CN105962543B - 一种自动穿鞋带装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动穿鞋带装置及其工作方法。它包括液压***、旋转台***、控制***、固定钉、带轮、传送带。其中，旋转台***包括旋转台、旋转电机、红外传感器、检测传感器、位移传感器、抓取探头；液压***包括液压泵、油路管道、密封套圈、液压缸、单向阀、三位四通电磁阀。本发明结构简单、合理，使用方法简单，整体运行性能良好、高效率。虽然可以通过机械手等复杂设备实现，但其成本高，一般企业不具备一体化能力。而该结构尤其是低成本的特点使得企业可以进行一体化布置。本发明用于鞋面(无鞋底)的自动化穿鞋带，提高了生产效率，减轻了工人的劳动压力，避免了人工的机械式操作，也缓解了企业的劳动力紧张，从长远上看，减少了企业生产成本。

Description

一种自动穿鞋带装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种自动穿鞋带装置及其工作方法，针对企业生产的大批量鞋与鞋带的配合。

背景技术

全国制鞋企业的生产流水线超过万条，目前国内国际此装备为空白，随着科学技术的进步，自动化技术的迅猛发展，鞋业厂家和鞋业制造厂家都期待自动化穿鞋带机这个产品的出现，可以替代目前所有制鞋企业生产流水线上的纯手工穿鞋带的方式，它能大大的提高生产力和降低人工劳动强度，降低制造成本和节约资源。

一种基于鞋帮的自动穿鞋带设备及其控制方法，包括：总框体、设备支架、第一穿带器、第二穿带器、两个鞋带传送装置、台座和鞋帮夹具。通过上述方式，本发明基于鞋帮的自动穿鞋带设备及其控制方法，可以实现机械穿鞋带的工作，解放劳动力，提高工作效率，方便使用。

一种穿鞋带固定装置，包括一和鞋体长度相适的底座、设置在底座前后端板面上的前挡板和后挡板，底座后端还设有弹性夹架，其自由端长度与前挡板相适应形成相夹夹体，所述弹性夹架设有夹放把手，本发明具有操作方便，节省人工，降低劳动强度和大幅提高了生产效率的技术效果。

一种自动穿鞋带机。它包括机架、工作台X线性模组、工作台Y线性模组、前固定架、前臂X线性模组、前臂Z线性模组、前主臂、前夹持器、后固定架、后臂X线性模组、后臂Z线性模组、后主臂、后夹持器、内夹板、外夹板、鞋带固定台、导轨、滑块、丝杆、螺母、轴承、联轴器、伺服电机、底板、台板。实现了鞋子生产过程中，穿鞋带工作的自动化，降低了生产成本，提高了生产效率，保证了产品质量的一致性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种自动穿鞋带装置及其工作方法。

一种自动穿鞋带装置包括液压***、两个上下相对的旋转台***、控制***、固定钉、传送带、带轮；其中，旋转台***包括旋转台、旋转电机、红外传感器、检测传感器、位移传感器、抓取探头；液压***包括液压泵、油路管道、密封套圈、液压缸、单向阀、三位四通电磁阀；控制***包括单片机、中 央处理器ARM及USB接口；单片机通过USB接口与红外传感器、检测传感器、位移传感器连接，中央处理器ARM与单片机通过数据线连接；

所述油路管道、液压缸分别和液压泵相通，所述单向阀接在液压缸外接的油路管道内，所述三位四通电磁阀的p口接液压泵，另一端的A口、B口分别接到两个单向阀上；

所述旋转台与旋转电机相连，所述密封套圈套在油路管道接口处，所述抓取探头与液压缸相连，固定钉用于将鞋面固定在传送带上，所述带轮驱动传送带，所述红外传感器、位移传感器分别固定在旋转台的设定位置，所述检测传感器设在抓取探头上。

所述的红外传感器、位移传感器用来检测传送带是否有鞋面输送以及鞋面的位置信息。

所述的控制***接收来自红外传感器、检测传感器、位移传感器的信息，经单片机与中央处理器ARM处理后发控制信号给电机以及三位四通电磁阀。

所述的旋转台在旋转电机的驱动下实现0～180度正反旋转，在旋转台的油路管道接口处设有密封套圈。

所述的左右两边的传送带、带轮的传输速度相同。

所述的抓取探头的爪牙通过水平移动可进行啮合与分开的抓取动作，其驱动方式为电机齿轮齿条的进给。

所述装置的的工作方法包括以下步骤：

1)工作时，红外传感器、位移传感器感知传送带上的鞋面位置信息，通过单片机采集A/D信息，经中央处理器ARM处理后发送控制信号到带轮电机，调整鞋面的位置直到鞋面的鞋带孔在上方旋转台***的抓取探头下方；

2)待鞋面的鞋带孔在上方旋转台***抓取探头正下方时，液压***的三位四通阀作出响应，打开A口，油液从A口经单向阀流动，压力增大推动液压缸的液压杆，从而实现了上方旋转台***抓取探头的垂直向下运动；

