一种EVA鞋机鞋底自动下料工装的制作方法

本实用新型涉及制鞋领域，具体涉及一种EVA鞋机鞋底下料工装。

背景技术：

在制鞋行业中EVA鞋机是一种必不可少的鞋底生产设备，传统的鞋底下料作业方法是EVA鞋机开模后人工将鞋底拿出并清理料头、喷洒脱模剂然后合模再生产。由于EVA鞋底在模具中位置、尺码、款式等参数繁多，市场上一直未能出现可替代人工作业的自动化设备，行业内的作业模式都是传统的人工作业模式。但是工人很难长时间坚持在高温、废气多、易烫伤、高强度的工作中；因而企业面临着人工需求量大、招工难、成本不断攀升、技术依赖性、效率低等因素的制约，传统密集型人工作业模式已经不再适应当前的市场需求。

本工装经过测试验证，能够完全解决传统作业模式中存在的不足，既能够适应各种变量完全替代传统的人工作业模式，又能够提高工作效率，提升产品品质，减轻企业用工成本，增强产品的市场竞争力。将此工装安装在机械手末端，再给机械手装上滑动导轨，就可以轻松完成多台EVA鞋底和料头的下料工作，同时再给设备上安装上脱模剂自动喷洒装置，工人只需要在烤箱外部拿成品鞋底即可。从而工人就可以完全远离恶劣的作业环境、提升作业效率、避免工伤发生、减少工人数量、降低生产成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够让工人远离高温恶劣的操作环境，提高工作效率，降低生产成本，保证产品的一致性，提高产品的综合竞争力。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的一种技术方案是：一种EVA鞋

机鞋底自动下料工装，由夹具底板（1）、后端Y型料头抓取装置（2）、伸出机构（3）、鞋掌压紧部件（4）、夹抓提升机构（5）、过程限位机构（6）、鞋跟压紧部件（7）、鞋跟料头夹紧部件（8）、间距自动调节机构（9）、管路整理机构（10）组成。

所述的夹具底板（1）具有安装整个部件的功能，夹具底板采用铝合金经精密加工而成，表面经过阳极氧化处理，保证了各部件相对位置安装的一致性。又因为整体采用了铝合金加工，大大降低了整体重量，对机械手负载和整体成本要求更低，同时因为铝合金的易加工性能和化学稳定性，对设备后期使用的稳定性有明显优势。

所述夹具底板（1）两边各设有两个导轨，各对应一双鞋底；

所述的后端Y型料头抓取装置（2）：由Y型料头夹紧机构（21）、Y型料头夹抓（22）、上下拉升气缸（23）、第一导轨滑块模组（24）、浮动接头（25）组合而成；所述Y型料头夹紧机构（21）下端包括一Y型料头夹抓（22）；上下拉升气缸（23）与第一导轨滑块组合（24）连接，并通过浮动接头（25）与Y型料头夹紧机构（21）连接；此部分机构可以实现夹抓整体上下移动和对料头的抓取工作。因为在上下方向采用了直线导轨，所以上下拉升气缸动作的时候整个夹抓机构会沿着导轨进行上下平稳移动。为了防止因为加工、装配等原因造成系统运行不畅，所以在上下拉升气缸前端安装了浮动接头，达到了消除运动不畅的目的。

所述Y型料头夹紧机构（21）由气缸轴连接连杆，连杆连接Y型料头夹抓（22），在气缸轴的上下运动过程中Y型料头夹抓（22）作相应的抓取和松开动作。

所述的伸出机构（3）由不锈钢气缸（31）、第二导轨滑块模组（32）、浮动接头（33）组成；所述不锈钢气缸（3-1）通过Ｌ型支架与导轨滑块组合（32）连接，并推动第二导轨滑块模组（32）和浮动接头（33）作伸缩运动，浮动接头（33）连接在不锈钢气缸（31）前端。此部分主要作用是将整体机构推出，在过程限位机构（6）和夹抓提升机构（5）的配合下实现对鞋底抓取时分两次插入，在能够保证完全插入鞋底的情况下又可以避开模具上的拉钉。第二导轨滑块组合（32）采用滑块固定，导轨移动的设计方式，既能够实现机构滑动时精确导向，又能够承载前端机构作业过程中的负载，同时缩小了整个机构体积和避免与机械手的位置干涉。在浮动接头的作用下，避免了系统因为加工装配等因素造成运动不畅的问题。

