CN113229571A - 高效率安全鞋生产流水线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化程度更高的高效率安全鞋生产流水线。这种高效率安全鞋生产流水线包括有环形流水线，所述环形流水线上设有用于放置模具自动楦的移动平台，其特征在于：所述环形流水线的一侧从起点开始依次设有上下楦工作站、钢头安装装置、前帮机、拉毛机械手、喷胶机械手、钢板安装机械手以及搬运机械手。这种高效率安全鞋生产流水线通过设有上下楦工作站、圆盘注塑鞋机以及各种机械手，大大提高了流水线的自动化程度，提高了生产效率，降低了人工成本。

Description

高效率安全鞋生产流水线

技术领域

本发明涉及一种流水线，具体涉及一种高效率安全鞋生产流水线。

背景技术

安全鞋是一种适于工地上穿着的鞋子。安全鞋一般都在鞋子的头部安装钢头，起到防砸作用，而在鞋底内添加钢板，起到防刺穿作用。现有的制鞋流水线呈跑道型，比如名称为一种高效节能的制鞋流水线的发明专利（公告号：CN208030461U），这种高效节能的制鞋流水线依次包括前帮段、贴底段和整理段，所述前帮段包括鞋面输送工作台、第一烘干机和热定型机。这种制鞋流水线相比现流水线可缩小一半的占地空间，可降低生产能耗，降低生产成本。然而目前这种跑道型流水线需要很多人工参与，自动化程度较低，而且安全鞋的制作过程更加繁琐，现有制鞋流水线无法满足安全鞋高效生产要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明创新提供了一种自动化程度更高的高效率安全鞋生产流水线。

这种高效率安全鞋生产流水线包括有环形流水线，所述环形流水线上设有用于放置模具自动楦的移动平台，其特征在于：所述环形流水线的一侧从起点开始依次设有上下楦工作站、钢头安装装置、前帮机、拉毛机械手、喷胶机械手、钢板安装机械手以及搬运机械手，所述钢头安装装置与前帮机之间的环形流水线外罩有第一加热烘箱，所述钢板安装机械手与搬运机械手之间的环形流水线外罩有第二加热烘箱，所述搬运机械手与上下楦工作站之间的环形流水线外罩有冷却装置；所述搬运机械手的一侧设有圆盘注塑鞋机，所述搬运机械手用于圆盘注塑鞋机与环形流水线之间的模具自动楦搬运；所述搬运机械手包括有夹楦机构，所述夹楦机构包括有两个夹楦组件，所述夹楦组件包括有左右两个夹楦头与驱动两个夹楦头作夹持动作的夹楦动力源，所述夹楦头上具有插入模具自动楦上的定位孔的定位凸起。

所述上下楦工作站包括有基座，所述基座上安装有可升降的升降板，所述升降板与驱动升降板升降的升降动力源传动连接，所述升降板上安装有可水平移动的移动座，所述移动座与驱动移动座平移的平移动力源传动连接，所述平移动力源安装在升降板上，所述移动座上安装有第一夹持组件以及驱动第一夹持组件升降的抬高动力源，所述升降板上安装有第二夹持组件，所述第一夹持组件与第二夹持组件前后设置。

所述第一夹持组件包括有两个夹头、第一夹头座以及第一夹持动力源，两个第一夹头交接在第一夹头座上，第一夹持动力源与两个第一夹头传动连接；所述第二夹持组件包括有两个第二夹头、第二夹头座以及第二夹持动力源，两个第二夹头交接在第二夹头座上，第二夹持动力源与两个第二夹头传动连接。

所述第一加热烘箱与第二加热烘箱都包括有加热箱体与暖风机，所述加热箱体罩住环形流水线，所述暖风机分别通过进风管和出风管与加热箱体连接。

所述圆盘注塑鞋机括有圆盘以及驱动圆盘转动的主动力源，所述圆盘上等分安装有若干个鞋底成型机构，所述鞋底成型机构包括有底模以及两个侧模，所述鞋底成型机构的上方安装有上模，所述上模连接在旋转座的一端，所述旋转座的另一端用于放置模具自动楦，所述旋转座可旋转地安装在滑座上，所述滑座可上下滑动地安装在滑轨上，所述滑座与驱动滑座移动的成型动力源传动连接。

