一种基于3D视觉的机器人喷墨设备制造技术

本实用新型专利技术属于鞋类生产领域，尤其涉及一种基于3D视觉的机器人喷墨设备。其特征在于，包括有底座、载物装置、机器人手臂、夹持装置、安装支架、3D相机、UV喷墨打印机、鞋楦固定装置、控制面板、防护罩；所述机器人手臂、载物装置、安装支架安装于底座顶部，所述鞋楦固定装置安装于载物装置，所述夹持装置连接于机器人手臂输出端，夹持装置与鞋楦固定装置配合，所述3D相机、UV喷墨打印机固定于安装支架，所述防护罩安装于底座顶部，所述控制面板设置于防护罩，控制面板与机器人手臂、3D相机、UV喷墨打印机电连接。本实用新型专利技术针对不同码数、款式的鞋子能够进行三维扫描，最终通过UV喷墨打印机进行打印，提高了鞋子生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D视觉的机器人喷墨设备
本技术属于鞋类生产领域，尤其涉及一种基于3D视觉的机器人喷墨设备。
技术介绍
传统制鞋过程中，由若干种片材组合而成的鞋面，其上进行印刷花纹的操作，一般是先在各种片材上单独印刷各个部分的花纹图案，然后再将各种片材进行整体对位拼贴，其上的花纹就能够共同形成一个整体的鞋面花纹图案。但是，在制鞋过程中发现，由于各种片材所采用的基材一般都互不相同，印刷也不相同，其中印刷的花纹图案效果、纹路存在很大的偏差和不同，在拼贴合并时，花纹的整体表现性就比较差，经常出现花纹的纹路不对应，形成的整体花纹图案与设定的花纹图案发生形变，影响鞋子的品质。因此目前研发了一种3D喷墨技术，能够对成型之后的鞋子直接进行喷墨打印，提高鞋子图案的完整度，但是这种技术目前仍然存在弊端，一次只能够对同样大小，同样款式的鞋子进行喷墨打印，如果更换鞋的品类或者需要个性化定制便需要对系统进行重新设置，导致效率下降。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种能够同时对不同码数，不同款式的鞋子进行喷墨打印，提高了鞋子的生产效率的基于3D视觉的机器人喷墨设备。本技术由以下具体技术手段所达成：一种基于3D视觉的机器人喷墨设备，其特征在于，包括有底座、载物装置、机器人手臂、夹持装置、安装支架、3D相机、UV喷墨打印机、鞋楦固定装置、控制面板、防护罩；所述机器人手臂、载物装置、安装支架安装于底座顶部，所述鞋楦固定装置安装于载物装置，所述夹持装置连接于机器人手臂输出端，夹持装置与鞋楦固定装置配合，所述3D相机、UV喷墨打印机固定于安装支架，所述防护罩安装于底座顶部，所述控制面板设置于防护罩，控制面板与机器人手臂、3D相机、UV喷墨打印机电连接。进一步的，所述载物装置包括有鞋楦支架、磁铁和短圆柱销，所述鞋楦支架安装于底座顶部，短圆柱销、磁铁安装于鞋楦支架上部；所述夹持装置包括有壳体、连接板、气缸和夹头，所述连接板固接于壳体顶部，所述气杆设置于壳体内，所述夹头与气缸的输出端连接；所述鞋楦固定装置包括鞋楦、金属块，所述金属块与鞋楦顶部连接，金属块两侧开设有梯形槽，所述金属块顶部开设有圆孔，所述圆孔与短圆柱销插装配合。进一步的，所述载物装置还包括有伺服电机和转盘；所述伺服电机安装于底座顶部，转盘与伺服电机的输出端连接，若干鞋楦支架安装于转盘两侧。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术针对不同码数、款式的鞋子能够进行三维扫描，通过提取鞋子的三维信息，直接获取三维喷墨的轨迹，或者通过所获取的三维信息将所需打印的图案转换为三维喷墨的轨迹，并且，将三维喷墨的轨迹转换为机器人的运动轨迹，最终通过UV喷墨打印机进行打印，提高了鞋子生产效率和生产柔性化。工作人员将待加工工件放置于载物装置上，载物装置旋转180度，机器人从载物装置上夹持鞋楦固定装置，运动到3D相机视野内进行三维重建，获取三维信息，最后运动到UV喷墨打印机工作范围内，通过配合机器人的运动，实现鞋类工件三维表面喷墨打印。附图说明图1为本技术的实施例的第一种结构示意图。图2为本技术夹持装置的结构示意图。图3为本技术载物装置的结构示意图。图4为本技术图3中A的放大结构示意图。图5为本技术鞋楦固定装置的结构示意图。图6为本技术的实施例的第二种结构示意图。附图中的标记为：1-底座，2-载物装置，21-转盘，22-伺服电机，23-鞋楦支架，24-磁铁，25-短圆柱销，3-机器人手臂，4-夹持装置，41-壳体，42连接板，43-气缸，44-夹头，5-安装支架，6-3D相机，7-UV喷墨打印机，8-鞋楦固定装置，81-鞋楦，82-梯形槽，83-金属块，84-圆孔，9-控制面板，10-防护罩。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步描述。