组成结构示意图。
图3为本发明中喷胶控制模块的组成结构示意图。
图4为本发明中UV固化装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
因制鞋工艺的复杂性，传统的制鞋工艺大多采用人工制作。其中，涂胶工序作为影响制鞋质量最重要的因素之一，花费工时长，且胶水中的化学物质对人体健康有一定的影响。因此，需要引入机器人和机器视觉技术替换传统人工涂胶工艺。自动鞋底喷胶系统已经成一种主流的研究趋势。
如图1至图4所示，本发明公开了一种可快速进行喷涂模型建模，根据不同的鞋底和鞋包进行喷涂轨迹规划，适应性高的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统系统，该基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统具体包括：运输装置、喷胶控制模块和UV固化装置；
所述运输装置用于接收所述喷胶控制模块发送的控制信号，根据控制信号将鞋底和鞋包运输至喷胶工作台的工作区域。
所述运输装置包括用于固定鞋底和鞋包的支撑架、驱动模块和第一PLC控制模块；所述支撑架固定在输送带上，输送带上按照均匀间隔设置有支撑架，所述输送带通过所述驱动模块驱动，所述驱动模块包括电动机和减速器，所述电动机和所述减速器相连接，所述电动机的输出轴与驱动轮相连接，所述电动机的输入端与所述第一PLC控制模块的输出端电连接，所述第一PLC控制模块通过控制所述电动机的启停进而控制支撑架停滞位置。
在制鞋过程中，制作好的鞋包和鞋底会配对放置在安置架上，通过夹持机械臂系统将鞋底和鞋包自动夹持放置在运输装置的支撑架上，进行进一步的喷胶、粘黏、挤压、定型等操作。
所述喷胶控制模块用于接收用户交互信息，控制所述运输装置进行物料运输，并通过3D视觉识别技术识别鞋底和鞋包的位置，根据识别的位置信息规划智能机械臂的运动轨迹，还用于发送固化控制信息至所述UV固化装置。
所述喷胶控制模块包括控制器模块、喷胶轨迹预测模块和喷胶流量调节模块；所述控制器模块用于接收用户交互信息和喷胶轨迹预测信息以及流量调节信号，并输出运输信号和固化控制信号，并对喷胶过程数据进行可视化显示；所述喷胶轨迹预测模块与所述控制器模块相连接，所述喷胶轨迹预测模块用于获取鞋底和鞋包的三维扫描图像信息，并根据获取的三维扫描图像信息采用三维配准模型匹配鞋底和鞋包的三维坐标转换信息，并根据转换的三维坐标信息确定喷胶轨迹，并通过示教器控制智能机械臂的位姿运动轨迹；所述喷胶流量调节模块与所述控制器模块相连接，所述喷胶流量调节模块用于根据确定的喷胶轨迹和涂层模型确定喷涂参数，并将所述喷涂参数传输给所述控制器模块，所述控制器模块控制智能机械臂上的喷枪对鞋底和鞋包表面进行喷涂。
具体地，所述喷胶轨迹预测模块包括图像获取模块和点云数据配准模块；所述图像获取模块与所述控制器模块相连接，所述图像获取模块用于通过高精度激光扫描仪扫描支撑架上的鞋底和鞋包，得到所述鞋底和鞋包的标准离线三维点云数据，并通过单目线结构光三维重建系统在线生成实时鞋底和鞋包的点云数据；所述点云数据配准模块与所述图像获取模块相连接，所述点云数据配准模块用于对获取的点云数据进行滤波处理剔除噪声和离群点，并基于点云配准算法获取所述标准离线三维点云数据和实时点云数据之间的坐标变换矩阵，根据三维配准模型匹配鞋底和鞋包的三维坐标信息，进而规划实时的喷胶轨迹。
所述喷胶轨迹预测模块还包括轨迹预测模块，所述轨迹预测模块用于采用轨迹预测算法根据鞋底和鞋包的标准离线三维点云数据确定初始喷涂点和喷涂轨迹，然后通过点云配准的方法，将其映射到实时鞋底和鞋包的点云模型上，可生成最终所需的实时喷胶轨迹，所述轨迹预测算法的过程如下：
获取喷胶轨迹的路径点，可手动标记路径点；
利用NURBS样条曲线方法进行标准喷胶轨迹的曲线拟合，得到标准鞋底和鞋包的喷胶路径，并根据喷胶工艺采用S型速度规划方法对智能机械臂末端的线速度进行恒定运动约束。
在本实施例中，利用现有的相机与线结构光传感器搭建三维重建系统，完成系统参数标定、图像处理、光条中心点提取和目标点空间坐标计算等工作，最后通过激光扫描重建出鞋底的实时三维点云模型。
实时轨迹计算方法，首先通过离线计算标准的鞋底和鞋包的点云模型，进而通过在线获取实时的鞋底和鞋包的实时三维点云模型，将标准的鞋底和鞋包的点云模型与实时的鞋底和鞋包的实时三维点云模型进行配准，其中，本实施例中，点云配准算法采用基于主矢量分析法的粗匹配算法和基于迭代最近点算法的精匹配算法以实现两个点云模型之间的配准，计算出最终的坐标变换矩阵。得到坐标变换矩阵关系后，通过标准的鞋底和鞋包的喷胶轨迹转换计算实时的鞋底和鞋包的喷胶轨迹，进而自动适应不同类型鞋底和鞋包的喷胶工艺。
