CN107116912B - 鞋面基材的喷印方法及其喷印设备 - Google Patents

Abstract

本发明鞋面基材的喷印方法包括下列步骤：首先，撷取一鞋面基材的一实际鞋面影像；接着，提供对应鞋面基材的一标准鞋面影像，标准鞋面影像包括一鞋面轮廓及位在鞋面轮廓上的至少一喷印位置；藉由标准鞋面影像的鞋面轮廓与实际鞋面影像的鞋面轮廓匹配处作定位，以确认鞋面基材的位置及方向；然后，将标准鞋面影像的鞋面轮廓与实际鞋面影像的鞋面轮廓不匹配处作变形处理，以确认变形后鞋面基材的喷印位置；最后，控制喷印设备的一喷头移动至变形后鞋面基材的喷印位置。

Description

鞋面基材的喷印方法及其喷印设备

技术领域

本发明与喷印技术有关，特别是指一种鞋面基材的喷印方法及其喷印设备。

背景技术

近年来自动化设备发展许多多元化设备，制鞋业的工艺与应用亦越来越广泛地使用。其中，面对弯曲或是容易自然挠曲的材料，其喷印的困难度已无法利用单纯输入及输出的控制器来达成。

长久以来，鞋面基材喷印图案的方式仅能在固定的位置大小作喷印，但随着舒适性要求提高，鞋面基材多采用软性及透气性高的材质。这种鞋面基材经过前段工艺的拉伸后，到了喷印工艺时鞋面基材本身更容易产生变形，因此，将拉伸后的基材放于喷印平台上进行喷印及多层图案的喷涂等时，传统喷印设备仅依固定的方式及位置喷印图案，而无法因应鞋面基材微量变形而适度调整喷印位置，所以，喷印后的鞋面就容易因为喷印位置错误，而造成产品良率不佳的问题。

又，为了改善良率问题，喷印前通常藉由现场操作人员观察及辨识来确认鞋面基材是否位在固定喷印位置，如此，不仅需要较多人力，且人员经验仍会影响到喷印后的良率。

所以，目前鞋面只能被动地接受喷印后鞋面的质量，无法依实际鞋面基材的位置及微量变形来微调喷印位置及区域。又鞋面基材经喷印后是不可逆，换言之，图案及颜色等没有喷印在鞋面的预定位置的鞋面基材，最终都会变成不良品，造成鞋面材料的浪费。

发明内容

有鉴于上述缺失，本发明的目的在于提供一种鞋面基材的喷印方法，其可顺应鞋面基材所在位置微变形进行微调喷印设备的喷头位置，及减少鞋面基材放置位置不精确造成不良喷印产生，以提升产品生产效率。

为达成上述目的，本发明鞋面基材的喷印方法包括下列步骤：首先，撷取一鞋面基材的一实际鞋面影像；接着，提供对应鞋面基材的一标准鞋面影像，标准鞋面影像包括一鞋面轮廓及位在鞋面轮廓上的至少一喷印位置；藉由标准鞋面影像的鞋面轮廓与实际鞋面影像的鞋面轮廓匹配处作定位，以确认鞋面基材的位置及方向；然后，将标准鞋面影像的鞋面轮廓与实际鞋面影像的鞋面轮廓不匹配处作变形处理，以确认变形后鞋面基材的喷印位置；最后，控制喷印设备的一喷头移动至变形后鞋面基材的喷印位置。

为达成上述目的，本发明还提供一种鞋面基材的喷印设备，其包括一输送装置、一取像装置、一喷印装置及一计算机。输送装置用以输送至少一鞋面基材，鞋面基材包括一鞋面轮廓及位在鞋面轮廓上的至少一喷印位置。取像装置用以撷取输送装置上鞋面基材的一实际鞋面影像。喷印装置用以对输送装置上鞋面基材进行喷印。计算机连接输送装置、取像装置及喷印装置，且储存至少一标准鞋面影像。计算机处理及比对实际鞋面影像及标准鞋面影像，以确认变形后鞋面基材的喷印位置，并控制喷印装置顺应变形后鞋面基材的喷印位置变形进行喷印。

如此，由于本发明的鞋面基材的喷印方法及其喷印设备先确认鞋面基材的放置位置及方向，因此，鞋面基材的放置位置就不受到严格限制，又对鞋面基材变形的地方作变形处理来确认喷印位置，并微调移动喷印设备的喷头位置，以减少喷印位置错误产生的不良品。

