TWI586438B

TWI586438B - 鞋底黏著劑自動化噴灑系統及其噴灑方法

Info

Publication number: TWI586438B
Application number: TW103118231A
Authority: TW
Inventors: 傑可福馬柯佛; 巴可恰哇馬爾斯; 亞可福沙德; 楊昌鎮; 許千昱
Original assignee: 歐利速精密工業股份有限公司
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2017-06-11
Also published as: TW201544188A

Description

鞋底黏著劑自動化噴灑系統及其噴灑方法

本發明係有關於一種鞋底黏著劑噴灑系統及其噴灑方法，特別是指一種將黏著劑自動化噴灑於鞋底頂面輪廓邊線內側周緣之噴灑系統及其噴灑方法。

按，鞋底的上膠作業係將鞋底貼附於鞋面的部分製程，如圖1所示，顯示習知鞋底10具有一頂面101及一底面102，該頂面101係供與鞋面膠合並成形有一周緣輪廓線11，該鞋底10的周緣輪廓線11內側並設有一上膠區域12，供塗佈黏著劑後與鞋面膠合組裝。

其中，鞋底10的上膠作業一般是通過人工握持刷子或布等含浸黏膠的工具將黏著劑塗佈在該上膠區域12上。然而，習知人工塗佈的方式並易顧制黏著劑的塗佈量，當塗佈量不足，鞋面與鞋底10底面102黏結強度將明顯降低而易於分離，而當塗佈量過多，則多餘的黏著劑易在鞋面與鞋底10壓合黏結時溢膠至鞋底10頂面101的周緣輪廓線11之外，在鞋底10周側形成影響鞋子整體美觀的髒汙，不僅需要也只能以人工清除該些溢膠痕跡導致增加工序及整體製造成本，同時，黏著劑本身通過揮發化學物質而固化，溢膠將使該些揮發化學物質將形成易為工人吸入的毒氣，而有待進一步克服。

為了解決上述問題，有相關業者試圖以自動化噴灑黏著劑到鞋底之方式來取代人工操作；值得注意的是，即使是以同一模具生產之鞋底，其尺寸輪廓仍有些微誤差存在，雖可通過加入機器視覺(machine vision)來測量各個鞋底的實際邊緣輪廓，供電腦程式相應修改噴灑路徑而克服前述尺寸輪廓所造成的技術問題；然而，上膠用噴槍因無法精確控制其噴流，而難以精準地將黏著劑僅噴灑在鞋底10的上膠區域12內，換言之，由噴槍噴出的黏著劑仍有部分會噴灑超出至鞋底10上膠區域12之外，而末能有效克服溢膠所導致的缺失。

有鑑於習知難以精準地將黏著劑僅噴灑在鞋底上膠區域內而導致溢膠於鞋底周側的技術問題，本發明之目的即在於提供一種黏著劑噴灑系統及其噴灑方法，通過在一機械臂末端設置噴槍及塗敷工具，令該噴槍與塗敷工具位於噴膠路徑上，且該噴槍與塗敷工具分別設置在鞋底頂面輪廓邊線的內側及外側，配合電腦讀取的鞋底頂面掃描資料及鞋底位置資料，令該噴槍將黏著劑噴灑於輪廓邊線內側且略為超出該輪廓邊線，使大部分黏著劑噴灑於該鞋底頂面的噴灑區域，而少部分超出該輪廓邊線的黏著劑則附著在該塗敷工具並為其吸收，本發明除了達到鞋底頂面自動化精準上膠，通過該塗敷工具擋止及吸收可能超出鞋底頂面輪廓線的黏著劑，具有避免黏著劑噴灑超出輪廓線以及避免塗佈量過多導致溢膠而污損鞋底外觀之功效，且通過塗敷工具與該鞋底頂面接觸，具有使黏著劑更均勻地塗抹在頂面輪廓線周緣，增加鞋底與鞋面的黏結強度。

