一种智能制鞋产线的制作方法

本发明属于制鞋领域，具体涉及一种智能制鞋产线。背景技术：1、制鞋行业长期依赖于传统的手工和半自动生产线，而质量控制方法也往往依赖于人工检测和经验判断，这使得制鞋产线不仅效率低下，而且容易受到人为因素的影响，导致质量控制的不稳定。例如对于施胶等工序，在对工艺区域进行检测时，现有技术中通常采用人工肉眼观察的方法来保证产品质量，这种方式不仅需要投入大量的人工成本，检测结果也容易受人工的状态影响,且施胶工序中胶水挥发的有毒气体对人体健康也会造成不良影响。另一方面，制鞋产线中各工序的质量都将直接影响最后成型的鞋子的质量，而若在鞋子成型后因不合格而返修，不仅影响企业生产效率,且若这类鞋子流入市场也会影响企业的信誉。再者，现有的制鞋产线中多个工序通过工业机器人根据设定的轨迹路径进行，而工业机器人在运行过程中，若因某些不良扰动而导致其实际轨迹路径发生偏差，也可能对质量产生严重影响。技术实现思路1、本发明的目的是提出一种智能制鞋产线，对重要工序进行智能检测，减小人工投入，提升检测精度，结合对机器人实际轨迹路径的监控，对产线进行更好的质量控制。2、本发明通过以下技术方案实现：3、一种智能制鞋产线，包括物理产线以及由数字孪生技术所构建的与物理产线对应的虚拟产线，利用虚拟产线判断物理产线中机器人的实际轨迹路径是否发生偏移，物理产线包括套楦站、打磨站、鞋面施胶站、鞋底施胶站、与鞋底施胶站连接以判断鞋底施胶是否合格的第一检测单元、与打磨站连接以检测打磨是否合格的第二检测单元、与套楦站连接以检测鞋面是否合格地套在鞋楦上的第三检测单元、以及与鞋面施胶站连接以检测鞋面施胶是否合格的第四检测单元，第一检测单元包括模板制作模块、匹配模块和判断模块，模板制作模块利用喷胶无缺陷的鞋底得到具有初始外边缘轮廓和初始内边缘轮廓的模板，匹配模块用于根据实时的鞋底图像获取对应模板并依据模板的初始外边缘轮廓和初始内边缘轮廓得到该鞋底图像的主枪喷涂区域和副枪喷涂区域，判断模块用于计算主枪喷涂区域胶水覆盖的面积，并通过比较该面积与第一阈值来判定主枪喷涂区域是否合格，以及判断检测路线被胶水覆盖的面积，并通过比较该面积与第二阈值来判定副枪喷涂区域是否合格，检测路线根据初始内边缘轮廓内区域的喷胶路线设置。4、进一步的，所述第二检测单元首先获取鞋面打磨图像，鞋面打磨图像包括打粗区域和未打粗区域，然后利用图像过滤分割得到打粗区域的分割线，使用halcon线直线度算子对分割线进行直线度计算以确认打粗区域的打粗线是否平直顺畅，并计算分割线与设置在鞋面上的水银笔线的重合度以判断打粗区域边界是否精准。5、进一步的，所述利用虚拟产线判断物理产线中机器人的实际轨迹路径是否发生偏移具体为：在生产过程中，基于数字孪生技术将物理产线数据映射到虚拟产线中，以同一工业机器人的实际路径轨迹为输入，虚拟产线以1:1的仿真倍率同步运行得到仿真路径轨迹，当同一时刻实际路径轨迹的运行参数与仿真路径轨迹的运行参数相同时，判订实际轨迹路径未发生偏移，否则通过参数溯源对比寻找造成发生偏移的扰动，并通过虚拟产线依据该扰动进行仿真，以评估该扰动下后续执行的影响以及可能结果。6、进一步的，获取所述模板具体包括：对于不同鞋款，分别选取喷胶无缺陷的鞋底作为模板鞋底，从该鞋底正上方对其进行拍摄得到模板图像；获取覆盖整只模板鞋底的矩形框，并根据矩形框内图像的灰度梯度变化获取模板鞋底的初始外边缘轮廓；根据模板鞋底所对应的鞋款设置内缩尺寸参数，将初始外边缘轮廓按照内缩尺寸参数进行内缩以得到初始内边缘轮廓；对于初始内边缘轮廓所包含的区域，设置与喷胶路线相同的检测路线。7、进一步的，所述匹配模块首先根据鞋底图像的鞋款获取对应的模板，其次根据鞋底图像的鞋码大小对模板进行缩放，然后将鞋底图像与缩放后的模板进行模板匹配，以得到实际外边缘轮廓，对实际外边缘轮廓按照该鞋款对应的内缩尺寸进行内缩得到实际内边缘轮廓，将实际外边缘轮廓与实际内边缘轮廓之间的区域判断为主枪喷涂区域，将实际内边缘轮廓所包含的区域判定为副枪喷涂区域。