TW201912054A

TW201912054A - 鞋類部件的自動上漆設備及方法

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Publication number: TW201912054A
Application number: TW106131169A
Authority: TW
Inventors: 許千昱; 蔡仁修
Original assignee: 寶成工業股份有限公司
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-04-01

Abstract

一種鞋類部件的自動上漆設備，包含一載檯、一掃描器、一塗漆裝置，及一控制單元。該載檯適用於承載該鞋類部件。該掃描器用以掃描及辨識該鞋類部件的輪廓。該塗漆裝置包括一熱融膠槍及一漆槍。該塗漆裝置可被操作地相對該載檯移動，並對放置於該載檯上的該鞋類部件的一部分噴塗熱融膠或漆料。該控制單元用以接收該掃描器輸出的資訊，以控制該塗漆裝置對該鞋類部件的加工。透過該控制單元控制熱融膠塗佈在該鞋類部件不需塗漆的部分，再續行噴漆的操作，即可獲得一上色鞋類部件，全程操作皆可自動化進行，達到自動生產的目的。

Description

鞋類部件的自動上漆設備及方法

本發明是有關於一種上漆設備，特別是指一種對鞋類部件的自動上漆設備及上漆方法。

習知對鞋類部件進行上漆的方法，是先預選出不需上漆的部分再讓作業人員貼上膠帶遮蔽，之後對該鞋類部件進行上漆。當漆料乾燥後，撕掉膠帶，即獲得一上色鞋類部件。然而，此種作業方式需要大量人力不斷的進行貼膠帶、上漆及撕膠帶的作業，不僅耗用人力，且花費的時間較長。因此，如何以自動化的方式對該鞋類部件進行上色，已成為本領域所需解決的問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種鞋類部件的自動上漆設備，其能自動化地對該鞋類部件的表面進行部分上色。

於是，本發明鞋類部件的自動上漆設備，包含一載檯、一掃描器、一塗漆裝置，及一控制單元。

該載檯適用於承載該鞋類部件。

該掃描器包括一朝向該載檯的感測單元。該掃描器與該載檯可被操作地相對移動，用以讓該感測單元掃描及辨識該鞋類部件的輪廓。

該塗漆裝置包括一熱融膠槍及一漆槍。該塗漆裝置可被操作地相對該載檯移動，並對放置於該載檯上的該鞋類部件的一部分噴塗熱融膠或漆料。

該控制單元接收該掃描器輸出的資訊，以控制該塗漆裝置對該鞋類部件的加工。

本發明之功效在於：在掃描出該鞋類部件的外輪廓之後，即可利用熱融膠可噴塗的特性，遮蓋該鞋類部件不需上色的部分，並續行噴漆的作業，此操作可全程透過該控制單元自動化地進行。

本發明之另一目的，即在提供一種自動上漆方法，其是採用如前述的自動上漆設備對鞋類部件的側邊施行上漆的操作，以對該鞋類部件施行部分上色。

於是，本發明上漆方法，其步驟包含(A)取一鞋類部件放置於該載檯上，並操作該掃描器與該載檯相對移動，以讓該感測單元掃描及辨識該鞋類部件的輪廓，並獲得一輪廓資訊；(B)依據該輪廓資訊，由該控制單元對該鞋類部件的表面預定出一遮蔽區及一色裝區；(C)透過該控制單元操作該塗漆裝置的該熱融膠槍噴塗熱融膠至該遮蔽區，再操作該漆槍移動至該色裝區以噴塗漆料，獲得一上色鞋類部件；及 (D)加熱該上色鞋類部件，去除熱融膠。

本發明之功效在於：透過操作該自動上漆設備，即可選擇性地對該鞋類部件的不同部位噴塗漆料，且在上漆之後只要簡單地加熱即可將熱融膠融化並去除，不損害該鞋類部件的結構及漆料，全程可自動化進行。