有关本发明所提供的鞋面基材的喷印方法及其喷印设备的详细构造、步骤、特点、或运作方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，该等详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明的权利要求范围。

附图说明

图1是本发明的喷印设备的示意图。

图2是本发明的喷印方法的步骤流程图。

图3是鞋面基材的标准鞋面影像的示意图。

图4是未喷印的鞋面基材的实际鞋面影像的示意图。

图5是标准鞋面影像与实际鞋面影像重叠的示意图。

其中附图标记为：

10喷印设备 11计算机

12喷印装置 13取像装置

131光源 14输送装置

121机械手臂 122喷头

20鞋面基材 50、60鞋面轮廓

51涂黑区块 61虚线区块

S31-S36步骤

具体实施方式

以下，兹配合各图式列举对应的较佳实施例来对本发明的鞋面基材的喷印方法的步骤、喷印设备组成及达成功效来作说明。然各图式中鞋面基材的喷印方法的步骤、构件、尺寸及外观仅用来说明本发明的技术特征，而非对本发明构成限制。

如图1所示，喷印设备10包括一计算机11、一喷印装置12、一取像装置13及一输送装置14。喷印装置12、取像装置13及输送装置14连接计算机11。取像装置13撷取输送装置14上的一鞋面基材20的一实际鞋面影像，取像装置13撷取影像的方式可以是拍摄或扫描。计算机11接收及处理鞋面基材20的实际鞋面影像，并依据鞋面基材20的实际鞋面影像控制喷印装置12进行喷印。输送装置14用以输送鞋面基材20。鞋面基材20的材质可以是布料、网布及皮革等，且其鞋面轮廓随鞋产品不同而改变。其中，计算机11处理鞋面基材20的实际鞋面影像及依据鞋面基材的实际鞋面影像控制喷印装置进行喷印的方式请容后详述。

于此实施例中，输送装置14可于输送过程中提供负压气体，以使鞋面基材20平贴于输送装置14的输送带表面，如此，以避免鞋面基材20过度变形，例如，鞋面基材的边或角卷曲。又，输送装置14还可藉由位置传感器或视觉影像辨识技术判断鞋面基材20是否移动到取像装置13的识别范围内，若是，可藉由取像装置13的一光源131照射识别范围，以使鞋面基材20的鞋面轮廓更明显。

喷印装置12包括多轴的机械手臂121及连接于机械手臂121的一喷头122，机械手臂121可顺应鞋面基材20的变形来移动喷头122位置。

如图2所示，本发明的鞋面基材的喷印方法用于喷印设备的计算机，以藉由计算机的运算处理来实时调整喷印装置的喷印位置，而提高喷印设备的生产效率。

鞋面基材的喷印方法包括下列步骤：首先，执行步骤S31：撷取鞋面基材的实际鞋面影像。执行步骤S32：提供对应鞋面基材的标准鞋面影像，标准鞋面影像包括鞋面轮廓及位在鞋面轮廓上的至少一喷印位置。实际鞋面影像是取像装置实际拍摄输送装置上的鞋面基材的影像。接着，执行步骤S33：将标准鞋面影像及实际鞋面影像进行图像处理及二值化处理，这个步骤是业界周知，于此不作赘述。随后，执行步骤S34：藉由标准鞋面影像的鞋面轮廓与实际鞋面影像的鞋面轮廓匹配处作定位，以确定鞋面基材的位置及方向。接着，执行步骤S35：将标准鞋面影像与实际鞋面影像不匹配处作一变形处理(image warping)，以确认变形后鞋面基材的喷印位置。最后，执行步骤S36：控制喷印设备的喷头移动至变形后鞋面基材的喷印位置，并进行一喷印作业。

步骤S31是藉由前述的取像装置进行拍照或摄影取得鞋面基材的实际鞋面影像。步骤S32的标准鞋面影像是储存于计算机。

步骤S34中，匹配是指影像的特征值相同或符合一误差容许值，此外，两影像的特征能完全重叠也属于匹配。标准鞋面影像与实际鞋面影像是否匹配的判断(比对)方式，计算机可将标准鞋面影像及实际鞋面影像的鞋面轮廓分别转换为多个特征值，然后，计算机依据整个标准鞋面影像及整个实际鞋面影像取得的特征值进行逐一比对，以找出有匹配的特征值(即与标准鞋面影像的特征值相同的实际鞋面影像的特征值)及没有匹配的特征值(即与标准鞋面影像的特征值不相同的实际鞋面影像的特征值)，判断标准鞋面影像的鞋面轮廓及实际鞋面影像的鞋面轮廓是否匹配，以界定出应变形的喷印区域。

