CN108620648A - 鞋楦预加工专用设备及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括机体、设在机体上可竖直升降运动的机架和设在机体内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件，所述机架的下面设有鞋楦筒口加工组件和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的刀具；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库，所述刀库上可拆连接有多种刀具。本发明鞋楦预加工设备的优点：1、机构简单、碎屑易排出；2、工作稳定性高；3、适用于各种复杂工艺的制鞋流水线用的鞋楦；4、可竖直升降的刀库可提高加工效率、省刀功，大大减小了空程。5.集成多台机器的功能，在提高产能与精确度的同时，大大减少生产所需的空间。

Description

鞋楦预加工专用设备及其加工方法

技术领域：

本发明涉及一种鞋楦预加工专用设备及其加工方法。

背景技术：

鞋楦是鞋的母体。是鞋的成型模具。鞋楦不仅决定鞋造型和式样，更决定着鞋是否合脚，能否起到保护脚的作用。因此，鞋楦设计必须以脚型为基础，但又不能与脚型一样，因为脚在静止和运动状态下，其形状、尺寸、应力等都有变化，加上鞋的品种、式样、加工工艺，原辅材料性能，穿着环境和条件也不同，鞋楦的造型和各部位尺寸不可能与脚型完全一样。鞋楦有木、塑料和金属3种。

工业4.0在德国的兴起，一种以机械手为主要特征的制鞋流水线在全世界范围内慢慢推广普及开来。这种流水线对鞋楦加工的标准性，精度与重复性的要求是有史以来最为空前的。 目前的市面上的鞋楦加工，由于设备机器及其加工工艺的落后，使的鞋楦加工误差较大，特别是加工过程的多次定位，使得加工成品不尽相同，从而造成同一款的鞋子制造的鞋型也会有所偏差，更无法满足自动化流水线对鞋楦的技术要求；而部分一次性加工设备存在换刀行程大，安装铣刀和铣刀柄的机架在换刀时需要经历长行程，换刀效率低，较大重量的机架大行程运动也给设备带来更多耗能。即使使用好几台设备也无法加工完成合格的产品。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种鞋楦预加工设备和加工方法，该鞋楦预加工设备结构简单紧凑、设计合理，有利于实现鞋楦多种加工要求的同时，提高换刀效率。

本发明鞋楦预加工设备，其特征在于：包括机体、设在机体上可竖直升降运动的机架和设在机体内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件，所述机架的下面设有鞋楦筒口加工组件和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的刀具；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库，所述刀库上可拆连接有多种刀具。

进一步的，上述定位件包括设在鞋楦毛坯下方可带动鞋楦毛坯转动的可旋转定位座和设在鞋楦毛坯上方以压紧鞋楦毛坯的可升降压块，所述可旋转定位座上部设有两顶尖以用于定位鞋楦毛坯。

进一步的，上述鞋楦毛坯粗加工组件包括设在机架上的第一横向导轨和设在第一横向导轨上横向滑移的第一滑动板，所述第一滑动板上设有切削电机和由切削电机通过皮带带动转动的第一旋转刀盘，所述第一旋转刀盘的转轴轴线与鞋楦毛坯的旋转轴线形成固定夹角。

进一步的，上述机架下面设有的鞋楦筒口加工组件包括设在机架上的第二横向导轨和设在第二横向导轨上横向滑移的第二滑动板，所述第二滑动板上设有纵向导轨和设在纵向导轨上纵向滑移的纵向滑动板，所述纵向滑动板上铰接有可调节摆转框架，所述可调节摆转框架上设有的可自动换刀的主轴电机驱动的第二旋转铣刀刀座，所述第二旋转铣刀刀座上可拆安装有刀柄和刀具。

进一步的，上述可调节摆转框架的两端铰接在纵向滑动板上，在纵向滑动板上设有一滑道和设在滑道上的滑块，所述滑块铰接一推杆的一端，所述推杆的另一端铰接在位于可调节摆转框架后端面的拐片上，所述滑块由一电机驱动的丝杆及滑块上的螺孔配合形成螺母丝杆机构驱动滑动。

