CN102672885A - 一种鞋跟专用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种鞋跟专用机械手，主要包括电控系统、手臂引拔、手臂和针盒。其主要优点为：本产品专用于鞋跟生产，可以完全代替人手实现装镶针和成品鞋跟的取出，实现注塑车间的无人化生产，采用双轴伺服驱动，速度快，效率高，动作精准。其中模内作业时间可控制在2秒以内，整个循环周期可以控制在4秒以内；机器调节时精度可以达到0.01毫米；机器运行时的重复精度在0.03毫米以内，整体结构设计合理，调节方便快捷，可以适应市面上所有的鞋跟产品生产，使用安全性能高，应用多达十多个感应检测开关，对产品运行的各个位置进行同步检测，确保运行安全。

Description

一种鞋跟专用机械手

技术领域

本发明的产品名称是鞋跟专用机械手，该机械为注塑机专用机械手的一个原创型产品，专门针对鞋跟产品的镶件埋入及鞋跟成品的取出，对不同类型鞋跟产品的处理设置了专门的调节装置，确保此新产品能适应于所有的鞋跟产品的生产，属于自动化应用设备机械类，主要应用于鞋子，靴子制造等领域。 

背景技术

目前，市场上的鞋跟生产都是依靠人工放置镶件，产品成型后再由人工取出成品。这样做工人劳动强度大，效率低。生产的连续性和可靠性依赖于工人的工作状态和个人素质，不利于工厂的品质控制和管理。而且由于鞋跟的生产订单依赖于成品鞋市场，有很强的季节性，这就更加加大了工厂的管理难度，旺季时人手不足，招工难；淡季时开工不足，工厂又留不住人，这样给工厂加工生产造成了极大的困难，严重影响了工厂的效益和发展。 

随着现代化工业的发展，市场上的产品日益增多，产品的种类也越来越复杂，大大小小的加工厂也应运而生，然而工厂里的很多工序都是靠人力劳动来生产，这样做工人劳动强度大，效率低，无法完成大批量的生产，严重阻碍了工厂的发展速度。综上所述，目前工厂里生产速度慢，招工困难都未能得到有效地解决这一问题。本发明就是在这种环境下，为了更好地解决生产速度缓慢，招工困难的情况下诞生的。 

发明内容

针对上述有关工厂生产缓慢的问题，本发明人积累多年从事本领域工作的经 验，经过反复研究论证，终得本发明的产生，本发明提供一种鞋跟专用机械手。 

本发明采用的技术方案是：通过电控系统对引拔拱、手臂和针盒三大部分的控制来完成生产加工 

整机可以前后调节，手柄连接螺杆，旋动手柄可以调节螺杆带动整机前后平稳滑动，这一动作主要用来调节针筒，使之与模具的装针位置在前后方向上对齐。引拨拱的正前方装着两条引拔滑轨和一条齿条，引拔滑板扣在引拔滑轨的正前方，引拨拱的后方垂直安装着一个单杯过滤器，引拔电机固定板把引拔伺服电机带减速机固定在引拔滑板上，伺服电机带减速机的终端轴上安装着齿轮，齿轮和齿条啮合；手臂伺服电机固定架把手臂伺服电机带减速机也固定在引拔滑板上，伺服电机带减速机的终端轴上安装同步轮，在支撑轮的作用下和同步带啮合；伺服电机盖穿过两个伺服电机固定在引拔滑板上。 

手臂可以上下、左右四个方向运动，由伺服电机带动齿轮在齿条上做左右引拔运动；由伺服电机带动同步轮在同步带上做上下运动。手臂上的针筒由气压驱动可以将针从针筒打出，配合手臂的左右、上下运动可以将针准确送到模具上的装针位置。手臂下方的两个抱具气缸由气压驱动做伸缩运动，可以抱住鞋跟产品，配合手臂的引拔动作，将鞋跟从模具上取下来。手臂的中心部位是垂直安装的手臂结构梁，手臂上固定板安装在手臂结构梁的最顶端，手臂结构梁的左端是垂直分布的手臂线性导轨，感应贴片镶嵌在感应贴片梁上，感应贴片梁横着安装在引拔拱的上部，拖链板固定在引拨拱的后边，引拔拖链固定在拖链板上，气阀组合安装在手臂拖链下固定板上，手臂拖链盖为半包围型，扣在手臂拖链下固定板上，手臂结构梁的最下端是手臂下固定板，手臂下固定板左端安装着打针装置，手臂 下固定板下端是抱具固定板，抱具气缸固定在抱具固定板下部。 

