一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置及方法，涉及鞋具加工的领域，其包括固定支架、压合模组、3D视觉模组、划线模组及控制系统；压合模组包括设置于固定支架的旋转部、设置于旋转部上方的支撑部、以及设置于固定支架且位于支撑部上方的压合部；3D视觉模组包括设置于固定支架的3D视觉传感器；划线模组包括划线部、用于驱动划线部沿竖直方向移动的第一移动组件、以及用于驱动划线部沿着靠近或远离支撑部的方向移动的第二移动组件；控制系统用于在压合模组工作时根据3D视觉模组进行3D图像重建并计算出粘胶轮廓线，并控制划线模组按照粘胶轮廓线进行工作。本申请具有提高划线准确率和质量，实现智能化生产的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置及方法


[0001]本申请涉及鞋具加工的领域，尤其是涉及一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置及方法。

技术介绍

[0002]在鞋子的生产过程中鞋面(鞋帮)与鞋底需要紧密贴合，且两者贴合部位需要均匀刷涂粘合胶水进行固定，因此刷胶位置的准确性直接影响到鞋底与鞋面的粘连效果。若刷胶位置超过两者贴合的部位就会出现溢胶情况，反之刷胶位置未覆盖两者的贴合部位就会出现缺胶情况，上述两种情况均直接影响到鞋子的质量。
[0003]现阶段，制鞋工厂在刷胶之前通常由人工将鞋底和鞋面进行贴合压实，再用荧光笔沿着鞋底与鞋面贴合部位上沿轮廓划出刷胶边界线，然后交给刷胶人员沿着刷胶边界线进行人工刷胶。但传统的人工划线刷胶的方式对人员的经验要求非常高，而且容易出现划线不准确、划线存在偏移的情况，因此往往需要配备复检人员对划线操作进行复检，不仅效率低，且人工成本高，质量也不可控，不利于实现智能化生产。