进一步的，上述可竖直升降的刀库为一矩形板，所述矩形板上穿设有多个用于可拆安装刀具刀柄的通槽，所述矩形板由设有其侧部的升降液压杆驱动升降。

进一步的，上述机体上设有多组鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有多组与定位件相对应的第一旋转刀盘，以对多组鞋楦毛坯进行粗加工，所述机架的下面仅设有一个鞋楦加工组件和可拆连接在该鞋楦加工组件上的铣刀。

本发明鞋楦预加工专用设备的工作方法，其特征在于：所述鞋楦预加工设备包括机体、设在机体上可竖直升降运动的机架和设在机体内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件，所述机架的下面设有鞋楦加工组件和可拆连接在该鞋楦加工组件上的刀具；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库，所述刀库上可拆连接有多种刀具；将鞋楦毛坯在鞋楦预加工设备的机台上由定位件一次装夹定位，同时由鞋楦毛坯粗加工组件进行鞋楦粗坯的粗切削加工，然后由鞋楦各种加工的加工组件采用不同的刀具对鞋楦进行不同加工，在需要更换刀具进行不同加工时，将位于高位的可竖直升降刀库下降，调整鞋楦复杂加工的加工组件的位置，将旧铣刀换下，而调整鞋楦筒口加工组件的位置并换上新铣刀。

本发明鞋楦预加工设备的优点：1、机构简单、碎屑易排出；2、工作稳定性高；3、适用于各种复杂工艺的制鞋流水线用的的鞋楦；4、可竖直升降的刀库可提高加工效率、省刀功，大大减小了空程。5.集成多台机器的功能，在提高产能与精确度的同时，大大减少生产所需的空间。

附图说明：

图1是鞋楦毛坯的构造示意图（其中虚线为本发明拟加工后的形状）；

图2是鞋楦毛坯经本发明预加工设备加工后的构造示意图（其中虚线为精加工后的形状）；

图3是鞋楦筒口位置的俯视图；

图4是图2的左视图；

图5是本发明鞋楦预加工设备A的构造示意图；

图6是图5的局部构造示意图；

图7是图5的局部构造示意图；

图8是本发明装置进行鞋楦毛坯粗加工时的构造示意图；

图9是本发明装置加工鞋楦筒口燕尾槽时的构造示意图；

图10是本发明刀库的构造示意图；

图11是本发明鞋楦预加工设备A和精加工机B的布局图；

图12是本发明精加工机B的构造示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

本发明鞋楦预加工设备A包括机体1、设在机体1上可竖直升降运动的机架2和设在机体2内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件3，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件4，所述机架的下面设有鞋楦筒口加工组件5和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的刀具11（可以是铣槽、铣孔等铣刀或钻孔等刀具）；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库12，所述刀库上可拆连接有多种刀具13（可以是铣槽、铣孔等铣刀或钻孔等刀具）。可竖直升降的刀库12可由升降油缸121驱动升降。

该刀库12上的刀具可对鞋楦筒口或鞋楦各表面进行各种复杂的加工，实现鞋楦不同的加工需求。

进一步的，上述定位件3包括设在鞋楦毛坯下方可带动鞋楦毛坯转动的可旋转定位座301和设在鞋楦毛坯上方以压紧鞋楦毛坯的可升降压块302，所述可旋转定位座上部设有两顶尖303以用于定位鞋楦毛坯。在工作时，可旋转定位座301通过设于其下方的电机驱动转动。顶尖303呈扁状梯形，使定位更加可靠稳定。

