CN114652055A - 一种鞋中底外侧立面打磨装置及打磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种鞋中底外侧立面打磨装置及打磨方法，打磨装置包括工作台、两对称机构、第一驱动机构、接触头和打磨头，工作台包括可转动的工位和第一编码器，对称机构包括一端可转动的连杆和第二编码器，两连杆的转动中心关于工位的转动中心对称布置，接触头和打磨头分别可转动地设置在两连杆另一端，打磨头和接触头均为圆形且直径基本相同，鞋中底水平放置在工位上。本发明利用对称机构获取鞋中底外侧立面打磨轨迹并打磨，结构简单，易于控制，打磨质量更好且更稳定，效率更高，成本更低。

Description

一种鞋中底外侧立面打磨装置及打磨方法
技术领域
本发明涉及一种鞋中底外侧立面打磨装置及打磨方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对运动鞋的舒适性和保健性提出了更高的需求，由此使得运动鞋的面料、鞋底及其制造技术亟待革新。高端运动鞋鞋底分为大底、中底和内底，其中中底的性能是影响运动鞋、休闲鞋品质和档次的重要因素。然而在目前，我国鞋类制造行业中对于鞋中底的打磨工序大部分还是由人工来完成的。这是由于鞋底形状多样，轨迹复杂，实现自动化打磨难度较高，在目前大部分制鞋产线上都是由工人直接手拿打磨头进行打磨的。而打磨质量的好坏将会直接影响鞋底后续的喷胶与粘合，进而会影响最终整个成品的性能和品质，并且人工打磨的力度和精度都难以控制，这将导致鞋子的整体品质也无法很好的保证。
发明内容
本发明提出一种鞋中底外侧立面打磨装置及打磨方法，利用对称机构获取鞋中底外侧立面打磨轨迹并打磨，结构简单，易于控制，打磨质量更好且更稳定，效率更高，成本更低。
本发明通过以下技术方案实现：
一种鞋中底外侧立面打磨装置，包括工作台、两对称机构、第一驱动机构、接触头和打磨头，工作台包括可转动的工位和第一编码器，对称机构包括一端可转动的连杆和第二编码器，两连杆的转动中心关于工位的转动中心对称布置，接触头和打磨头分别可转动地设置在两连杆另一端，打磨头和接触头均为圆形且直径基本相同，鞋中底水平放置在工位上，工位开始转动后，接触头与鞋中底外侧立面紧密接触，与接触头连接的连杆被鞋中底带动转动，与该连杆对应的第二编码器记录该连杆的旋转角度θ1，第一编码器记录工位转动角度θ0，与另一连杆对应的第二编码器记录该另一连杆的旋转角度θ2，工位转动180°后，θ0-180°对应的θ1值作为θ2的值被传输至对应的第二编码器，第一驱动机构与该连杆连接，并根据该第二编码器所记录的θ2值驱动该另一连杆转动，以带动打磨头转动，工位转动360°后，接触头离开鞋中底外侧立面，工位转动540°后，打磨头停止打磨。
进一步的，所述工作台还包括压紧机构，压紧机构包括控制工位升降的第一气缸、可升降地设置在工位上方且可转动的压杆、与压杆连接以控制其升降的第二气缸，工作时，压杆压紧鞋中底上端，且随鞋中底转动。
进一步的，还包括回转气缸，一所述连杆连接在接触头与回转气缸之间。
进一步的，所述接触头为表面具有摩擦力的圆柱体，所述打磨头为砂轮。
进一步的，所述第一编码器和两第二编码器均为绝对编码器。
进一步的，所述第一驱动机构包括第一伺服电机。
进一步的，当工位转动540°+5°后，打磨头停止打磨。
进一步的，所述工位上设置有用于确定鞋中底是否到达指定位置的感应器。
本发明还通过以下技术方案实现：
基于如上任一所述的打磨装置的鞋中底外侧立面打磨方法，包括如下步骤：
A、接触头和打磨头均位于初始位置，鞋中底达到工位后，接触头在其对应的连杆带动下，由初始位置转动至与鞋中底外侧立面紧密接触的位置；
B、工位开始转动后，接触头与鞋中底外侧立面始终紧密接触，与接触头连接的连杆被鞋中底带动转动，与该连杆对应的第二编码器记录该连杆的旋转角度θ1，第一编码器记录工位转动角度θ0，与另一连杆对应的第二编码器用于记录该另一连杆的旋转角度θ2，在工位转动180°前，打磨头一直位于初始位置；
C、在工位转动180°后，将θ0-180°对应的θ1值作为θ2的值传输至与另一连杆对应的第二编码器，第一驱动机构与该连杆连接，并根据该第二编码器所记录的θ2的值驱动该另一连杆转动，以带动打磨头转动，以对鞋中底外立面进行打磨；
D、工位转动360°后，接触头离开鞋中底外侧立面，回到初始位置；