实施例一种基于3D视觉的机器人喷墨设备，其特征在于，包括有底座1、载物装置2、机器人手臂3、夹持装置4、安装支架5、3D相机6、UV喷墨打印机7、鞋楦固定装置8、控制面板9、防护罩10；所述机器人手臂3、载物装置2、安装支架5安装于底座1顶部，所述鞋楦固定装置8安装于载物装置2，所述夹持装置4连接于机器人手臂3输出端，夹持装置3与鞋楦固定装置8配合，所述3D相机6、UV喷墨打印机7固定于安装支架5，所述防护罩10安装于底座1顶部，所述控制面板9设置于防护罩10，控制面板9与机器人手臂3、3D相机6、UV喷墨打印机7电连接。首先将鞋子成品套于鞋楦固定装置8上，通过控制面板9启动整个设备，载物装置2通过转盘21旋转180度，固定装置8由机器人远端旋转至机器人近端，机器人手臂3负责带动夹持装置4进行360度无死角运动，因此夹持装置4能够将鞋楦固定装置8从载物装置2上取下，而后由于机器人手臂3的控制，鞋子将会运动到3D相机6下方进行三维扫描，并且进行三维成像，通过对三维成像后的鞋子进行三维信息提取，直接获取三维喷墨的轨迹，或者通过所获取的三维信息将所需打印的图案转换为三维喷墨的轨迹，将三维喷墨的轨迹转换为机器人的运动轨迹，而后机器人手臂3将会带动鞋子靠近UV喷墨打印机7，最后UV喷墨打印机7进行喷墨打印，并且机器人手臂3控制鞋子进行360无死角运动，最终一个喷墨打印完成的鞋子就产生了。其中，由于3D相机6能够同时对不同码数、类型的鞋子进行三维扫描，并且获取三维信息，通过三维信息分析识别鞋子的种类和码数，因此解决了目前不同码数，不同款式的鞋子难以进行同时喷墨打印的问题，很大程度上提高了鞋子的生产效率。其中，所述载物装置2包括有鞋楦支架23、磁铁24和短圆柱销25，所述鞋楦支架23安装于底座1顶部，短圆柱销25、磁铁24安装于鞋楦支架23上部；所述夹持装置4包括有壳体41、连接板42、气缸43和夹头44，所述连接板42固接于壳体41顶部，所述气缸43设置于壳体41内，所述夹头44与气缸43的输出端连接；所述鞋楦固定装置8包括鞋楦81、金属块83，所述金属块83与鞋楦81顶部连接，金属块83两侧开设有梯形槽82，所述金属块83顶部开设有圆孔84，所述圆孔84与短圆柱销25插装配合。当夹持装置4需要从机器人手臂3取下时，只要将连接板42从机器人手臂8的输出端取下便可。当鞋楦81需要固定于鞋楦支架23上时，将金属块83上的圆孔84插入短圆柱销25，金属块83靠近鞋楦支架23的同时，磁铁24将会对金属块83进行吸附，进而达到了定位、固定的作用，保证鞋楦81不容易掉落。当鞋子需要喷墨时，机器人手臂3将会带动夹头44靠近金属块83，当夹头44贴近金属块83后，气缸43将会带动夹头44卡住金属块83两侧的梯形槽82，再控制机器人手臂3将金属块83与鞋楦支架23分离，最终将鞋子进行扫描、喷墨。其中，所述载物装置2还包括有伺服电机22和转盘21；所述伺服电机22安装于底座1顶部，转盘21与伺服电机22的输出端连接，若干鞋楦支架23安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D视觉的机器人喷墨设备，其特征在于，包括有底座、载物装置、机器人手臂、夹持装置、安装支架、3D相机、UV喷墨打印机、鞋楦固定装置、控制面板、防护罩；所述机器人手臂、载物装置、安装支架安装于底座顶部，所述鞋楦固定装置安装于载物装置，所述夹持装置连接于机器人手臂输出端，夹持装置与鞋楦固定装置配合，所述3D相机、UV喷墨打印机固定于安装支架，所述防护罩安装于底座顶部，所述控制面板设置于防护罩，控制面板与机器人手臂、3D相机、UV喷墨打印机电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于3D视觉的机器人喷墨设备，其特征在于，包括有底座、载物装置、机器人手臂、夹持装置、安装支架、3D相机、UV喷墨打印机、鞋楦固定装置、控制面板、防护罩；所述机器人手臂、载物装置、安装支架安装于底座顶部，所述鞋楦固定装置安装于载物装置，所述夹持装置连接于机器人手臂输出端，夹持装置与鞋楦固定装置配合，所述3D相机、UV喷墨打印机固定于安装支架，所述防护罩安装于底座顶部，所述控制面板设置于防护罩，控制面板与机器人手臂、3D相机、UV喷墨打印机电连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉的机器人喷墨设备，其特征在于，所述载物装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达伟，苏鸿波，王宝辉，张晓龙，黄全杰，杜天福，元波，
申请(专利权)人：茂泰福建鞋材有限公司，泉州冰点科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35