CN109645624B - 一种主跟制鞋专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主跟制鞋专用装置，包括三轴悬臂装置、同步装置、加热装置和输送装置，三轴悬臂装置的Z轴底部设置有固定件，固定件上设置有竖向定位槽和横向定位槽，拾取装置固定在槽中，并可通过紧固在槽的不同位置实现调节；竖向定位槽和横向定位槽对称设置；与真空吸盘连接的气管上设置有气流检测装置用于判断主跟是否抓取成功；同步装置包括承载装置、支撑联接装置、承载装置输送轨道以及同步控制装置；本发明不但可以实现对不同尺寸主跟的稳定拾取，还能够将主跟准确的同步同速放置在运动的加热炉输送装置上，便于后续工序的顺利进行。

Description

一种主跟制鞋专用装置

技术领域

本发明属于制鞋设备领域，具体涉及一种专用于主跟制鞋的装置。

背景技术

制鞋工艺包括胶粘、线缝、粘缝、注射、模压和硫化工艺等，传统的制鞋工序大多是通过人工完成，随着机械自动化的发展，大部分鞋厂和部分作坊采用机器代替部分人工，但是即使采用了环形流水线生产，大部分工序仍然由人工操作，并未改变其劳动密集型产业的性质，其中鞋体各部件的传送稳定性和准确性是制约其发展的关键。

在构成鞋体的各部件当中，主跟是处于鞋后帮帮面和帮里之间的零件，一般使用粘合剂将二者粘合在一起，形成鞋帮后部的整体结构，主跟对于鞋帮具有补强和成型作用，保护踝骨免受伤害。主跟成型之前需要进行加热软化以提高塑性，然而在现有的流水作业中，主跟是成垛码放的，需要依靠人工逐个将其放置在链辊上加热并随后成型，人工放置的速度较慢，且难以保证主跟之间的间距，此外长期高温辐射对于操作工的身体健康会造成不良影响；如果采用如ABB公司等生产的多轴工业机器人，虽然可以实现对各种复杂零件的抓取，但是造价昂贵且卡爪设计复杂，而且当机械手将物料放置在运动中的传送带上时，由于两者的速度差，会使物料产生一定的偏移从而影响后续工序。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种主跟制鞋专用装置，不但可以实现对不同尺寸主跟的稳定拾取，还能够将主跟准确的同步同速放置在运动的加热炉输送装置上，便于后续工序的顺利进行。

为实现上述目的，本发明提供一种主跟制鞋专用装置，包括三轴悬臂装置、同步装置、加热装置和输送装置；所述三轴悬臂装置设置在同步装置的一侧，所述同步装置设置在输送装置的上方，所述输送装置穿过加热装置；所述三轴悬臂装置包括与直角坐标系对应的X轴、Y轴和Z轴运动副以及相应的驱动装置，所述驱动装置可以是伺服电机；所述Z轴运动副的下端固设有固定件，所述固定件上设置有位置可调的多个拾取装置以实现对不同尺寸的主跟的抓取。

作为上述技术方案的一种优选，所述固定件通过螺纹连接的方式与Z轴运动副下端固定连接。所述固定件上设置有竖向定位槽和横向定位槽，定位槽呈细长腰形，所述拾取装置固定在槽中，并可通过紧固在槽的不同位置实现调节。

作为上述技术方案的一种优选，所述竖向定位槽的数量为1个，所述横向定位槽的数量为2个且相对于竖向定位槽为对称设置，三个定位槽中的拾取装置固定位置分别对应于主跟的顶部定位点和两侧定位点。

作为上述技术方案的一种优选，所述固定板的两个横向定位槽的圆弧圆心间距最近为30mm, 最远为150mm,即横向单侧可调节范围为60mm，竖向定位槽的两侧圆弧圆心间距为80mm，由于竖向定位槽的两弧圆心连线相对于横向定位槽的中心线对称，因此无论主跟正反放置，均可对应调节竖向定位槽中拾取装置的位置而实现对主跟的抓取，增强了三轴悬臂的适应性。

