CN107969764A - 鞋片视觉检测校对烫衣装置及其烫衣方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鞋片视觉检测校对烫衣装置，包括烫床、设置在烫床下方并与所述贯穿孔连通的抽气装置、设置在烫床上方用于对位于熨烫区内的鞋片进行拍摄的第一视觉检测镜头、可在烫床上方自由移动的第一机械手、设置在所述第一机械手上的蒸汽加热装置、以及根据所述第一视觉检测镜头的输出结果对所述抽气装置、第一机械手和蒸汽加热装置进行控制的控制器。所述烫床上设置有熨烫区，熨烫区上形成有贯穿孔。本发明采用视觉检测镜头对鞋片进行拍摄，根据拍摄到的图像控制机械手和蒸汽加热装置对鞋片进行熨烫，熨烫效率高，降低不合格率，降低物料的浪费。

Description

鞋片视觉检测校对烫衣装置及其烫衣方法

技术领域

本发明涉及制鞋领域，尤其涉及一种鞋片视觉检测校对烫衣装置及其烫衣方法。

背景技术

编织鞋因为其透气性佳、对脚部包裹性好、成本低受到消费者的喜爱，市场需求量越来越大。目前对编织鞋鞋片的定型是采用蒸汽对鞋片进行加热，使其内的热溶丝收缩定型，目前的方法是人工操作。工人需要用电熨斗对鞋片进行加热，期间需要实时与印有鞋片标准尺寸的菲林片进行对比，确保鞋片形状及中间图案尺寸符合鞋厂要求，因此需要不时用手部触摸鞋片和用多枚固定针对鞋片进行固定。由于此时鞋片很烫，操作需要小心谨慎，防止手部烫伤。在具体操作时，很难对收缩定型的形状进行精确控制，需要与菲林片进行反复比对调整，因此效率很低。烫衣工人烫衣完成后，还需要有专门的校对工人进行最终校对，人工成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可高效精确地对鞋片进行蒸汽喷烫定型并实时视觉检测校对的鞋片视觉检测校对烫衣装置。

一种鞋片视觉检测校对烫衣装置，包括：用于承载鞋片的烫床，所述烫床上设置有熨烫区，熨烫区上形成有贯穿孔；设置在烫床下方并与所述贯穿孔连通的抽气装置；设置在烫床上方、用于对位于熨烫区内的鞋片进行拍摄的第一视觉检测镜头；可在烫床上方自由移动的第一机械手；设置在所述第一机械手上的蒸汽加热装置；以及根据所述第一视觉检测镜头的输出结果对所述抽气装置、第一机械手和蒸汽加热装置进行控制的控制器。

作为一种实施方式，所述蒸汽加热装置包括多个蒸汽喷嘴，所述多个蒸汽喷嘴根据喷嘴尺寸分为至少两组，根据其垂直于所述熨烫区表面时距离熨烫区表面的高度分为至少两个组。

作为一种实施方式，所述第一视觉检测镜头固定在第一机械手上。

作为一种实施方式，所述烫床下设置一空腔,所述空腔底部或靠近底部处设置有排水口，所述熨烫区的贯穿孔与空腔相通。

作为一种实施方式，所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置还包括用于将鞋片传送至烫床的熨烫区的传送装置，所述传送装置包括设置在所述烫床上的用于传送和固定鞋片的压轮。

作为一种实施方式，所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置还包括可在烫床上方自由移动的第二机械手，所述第二机械手与所述控制器电性连接，其上可分离连接有用于对鞋片进行固定的插针。

作为一种实施方式，所述第二机械手上还设有第二视觉检测镜头；所述第一视觉检测镜头固定在第一机械手上。

一种上述的鞋片视觉检测校对烫衣装置的烫衣方法，包括步骤：步骤一，将鞋片置于所述烫床的熨烫区；步骤二，利用所述抽气装置在所述熨烫区的贯穿孔处形成负压，使得鞋片被吸附、紧贴在熨烫区上不易移动；步骤三，利用所述第一视觉检测镜头对鞋片进行拍摄；

步骤四，对步骤三拍摄到的图像进行解析；步骤五，根据解析结果控制第一机械手及蒸汽加热装置对鞋片进行熨烫；以及步骤六，在执行步骤五的同时利用第一视觉检测镜头对鞋片进行拍摄，并根据第一视觉检测镜头的输出图像调整对第一机械手和蒸汽加热装置的控制；当鞋片的外周或其内的预设区域已缩小至预设大小时，结束熨烫。

