鞋面安装机及缝纫装置的制作方法

本发明公开了一种鞋面安装机及缝纫装置，本发明利用所述缝纫装置来安装鞋面，对于鞋类的大批量生产，使用缝纫方法可以用缝纫法来缝合鞋边。本发明还包括这项技术方案在鞋模中的应用，然而其它的方法一般将鞋模中的应用排除在外，因为鞋模具有坚韧且并不柔软的鞋面很难通过缝纫成型。为此，在必要时，都可提供适合这种装配技术的不同尺寸的鞋面。所述鞋面安装机能拉紧任何类型的鞋线，并将任何鞋面调整到鞋楦，使所生产的任何材质的鞋都符合鞋类的质量标准。

因此，所述鞋面安装机可用于安装以下鞋类：儿童鞋、女鞋、男鞋、劳保鞋、运动鞋、休闲鞋或商务鞋，如软运动鞋、平底鞋、旅游鞋、鞋、高跟鞋、靴子(时尚和军用)等；

在应用方面，本发明所述的鞋面安装机在工业中的安排可以有不同的设置，由不同鞋类模型的不同需求所决定。因此，所述鞋类安装机可以设置在流水装配线上，也可以设置在直接将聚合物注入所安装鞋面的鞋底注塑单元旁边的技术单元里，也可设置在独立位置或其它位置。

背景技术：

在低效率的生产过程中，手工操作一种特制的金属工具neil将鞋面组装到鞋楦并定位，或使用合成粘合剂。也可借助鞋跟和足尖机器来分别安装鞋子的前端和后部，并用热塑性粘合剂来粘合鞋子。

在大规模的生产过程中，鞋面可以通过缝纫方法安装，该方法包括使用整根鞋线沿着鞋面边缘进行缝纫。当鞋线拉紧时，鞋线挤压所缝纫的皮革边沿，使皮革边沿变皱。其结果是，皮革的形状由鞋楦的下部定型，这样皮革就能与鞋楦相吻合。鞋子内底可通过，也可不通过一种名为半+字针的局部方法来与鞋面缝合。鞋底可通过粘合剂或用直接注入鞋底的方式来粘在皮革上。

对于高效率生产方式，皮革也可以通过全套袋方式来安装，此方法是预先成型的，也就是说，特定形状的脚是由特殊机器定型的，并且通过锁缝机完全缝合到内鞋底，然后袋装到所述鞋楦。

传统地，将鞋面安装到鞋楦和缝纫安装法的缝纫工作分别由一名或两名工人手工完成的，仅使用简单的工具来辅助这些工作。

对于这些任务，通常工人们的工作台上除了一个手持鞋拔和必要的防护手套，还有一个用于固定鞋楦的棒子。这种工作台不适用于需要精确定位调整的装置，其中，将皮革安在鞋楦和缝纫的过程只由操作人员的力量和技巧决定。

机器设备上有一些辅助项目用来拉紧鞋线，虽然它们的拉紧功能仅限于预先设定的固定力。

一个已知的，具有拉紧鞋线功能的设备，该设备通过缝纫法进行鞋类安装，是由sazi公司制造的，该公司位于法罗比亚，里奥格兰德州。

上段提到的设备经常与鞋底锥子一起使用，用来直接上鞋线。

所述设备包含机动系统，使绳子的两端绕在旋转轴上。鞋线被装入纵向槽中，这个轴是由控制齿轮传动发动机的踏板来控制。踩动踏板，当第一次结束而第二次刚好被激活的时候，可反转旋转轴进而释放弹簧。

在这种情况下，对拉紧的速度和力量没有比例控制，这就转换了操作者给出的指令，并包括每个拉紧操作过程中微小变化的需要。所述装置仅用于拉紧鞋线，未设置用于彻底完成将皮革安装到鞋楦工作的模块，也未配备可自动比例力控制的自动鞋拔。

另一个已知的并已上市的方法是isa在2012年11月由一个概念阶段发展起来的缝纫装置，其初步设计提供了其在大规模生产过程中使用的功能和可行性的输入信息，随着这项技术的改进，通过专利申请权利保护。

目前的鞋子缝纫安装系统，包括前面已经提及的，都是众所周知的，除了最便宜的可选项之外。然而，它们并没有被广泛应用，与采用这些过程的优点相比，解决实践中出现的问题才是目前的主要目标。

