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鞋子后整飾的自動化進程

發布時間：2013-11-07

鞋子后整飾的自動化進程鞋類加工裝配在經歷了皮料切割、部件縫制、繃幫裝楦、大底貼合成型等主要工序之后，終于到了*后的整飾操作階段。這一階段至關重要，鞋子就要與消費者見面了，顯然給人的**印象將決定它的前途。鞋子整飾可讓鞋子看起來更有賣相，更能表現出設計師的*初意圖，而且也更能保護好鞋型與外觀。

在中國（同樣在歐洲）的鞋廠，仍沿用傳統上的整飾生產線和傳輸流水線，現在普遍看到的是密集的工人正在緊張地進行*后的鞋子整飾手工操作，這已成為整個制鞋裝配工序中的一個瓶頸，甚至相當于縫制車間那樣密集的工人操作場景。

我們也應認識到，鞋子整飾其實涉及眾多更細分的步聚，除要檢查之前的步聚中是否有造成的缺陷與瑕疵需要修整外，還要進行清潔、修剪邊線、補色、噴鞋油、打蠟、拋光等幾乎產品檢測包裝前的所有工作。盡管這些操作都已有相應的機器去配合完成，但使用大量人工仍不可避免。

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此外，整飾又是與化學密切相關的問題，這里包括要了解鞋部件、粘合材料的化學性質，避免后整飾可能帶來的新問題。不同的鞋款，用料不同，加工方法不同，對鞋子的后整飾處理都可能是一個新挑戰。這里，化學基本知識是一個問題，另一方面，還涉及到操作工人的素質，包括其熟練程度，其視力或對顏色的區分，每一個細分工序的操作，用料、力度、時間控制甚至責任心等。這就是為什么當我們走進后整飾車間時，看到的是大量的手工操作，這里自動化機器完全替代人手顯然有極大的難度，因為重復的工作中還包括每個鞋子可能出現的不同情況。

那么，是否可以引入自動化應用于此微妙且復雜的后整飾操作工序呢？在這里，我想介紹一下鞋子后整飾階段的機器人技術應用方面的*新進展。我們都知道，機器人是非常多才多藝的，如果正確編程并有效地集成在控制過程中，可以代替人工完成許多任務。在制鞋領域中的一些步驟，機器人應用成熟的例子很多，如鐳平、打粗、施膠等，另外，在大底成型后的修邊等也已成功應用。但直到幾年前，鞋子后整飾工序還很少有人去做機器人操作應用的嘗試。事實上，10年前，歐盟委員會開始資助的一個項目叫EUROShoE，該項目目的是實現批量定制且能低成本進行工業化高效生產鞋類。當中就有包括鞋類后整飾自動化操作這個子項目。裝配有特殊手爪（夾具）的ABB機械手，根據鞋楦上預設的指令，可以在一定行程內將鞋子移到噴鞋油室，移到打蠟頭，移到拋光機，自動完成這些*基本且又繁復的整飾操作。這些操作都能按照預先編好的程序，按時間及間隔和按順序去執行。不同的款式有著不同的程式，均需要預先設定。這是一個有益的探索，至少證明了使用機械手可以代替這些步驟的大量人工操作，也避免了一些步驟對操作工人造成的潛在危害。

同樣，有趣的是，另一個歐盟基金資助的研究項目ROBOFOOT，其目的是在制鞋工業中應用機器人技術。大約有10家歐洲公司參與了這個項目。然而，直到現在，機械手的實際應用**于大批量的**鞋生產。通常，像汽車裝配線那樣的需要不斷重復某工序的大批量工業生產在鞋業并不多見，這也是汽車工業的機械手應用操作極為普及的原因之一。鞋類制造是一個復雜的過程，尤其是時裝鞋，款式變化多樣，批次產量小，這極大地影響了機械手輔助制鞋技術應用的進程。

ROBOFOOT項目于 2010 年 9 月開始，自那時以來已取得重大進展。機器人單元開發由西班牙研究中心（INESCOP）和A & CN公司以及鞋類制造商PIKOLINOS共同合作。其成果在去年10月在意大利舉辦的SIMAC展會上展出。此單元將在項目結束后安裝在PIKOLINOS工廠中。項目包括3項操作：在鞋面上噴鞋乳、拋光和脫楦。COMAU 機器人拿起未脫楦的鞋子，按操作者預設程序傳送到相應機位，并執行上述三個操作。對不同的鞋款，操作者會重新輸入指令，機械手能按新的指令操作，直到完成所安排的所有任務。

關鍵的問題是如何迅速和有效地編程機器人執行所需的加工路徑。這就是為什么要專門設一個機器人單元，以及需要編制一個特殊的軟件應用程序的原因。BasicCAM 是一個專門用于鞋類制造的機器人工作路徑專有系統，它與使用INESCOP*新開發的鞋類3D CAD系統設計的鞋類生成參數相連接，通過使用特殊的傳感器，完成相關操作。此軟件的新穎性是在機器人正在工作時，可對機器人路徑進行實時修改，使其適應每雙鞋的“幾何”特征。這一成果為制鞋業的機器人應用**了主要障礙。可以說，鞋子多個后整飾工序采用機械手工作站的自動化操作就要來臨了。

此實驗應用程序預計在今后幾個月，經過PIKOLINOS鞋廠的實戰測試，在真正的工廠環境中密集應用，將可證明*終的工廠化應用可行性。事實上，這是一個極寶貴的嘗試，可以想像，鞋子后整飾過程將越來越多地引入自動化技術，這是人力的解放。而且，未來可能還會應用充電電池在機械手上，可更靈活更方便地去完成相關工作，這是極有趣的發展設想。(end)

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