8、进一步的，所述检测路线包括“一”字型来回、“z”字型来回或者由实际内边缘轮廓内缩多圈得到。9、进一步的，所述第三检测单元包括设置在鞋楦下方以获取鞋面前段图像的第一相机、与第一相机处理模块，处理模块分别获取鞋面前段图像中的若干特征点，并分别将各特征点与预设的套楦检测模板比较，以判断鞋面是否合格地套在鞋楦上，其中，若干特征点包括鞋面穿线孔、鞋面不同材质的拼接线的中点。10、进一步的，还包括分别与鞋底施胶站和鞋面施胶站连接的施胶控制单元，施胶控制单元包括与用于施胶的胶枪连接的压力胶桶、与压力胶桶连接的电气比例阀以及用于检测胶枪与压力胶桶之间胶路中的当前胶流量的流量传感器，补偿模块根据当前胶流量进行胶量的实时补偿，具体包括如下步骤：11、步骤s1、比较当前胶流量与设定的流量阈值之差是否大于设定的补偿误差，若是则进入步骤s2，若否则进入步骤s5；12、步骤s2、执行补偿，即通过电气比例阀调整压力胶桶的当前工作压力，并进入步骤s3；13、步骤s3、比较当前胶流量与设定的流量阈值之间的差是否大于设定的补偿误差，若是则进入步骤s4，若否则进入步骤s5；14、步骤s4、判断压力胶桶的当前工作压力与设定的压力阈值之差是否大于设定的补偿压力上限，若是则执行清胶作业，否则进入步骤s2；15、步骤s5、进行正常的涂胶作业。16、本发明具有如下有益效果：17、1、本发明通过数字孪生技术构建与物理产线对应的虚拟产线，以对物理产线中机器人的实际轨迹路径是否发生偏移进行监控，且设置第一检测单元以检测鞋底施胶是否合格、第二单元以检测打磨是否合格、第三单元以检测套楦是否合格、第四单元以检测鞋面施胶是否合格，从而实现对物理产线关键工序的智能质量检测，相较于现有技术中的人工检测，能够大大减小人工投入，提高检测精度与可靠性，提升产线效率，进而对制鞋产线进行更好的质量控制；第一检测单元通过模板制作模块利用喷胶无缺陷的鞋底得到模板、通过匹配模块根据实时的鞋底图像获取对应模板并依据模板得到该鞋底图像的主枪喷涂区域和副枪喷涂区域、通过判断模块判断主枪喷涂区域和副枪喷涂区域是否合格，从而有效提升判断结果的可靠性与精度。技术特征：1.一种智能制鞋产线，其特征在于：包括物理产线以及由数字孪生技术所构建的与物理产线对应的虚拟产线，利用虚拟产线判断物理产线中机器人的实际轨迹路径是否发生偏移，物理产线包括套楦站、打磨站、鞋面施胶站、鞋底施胶站、与鞋底施胶站连接以判断鞋底施胶是否合格的第一检测单元、与打磨站连接以检测打磨是否合格的第二检测单元、与套楦站连接以检测鞋面是否合格地套在鞋楦上的第三检测单元、以及与鞋面施胶站连接以检测鞋面施胶是否合格的第四检测单元，第一检测单元包括模板制作模块、匹配模块和判断模块，模板制作模块利用喷胶无缺陷的鞋底得到具有初始外边缘轮廓和初始内边缘轮廓的模板，匹配模块用于根据实时的鞋底图像获取对应模板并依据模板的初始外边缘轮廓和初始内边缘轮廓得到该鞋底图像的主枪喷涂区域和副枪喷涂区域，判断模块用于计算主枪喷涂区域胶水覆盖的面积，并通过比较该面积与第一阈值来判定主枪喷涂区域是否合格，以及判断检测路线被胶水覆盖的面积，并通过比较该面积与第二阈值来判定副枪喷涂区域是否合格，检测路线根据初始内边缘轮廓内区域的喷胶路线设置。2.根据权利要求1所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：所述第二检测单元首先获取鞋面打磨图像，鞋面打磨图像包括打粗区域和未打粗区域，然后利用图像过滤分割得到打粗区域的分割线，使用halcon线直线度算子对分割线进行直线度计算以确认打粗区域的打粗线是否平直顺畅，并计算分割线与设置在鞋面上的水银笔线的重合度以判断打粗区域边界是否精准。