所述鞋掌压紧部件（4）由第一压块（41）、第一连接板（42）、第一双轴气缸（43）、连接件（44）组成；所述第一双轴气缸（43）通过推杆连接第一连接板（42），第一连接板（42）上设有第一压块（41），所述第一双轴气缸（43）上连接有连接件（44）。其主要作用是在鞋跟料头夹紧部件（8）进行动作之前将鞋掌部分压住固定，可有效防止因鞋跟料头夹紧部件（8）在插入鞋底的过程中造成鞋底移位问题，保证在鞋底被完全插入过程中鞋底位置保持不变，使系统能够稳定的抓住鞋底。驱动部分采用了双轴气缸，既可以起到导向作用，又增大压紧力，有效减小气缸尺寸，节省空间的同时减轻了系统重量。压块（41）部分采用了软性聚氨酯材料，可以有效防止压伤鞋底，在压紧的同时起到缓冲保护作用。

所述的夹抓提升机构（5）由第二双轴气缸（51）、左右导轨（52）、左右滑块（53）、浮动连接块（54）、上下导轨滑块模组（55）组成；第二双轴气缸（51）下方设有左右导轨（52）、左右滑块（53）；上下导轨滑块模组（55）通过浮动连接块（54）与鞋跟料头夹紧部件（8）连接，上下导轨滑块模组（55）。此机构的主要作用是在鞋跟料头夹紧部件（8）第一次深入鞋跟后对鞋跟进行小幅度提升，目的是避开模具上的拉钉。因为采用的是左右导轨（52）、左右滑块（53）的组合，所以在后段进行鞋跟间距调整的时候会自由变位。又因为采用了浮动连接块，所以可以有效消除因加工装配等因素造成的系统运行不畅的问题。

所述的过程限位机构（6）由不锈钢气缸（61）、气缸安装座（62）、限位头（63）依次连接组成。其主要作用是将鞋跟料头夹紧部件（8）深入鞋底的动作分成两次完成，给夹抓提升机构（5）留出了作业时间。因为此部分气缸采用了比伸出机构（3）缸径更大的气缸，所以当伸出机构（3）回拉的时候受到此不锈钢气缸（61）的阻力而中途停止，当夹抓提升机构（5）完成提升动作后此不锈钢气缸（61）后退，就达到鞋跟料头夹紧部件完全深入鞋底的目的。此限位头（63）因为采用了尼龙材质，所以能够起到缓冲并不会让夹具撞击变形。

所述的鞋跟压紧部件（7）由第二压块（71）、第二压板（72）、气缸安装座（73）、第三双轴气缸（74）组成；所述第三双轴气缸（74）通过推杆连第二接压板（72），第二压板（72）上设有第二压块（71），所述第三双轴气缸（74）上连接有气缸安装座（73）。其主要作用是使进入鞋跟料头夹紧部件（8）的鞋子能够平整稳妥的处于鞋跟料头夹紧部件（8）上，不会出现翘尾、移位等过程问题。此机构下压的同时鞋掌压紧部件（4）松开，鞋子完全置于鞋跟料头夹紧部件（8）之上。

所述的鞋跟料头夹紧部件（8）由叉头（81）、叉臂（82）、垫块（83）、第三导轨滑块模组（84）、驱动气缸（85）、限位板（86）组成；叉头（81）、连接叉臂（82），叉臂（82）之上设有垫块（83），叉臂（82）之后连接第三导轨滑块模组（84），第三导轨滑块模组（84）和驱动气缸（85）、限位板（86）连接。其作用是当叉头（81）进入鞋跟之后，对鞋跟进行托举并夹住鞋跟部分料头，使鞋跟部分料头在夹持作用下缩短弹性尺寸，更易于从鞋跟部分拔出。叉头（81）由聚四氟乙烯高分子材料制作，其具有耐高温和自润滑的特点，这样在叉头（81）接触模具时既可以避免被烫坏，也可以避免划伤模具，所以在运行过程中是贴着模具滑动，确保叉头能够稳定插入鞋跟下方。垫块（83）由软性聚氨酯制作，其主要目的是防止鞋跟压紧部件（7）将鞋跟部分棱边压伤。限位板的主要作用是对气缸在开合状态下极限位置进行限制，使叉头（81）开口始终处于居中状态。