3)同时，处于下方的旋转台***使液压杆垂直向上运动，下方的抓取探头作出抓取动作，直到下方抓取探头的检测传感器检测到已有鞋带，三位四通电磁阀关闭A口，打开B口，使液压杆向下运动，这样鞋带就在下方抓取探头的携带下穿过了鞋带孔；

4)等到液压杆运动到下极限位置，旋转电机旋转180度，使带有鞋带头的下方抓取探头对着在其上方的鞋带孔，正对后液压杆向上移动，待到达设定位置，处于上方的液压杆在液压缸的驱动下实现向下的运动，抓取处于下方抓取探头上的鞋带，这样，鞋带就穿好了横向第一排的两个鞋带孔，同时将下方的 旋转台复位，即回转180度。

5)在步骤4)之后，需要穿横向下一排的鞋带孔，此时将旋转台旋转180度，传送带运动将鞋面向前移动，使鞋面上待穿鞋带的下一排鞋带孔正对上方抓取探头；重复步骤2)-步骤5)，直到穿完所有鞋带孔。

本发明填补了自动化穿鞋带设备领域处于的空白阶段，提高自动化水平，以替代目前所有制鞋企业生产流水线上的纯手工穿鞋带的方式，它能大大的提高生产力和降低人工劳动强度，降低制造成本和节约资源。从一定程度上可以改变自动化技术装备范围窄的局面，减少甚至避免人工机械操作模式，以较低的成本解决了鞋带与鞋的配合。本发明结构简单、合理，使用方法简单，整体运行性能良好、高效率。减轻了工人的劳动压力，也缓解了企业的劳动力紧张，从长远上看，减少了企业生产成本。

附图说明

图1为本发明一种自动穿鞋带装置的示意图；

图2为本发明一种自动穿鞋带装置的液压***的模块示意图；

图3为本发明一种自动穿鞋带装置控制***流程示意图；

图4为本发明一种自动穿鞋带装置的抓取探头机构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种自动穿鞋带装置包括液压***、两个上下相对的旋转台***、控制***、固定钉7、传送带8、带轮9；其中，旋转台***包括旋转台1、旋转电机、红外传感器、检测传感器、位移传感器、抓取探头4；液压***包括液压泵、油路管道5、密封套圈3、液压缸2、单向阀、三位四通电磁阀；控制***包括单片机、中央处理器ARM及USB接口；单片机通过USB接口与红外传感器、检测传感器、位移传感器连接，中央处理器ARM与单片机通过数据线连接；

所述油路管道5、液压缸2分别和液压泵相通，所述单向阀接在液压缸2外接的油路管道5内，所述三位四通电磁阀的p口接液压泵，另一端的A口、B口分别接到两个单向阀上；

所述旋转台1与旋转电机相连，所述密封套圈3套在油路管道5接口处，所述抓取探头4与液压缸2相连，固定钉7用于将鞋面6固定在传送带8上，所述带轮9驱动传送带8，所述红外传感器、位移传感器分别固定在旋转台1的设定位置，所述检测传感器设在抓取探头4上。

所述的红外传感器、位移传感器用来检测传送带是否有鞋面6输送以及鞋面6的位置信息。

所述的控制***接收来自红外传感器、检测传感器、位移传感器的信息，经单片机与中央处理器ARM处理后发控制信号给电机以及三位四通电磁阀。

所述的旋转台1在旋转电机的驱动下实现0～180度正反旋转，在旋转台1的油路管道5接口处设有密封套圈3。

所述的左右两边的传送带8、带轮9的传输速度相同。

所述的抓取探头4的爪牙通过水平移动可进行啮合与分开的抓取动作，其驱动方式为电机齿轮齿条的进给。

所述装置的的工作方法包括以下步骤：

1)工作时，红外传感器、位移传感器感知传送带上的鞋面6位置信息，通过单片机采集A/D信息，经中央处理器ARM处理后发送控制信号到带轮电机，调整鞋面6的位置直到鞋面6的鞋带孔在上方旋转台***的抓取探头4下方；

2)待鞋面6的鞋带孔在上方旋转台***抓取探头4正下方时，液压***的三位四通阀作出响应，打开A口，油液从A口经单向阀流动，压力增大推动液压缸2的液压杆，从而实现了上方旋转台***抓取探头4的垂直向下运动；

3)同时，处于下方的旋转台***使液压杆垂直向上运动，下方的抓取探头4作出抓取动作，直到下方抓取探头4的检测传感器检测到已有鞋带，三位四通电磁阀关闭A口，打开B口，使液压杆向下运动，这样鞋带就在下方抓取探头4的携带下穿过了鞋带孔；