优选的，步骤六中，当鞋片中部无需要特别定型的图案时，当鞋片的外周缩小至预设大小时，结束熨烫；当鞋片中部有需要特别定型的图案时，执行步骤七：在该图案的边缘缩小至预设大小时，利用一第二机械手在所述图案的边缘插针固定，继续利用蒸汽加热装置进行熨烫，直到鞋片的外周缩小至预设大小。

作为一种实施方式，在步骤五执行的过程中，第二机械手或利用一第三机械手将鞋片拿起并执行甩抛动作。

本发明采用机械手控制蒸汽加热装置对鞋片进行加热，使鞋片热缩定型，同时利用视觉检测镜头对鞋片进行拍摄，可根据检测图像实时调整蒸汽加热装置的高度及角度以及输出蒸汽的湿度、多少和温度中的至少一项，对鞋片进行有针对地加热，使其收缩定型成预设的形状。本发明自动化程度高，可以有效提高鞋片热定型的效率，减少人力和时间成本，降低不合格率，降低物料的浪费。

附图说明

图1是本发明一实施例中鞋片视觉检测校对烫衣装置的结构示意图。

具体实施方式

为方便本领域的技术人员了解本发明的技术内容，下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一实施例中，本发明的鞋片视觉检测校对烫衣装置主要包括用于承载鞋片8的烫床9、固定在烫床9上的控制器（图未示）、传送装置、可在烫床上方自由移动的第一机械手1和第二机械手2。

其中，传送装置用于将待熨烫鞋片传送至烫床9上的预定区域，可包括传送带和配套的滚轮组合。图1中，仅示出了设置在烫床上的用于传送和固定鞋片的压轮3，省略了传送带及其他滚轮装置。可以理解的，传送装置也可为机械手，利用机械手直接从料箱中取出待熨烫鞋片放置在烫床的预定区域即可。其他实施例中，还可省略传送装置，采用人工方式将鞋片放置在烫床的预定区域。

烫床9用于承载待熨烫鞋片，其上设置有熨烫区，熨烫区上形成有纵横排列的多个贯穿孔93。烫床9下设置一空腔91和一抽气装置92。空腔91上方与贯穿孔93相通，底部或靠近底部的侧边具有一连接排水管94的排水口。抽气装置92置于空腔91内，工作时可在贯穿孔93处形成负压。当鞋片被传送至熨烫区上预设位置时，抽气装置被启动，在贯穿孔93处形成负压，使得鞋片被吸附、紧贴在熨烫区上不易移动。同时，可将鞋片上的多余水分带走，并及时将熨烫过程中的多余蒸汽吸走，防止蒸汽影响视觉检测设备工作。这些多余的水分和蒸汽在空腔91内冷却后可从排水口排出或回收利用。

第一机械手1包括多节可相对旋转和弯曲的臂部10，还包括连接在臂部10末端的操作部10’。第一机械手1可在控制器的控制下在烫床9上方在竖直方向和水平方向上移动，从而可使其操作部停留在烫床的熨烫区的任意位置。第一机械手1的操作部10’上设有用于对鞋片进行加热定型的蒸汽加热装置11和用于对鞋片进行实施拍摄的第一视觉检测镜头12。

蒸汽加热装置11包括多个蒸汽喷嘴，这些蒸汽喷嘴均与一图未示的蒸汽发生器相连。蒸汽发生器可设置在烫床下方或固定在第一机械手1侧面，蒸汽通过导管传送至蒸汽喷嘴。可根据喷嘴尺寸将这些蒸汽喷嘴分为大、中、小三组，同时，根据喷嘴垂直于烫床9的熨烫区表面时距离熨烫区表面的高度也可分为三组。多个蒸汽喷嘴可通过一旋转机构可旋转固定在第一机械手上，也可通过现有其他转换结构固定在第一机械手上，从而控制器可根据需要使用对应的喷嘴对鞋片进行熨烫。其他实施例中，也可将多个喷嘴一起设置在一个固定面上，并设置不同的开关控制使用的喷嘴。从而，在熨烫的过程中，可实现在鞋片上的不同位置，不同高度，不同角度进行有控制（蒸汽的温度、多少，甚至湿度均可控）的蒸汽喷烫。其他实施例中，喷嘴的数量和类型可根据实际需求选定，不限于本实施例的数量和类型。

第一视觉检测镜头12可实时对鞋片进行拍摄，控制器根据第一视觉检测镜头拍摄到的图像，提取鞋片信息，与预存的预设图像或预存的鞋片数据进行比对，以确定鞋片是否已达到要求。当鞋片还未达到要求时，控制器进一步确定第一机械手和蒸汽加热装置11后续的熨烫位置及熨烫参数，使得鞋片的定型形状最终符合产品标准，一次性完成烫衣流程。