作为上述技术方案的一种优选，所述拾取装置为负压吸附装置，更进一步的优选为真空吸盘。负压或真空产生设备在本领域很常见，可单独设置真空泵，也可以直接使用厂房的空压机通过换向实现，在此不做赘述。

作为上述技术方案的一种优选，与真空吸盘连接的气管上设置有气流检测装置，该检测装置通过检测气体流速的大小判断主跟是否吸取上；当抓取失败时由拾取控制装置发送信号实现二次抓取。

作为上述技术方案的一种优选，同步装置包括承载装置、支撑联接装置、承载装置输送轨道以及同步控制装置（图中未示出）。所述承载装置输送轨道与所述输送装置的竖向投影部分重叠，且两者投影重叠的部分在空间平行设置；所述承载装置包括框体、承载驱动、开闭驱动装置、驱动轴、横杆、可调节竖杆和锁定旋钮；所述开闭驱动装置设置在框体上，所述驱动轴与开闭驱动装置的输出轴传动连接，所述驱动轴成对设置，所述驱动轴上设置有多个横杆，每个横杆上设置有一个可调节竖杆，可调节竖杆的位置可以根据主跟的边缘轮廓横向调整定位。

当多个主跟被三轴悬臂装置拾取放置在承载装置以后，同步控制装置发出信号，在承载装置运动到和输送装置在竖向投影部分重叠的位置之前，将其加速到与输送装置同速，并保持匀速运动，承载装置运动到输送装置上方时，同步控制装置发送打开信号给开闭驱动装置，开闭驱动装置使成对设置的驱动轴旋转九十度向下打开，则承载于其上的主跟被释放，靠重力下落到输送装置上，由于速度一致，且承载装置距离输送装置垂直距离很近，多个主跟下落到输送装置上，而其相互之间的相对位置仅发生微小变化，不会影响后续工序。

作为上述技术方案的一种优选，所述可调节竖杆可以在横杆上滑动并通过锁定旋钮固定。

作为上述技术方案的一种优选，所述驱动轴数量为5对。

作为上述技术方案的一种优选，每个所述驱动轴上设置横杆的数量为3个，分别对应于主跟的中间和两侧。

作为上述技术方案的一种优选，所述开闭驱动装置为伺服电机、步进电机或气动开关。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明设计的是专用于主跟制鞋的三轴悬臂装置，实现了对主跟的自动拾取，相对于人工放置主跟的效率和准确度均大大提高，同时避免了工作时人与加热装置的接触；针对主跟质轻且薄的特点设置了多个拾取装置，多个拾取装置相对于单个拾取装置的稳定性更强，且通过将多个拾取装置相对于固定件的位置设置为可调，增强了其适应性和通用性，针对童鞋、男鞋和女鞋以及长短等不同类型的主跟，可以根据具体的形状尺寸调节拾取装置的位置而不必更换整个拾取装置。

（2）本发明三轴悬臂的固定件通过设置竖向和横向定位槽从而实现对拾取装置位置的调节，简单可靠；三个拾取装置分别位于竖向定位槽和两个横向定位槽中，且分别与主跟的三个定位点对应，在抓取时形成稳定的三角形，比单一的拾取装置抓取效果更好，稳定不易脱落。

（3）本发明在横向定位槽的数量为2个且相对于竖向定位槽为对称设置的情况下，将竖向定位槽的两弧圆心连线相对于横向定位槽的中心线对称，则无论主跟正反放置，均可对应调节竖向定位槽中拾取装置的位置而实现对主跟的抓取，增强了三轴悬臂的适应性。

（4）本发明定位槽的尺寸是专门根据主跟尺寸设计的，固定板的两个横向定位槽的圆弧圆心间距最近为30mm, 最远为150mm,即横向单侧可调节范围均为60mm，竖向定位槽的两侧圆弧间距为80mm，即相对于横向定位槽两侧的可调范围均为40mm，可以适应童鞋、成人鞋，长中短三类主跟的大小，实现稳定抓取。

（5）本发明设有气流检测装置，由于开启负压吸取时（尚未吸取到主跟时）的空气流速远大于拾取装置吸取到主跟时的空气流速，通过检测气流可以判断主跟是否吸附上，该检测装置设置在与真空吸盘连接的气管上，能够第一时间检测主跟是否拾取成功，并通过控制器采取相应的动作，继续运动或者重新拾取，相对于将检测装置（如接触传感器等）设置在承载装置上反应速度更快，更及时、准确。