所述上模连接有连接件，所述旋转座上安装有机械夹手，所述机械夹手与连接件连接。

所述机械夹手包括有夹头座与两个能夹持的夹头，所述夹头铰接在夹头座上，所述夹头与夹头动力源传动连接。

所述钢头安装装置包括有加固罩与支撑罩，所述支撑罩固定安装，所述加固罩滑动设置在滑轴上，所述加固罩与驱动加固罩在滑轴上的移动的加固动力源传动连接，所述加固罩能与支撑罩能从前后方向夹住模具自动楦。

所述钢板安装机械手上安装有钢板吸取机构，所述钢板吸取机构包括有气缸座、吸嘴罩、吸盘吸嘴、吸嘴座以及吸盘吸嘴动力源；所述气缸座滑动安装在机械手上，所述气缸座与驱动其前后移动的伸缩动力源传动连接，所述吸嘴座的中部可转动地连接在气缸座上，所述吸嘴座的两端均铰接有吸嘴罩，所述吸嘴罩内设有吸盘吸嘴，所述吸盘吸嘴动力源安装在气缸座上，所述吸盘吸嘴动力源与吸盘吸嘴传动连接。

所述钢板安装机械手的一侧放置有钢板台，所述钢板台上安装有钢板托、导轨、滑座以及若干根挡杆，所述钢板托安装在滑座之上，所述滑座滑动设在导轨上，所述滑座与驱动滑座移动的动力源传动连接，所述若干根挡杆围于钢板托四周，并形成容纳钢板的储存空间，所述钢板托倾斜设置，所述储存空间为与钢板托相配合的倾斜空间。

按照发明提供的一种高效率安全鞋生产流水线，通过设有上下楦工作站、圆盘注塑鞋机以及各种机械手，大大提高了流水线的自动化程度，提高了生产效率，降低了人工成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为模具自动楦的结构示意图；

图3为上下楦工作站的结构示意图；

图4为钢头安装装置的俯视图；

图5为加热烘箱的结构示意图；

图6为拉毛机械手的结构示意图；

图7为钢板吸取机构的结构示意图；

图8为钢板台的局部结构示意图；

图9为搬运机械手的结构示意图；

图10为夹楦机构的结构示意图；

图11为圆盘注塑鞋机的单个工位结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，这种高效率安全鞋生产流水线包括有环形流水线1与圆盘注塑鞋机10，环形流水线1主要完成鞋面部分的工作，而圆盘注塑鞋机10主要完成鞋底部分的成型工作，两者联动起来，完成安全鞋的制作。

如图2所示，在环形流水线1上放有用于放置模具自动楦13的移动平台12，鞋帮就套在模具自动楦13上，而移动平台12通过环形流水线1的输送，沿着如图中的顺时针行走，依次完成各个加工步骤；如图1所示，在环形流水线1上从起点开始依次设有上下楦工作站2、钢头安装装置3、前帮机5、拉毛机械手6、喷胶机械手7、钢板安装机械手8以及搬运机械手9，而在钢头安装装置3与前帮机5之间的环形流水线1外罩有第一加热烘箱4A，在钢板安装机械手8与搬运机械手9之间的环形流水线1外罩有第二加热烘箱4B，搬运机械手9与上下楦工作站2之间的环形流水线1外罩有冷却装置11，在搬运机械手9的一侧设有圆盘注塑鞋机10，圆盘注塑鞋机10与环形流水线1之间通过搬运机械手9的搬运实现模具自动楦13的输送。