标准鞋面影像及实际鞋面影像中有匹配的特征值可视为鞋面轮廓重叠，因此，这个地方也可被视为鞋面基材不易变形的位置或有匹配的位置。标准鞋面影像及实际鞋面影像中没有匹配的特征值则视为鞋面基材的鞋面轮廓变形或没有匹配的位置，因此，需依照定义的原则对变形区域进行变形处理，以确认鞋面基材变形后的喷印位置。变形处理包括对该实际鞋面影像进行缩放、移动及旋转，该变形处理是比对相对应的实际鞋面影像的特征值与标准鞋面影像的特征值，并依据相对应的实际鞋面影像的特征值及标准鞋面影像的特征值的位置差来确认变形后实际鞋面影像的喷印位置。

在变形处理中，依据相对应的标准鞋面影像的特征值的坐标及实际鞋面影像的特征值的坐标之间的位置差，来获得一影像转换矩阵，计算机依据位置差或向量差来移动喷头的喷涂路径。后续的变形处理还包含将两张影像(即标准鞋面影像及实际鞋面影像)分别利用相同标准(包括尺寸及位置等)划分成多个小区域，且分别比对该些小区域中的该些特征值，以找出有匹配的小区域的特征值及没有匹配的小区域的特征值，之后，找出每一小区域中不匹配的特征值与对应的标准鞋面影像的特征值之间的向量差。本实施例中的特征值指坐标或依坐标转换而得的特定值。

虽然本实施例中，计算机是依据位置差或向量差来移动喷头的喷涂路径，但实际上，变形处理也可以仅作位置差的处理，而省略向量差的处理。又或者若标准鞋面影像及实际鞋面影像两者位置关系差异不大，亦可直接进行小区域的比对而不需计算影像转换矩阵。

确认变形后鞋面基材的喷印位置藉由实际鞋面影像的特征值，换言之，计算机可对实际鞋面影像的特征值进行运算，以获得位置差及向量差。此外，软性的鞋面基材容易受环境影响，造成鞋面基材发生微量变形的现象，因此，利用变形算法作可调性处理，依材料拉伸或变形的状态，获得考虑微量变形的鞋面基材的变形喷印位置。

喷印作业是计算机中默认的流程，且随不同鞋产品改变。喷印作业包括喷印颜色的顺序及喷头于喷印位置的移动距离及方向，以使喷头能顺利完成喷印位置的喷印。

如图3及图4所示，图3是标准鞋面影像的示意图，图4是实际鞋面影像的示意图。鞋面轮廓50、60是指第3及4图中的实线线条，图3中的鞋面基材的喷印位置是指涂黑区块51，涂黑区块51对应至图4的虚线区块61，实际上，虚线区块61是不存在鞋面基材的鞋面轮廓60上。换言之，图4的实际鞋面影像是喷印前的鞋面基材的影像。

如图5所示，该图是将图3的标准鞋面影像与图4的实际鞋面影像重叠比对的示意图，图中可发现，标准鞋面影像的鞋面轮廓50(实线)与实际鞋面影像的鞋面轮廓60(链线)的前段是相匹配，所以，这个部分被视为不易变形的区域，或没有变形的区域。标准鞋面影像的鞋面轮廓50(实线)与实际鞋面影像的鞋面轮廓60(链线)的中间及后段没有匹配，所以，这个部分被视为有微变形的区域，因此需进行变形处理，以确认鞋面基材微量变形后的喷印位置。变形处理的方式如前所述，于此不作赘述。

于此实施例中，鞋面基材的喷印位置是左右对称的图案，但实际上，鞋面基材上喷印位置的数量也可以只有一个或是两个以上，且图案也不以左右对称为限。

综上所述，本发明的鞋面基材的喷印方法可供鞋面基材发生微变形时自动调整喷印设备的喷头位置，亦可让计算机依据实际鞋面基材于输送带上的位移及变形来实时判断与处理，因此，将鞋面基材放置于输送装置时，就不需要特别注意鞋面基材的摆放位置及方向是否符合规定或鞋面基材是否因材料关系有所变形，以提升自动化鞋面基材喷印生产流程，并减少喷印误差的产生。