针盒的推针气缸由气压驱动做伸缩运动，带动推针板在每个循环中可以一次或多次推动针盒中的镶针，防止镶针在针盒中被卡住。针盒的顶针气缸由气压驱动可以带动顶针在每个循环中顶出一支镶针进入针筒。针对不同镶针的尺寸，可以调节针盒的调节手柄来调节针盒的装针空间。装针盒固定板把装针盒固定在引拨拱的最左端，装针盒的右端(下)部安装着一个针盒调节手轮，在装针盒左右两边的底部安装着推针板和推针气缸，装针盒的左边是针盒左侧板，装针盒盖扣在针盒左侧板上，两根导杆固定在针盒(调节)板上，在导杆与针盒左侧板接触的部位安装的是线性轴承，控制针盒动作气阀组合固定在针盒左侧板的左下端，针盒底板的最前端是导针槽，顶针气缸固定在导针槽的后边，顶针固定板连接顶针和顶针气缸活塞杆的前端。 

电控系统中的程式可以将各部分的动作结合起来，实现整个循环过程。在整个动作过程中，手臂的引拔和上下运动，分别由四个感应开关进行检测以确保安全，位置点分别为上升极限、下降极限、升降原点和升降安全置物点以及引拔前进极限、引拔后退极限、引拔原点和引拔安全置物点。针筒上有感应开关检测针筒中活塞的位置，针未进入针筒或者针卡在针筒中未顺利打出都可以检测到。抱具气缸的也装有感应开关，对抱具气缸的抱片是否抱到产品也可以进行检测。电箱固定板把电控箱固定在了引拨拱的最右端，在电控箱的前面有一个液晶触摸屏和急停按钮，电控箱的后边安装着排风扇和空气开关(启动电源用))，PLC控制器和伺服驱动器装在电控箱中，电控箱的下部有电源接头和信号线接头。 

鞋跟专用机械手的工作原理为：在机器安装调试好以后，打开空气开关后机器通电，显示屏工作，在触摸显示屏上点击进入主菜单，之后选择手动或自动模式， 手动可以控制每个位置点的单独动作，自动则可以设置两组程式，其中标准程式为：手臂下行至待机点，推针板运行两次调整针盒内镶针的位置，然后手臂引拔前进使针筒靠近针盒出针位置顶针，顶针气缸开始动作，将针盒中的顶针送到针筒中，手臂引拔开始后退，注塑机开模动作完成，手臂下降后，手臂引拔前进至产品位置，抱具抱住产品后，手臂引拔后退，抱具放下产品，手臂再下降，使针筒对准模具的装针位置，手臂引拔前进，使针筒靠近模具的装针位置，针筒将针打到模具的装针位置上，手臂引拔退，手臂上升回到待机点，开始下一个循环，整个设备上构件的动作是靠伺服电机和气缸来驱动的。 

本发明鞋跟专用机械手的加工制造方法为：主要零部件推针板、手臂、引拔拱等均采用合金钢和高速工具钢经过车削、铣切、冲压打孔等机械加工方法加工制造，针盒、抱具、外壳、底座以及非主要零部件则是采用45钢或薄钢板经过切削、焊接、螺钉链接等机械加工方法制造完成的，鞋跟专用机械手上使用的动力装置采用伺服电机和气缸驱动。 

为了缓解上述存在的问题，本发明鞋跟专用机械手的主要优点是：1.本产品专用于鞋跟生产，可以完全代替人手实现装镶针和成品鞋跟的取出，实现注塑车间的无人化生产。 

2.本产品采用轴伺服驱动，速度快，效率高，动作精准。其中模内作业时间可控制在2秒以内，整个循环周期可以控制在4秒以内；机器调节时精度可以达到0.01毫米；机器运行时的重复精度在0.03毫米以内。 

