CN105124863A - 全自动布鞋鞋帮收口装置 - Google Patents

Abstract

全自动布鞋鞋帮收口装置，包括机架、控制机构以及安装在机架上的鞋楦、穿线机构、拉线机构和过线机构，使用时，通过拉线机构拉紧鞋帮线，完成对鞋帮的收口操作，之后通过机械臂的定位、穿线机构的动作与过线机构中直钩针的配合完成整个的穿线紧帮过程。装置的整个动作过程自动化程度高，可控性强。与现有技术中依靠人工手工收口穿线的方式相比，本发明的装置实现了布鞋制鞋过程的自动收口穿线，工人的劳动强度大大降低工作效率高，产品质量稳定性好。

Description

全自动布鞋鞋帮收口装置

技术领域

本发明涉及制鞋机械设备技术领域，具体的说是一种全自动布鞋鞋帮收口装置。

背景技术

布鞋是将鞋文化与刺绣艺术有机融合的中国独创手工艺品，被誉称“中国鞋”。它以其独特的视觉效果和变化丰富的工艺手法，记载着中华民族历史文明的长河中的民俗变迁、民间文化的审美变化以及时尚观念。在布鞋生产的过程中，通常是将已经穿好鞋帮线的鞋帮套在鞋楦上，留有两个鞋帮线线头，通过拉紧鞋帮线可以将鞋帮收口，使鞋帮紧贴在鞋楦上，之后利用穿线动作将鞋帮固定在鞋楦上，紧接着进行安装鞋底的工序。

目前，鞋帮的收口工作大部分还是靠工人借助工具来手动拉紧鞋帮线，工人两只手分别使用夹紧工具和手持专用直钩针来用力拉紧鞋帮线或进行穿布、勾线的动作。同时还需用手来配合缠绕鞋帮线，进而完成需要的工序动作。这种穿线方式劳动强度高、对工人的手部伤害极大，而且工作效率低、对工人的熟练度要求较高。现有技术中还没有系统、高效、自动化的布鞋收口装置出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动气动布鞋鞋帮收口装置，以解决现有技术中依靠工人人工手动进行钩线、穿线的收口穿线动作，工作效率低、劳动强度大，收口穿线质量差的技术问题。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案为：全自动布鞋鞋帮收口装置，包括机架、控制机构以及安装在机架上的鞋楦、穿线机构、拉线机构和过线机构，所述的穿线机构、拉线机构和过线机构均与控制机构连接，所述的穿线机构通过一个能够带动其在水平面及竖直方向上来回运动的机械臂设置在机架上，穿线机构中设有两个对应鞋帮左右侧的两侧帮设置，用于钩挂其对应侧布置的鞋帮线形成两线鼻的线鼻钩针，两线鼻钩针传动连接于用于带动其正向运动扎穿相应侧帮形成穿孔、并反向运动从对应穿孔中退出以与相应侧帮脱离的驱动气缸，所述的线鼻钩针呈弧形结构，且弧形结构的外侧面上设置有用于在线鼻钩针正向运动时钩挂相应侧帮处布置的鞋帮线穿过相应侧帮上的穿孔以形成线鼻、在线鼻钩针反向运动时与对应线鼻脱离的挂钩口，穿线机构的底部平行设置有两个平板状导向块，两个导向块竖直设置，所述导向块底端的左右两侧分别向外延伸成一个用于顶撑对应侧的鞋帮、且具有一定倾斜角度的斜楔状顶帮部，该斜楔状顶帮部上还开设有用于容置鞋帮线的定位槽；

所述的过线机构包括两套分别对应布置在鞋帮左右两侧的钩线装置，每套钩线装置包括一个平行设置的双轴气缸、两个针型气缸、一个直钩针和一个紧固块，直钩针和针型气缸均安装在双轴气缸的顶端，直钩针的前端设置有用于钩挂鞋帮线的钩线槽，所述的紧固块安装在能够带动其左右运动的两个针型气缸的前端，所述每套钩线装置中的直钩针均能够在其双轴气缸的驱动下，将离其较远的鞋帮侧布置的鞋帮线对应穿入离其较近的线鼻中；