这些困难的基本原因是由于缝纫工作一般是由专业人员进行的，这就受限于技能和人类身体条件。

即使这类操作员，经过身体素质挑选，然后去从事高效的工作，经过长时间的重复体力劳动常常会对身体造成重复性劳损(rsi)。

反过来，这些职业病导致公司在投资选择流程和培训部分产生了一系列成本，在非工作时间和康复过程中支出。受伤职工本人受到不可逆的身体伤害，使其失去工作资格，因此受伤职工很难以技术工的身份回到原来的工作岗位上。此外，在公共卫生和社会保障制度方面也会产生大量的支出。

另一方面，由于目前可用的机械化配套设备的局限性，也不能支持缝纫安装，如断鞋线的问题，总任务的速度，执行功能的灵敏性，实用性，缺乏准确性，重现性且无法对安装位置作出细微调整，以及需要在另一个补充岗位上由另一名熟练工人将鞋安装到鞋楦上可行性，通过这种设备来加强成本控制并巩固安装生产力。

所有的这些因素使缝纫组装法仅限于小部分公司，这些公司用这项技术进行适当柔韧性和抗性材料制作的鞋类的安装。

这些公司一般倾向于通过传统的方法来安装他们大部分模型，比如由特定的机器来进行成形，例如，鞋头、后跟帽、鞋面和装配机器。然而，这类设备价格昂贵，生产能力有限，运营成本高。

为了升级生产系统，目前本领域技术人员致力于制造可智能识别某些操作的机器。例如，在1971年11月10日公布了一个专利，专利号为gb1253448，该专利改善了或者说与一种鞋面定型机器相关，公开了一种机器，该机器有鞋楦支撑件和一对关节臂，也公开了上肢抓握的方法，以及一对可移动上述上肢的圆柱体，以此来使鞋线拉紧。根据当前的技术，本发明公开了一种有上肢的皮革支架，并应用于上述鞋面；但这是一个复杂的技术，并不包含用机械方式连接鞋面的模块和其它应用于鞋线的模块。该设备的复杂性使其不能将所获得的流程作为该专利的目标之一，预期的操作速度也不是该发明的目标。此外，还可能因频繁维护导致生产系统停止而产生高额的附加费用。进一步地，该专利不包括缝纫装置模块和鞋面套袋模块。上文提及的参考文件中鞋线的两个末端是系在机器的两侧，每一段都由活塞控制，该专利也不包括用于调整鞋面的夹子或夹具。

另一个已知的技术是在2003年2月28号公布的，专利号为mu8300314-2，该专利公开了一种鞋类制造系统，淘汰了在鞋子前半部分的中底，该专利通过钉鞋线的方法将内衬固定到鞋面，以此代替鞋子前半部分的鞋底夹层，及其边沿和前下侧。用钉子和胶水固定足跟垫，在鞋底装一个减震器和鞋垫来代替中底。

技术实现要素：

本发明得到了在实际应用中设计合理的技术方案的支持，无论是录用正常身体素质的操作人员，还是女工，都不需要满足之前所述的那些录用员工的条件。此外，采用比例力控制的拉紧系统替代手动拉紧系统，能避免重复性劳损。

本发明提出的技术方案包含在所提出的设备中,可以让一个操作员手动执行两个操作，分别是将鞋面调整到鞋楦和缝纫，且速度更快，准确度更高。除了将操作人员从有害的体力劳动中解放出来之外，还能有更好的质量、更高的重现性和更快的生产率。

由缝纫方法中比例力控制和速度带来的另一个显著性优势是使缝纫方法的适用范围延伸到安装由更坚韧和柔韧性更低的材料制成的鞋面的鞋类。此外，在经济方面的收益性，操作安全性、更高的人均产能和更低的耗电量都反映在较低的运营成本中，这些优势激励着缝纫安装方法广泛应用于制鞋业，包括之前未应用该技术的一些鞋类模型，如高跟鞋，靴子(时尚和军需)，安全鞋等。

所述改进措施使鞋类模型能适应机械安装，降低原材料消耗，主要是鞋面材料，从而减少皮革报废。

所述拉紧系统是在包含人体工程学和复杂组件系列的基础上概念化的，因此能够为使用简单传统技术公司提供服务，也能为使用自动化机器人系统的公司服务。

本发明主要目的是提出一种鞋面安装机及缝纫装置，并应用于通过缝纫方法用整根绳子来缝合鞋边的高生产率的鞋类安装部门。

本发明的鞋面安装机机器包括金属支撑外壳，金属支撑外壳持有三个不同用途的模块，但都与补充随后动作相关，这些模块可以单独或共同执行它们的功能：将鞋面调整到鞋楦的模块有上夹持钳，所述缝纫装置模块有鞋线夹持钳，这两个模块用其自身技术通过比例控制踏板进行工作，这些功能通过操作者提供的比例压力产生作用。第三模块可用于安装和拆卸可安装的鞋楦，而不需要比例控制来实现其功能。