3.结构设计合理，调节方便快捷，可以适应市面上所有的鞋跟产品生产 

4.耐用性好，稳定性高，本产品样机通过了一个月的无间断无故障运行测试。 

5.安全性能高，应用多达十多个感应检测开关，对产品运行的各个位置进行同步检测，确保运行安全。 

本发明鞋跟专用机械手有效的克服了工厂里工人劳动强度大，效率低。生产的连续性和可靠性依赖于工人的工作状态和个人素质，增加了工厂的品质控制和管理的困难。而且由于鞋跟的生产订单依赖于成品鞋市场，有很强的季节性，这就更加加大了工厂的管理难度，旺季时人手不足，招工难，淡季时开工不足，工厂又留不住人的问题。 

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 

附图说明

下图1为鞋跟专用机械手立体视图。 

下图2为鞋跟专用机械手主视图。 

下图3为鞋跟专用机械手俯视图。 

下图4为鞋跟专用机械手左视图。 

下图5为鞋跟专用机械手右视图。 

下图6为鞋跟专用机械手局部视图。 

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，鞋跟专用机械手主要包括电控系统1、引拔拱2、手臂3和针盒4。打开空气开关开机后，点击电控系统1触摸显示屏选择自动，手臂3下行至待机点，推针气缸7带动推针板运行两次调整针盒4内镶针6的位置，然后手臂3引拔前进使针筒8靠近针盒4出针位置，顶针气缸10开始动作，将针盒4中的镶针11送到针筒8中，手臂3开始后退，注塑机开模动作完成，手臂3下降后，手臂3引拔前进至产品位置，抱具9抱住产品后，手臂3引拔后退，抱 具9放下产品，手臂3再下降，使针筒8对准模具的装针位置，手臂3引拔前进，使针筒8靠近模具的装针位置，针筒5将针打到模具的装针位置上，手臂3引拔后退，手臂3上升回到待机点，开始下一个循环，整个设备上构件的动作是靠伺服电机5和推针气缸7、针筒8、顶针气缸10来驱动的，镶针有序摆放在针盒4，推针气缸7带动推针板每一个周期运动一次或多次，可以保证针盒4中的镶针顺利滑落到导针槽，再由顶针气缸10带动顶针将针送到针筒8中。 

综上所述，是发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种鞋跟专用机械手，其主要特征为：主要包括电控系统(1)、引拔拱(2)、手臂(3)和针盒(4)。打开空气开关开机后，点击电控系统(1)触摸显示屏选择自动，手臂(3)下行至待机点，推针气缸(7)带动推针板运行两次调整针盒(4)内镶针(6)的位置，然后手臂(3)引拔前进使针筒(8)靠近针盒(4)出针位置，顶针气缸(10)开始动作，将针盒(4)中的镶针(11)送到针筒(8)中，手臂(3)开始后退，注塑机开模动作完成，手臂(3)下降后，手臂(3)引拔前进至产品位置，抱具(9)抱住产品后，手臂(3)引拔后退，抱具(9)放下产品，手臂(3)再下降，使针筒(8)对准模具的装针位置，手臂(3)引拔前进，使针筒(8)靠近模具的装针位置，针筒(5)将针打到模具的装针位置上，手臂(3)引拔后退，手臂(3)上升回到待机点，开始下一个循环，整个设备上构件的动作是靠伺服电机(5)和推针气缸(7)、针筒(8)、顶针气缸(10)来驱动的。

2.镶针(11)有序摆放在针盒(4)，推针气缸(7)带动推针板每一个周期运动一次或多次，可以保证针盒(4)中的镶针顺利滑落到导针槽，再由顶针气缸(10)带动顶针将针送到针筒(8)中。

3.如权利要求要求1所述的鞋跟专用机械手，其加工制造方法为：主要零部件推针板(8)、手臂(3)、引拔拱(2)等均采用合金钢和高速工具钢经过车削、铣切、冲压打孔等机械加工方法加工制造，针盒(3)、抱具(4)、外壳和底座以及非主要零部件则是采用45钢或薄钢板经过切削、焊接、螺钉链接等机械加工方法制造完成的，鞋跟专用机械手上使用的动力装置采用双轴伺服电机和气缸驱动。 

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