所述的间距自动调节机构（9）由电机支架（91）、主动同步轮(92)、微型步进电机（93）、左连接板（94）、光电开关（95）、同步带（96）、张紧块（97）、右连接板（98）、从动同步轮（99）组成；电机支架（91）上方连接微型步进电机（93），连接微型步进电机（93）下方连接主动同步轮(9-2)，同步带（96）设在主动同步轮（99）、张紧块（97）和从动同步轮（99）上，左连接板（94）和右连接板（98）分别连接在同步带（96）的两侧，光电开关（95）与微型步进电机（93）连接。其作用是调整两个鞋底之间的距离。左连接板和右连接板分别连接在同步带的两侧，当系统安照设定的参数给电机发出数据指令后，电机旋转并带动两侧机构进行反方向移动，在作业过程中实时变换尺寸，可以同时满足多套模具鞋跟间距尺寸不一致的情况。光电开关为电机提供了参考零点，当运行一段时间后系统自动过零点，消除系统运行过程中产生的误差，重新达到精准定位要求。

所述的管路整理机构（10）：由接头卡槽和端面挡板组成，其主要作用是将快速接头集中固定在槽内，在保持管理规整防止模具烫伤的前提下又方便处理漏气等问题。

所述夹具底板（1）上方并行设有伸出机构（3）、过程限位机构（6）、伸出机构（3）的第二导轨滑块模组（32）连接前方通过夹抓提升机构（5）和鞋跟料头夹紧部件（8），夹抓提升机构（5）和后端Y型料头抓取装置（2）之间设有间距自动调节机构（9），鞋掌压紧部件（4）和鞋跟压紧部件（7）连接在夹具底板（1）上，夹具底板（1）连接管路整理机构（10）。

有益效果：本实用新型可以替代传统的人工作业模式，将人员从高温、毒气严重、易烫伤、高强度的作业环境中解救出来；同时解决企业人工需求量大、招工难、成本不断攀升、技术依赖性强、效率低等问题。

附图说明

图1是本实用新型EVA鞋机鞋底自动下料工装的示意图；

图2是后端Y型料头抓取装置示意图；

图3是伸出机构示意图；

图4是鞋掌压紧部件示意图；

图5是夹抓提升机构示意图；

图6是过程限位机构示意图；

图7是鞋跟压紧部件示意图；

图8是鞋跟料头夹紧部件示意图；

图9是间距自动调节机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种EVA鞋机鞋底自动下料工装，由夹具底板（1）、后端Y型料头抓取装置（2）、伸出机构（3）、鞋掌压紧部件（4）、夹抓提升机构（5）、过程限位机构（6）、鞋跟压紧部件（7）、鞋跟料头夹紧部件（8）、间距自动调节机构（9）、管路整理机构（10）组成。所述夹具底板（1）上方并行设有伸出机构（3）、过程限位机构（6）、伸出机构（3）的第二导轨滑块模组（3-2）连接前方通过夹抓提升机构（5）和鞋跟料头夹紧部件（8），夹抓提升机构（5）和后端Y型料头抓取装置（2）之间设有间距自动调节机构（9），鞋掌压紧部件（4）和鞋跟压紧部件（7）连接在夹具底板（1）上，夹具底板（1）连接管路整理机构（10）。

所述的夹具底板（1）具有安装整个部件的功能，夹具底板采用铝合金经精密加工而成，表面经过阳极氧化处理，保证了各部件相对位置安装的一致性。又因为整体采用了铝合金加工，大大降低了整体重量，对机械手负载和整体成本要求更低，同时因为铝合金的易加工性能和化学稳定性，对设备后期使用的稳定性有明显优势。

所述夹具底板（1）两边各设有两个导轨，各对应一双以上鞋底；

如图2所示，所述的后端Y型料头抓取装置（2）：由Y型料头夹紧机构（2-1）、Y型料头夹抓（2-2）、上下拉升气缸（2-3）、第一导轨滑块模组（2-4）、浮动接头（2-5）组合而成；所述Y型料头夹紧机构（2-1）下端包括一Y型料头夹抓（2-2）；上下拉升气缸（2-3）与第一导轨滑块组合（2-4）连接，并通过浮动接头（2-5）与Y型料头夹紧机构（2-1）连接此部分机构可以实现夹抓整体上下移动和对料头的抓取工作。因为在上下方向采用了直线导轨，所以上下拉升气缸动作的时候整个夹抓机构会沿着导轨进行上下平稳移动。为了防止因为加工、装配等原因造成系统运行不畅，所以在上下拉升气缸前端安装了浮动接头，达到了消除运动不畅的目的。