该高效率安全鞋的工作原理如下：在上下楦工作站2，工作人员将安全鞋鞋面套在模具自动楦13上；通过环形流水线1的输送，模具自动楦13来到钢头安装装置3所在位置，工作人员将钢头安装在鞋面的前部；然后进入到第一加热烘箱4A，第一加热烘箱4A使鞋面稍微软化，方便后面的前帮机5将鞋面前帮束紧，让鞋面的头部更加圆润平滑；从第一加热烘箱4A出来，鞋面就进入前帮机5所在位置，工作人员将模具自动楦放到前帮机5上，前帮机5将鞋面的前帮束紧同时通过喷胶将前帮与底面胶合；接着鞋面来到拉毛机械手6所在工位，拉毛机械手6对鞋面的下边缘进行打磨，让鞋面与之后浇注的鞋底材料接触的更加充分，粘合更加牢固；之后进入喷胶工位，喷胶机械手7将胶水喷到鞋帮鞋面，便于后序钢板安装；然后鞋面进入到第二加热烘箱4B，第二加热烘箱4B能让鞋面定型；从第二加热烘箱4B出来后，鞋面进入到钢板安装机械手8所在工位，钢板安装机械手8将钢板放置到鞋帮底面上，并通过胶水与鞋帮底面胶合；接着鞋面来到搬运机械手9所在位置，搬运机械手9将模具自动楦13搬运到圆盘注塑鞋机10上；鞋面在圆盘注塑鞋机10上完成与鞋底的一体成型工作；然后搬运机械手9将模具自动楦13从圆盘注塑鞋机10上再次搬运到环形流水线1上；制好的鞋就进入到冷却装置11进行冷却定型；最后重新回到上下楦工作站2，工作人员将模具自动楦13上的成品鞋取下。由此完成制鞋流程。

下面具体介绍各个装置的结构与工作原理。

如图3所示，上下楦工作站2包括有基座21，在基座21上安装有可升降的升降板22，升降板22与驱动升降板22升降的升降动力源220传动连接，通过升降动力源220的驱动，升降板22能够实现升级；在升降板22上安装有可水平移动的移动座23，移动座23与驱动移动座23平移的平移动力源230传动连接，通过平移动力源230的驱动，移动座23能够实现水平移动，平移动力源230安装在升降板22上，在移动座23上安装有第一夹持组件24以及驱动第一夹持组件24升降的抬高动力源240，通过抬高动力源240的驱动，第一夹持组件24实现上下升降，另外在升降板22上安装有第二夹持组件25，并且第一夹持组件24与第二夹持组件25前后设置。

当模具自动楦13放置在环形流水线上的移动平台10上后，升降动力源220驱动升降板22往上移动，这样第一夹持组件24与第二夹持组件25一起往上移动，第一夹持组件24夹住模具自动楦13的后端，第二夹持组件25夹住模具自动楦13的前部；接着平移动力源230驱动移动座23往前移动，由于第一夹持组件24安装在移动座23上，因此第一夹持组件24随之往前移动，然后抬高动力源240驱动第一夹持组件24往上移动，这样第一夹持组件24便能夹住着模具自动楦13的后端并抬起（只有第二夹持组件25夹住后，才能通过第一夹持组件24作抬起动作），这样就能套上鞋帮或者取下鞋帮。该工作站能方便人工套上鞋帮或者取下鞋帮，从而提高制鞋效率。

第一夹持组件包括有两个第一夹头、第一夹头座242以及第一夹持动力源，两个第一夹头交接在第一夹头座242上，第一夹持动力源与两个第一夹头传动连接。通过第一夹持动力源的驱动，两个第一夹头夹住模具自动楦13。在第一夹头的上端内壁上具有定位圆头241。当夹住时，第一夹头上的定位圆头241就作用在模具自动楦13的定位槽131内。

第二夹持组件25包括有两个第二夹头、第二夹头座以及第二夹持动力源，两个第二夹头交接在第二夹头座上，第二夹持动力源与两个第二夹头传动连接。通过第二夹持动力源的驱动，两个第二夹头夹住模具自动楦13。 第二夹头的上端具有向内侧延伸的夹持边缘251，第二夹头就通过夹持边缘251夹住模具自动楦13。

而为了使移动座23平稳移动，本发明在升降板22上安装有导轨26，而在移动座23上安装有滑块27，该滑块27滑动设置在导轨26上。当移动座23移动时，就通过滑动在导轨26上移动实现稳定移动。