所述设备所提供的生产优势主要包括更高的生产率，更高的重现性和标准化，可以提高产品质量，消除重复性劳损，再者总功能由操作人员控制，相关的工作由一个操作员完成，可缩短停机时间，增加微调服务并将缝纫安装方法应用到一些以前不适用于这种工序的其他的鞋类。

附图说明

下面将描述本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的实施例，参考如下附图以好地理解本发明：

图1为本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的透视图；

图2为本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的透视图，突出托住鞋楦的支撑架和配有鞋面夹具的鞋拔，设有控制所述夹具松开的调节传感器的鞋拔牵引装置，还有比例控制踏板。

图3为本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的透视图，突出缝纫装置模块及其机制。

图4为压力(力)和流量(速度)比例直接作用的阀的示意图，例举其主要部件；

图5为依次图示将鞋面调整到鞋楦的的功能模块，(a)夹具通过鞋拔牵引装置夹持鞋面；(b)所述夹具开始离开所述鞋面；和(c)所述夹具远离所述鞋面；

图6为图解所述夹具的操作顺序及相应的气动操作系统，(a)初始阶段和(b)最终阶段；

图7为本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的部分透视图，突出绕线筒，梭杆和透明保护盖；

图8为传感器的电动气动以及比例力和速度激活器的电路图；

图9为鞋线牵引装置示意图；

图10为isa制作的用于安装和拆卸的可安装鞋楦的模型；

图11为缝纫装置模块和鞋面套袋模块示意图；

图12为本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的部分透视图，有托住鞋跟的止冲器和托住鞋楦的支撑架；

图13为本发明所述鞋面安装机及缝纫装置的透视图，有安装靴子的装置,可进行高度调节；

图14为鞋楦图，其中鞋面透视；

图15为鞋楦图，其中鞋面透视，其位置与图14相反。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本发明提出一种鞋面安装机及缝纫装置，包括金属支撑外壳(1)，扁平底座(2)，模块(3)将鞋面调整到鞋楦(f)，或缝纫模块(4)和优选地，模块(5)用于装配和拆卸所述可安装鞋楦。所述机器中的这些模块的使用联合作用，即所述模块(3)所述缝纫模块(4)，连同所述模块(5)，虽然有相关的和互补的操作，但是这些模块也各自具有不同的功能。

所述模块(3)和所述缝纫模块(4)通过踏板(6)工作，所述踏板(6)具有双启动命令(开/关)和比例力和速度控制，参照图fig.11所示的控制进行操作。

所述鞋楦(f)布置在用于锚定鞋楦的支撑件(s1)上，且所述鞋楦用于托住鞋面(c1)，位于所述鞋面安装机的上部斜面(7)上。所述鞋楦(f)的前端设有止冲器用于托住鞋跟(8)，所述止冲器可以通过枢轴(9)进行垂直高度调整，所述枢轴(9)位于支撑件(10)上并通过水平移动替代所述支撑件(10)，将牵引装置装配杆安置在靠近或远离所述枢轴的位置，使所述鞋面安装机能适用于安装不同尺寸的鞋类。优选地，所述鞋面安装机还可以配备一个用于靴子(11)安装的装置，根据clyde规则,所述鞋楦(f)的前面还设置有绕线筒(12)，所述绕线筒(12)与梭杆(13)对齐且附在支撑件(14)上，保护透明盖(16)位于承托臂(15)上。

所述模块(3)将所述鞋面调整到所述鞋楦(f)的过程包括由所述支撑架(s1)锚定(17)所述鞋楦(f)的机械气动组件，也包括鞋拔(c2)和用于鞋面(c1)的夹持钳(18)。弹性叶片(19)安装在结构体(20)上。通过所述鞋拔(c2)的牵引装置(21)和可调夹具来释放传感器，通过结构体上的插槽(22)来调整所述牵引装置(21)。

图.5(b)详细表示了带有可调节传感器的所述鞋拔(c2)的牵引装置(21)，所述传感器(23)和接收器(24)可以连接到夹具激活组件，尤其是在安装有弹性叶片(19)的中部(25)。