所述Y型料头夹紧机构（2-1）由气缸轴连接连杆，连杆连接Y型料头夹抓（2-2），在气缸轴的上下运动过程中Y型料头夹抓（2-2）作相应的抓取和松开动作。

如图3所示，所述的伸出机构（3）由不锈钢气缸（3-1）、第二导轨滑块模组（3-2）、浮动接头（3-3）组成；所述不锈钢气缸（3-1）通过Ｌ型支架与导轨滑块组合（3-2）连接，并推动第二导轨滑块模组（3－2）和浮动接头（3－3）作伸缩运动，浮动接头（3-3）连接在不锈钢气缸（3-1）前端。此部分主要作用是将整体机构推出，在过程限位机构（6）和夹抓提升机构（5）的配合下实现对鞋底抓取时分两次插入，在能够保证完全插入鞋底的情况下又可以避开模具上的拉钉。第二导轨滑块组合（3－2）采用滑块固定，导轨移动的设计方式，既能够实现机构滑动时精确导向，又能够承载前端机构作业过程中的负载，同时缩小了整个机构体积和避免与机械手的位置干涉。在浮动接头的作用下，避免了系统因为加工装配等因素造成运动不畅的问题。

如图4所示，所述鞋掌压紧部件（4）由第一压块（4-1）、第一连接板（4-2）、第一双轴气缸（4-3）、连接件（4-4）组成；所述第一双轴气缸（4－3）通过推杆连接第一连接板（4-2），第一连接板（4-2）上设有第一压块（4-1），所述第一双轴气缸（4－3）上连接有连接件（4－4）。其主要作用是在鞋跟料头夹紧部件（8）进行动作之前将鞋掌部分压住固定，可有效防止因鞋跟料头夹紧部件（8）在插入鞋底的过程中造成鞋底移位问题，保证在鞋底被完全插入过程中鞋底位置保持不变，使系统能够稳定的抓住鞋底。驱动部分采用了双轴气缸，既可以起到导向作用，又增大压紧力，有效减小气缸尺寸，节省空间的同时减轻了系统重量。压块（4-1）部分采用了软性聚氨酯材料，可以有效防止压伤鞋底，在压紧的同时起到缓冲保护作用。

如图5所示，所述的夹抓提升机构（5）由第二双轴气缸（5-1）、左右导轨（5-2）、左右滑块（5-3）、浮动连接块（5-4）、上下导轨滑块模组（5-5）组成；第二双轴气缸（5-1）下方设有左右导轨（5-2）、左右滑块（5-3）；上下导轨滑块模组（5-5）通过浮动连接块（5-4）与鞋跟料头夹紧部件（8）连接，上下导轨滑块模组（5-5）。此机构的主要作用是在鞋跟料头夹紧部件（8）第一次深入鞋跟后对鞋跟进行小幅度提升，目的是避开模具上的拉钉。因为采用的是左右导轨（5-2）、左右滑块（5-3）的组合，所以在后段进行鞋跟间距调整的时候会自由变位。又因为采用了浮动连接块，所以可以有效消除因加工装配等因素造成的系统运行不畅的问题。

如图6所示，所述的过程限位机构（6）由不锈钢气缸（6-1）、气缸安装座（6-2）、限位头（6-3）依次连接组成。其主要作用是将鞋跟料头夹紧部件（8）深入鞋底的动作分成两次完成，给夹抓提升机构（5）留出了作业时间。因为此部分气缸采用了比伸出机构（3）缸径更大的气缸，所以当伸出机构（3）回拉的时候受到此不锈钢气缸（6-1）的阻力而中途停止，当夹抓提升机构（5）完成提升动作后此不锈钢气缸（6-1）后退，就达到鞋跟料头夹紧部件完全深入鞋底的目的。此限位头（6－3）因为采用了尼龙材质，所以能够起到缓冲并不会让夹具撞击变形。

如图7所示，所述的鞋跟压紧部件（7）由第二压块（7-1）、第二压板（7-2）、气缸安装座（7-3）、第三双轴气缸（7-4）组成；所述第三双轴气缸（7－4）通过推杆连第二接压板（7-2），第二压板（7-2）上设有第二压块（7-1），所述第三双轴气缸（7－4）上连接有气缸安装座（7－3）。其主要作用是使进入鞋跟料头夹紧部件（8）的鞋子能够平整稳妥的处于鞋跟料头夹紧部件（8）上，不会出现翘尾、移位等过程问题。此机构下压的同时鞋掌压紧部件（4）松开，鞋子完全置于鞋跟料头夹紧部件（8）之上。