本实施例中，第一视觉检测镜头12固定在第一机械手1上，随蒸汽喷嘴移动，实时向控制器传送鞋片图像。其他实施例中，第一视觉检测镜头12可固定在一支架上，对下方的区域，也即烫床的熨烫区进行固定拍摄。其他实施例中，第一视觉检测镜头可通过导轨和升降装置固定在一支架上，使得第一视觉检测镜头12可在烫床9上方平移或上下移动。

因为很多鞋片上用不同材质或颜色的纱线编织出不同的花型，不同的编织方法和/或材料导致鞋片上不同区域的热缩率不同，需要在熨烫的过程中对特定区域进行插针定位。为此，采用了第二机械手2。第二机械手2的结构与第一机械手1结构类似，也可在烫床上方自由移动，其末端可分离连接有一个或多个配件21。本实施例中，该配件21为可***烫床9上贯穿孔93的插针。具体使用中，首先用第一机械手1上的蒸汽加热装置11主要对鞋片的特定区域进行熨烫，当检测到该特定区域的尺寸符合预设尺寸时，利用第二机械手2在该特定区域边缘插针，然后继续对鞋片熨烫，直到鞋片整体外形达到预期尺寸。如此，可确保鞋片各部分均符合要求。此外，第二机械手2还可配置具有夹、捏功能的夹具，在第一机械手1熨烫的过程中，利用该具有夹、捏功能的夹具移动或翻转或甩抛鞋片。具有夹、捏功能的夹具和插针可通过可控制的旋转机构连接在第二机械手上，控制器根据需要使用对应的配件。可以理解的，第二机械手上还可组装其他功能的配件。其他实施例中，不同的配件可组装在两到三个不同的机械手上，也即采用了两个或以上的机械手来可分离固定不同的配件，实现多功能。

本实施例中，为了准确识别鞋片上中间图案所在的特定区域的边界，还在第二机械手2的末端设置有第二视觉检测镜头22，控制器可根据第二视觉检测镜头22输出的图像或结合第一和第二视觉检测镜头12、22的输出图像识别该特定区域的边界，以实现准确插针。其他实施例中，第二视觉检测镜头22可省略，或固定在烫床上方的支架上，不随第二机械手的移动而动。

为确保插针可被***对应贯穿孔93，可在烫床下方设置红外定位装置或其他现有定位装置，也可在控制器中预存贯穿孔93具***置参数，以控制插针准确定位。

本实施例中，第一机械手和第二机械手分置于烫床9两侧。其他实施例中，第一机械手和第二机械手可设置在烫床的同一侧。第一机械手和第二机械手可直接固定在烫床边缘，也可固定在一支架上，使其位于烫床上方合适的位置上。

本实施例中，控制器根据第一视觉检测镜头的输出图像对抽气装置、第一机械手和蒸汽加热装置进行控制，根据第二视觉检测镜头的输出图像对第二机械手和配件21进行控制。其他实施例中，控制器可结合第一和第二视觉检测镜头的输出图像对抽气装置、第一机械手、蒸汽加热装置、第二机械手和配件21进行综合控制。

以下，详细介绍本实施例的鞋片视觉检测校对烫衣装置的烫衣方法，具体包括以下步骤：

步骤一，利用传送装置传送鞋片至烫床的熨烫区。

步骤二，利用抽气装置在熨烫区的贯穿孔处形成负压，使得鞋片被吸附、紧贴在熨烫区上不易移动。

步骤三，利用第一视觉检测镜头对鞋片进行拍摄。

步骤四，对步骤四拍摄到的图像进行解析，获得当前鞋片的参数（也即对鞋片进行检测、定位），包括但不限于鞋片外周形状、尺寸，内部图案边界尺寸等。其中，获得当前鞋片的参数的方法可为将拍得的图像与预设图像进行比对得到，也可藉由像素分析得到具体的尺寸参数，然后与预存参数比对得到。控制器根据解析结果确定对蒸汽加热装置的控制策略。

步骤五，控制第一机械手上的蒸汽加热装置的对应的蒸汽喷嘴对鞋片进行熨烫。具体要选择喷嘴及其输出的蒸汽状态，包括但不限于蒸汽温度和湿度。其他实施例中，控制器可仅选择喷嘴即可。