E、工位转动540°后，打磨头停止打磨，回到初始位置。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明的接触头和打磨头分别可转动地设置在对称布置的两连杆上，鞋中底水平设置在工位上，其随工位转动而转动，当工位开始转动后，接触头与鞋中底外侧立面紧密接触，与接触头连接的连杆则被鞋中底带动转动，该连杆转动的角度被其对应的第二编码器记录，而因两连杆关于工位对称布置，所以该第二编码器所记录的数据即可作为打磨轨迹，工位的转动角度由第一编码器记录，通过建立第一编码器与该第二编码器的对应关系，将该第二编码器所记录的数据传递至另一第二编码器，以实现打磨头对应的连杆按照打磨轨迹转动，进而完成打磨，可见，本发明的打磨装置利用对称机构即可获取鞋中底外侧立面打磨轨迹并打磨，无需高精度的相机和良好的轨迹提取算法，结构简单，易于控制和实现，可以在提取打磨轨迹的同时进行打磨，效率更高，成本更低，且打磨质量仅会被装置的机械结构影响，因此打磨质量更好且更稳定。
2、压紧机构的设置使鞋中底在转动过程中不发生位置的偏移，从而保证打磨轨迹的提取以及打磨的精度。
3、打磨过程中，当工位转动540°+5°后，打磨头停止打磨，能够保证打磨更为充分。
4、与接触头连接的连杆的另一端与回转气缸连接，回转气缸使该连杆能够在工作位和空闲位之间转动，当连杆转动至工作位时，接触头与鞋中底外侧立面紧密接触，且通过设置回转气缸的气压力，能够使该连杆被鞋中底带动转动，且保证在转动过程中，使接触头一直与外侧立面紧密接触，从而确保所获取的打磨轨迹的准确性。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明打磨装置的结构示意图。
图2为本发明打磨装置的接触头采集打磨轨迹的状态示意图。
图3为本发明打磨期间的状态示意图。
图4为本发明打磨方法的流程图。
其中，1、工位；21、连杆；22、连杆；3、接触头；4、打磨头；5、压杆；6、鞋中底；7、支架。
具体实施方式
如图1至图3所示，鞋中底外侧立面打磨装置包括支架7、设置在支架7上的工作台、两对称机构、第一驱动机构、接触头3、打磨头4和工控机。工作台包括用于水平放置鞋中底6的工位1、设置在工位1上以确定鞋中底6是否达到指定位置的感应器、设置在工位1下方且与工位1连接以驱动工位1做360°转动的第二伺服电机、设置在第二伺服电机输出端与工位1之间以记录工位1转动角度θ0的第一编码器和压紧机构，压紧机构包括设置在第二伺服电机下端以控制工位1升降的第一气缸、水平设置在工位1上方的压杆5和竖直设置在支架7上的第二气缸，压杆5一端位于工位1正上方，另一端可转动地设置在第二气缸输出端，第二气缸用于控制压杆5升降，当鞋中底6位于工位1上后，第二气缸控制压杆5下降，使压杆5一端压紧在鞋中底6上端，鞋中底6随工位1转动时，带动压杆5转动，打磨完成后，压杆5上升，松开鞋中底6。其中，第二伺服电机、第一气缸和第一编码器的具体连接结构为现有技术。压杆5可转动地设置在第二气缸输出端的具体结构也为现有技术。支架7具体结构也为现有技术。
对称机构包括一端可转动的连杆和记录连杆转动角度的第二编码器，连杆21和连杆22的转动中心关于工位1的转动中心对称布置，接触头3和打磨头4分别可转动地设置在连杆21和连杆22另一端，打磨头4和接触头3均为圆形且直径基本相同，误差在0.5mm内。对于与接触头3连接的连杆21，其另一端与回转气缸连接，回转气缸使连杆21可以在工作位和空闲位两个位置间转动，未开始工作时，连杆21位于空闲位，当准备开始工作时，回转气缸使连杆21转动至工作位，在该位置，接触头3在回转气缸的气压力下与鞋中底6外侧立面面紧密接触，而通过调节气压力的大小，使其保持在一个较低的值，即可使该连杆21被鞋中底6带动转动，且保证在转动过程中，使接触头3一直与外侧立面紧密接触。与连杆21对应的第二编码器用于记录连杆11的转动角度θ1。其中，该第二编码器的具体布置结构为现有技术。
对于与打磨头4连接的连杆22，其另一端与第一驱动机构连接，该连杆22对应的第二编码器则用于记录连杆22转动的角度θ2，在本实施例中，第一驱动机构为第一伺服电机，该第二编码器的具体布置结构为现有技术。
第一驱动机构、第一编码器、两第二编码器、第一气缸、第二气缸、回转气缸、第二伺服电机和感应器均与工控机连接，具体连接方式均为现有技术。
在本实施例中，接触头3为表面具有摩擦力的圆柱体，打磨头4为砂轮。第一编码器与两第二编码器均为绝对编码器。感应器包括光电传感器或者力传感器，以感应鞋中底6具体位置或者其是否到达工位1。感应器的具体安装结构为现有技术。
如图4所示，基于上述打磨装置的打磨方法包括如下步骤：
A、将需要打磨的鞋中底6放在输送带上，使其跟随输送带到达指定的工位1；感应器感应到鞋中底6达到后，工控机控制第一气缸和第二气缸动作，以使工位1上升、压杆5下降，从而上下压住鞋中底6；鞋中底6未达到指定工位1时，接触头3和打磨头4均位于初始位置，如图1所示，鞋中底6达到工位1后，工控机控制回转电机，使其驱动连杆21由空闲位转动至工作位，接触头3则在连杆21带动下，由初始位置转动至与鞋中底6外侧立面紧密接触的位置；其中，输送带的结构为现有技术。