所述的拉线机构由两组用于拉紧鞋帮线的牵引装置组成，每组牵引装置包括气压驱动组件和安装在气压驱动组件输出轴上的夹线组件，且两个气压驱动组件均通过其夹线组件分别与鞋帮其中一侧的鞋帮线连接，并带动该鞋帮线完成伸缩拉线动作；

所述的控制机构包括控制电路以及用于为驱动气缸、双轴气缸、针型气缸和气压驱动组件提供气动力的供气气路，供气气路上串接有通断控制阀、空气过滤器、减压阀和油雾器，所述的供气气路通过四条连通气路分别为驱动气缸、双轴气缸、针型气缸和气压驱动组件供气，且每条连通气路上均设置有用于控制其通断的换向控制阀，所述的驱动气缸、双轴气缸、针型气缸和气压驱动组件均为活塞驱动机构，每条连通气路上均设置有用于减小活塞杆动作冲击的节流阀，所述的通断控制阀、空气过滤器、减压阀、油雾器、换向控制阀和节流阀均与控制电路连接。

所述的机架上设置有用于固定鞋楦的定位滑槽。

所述的穿线机构包括一块水平设置的底座板，该底座板的下方固定连接有至少一根导向杆，导向杆上穿设有一块能够沿其上下运动的水平安装板，且导向杆的底端还设有用于防止安装板掉落的堵头部，所述水平安装板的两侧对称设置有两块竖直安装板，在两块竖直安装板之间安装有用于将驱动气缸输出的动力传递给两个线鼻钩针的传动组件，所述的两个线鼻钩针分别设置在两块竖直安装板的一侧，两块竖直安装板的下端均设置有一块导向块。

所述的底座板与机械臂末端安装的法兰盘固定连接。

所述的导向杆上套设有用于缓冲冲击力的弹性组件。

所述的弹性组件为弹簧。

所述的斜楔状顶帮部在其棱角处均为圆弧形结构。

所述导向块的底端向上凹陷成一个与鞋楦上表面的弧度相配合的凹槽。

本发明的有益效果：

本发明的全自动气动布鞋鞋帮收口装置，结构合理，设计巧妙，使用效果好。使用时，通过拉线机构拉紧鞋帮线，完成对鞋帮的收口操作，之后通过机械臂的定位、穿线机构的动作与过线机构中直钩针的配合完成整个的穿线紧帮过程。装置的整个动作过程自动化程度高，可控性强。与现有技术中依靠人工手工收口穿线的方式相比，本发明的装置实现了布鞋制鞋过程的自动收口穿线，工人的劳动强度大大降低工作效率高，产品质量稳定性好。

进一步的，控制机构中控制电路通过调控换向控制阀通过气量的大小来调节拉线时对鞋帮线的作用力，以适应不同型号鞋子拉紧鞋帮线时对力大小不同的要求。

进一步的，固定在机架上的机械臂可定位穿线机构，多自由度的机械臂还能通过多种高度和水平度位置的调整适应不同大小的鞋楦，不同型号鞋楦的高度，满足左右脚、不同鞋帮类型等的需要，便于产品的批量生产。

进一步的，穿线机构底部的斜楔状顶帮部的下方具有与鞋楦面弧度相配合的凹槽部分，使穿线机构与鞋楦配合更紧密，保证了加工出来的鞋面的平整度。

进一步的，本发明穿线机构中线鼻钩针的旋转使得鞋帮线形成一个线鼻子，直钩针可以通过固定在机架上的导向机构引导钩住鞋帮线，在返回的过程中穿过线鼻子，方便进行最后一步拉紧动作。

进一步的，穿线机构中的底座板与水平安装板之间设置的导向杆上弹性组件的设置可以缓冲机械臂在定位过程中带来的冲击，以防止误动作的冲击对的机械臂造成伤害，增强了装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明中穿线机构的结构示意图；