3.根据权利要求1所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：所述利用虚拟产线判断物理产线中机器人的实际轨迹路径是否发生偏移具体为：在生产过程中，基于数字孪生技术将物理产线数据映射到虚拟产线中，以同一工业机器人的实际路径轨迹为输入，虚拟产线以1:1的仿真倍率同步运行得到仿真路径轨迹，当同一时刻实际路径轨迹的运行参数与仿真路径轨迹的运行参数相同时，判订实际轨迹路径未发生偏移，否则通过参数溯源对比寻找造成发生偏移的扰动，并通过虚拟产线依据该扰动进行仿真，以评估该扰动下后续执行的影响以及可能结果。4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：获取所述模板具体包括：对于不同鞋款，分别选取喷胶无缺陷的鞋底作为模板鞋底，从该鞋底正上方对其进行拍摄得到模板图像；获取覆盖整只模板鞋底的矩形框，并根据矩形框内图像的灰度梯度变化获取模板鞋底的初始外边缘轮廓；根据模板鞋底所对应的鞋款设置内缩尺寸参数，将初始外边缘轮廓按照内缩尺寸参数进行内缩以得到初始内边缘轮廓；对于初始内边缘轮廓所包含的区域，设置与喷胶路线相同的检测路线。5.根据权利要求4所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：所述匹配模块首先根据鞋底图像的鞋款获取对应的模板，其次根据鞋底图像的鞋码大小对模板进行缩放，然后将鞋底图像与缩放后的模板进行模板匹配，以得到实际外边缘轮廓，对实际外边缘轮廓按照该鞋款对应的内缩尺寸进行内缩得到实际内边缘轮廓，将实际外边缘轮廓与实际内边缘轮廓之间的区域判断为主枪喷涂区域，将实际内边缘轮廓所包含的区域判定为副枪喷涂区域。6.根据权利要求4所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：所述检测路线包括“一”字型来回、“z”字型来回或者由实际内边缘轮廓内缩多圈得到。7.根据权利要求1或2或3所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：所述第三检测单元包括设置在鞋楦下方以获取鞋面前段图像的第一相机、与第一相机处理模块，处理模块分别获取鞋面前段图像中的若干特征点，并分别将各特征点与预设的套楦检测模板比较，以判断鞋面是否合格地套在鞋楦上，其中，若干特征点包括鞋面穿线孔、鞋面不同材质的拼接线的中点。8.根据权利要求1或2或3所述的一种智能制鞋产线，其特征在于：还包括分别与鞋底施胶站和鞋面施胶站连接的施胶控制单元，施胶控制单元包括与用于施胶的胶枪连接的压力胶桶、与压力胶桶连接的电气比例阀以及用于检测胶枪与压力胶桶之间胶路中的当前胶流量的流量传感器，补偿模块根据当前胶流量进行胶量的实时补偿，具体包括如下步骤：技术总结本发明提供一种智能制鞋产线，属于制鞋领域，包括物理产线以及由数字孪生技术所构建的与物理产线对应的虚拟产线，利用虚拟产线判断物理产线中机器人的实际轨迹路径是否发生偏移，物理产线包括套楦站、打磨站、分别与打磨站连接的鞋面施胶站和鞋底施胶站、与鞋底施胶站连接以判断鞋底施胶是否合格的第一检测单元、与打磨站连接以检测打磨是否合格的第二检测单元、与套楦站连接以检测套楦是否合格的第三检测单元、以及与鞋面施胶站连接以检测鞋面施胶是否合格的第四检测单元。本发明对重要工序进行智能检测，减小人工投入，提升检测精度，结合对机器人实际轨迹路径的监控，对产线进行更好的质量控制。技术研发人员：何钊滨,李文亮,张明全,许烈,郑冰,王智峰,郑菁莹,林泽根,吴锦江,蔡启龙受保护的技术使用者：泉州华数机器人有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15