B、如图2所示，工位1开始转动后，接触头3与鞋中底6外侧立面始终紧密接触，与接触头3连接的连杆21被鞋中底6带动转动，第一编码器和与该连杆21对应的第二编码器分别记录工位1转动角度θ0和该连杆21的旋转角度θ1，所记录的数据均传送至工控机，在工位1转动180°前，打磨头4一直位于初始位置；
C、如图3所示，在工位1转动180°后，工控机将θ0-180°对应的θ1值作为θ2的值传输至与连杆22对应的第二编码器，第一驱动机构与该连杆22连接，工控机根据该第二编码器的值驱动该连杆22转动，以带动打磨头4转动，以对鞋中底6外立面进行打磨；
D、工位1转动360°后，工控机控制回转电机，使连杆21转动至空闲位，使接触头3离开鞋中底6外侧立面，回到初始位置；
E、工位1转动540°后，打磨头4停止打磨，回到初始位置，在本实施例中，为了使打磨更为充分，工位1转动540°+5°后，打磨头4再停止打磨，最后这5°内的打磨轨迹与刚开始打磨时5°内的打磨轨迹相同。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：包括工作台、两对称机构、第一驱动机构、接触头和打磨头，工作台包括可转动的工位和第一编码器，对称机构包括一端可转动的连杆和第二编码器，两连杆的转动中心关于工位的转动中心对称布置，接触头和打磨头分别可转动地设置在两连杆另一端，打磨头和接触头均为圆形且直径基本相同，鞋中底水平放置在工位上，工位开始转动后，接触头与鞋中底外侧立面紧密接触，与接触头连接的连杆被鞋中底带动转动，与该连杆对应的第二编码器记录该连杆的旋转角度θ1，第一编码器记录工位转动角度θ0，与另一连杆对应的第二编码器记录该另一连杆的旋转角度θ2，工位转动180°后，θ0-180°对应的θ1值作为θ2的值被传输至对应的第二编码器，第一驱动机构与该连杆连接，并根据该第二编码器所记录的θ2值驱动该另一连杆转动，以带动打磨头转动，工位转动360°后，接触头离开鞋中底外侧立面，工位转动540°后，打磨头停止打磨。
2.根据权利要求1所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：所述工作台还包括压紧机构，压紧机构包括控制工位升降的第一气缸、可升降地设置在工位上方且可转动的压杆、与压杆连接以控制其升降的第二气缸，工作时，压杆压紧鞋中底上端，且随鞋中底转动。
3.根据权利要求1所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：还包括回转气缸，一所述连杆连接在接触头与回转气缸之间。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：所述接触头为表面具有摩擦力的圆柱体，所述打磨头为砂轮。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：所述第一编码器和两第二编码器均为绝对编码器。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一伺服电机。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：当工位转动540°+5°后，打磨头停止打磨。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种鞋中底外侧立面打磨装置，其特征在于：所述工位上设置有用于确定鞋中底是否到达指定位置的感应器。
9.基于权利要求1－8任一所述的打磨装置的鞋中底外侧立面打磨方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、接触头和打磨头均位于初始位置，鞋中底达到工位后，接触头在其对应的连杆带动下，由初始位置转动至与鞋中底外侧立面紧密接触的位置；
B、工位开始转动后，接触头与鞋中底外侧立面始终紧密接触，与接触头连接的连杆被鞋中底带动转动，与该连杆对应的第二编码器记录该连杆的旋转角度θ1，第一编码器记录工位转动角度θ0，与另一连杆对应的第二编码器用于记录该另一连杆的旋转角度θ2，在工位转动180°前，打磨头一直位于初始位置；
C、在工位转动180°后，将θ0-180°对应的θ1值作为θ2的值传输至与另一连杆对应的第二编码器，第一驱动机构与该连杆连接，并根据该第二编码器所记录的θ2的值驱动该另一连杆转动，以带动打磨头转动，以对鞋中底外立面进行打磨；
D、工位转动360°后，接触头离开鞋中底外侧立面，回到初始位置；
E、工位转动540°后，打磨头停止打磨，回到初始位置。
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