图3为本发明过线机构中钩线装置的结构示意图；

图4为图3的局部放大结构示意图；

图5为本发明中控制机构的气动控制原理图。

附图标记：1、机架，2、穿线机构，201、动力传动组件，202、输出轴，203、线鼻钩针，204、斜楔状顶帮部，205、底座板，206、安装孔，207、水平安装板，208、导向杆，209、弹性组件，210、竖直安装板，211、驱动气缸，212、导向块，3、鞋楦，4、鞋楦滑槽，5、牵引装置，501、气压驱动组件，502、夹线组件，6、机械臂，7、钩线装置，701、双轴气缸，702、针型气缸，703、直钩针，704、紧固块，705、钩线槽，801、供气气路，802、通断控制阀，803、空气过滤器，804、油雾器，805、减压阀，806、针型气缸活塞缸，807、双轴气缸活塞缸，808、拉线机构活塞缸，809、针型气缸活塞缸，810、节流阀。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

如图1至图5所示，一种全自动布鞋鞋帮收口装置，该装置包括控制机构、机架1、以及安装在机架1上的穿线机构2、拉线机构、过线机构和鞋楦3，机架1上设有用于固定鞋楦3的鞋楦滑槽4。所述的拉线机构包括两组对应设置在机架1上用于拉紧鞋帮线的牵引装置5，此处的牵引装置5为由气压动力驱动的活塞驱动装置，每组牵引装置包括气压驱动组件501和安装在气压驱动组件501输出轴上的夹线组件502，所述的穿线机构2通过固定在机架1旁边的机械臂6进行定位，机械臂6还能够带动穿线机构2进行上下左右的移动，穿线机构2内设有动力传动组件201，动力传动组件201的输出轴202末端连接有可以穿透鞋帮布、钩到鞋帮线而特制的线鼻钩针203，穿线机构2还设有上部底座板205，该底座板205通过其上设置的安装孔206与机械臂6末端法兰盘安装在一起，底座板205和下部整体的水平安装板207连接，下部整体的水平安装板207上需要安装导向杆208来引导穿线机构3的上下运动，导向杆208上安装有弹性组件209。所述水平安装板207的两侧对称设置有两块竖直安装板210，两线鼻钩针203分别于两块竖直安装板210的一侧布置。安装于穿线机构2中的还有驱动气缸211，其输出动力通过动力传动组件201中的齿轮的组合传递到输出轴202上，之后带动线鼻钩针203旋转来完成穿线动作。穿线机构2中两块竖直安装板210的下端均设置有一块导向块212，导向块212底端的左右两侧分别向外延伸成一个用于顶撑对应侧的鞋帮、且具有一定倾斜角度的斜楔状顶帮部204，该斜楔状顶帮部204上还开设有用于容置鞋帮线的定位槽，楔状顶帮部204在棱角处均导圆，以防止鞋帮线被棱角挂断。

过线机构包括两套分别对应布置在鞋帮左右两侧的钩线装置7，每套钩线装置7包括一个平行设置的双轴气缸701、两个针型气缸702、一个直钩针703和一个紧固块704，直钩针703和针型气缸702一起安装于双轴气缸701的顶端，直钩针703的顶端设有钩线槽705，直钩针703可以通过设置于其上的钩线槽705勾到线，并且在针型气缸702顶出的时候可以通过紧线块704很好的将鞋帮线固定于钩线槽705内。

在本实施例中，机械臂6具有四个自由度，包含三个旋转自由度和一个平移自由度，可以通过四个自由度的配合灵活、快速、精确的实现空间的定位，所以可以通过机械臂6实现穿线机构2的定位。

本实施例中，动力装置包括由气压驱动的活塞驱动机构以及旋转驱动机构，控制机构包括控制电路以及控制气路，控制气路包括用于为驱动气缸211、双轴气缸701、针型气缸702和气压驱动组件501提供气动力的供气气路801，供气气路801上串接有通断控制阀802、空气过滤器803、油雾器804和减压阀805，通断控制阀802用以满足急停时切断气源的要求、所述的供气气路801通过四条连通气路分别为驱动气缸211、双轴气缸701、针型气缸702和气压驱动组件501供气，且供气气路801与四路换向控制阀的进气口连通，换向控制阀的两工作位分别通过连通气路对应与针型气缸活塞缸806、双轴气缸活塞缸807、拉线机构活塞缸808、针型气缸活塞缸809的有杆腔或者无杆腔连通，并且与连通气路上还设置有用于减小活塞杆动作冲击的节流阀810。通过控制各路换向控制阀的动作，实现供气气路801与双轴气缸活塞缸807、拉线机构活塞缸808、针型气缸活塞缸809的无杆腔或与有杆腔的导通，控制活塞杆向外伸出、向内缩回或者旋转。

本发明在使用时，将鞋楦对应固定在鞋楦滑槽上，然后将鞋帮套在鞋楦上，鞋帮上的鞋帮线的两个线头穿出，开始动作时，靠工人手动将鞋帮线两个线头挂到拉线机构的夹线组件上，该挂线方式简单。在鞋帮线在此拉线机构固定之后，工人按动控制机构动作开始按钮，在带动牵引装置中气压驱动组件的汽缸运动的作用下向后拉鞋帮线的两根线头，在拉力作用下可以使鞋帮四周紧紧的固定于鞋楦上。

在鞋帮线拉紧之后，固定于机械臂末端的穿线机构，随着机械臂的移动在不同鞋楦型号上进行动作位置的定位，动作执行的的时候拉线机构中气压驱动组件的气缸的供气压力断开，通过节流阀为其提供背压，以此来保证鞋帮线具有合适的松紧程度。通过固定于穿线机构下方的导向块斜楔状顶帮部上开设的可以和线鼻钩针的线槽重合的槽，在穿线机构随机械臂运动的过程中将鞋帮线定位于槽内，带动鞋帮线到达一定的固定位置，并且导向块中的斜楔状顶帮部可以顶开贴合于鞋楦上的鞋帮，将鞋帮顶起一个高度，方便线鼻钩针穿过鞋帮。在机械臂的运动的同时，过线机构到达与穿线机构配合的位置。穿线机构通过摆动驱动气缸为穿线的线鼻钩针提供动力来源，线鼻钩针通过齿轮机构的往复摆动运动，在运动中实现弯针进退的功能。

过线动作开始前，驱动气缸退回，线鼻钩针在退出之后会将鞋帮线留下，形成一个线鼻。之后机械臂退回原位，此时双轴气缸向前运动，通过上步形成的线鼻，之后继续运动，直到对面鞋帮线的上方。之后，双轴气缸缩回运动，将鞋帮线挂到直钩针上。通过程序动作，直钩针开始往回退，直钩针上的钩线槽勾到鞋帮线，继续运动带动鞋帮线穿过线鼻，在直钩针走到线鼻处的时候通过控制针型气缸伸出，鞋帮线通过紧线块将鞋帮线固定于钩线槽内。针型气缸顶紧鞋帮线和双轴气缸一起拉紧鞋帮线。左右两侧的双轴气缸各对应一个，并且钩线装置的位置和两线鼻钩针形成的线鼻位置两两是对应的，由此可以保证拉线动作可以按照设计的路线顺利完成。

在拉线动作完成之后，所有气缸动作回到动作开始前的位置，人工将鞋帮线取下，就完成了收口穿线的全过程，达到了替代人工动作的目的。

上述实施例中，动力输出元件全采用由气压动力驱动的活塞驱动机构，利用气体的良好的压缩性，通过调节气压力大小，实现本发明装置的全自动。

上述实施例中，鞋帮线的拉紧动作，可以有多种形式。通过不同机构的动作，实现鞋帮线的拉紧动作即可。

上述实施例中，线鼻钩针与斜楔状顶帮部的配合通过线鼻钩针轴孔和斜楔状顶帮部按一定尺寸加工即可满足。

上述实施例中，线鼻钩针的动力通过旋转驱动气缸带动齿轮组合传递到输出轴上。

上述实施例中，水平安装板通过导向杆以及套设在导向杆外部的弹簧与上部板进行连接，在其他实施例中，也可以通过其他方式比如导套、导轨等进行连接，弹性组件不仅仅限于弹簧，也可以是其他弹性材料。

Claims (9)

1.全自动布鞋鞋帮收口装置，包括机架、控制机构以及安装在机架上的鞋楦、穿线机构、拉线机构和过线机构，所述的穿线机构、拉线机构和过线机构均与控制机构连接，其特征在于：所述的穿线机构通过一个能够带动其在水平面及竖直方向上来回运动的机械臂设置在机架上，穿线机构中设有两个对应鞋帮左右侧并用于钩挂其对应侧布置的鞋帮线以形成两线鼻的线鼻钩针，两线鼻钩针传动连接于用于带动其正向运动扎穿相应侧帮形成穿孔、并反向运动从对应穿孔中退出以与相应侧帮脱离的驱动气缸，所述的线鼻钩针呈弧形结构，且弧形结构的外侧面上设置有用于在线鼻钩针正向运动时钩挂相应侧帮处布置的鞋帮线穿过相应侧帮上的穿孔以形成线鼻、在线鼻钩针反向运动时与对应线鼻脱离的挂钩口，穿线机构的底部平行设置有两个平板状导向块，两个导向块竖直设置，所述导向块底端的左右两侧分别向外延伸成一个用于顶撑对应侧的鞋帮、且具有一定倾斜角度的斜楔状顶帮部，该斜楔状顶帮部上还开设有用于容置鞋帮线的定位槽；

所述的过线机构包括两套分别对应布置在鞋帮左右两侧的钩线装置，每套钩线装置包括一个平行设置的双轴气缸、两个针型气缸、一个直钩针和一个紧固块，直钩针和针型气缸均安装在双轴气缸的顶端，直钩针的前端设置有用于钩挂鞋帮线的钩线槽，所述的紧固块安装在能够带动其左右运动的两个针型气缸的前端，所述每套钩线装置中的直钩针均能够在其双轴气缸的驱动下，将离其较远的鞋帮侧布置的鞋帮线对应穿入离其较近的线鼻中；

所述的拉线机构由两组用于拉紧鞋帮线的牵引装置组成，每组牵引装置包括气压驱动组件和安装在气压驱动组件输出轴上的夹线组件，且两个气压驱动组件均通过其夹线组件分别与鞋帮其中一侧的鞋帮线连接，并带动该鞋帮线完成伸缩拉线动作。

2.根据权利要求1所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的机架上设置有用于固定鞋楦的定位滑槽。

3.根据权利要求1所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的穿线机构包括一块水平设置的底座板，该底座板的下方固定连接有至少一根导向杆，导向杆上穿设有一块能够沿其上下运动的水平安装板，且导向杆的底端还设有用于防止安装板掉落的堵头部，所述水平安装板的两侧对称设置有两块竖直安装板，在两块竖直安装板之间安装有用于将驱动气缸输出的动力传递给两个线鼻钩针的传动组件，所述的两个线鼻钩针分别设置在两块竖直安装板的一侧，两块竖直安装板的下端均设置有一块导向块。

4.根据权利要求3所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的底座板与机械臂末端安装的法兰盘固定连接。

5.根据权利要求1所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的导向杆上套设有用于缓冲冲击力的弹性组件。

6.根据权利要求5所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的弹性组件为弹簧。

7.根据权利要求1所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的斜楔状顶帮部在其棱角处均为圆弧形结构。

8.根据权利要求1所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述导向块的底端向上凹陷成一个与鞋楦上表面的弧度相配合的凹槽。

9.根据权利要求1所述的全自动布鞋鞋帮收口装置，其特征在于：所述的控制机构包括控制电路以及用于为驱动气缸、双轴气缸、针型气缸和气压驱动组件提供气动力的供气气路，供气气路上串接有通断控制阀、空气过滤器、减压阀和油雾器，所述的供气气路通过四条连通气路分别为驱动气缸、双轴气缸、针型气缸和气压驱动组件供气，且每条连通气路上均设置有用于控制其通断的换向控制阀，所述的驱动气缸、双轴气缸、针型气缸和气压驱动组件均为活塞驱动机构，每条连通气路上均设置有用于减小活塞杆动作冲击的节流阀，所述的通断控制阀、空气过滤器、减压阀、油雾器、换向控制阀和节流阀均与控制电路连接。