CN104824915A - 一种工业机器人自动穿鞋带机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人自动穿鞋带机，其包括穿鞋带工作台、鞋带自动供料组件、四轴工业机器人，穿鞋带工作台的工作台支撑架上端部设置固定支撑板，固定支撑板开设支撑板长槽，工作台支撑架于固定支撑板下端侧装设送料驱动气缸、由送料驱动气缸驱动的送料驱动块、安装于送料驱动块的拾取驱动气缸、由拾取驱动气缸驱动的拾取驱动块；四轴工业机器人的自由端装设末端执行器，末端执行器包括活动安装块、旋转气缸、活动安装架、上侧拉动气缸、下侧拉动气缸、上侧鞋带气夹、下侧鞋带气夹。通过上述结构设计，本发明能够自动且高效地完成鞋帮穿鞋带作业，即本发明具有结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高且节省人工成本的优点。

Description

一种工业机器人自动穿鞋带机

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人自动穿鞋带机。

背景技术

在需要鞋带系紧的鞋类产品生产加工过程中，鞋帮在与鞋底粘接前需要完成穿鞋带作业，即需要将鞋带穿装于鞋帮的鞋带孔位置；现有技术一般采用人工作业的方式完成鞋带穿装作业，即通过人工的方式将鞋带穿入至鞋帮的鞋带孔位置。

对于鞋子生产厂商而言，上述作业方式存在工作效率低、人工成本高的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种工业机器人自动穿鞋带机，该工业机器人自动穿鞋带机能够自动且高效地完成鞋帮穿装鞋带作业，结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高且能够有效地节省人工成本。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

    一种工业机器人自动穿鞋带机，包括有穿鞋带工作台、位于穿鞋带工作台旁侧的鞋带自动供料组件、位于穿鞋带工作台与鞋带自动供料组件之间的四轴工业机器人；

穿鞋带工作台包括工作台支撑架，工作台支撑架的上端部设置有呈水平横向布置的固定支撑板，固定支撑板的中间位置开设有沿着前后方向延伸且上下完全贯穿的支撑板长槽，工作台支撑架于固定支撑板的下端侧装设有前后动作的送料驱动气缸，送料驱动气缸的活塞杆外延端部装设有送料驱动块，送料驱动块装设有上下动作的拾取驱动气缸，拾取驱动气缸的活塞杆外延端部装设有位于支撑板长槽正下方的拾取驱动块，固定支撑板后端部的上表面于支撑板长槽的旁侧装设有气缸固定座，气缸固定座装设有上下动作的压紧定位驱动气缸，压紧定位驱动气缸的活塞杆外延端部装设有位于支撑板长槽正上方的压紧定位驱动块；

四轴工业机器人的自由端装设有末端执行器，末端执行器包括有螺装于四轴工业机器人自由端的活动安装块，活动安装块装设有旋转气缸，旋转气缸的输出轴装设有活动安装架，活动安装架装设有上侧拉动气缸以及位于上侧拉动气缸下端侧的下侧拉动气缸，上侧拉动气缸与下侧拉动气缸上下正对布置，上侧拉动气缸的活塞杆外延端部装设有上侧鞋带气夹，下侧拉动气缸的活塞杆外延端部装设有下侧鞋带气夹。

其中，所述鞋带自动供料组件包括有供料支撑架，供料支撑架的上端侧可相对间歇性转动地装设有呈水平横向布置的供料活动转盘，供料活动转盘呈圆形状，供料活动转盘的边缘部开设有径向朝外开口且上下完全贯穿的沟槽，供料支撑架的上端部对应供料活动转盘装设有转盘驱动机构，转盘驱动机构与供料活动转盘驱动连接。