如图8所示，所述的鞋跟料头夹紧部件（8）由叉头（8-1）、叉臂（8-2）、垫块（8-3）、第三导轨滑块模组（8-4）、驱动气缸（8-5）、限位板（8-6）组成；叉头（8-1）、连接叉臂（8-2），叉臂（8-2）之上设有垫块（8-3），叉臂（8-2）之后连接第三导轨滑块模组（8-4），第三导轨滑块模组（8-4）和驱动气缸（8-5）、限位板（8-6）连接。其作用是当叉头（8-1）进入鞋跟之后，对鞋跟进行托举并夹住鞋跟部分料头，使鞋跟部分料头在夹持作用下缩短弹性尺寸，更易于从鞋跟部分拔出。叉头（8-1）由聚四氟乙烯高分子材料制作，其具有耐高温和自润滑的特点，这样在叉头（8-1）接触模具时既可以避免被烫坏，也可以避免划伤模具，所以在运行过程中是贴着模具滑动，确保叉头能够稳定插入鞋跟下方。垫块（8-3）由软性聚氨酯制作，其主要目的是防止鞋跟压紧部件（7）将鞋跟部分棱边压伤。限位板的主要作用是对气缸在开合状态下极限位置进行限制，使叉头（8-1）开口始终处于居中状态。

如图9所示，所述的间距自动调节机构（9）由电机支架（9-1）、主动同步轮(9-2)、微型步进电机（9-3）、左连接板（9-4）、光电开关（9-5）、同步带（9-6）、张紧块（9-7）、右连接板（9-8）、从动同步轮（9-9）组成；电机支架（91）上方连接微型步进电机（9-3），连接微型步进电机（9-3）下方连接主动同步轮(9-2)，同步带（9-6）设在主动同步轮（99）、张紧块（9-7）和从动同步轮（99）上，左连接板（94）和右连接板（98）分别连接在同步带（96）的两侧，光电开关（95）与微型步进电机（9-3）连接。其作用是调整两个鞋底之间的距离。左连接板和右连接板分别连接在同步带的两侧，当系统安照设定的参数给电机发出数据指令后，电机旋转并带动两侧机构进行反方向移动，在作业过程中实时变换尺寸，可以同时满足多套模具鞋跟间距尺寸不一致的情况。光电开关为电机提供了参考零点，当运行一段时间后系统自动过零点，消除系统运行过程中产生的误差，重新达到精准定位要求。

所述的管路整理机构（10）由接头卡槽和端面挡板组成，其主要作用是将快速接头集中固定在槽内，在保持管理规整防止模具烫伤的前提下又方便处理漏气等问题。

此工装可以装载于机械手末端，在EVA鞋机开模后自动进行鞋底和后端Y型料头一次抓取工作。整体工装由PLC通过安装在机械手上的电磁阀和步进电机驱动器控制，能够灵活调整各个动作顺序及延时时间，满足不同尺码和不同中心距EVA鞋底的一次抓取工作，可以一次抓取一双或两双，根据客户安装模具数量及位置在控制系统触摸屏上进行灵活选择。

一种EVA鞋机鞋底自动下料工装的下料方法，包括如下步骤：1.在鞋机开模后机械手带本实用新型的工装进入鞋机模腔；2.间距自动调节机构根据鞋码自动调节间距；3.后端Y型料头抓取装置伸出；后端Y型料头抓取装置抓取Y型料头；后端Y型料头抓取装置退回；4.伸出机构和过程限位机构伸出；机械手带工装移动到鞋底抓取位置；鞋掌压紧部件下压住鞋底；夹抓提升机构伸出；伸出机构退回；夹抓提升机构退回；5.过程限位机构退回；鞋跟料头夹紧部件夹紧鞋跟部分料头；鞋跟压紧部件伸出；6.鞋掌压紧部件退回；7.机械手带工装夹紧鞋底退出鞋机模腔；脱模剂喷洒装置启动；鞋机合模。

本实用新型工装的机械结构构思巧妙、设计独特、创意新颖，生产效率较高、及时填补EVA鞋机鞋底自动下料工装的空缺，使得整套工装具有更高的实用性和市场竞争力。