进一步的，上述鞋楦毛坯粗加工组件4包括设在机架2上的第一横向导轨401和设在第一横向导轨上横向滑移的第一滑动板402，所述第一滑动板上设有切削电机403和由切削电机通过皮带带动转动的第一旋转刀盘404，所述第一旋转刀盘的转轴轴线405与鞋楦毛坯的旋转轴线6形成固定夹角。该设计有利于避免干涉，工作时，鞋楦在定位件的作用下转动，机架2上的第一滑动板402在电机及丝杆螺母机构作用下实现其横向移动，实现横向位移，第一旋转刀盘404在切削电机的作用下，使其高速转动，在第一滑动板402横向的作用下，从而切削鞋楦毛坯一周圈的表面，随着机架2的升降，实现鞋楦毛坯整个的切削。

进一步的，上述机架下面设有的鞋楦筒口加工组件5包括设在机架上的第二横向导轨501和设在第二横向导轨上横向滑移的第二滑动板502，所述第二滑动板上设有纵向导轨503和设在纵向导轨上纵向滑移的纵向滑动板504，所述纵向滑动板上铰接有可调节摆转框架505，所述可调节摆转框架上设有减速电机506和由减速电机驱动转动的第二旋转铣刀刀座，所述第二旋转铣刀刀座上可拆安装有铣刀柄和铣刀11。该第二旋转铣刀刀座上的可拆安装有铣刀柄和铣刀11可根据需要进行加工鞋楦筒口定位用燕尾槽，或定位孔等等，该铣刀柄即为通用标准刀柄，其用于固定安装不同的铣刀，铣刀柄与刀座配合可拆连接在第二旋转铣刀刀座507上。

进一步的，上述可竖直升降的刀库12为一矩形板，所述矩形板上穿设有多个用于可拆安装铣刀刀柄的通槽14，所述矩形板由设有其两侧部的升降液压杆驱动升降。 通槽14也是标准通用设计，其与刀柄对配实现多把刀的安装。

进一步的，上述机体上设有多组鞋楦毛坯的定位件3，所述机架的上面设有多组与定位件3相对应的第一旋转刀盘404，以对多组鞋楦毛坯进行粗加工，所述机架的下面仅设有一个鞋楦筒口加工组件5和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的铣刀11。

进一步的，上述可调节摆转框架505的两端铰接在纵向滑动板504上，在纵向滑动板上设有一滑道和设在滑道上的滑块508，所述滑块铰接一推杆509的一端，所述推杆509的另一端铰接在位于可调节摆转框架后端面的拐片510上，所述滑块508由一电机驱动的丝杆511及滑块上的螺孔配合形成螺母丝杆机构驱动滑动。

进一步的，为了设计合理，使驱动稳定可靠，上述拐片510由紧贴在可调节摆转框架背面的贴片段514和拐段513构成，所述拐段513的面与推杆的轴线相互垂直。

以加工鞋楦筒口燕尾槽为例，粗加工工作时，根据鞋楦筒口斜面W相对的倾斜度Y，预先驱动电机515，使丝杆511驱动滑块508移动，从而通过推杆509推动拐片510和可调节摆转框架505转动一定角度，使第二旋转铣刀刀库507旋转轴线C垂直于鞋楦筒口斜面W，确保后续第二旋转铣刀刀库507和铣刀11所加工的鞋楦筒口燕尾槽符合该款式的鞋楦筒口平面的角度。接着启动减速电机506，使第二旋转铣刀刀库507沿着切削燕尾槽的轨迹进行切削。

切削鞋楦筒口燕尾槽等定位位置的刀路轨迹，第一步，第二旋转铣刀刀库507先铣削鞋楦筒口斜面W，接着退刀，第二步，进一步进刀到燕尾槽8的深度，开始沿着燕尾槽的形状切削，切削后回到鞋楦筒口平面切深，以在燕尾槽表面有一个长度方向的限位块9，至此，用于后续精加工鞋楦用的定位部件（燕尾槽8和限位块9）都加工完成。