模具自动楦13套上鞋帮后，就进入到安装钢头的工序。如图4所示，钢头安装装置3包括有加固罩30与支撑罩31，支撑罩31固定安装，加固罩30滑动设置在滑轴32上，加固罩30与驱动加固罩31在滑轴32上的移动的加固动力源传动连接。工作人员将鞋帮的前帮往后扳起，在前帮内衬上碰上胶水，接着将钢头放置在前帮内衬上，让钢头与前帮内衬胶合，然后将鞋帮放置在加固罩30与支撑罩31之间，通过加固动力源的驱动，加固罩30与支撑罩31从前后方向夹住模具自动楦13，加固罩30驱使钢头与前帮内衬完全贴合，这样钢头就安装好位置，最后将鞋帮的前帮扳回。

如图5所示，第一加热烘箱4A包括有加热箱体40与暖风机41，加热箱体40罩住环形流水线1，暖风机41分别通过进风管和出风管与加热箱体40连接。现有的加热烘箱在加热箱体的上部装有加热管，加热管在加热箱体上部产生局部高温，而加热箱体下部温度要相对较低，因此加热箱体会有上下温差的存在，这种结构不利于鞋帮的全面烘干。而本发明采用暖风机41后，加热箱体40内的温度能始终保持均衡，不会存在温度差，对鞋帮的烘干效果更好，烘干后的鞋帮更加伏贴。第二加热烘箱4B的结构与第一加热烘箱4A完全相同，这里不再赘述。

之后进入前帮工位，工作人员将模具自动楦13放到前帮机5上，前帮机5将鞋面的前帮束紧同时通过喷胶将前帮与底面胶合。前帮机为现有技术，这里不再对其进行详细说明。

完成前帮后，进入拉毛工位，如图6所示，拉毛机械手6包括有拉毛头60，拉毛头60沿着鞋帮的下边缘进行滚动，让鞋帮的下边缘更加平整光滑。

喷胶机械手7由机械手与喷胶头构成，喷胶头可将胶水碰到鞋帮底面上。喷胶头为现有技术，这里不再详述。

如图7所示，钢板安装机械手8包括有钢板吸取机构与机械手，钢板吸取机构由气缸座86、吸嘴罩81、吸盘吸嘴、吸嘴座82以及吸盘吸嘴动力源84组成。气缸座86通过滑杆滑动安装在机械手上，气缸座86与驱动其前后移动的伸缩动力源83传动连接（如气缸）。吸嘴座82的中部可转动地连接在气缸座86上，而吸嘴座2的两端均铰接有吸嘴罩81（吸盘吸嘴位于吸嘴罩81内）。吸嘴座2转动的目的是因为钢板通常是倾斜存放在钢板台上（如图8所示），吸嘴座82转动能使左右两个吸嘴罩81压在钢板上；吸嘴罩81转动的目的是因为鞋底钢板表面有一定起伏，吸嘴罩81转动能使吸嘴罩81的底面完全贴在鞋底钢板表面上。通过吸嘴罩81的定位，吸嘴罩81内的吸盘吸嘴能准确吸住钢板表面。工作时，伸缩动力源83推动吸嘴罩81抵住钢板所在位置；吸盘吸嘴动力源84驱动吸盘吸嘴吸在钢板表面上，随后伸缩动力源83驱动气缸座86带着所吸取的钢板缩回，之后机械手带着钢板，帮把钢板放置到鞋帮底面上。

如图8所示，钢板台140上安装有左右两个导轨145，滑座144滑动设置在导轨145上，在滑座144上有钢板托142，钢板就放置在钢板托142上堆叠，由于钢板托142的放置位置要精确（这样钢板安装机械手8才能准确吸取钢板，并将钢板准确及放置在鞋底上），本发明的钢板托142倾斜设置，而在钢板台140的台面上设有围于钢板托142的若干个挡杆143，若干个挡杆143形成容纳钢板的储存空间146，由于钢板托142倾斜，钢板在钢板托142上向倾斜方向微调，直到被挡杆143挡住，而由于储存空间146为与钢板托142相配合的倾斜空间，这样每一片钢板的中心都在一条斜线上（只需钢板台140的台面斜向设置，并将挡杆143相对于台面垂直安装在钢板台140上，同时将钢板托142相对于台面平行安装即可），在重力作用下，钢板自动调整位置，这样钢板就处于一个比较精确的位置，从而便于机械手精确定位与吸取。