緣是，為達上述目的，本發明所提供一種鞋底黏著劑自動化噴灑系統，，供將一黏著劑噴灑於一鞋底，該鞋底成形有一底面及一頂面，該頂面周緣成形有一具三維形態且高於凹陷狀頂面的輪廓邊線，定義該鞋底頂面沿該輪廓邊線內緣下陷環形區域為一塗敷區域，且位於該塗敷區域內緣的環形區域為一噴灑區域；其中，該系統包括：一輸送台，具有相對之一起始端及一終端，該兩端之間設有一噴膠段，令該鞋底由該輸送台起始端往終端輸送，且該輸送台設有一位置感測器，用以感測該鞋底於該輸送台之位置並輸出一位置資料；一三維掃描器，係設於該輸送台起始端上側，令該三維掃描器掃描該鞋底頂面的輪廓邊線並輸出一掃描資料；一噴灑裝置，包括一機械臂設於該輸送台的噴膠段且成形有一末端位於該噴膠段上側，一連接件係設於該機械臂末端，該連接件具有相對兩端，一端成形有一第一組設部，另端成形有一第二組設部，該第一組設部設有一噴槍，該第二組設部設有一塗敷工具，令該噴槍之一噴嘴對準該塗敷工具中央噴灑，使該噴槍噴流落下的噴灑範圍與該鞋底頂面的塗敷區域及噴灑區域重疊且略為超出至該輪廓線外緣，且該塗敷工具塗敷部端部與該鞋底頂面的塗敷區域接觸並與該輪廓邊線相切接觸；一電腦，係與該輸送台的位置感測器、該三維掃描器及該噴灑裝置的機械臂電性連接，令該電腦接收並根據該位置資料及該掃描資料形成一噴灑路徑指令驅動該機械臂帶動該噴槍沿該鞋底頂面輪廓邊線內緣噴灑該黏著劑至該塗敷區域及該噴灑區域，同時帶動該塗敷工具塗敷部沿該塗敷區域移動並吸收超出該輪廓邊線之黏著劑。

較佳的，該鞋底的塗敷區域係自該輪廓邊線內緣內縮約2至3公釐的環形區域，且該塗敷工具為刷具結構，該塗敷部為刷毛或海棉構成。

此外，依據本發明所提供之一種鞋底黏著劑自動化噴灑系統的噴灑方法，該方法步驟包括：a、將該鞋底置於該輸送台起始端並往該終端輸送；b、以該三維掃描器掃描該鞋底頂面輪廓邊線，並輸出該輪廓邊線之一掃描資料；c、該電腦接收讀取該掃描資料；d、在每次該三維掃描器掃描時，以該輸送台的位置感測器感測該鞋底於該輸送台之位置並輸出一與該三維掃描器掃描資料對應的位置資料；e、該電腦接收讀取該位置資料，並根據該位置資料判斷鞋底是否輸送至該輸送台的噴膠段，若鞋底未到達該噴膠段，則回到上一步驟d繼續感測該鞋底的位置；f、當該電腦判斷該鞋底輸送至該輸送台的噴膠段，即根據該位置資料及該掃描資料輸出一運動路徑指令驅動該機械臂；g、該機械臂帶動該噴槍沿該鞋底頂面的輪廓邊線噴灑該黏著劑，且令該塗敷工具塗敷部與該鞋底塗敷區域接觸並與該輪廓邊線相切接觸，以吸收超出該輪廓邊線之黏著劑，且該塗敷區域經由與塗敷部接觸而塗敷被吸收的黏著劑。