本发明鞋楦预加工设备的工作方法，所述鞋楦预加工设备包括机体、设在机体上可竖直升降运动的机架和设在机体内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件，所述机架的下面设有鞋楦筒口加工组件和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的铣刀；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库，所述刀库上可拆连接有多把铣刀；将鞋楦毛坯在鞋楦预加工设备的机台上由定位件一次装夹定位，同时由鞋楦毛坯粗加工组件进行鞋楦粗坯的粗切削加工，然后由鞋楦筒口加工组件采用不同的铣刀对鞋楦筒口进行不同加工，在需要更换铣刀进行不同加工时，将位于高位的可竖直升降刀库下降，调整鞋楦筒口加工组件的位置，将旧铣刀换下，而调整鞋楦筒口加工组件的位置并换上新铣刀。

本发明鞋楦预加工设备的优点：1、机构简单、碎屑易排出；2、工作稳定性高；3、适用于各种复杂工艺的制鞋流水线用的的鞋楦；4、可竖直升降的刀库可提高加工效率、省刀功，大大减小了空程。5.集成多台机器的功能，在提高产能与精确度的同时，大大减少生产所需的空间。

为了实现鞋楦预加工后可进行精加工，所述机体1内设有鞋楦精加工机B，所述鞋楦精加工机B包括用于定位鞋楦粗坯的卡爪B1和鞋楦粗坯精加工组件B2。

鞋楦粗坯精加工组件B2可以采用鞋楦筒口加工组件5进行加工。

进一步的，为了设计合理，上述卡爪连接在机台的精加工旋转轴B3上，所述鞋楦粗坯精加工组件包括精加工电机B4和由精加工电机驱动转动的精加工旋转刀盘B5，所述精加工旋转刀盘B5在径向上设有四个缺口，在缺口上安装四个酒杯刀片（即锥台形刀，锥台形刀大径端为加工位置的刀部），该酒杯刀片为精铣刀。

为了装夹经过粗加工的鞋楦7，上述卡爪B1包括两夹片B101和设在两夹片下部的燕尾槽B102，所述燕尾槽由两夹片左右拼合构成，位于两夹片的燕尾槽上方设有切缝槽B103，该切缝槽B103使两夹片的中下部具有一定间距，在两侧受到挤压时靠近，从而可夹紧鞋楦筒口的燕尾槽，所述两夹片上部连接在一螺杆B104的一端，所述螺杆B104穿设在套置于两夹片外围的本体B105上，所述螺杆的另一端连接在电机B106的输出轴上，所述两夹片下部外侧设有斜面B107，所述斜面内设有凹槽，所述凹槽内放置有滚动轴B108，滚动轴B108铰接在凹槽内，使滚动轴B108可自由转动，滚动轴略微凸起于斜面，所述本体的下部设有与斜面配合的内楔面B109，该滚动轴的增加使得斜面B107与内楔面B109之间的面摩擦，改变为线摩擦，减少了摩擦力，使动作夹紧动作更加稳定可靠、有效率。

上述第一旋转刀盘的转速为1300转每秒，上述第一旋转刀盘的一次横向进刀量为8毫米，竖直升降的速度为0.25米每分钟；上述第二旋转刀盘的转速为1600转每秒，上述第二旋转刀盘的一次进刀量为燕尾槽的高度，沿燕尾槽轨迹行进的速度为0.22米每分钟。燕尾槽的入端部加工成尖状10，以利后续精加工过程插入定位件中。

所述第一旋转刀盘在径向上设有四个缺口，在缺口上安装四个酒杯刀片（即锥台形刀，锥台形刀大径端为加工位置的刀部）。第二旋转刀盘上设有四个一个尖角为60度的菱形刀片，每个菱形刀片尖角的两个菱形边分别铣削鞋楦筒口表面和燕尾槽，在该两个菱形边磨损后，可拆卸后使用菱形刀片另外一个尖角的两个边作为切削边进行加工。

