CN204015320U - 制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备 - Google Patents

Abstract

制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，包括传送带、驱动组件、吊装机械手机构以及用于协同控制所述驱动组件和吊装机械手机构的控制器，吊装机械手机构包括六自由度机械手、横移控制机构以及安装于该六自由度机械手手臂上的至少一个喷枪，横移控制机构包括固定架、安装于固定架上的导向总成、以其底面与六自由度机械手的底座进行吊装连接的移动台以及传动总成，移动台装设于所述导向总成上并在传动总成的带动下进行水平横移。本实用新型可以实现进行多个工位的切换，可节省至少一个六自由度机械手，而且通过伺服电机来进行控制也能够保证移位的准确性，因此设置多工位机械手设备可以在保证生产自动化控制精确的基础上尽可能地减少设备成本。

Description

制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备

技术领域

本实用新型涉及鞋类生产中的专用机械手，尤其是指一种制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能并且主要用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

喷胶工艺是制鞋过程中用工较多、耗时较多的工序。喷胶的质量的好坏决定了鞋面同鞋底的粘合牢固程度，进而影响到鞋类的使用性能和品质。就目前而言，现有鞋底喷胶一般是靠人工操作，这种人工操作方式生产效率低下、质量不稳定，人工成本高。而且，制鞋用的胶粘剂含有有毒成分，工人长时间接触该胶粘剂会对操作工人的身体产生极大危害。因此将机械手应用到鞋类生产中可以起到克服人工喷胶对人体健康的诸多危害，并且同时取代人工作业、提高生产效率。但是鉴于国内鞋业机械对于机械手的应用较为少见，大多应用只能停留在初步的设想，并没有出现明确能够产业化实施的技术方案。

有鉴于此，本申请人于2013年10月30日向国家知识产权局提交了一份实用新型专利申请（申请号：201320673417.5，授权公告号：CN 203523957U），该项专利中记载了一项关于机械手应用在鞋类喷胶领域中的方案，该方案涉及一种自动化的鞋底喷胶设备，包括机架、喷胶台、机械臂、喷胶枪和控制器。机械臂包括支撑座、第一转轴座、大臂座、第二转轴座和小臂座，支撑座内装设有可控制第一转轴座转动的第一电机，第一转轴座内装设有可控制大臂座转动的第二电机，大臂座内装设有可控制第二转轴座转动的第三电机，第二转轴座装设有可控制小臂座旋转的第四电机。小臂座的头部装设有旋转杆、第五电机，第五电机可控制旋转杆旋转，旋转杆包括前旋杆和后位杆，后位杆内装设有第六电机，该第六电机可控制前旋杆旋转；喷胶枪装设于前旋杆的头部。以上自动化的鞋底喷胶设备虽然可实现自动化控制鞋底喷胶，但是在实际的使用过程中还存在有以下的不足之处：1、上述方案中的机械臂是不可移动的，因而在一些需要机械手进行多工位操作的情形下则要加设机械手，这样会造成制造成本的上升；2、上述方案中的机械臂需要同时加设六个伺服电机，各个伺服电机工作调度不易控制，不仅工作效率低下，而且出错率高，要想达到完全替代人工喷胶还有相当长的距离。

实用新型内容

本实用新型提供一种制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其主要目的在于克服现有鞋底喷胶设备中的机械臂不可进行多工位移动，在需要进行多工位操作要加设多个而导致成本较高的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，包括一其上具有多个工位的传送带、驱动该传送带进行运动的驱动组件、位于所述传动带上方的吊装机械手机构以及一用于协同控制所述驱动组件和吊装机械手机构的控制器，所述吊装机械手机构包括一与该控制器输出端连接的六自由度机械手、驱动该六自由度机械手进行多工位往返移动的横移控制机构以及安装于该六自由度机械手手臂上的至少一个喷枪，所述横移控制机构包括固定架、安装于该固定架上的导向总成、以其底面与所述六自由度机械手的底座进行吊装连接的移动台以及传动总成，所述移动台装设于所述导向总成上并在所述传动总成的带动下进行水平横移。