參閱圖1，本發明鞋類部件9的自動上漆設備2的一第一實施例，適用於對該鞋類部件9的進行部分上漆的操作。前述鞋類部件9可以為鞋底、鞋面，或其他部件。該實施例包含一載檯21、一掃描器22、一機器手臂23、一塗漆裝置24，及一控制單元25。

該載檯21包括一底座211及二載塊212。該等載塊212設置在該底座211上，並適用於承載該鞋類部件9。值得一提的是，為了便於連續生產操作，亦可以採用一輸送帶(圖未示)作為該載檯21。

該掃描器22位在該載檯21的上方，並包括一朝向該載檯21的感測單元221，以自頂側掃描該鞋類部件9的輪廓。該掃描器22與該載檯21可被操作地相對移動，用以讓該感測單元221掃描及辨識置於該載檯21上的該鞋類部件9之輪廓。

該掃描器22能採用具有二個相機或二個鏡頭所構成的雙鏡頭掃描儀，藉此擷取影像並據以建構3D模型。該掃描器22亦能選自習知的接觸式掃描儀，或非接觸式掃描儀。其中，該非接觸式掃描儀的類別分別有主動式掃描，及被動式掃描二種。主動式掃描是指將額外的能量投射至物體，藉由能量的反射來計算三維空間資訊，其中常見的投射能量有一般的可見光、高能光束、超音波與X射線，其等已屬習知，在此不予贅述。被動式掃描係本身並不發射任何輻射線，僅透過待測物表面反射周遭輻射線的方式以達到量測的效果，此大多以偵測環境的可見光或紅外線，此等亦屬習知，故不予贅述。較佳地，該掃描器22是選自雙鏡頭掃描儀或非接觸式掃描儀。

該機器手臂23包括一可被操作地相對該載檯21移動的作業部231。該機器手臂23可選自採用三軸式機器手臂、多軸(四軸以上)式機器手臂。前述三軸式或多軸式機器手臂所採用的關節亦包含了多軸運動關節。在本第一實施例中，該機器手臂23是採用三軸式機器手臂。

該塗漆裝置24設置在該作業部231，並包括一旋轉座241、一熱融膠槍242及一漆槍243。該旋轉座241可轉動地設置在該機器手臂23的作業部231。該熱融膠槍242設置在該旋轉座241，並具有一噴嘴244，該噴嘴244適用於噴塗低溫熱融膠至該鞋類部件9。較佳地，該噴嘴244採用平口扁形的結構。所述的低溫熱融膠，係採用在溫度70度時即形成膠體狀的熱熔膠(即，熔點小於70度)。該漆槍243設置在該旋轉座241，選自於習知的噴漆槍，其適用於噴出漆料以塗覆該鞋類部件9。該塗漆裝置24可被操作地相對該載檯21移動，並對放置於該載檯21上的該鞋類部件9噴塗熱融膠或漆料。

該控制單元25用以接收該掃描器22輸出的資訊，以控制該塗漆裝置24對該鞋類部件9的加工。在該感測單元221掃描及辨識該鞋類部件9之頂面與側面的輪廓後，該控制單元25能將該鞋類部件9的表面預定出一供熱融膠噴塗的遮蔽區91，及一供漆料噴塗的色裝區92。而後，該控制單元25即能透過預定出的該遮蔽區91及該色裝區92，驅動該機器手臂23及該塗漆裝置24對該鞋類部件9的表面噴塗熱融膠或漆料。在本第一實施例中，該控制單元25採用電腦，並預先儲存相對應的軟體，以處理該掃描器22輸出之資訊。

參閱圖1及圖2，以上已將該自動上漆設備2的結構、配置說明完畢，以下將說明操作該自動上漆設備2以對該鞋類部件9進行部分上漆的上漆方法，該上漆方法包含以下步驟：

步驟101：取一鞋類部件9放置於該載檯21上，並操作該掃描器22與該載檯21相對移動，以沿著該鞋類部件9的長度方向讓該感測單元221掃描及辨識該鞋類部件9之頂面與側面的輪廓，並獲得一輪廓資訊。

