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导入机器人结合3D感测 制鞋业用空气制鞋环保又快速

3D感测技术方案开发商立普思将3D感测技术导入机器人应用于制鞋业中。立普思

环保意识抬头,制鞋业为诉求回收再造,针对鞋底黏合工序导入电浆改质作法取代过去使用有毒挥发物进行化学改质。而此种做法再结合导入3D感测技术的机器手臂协同作业,不但可加速贴合工作,增加生产效率因应现今生产周期缩短的趋势,更可大举降低制造成本。

制鞋工序可分为鞋面工与鞋底工,一双鞋子的鞋底结构大致又可分为大底、中底或内底。大底即为直接接触地面的部分,也就是鞋子最底部,在材质选择上以防滑耐磨为主,而中底的作用则是提供缓冲,决定了鞋子的舒适性和耐用性,主要导入避震材质以降低双脚承受的压力,并减缓地面的反作用力。而内底则是一般所熟知的鞋垫。

不过在鞋底制程中,由于材质各易,在上胶黏合的过程中容易剥离,过去业者系透过先将鞋底面的黏合处打粗后以利后续上胶。不过打粗很有可能造成鞋材刮损,为了避免刮损,目前制鞋业也会采取以浸泡具毒性的挥发性有机化合物 (Volatile Organic Compounds,VOC )的方式让表面改质,提升易黏著性。

鞋子属于民生用品,全球用量惊人,加上由于近年绿色意识抬头,鞋厂开始追求全面回收再造使用,因此对于制鞋业来说,更希望改善现行化学改质方法,在提升制程安全的同时,达到制造效率的提升。

业者指出,现市场上已开发出利用空气电浆技术,利用电浆此种很强的能量离子束,经由空气喷出到鞋材表面进行改质,原料只需要空气与树脂就能进行鞋底贴合,较之化学贴合更安全也更低成本。据悉,目前Nike、爱迪达的供应商宝成集团也十分青睐这项技术。

但制鞋业者在利用电浆改质法解决产业需求后,却面临到设备操作的问题。包括必须依不同鞋材大小规划,因此原有技术需要人为操作机器手臂承载电浆喷头来规划移动路径,但一来由于喷头荷重大对人体是负担,二来喷头需在固定1.5至2公分的距离,并以90度直角角度操作,在种种条件限制下,制鞋业者也陆续感受到这样的做法似乎仍存在著作业瑕疵。

看准市场需求,台湾投入3D感测技术研发的软硬件集成开发商立普思(LIPS)也与电浆产业结盟,其运用3D感测技术结合机器手臂,让机器手臂在几秒钟内就能自动完成电浆改质,一举改善过去尚需要靠人工作业所带来的不便。

立普思执行长刘凌伟表示,机器手臂可事先透过3D感测量测物件的3D信息以建立点云图,在其计算待喷涂物件的相对距离以及位置后,手臂即可依据适当的距离与角度自动生成加工路径,如此一来,不但可解决因为鞋形大小不一,需要人工操作路径的问题,二来全自动化加工,也能大幅缩短制程时间,提高生产效率。

鞋子与衣服一样,皆属于消费市场变动快速的民生产品,随著客制化需求与生产周期缩短,过去一向为劳力密集为主的制鞋业也需要透过自动化制鞋技术来提升整体生产效率,对于机器手臂的需求将日渐攀升,而为了让机器手臂更接近于人类的思考与反应,机器视觉更扮演重要角色。

刘凌伟表示,目前机器视觉以2D为主,缺乏深度感知辨识能力,这部分3D感测技术将会是很好的切入点,可著力的应用场景多变,工厂自动化导入3D感测或为必然的发展趋势。

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