4)等到液压杆运动到下极限位置，旋转电机旋转180度，使带有鞋带头的下方抓取探头4对着在其上方的鞋带孔，正对后液压杆向上移动，待到达设定位置，处于上方的液压杆在液压缸2的驱动下实现向下的运动，抓取处于下方抓取探头4上的鞋带，这样，鞋带就穿好了横向第一排的两个鞋带孔，同时将下方的旋转台1复位，即回转180度。

5)在步骤4)之后，需要穿横向下一排的鞋带孔，此时将旋转台1旋转180度，传送带8运动将鞋面6向前移动，使鞋面6上待穿鞋带的下一排鞋带孔正对上方抓取探头4；重复步骤2)-步骤5)，直到穿完所有鞋带孔。

如图3所示，红外传感器、位移传感器感知传送带上的鞋面信息，通过单片机采集A/D信息，经中央处理器ARM处理后发送控制信号到带轮电机。

如图4所示，抓取探头的爪牙通过水平移动可进行啮合与分开的抓取动作。其驱动方式为电机齿轮齿条的进给。

Claims (7)

1.一种自动穿鞋带装置，其特征在于包括液压***、两个上下相对的旋转台***、控制***、固定钉（7）、传送带（8）、带轮（9）；其中，旋转台***包括旋转台（1）、旋转电机、红外传感器、检测传感器、位移传感器、抓取探头（4）；液压***包括液压泵、油路管道（5）、密封套圈（3）、液压缸（2）、单向阀、三位四通电磁阀；控制***包括单片机、中央处理器ARM及USB接口；单片机通过USB接口与红外传感器、检测传感器、位移传感器连接，中央处理器ARM与单片机通过数据线连接；

所述油路管道（5）、液压缸（2）分别和液压泵相通，所述单向阀接在液压缸（2）外接的油路管道（5）内，所述三位四通电磁阀的p口接液压泵，另一端的A口、B口分别接到两个单向阀上；

所述旋转台（1）与旋转电机相连，所述密封套圈（3）套在油路管道（5）接口处，所述抓取探头（4）与液压缸（2）相连，固定钉（7）用于将鞋面（6）固定在传送带（8）上，所述带轮（9）驱动传送带（8），所述红外传感器、位移传感器分别固定在旋转台（1）的设定位置，所述检测传感器设在抓取探头（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种自动穿鞋带装置，其特征在于所述的红外传感器、位移传感器用来检测传送带是否有鞋面（6）输送以及鞋面（6）的位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种自动穿鞋带装置，其特征在于所述的控制***接收来自红外传感器、检测传感器、位移传感器的信息，经单片机与中央处理器ARM处理后发控制信号给电机以及三位四通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种自动穿鞋带装置，其特征在于所述的旋转台（1）在旋转电机的驱动下实现0～180度正反旋转，在旋转台（1）的油路管道（5）接口处设有密封套圈（3）。

5.根据权利要求1所述的一种自动穿鞋带装置，其特征在于所述的传送带（8）、带轮（9）的传输速度相同。

6.根据权利要求1所述的一种自动穿鞋带装置，其特征在于所述的抓取探头（4）的爪牙通过水平移动可进行啮合与分开的抓取动作，其驱动方式为电机齿轮齿条的进给。

7.一种如权利要求1所述自动穿鞋带装置的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

1）工作时，红外传感器、位移传感器感知传送带上的鞋面（6）位置信息，通过单片机采集A/D信息，经中央处理器ARM处理后发送控制信号到带轮电机，调整鞋面(6)的位置直到鞋面(6)的鞋带孔在上方旋转台***的抓取探头(4)下方；

2）待鞋面(6)的鞋带孔在上方旋转台***抓取探头(4)正下方时，液压***的三位四通阀作出响应，打开A口，油液从A口经单向阀流动，压力增大推动液压缸(2)的液压杆，从而实现了上方旋转台***抓取探头(4)的垂直向下运动；

3）同时，处于下方的旋转台***使液压杆垂直向上运动，下方的抓取探头(4)作出抓取动作，直到下方抓取探头(4)的检测传感器检测到已有鞋带，三位四通电磁阀关闭A口，打开B口，使液压杆向下运动，这样鞋带就在下方抓取探头(4)的携带下穿过了鞋带孔；

4）等到液压杆运动到下极限位置，旋转电机旋转180度，使带有鞋带头的下方抓取探头(4)对着在其上方的鞋带孔，正对后液压杆向上移动，待到达设定位置，处于上方的液压杆在液压缸(2)的驱动下实现向下的运动，抓取处于下方抓取探头(4)上的鞋带，这样，鞋带就穿好了横向第一排的两个鞋带孔，同时将下方的旋转台(1)复位，即回转180度；

5）在步骤4）之后，需要穿横向下一排的鞋带孔，此时将旋转台(1)旋转180度，传送带(8)运动将鞋面(6)向前移动，使鞋面(6)上待穿鞋带的下一排鞋带孔正对上方抓取探头(4)；重复步骤2）-步骤5），直到穿完所有鞋带孔。