鞋帮上放好钢板14后，就需要搬运到圆盘注塑鞋机10上，而搬运工作就是由搬运机械手9完成。

如图9所示，搬运机械手9包括有机械手与夹楦机构90，如图10所示，夹楦机构90包括有两个夹楦组件，夹楦组件包括有左右两个夹楦头900与驱动两个夹楦头作夹持动作的夹楦动力源，夹楦头900上具有插入模具自动楦13上的定位孔130的定位凸起901。搬运机械手9的其中一个夹楦组件夹住环形流水线1上的一个模具自动楦13后，将其搬运到圆盘注塑鞋机10的一个工位上方，此时搬运机械手9的另一个夹楦组件夹住这个工位上的已经完成鞋底成型的模具自动楦，然后搬运机械手9将待浇注的模具自动楦放置到这个工位上，而把已经完成鞋底成型的模具自动楦放置到环形流水线上，之后这个模具自动楦就进入到冷却装置11进行冷却定型，最后重新回到上下楦工作站，工作人员将模具自动楦上的成品鞋取下。

如图1所示，这种圆盘注塑鞋机10括有圆盘以及驱动圆盘转动的主动力源（为电机，未画出），如图11所示，圆盘上等分安装有若干个鞋底成型机构，鞋底成型机构包括有底模100以及两个侧模101，鞋底成型机构的上方安装有上模102，上模102连接在旋转座103的一端，旋转座103的另一端用于放置模具自动楦13（如图2所示），旋转座103可旋转地安装在滑座104上，滑座104可上下滑动地安装在滑轨105上，滑座104与驱动滑座104移动的成型动力源传动连接。

工作时，搬运机械手9将环形流水线上的模具自动楦13搬到旋转座103上，模具自动楦13上的两条连接柱插到旋转座103的两个对应的连接孔106内，两者实现连接；鞋底成型机构在其中一个工位在底模100上注入聚氨酯材料（即鞋底材料），然后转到下一个工位，通过成型动力源的驱动，旋转座103下降，这样旋转座103的上模102与鞋底成型机构形成鞋底的成型，然后旋转座103上升，并旋转，让模具自动楦13朝下，最后旋转座103下移，让模具自动楦13上的鞋帮与下方的鞋底完成连接，由此制成鞋成品。当然，上述的各个动作是在圆盘上的各个工位完成的，当完成鞋成品的制作，鞋成品经一圈来到起点，然后由搬运机械手将这个模具自动楦13从旋转座103上重新搬到环形流水线上，在环形流水线上进入下一工位。

为了实现连接，上模102连接有连接件107，旋转座103上安装有机械夹手108，机械夹手108与连接件107连接。这样机械夹手108通过夹住连接件107就能夹住上模102。当然，机械夹手108包括有夹头座与两个能夹持的夹头，夹头铰接在夹头座上，夹头与夹头动力源传动连接。通过夹头动力源的驱动，两个夹头夹住模具自动楦13。而夹头具有向内侧延伸的夹持部，连接件的两侧具有向外侧延伸的延伸部，夹头的夹持部就夹在延伸部的下方，这样就能防止模具自动楦13掉下。

Claims (10)