其中，所述转盘驱动机构包括有螺装于所述供料支撑架上端部的步进电机，步进电机的动力输出轴装设有驱动法兰盘，驱动法兰盘与所述供料活动转盘的下表面螺接。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种工业机器人自动穿鞋带机，其包括穿鞋带工作台、鞋带自动供料组件、四轴工业机器人，穿鞋带工作台的工作台支撑架上端部设置固定支撑板，固定支撑板中间位置开设支撑板长槽，工作台支撑架于固定支撑板下端侧装设送料驱动气缸，送料驱动气缸的活塞杆外延端部装设送料驱动块，送料驱动块装设拾取驱动气缸，拾取驱动气缸的活塞杆外延端部装设拾取驱动块，固定支撑板后端部的上表面装设气缸固定座，气缸固定座装设压紧定位驱动气缸，压紧定位驱动气缸的活塞杆外延端部装设压紧定位驱动块；四轴工业机器人的自由端装设末端执行器，末端执行器包括活动安装块，活动安装块装设旋转气缸，旋转气缸的输出轴装设活动安装架，活动安装架装设上、下侧拉动气缸，上侧拉动气缸的活塞杆外延端部装设上侧鞋带气夹，下侧拉动气缸的活塞杆外延端部装设下侧鞋带气夹。通过上述结构设计，本发明能够自动且高效地完成鞋帮穿鞋带作业，即本发明具有结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高且节省人工成本的优点。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明除去外壳时的结构示意图。

图3为本发明的穿鞋带工作台的结构示意图。

图4为本发明的穿鞋带工作台另一视角的结构示意图。

图5为本发明的鞋带自动供料组件的结构示意图。

图6为本发明的鞋带自动供料组件的剖面示意图。

图7为本发明的四轴工业机器人的结构示意图。

图8为本发明的末端执行器的结构示意图。

在图1至图8中包括有：

1——穿鞋带工作台       11——工作台支撑架

111——固定支撑板       112——支撑板长槽

12——送料驱动气缸      13——送料驱动块

14——拾取驱动气缸      15——拾取驱动块

16——气缸固定座        17——压紧定位驱动气缸

18——压紧定位驱动块    2——鞋带自动供料组件  

21——供料支撑架        22——供料活动转盘

221——沟槽             23——转盘驱动机构

231——步进电机         232——驱动法兰盘

3——四轴工业机器人     4——末端执行器

41——活动安装块        42——旋转气缸

43——活动安装架        44——上侧拉动气缸

45——下侧拉动气缸      46——上侧鞋带气夹

47——下侧鞋带气夹      5——鞋帮

6——鞋带。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

如图1、图2、图3、图4、图7以及图8所示，一种工业机器人自动穿鞋带机，包括有穿鞋带工作台1、位于穿鞋带工作台1旁侧的鞋带自动供料组件2、位于穿鞋带工作台1与鞋带自动供料组件2之间的四轴工业机器人3。

进一步的，穿鞋带工作台1包括工作台支撑架11，工作台支撑架11的上端部设置有呈水平横向布置的固定支撑板111，固定支撑板111的中间位置开设有沿着前后方向延伸且上下完全贯穿的支撑板长槽112，工作台支撑架11于固定支撑板111的下端侧装设有前后动作的送料驱动气缸12，送料驱动气缸12的活塞杆外延端部装设有送料驱动块13，送料驱动块13装设有上下动作的拾取驱动气缸14，拾取驱动气缸14的活塞杆外延端部装设有位于支撑板长槽112正下方的拾取驱动块15，固定支撑板111后端部的上表面于支撑板长槽112的旁侧装设有气缸固定座16，气缸固定座16装设有上下动作的压紧定位驱动气缸17，压紧定位驱动气缸17的活塞杆外延端部装设有位于支撑板长槽112正上方的压紧定位驱动块18。