所述喷胶流量调节模块包括涂层模型计算模块和参数输出模块；所述涂层模型计算模块用于以涂层的瞬时生长速率模型为基础，以喷涂流量、喷枪速度、喷涂高度、雾化压力及喷幅压力为自变量构建模糊PID喷涂模型；先确定本批次作业喷枪的雾化压力和喷幅压力，并获取喷涂过程中的实时喷枪速度和喷涂高度，所述模糊PID喷涂模型根据涂层的瞬时生长速率预测涂层厚度，采用模糊PID控制方法计算每个点的最优喷涂流量进而调整涂层的喷涂厚度；
所述参数输出模块与所述涂层模型计算模块相连接，所述参数输出模块用于获取计算的最优喷涂流量参数，并将最优喷涂流量参数发送至所述控制器模块。
在本实施例中，涂层生长都服从分布模型，且任意一点的涂层厚度为该点的涂层生长率对时间τ进行积分，而时间τ的大小就是喷枪形成的喷炬所覆盖该点的时间。
智能机械臂的喷枪系统主要有空气压缩机、空气过滤器、电气比例阀等，喷胶过程如下：通过喷胶控制信号控制空气压缩机将外界空气进行压缩，并输送到空气过滤器中进行过滤，将压缩后的干燥空气一部分送入电气比例阀调压后用于挤压胶桶进行出胶，另一部分用于控制喷胶系统的喷幅压力及雾化压力。控制器模块通过控制电压对电气比例阀的输出气压进行控制，又因为气压和材料的流量存在一定的比例关系，可以控制气压从而实现出胶量的控制，而对应的雾化及喷幅压力则可通过手动调节比例阀来实现。
所述UV固化装置与所述喷胶控制模块相连接，所述UV固化装置用于根据固化控制信息对喷胶进行UV固化照射。
所述UV固化装置包括计时模块、第二PLC控制模块、光源模块和温度检测模块，所述计时模块、所述光源模块和所述温度检测模块均与所述第二PLC控制模块相连接；所述计时模块用于记录紫外线对鞋底和鞋包的照射时间，并将每对鞋底和鞋包的照射时间信息发送给所述第二PLC控制模块；所述光源模块用于根据所述第二PLC控制模块的控制信号发射紫外线；所述温度检测模块用于检测照射环境的温度信息，并将检测的温度信息发送给所述第二PLC控制模块。
所述UV固化装置还包括降温模块，所述降温模块与所述第二PLC控制模块相连接，所述降温模块用于根据所述第二PLC控制模块发送的控制信号对照射环境进行降温。
本发明的工作原理：
用户通过喷胶控制模块接收用户交互信息，用户交互信息包括数据参数和查询指令等，并发送控制信号至运输装置，运输装置将放置在支撑架上的鞋包和鞋底运输至喷胶工作台的工作区域，首先通过示教器控制智能机械臂的位姿运动轨迹，将机械臂运动至预设位置高度，然后由喷胶控制模块对鞋底和鞋包的三维坐标进行识别，并根据转换的三维坐标信息确定喷胶轨迹，同时根据涂层模型确定喷涂参数，即喷涂流量。然后控制喷枪进行胶体喷涂。完成喷涂动作后，通过运输装置将鞋底和鞋包运输至固化区域，由喷胶控制模块控制UV固化装置对喷胶进行UV固化照射。然后由人工进一步的进行鞋包和鞋底粘黏，完成后进行后的挤压、定型等操作。
应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，包括：运输装置、喷胶控制模块和UV固化装置；
所述运输装置用于接收所述喷胶控制模块发送的控制信号，根据控制信号将鞋底和鞋包运输至喷胶工作台的工作区域；
所述喷胶控制模块用于接收用户交互信息，控制所述运输装置进行物料运输，并通过3D视觉识别技术识别鞋底和鞋包的位置，根据识别的位置信息规划智能机械臂的运动轨迹，还用于发送固化控制信息至所述UV固化装置；
所述UV固化装置与所述喷胶控制模块相连接，所述UV固化装置用于根据固化控制信息对喷胶进行UV固化照射。
2.根据权利要求1所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述运输装置包括用于固定鞋底和鞋包的支撑架、驱动模块和第一PLC控制模块；
所述支撑架固定在输送带上，输送带上按照均匀间隔设置有支撑架，所述输送带通过所述驱动模块驱动，所述驱动模块包括电动机和减速器，所述电动机和所述减速器相连接，所述电动机的输出轴与驱动轮相连接，所述电动机的输入端与所述第一PLC控制模块的输出端电连接，所述第一PLC控制模块通过控制所述电动机的启停进而控制支撑架停滞位置。
3.根据权利要求2所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述喷胶控制模块包括控制器模块、喷胶轨迹预测模块和喷胶流量调节模块；
所述控制器模块用于接收用户交互信息和喷胶轨迹预测信息以及流量调节信号，并输出运输信号和固化控制信号，并对喷胶过程数据进行可视化显示；