步骤六，在执行步骤五的同时利用第一视觉检测镜头和第二视觉检测镜头实时对鞋片进行拍摄，控制器实时解析第一视觉检测镜头和第二视觉检测镜头输出图像，调整对第一机械手和蒸汽加热装置的控制。当鞋片中部无需要特别定型的图案时，当鞋片的外周缩小至预设大小时，结束熨烫。当鞋片中部有需要特别定型的图案时，在该图案所在的特定区域的边缘缩小至预设大小时，结束熨烫。

步骤七，利用第二机械手在上述特定区域边缘插针固定，继续利用蒸汽加热装置进行熨烫，直到鞋片的外周缩小至预设大小，而***针固定的区域不会进一步缩小。

本实施例中，当第二机械手2还配置具有夹、捏功能的夹具时，在步骤五执行的过程中控制第二机械手将鞋片拿起并执行甩抛动作，以实现对鞋片降温、松弛，确保定型准确的目的。其他实施例中，还可以利用一第三机械手实现甩抛动作，以实现对鞋片降温、松弛，确保定型准确的目的。

本发明采用机械手控制蒸汽加热装置对鞋片进行加热，使鞋片热缩定型，同时利用视觉检测镜头对鞋片进行拍摄，可根据拍摄图像调整蒸汽加热装置的高度及角度以及输出蒸汽的湿度、多少和温度中的至少一项，对鞋片进行有针对的加热，使其收缩定型成预设的形状。本发明自动化程度高，可以有效提高鞋片热定型的效率，减少人力，减少不合格率，降低物料的浪费。

以上为本发明的具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于，包括：

用于承载鞋片的烫床，所述烫床上设置有熨烫区，熨烫区上形成有贯穿孔；

设置在烫床下方并与所述贯穿孔连通的抽气装置；

设置在烫床上方、用于对位于熨烫区内的鞋片进行拍摄的第一视觉检测镜头；

可在烫床上方自由移动的第一机械手；

设置在所述第一机械手上的蒸汽加热装置；以及

根据所述第一视觉检测镜头的输出结果对所述抽气装置、第一机械手和蒸汽加热装置进行控制的控制器。

2.依据权利要求1所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于：所述蒸汽加热装置包括多个蒸汽喷嘴，所述多个蒸汽喷嘴根据喷嘴尺寸分为至少两组，根据其垂直于所述熨烫区表面时距离熨烫区表面的高度分为至少两个组。

3.依据权利要求2所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于：所述第一视觉检测镜头固定在第一机械手上。

4.依据权利要求1所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于：所述烫床下设置一空腔,所述空腔底部或靠近底部处设置有排水口，所述熨烫区的贯穿孔与空腔相通。

5.依据权利要求1所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于：还包括用于将鞋片传送至烫床的熨烫区的传送装置，所述传送装置包括设置在所述烫床上的用于传送和固定鞋片的压轮。

6.依据权利要求1所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于：还包括可在烫床上方自由移动的第二机械手，所述第二机械手与所述控制器电性连接，其上可分离连接有用于对鞋片进行固定的插针。

7.依据权利要求6所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置，其特征在于：所述第二机械手上还设有第二视觉检测镜头；所述第一视觉检测镜头固定在第一机械手上。

8.一种如权利要求1所述的鞋片视觉检测校对烫衣装置的烫衣方法，其特征在于包括步骤：

步骤一，将鞋片置于所述烫床的熨烫区；

步骤二，利用所述抽气装置在所述熨烫区的贯穿孔处形成负压，使得鞋片被吸附、紧贴在熨烫区上不易移动；

步骤三，利用所述第一视觉检测镜头对鞋片进行拍摄；

步骤四，对步骤三拍摄到的图像进行解析；

步骤五，根据解析结果控制第一机械手及蒸汽加热装置对鞋片进行熨烫；以及

步骤六，在执行步骤五的同时利用第一视觉检测镜头对鞋片进行拍摄，并根据第一视觉检测镜头的输出图像调整对第一机械手和蒸汽加热装置的控制；当鞋片的外周或其内的预设区域已缩小至预设大小时，结束熨烫。

9.依据权利要求8所述的烫衣方法，其特征在于，步骤六中，当鞋片中部无需要特别定型的图案时，当鞋片的外周缩小至预设大小时，结束熨烫；当鞋片中部有需要特别定型的图案时，执行步骤七：在该图案的边缘缩小至预设大小时，利用一第二机械手在所述图案的边缘插针固定，继续利用蒸汽加热装置进行熨烫，直到鞋片的外周缩小至预设大小。

10.依据权利要求8或9所述的烫衣方法，其特征在于，在步骤五执行的过程中，第二机械手或利用一第三机械手将鞋片拿起并执行甩抛动作。