步驟102：依據該輪廓資訊，由該控制單元25對該鞋類部件9的一部分預定出一遮蔽區91及一色裝區92。

前述定義該遮蔽區91及該色裝區92的方式，是先將該鞋類部件9設計圖上的輪廓定義出需遮蔽處及著色處，再利用該控制單元25所接收的該輪廓資訊建構出該鞋類部件9的3D模型，並將需遮蔽處及著色處投影映射在3D模型的曲面上，進以對該鞋類部件9預定出該遮蔽區91及該色裝區92。

步驟103：透過該控制單元25操作該機器手臂23，驅使該塗漆裝置24的該熱融膠槍242移動並噴塗熱融膠至該遮蔽區91。再透過該控制單元25操作該機器手臂23轉動該旋轉座241，並使該漆槍243移動至該色裝區92以噴塗漆料，獲得一上色鞋類部件(圖未示)。

步驟104：將該上色鞋類部件置入溫度大於熱融膠熔點的熱水中，以去除熱融膠。

熱水的溫度需大於熱熔膠熔點溫度的5至10度之間，若熱熔膠的熔點為70度，熱水的溫度較佳地係在75至80度之間。

為便於說明，前述上漆方法係採用一鞋底901進行例示。值得一提的是，該鞋類部件9亦可採用一鞋面902進行局部上色的作業。見圖3及圖4，當該鞋面902被該掃描器22掃描及辨識輪廓後，該控制單元25所接收的該輪廓資訊即可建構出該鞋面902的表面輪廓模型，並將需遮蔽處及著色處投影映射在前述表面輪廓模型上，以對該鞋面902預定出該遮蔽區91及該色裝區92。

如此，透過操作該自動上漆設備2，即可選擇性地對該鞋類部件9的不同部位噴塗漆料，且透過熱融膠的遮蔽，有效地提高上漆的精準度，且在上漆之後只要簡單地加熱融化熱融膠即可將其去除，不損害該鞋類部件9的結構及漆料，全程可自動化進行。

參閱圖5，本發明鞋類部件9側邊的自動上漆設備2的一第二實施例，大至與該第一實施例相同，差異僅在於該載檯21及該掃描器22的結構及配置。在本第二實施例中，係採用該鞋底901作為例示。

該載檯21包括一基座213及一載座214。該載座214可旋轉地設置在該基座213，並適用於承載做為該鞋類部件9的該鞋底901。該掃描器22位在該載座214的側面，且該感測單元221朝向該載座214上的該鞋底901。該載座214可被操作地相對該掃描器22轉動。

如此，當控制該載座214旋轉，該掃描器22即能立即掃描及辨識該鞋底901之正面與側面的輪廓，此時該控制單元25能即時處理該輪廓資訊並區分出該遮蔽區91及該色裝區92，並同時驅動該塗漆裝置24位移至該鞋底9的該遮蔽區91噴塗熱融膠，並而續行噴塗漆料。

利用第二實施例施行上漆方法的步驟與該第一實施例大致相同，差異僅在於該步驟101是驅使該載座214相對該掃描器22轉動，以讓該感測單元221掃描及辨識該鞋類部件9之側面的輪廓並獲得該輪廓資訊，以及該步驟102及103是同時執行，讓該控制單元25即時即時處理該輪廓資訊並驅動該塗漆裝置24進行噴塗作業。

如此，該第二實施例不僅具有該第一實施例相同的功效，還能同時執行該步驟101至103，無須等待該鞋類部件9的輪廓被完全掃描之後才續行後續步驟，因此本第二實施例能夠縮短該上色鞋類部件的製造時間，加速製程。

綜上所述，透過該掃描器22及該控制單元25的配合預定出不需色的遮蔽部，再利用熱融膠可噴塗來塗覆在該遮蔽部，並於噴漆上色後再融化熱融膠，全程皆可以自動化的方式進行操作。因此，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

