一种基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置及其使用方法与流程

本发明涉及纺织机械领域，具体涉及一种基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置及其使用方法。

背景技术：

袜品的生产流程主要有编织、检验、缝头、检验、定型、整理包装等，雨鞋内衬的生产流程主要有编织、检验、定长剪断、缝头、检验、定型、整理包装等。目前，以上生产流程中缝头、检验、定型都需要靠人工将袜品和雨鞋内衬口打开并套在袜板或其它装置上，整个动作要求高频率连续完成，工人极易疲劳，长时间大量重复的工作导致较低的生产效率。随着人力成本的逐年增加，“招工难”是众多劳动密集型企业面临的严峻问题，为实现袜品和雨鞋内衬各工序生产的自动化，降低劳动强度和用工成本，提高生产效率变得尤为迫切。如果想提高工作效率，适应于纺织设备的高节拍要求，实现袜品自动生产整个过程，急需要一套自动打开袜口并把袜子套在缝头机、定型机等设备上的装置。

本领域内，大部分企业都是利用编织袜子回转机构进行翻袜，却不能完成袜子从一个设备到另一台设备的转移及自动套袜动作。申请号为201410739665.4的发明专利公开了“翻袜装置及翻袜方法”，其主要是通过气缸和各管道形成抽吸密封腔体来完成翻袜动作，未涉及如何把袜口打开并把袜子套在缝头机、定型机等装置的转移机构或方法。申请号为201510070224.4的发明专利公开了“一种翻袜机”，是通过左吸袜组件与右吸袜组件配合而吸开袜口，通过升降组件控制夹持组件上下升降，从而夹住打开袜口、吸袜筒伸入打开后的袜口。该发明是通过左吸袜组件与右吸袜组件一闭一开来吸开袜口，从两个组件闭合全密封到两个组件打开，两个动作的密封压力相差较大，尤其对于较薄的袜子更加明显，容易造成袜口吸开不可靠。此外由于受到升降组件和吸袜组件的整体结构限制，该发明对于长度较短如长度不大于300毫米的袜子，难以完成翻袜。申请号为201520654078.5的实用新型专利公开了“一种自动翻袜机的套袜装置”，是通过大同步带和小同步带上的粘袜钩粘连袜子打开袜口实现套袜。这种打开袜子口的方法要求袜子本身要平整，否则粘袜钩不能可靠打开袜口，很难适应生产过程中自由状态的袜子，同时粘袜钩会对袜子表面会形成伤害。申请号为201510426322.7的发明专利公开了“一种自动提袜套袜设备”，是利用透明胶自动取袜并将袜子张口、夹紧、套至袜子缝头机的定型板的设备。该发明是利用透明胶把袜口打开，透明胶不能重复使用，需要经常停机更换新的透明胶，不仅增加了生产成本，还降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置，该装置可将袜口的袜口自动打开并把其套在自动缝纫袜头的缝头机等装置上，降低了劳动强度和用工成本，提高了生产效率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括送袜机构、与送袜机构相连的圆环形负压腔、用于封堵圆环形负压腔的封堵机构、与送袜机构及圆环形负压腔连通的风路总成以及套袜手指，所述的送袜机构、圆环形负压腔以及封堵机构均设置在送袜机构座上，所述的套袜手指固定在套袜手指座上。

所述的送袜机构包括分体设置的送袜上腔与送袜下腔，所述的送袜上腔内及送袜下腔内分别设有送袜从动轮与送袜主动轮，所述的送袜下腔通过送袜主轮座固定在送袜机构座上，所述的送袜上腔通过动力机构驱动其实现与送袜下腔的闭合或分离，所述的送袜下腔内设有内花键形管，所述的送袜下腔上分别设有前传感器和后传感器。

所述的送袜机构还包括漏风管，所述漏风管的一端与风路总成相连，所述漏风管的中段固定在进袜主管座上，所述漏风管的另一端设置在漏风管座上，所述的漏风管座由漏风缸驱动其来回动作，以实现漏风管座与送袜下腔端面的接触或分离，漏风管座与送袜下腔的端面相接触时，内花键形管与漏风管连通，所述的漏风缸通过漏风缸座固定在送袜机构座上，所述的漏风管座与漏风缸座之间设有连接两者的漏风导杆，所述漏风导杆的一端与漏风管座固定，漏风导杆的另一端贯穿漏风缸座且可沿漏风缸座自由滑动。