精加工工作前，可升降压块302抬升，先将经过粗加工的鞋楦从可旋转定位座301取下，并将鞋楦拿到旁侧精加工工位上，将已加工好的筒口燕尾槽8卡入卡爪B1的燕尾槽B102，启动电机，使两夹片在螺杆B104作用下上升，两夹片即相对本体B105上升，而两夹片受其下部外侧的斜面B107在本体下部内楔面B109的作用下内收，使由两夹片构成的燕尾槽B102卡紧粗坯筒口的燕尾槽8，该种定位稳定可靠，且由于设有滚动轴B108，使斜面B107和内楔面B109的磨损更小，使用寿命更长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种鞋楦预加工专用设备，其特征在于：包括机体、设在机体上可竖直升降运动的机架和设在机体内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件，所述机架的下面设有鞋楦筒口加工组件和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的刀具；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库，所述刀库上可拆连接有多种刀具。

2.根据权利要求1所述的鞋楦预加工专用设备，其特征在于：所述定位件包括设在鞋楦毛坯下方可带动鞋楦毛坯转动的可旋转定位座和设在鞋楦毛坯上方以压紧鞋楦毛坯的可升降压块，所述可旋转定位座上部设有两顶尖以用于定位鞋楦毛坯。

3.根据权利要求1所述的鞋楦预加工专用设备，其特征在于：所述鞋楦毛坯粗加工组件包括设在机架上的第一横向导轨和设在第一横向导轨上横向滑移的第一滑动板，所述第一滑动板上设有切削电机和由切削电机通过皮带带动转动的第一旋转刀盘，所述第一旋转刀盘的转轴轴线与鞋楦毛坯的旋转轴线形成固定的角度。

4.根据权利要求1所述的鞋楦预加工专用设备，其特征在于：所述机架下面设有的鞋楦加工组件包括设在机架上的第二横向导轨和设在第二横向导轨上横向滑移的第二滑动板，所述第二滑动板上设有纵向导轨和设在纵向导轨上纵向滑移的纵向滑动板，所述纵向滑动板上铰接有可调节摆转框架，所述可调节摆转框架上设有可自动换刀的电机驱动转动的第二旋转铣刀刀座，所述第二旋转铣刀刀座上可拆安装有刀柄和刀具。

5.根据权利要求4所述的鞋楦预加工专用设备，其特征在于：所述可调节摆转框架的两端铰接在纵向滑动板上，在纵向滑动板上设有一滑道和设在滑道上的滑块，所述滑块铰接一推杆的一端，所述推杆的另一端铰接在位于可调节摆转框架后端面的拐片上，所述滑块由一电机驱动的丝杆及滑块上的螺孔配合形成螺母丝杆机构驱动滑动。

6.根据权利要求1所述的鞋楦预加工专用设备，其特征在于：所述可竖直升降的刀库为一矩形板，所述矩形板上穿设有多个用于可拆安装刀柄的通槽，所述矩形板由设有其侧部的升降液压或气压杆驱动升降。

7.根据权利要求1所述的鞋楦预加工专用设备，其特征在于：所述机体上设有多组鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有多组与定位件相对应的第一旋转刀盘，以对多组鞋楦毛坯进行粗加工，所述机架的下面仅设有一个鞋楦各种加工的加工组件和可拆连接在该鞋楦各种复杂加工的加工组件上的刀具。

8.一种鞋楦预加工专用设备的工作方法，其特征在于：所述鞋楦预加工设备包括机体、设在机体上可竖直升降运动的机架和设在机体内且位于机架旁侧用于定位竖向设置的鞋楦毛坯的定位件，所述机架的上面设有鞋楦毛坯粗加工组件，所述机架的下面设有鞋楦筒口加工组件和可拆连接在该鞋楦筒口加工组件上的刀具；所述机架与定位件之间设有可竖直升降的刀库，所述刀库上可拆连接有多种刀具；将鞋楦毛坯在鞋楦预加工设备的机台上由定位件一次装夹定位，同时由鞋楦毛坯粗加工组件进行鞋楦粗坯的粗切削加工，然后由鞋楦加工组件采用不同的刀具对鞋楦筒口进行不同加工，在需要更换刀具进行不同加工时，将位于高位的可竖直升降刀库下降，调整鞋楦筒口加工组件的位置，将旧刀具换下，而调整鞋楦筒口加工组件的位置并换上新刀具。