进一步的，所述传动总成包括一主同步带轮以及一从同步带轮、绕设于该主同步带轮及从同步带轮上的同步带以及驱动所述主同步带轮转动的伺服电机，该同步带具有两个连接端，其中一个连接端与所述移动台的左侧固定连接，另一连接端与所述移动台的右侧固定连接。

进一步的，所述传动总成包括固定架、分别装设于固定架两侧的两轴承、两端分别安装于该两轴承上丝杆以及带动该丝杆进行转动的伺服电机，所述移动台在轴向上开设有与所述丝杆相适配的螺纹孔，通过该螺纹孔与丝杆的螺接，所述丝杆的旋转运动转化为所述移动台直线移动。

进一步的，所述导向总成包括两根间隔布置的直线导轨以及对应套设于每根直线导轨上的两导套，所述移动台的两侧对应架设于该两导套上。

进一步的，所述直线导轨的截面为两个梯形对置构成的“工”字形结构，所述导套内壁设有滚珠。

进一步的，所述喷枪设置有两个，其中一个喷枪用于喷涂胶水，其通过一控制阀与一胶水供料装置相连通，另一个喷枪用于喷涂处理水其通过一控制阀与一处理水供料装置相连通。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于:

1、本实用新型结构简单、实用性强，通过设置传动总成来控制所述移动台进行来回运动，由于所述六自由度机械手是固设于移动台上，因而可以随着移动台的横移从而实现进行多个工位的切换，这样便可节省至少一个六自由度机械手，而且通过伺服电机来进行控制也能够保证移位的准确性，因此设置多工位机械手设备可以在保证生产自动化控制精确的基础上尽可能地减少设备成本。

2、在本实用新型中，所述六自由度机械手是一种具有沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度的机械手装置，其根据特定的运动轨道数据能够完全模仿人工手臂摆动的动作控制喷枪运动，这时候只需要设定在六自由度机械手进行沿运动轨迹摆动时开启喷枪，完成运动轨迹后自动关闭喷枪，由于六自由度机械手整体运动速率是一致，而且喷枪的胶水喷出速率也是一致，因而可以保证鞋面或者鞋底各部位喷涂的胶水量趋于一致，可以大大地降低胶水的浪费量并且提高喷胶效果一致性，进而保证提高后续鞋面和鞋底粘合牢固程度，提高鞋类的使用寿命和品质。

3、在本实用新型中，所述吊装机械手机构是采用将所述六自由度机械手的底座与移动台的底面进行吊装连接的结构，因而可以很好地利用到顶部的空间，有利于在小厂房或者其他工业土地较为紧张的区域内得以适用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中机械手机构的其中一种方式的结构示意图。

图3为本实用新型中机械手机构的另一种方式的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1、图2和图3。一种鞋类生产中可精确横移定位的机械手装置，包括一其上具有多个工位的传送带10、驱动该传送带10进行运动的传送带11、可在所述传动带的工位上进行作业的机械手机构17以及一用于协同控制所述传送带11和机械手机构17的控制器，所述机械手机构17包括一与该控制器输出端连接的六自由度机械手170、驱动该六自由度机械手170进行多工位往返移动的横移控制机构171以及安装于该六自由度机械手170手臂上的至少一个喷枪，在本实施例中，所述喷枪设置有两个，其中一个喷枪172用于喷涂胶水，其通过一控制阀与一胶水供料装置相连通，另一个喷枪173用于喷涂处理水，其通过另一控制阀与一处理水供料装置相连通。所述横移控制机构171包括固定架、安装于该固定架上的导向总成175、用于固定所述六自由度机械手170的移动台176以及传动总成177，所述移动台176装设于所述导向总成175上并在所述传动总成177的带动下进行水平横移。在本实施例中，所述六自由度机械手170是通过其底座与所述移动台176的底面进行吊装连接的，并且所述机械手机构17是位于传送带10的正上方，因而可以很好地利用到顶部的空间，有利于在小厂房或者其他工业土地较为紧张的区域内得以适用。

参照图2。所述传动总成177可以采用如下结构，其包括一主同步带轮1770、一从同步带轮1771、绕设于该主同步带轮1770及从同步带轮1771上的同步带1772以及驱动所述主同步带轮1770转动的伺服电机1773，该同步带1772具有两个连接端，其中连接端与所述移动台176的左侧固定连接，另一连接端与所述移动台176的右侧固定连接。