所述喷胶轨迹预测模块与所述控制器模块相连接，所述喷胶轨迹预测模块用于获取鞋底和鞋包的三维扫描图像信息，并根据获取的三维扫描图像信息采用三维配准模型匹配鞋底和鞋包的三维坐标转换信息，并根据转换的三维坐标信息确定喷胶轨迹，并通过示教器控制智能机械臂的位姿运动轨迹；
所述喷胶流量调节模块与所述控制器模块相连接，所述喷胶流量调节模块用于根据确定的喷胶轨迹和涂层模型确定喷涂参数，并将所述喷涂参数传输给所述控制器模块，所述控制器模块控制智能机械臂上的喷枪对鞋底和鞋包表面进行喷涂。
4.根据权利要求3所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述喷胶轨迹预测模块包括图像获取模块和点云数据配准模块；
所述图像获取模块与所述控制器模块相连接，所述图像获取模块用于通过高精度激光扫描仪扫描支撑架上的鞋底和鞋包，得到所述鞋底和鞋包的标准离线三维点云数据，并通过单目线结构光三维重建系统在线生成实时鞋底和鞋包的点云数据；
所述点云数据配准模块与所述图像获取模块相连接，所述点云数据配准模块用于对获取的点云数据进行滤波处理剔除噪声和离群点，并基于点云配准算法获取所述标准离线三维点云数据和实时点云数据之间的坐标变换矩阵，根据三维配准模型匹配鞋底和鞋包的三维坐标信息，进而规划实时的喷胶轨迹。
5.根据权利要求4所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述喷胶轨迹预测模块还包括轨迹预测模块，所述轨迹预测模块用于采用轨迹预测算法根据鞋底和鞋包的标准离线三维点云数据确定初始喷涂点和喷涂轨迹，然后通过点云配准的方法，将其映射到实时鞋底和鞋包的点云模型上，可生成最终所需的实时喷胶轨迹，所述轨迹预测算法的过程如下：
获取喷胶轨迹的路径点；
利用NURBS样条曲线方法进行标准喷胶轨迹的曲线拟合，得到标准鞋底和鞋包的喷胶路径，并根据喷胶工艺采用S型速度规划方法对智能机械臂末端的线速度进行恒定运动约束。
6.根据权利要求5所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述喷胶流量调节模块包括涂层模型计算模块和参数输出模块；
所述涂层模型计算模块用于以涂层的瞬时生长速率模型为基础，以喷涂流量、喷枪速度、喷涂高度、雾化压力及喷幅压力为自变量构建模糊PID喷涂模型；先确定本批次作业喷枪的雾化压力和喷幅压力，并获取喷涂过程中的实时喷枪速度和喷涂高度，所述模糊PID喷涂模型根据涂层的瞬时生长速率预测涂层厚度，采用模糊PID控制方法计算每个点的最优喷涂流量进而调整涂层的喷涂厚度；
所述参数输出模块与所述涂层模型计算模块相连接，所述参数输出模块用于获取计算的最优喷涂流量参数，并将最优喷涂流量参数发送至所述控制器模块。
7.根据权利要求1所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述UV固化装置包括计时模块、第二PLC控制模块、光源模块和温度检测模块，所述计时模块、所述光源模块和所述温度检测模块均与所述第二PLC控制模块相连接；
所述计时模块用于记录紫外线对鞋底和鞋包的照射时间，并将每对鞋底和鞋包的照射时间信息发送给所述第二PLC控制模块；
所述光源模块用于根据所述第二PLC控制模块的控制信号发射紫外线；
所述温度检测模块用于检测照射环境的温度信息，并将检测的温度信息发送给所述第二PLC控制模块。
8.根据权利要求5所述的基于3D视觉纠偏的鞋底喷胶系统，其特征在于，所述UV固化装置还包括降温模块，所述降温模块与所述第二PLC控制模块相连接，所述降温模块用于根据所述第二PLC控制模块发送的控制信号对照射环境进行降温。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311248368.5A CN117084485A (zh) | 2023-09-25 | 2023-09-25 | 一种基于3d视觉纠偏的鞋底喷胶系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311248368.5A CN117084485A (zh) | 2023-09-25 | 2023-09-25 | 一种基于3d视觉纠偏的鞋底喷胶系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117084485A true CN117084485A (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=88782972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311248368.5A Withdrawn CN117084485A (zh) | 2023-09-25 | 2023-09-25 | 一种基于3d视觉纠偏的鞋底喷胶系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117084485A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117502775A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 福建省华宝智能科技有限公司 | 一种基于3d视觉的鞋底喷胶机器 |