有關於本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如后。

〔習知〕

10‧‧‧鞋底

101‧‧‧頂面

102‧‧‧底面

11‧‧‧周緣輪廓線

12‧‧‧上膠區域

〔本發明〕

A‧‧‧黏著劑

20‧‧‧鞋底

201‧‧‧底面

202‧‧‧頂面

21‧‧‧輪廓邊線

22‧‧‧塗敷區域

D‧‧‧下陷距離

23‧‧‧噴灑區域

30‧‧‧輸送台

301‧‧‧起始端

302‧‧‧終端

303‧‧‧噴膠段

31‧‧‧位置感測器

40‧‧‧三維掃描器

50‧‧‧噴灑裝置

51‧‧‧機械臂

511‧‧‧末端

52‧‧‧連接件

521‧‧‧第一組設部

522‧‧‧第二組設部

523‧‧‧調整栓

524‧‧‧調整栓

53‧‧‧噴槍

531‧‧‧噴嘴

54‧‧‧塗敷工具

541‧‧‧塗敷部

60‧‧‧電腦

a~g‧‧‧步驟

圖1係習知鞋底頂面周緣輪廓線及上區域示意圖。

圖2係本發明鞋底黏著劑自動化噴灑系統之整體架構示意圖。

圖3係本發明噴灑裝置與鞋底之使用狀態立體示意圖。

圖4係本發明噴灑裝置與鞋底之使用狀態局部放大示意圖。

圖5係本發明橫剖視鞋底之噴灑裝置與鞋底使用狀態示意圖。

圖6係本發明縱剖視鞋底之噴灑裝置與鞋底使用狀態示意圖。

圖7係本發明橫剖視鞋底之噴灑裝置以海棉與鞋底配合使用示意圖。

圖8係本發明鞋底黏著劑噴灑方法之流程示意圖。

首先，請配合參閱圖2至圖7所示，說明本發明鞋底黏著劑自動化噴灑系統的具體實施方式。本發明系統主要是供將一黏著劑A噴灑於一鞋底20，該鞋底20係如圖2、圖3所示，成形有一底面201及一頂面202，該頂面202周緣成形有一具三維形態且高於凹陷狀頂面202的輪廓邊線21，其中，定義該鞋底20頂面202沿該輪廓邊線21內緣下陷距離D約2至3公釐的環形區域為一塗敷區域22，且位於該塗敷區域22內緣的環形區域為一噴灑區域23，於本實施例中，該噴灑區域23可視實際製作需求調整環形區域的寬度；該系統主要包括一輸送台30、一三維掃描器40、一噴灑裝置50及一電腦60，其中：該輸送台30，如圖2所示，具有相對之一起始端301及一終端302，該兩端之間設有一噴膠段303，令該鞋底20由該輸送台30起始端301往終端302輸送，且該輸送台30設有一位置感測器31，用以感測該鞋底20於該輸送台30之位置並轉換為一位置資料輸出；於本實施例中，該位置感測器31可為一讀角感測器或為一讀數編碼器；該三維掃描器40，係設於該輸送台30起始端301上側，令該三維掃描器40掃描該鞋底20頂面202的輪廓邊線21並轉換為一掃描資料輸出；於本實施例中，該三維掃描器40可為任何已知的三維測量裝置，例如，使用雷射投影的三角測量攝影機(triangulation camera using a laser line projection)、由LMI公司生產的3D雷射感測掃描器(Gocator scanner)；該噴灑裝置50，如圖2、圖3、圖5、圖6所示，包括一機械臂51、一連接件52、一噴槍53及一塗敷工具54，其中，該機械臂51設於該輸送台30的噴膠段303且成形有一末端511位於該噴膠段303上側，該連接件52係設於該機械臂51末端511，該連接件52具有相對兩端，一端成形有一第一組設部521，另端成形有一第二組設部522；於本實施例中，該機械臂51為多軸操縱之機械臂結構，且較佳為五軸操縱。

該噴槍53係設於該第一組設部521，且具有一噴嘴531對準該塗敷工具54中央噴灑，以令該噴槍53噴流落下的噴灑範圍與該鞋底20頂面202的塗敷區域22及噴灑區域23重疊且略為超出至該輪廓線21外緣，該塗敷工具54係設於該第二組設部522，並具有一塗敷部541與該噴槍53 相對設置，該塗敷工具54用以擋止吸收超出鞋底20輪廓邊線21的多餘黏著劑A，並將吸收之黏著劑A集中轉而塗敷於鞋底20塗敷區域22；於本實施例中，該塗敷工具54可為具有直桿之刷具，通過以圖2至圖6之刷毛形態或圖7之海棉在直桿末端構成該塗敷部541，達到擋止並吸收噴霧狀黏著劑A之目的，且該噴槍53噴嘴531較佳朝向該塗敷部541中央對準設置；該塗敷工具54塗敷部541端部與該鞋底20頂面202的塗敷區域22接觸並與該輪廓邊線21相切接觸。