更进一步的，四轴工业机器人3的自由端装设有末端执行器4，末端执行器4包括有螺装于四轴工业机器人3自由端的活动安装块41，活动安装块41装设有旋转气缸42，旋转气缸42的输出轴装设有活动安装架43，活动安装架43装设有上侧拉动气缸44以及位于上侧拉动气缸44下端侧的下侧拉动气缸45，上侧拉动气缸44与下侧拉动气缸45上下正对布置，上侧拉动气缸44的活塞杆外延端部装设有上侧鞋带气夹46，下侧拉动气缸45的活塞杆外延端部装设有下侧鞋带气夹47。

下面结合具体的动作过程来对本发明的穿鞋带工作台1进行详细的说明，具体为：在工作人员将待穿鞋带6的鞋帮5放置于固定支撑板111上表面之前，拾取驱动气缸14动作并朝上顶推拾取驱动块15，拾取驱动块15穿过固定支撑板111的支撑板长槽112且拾取驱动块15的上端部延伸至固定支撑板111上表面的上端侧；待拾取驱动块15上移到位后，工作人员将待穿鞋带6的鞋帮5套入至拾取驱动块15，而后送料驱动气缸12动作并朝后推动送料驱动块13，送料驱动块13带动拾取驱动气缸14、拾取驱动块15以及待穿鞋带6的鞋帮5朝压紧定位驱动块18侧移动；当待穿鞋带6的鞋帮5朝后移动至压紧定位块的正下方时，送料驱动气缸12停止动作并使得拾取驱动块15保持于压紧定位驱动块18的正下方，而后拾取驱动气缸14动作并驱动拾取驱动块15下移退出固定支撑板111的支撑板长槽112；待拾取驱动块15下移到位后，压紧定位驱动气缸17动作并驱动压紧定位驱动块18下移，在压紧定位驱动气缸17的驱动作用下，压紧定位驱动块18最终将待穿鞋带6的鞋帮5压紧，且使得待穿鞋带6的鞋帮5的鞋带6孔位于支撑板长槽112的正上方。

待鞋帮5压紧定位后，四轴工业机器人3动作并将末端执行器4移送至鞋带自动供料组件2位置，下侧鞋带气夹47夹持放置于自动供料组件的鞋带6，且下侧鞋带气夹47夹持鞋带6的一端部；待下侧鞋带气夹47夹紧鞋带6后，四轴工业机器人3动作并通过末端执行器4将鞋带6移送至由压紧定位驱动块18所压紧的鞋帮5位置，此时，上侧鞋带气夹46、上侧拉动气缸44分别位于固定支撑板111的上端侧，下侧鞋带气夹47、下侧拉动气缸45分别位于固定支撑板111的下端侧；待鞋带6移动至鞋帮5位置且对准鞋帮5的鞋带6孔后，下侧拉动气缸45朝上拉动下侧鞋带气夹47并通过下侧鞋带气夹47拉动鞋带6朝上移动，以使得鞋带6的一端部穿入至鞋帮5相应位置的鞋带6孔内，而后上侧鞋带气夹46夹紧穿过相应鞋带6孔的鞋带6的一端部，在上侧鞋带气夹46夹紧鞋带6的情况下，下侧鞋带气夹47松开鞋带6，且上侧拉动气缸44驱动上侧鞋带气夹46朝上移动，上侧鞋带气夹46带动鞋带6一并朝上移动，即完成上穿鞋带6作业；待鞋带6上穿动作完毕后，四轴工业机器人3驱动末端执行器4移开固定支撑板111，而后下侧鞋带气夹47再次夹紧鞋带6的一端部，待下侧鞋带气夹47夹紧鞋带6后，旋转气缸42驱动活动安装架43旋转180度，此时，下侧拉动气缸45、上侧拉动气缸44反向倒置，在四轴工业机器人3的驱动作用下，反向倒置后的上侧拉动气缸44、下侧拉动气缸45再次移动至鞋帮5位置，上侧拉动气缸44、下侧拉动气缸45、上侧鞋带气夹46、下侧鞋带气夹47相互配合并按照方式完成下穿鞋带6作业。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本发明能够自动且高效地完成鞋帮5穿鞋带6作业，即本发明具有结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高且节省人工成本的优点。

