华数机器人制鞋智能成型解决方案

行业背景

全球制鞋行业中，中国无疑是最强的大军团。但随着国际贸易壁垒形成、制鞋原材料价格上涨以及劳动力短缺等因素，制鞋产业开始由中国向东南亚国家迁移，我国制鞋业面临巨大的国际竞争压力。

另一方面，制鞋业是典型的劳动力密集型产业，传统制鞋厂商正面临生产装备简陋，生产车间工况差、进度慢，企业招工难、用工成本上升等诸多问题，传统制鞋业亟需智能化改造升级。

华数机器人智能柔性制鞋生产线       

采用机器视觉+机器人+大数据+人工智能等技术，实现了人机协同、多鞋码、多款式智能化混线生产，解决了企业订单碎片化、款式多样化，无法柔性生产的制造痛点问题。

该生产线搭载华数机器人HSR-JR605机器人和HSR-BR610，分别承担了智能鞋面三维视觉扫描、智能鞋面喷胶、智能鞋面划线、打粗、机器人自动上下料压底等工序。

关键技术

01鞋面成型工艺轨迹路径规划

搭载华数机器人自主研发的3D智能相机，对生产线上的鞋面进行扫描，实时规划生成机器人鞋面施胶的路径轨迹。鞋面模型识别精确高效，轨迹提取可靠性高。

02鞋面自动成型工艺研究

◉采用双工位设计。提高机器人使用率，满足不间歇高动态喷胶作业。

◉采用双喷枪设计。满足不同鞋型的高效喷胶，实现同时或分时高效喷胶。

◉采用智能气压调整。根据参数化的工艺包设置施胶的压力、胶水流量、扇射面宽度等。

◉高动态实时施胶角度变化补偿算法。对鞋面微小差异导致的喷胶不均匀，进行角度变化处理。

◉胶枪防堵塞设计。通过胶桶、管路、清洗设备、胶水配方等多种措施，防止胶枪堵塞。

03鞋底动态跟随施胶工艺研究

采用华数机器人HSR-JR605搭载最新华数机器人Ⅲ型系统，根据客户要求自主研发的施胶控制系统，对产线上的成型鞋底进行实时施胶作业。采用跟随式喷胶系统，使鞋底在传送过程也能高速喷胶。集成三维视觉系统，对鞋底可以实时扫描并处理。研发图形化处理系统，对喷胶参数调整，实现局部特征修改。

智能化制鞋成套解决方案特点

◉ 柔性混码生产

采用高效的3D视觉识别技术，动态识别鞋码的尺寸和细微差别，通过工艺大数据平台智能精确识别鞋码。

◉ 智能化成型

采用工业视觉，工业机器人、RFID无线射频技术、大数据、云计算等前沿技术对制鞋成型过程中的鞋子信息、喷胶参数、划线（打磨）参数等进行数据实时采集、提取、处理、反馈，精细化生产管理。

◉ 人工混线生产

可实现人机协作，保障关键环节的质量，提高产线的利用率和整体效率。

◉ 模块化设计

整体制鞋产线采用双线和环线设计，适用多场景生产。轻量化模块化设计，电、气、胶完全隔离，便于规模化生产和组装。

◉ 制鞋智能产线信息化管理平台

搭载基于大数据、云平台的专用制鞋成型生产制造管理系统，对生产过程中订单信息、工艺参数、设备参数、方案质量参数以及设备故障等信息进行数据采集和处理，实时反馈并调整产线生产计划。

基于5G网络的互联网远程诊断和维护技术，通过远程分析定位问题原因，实现远程操控故障处理。

◉ 环保节能高效

根据质量追溯的实时反馈，智能化控制烤箱的温度、流转速度等参数，有效减少热量浪费。整线采用内部负压设计，有效排出胶水雾气，确保车间内部环保无污染。

效果收益

目前，华数机器人推出的冷粘鞋智能成型产线、硫化鞋智能成型产线、鞋面智能扫描打粗生产线已在泉州、莆田、温州、南昌等多个制鞋企业投入使用。

以冷粘鞋智能制造产线为例，产线生产节拍260双/时，按每天10小时，日产2600双鞋。用工人数由65人降至26人，减少60%，显著降低人力成本。

产品的品质、耗损率、环保程度得到大幅改善，车间VOC排放量由原来的大于5级降至2级以内。产品合格率由原来96%提高到99.5%；外观质量合格率100%，相比于传统制鞋产线96%有大幅提升。

设备投资回报周期仅需2年；车间实现信息化管理，大大节省了企业的管理成本，实现低风险、高效率、高回报、绿色化。

审核编辑 ：李倩