於本實施例中，該噴灑裝置50連接件52的第一組設部521係成形為C形夾口結構供夾持該噴槍53，並為一調整栓523穿置調整其夾持緊度，該第二組設部522成形為直桿結構供末端與該塗敷工具54樞接，令該第二組設部522與該塗敷工具54組接處通過一調整栓524樞結，用以調整其該噴槍53與該塗敷工具54塗敷部541的相對位置，藉以確保噴槍53噴嘴531對準塗敷部541噴灑。另，該塗敷工具54的塗敷部541可直接組設於該直桿狀第二組設部522末端，或者，另通過其他連結件與該第二組設部522組接而設置於其末端。

該電腦60，係與該輸送台30的位置感測器31、該三維掃描器40及該噴灑裝置50的機械臂51電性連接，令該電腦60接收並根據該位置資料及該掃描資料驅動該機械臂51帶動該噴槍53沿該鞋底20頂面202的輪廓邊線21內緣噴灑該黏著劑A至塗敷區域22、噴灑區域23，同時帶動該塗敷工具54塗敷部541沿該塗敷區域22移動並吸收超出該輪廓邊線21之黏著劑A。

以上所述即為本發明實施例主要構件及其組態說明，至於本發明較佳實施例的噴灑方式及其功效，做以下說明。

請以第2圖配合參閱第6圖觀之，說明本發明鞋底黏著劑自動化噴灑系統的噴灑方法，該方法步驟係如下所述：a、將該鞋底20置於該輸送台30起始端301並往該終端302輸送；b、以三維掃描器40掃描鞋底20頂面202，並輸出該鞋底20頂面202輪廓邊線21之一掃描資料；於本實施例中，該三維掃描器40係以固定的三維三角測量方法掃描該移動之鞋底20；c、由該電腦60讀取該掃描資料；d、在每次該三維掃描器40掃描時，以該輸送台30的位置感測器31感測該鞋底20於該輸送台20的位置，並轉換輸出一與該三維掃描器40掃描資料對應的位置資料；e、由該電腦60讀取該位置資料，並依該位置資料判斷該鞋底20是否輸送至輸送台30的噴膠段303，若鞋底20未到達該噴膠段303，則回到上一步驟d繼續感測該鞋底20的位置；f、當該電腦60判斷該鞋底20輸送至該輸送台30的噴膠段303時，該電腦60利用來自輸送台30位置感測器31的位置資料和來自三維掃描器40的掃描資料產生該鞋底20輪廓邊線21的三維輪廓資料，並依該三維輪廓資料以及該機械臂51末端511至該塗敷工具54塗敷部541端部在三維空間的偏移量，形成驅動該機械臂51移動之一運動路徑指令；g、該機械臂51依據該運動路徑指令帶動該噴槍53沿該鞋底20頂面202的輪廓邊線21噴灑該黏著劑A，且令該塗敷工具54塗敷部 541端部與該鞋底20頂面202的塗敷區域22接觸並與該輪廓邊線21相切接觸，則該塗敷工具54為該機械臂51同時帶動而塗敷部541端部沿該輪廓邊線21移動時，該噴槍53噴灑超出該鞋底20輪廓邊線21的黏著劑A被該塗敷工具54塗敷部541擋止吸收，且該塗敷區域22經由與塗敷部541接觸而塗敷被吸收的黏著劑A。

綜上所述，本發明透過上述鞋底黏著劑自動化噴灑系統及其噴灑方法，達到在鞋底20頂面202輪廓邊線21內側，自動化且位置、用量皆精確地將黏著劑A噴灑於該鞋底20頂面202的噴灑區域23內，並得以自動化地將該塗敷工具54塗敷部541抵於鞋底20輪廓邊線21內緣擋止吸收多餘的黏著劑A，具有避免黏著劑A噴灑超出輪廓邊線21以及避免塗佈量過多導致溢膠而污損鞋底20外觀之功效，且通過塗敷工具54與該鞋底20頂面202接觸，具有使黏著劑A更均勻地塗抹在頂面202輪廓邊線21周緣，增加鞋底與鞋面的黏結強度等功效。