参照图3。所述传动总成177还可以是另外一种结构，其包括传动固定架1774、分别装设于传动固定架1774两侧的两轴承1775、两端分别安装于该两轴承1775上丝杆1776以及带动该丝杆1776进行转动的伺服电机1773，所述移动台176在轴向上开设有与所述丝杆1776相适配的螺纹孔，通过该螺纹孔与丝杆1776的螺接，所述丝杆1776的旋转运动转化为所述移动台176直线移动。

参照图1、图2和图3。所述导向总成175包括两根间隔布置的直线导轨1750以及对应套设于每根直线导轨1750上的两导套1751，所述移动台176的两侧对应架设于该两导套1751上。所述直线导轨1750的截面为两个梯形对置构成的“工”字形结构，所述导套1751内壁设有滚珠。

本实施例结构简单、实用性强，通过设置伺服电机来控制同步带拉动所述移动台进行来回运动，由于所述六自由度机械手170是固设于移动台176上，因而可以随着移动台的横移从而实现进行多个工位的切换，这样便可节省至少一个六自由度机械手170，而且通过伺服电机来进行控制也能够保证移位的准确性，因此设置多工位机械手设备可以在保证生产自动化控制精确的基础上尽可能地减少设备成本。

另外，本实施例中的所述六自由度机械手170是一种具有沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度的机械手装置，其根据特定的运动轨道数据能够完全模仿人工手臂摆动的动作控制喷枪运动，这时候只需要设定在六自由度机械手170进行沿运动轨迹摆动时开启喷枪，完成运动轨迹后自动关闭喷枪，由于六自由度机械手170整体运动速率是一致，而且喷枪的胶水喷出速率也是一致，因而可以保证鞋面或者鞋底各部位喷涂的胶水量趋于一致，可以大大地降低胶水的浪费量并且提高喷胶效果一致性，进而保证提高后续鞋面和鞋底粘合牢固程度，提高鞋类的使用寿命和品质。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (6)

1.制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其特征在于：包括一其上具有多个工位的传送带、驱动该传送带进行运动的驱动组件、位于所述传送带上方的吊装机械手机构以及一用于协同控制所述驱动组件和吊装机械手机构的控制器，所述吊装机械手机构包括一与该控制器输出端连接的六自由度机械手、驱动该六自由度机械手进行多工位往返移动的横移控制机构以及安装于该六自由度机械手手臂上的至少一个喷枪，所述横移控制机构包括固定架、安装于该固定架上的导向总成、以其底面与所述六自由度机械手的底座进行吊装连接的移动台以及传动总成，所述移动台装设于所述导向总成上并在所述传动总成的带动下进行水平横移。

2.如权利要求1所述的制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其特征在于：所述传动总成包括一主同步带轮以及一从同步带轮、绕设于该主同步带轮及从同步带轮上的同步带以及驱动所述主同步带轮转动的伺服电机，该同步带具有两个连接端，其中一个连接端与所述移动台的左侧固定连接，另一连接端与所述移动台的右侧固定连接。

3.如权利要求1所述的制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其特征在于：所述传动总成包括固定架、分别装设于固定架两侧的两轴承、两端分别安装于该两轴承上丝杆以及带动该丝杆进行转动的伺服电机，所述移动台在轴向上开设有与所述丝杆相适配的螺纹孔，通过该螺纹孔与丝杆的螺接，所述丝杆的旋转运动转化为所述移动台直线移动。

4.如权利要求2或3所述的制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其特征在于：所述导向总成包括两根间隔布置的直线导轨以及对应套设于每根直线导轨上的两导套，所述移动台的两侧对应架设于该两导套上。

5.如权利要求4所述的制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其特征在于：所述直线导轨的截面为两个梯形对置构成的“工”字形结构，所述导套内壁设有滚珠。

6.如权利要求5所述的制鞋领域中具有多工位的吊装机械手设备，其特征在于：所述喷枪设置有两个，其中一个喷枪用于喷涂胶水，其通过一控制阀与一胶水供料装置相连通，另一个喷枪用于喷涂处理水其通过一控制阀与一处理水供料装置相连通。