所述缝纫模块(4)是由锚定所述鞋楦(f)的所述支撑件(s1)组成的机械气动组件，该模块的更多细节参照图6，所述支撑件(s1)的功能是与所述鞋面(26)和所述绕线筒(12)连接，还包括鞋线夹持钳(18)，另外所述止冲器(8)用于托住鞋跟。调节垂直高度和水平距离，所述完成牵引装置组件的垂直高度(28)和水平距离(29)调整系统，通过安装在竖杆(31)上的滑动把手或球形把手(31)，通过能在插槽(33)上滑动的齿条(32)来进行水平调节。还包括所述绕线筒(12)，所述梭杆(13)和所述透明保护盖(16)。也包括所述缝纫模块(4)和比例动作踏板(6)。

参照图6，图6进一步揭示了所述牵引装置组件的细节，缝纫力激活器，踏板(6)通过气压缸(34)来带动所述缝纫力激活器(c2)，此过程由在绕线筒(12)旁边的曲柄(35)控制，也通过端扭支架点(36)和鞋面(12b)控制。这种结构使所述缝纫力激活器做直鞋线运动。

如上所述，优选地，本发明也包括模块(5)，所述第二模块(5)由isa制造并用于装配和拆卸所述可安装鞋楦，如图10所示。所述模块(5)是为了便于将所述鞋面(c1)安装到所述鞋楦(f)或移走已安装好了的鞋。所述模块(5)不需要比例命令。

图4为压力值(力)和流量(速度)的直接作用的阀(37)，所述鞋面安装机的逻辑项目设计和结构发展定义了所述气动阀和激活器作为产生移动和附件的元素(参照图11)。

就所述鞋面安装机在作业时间方面的带来的满意之处而言，效果是令人满意的。对于在生产线操作员指挥下的所述缝纫力和速度控制的质量和准确度，所述鞋面安装机及缝纫装置包括安装在所述踏板(6)上的气动阀激活传感器，用做操作者的比例传感器，以此激活所述缝纫力和速度多重激活器。

所述压力值(力)和流量(速度)的直接作用的阀(37)，参照图fig.4，包含比例压力机械活化引脚(z)，以及系统的压力流入点(p)。出口(a)表示气动流量出口，其压力和流量与所述比例压力机械活化针(z)的激活作用成比例；图4也包含其它元件：工作压力返回大气(r)，弹簧回到原始状态(x)，比例作用位置(e)，比例控制中间位置(f)，所述动作比例返回的中间位置(g)。

图11为所述缝纫模块(4)和用于将鞋面(c1)调整到鞋楦(f)的模块(3)的自动化部分。将比例踏板(6)连接到所述缝纫模块(4)上的三路阀(38)上，压力调节器(39)具有安装功能。气压缸(40)控制激活并控制所述鞋线夹持钳(27)进行安装鞋面。所述用于将鞋面(c1)调整到鞋楦(f)的模块(3)还公开了在鞋面夹具(18)旁边的激活气缸(41)，包括三路阀(38)和二次张力压力返回气缸(42)。

图8为传感器的电动气动以及比例力和速度激活器的电路图，包括电动踏板(6b)，逻辑控制器(43)，即电子信号处理模块，为电动踏板(6b)供电并与比例压力变换器(44)连接，即通过安装在气动电路连接点(45)上的电气动比例阀来进行比例电激活，以此作为一个备选项。

使用所述鞋面安装机，用于将鞋面(c1)调整到鞋楦(f)的模块(3)包括以下步骤：

所述高度(垂直)和距离(水平)的调整由操作人员根据模块(3)和模块(4)所要安装的不同的鞋来决定；

所述鞋楦(f)连接在将鞋面(c1)调整到鞋楦(f)的模块(3)中的支撑件(s1)上，所述支撑件(s1)用于锚定(17)所述鞋楦(f)，并且所述鞋面(c1)位于锚定所述的鞋楦(f)的支撑件(s1)上，参照图2；

操作人员将用于鞋面(c1)的夹持钳(18)调整位到所述鞋面(c1)后方的，所述夹持钳(18)利用所述踏板(6)的第一阶段来固定鞋跟的位置并夹紧夹持钳，参照图5a；

操作人员将脚稳定的放在踏板(6)上，并启动所述鞋面安装机，使鞋子移动，将鞋面(c1)调整到所述鞋楦(f)的位置。牵引力和速度与力或脚在的踏板上(6)的活动成比例。所述装置与所述踏板(6)的连接是很方便的，因此操作员可以用手将所述鞋面(c1)调整到所述鞋楦(f)上，参照图5b；