1.高效率安全鞋生产流水线，包括有环形流水线，所述环形流水线上设有用于放置模具自动楦的移动平台，其特征在于：所述环形流水线上从起点开始依次设有上下楦工作站、钢头安装装置、前帮机、拉毛机械手、喷胶机械手、钢板安装机械手以及搬运机械手，所述钢头安装装置与前帮机之间的环形流水线外罩有第一加热烘箱，所述钢板安装机械手与搬运机械手之间的环形流水线外罩有第二加热烘箱，所述搬运机械手与上下楦工作站之间的环形流水线外罩有冷却装置；所述搬运机械手的一侧设有圆盘注塑鞋机，所述搬运机械手用于圆盘注塑鞋机与环形流水线之间的模具自动楦搬运；所述搬运机械手包括有夹楦机构，所述夹楦机构包括有两个夹楦组件，所述夹楦组件包括有左右两个夹楦头与驱动两个夹楦头作夹持动作的夹楦动力源，所述夹楦头上具有插入模具自动楦上的定位孔的定位凸起。

2.根据权利要求1所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述上下楦工作站包括有基座，所述基座上安装有可升降的升降板，所述升降板与驱动升降板升降的升降动力源传动连接，所述升降板上安装有可水平移动的移动座，所述移动座与驱动移动座平移的平移动力源传动连接，所述平移动力源安装在升降板上，所述移动座上安装有第一夹持组件以及驱动第一夹持组件升降的抬高动力源，所述升降板上安装有第二夹持组件，所述第一夹持组件与第二夹持组件前后设置。

3.根据权利要求2所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述第一夹持组件包括有两个夹头、第一夹头座以及第一夹持动力源，两个第一夹头交接在第一夹头座上，第一夹持动力源与两个第一夹头传动连接；所述第二夹持组件包括有两个第二夹头、第二夹头座以及第二夹持动力源，两个第二夹头交接在第二夹头座上，第二夹持动力源与两个第二夹头传动连接。

4.根据权利要求1所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述第一加热烘箱与第二加热烘箱都包括有加热箱体与暖风机，所述加热箱体罩住环形流水线，所述暖风机分别通过进风管和出风管与加热箱体连接。

5.根据权利要求1所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述圆盘注塑鞋机括有圆盘以及驱动圆盘转动的主动力源，所述圆盘上等分安装有若干个鞋底成型机构，所述鞋底成型机构包括有底模以及两个侧模，所述鞋底成型机构的上方安装有上模，所述上模连接在旋转座的一端，所述旋转座的另一端用于放置模具自动楦，所述旋转座可旋转地安装在滑座上，所述滑座可上下滑动地安装在滑轨上，所述滑座与驱动滑座移动的成型动力源传动连接。

6.根据权利要求5所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述上模连接有连接件，所述旋转座上安装有机械夹手，所述机械夹手与连接件连接。

7.根据权利要求6所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述机械夹手包括有夹头座与两个能夹持的夹头，所述夹头铰接在夹头座上，所述夹头与夹头动力源传动连接。

8.根据权利要求6所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述钢头安装装置包括有加固罩与支撑罩，所述支撑罩固定安装，所述加固罩滑动设置在滑轴上，所述加固罩与驱动加固罩在滑轴上的移动的加固动力源传动连接，所述加固罩能与支撑罩能从前后方向夹住模具自动楦。

9.根据权利要求1所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述钢板安装机械手上安装有钢板吸取机构，所述钢板吸取机构包括有气缸座、吸嘴罩、吸盘吸嘴、吸嘴座以及吸盘吸嘴动力源；所述气缸座滑动安装在机械手上，所述气缸座与驱动其前后移动的伸缩动力源传动连接，所述吸嘴座的中部可转动地连接在气缸座上，所述吸嘴座的两端均铰接有吸嘴罩，所述吸嘴罩内设有吸盘吸嘴，所述吸盘吸嘴动力源安装在气缸座上，所述吸盘吸嘴动力源与吸盘吸嘴传动连接。

10.根据权利要求9所述的高效率安全鞋生产流水线，其特征在于：所述钢板安装机械手的一侧放置有钢板台，所述钢板台上安装有钢板托、导轨、滑座以及若干根挡杆，所述钢板托安装在滑座之上，所述滑座滑动设在导轨上，所述滑座与驱动滑座移动的动力源传动连接，所述若干根挡杆围于钢板托四周，并形成容纳钢板的储存空间，所述钢板托倾斜设置，所述储存空间为与钢板托相配合的倾斜空间。

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