（6）本发明包括同步装置，同步装置控制器可以将承载有多个主跟的承载装置加速到与输送装置同步，从而实现同步同速传递，主跟下落到输送装置之后仍然保持其在承载装置中的相对位置，即多个主跟之间的相对位置几乎不发生变化，便于后续工序的执行，不需要再增加复杂的检测纠偏装置。成对设置的驱动轴可旋转的连接在框体上，采用伺服电机或者步进电机控制其旋转角度可以实现同步打开。由于设置了同步装置，拾取装置不必直接和高温的输送装置接触因此可以延长使用寿命，避免了吸盘等橡胶元件的老化。

（7）本发明在横杆上设置可调节竖杆，专用于对承载装置中的主跟外边缘限位，在同步同速的过程中避免了主跟的偏移，使得传输精准；同时竖杆的位置相对于横杆可调，则可以根据主跟的尺寸进行调节，可以适应童鞋、成人鞋，长中短三类主跟的大小，适应性和通用性均得到有效提高。

附图说明

图1是本发明鞋体主跟结构示意图；

图2是本发明的三轴悬臂结构整体示意图；

图3是本发明的三轴悬臂结构主视图和俯视图；

图4是本发明的拾取装置固定件结构示意图；

图5是本发明的同步装置整体布置示意图；

图6是本发明的承载装置结构示意图；

图7是本发明的载物台局部剖面示意图；

附图标识：

1、主跟；11、顶部定位点；12、两侧定位点；2、三轴悬臂；21、X轴；22、Y轴；23、Z轴；231、固定件、2311螺纹孔；2312、竖向定位槽；2313横向定位槽；232、拾取装置；3、加热装置；4、输送装置；5、承载装置；51、开闭驱动装置；52、驱动轴；53、横杆；54、可调节竖杆；55、锁定旋钮；6、支撑联接装置；7、承载装置输送轨道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明，通过下面参照附图对本发明实施例的详细描述，本发明的上述和其他特点和优点将会变得更清楚。

图1所示为鞋体主跟结构示意图，为了稳定的拾取主跟1，本发明根据主跟的形状设置了三个定位点，分别为位于上侧的顶部定位点11和位于两侧对称设置的两侧定位点12。

本发明的主跟制鞋专用装置，包括三轴悬臂装置2、同步装置、加热装置3和输送装置4；三轴悬臂装置2设置在同步装置的一侧，同步装置设置在输送装置4的上方，所述输送装置4穿过加热装置3；所述三轴悬臂装置2如图2-3所示，包括与直角坐标系对应的X轴21、Y轴22和Z轴23运动副以及相应的伺服电机作为驱动；所述Z轴23运动副的下端通过螺纹固定连接有固定件231，所述固定件231上设置有位置可调的3个拾取装置232以实现对不同尺寸的主跟的抓取。

固定件231的结构如图4所示，固定件231上设置有竖向定位槽2312和横向定位槽2313，定位槽呈细长腰形，所述拾取装置232固定在槽中，并可通过紧固在槽的不同位置实现调节，图1中所示的为成人中型主跟，对应的图4的横向定位槽2313中的两个拾取装置的中心间距为80mm，竖向定位槽中的拾取装置距离横向定位槽中心线的垂直距离为20mm。两个横向定位槽的圆弧圆心间距最近为30mm, 最远为150mm,即横向单侧可调节范围为60mm，竖向定位槽的两侧圆弧圆心间距为80mm。

本实施例中的拾取装置为真空吸盘，也可以采用其他的负压吸附装置。该检测装置通过检测气体流速的大小判断主跟是否吸真空吸盘连接的气管上设置有气流检测取上；当抓取失败时由拾取控制装置发送信号实现二次抓取。