当操作者的脚从踏板(6)上抬起时，所述用于鞋面(c1)的夹持钳(18)打开并回到返回原始位置，参照图5c；

然后操作人员跟据所述缝纫模块(4)指挥并移动梭杆架子来锚定所述鞋楦(f)。

所述缝纫装置模块(4)包括以下操作步骤：

当所述鞋楦(f)和所述鞋面(c1)的位置吻合时，操作人员将鞋线(27)的一端固定到梭杆(13)上，并递至所述夹持钳(18)。操作员随后再将所述踏板(6)踩下，通过所述夹持钳(18)来激活缝纫功能的第一阶段并将鞋跟夹具上滑以抵接所述鞋面(c1)，使鞋面紧紧保持在鞋楦(f)上，参照图6a；

操作员随后平稳的将所述踏板(6)踩下来激活所述缝纫装置，这样在鞋底区域的所述鞋面(c1)能很好的吻合所述鞋楦(f)。牵引力和速度与随着所述踏板(6)压力成比例。再次，操作员的手可以自由地辅助鞋面(c1)固定，参照图6b；

当所述鞋面(c1)已经安装到所述鞋楦上(f)，一旦操作人员的脚从所述踏板(6)抬起，所述鞋楦(f)可以从所述鞋面安装机中抽出，完成整个安装过程。

根据操作人员的操作来实现本发明的目的，向所述踏板(6)施加压力是为了控制由鞋拔(c2)牵引装置和缝纫装置的工作，应用于所述机器上的比例力和速度取决于每一种鞋模的不同需求。

根据构成所述鞋面安装机系统的功能，用于将所述鞋面调整到所述鞋楦(f)的模块是由所述踏板(6)激活的，预设力用于拉紧所述夹持钳(18)和牵引鞋拔(c2)，激活力和速度与操作人员施加的压力成比例。

所述缝纫模块(4)由所述踏板(6)激活，为了激活所述鞋线(27)夹持钳(18)和抵接于所述鞋面(c1)的所述鞋跟夹具(12)，预设力用于缝纫，激活力和速度与操作员施加的压力成比例。

当直接作用比例压力(力)和流量(速度)阀(37)处于静止位置时，通过逐步激活比例压力机械活化针(z)，压力(p)开始流向出口(a)，其流速和压力与应用于激活器(z)的差值成比例。当所述动作(z)与所述工作(a)的结果达到预期的中点时，通过所述活动(x)，其状态转移到压力保持(f)阶段。

所述出口(a)的流速和压力与施加压力的量及其反作用力的差异成比例。

参考图8，电气电路图，可以通过选择替代技术来源的元素来获得相同的功能逻辑。因此，可使用电动踏板(6b)，所述电动踏板(6b)具有数字或模拟数据流出量，电子信号处理模块，并通过电-气比例阀、气动或电动力激活器来比例力激活。

因此，本发明所述机器可以为每个模块专门定制，换句话说，所述机器可以由容纳任一独立模块的外壳组成；也可能包含两个或三个模块的共同外壳，或者也可能由所述外壳和三个模块共同组成。

如前所述，本发明所述的鞋面安装机及缝纫装置可通过缝纫方法用整根鞋线来缝合鞋边的高生产率的鞋类安装部门。本发明的主要目的是：

通过所述缝纫方法进行鞋类的自动安装，将不同功能放在一个工作岗位上，可以执行任务时减少间接时间，这一因素极大地降低生产成本；

过程自动化为任务的执行提供了重现性和标准化，提高了制成品的质量；

由操作人员指挥，所述安装过程取代了手工将鞋面调整到鞋楦的工序，以及拉紧鞋线，使这些任务具有更大的力量、更快的速度和更高的精确度。以此，消除了在鞋类安装生产线上用手工缝纫方法的技术工人中常见的重复性劳损；

使其它的鞋类也能够应用所述缝纫方法，而此前此方法仅限于用轻质材料制成的鞋面上，以及易手工处理的轻质，弹性材料。所述安装方法之所以可行是因为缝纫，缝纫在以前手工操作需要操作者的力气和技能，现在缝纫可以通过使用一个简单机器的完全机械地通过操作者施加在踏板上的压力完全控制；

鞋面安装机的使用可以使鞋面完全由非专业的操作者通过单一的鞋线拉紧步骤来安装，较低运营成本，特别是相对于由不同的技术工分别进行鞋头，鞋面和鞋后跟安装的传统鞋类安装系统。进一步地，在大多数情况下，采用缝纫方法需要鞋模重塑，这有助于减少鞋面材料的消耗，从而减少浪费，减少废料和废弃材料残渣的产生。