技术实现思路

[0004]为了提高划线准确率和质量，实现智能化生产，本申请提供一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置及方法。
[0005]本申请提供的一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置及方法，采用如下的技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置，采用如下的技术方案：
[0007]一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置，包括固定支架、设置于所述固定支架的压合模组、3D视觉模组、划线模组及控制系统；
[0008]所述压合模组包括设置于所述固定支架的旋转部、设置于所述旋转部上方的支撑部、以及设置于所述固定支架且位于所述支撑部上方的压合部，所述旋转部用于驱动所述支撑部在水平面内转动，所述压合部用于沿竖直方向压合；
[0009]所述3D视觉模组包括设置于所述固定支架的3D视觉传感器，所述3D视觉传感器朝向所述支撑部与所述压合部之间；
[0010]所述划线模组包括划线部、设置于所述固定支架且用于驱动所述划线部沿竖直方向移动的第一移动组件、以及与所述第一移动组件连接且用于驱动所述划线部沿着靠近或远离所述支撑部的方向移动的第二移动组件，所述划线部设置于所述第二移动组件；
[0011]所述控制系统用于在所述压合模组工作时根据所述3D视觉模组进行3D图像重建并计算出粘胶轮廓线，并控制所述划线模组按照粘胶轮廓线进行工作。
[0012]可选的，所述控制系统根据以下步骤控制所述划线模组按照粘胶轮廓线进行工作，包括：
[0013]S1：以所述第一移动组件的驱动方向及所述第二移动组件的驱动方向的交点为原点O，所述第二移动组件的驱动方向为X轴，所述第一移动组件的驱动方向为Y轴，建立右手直角坐标系，记为M1，所述3D视觉传感器坐标系,记为M2，用标定板标定出由M2坐标系转换至M1坐标系下的旋转矩阵，为RT0；
[0014]S2：3D图像重建完成后，将粘胶轮廓线点云数据集Q内每个点乘以RT0，旋转至M1坐标系中，旋转后结果为Q1；记点P(P
x
,P
y
,P
z
)为Q1上任一点，点P在XOZ平面内的投影坐标为P
，
(P
x
,P
y
,0),过点P
，
垂直于X轴的直线与X轴相交与点P
，，
(P
x
,0,0)，向量OP
，
与向量OP
，，
夹角为θ1，所述控制系统控制所述旋转部将所述支撑部反转θ1度将点P旋转至XOY平面内；
[0015]S3：计算轮廓点云绕Y轴旋转θ1的旋转矩阵：
[0016]点P乘以RT1为点P旋转至XOY平面内的坐标点P1(P
x1
,P
y1
,0)，所述控制系统控制所述第二移动组件将所述划线部沿X轴移动P
x1
，所述控制系统控制所述第一移动组件将所述划线部沿Y轴移动P
y1
，并进行划线；
[0017]S4：重复步骤S2、S3，直至将粘胶轮廓线点云数据集Q内每个点均进行计算并划线，且第n次计算时，轮廓点云数据集为Q
n
＝Q
n
‑1*RT
n
。
[0018]可选的，所述压合部自上而下依次包括竖直固定于所述固定支架的气缸、固定于所述气缸活塞杆的轴套、以及竖直设置且与所述轴套转动连接的伸缩式压杆。
[0019]可选的，所述伸缩式压杆与所述旋转部的旋转轴同轴设置。
[0020]可选的，所述划线部包括与所述第二移动组件连接的笔筒、设置于所述笔筒端头的划线笔、以及位于所述笔筒内且与所述划线笔连接的弹簧。
[0021]可选的，所述第一移动组件包括竖直设置且固定于所述固定支架的第一引导杆、竖直设置且与所述固定支架转动连接的第一丝杆、固定于所述固定支架且与所述第一丝杆的一端固定连接的第一驱动电机、以及与滑动设置于所述第一引导杆且与所述第一丝杆螺纹连接的第一滑台；
[0022]所述第二移动组件包括沿着靠近或远离所述支撑部的方向设置且固定于所述第一滑台的第二引导杆、与所述第二引导杆平行设置且与所述第一滑台转动连接的第二丝杆、固定于所述第一滑台且与所述第二丝杆的一端固定连接的第二驱动电机、以及与滑动设置于所述第二引导杆且与所述第二丝杆螺纹连接的第二滑台，所述第二滑台与所述划线部连接。
[0023]可选的，所述3D视觉传感器设置有两个，且对称设置于所述压合模组两侧。
[0024]可选的，所述控制系统分别采集两个3D视觉传感器的3D视觉数据，标定出两组3D视觉数据的关系并使其处于同一坐标系内，进而通过图像拼接和融合重建完整的3D视觉数据。
[0025]可选的，所述支撑部采用橡胶材质制成，且所述支撑部顶面呈弧形。
[0026]第二方面，本申请提供一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线方法，采用如下的技术方案：
[0027]一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线方法，基于上述的划线装置，包括以
下步骤：
[0028]将需要粘接的鞋底与鞋面放置在所述支撑部上，控制系统控制压合部竖直向下压合，使鞋底与鞋面的粘胶部位紧密贴合；
[0029]所述3D视觉传感器对压合后的鞋底与鞋面贴合部位进行3D视觉图像重建，所述控制系统根据3D视觉图像计算出粘胶轮廓线；
[0030]所述控制系统根据粘胶轮廓线计算出所述转动部驱动所述支撑部的转动角度、所述第一移动组件驱动所述划线部沿竖直方向的移动距离、所述第二移动组件驱动所述划线部沿着靠近或远离所述支撑部的方向的移动距离，进而根据计算结果控制所述转动部、所述第一移动组件、所述第二移动组件进行工作，使所述划线部移动至粘胶轮廓线上进行划线。
[0031]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0032]1.通过设置控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置，其特征在于，包括固定支架(1)、设置于所述固定支架(1)的压合模组(2)、3D视觉模组(3)、划线模组(4)及控制系统；所述压合模组(2)包括设置于所述固定支架(1)的旋转部(21)、设置于所述旋转部(21)上方的支撑部(22)、以及设置于所述固定支架(1)且位于所述支撑部(22)上方的压合部(23)，所述旋转部(21)用于驱动所述支撑部(22)在水平面内转动，所述压合部(23)用于沿竖直方向压合；所述3D视觉模组(3)包括设置于所述固定支架(1)的3D视觉传感器(31)，所述3D视觉传感器(31)朝向所述支撑部(22)与所述压合部(23)之间；所述划线模组(4)包括划线部(43)、设置于所述固定支架(1)且用于驱动所述划线部(43)沿竖直方向移动的第一移动组件(41)、以及与所述第一移动组件(41)连接且用于驱动所述划线部(43)沿着靠近或远离所述支撑部(22)的方向移动的第二移动组件(42)，所述划线部(43)设置于所述第二移动组件(42)；所述控制系统用于在所述压合模组(2)工作时根据所述3D视觉模组(3)进行3D图像重建并计算出粘胶轮廓线，并控制所述划线模组(4)按照粘胶轮廓线进行工作。2.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉的鞋底与鞋面粘胶轮廓划线装置，其特征在于，所述控制系统根据以下步骤控制所述划线模组(4)按照粘胶轮廓线进行工作，包括：S1：以所述第一移动组件(41)的驱动方向及所述第二移动组件(42)的驱动方向的交点为原点O，所述第二移动组件(42)的驱动方向为X轴，所述第一移动组件(41)的驱动方向为Y轴，建立右手直角坐标系，记为M1，所述3D视觉传感器(31)坐标系,记为M2，用标定板标定出由M2坐标系转换至M1坐标系下的旋转矩阵，为RT0；S2：3D图像重建完成后，将粘胶轮廓线点云数据集Q内每个点乘以RT0，旋转至M1坐标系中，旋转后结果为Q1；记点P(P
x
,P
y
,P
z
)为Q1上任一点，点P在XOZ平面内的投影坐标为P
，
(P
x
,P
y
,0),过点P
，
垂直于X轴的直线与X轴相交与点P
，，
(P
x
,0,0)，向量OP
，
与向量OP
，，
夹角为θ1，所述控制系统控制所述旋转部(21)将所述支撑部(22)反转θ1度将点P旋转至XOY平面内；S3：计算轮廓点云绕Y轴旋转θ1的旋转矩阵：点P乘以RT1为点P旋转至XOY平面内的坐标点P1(P
x1
,P
y1
,0)，所述控制系统控制所述第二移动组件(42)将所述划线部(43)沿X轴移动P
x1
，所述控制系统控制所述第一移动组件(41)将所述划线部(43)沿Y轴移动P
y1
，并进行划线；S4：重复步骤S2、S3，直至将粘胶轮廓线点云数据集Q内每个点均进行计算并划线，且第n次计算时，轮廓点云数据集为Q
n
＝Q
n
‑1*RT
n
。3.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊刚，汪小星，邹洪洲，
申请(专利权)人：宁波点云智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：