如图5-6所示，本实施例中的输送装置4具体为链辊输送机，同步装置包括承载装置5、支撑联接装置6、承载装置输送轨道7以及同步控制装置（图5中未示出），图中的输送装置和承载装置输送轨道7的输送方向均为向左输送，承载装置输送轨道7与链辊输送机的输送链在竖向投影部分重叠，且两者投影重叠的部分在空间平行设置；所述承载装置5包括框体51、承载驱动、开闭驱动装置52、驱动轴53、横杆54、可调节竖杆55和锁定旋钮56；所述开闭驱动装置52设置在框体51上，驱动轴53与开闭驱动装置52的输出轴传动连接，所述驱动轴53成对设置，所述驱动轴53上设置有多个横杆54，每个横杆54上设置有一个可调节竖杆55，可调节竖杆55的位置可以根据主跟的边缘轮廓横向调整定位，本实施例中的中间竖杆55设置在主跟的顶部，下端三角豁口处，主跟两侧的前后也分别设置一个定位竖杆55。本实施例中承载装置下端距离链辊带的距离设为10~20mm，每个承载装置上放置5个主跟，即驱动轴数量为5对，可调节竖杆55可以在横杆上滑动并通过锁定旋钮56固定。开闭驱动装置52为伺服电机、步进电机或气动开关。

该同步装置的工作原理是：当5个主跟被三轴悬臂装置2拾取放置在承载装置5以后，同步控制装置发出信号给承载驱动，在承载装置5运动到和输送装置4在竖向投影部分重叠的位置之前，将其加速到与输送装置同速，并保持匀速运动，承载装置5运动到输送装置上方时，同步控制装置发送打开信号给开闭驱动装置52，开闭驱动装置52使成对设置的驱动轴53旋转90°向下打开（如图7所示），则承载于其上的主跟被释放，靠重力下落到输送装置上，由于平面输送速度一致，且承载装置距离输送装置垂直距离很近，多个主跟下落到输送装置上，且其相互之间的相对位置仅发生微小变化，不会影响后续工序。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：包括三轴悬臂装置、同步装置、加热装置和输送装置；所述三轴悬臂装置设置在同步装置的一侧，所述同步装置设置在输送装置的上方，所述输送装置穿过加热装置；所述三轴悬臂装置包括与直角坐标系对应的X轴、Y轴和Z轴运动副以及相应的驱动装置，所述Z轴运动副的下端固设有固定件，所述固定件上设置有位置可调的多个拾取装置以实现对不同尺寸的主跟的抓取；

所述同步装置包括承载装置、支撑联接装置、承载装置输送轨道以及同步控制装置；所述承载装置输送轨道与所述输送装置在竖向的投影部分重叠，且两者投影重叠的部分在空间平行设置；所述承载装置包括框体、承载驱动、开闭驱动装置、驱动轴、横杆、可调节竖杆和锁定旋钮；所述开闭驱动装置设置在框体上，所述驱动轴与开闭驱动装置的输出轴传动连接，所述驱动轴成对设置，所述驱动轴上设置有多个横杆，每个横杆上设置有一个可调节竖杆，可调节竖杆的位置可以根据主跟的边缘轮廓横向调整定位。

2.根据权利要求1所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：固定件通过螺纹连接的方式与Z轴运动副下端固定连接；所述固定件上设置有竖向定位槽和横向定位槽，定位槽呈细长腰形，所述拾取装置固定在槽中。

3.根据权利要求2所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述竖向定位槽的数量为1个，所述横向定位槽的数量为2个且相对于竖向定位槽为对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述固定板的两个横向定位槽的圆弧圆心间距最近为30mm, 最远为150mm，竖向定位槽的两侧圆弧圆心间距为80mm。

5.根据权利要求4所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述拾取装置为负压吸附装置。

6.根据权利要求5所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述负压吸附装置为真空吸盘，与真空吸盘连接的气管上设置有气流检测装置。

7.根据权利要求1所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述可调节竖杆可以在横杆上滑动并通过锁定旋钮固定。

8.根据权利要求7所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述驱动轴数量为5对，每个所述驱动轴上设置横杆的数量为3个，分别对应于主跟的中间和两侧。

9.根据权利要求8所述的一种主跟制鞋专用装置，其特征在于：所述开闭驱动装置为伺服电机、步进电机或气动开关。