作为优选的实施方式，如图5和图6所示，鞋带自动供料组件2包括有供料支撑架21，供料支撑架21的上端侧可相对间歇性转动地装设有呈水平横向布置的供料活动转盘22，供料活动转盘22呈圆形状，供料活动转盘22的边缘部开设有径向朝外开口且上下完全贯穿的沟槽221，供料支撑架21的上端部对应供料活动转盘22装设有转盘驱动机构23，转盘驱动机构23与供料活动转盘22驱动连接。

进一步的，转盘驱动机构23包括有螺装于供料支撑架21上端部的步进电机231，步进电机231的动力输出轴装设有驱动法兰盘232，驱动法兰盘232与供料活动转盘22的下表面螺接。

在本发明的鞋带自动供料组件2完成鞋带6自动输送的过程中，工作人员将鞋带6依次卡挂于供料活动转盘22的沟槽221内，在步进电机231的驱动作用下，供料活动转盘22间歇性转动并将沟槽221固定的鞋带6依次输送至指定位置。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种工业机器人自动穿鞋带机，其特征在于：包括有穿鞋带工作台（1）、位于穿鞋带工作台（1）旁侧的鞋带自动供料组件（2）、位于穿鞋带工作台（1）与鞋带自动供料组件（2）之间的四轴工业机器人（3）；

穿鞋带工作台（1）包括工作台支撑架（11），工作台支撑架（11）的上端部设置有呈水平横向布置的固定支撑板（111），固定支撑板（111）的中间位置开设有沿着前后方向延伸且上下完全贯穿的支撑板长槽（112），工作台支撑架（11）于固定支撑板（111）的下端侧装设有前后动作的送料驱动气缸（12），送料驱动气缸（12）的活塞杆外延端部装设有送料驱动块（13），送料驱动块（13）装设有上下动作的拾取驱动气缸（14），拾取驱动气缸（14）的活塞杆外延端部装设有位于支撑板长槽（112）正下方的拾取驱动块（15），固定支撑板（111）后端部的上表面于支撑板长槽（112）的旁侧装设有气缸固定座（16），气缸固定座（16）装设有上下动作的压紧定位驱动气缸（17），压紧定位驱动气缸（17）的活塞杆外延端部装设有位于支撑板长槽（112）正上方的压紧定位驱动块（18）；

四轴工业机器人（3）的自由端装设有末端执行器（4），末端执行器（4）包括有螺装于四轴工业机器人（3）自由端的活动安装块（41），活动安装块（41）装设有旋转气缸（42），旋转气缸（42）的输出轴装设有活动安装架（43），活动安装架（43）装设有上侧拉动气缸（44）以及位于上侧拉动气缸（44）下端侧的下侧拉动气缸（45），上侧拉动气缸（44）与下侧拉动气缸（45）上下正对布置，上侧拉动气缸（44）的活塞杆外延端部装设有上侧鞋带气夹（46），下侧拉动气缸（45）的活塞杆外延端部装设有下侧鞋带气夹（47）。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人自动穿鞋带机，其特征在于：所述鞋带自动供料组件（2）包括有供料支撑架（21），供料支撑架（21）的上端侧可相对间歇性转动地装设有呈水平横向布置的供料活动转盘（22），供料活动转盘（22）呈圆形状，供料活动转盘（22）的边缘部开设有径向朝外开口且上下完全贯穿的沟槽（221），供料支撑架（21）的上端部对应供料活动转盘（22）装设有转盘驱动机构（23），转盘驱动机构（23）与供料活动转盘（22）驱动连接。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人自动穿鞋带机，其特征在于：所述转盘驱动机构（23）包括有螺装于所述供料支撑架（21）上端部的步进电机（231），步进电机（231）的动力输出轴装设有驱动法兰盘（232），驱动法兰盘（232）与所述供料活动转盘（22）的下表面螺接。