最后，再次强调，本发明于前揭实施例中所揭露的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其他等效元件的替代或变化，亦应为本案的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种鞋面基材的喷印方法，用于一喷印设备，其特征在于，该鞋面基材的喷印方法包括下列步骤：

撷取一鞋面基材的一实际鞋面影像；

提供对应该鞋面基材的一标准鞋面影像，该标准鞋面影像包括一鞋面轮廓及位在该鞋面轮廓上的至少一喷印位置；

藉由该标准鞋面影像的鞋面轮廓与该实际鞋面影像的鞋面轮廓匹配处作定位，以确认该鞋面基材的位置及方向；

将该标准鞋面影像的鞋面轮廓与该实际鞋面影像的鞋面轮廓不匹配处作一变形处理，以确认变形后该鞋面基材的该喷印位置；及

控制该喷印设备的一喷头移动至变形后该鞋面基材的喷印位置，其中，判断该标准鞋面影像与该实际鞋面影像是否匹配包括将该标准鞋面影像及该实际鞋面影像的鞋面轮廓分别转换为多个特征值；及依据该标准鞋面影像的特征值与该实际鞋面影像的特征值比对，以找出与该标准鞋面影像的特征值相匹配的该实际鞋面影像的特征值，及找出与该标准鞋面影像的特征值不匹配的该实际鞋面影像的特征值。

2.如权利要求1所述的鞋面基材的喷印方法，其特征在于，该变形处理包括对该实际鞋面影像进行缩放、移动及旋转。

3.如权利要求1所述的鞋面基材的喷印方法，其特征在于，该变形处理比对相对应的该实际鞋面影像的特征值与该标准鞋面影像的特征值，并依据相对应的该实际鞋面影像的特征值及该标准鞋面影像的特征值的位置差，确认变形后该实际鞋面影像的喷印位置。

4.如权利要求3所述的鞋面基材的喷印方法，其特征在于，该变形处理还将该实际鞋面影像与该标准鞋面影像藉由相同标准划分出多个小区域，且分别比对该些小区域中的该些特征值，以找出每一小区域中不匹配的特征值与对应的该标准鞋面影像的特征值之间的一向量差。

5.一种鞋面基材的喷印设备，其特征在于，包括：

一输送装置，用以输送至少一鞋面基材，该鞋面基材包括一鞋面轮廓及位在该鞋面轮廓上的至少一喷印位置；

一取像装置，用以撷取该输送装置上该鞋面基材的一实际鞋面影像；

一喷印装置，用以对该输送装置上该鞋面基材进行喷印；及

一计算机，连接该输送装置、该取像装置及该喷印装置，且储存至少一标准鞋面影像，该计算机处理及比对该实际鞋面影像及该标准鞋面影像，以确认变形后该鞋面基材的喷印位置，并控制该喷印装置顺应变形后该鞋面基材的喷印位置进行喷印，其中，该计算机处理该实际鞋面影像及该标准鞋面影像以分别产生该实际鞋面影像的多个特征值及该标准鞋面影像的多个特征值，该计算机依据该标准鞋面影像的特征值与该实际鞋面影像的特征值进行比对，以找出该实际鞋面影像与该标准鞋面影像中不匹配的至少一特征值，并对不匹配的该特征值作一变形处理，来确认变形后该鞋面基材的喷印位置。

6.如权利要求5所述的鞋面基材的喷印设备，其特征在于，该计算机作该变形处理对该实际鞋面影像进行缩放、移动及旋转。

7.如权利要求5所述的鞋面基材的喷印设备，其特征在于，该计算机作该变形处理比对相对应的该实际鞋面影像的特征值与该标准鞋面影像的特征值，并依据相对应的该实际鞋面影像的特征值及该标准鞋面影像的特征值的位置差，确认变形后该实际鞋面影像的喷印位置。

8.如权利要求7所述的鞋面基材的喷印设备，其特征在于，该计算机作该变形处理还将该实际鞋面影像与该标准鞋面影像藉由相同标准划分出多个小区域，且分别比对该些小区域中的该些特征值，以找出每一小区域中不匹配的特征值与对应的该标准鞋面影像的特征值之间的一向量差。