101‧‧‧步驟

102‧‧‧步驟

103‧‧‧步驟

104‧‧‧步驟

2‧‧‧自動上漆設備

21‧‧‧載檯

211‧‧‧底座

212‧‧‧載塊

213‧‧‧基座

214‧‧‧載座

22‧‧‧掃描器

221‧‧‧感測單元

23‧‧‧機器手臂

231‧‧‧作業部

24‧‧‧塗漆裝置

241‧‧‧旋轉座

242‧‧‧熱融膠槍

243‧‧‧漆槍

244‧‧‧噴嘴

25‧‧‧控制單元

9‧‧‧鞋類部件

901‧‧‧鞋底

902‧‧‧鞋面

91‧‧‧遮蔽區

92‧‧‧色裝區

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：　圖1是本發明鞋類部件側邊的自動上漆設備的一第一實施例的示意圖；圖2是一流程圖，說明利用該第一實施例施行本發明上漆方法，以對一鞋底進行局部上色；圖3是一示意圖，說明利用該第一實施例對一鞋面進行局部上色；圖4是一立體示意圖，說明利用該第一實施例對該鞋面區分出一遮蔽區及一色裝區；及圖5是本發明鞋類部件側邊的自動上漆設備的一第二實施例的示意圖。

Claims

一種鞋類部件的自動上漆設備，包含：一載檯，適用於承載該鞋類部件；一掃描器，包括一朝向該載檯的感測單元，該掃描器與該載檯可被操作地相對移動，用以讓該感測單元掃描及辨識該鞋類部件的輪廓；一塗漆裝置，包括一熱融膠槍及一漆槍，該塗漆裝置可被操作地相對該載檯移動，並對放置於該載檯上的該鞋類部件的一部分噴塗熱融膠或漆料；及一控制單元，接收該掃描器輸出的資訊，以控制該塗漆裝置對該鞋類部件的加工。
如請求項1所述的自動上漆設備，其中，該載檯包括一基座及一載座，該載座可旋轉地設置在該基座，並適用於承載該鞋類部件，該掃描器位在該載座的側面，以自側面掃描該鞋類部件的輪廓。
如請求項1所述的自動上漆設備，其中，該掃描器位在該載檯的上方，以自頂側掃描該鞋類部件的輪廓。
如請求項1所述的自動上漆設備，還包含一機器手臂，該機器手臂包括一可被操作地相對該載檯移動的作業部，該塗漆裝置設置在該作業部。
如請求項4所述的自動上漆設備，其中，該掃描器採用非接觸式掃描儀，該機器手臂採用三軸式機器手臂。
如請求項1所述的自動上漆設備，其中，該熱融膠槍具有一平口扁形的噴嘴，該噴嘴適用於噴塗低溫熱融膠。
如請求項1所述的自動上漆設備，其中，該感測單元掃描及辨識該鞋類部件的輪廓後，該控制單元預定該鞋類部件的表面為一供熱融膠噴塗的遮蔽區，及一供漆料噴塗的色裝區。
一種使用如請求項1所述的自動上漆設備的上漆方法，其步驟包含： (A) 取一鞋類部件放置於該載檯上，並操作該掃描器與該載檯相對移動，以讓該感測單元掃描及辨識該鞋類部件的輪廓，並獲得一輪廓資訊； (B) 依據該輪廓資訊，由該控制單元對該鞋類部件的表面預定出一遮蔽區及一色裝區； (C) 透過該控制單元操作該塗漆裝置的該熱融膠槍噴塗熱融膠至該遮蔽區，再操作該漆槍移動至該色裝區以噴塗漆料，獲得一上色鞋類部件； (D) 加熱該上色鞋類部件，去除熱融膠。
如請求項8所述的上漆方法，其中，該步驟(C)是將該上色鞋類部件置入溫度大於熱融膠熔點的熱水中，以去除熱融膠。
如請求項8所述的上漆方法，其中，該自動上漆設備還包含一連接該塗漆裝置的機器手臂，該機器手臂可被操作來驅使該塗漆裝置移動。