-
2023
- 2023-09-25 CN CN202311248368.5A patent/CN117084485A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117502775A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 福建省华宝智能科技有限公司 | 一种基于3d视觉的鞋底喷胶机器 |
| CN117502775B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-03-29 | 福建省华宝智能科技有限公司 | 一种基于3d视觉的鞋底喷胶机器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN117084485A (zh) | 一种基于3d视觉纠偏的鞋底喷胶系统 | |
| CN103128041B (zh) | 一种全自动荧光粉涂覆工艺及设备 | |
| CN105045098B (zh) | 一种机器人喷涂轨迹自动生成系统的控制方法 | |
| CN109454642A (zh) | 基于三维视觉的机器人涂胶轨迹自动生产方法 | |
| CN107457155A (zh) | 一种在线式3d点胶机及利用其进行点胶的方法 | |
| US7943201B2 (en) | Robotic tire spraying system | |
| CN108435713A (zh) | 一种基于机器视觉的轮毂除漆系统 | |
| CN110876512B (zh) | 一种鞋底高精度自动化涂胶系统的控制方法 | |
| CN104407425B (zh) | 一种自动胶合机 | |
| CN107470170A (zh) | 基于机器视觉的pcb检测分拣系统及方法 | |
| CN103325106A (zh) | 基于LabVIEW的运动工件分拣方法 | |
| CN110731581A (zh) | 一种通过采集鞋底3d形状进行喷胶的方法 | |
| CN203155488U (zh) | 一种全自动荧光粉涂覆设备 | |
| CN110637644B (zh) | 面向苗床盆栽的设施花卉搬运协同作业控制方法 | |
| CN110524697B (zh) | 一种坐便器坯体自动喷釉系统及其定位方法 | |
| CN205361843U (zh) | 在线式自动点胶机 | |
| CN112189948A (zh) | 用于鞋面、鞋底的快速识别喷胶方法及系统 | |
| WO2014009653A1 (fr) | Système de commande modulaire d'une installation de fabrication de récipients | |
| CN115365088A (zh) | 一种基于视觉引导的点胶方法及装置 | |
| CN203789285U (zh) | 鞋底鞋面自动上胶系统 | |
| US11172734B2 (en) | Gaging apparatus and method for automation of shoemaking process | |
| CN108362705A (zh) | 一种牙刷刷毛数量检测装置及其检测方法 | |
| CN114950868A (zh) | 一种3d视觉引导的智能点胶拼接产品系统及方法 | |
| CN113290556A (zh) | 一种机器人涂胶路径规划方法 | |
| CN117962314A (zh) | 一种基于数字孪生的3d打印机三维建模方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20231121 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |