CN107788619A - 具有恒定加工压力的鞋材加工装置及鞋材多轴加工机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有恒定加工压力的鞋材加工装置及鞋材多轴加工机，鞋材加工装置包括支架、悬臂和加工装置，悬臂的第一端安装有加工装置、端部/中部枢接于支架；悬臂的端部/中部的上下两侧或四周外缘分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置，用于为悬臂第一端提供一综合柔性作用力；该综合柔性作用力使加工装置在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。本发明结构简单，使用寿命长，通过磁力自动平衡或弹力自动平衡，鞋材加工装置在加工过程中自动跟随鞋材表面移动，在移动过程中保持稳定且基本恒定的加工压力，解决了在鞋材加工过程中因鞋材表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材及过度切削鞋材表面材料等问题。

Description

具有恒定加工压力的鞋材加工装置及鞋材多轴加工机

技术领域

本发明涉及鞋材加工设备技术领域，尤其是涉及具有恒定加工压力的弹力自动平衡或磁力自动平衡的鞋材加工装置以及安装有弹力自动平衡或磁力自动平衡的鞋材加工装置的鞋材多轴加工机。

背景技术

在制鞋的生产过程中，需要对鞋材表面进行打粗、刷胶和钻孔等加工，一般是通过不同的加工装置分别实现打粗、刷胶和钻孔加工，将钻刀、打粗刀、刷胶头等加工装置安装于多轴鞋材加工机来实现相应的加工，多轴鞋材加工机是由三轴驱动机构刚性驱动相应的加工装置产生相对位移，然后通过压力感应器等实现感应加工装置的加工压力，使加工装置在压力变大时产生相反位移。此类加工装置需要安装多种感应器，控制系统复杂，设备成本高，且加工过程存在一定的滞后性，因此，鞋材多轴加工机在对鞋材进行加工时，还是会出现加工不均匀，加工过程会过度损坏鞋材等现象的发生，特别是加工一些表面凹凸或高低不平等表面不平整的鞋材时，加工装置在加工鞋材的过程中会刮伤鞋材和过度切削鞋材表面材料，增加了生产成本，因此有必要予以改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种具有恒定加工压力的磁力自动平衡鞋材加工装置，结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，能自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：具有恒定加工压力的鞋材加工装置，包括支架、悬臂和加工装置，悬臂的第一端安装有加工装置，

悬臂浮动安装于支架，或者悬臂的端部/中部枢接于支架；

悬臂的端部/中部的上下两侧或四周外缘分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置，用于为悬臂第一端提供一综合柔性作用力；

该综合柔性作用力使加工装置在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

进一步的技术方案中，所述磁力平衡装置包括第一磁性装置和第二磁性装置，

第一磁性装置，固定于所述悬臂的中部或第二端，第一磁性装置选用磁铁或电磁铁；

第二磁性装置，固定于所述支架，第二磁性装置选用磁铁或电磁铁，在第一磁性装置的上方和下方分别设置有磁场极性相反或磁场极性相同的第二磁性装置；

在悬臂的第一端上下移动时至少其中一个第二磁性装置通过磁力对第一磁性装置施加一使悬臂的第一端反向移动的作用力；

所述加工装置包括用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀或者用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头。

进一步的技术方案中，所述悬臂的中后部枢接于所述支架，支架设置有上固定板和下固定板；

上固定板固定有第一磁块，下固定板固定有第二磁块，所述悬臂的中部或第二端固定有第三磁块；

第一磁块位于第三磁块的正上方，第一磁块和第三磁块的相对磁极的磁场极性相反或相同；

第二磁块位于第三磁块的正下方，第二磁块与第三磁块的相对磁极的磁场极性相反或相同；

在初始状态下，悬臂处于平衡状态；

在悬臂的第一端上下移动或摆动时，第一磁块和第二磁块分别对第三磁块施加一磁性吸力或磁性排斥力，用于对悬臂施加一随第一端的位移变化而变化的综合柔性作用力，该综合柔性作用力使悬臂第一端的加工装置在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

进一步的技术方案中，所述磁力平衡装置包括固定于所述支架的环形磁性装置，环形磁性装置的中部设置有强磁室，环形磁性装置包括至少一组相对设置的磁铁或电磁铁，用于在强磁室中产生径向强磁场；

所述悬臂的第二端设置有铁棒或磁性棒，铁棒或磁性棒延伸至强磁室中，铁棒或磁性棒在磁力作用下悬置于强磁室中；

在悬臂的第一端朝向任意一侧移动时，环形磁性装置通过磁力对铁棒或磁性棒施加一使铁棒或磁性棒回复到强磁室的中心位置的作用力，用于使加工装置在加工过程中自动跟随鞋材表面移动且保持稳定且基本恒定的加工压力。

进一步的技术方案中，所述支架设置有侧板，侧板中部开设有通孔，通孔贯穿侧板的左右两侧，通孔内嵌设有若干组相对设置的磁铁或电磁铁，磁铁或电磁铁分布在所述强磁室的外缘的圆周方向，各磁铁或电磁铁组成一圆环形状的磁环，用于在强磁室中产生径向强磁场；

所述铁棒或磁性棒的端部穿设于磁环中；所述悬臂的中部枢接于支架；

在初始状态下，悬臂、铁棒或磁性棒处于平衡状态；

在平衡状态下，铁棒或磁性棒位于磁环的中心位置，悬臂处于水平位置；

所述支架设置有上固定板和下固定板，上固定板连接所述侧板，上固定板固定有支撑架，所述悬臂的中部枢接于支撑架。

针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的是提供一种具有恒定加工压力的弹力自动平衡鞋材加工装置，结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，能自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力。

该技术方案中，所述悬臂的中部/第二端的上下两侧分别安装有至少一弹力自动平衡装置；

每个所述弹力自动平衡装置包括至少一个上弹性件和至少一个下弹性件，

上弹性件的上端连接于所述支架的上部，下弹性件的下端连接于所述支架的下部，上弹性件的下端和下弹性件的上端连接于所述悬臂的中部或第二端；

在初始状态下，悬臂处于平衡状态；

在悬臂的第一端上下移动时，上弹性件和/或下弹性件对悬臂施加一随第一端的位移变化而变化的综合作用力，该综合作用力使悬臂第一端的加工装置在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

进一步的技术方案中，所述上弹性件的下端和所述下弹性件的上端连接在所述悬臂的同一位置或邻近位置；

上弹性件和下弹性件选用弹簧、弹性钢丝或弹性片；

所述支架设置有上固定板和下固定板，上固定板固定有支撑架，所述悬臂的中部枢接于支撑架；

上弹性件的上端连接于上固定板、下端连接于所述悬臂的第二端；

下弹性件的下端连接于下固定板、上端连接于悬臂的第二端。

进一步的技术方案中，所述上固定板一侧固定有侧板，侧板开设有限位槽，限位槽贯穿侧板的左右两侧；所述悬臂的中部枢接于支撑架，悬臂的第二端延伸至限位槽内，限位槽内安装有所述上弹性件和所述下弹性件；

上弹性件的上端连接于限位槽的上部、下端连接于悬臂的第二端的顶面；

下弹性件的下端连接于限位槽的下部、上端连接于悬臂的第二端的底面。

进一步的技术方案中，所述支架的左右两侧分别连接有侧板，左右两侧的侧板分别设置有一限位槽，限位槽竖直设置；

所述悬臂上下滑动安装于支架，且悬臂穿设于支架的两个限位槽中；

悬臂的上方的中部或左右两侧分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置；

悬臂的下方的中部或左右两侧分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置；

磁力平衡装置选用磁铁或电磁铁；

弹力平衡装置选用弹簧、弹性钢丝或弹性片。

针对现有技术存在的不足，本发明的第三目的是提供一种鞋材多轴加工机，结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，能自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力。

具有恒定加工压力的鞋材多轴加工机，包括驱动机构，驱动机构至少设置有X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，Z轴驱动机构安装有至少一安装架，其特征在于：安装架固定有至少一权利要求1至9之一所述的鞋材加工装置，鞋材加工装置包括支架、悬臂和加工装置，加工装置安装于悬臂的第一端；

悬臂浮动安装于支架，或者悬臂的端部/中部枢接于支架；

悬臂的端部/中部的上下两侧或四周外缘分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置，用于为悬臂第一端提供一综合柔性作用力；

该综合柔性作用力使加工装置在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，通过磁力自动平衡或弹力自动平衡，鞋材加工装置在加工过程中自动跟随鞋材表面移动，在移动过程中保持稳定且基本恒定的加工压力，解决了在鞋材加工过程中因鞋材表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材及过度切削鞋材表面材料等问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的实施例一的结构示意图。

图2是本发明的实施例二的结构示意图。

图3是本发明的实施例三的结构示意图。

图4是本发明的实施例四的结构示意图。

图5是本发明的实施例五的结构示意图。

图6是本发明的实施例六的结构示意图。

图7是本发明的实施例七的结构示意图。

图8是本发明的实施例八的结构示意图。

图9是本发明的实施例九的结构示意图。

图中：

1-支架；11-限位槽；12-侧板；13-上固定板；14-下固定板；15-支撑架；

2-悬臂；

3-加工装置；

4-第一磁性装置；41第三磁块；

5-第二磁性装置；51-第一磁块；52第二磁块；

6-上弹性件；

7-下弹性件；

8-铁棒；

9-环形磁性装置；91磁铁；

101-X轴驱动机构；102-Y轴驱动机构；103-Z轴驱动机构；104-安装架。

具体实施方式

以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例一

一种磁力自动平衡鞋材加工装置，如图1所示，包括支架1、悬臂2和加工装置3，悬臂2的第一端安装有加工装置3；悬臂2的中部枢接于支架1，或者，悬臂2的第二端枢接于支架1。

悬臂2的上下两侧分别安装有磁力平衡装置，用于对悬臂2施加一个磁性排斥力。磁力平衡装置包括固定于悬臂2的第二端的第一磁性装置4以及固定于支架1的第二磁性装置5，第一磁性装置4的上方和下方分别设置有磁场极性(磁极)相反的第二磁性装置5，或者，第一磁性装置4的上方和下方分别设置有磁场极性(磁极)相同的第二磁性装置5。

其中，第一磁性装置4选用磁铁或电磁铁，第二磁性装置5选用磁铁或电磁铁；在悬臂2的第一端上下移动或摆动时至少其中一个第二磁性装置5通过磁力对第一磁性装置4施加一使悬臂2的第一端反向移动或摆动的作用力。

支架1设置有上固定板13和下固定板14，上固定板13固定有第一磁块51，下固定板14固定有第二磁块52，悬臂2的中部或第二端固定有第三磁块41，第一磁块51位于第三磁块41的正上方，第一磁块51和第三磁块41的磁极相反；第二磁块52位于第三磁块41的正下方，第二磁块52与第三磁块41的磁极相反。

或者，在悬臂2的中部施加一低压直流电，只要使第一磁块51和第二磁块52能够通过磁场对悬臂2施加一磁场力即可，包括磁性吸力和磁性排斥力。

具体的，悬臂2的中后部枢接于支架1，在初始状态下，悬臂2处于平衡状态；在悬臂2的第一端上下移动或摆动时，第一磁块51和第二磁块52分别对第三磁块41施加一磁场排斥力，用于对悬臂2施加一随第一端的位移变化而变化的综合柔性作用力，该综合柔性作用力使悬臂2第一端的加工装置3在移动或摆动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

本发明通过由磁铁或电磁铁组成的第一磁性装置4和第二磁性装置5的磁场力驱动悬臂2，在移动或摆动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力，磁铁或电磁铁没有利用弹簧等机械元件所组成的弹力辅助系统所存在的疲劳效应，也没有利用压力感应器等元件所组成的压力反馈控制系统所存在的滞后性、不稳定及高成本的缺点，磁铁或电磁铁在长期使用后仍然保持较为稳定的磁场或磁力，基本上没有疲劳效应，使用寿命长；本发明能够使用于环境高温、高污染等恶劣的使用环境中，除强磁场外基本不受到外界干扰，稳定性高；通过磁场力驱动悬臂2，使安装在悬臂2的加工设备3在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力，没有滞后性，结构简单，成本极低。

另外，本发明鞋材加工装置通过将悬臂设置成杠杆装置，悬臂的一侧安装加工装置，另一侧安装该磁力鞋材加工装置，通过磁力平衡装置使加工装置3自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力，解决了在加工过程中因鞋材表面凹凸或高低不平等表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材或过度切削鞋材表面材料等问题。它结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，能自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力。

实施例二

一种磁力自动平衡鞋材加工装置，如图2所示，本实施例的主要结构与实施例一相同，这里不再赘述，其区别之处在于，悬臂2浮动安装于支架1，支架1的左右两侧分别连接有侧板12，左右两侧的侧板12分别设置有一限位槽11，限位槽11竖直设置，悬臂2上下滑动安装于支架1，悬臂2穿设于两个限位槽11中。

支架1设置有上固定板13和下固定板14，上固定板13固定有第一磁块51，下固定板14固定有第二磁块52，悬臂2的中部固定有第三磁块41，第一磁块51位于第三磁块41的正上方，第一磁块51和第三磁块41的磁极相反；第二磁块52位于第三磁块41的正下方，第二磁块52与第三磁块41的磁极相反。通过第一磁块51对第三磁块41施加一磁场力，第二磁块52对第三磁块41施加一磁场力，第一磁块51对第三磁块41的磁场力小于第二磁块52对第三磁块41的磁场力，使悬臂2在初始状态下保持在中心位置、且处于平衡状态；在悬臂2上下移动或摆动时，通过磁场力使悬臂2回复到中心位置，并使加工装置3在加工鞋材和过程中自动跟随鞋材表面行走且保持稳定的基本恒定压力。

实施例三

一种鞋材多轴加工机，如图3所示，包括驱动机构，驱动机构设置有安装架104，安装架104安装有实施例一或实施例二所述的磁力自动平衡鞋材加工装置。

鞋材加工装置包括支架1、悬臂2和加工装置3，悬臂2的第一端安装有加工装置3；悬臂2的中部枢接于支架1，或者悬臂2的第二端枢接于支架1。

悬臂2的上下两侧分别安装有磁力平衡装置，用于对悬臂2施加一个磁性排斥力。

驱动机构包括有X轴驱动机构101、Y轴驱动机构102和Z轴驱动机构103，Y轴驱动机构102安装于X轴驱动机构101，Z轴驱动机构103安装于Y轴驱动机构102，Z轴驱动机构103安装有安装架104。

磁力平衡装置包括固定于悬臂2的第二端的第一磁性装置4以及固定于支架1的第二磁性装置5，第一磁性装置4的上方和下方分别设置有磁场极性相反的第二磁性装置5，第一磁性装置4选用磁铁或电磁铁，第二磁性装置5选用磁铁或电磁铁；在悬臂2的第一端上下移动或摆动时至少其中一个第二磁性装置5通过磁力对第一磁性装置4施加一使悬臂2的第一端反向移动或摆动的作用力。

支架1设置有上固定板13和下固定板14，上固定板13固定有第一磁块51，下固定板14固定有第二磁块52，悬臂2的中部或第二端固定有第三磁块41，第一磁块51位于第三磁块41的正上方，第一磁块51和第三磁块41的磁极相反；第二磁块52位于第三磁块41的正下方，第二磁块52与第三磁块41的磁极相反。

悬臂2的中后部枢接于支架1，在初始状态下，悬臂2处于平衡状态；在悬臂2的第一端上下移动或摆动时，第一磁块51和第二磁块52分别对第三磁块41施加一磁场排斥力，用于对悬臂2施加一随第一端的位移变化而变化的综合柔性作用力，该综合柔性作用力使悬臂2第一端的加工装置3在移动或摆动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

鞋材加工装置还包括实施例二的鞋材加工装置3。加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

该鞋材多轴加工机安装了磁力自动平衡鞋材加工装置后，通过磁铁的磁力平衡装置使鞋材加工装置自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力，解决了在加工过程中因鞋材表面凹凸或高低不平等表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材或过度切削鞋材表面材料等问题。本发明结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，在加工过程中，加工装置自动跟随鞋材表面起伏，且使加工装置对鞋材保持基本稳定和基本恒定的加工压力，降低了生产成本，提高的生产效率。

实施例四

一种磁力平衡鞋材加工装置，如图4所示，包括支架1、悬臂2和加工装置3，悬臂2的第一端安装有加工装置3，悬臂2的中部或第二端枢接于支架1；支架1安装有环形的磁力平衡装置，磁力平衡装置中部形成一圆形的强磁力室，悬臂2的第二端活动插入在强磁力室中。

悬臂2的第二端设置有铁棒8，铁棒8延伸至强磁室中，铁棒8在磁力作用下悬置于强磁室中；在悬臂2的第一端朝向任意一侧移动或摆动时，环形磁性装置9通过磁力对铁棒8施加一磁性吸力，使铁棒8回复到强磁室的中心位置。或者，悬臂2的第二端设置一磁性棒，磁性棒在磁力作用下悬置于强磁室中。

或者，在悬臂2安装磁铁91或电磁铁，或者在悬臂2的第二端施加一低压直流电，用于增加环形磁性装置9(磁环)对悬臂2的磁场作用力，磁场作用力包括通过磁场产生的吸力或排斥力。

磁力平衡装置包括固定于支架1的环形磁性装置9，环形磁性装置9的中部设置有强磁室，环形磁性装置9包括至少一组相对设置的磁铁91或电磁铁，用于在强磁室产生径向强磁场；例如，环形磁性装置9的上下两侧设置有一组(两个)磁铁91、左右两侧分别设置有一组(两个)磁铁91，即强磁室的外缘沿圆周方向设置有四个磁铁91，四个磁铁91均能磁性吸引铁棒8。

支架1设置有侧板12，侧板12中部开设有通孔，通孔贯穿侧板12的左右两侧，通孔内嵌设有若干组相对设置的磁铁91或电磁铁，磁铁91或电磁铁分布在所述强磁室的外缘的圆周方向，各磁铁91或电磁铁组成一圆环形状的磁环，用于在强磁室中产生径向强磁场。

铁棒8或磁性棒穿设于磁环中；悬臂2的中部枢接于支架1。在初始状态下，悬臂2、铁棒8或磁性棒处于平衡状态。在平衡状下，铁棒8或磁性棒位于磁环的中心位置，悬臂2处于水平位置。

支架1设置有上固定板13和下固定板14，上固定板13连接侧板12，上固定板13固定有支撑架15，悬臂2的中部枢接于支撑架15。

加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

该鞋材加工装置通过将悬臂2设置成杠杆装置，悬臂的一侧安装加工装置，另一侧安装该鞋材加工装置，通过磁力平衡装置使加工装置在加工过程中自动跟随鞋材表面移动或摆动，且加工装置3保持稳定且基本恒定的加工压力，解决了在加工过程中因鞋材表面凹凸或高低不平等表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材或过度切削鞋材表面材料等问题。它结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，且悬臂2具有万向自动调节压力的功能。

实施例五

一种磁力平衡的鞋材加工装置，如图5所示，本实施例的主要结构与实施例四相同，这里不再赘述，其区别之处在于，悬臂2浮动安装于支架1，支架1的左右两侧分别设置有一侧板12，两个侧板12的中部分别开设有一限位槽11，磁环嵌设于限位槽11中，限位槽11中嵌设有若干组相对设置的磁铁91或电磁铁，磁铁91或电磁铁分布在所述强磁室的外缘的圆周方向，各磁铁91或电磁铁组成一圆环形状的磁环，用于在强磁室中产生径向强磁场。

悬臂2的两侧分别上下滑动于磁环中，通过磁环的径向强磁场使悬臂2保持在中心位置，在悬臂2朝向任一侧移动或摆动后，通过径向强磁场作用于悬臂2磁场力使悬臂2，对悬臂2施加一使悬臂2回复到中心位置的综合柔性作用力。较佳的，在悬臂2安装磁铁91或电磁铁，或者在悬臂2导通低压直流电，用于增加磁环对悬臂2的磁场作用力。

实施例六

一种鞋材多轴加工机，如图6所示，包括驱动机构，驱动机构设置有安装架104，安装架104安装有实施例四或实施五所述的磁力平衡鞋材加工装置。

鞋材加工装置包括支架1、悬臂2和加工装置3，悬臂2的第一端安装有加工装置3，悬臂2的中部枢接于支架1；支架1安装有环形的磁力平衡装置，磁力平衡装置中部形成一圆形的强磁力室，悬臂2的第二端活动插入在强磁力室中。

驱动机构包括有X轴驱动机构101、Y轴驱动机构102和Z轴驱动机构103，Y轴驱动机构102安装于X轴驱动机构101，Z轴驱动机构103安装于Y轴驱动机构102，Z轴驱动机构103安装有安装架104。

支架1设置有侧板12，侧板12中部开设有通孔，通孔贯穿侧板12的左右两侧，通孔内嵌设有环形体形状的磁环，用于在强磁室中产生径向强磁场；铁棒8穿设于磁环中；悬臂2的中部枢接于支架1；在初始状态下，悬臂2或铁棒8处于平衡状态；在平衡状态下，铁棒8位于磁环的中心位置，悬臂2处于水平位置。

支架1设置有上固定板13和下固定板14，上固定板13连接侧板12，上固定板13固定有支撑架15，悬臂2的中部枢接于支撑架15。

鞋材加工装置还包括实施例二的鞋材加工装置3。加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

该鞋材多轴加工机安装了弹力平衡鞋材加工装置后，通过磁铁91的磁力平衡装置使鞋材加工装置自动跟随鞋材表面且保持稳定且基本恒定的加工压力，解决了在加工过程中因鞋材表面凹凸或高低不平等表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材或过度切削鞋材表面材料等问题。本发明结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，在加工过程中，加工装置自动跟随鞋材表面起伏，且使加工装置对鞋材保持基本稳定和恒定的加工压力，降低了生产成本，提高的生产效率。

实施例七

一种弹力自动平衡的鞋材加工装置，如图7所示，包括支架1、悬臂2和加工装置3，悬臂2的第一端安装有加工装置3；悬臂2的中部枢接于支架1，或者，悬臂2的第二端(端部)枢接于支架1。

悬臂2的第二端的上下两侧分别安装有至少一弹力自动平衡装置。每个弹力自动平衡装置包括至少一个上弹性件6和至少一个下弹性件7，上弹性件6的上端连接于支架1的上部，下弹性件7的下端连接于支架1的下部，上弹性件6的下端和下弹性件7的上端连接于悬臂2的第二端。在初始状态下，悬臂2处于平衡状态；在悬臂2的第一端上下移动或摆动时，上弹性件6和下弹性件7对悬臂2施加一随第一端的位移变化而变化的综合柔性作用力，该综合柔性作用力使悬臂2第一端的加工装置3在移动或摆动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

上弹性件6的下端和下弹性件7的上端连接在悬臂2的同一位置或邻近位置；上弹性件6和下弹性件7选用弹簧、弹性钢丝或弹性片。

支架1设置有上固定板13和下固定板14，上弹性件6的上端连接于上固定板13、下端连接于悬臂2的第二端；下弹性件7的下端连接于下固定板14、上端连接于悬臂2的第二端；上固定板13固定有支撑架15，悬臂2的中部枢接于支撑架15。

支架1设置有上固定板13，上固定板13固定有支撑架15；上固定板13一侧固定有侧板12，侧板12开设有限位槽11，限位槽11贯穿侧板12的左右两侧；悬臂2的中部枢接于支撑架15，悬臂2的第二端延伸至限位槽11内，限位槽11内安装有上弹性件6和下弹性件7；上弹性件6的上端连接于限位槽11的上部、下端连接于悬臂2的第二端的顶面；下弹性件7的下端连接于限位槽11的下部、上端连接于悬臂2的第二端的底面。

加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

该鞋材加工装置通过将悬臂设置成杠杆装置，悬臂的一侧安装加工装置，另一侧安装该鞋材加工装置，通过弹力自动平衡装置使加工装置自动跟随鞋材表面且保持稳定的基本恒定的加工压力，解决了在加工过程中因鞋材表面凹凸或高低不平等表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材或过度切削鞋材表面材料等问题。它结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，能自动跟随鞋材表面且保持稳定的基本恒定的加工压力。

实施例八

一种弹力自动平衡的鞋材加工装置，如图8所示，本实施例的主要结构与实施例七相同，这里不再赘述，其区别之处在于，悬臂2浮动安装于支架1，支架1的左右两侧分别设置有一侧板12，两个侧板12的中部分别开设有一限位槽11，悬臂2的两侧分别上下滑动于限位槽11中；上弹性件6的上端连接于限位槽11的上部、下端连接于悬臂2的第二端的顶面；下弹性件7的下端连接于下限位槽11的下部、上端连接于悬臂2的第二端的底面。上弹性件6的下端和下弹性件7的上端连接在悬臂2的同一位置或邻近位置；上弹性件6和下弹性件7选用弹簧、弹性钢丝或弹性片。

悬臂2的第一端安装有加工装置3，加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

实施例九

一种鞋材多轴加工机，如图9所示，包括驱动机构，驱动机构设置有安装架104，安装架104安装有实施例七或实施例八所述的弹力自动平衡的鞋材加工装置。

鞋材加工装置包括支架1、悬臂2和加工装置3，悬臂2的第一端安装有加工装置3，悬臂2的中部枢接于支架1；悬臂2的第二端的上下两侧分别安装有至少一弹力自动平衡装置。

驱动机构包括有X轴驱动机构101、Y轴驱动机构102和Z轴驱动机构103，Y轴驱动机构102安装于X轴驱动机构101，Z轴驱动机构103安装于Y轴驱动机构102，Z轴驱动机构103安装有安装架104。

每个所述弹力自动平衡装置包括至少一个上弹性件6和至少一个下弹性件7，上弹性件6的上端连接于支架1的上部，下弹性件7的下端连接于支架1的下部，上弹性件6的下端和下弹性件7的上端连接于悬臂2的中部或第二端。在初始状态下，悬臂2处于平衡状态；在悬臂2的第一端上下移动或摆动时，上弹性件6和下弹性件7对悬臂2施加一随第一端的位移变化而变化的综合柔性作用力，该综合柔性作用力使悬臂2第一端的加工装置3在移动或摆动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

支架1设置有上固定板13，上固定板13固定有支撑架15；上固定板13一侧固定有侧板12，侧板12开设有限位槽11，限位槽11贯穿侧板12的左右两侧；悬臂2的中部枢接于支撑架15，悬臂2的第二端延伸至限位槽11内，限位槽11内安装有上弹性件6和下弹性件7；上弹性件6的上端连接于限位槽11的上部、下端连接于悬臂2的第二端的顶面；下弹性件7的下端连接于下限位槽11的下部、上端连接于悬臂2的第二端的底面。

鞋材加工装置还包括实施例二的鞋材加工装置3。加工装置3可以选用用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀、用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

该鞋材多轴加工机安装了弹力平衡鞋材加工装置后，通过弹簧的弹力自动平衡装置使鞋材加工装置自动跟随鞋材表面且保持稳定的基本恒定的加工压力，解决了在加工过程中因鞋材表面凹凸或高低不平等表面不平整而出现的加工装置刮伤鞋材或过度切削鞋材表面材料等问题。本发明结构简单，使用寿命长，加工稳定性好，动作稳定可靠，在加工过程中，加工装置自动跟随鞋材表面起伏，且使加工装置对鞋材保持基本稳定和恒定的加工压力，降低了生产成本，提高的生产效率。

实施例十

一种鞋材多轴加工生产线，包括若干实施例三、实施例六或实施例九所述的鞋材多轴加工机，各鞋材多轴加工机顺次连接或拼装成一鞋材生产线。

鞋材多轴加工生产线由若干鞋材多轴加工机组装而成，各鞋材多轴加工机的鞋材加工装置分别安装有用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀或者用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头等。

较佳的，沿鞋材多轴加工生产线加工鞋材的前进路径，设置有2～5个具有打粗加工功能的鞋材多轴加工机，在进行打粗加工时，安装在各鞋材多轴加工机的打粗刀分别在仅鞋材的指定区域进行打粗加工，仅完成鞋材的指定区域的打粗加工，将一个鞋材的打粗加工分配到若干个鞋材多轴加工机进行，特别适合具有若干个分隔开的打粗区域的鞋材，减少单个鞋材多轴加工机的作业时间，提高打粗加工效率。

较佳的，沿鞋材多轴加工生产线加工鞋材的前进路径，设置有2～5个具有刷胶功能的鞋材多轴加工机，在对打粗区域进行刷胶时，安装在各鞋材多轴加工机的刷胶头或喷胶头分别在仅鞋材的指定区域进行刷胶或喷胶，仅完成鞋材的指定区域的刷胶或喷胶作业，将一个鞋材的刷胶加工分配到若干个鞋材多轴加工机进行，特别适合具有若干个分隔开的刷胶区域的鞋材，减少单个鞋材多轴加工机的刷胶作业时间，提高刷胶加工效率。

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 (10)

1.具有恒定加工压力的鞋材加工装置，包括支架(1)、悬臂(2)和加工装置(3)，悬臂(2)的第一端安装有加工装置(3)，其特征在于：

悬臂(2)浮动安装于支架(1)，或者悬臂(2)的端部/中部枢接于支架(1)；

悬臂(2)的端部/中部的上下两侧或四周外缘分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置，用于为悬臂(2)第一端提供一综合柔性作用力；

该综合柔性作用力使加工装置(3)在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

2.根据权利要求1所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述磁力平衡装置包括第一磁性装置(4)和第二磁性装置(5)，

第一磁性装置(4)，固定于所述悬臂(2)的中部或第二端，第一磁性装置(4)选用磁铁(91)或电磁铁；

第二磁性装置(5)，固定于所述支架(1)，第二磁性装置(5)选用磁铁(91)或电磁铁，在第一磁性装置(4)的上方和下方分别设置有磁场极性相反或磁场极性相同的第二磁性装置(5)；

在悬臂(2)的第一端上下移动时至少其中一个第二磁性装置(5)通过磁力对第一磁性装置(4)施加一使悬臂(2)的第一端反向移动的作用力；

所述加工装置(3)包括用于在鞋材上钻孔的钻刀、用于在鞋材表面进行打粗加工的打粗刀或者用于在鞋材表面刷胶或喷胶的刷胶头。

3.根据权利要求2所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述悬臂(2)的中后部枢接于所述支架(1)，支架(1)设置有上固定板(13)和下固定板(14)；

上固定板(13)固定有第一磁块(51)，下固定板(14)固定有第二磁块(52)，所述悬臂(2)的中部或第二端固定有第三磁块(41)；

第一磁块(51)位于第三磁块(41)的正上方，第一磁块(51)和第三磁块(41)的相对磁极的磁场极性相反或相同；

第二磁块(52)位于第三磁块(41)的正下方，第二磁块(52)与第三磁块(41)的相对磁极的磁场极性相反或相同；

在初始状态下，悬臂(2)处于平衡状态；

在悬臂(2)的第一端上下移动或摆动时，第一磁块(51)和第二磁块(52)分别对第三磁块(41)施加一磁性吸力或磁性排斥力，用于对悬臂(2)施加一随第一端的位移变化而变化的综合柔性作用力，该综合柔性作用力使悬臂(2)第一端的加工装置(3)在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

4.根据权利要求1所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述磁力平衡装置包括固定于所述支架(1)的环形磁性装置(9)，环形磁性装置(9)的中部设置有强磁室，环形磁性装置(9)包括至少一组相对设置的磁铁(91)或电磁铁，用于在强磁室中产生径向强磁场；

所述悬臂(2)的第二端设置有铁棒(8)或磁性棒，铁棒(8)或磁性棒延伸至强磁室中，铁棒(8)或磁性棒在磁力作用下悬置于强磁室中；

在悬臂(2)的第一端朝向任意一侧移动时，环形磁性装置(9)通过磁力对铁棒(8)或磁性棒施加一使铁棒(8)或磁性棒回复到强磁室的中心位置的作用力，用于使加工装置在加工过程中自动跟随鞋材表面移动且保持稳定且基本恒定的加工压力。

5.根据权利要求4所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述支架(1)设置有侧板(12)，侧板(12)中部开设有通孔，通孔贯穿侧板(12)的左右两侧，通孔内嵌设有若干组相对设置的磁铁(91)或电磁铁，磁铁(91)或电磁铁分布在所述强磁室的外缘的圆周方向，各磁铁(91)或电磁铁组成一圆环形状的磁环，用于在强磁室中产生径向强磁场；

所述铁棒(8)或磁性棒的端部穿设于磁环中；所述悬臂(2)的中部枢接于支架(1)；

在初始状态下，悬臂(2)、铁棒(8)或磁性棒处于平衡状态；

在平衡状态下，铁棒(8)或磁性棒位于磁环的中心位置，悬臂(2)处于水平位置；

所述支架(1)设置有上固定板(13)和下固定板(14)，上固定板(13)连接所述侧板(12)，上固定板(13)固定有支撑架(15)，所述悬臂(2)的中部枢接于支撑架(15)。

6.根据权利要求1所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述悬臂(2)的中部/第二端的上下两侧分别安装有至少一弹力自动平衡装置；

每个所述弹力自动平衡装置包括至少一个上弹性件(6)和至少一个下弹性件(7)，

上弹性件(6)的上端连接于所述支架(1)的上部，下弹性件(7)的下端连接于所述支架(1)的下部，上弹性件(6)的下端和下弹性件(7)的上端连接于所述悬臂(2)的中部或第二端；

在初始状态下，悬臂(2)处于平衡状态；

在悬臂(2)的第一端上下移动时，上弹性件(6)和/或下弹性件(7)对悬臂(2)施加一随第一端的位移变化而变化的综合作用力，该综合作用力使悬臂(2)第一端的加工装置(3)在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。

7.根据权利要求6所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述上弹性件(6)的下端和所述下弹性件(7)的上端连接在所述悬臂(2)的同一位置或邻近位置；

上弹性件(6)和下弹性件(7)选用弹簧、弹性钢丝或弹性片；

所述支架(1)设置有上固定板(13)和下固定板(14)，上固定板(13)固定有支撑架(15)，所述悬臂(2)的中部枢接于支撑架(15)；

上弹性件(6)的上端连接于上固定板(13)、下端连接于所述悬臂(2)的第二端；

下弹性件(7)的下端连接于下固定板(14)、上端连接于悬臂(2)的第二端。

8.根据权利要求7所述的一种弹力自动平衡的鞋材加工装置，其特征在于：所述上固定板(13)一侧固定有侧板(12)，侧板(12)开设有限位槽(11)，限位槽(11)贯穿侧板(12)的左右两侧；所述悬臂(2)的中部枢接于支撑架(15)，悬臂(2)的第二端延伸至限位槽(11)内，限位槽(11)内安装有所述上弹性件(6)和所述下弹性件(7)；

上弹性件(6)的上端连接于限位槽(11)的上部、下端连接于悬臂(2)的第二端的顶面；

下弹性件(7)的下端连接于限位槽(11)的下部、上端连接于悬臂(2)的第二端的底面。

9.根据权利要求1所述的具有恒定加工压力的鞋材加工装置，其特征在于：所述支架(1)的左右两侧分别连接有侧板(12)，左右两侧的侧板(12)分别设置有一限位槽(11)，限位槽(11)竖直设置；

所述悬臂(2)上下滑动安装于支架(1)，且悬臂(2)穿设于支架(1)的两个限位槽(11)中；

悬臂(2)的上方的中部或左右两侧分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置；

悬臂(2)的下方的中部或左右两侧分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置；

磁力平衡装置选用磁铁或电磁铁；

弹力平衡装置选用弹簧、弹性钢丝或弹性片。

10.具有恒定加工压力的鞋材多轴加工机，包括驱动机构，驱动机构至少设置有X轴驱动机构(101)、Y轴驱动机构(102)和Z轴驱动机构(103)，Z轴驱动机构(103)安装有至少一安装架(104)，其特征在于：安装架(104)固定有至少一权利要求1至9之一所述的鞋材加工装置，鞋材加工装置包括支架(1)、悬臂(2)和加工装置(3)，加工装置(3)安装于悬臂(2)的第一端；

悬臂(2)浮动安装于支架(1)，或者悬臂(2)的端部/中部枢接于支架(1)；

悬臂(2)的端部/中部的上下两侧或四周外缘分别安装有至少一磁力平衡装置或弹力平衡装置，用于为悬臂(2)第一端提供一综合柔性作用力；

该综合柔性作用力使加工装置(3)在移动过程中对鞋材保持稳定且基本恒定的加工压力。