所述的动力机构包括摆臂及驱动摆臂动作的摆臂气缸，所述摆臂的一端与送袜上腔相连，所述摆臂的另一端通过摆臂轴与摆臂座铰接相连，所述的摆臂气缸驱动摆臂绕铰接点转动以实现送袜上腔与送袜下腔的分离或闭合，所述的送袜上腔与送袜下腔闭合时两者的接触面相密封以使送袜上腔及送袜下腔之间形成密闭的腔体，所述的摆臂气缸铰接固定在摆臂气缸座上，摆臂气缸的缸杆通过关节轴承与摆臂相连，所述的摆臂座及摆臂气缸座均固定在送袜机构座上。

所述内花键形管的内部开设有花键形槽，所述内花键形管的一端与送袜下腔的端面相平齐，且该平齐端的内花键形管内孔呈锥形，内花键形管的另一端与送袜主动轮之间留有小于5mm的间隙，所述的内花键形管设置在送袜下腔与漏风管对接的位置。

所述的送袜主动轮与电机的输出轴相连，所述的电机通过电机座固定在送袜机构座上，所述的送袜上腔与送袜下腔闭合时两者的接触面相密封，且送袜主动轮与送袜从动轮之间形成面接触，所述的送袜从动轮在送袜上腔中自由转动，且送袜从动轮与送袜上腔的转动接触面相密封，所述的送袜主动轮在送袜下腔中自由转动，且送袜主动轮与送袜下腔的转动接触面相密封。

所述的圆环形负压腔包括设置在吸风腔座上的吸风腔、设置在吸风腔上且与风路总成连通的风孔、插入在吸风腔内部的吸风内管以及连接吸风内管与送袜下腔的连接管，所述的圆环形负压腔还包括铅垂方向布置的套袜底座，所述的套袜底座与吸风腔之间设有连接两者的套袜导杆，所述套袜导杆的一端与套袜底座固连，所述套袜导杆的另一端贯穿吸风腔且可在吸风腔中自由滑动，所述的套袜底座上设有同心设置的套袜内管及套袜外管，所述的套袜外管套设在套袜内管上，所述的套袜外管与封堵机构相配合的端部凸出套袜内管的端面5～20mm，且该端沿其外周均布有四个套袜传感器，所述的套袜底座上均匀布置有底座透气孔，所述吸风腔的侧面设有套袜缸，所述套袜缸的缸杆通过套袜缸头与套袜底座相连，所述的吸风腔座固定在送袜机构座上。

所述的封堵机构包括封堵缸，所述封堵缸的缸杆上连接有封堵板，所述封堵缸的缸杆伸出或缩回时带动封堵板封堵或打开套袜外管，所述的封堵缸通过封堵缸座固定在送袜机构座上。

所述的风路总成包括高压风机，所述高压风机的出风口分别与吸袜前管及拉袜管相连，所述吸袜前管的另一端通过吸袜风门与吸袜后管相连，所述拉袜管的另一端通过拉袜风门、拉袜前管与进袜主管相连，所述的吸袜后管与圆环形负压腔相连，所述的进袜主管与送袜机构的漏风管相连，所述的漏风管可沿进袜主管滑动，且进袜主管与漏风管之间形成动态密封，所述的进袜主管通过进袜风门与进袜管相连。

由上述技术方案可知，本发明通过风路总成和封堵板在送袜机构、圆环形负压腔中形成圆环形负压，将袜子从进袜管先送至送袜机构中，再由送袜机构将其按不同速度送至圆环形负压腔中并反套在套袜内管上，然后由圆环形负压腔将袜子反套在套袜手指上，最后由套袜手指动作把袜子取走并套在自动缝纫袜头的缝头机上。

本发明的另一目的在于提供一种基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）摆臂气缸动作使送袜上腔与送袜下腔闭合，打开吸袜风门、进袜风门，关闭拉袜风门，漏风缸动作使漏风管座与吸袜下腔的端面贴合密封，封堵缸动作使封堵板封堵套袜外管；高压风机、吸袜前管、吸袜风门、吸袜后管、吸风腔、套袜底座、套袜外管、套袜内管、吸风内管、连接管、送袜上腔、送袜下腔形成吸袜风路，袜子从进袜管、进袜风门、进袜主管、漏风管吸入内花键形管中，并堵在送袜从动轮与送袜主动轮的一侧；

（2）当前传感器检测到袜子时，关闭吸袜风门、进袜风门和拉袜风门，摆臂气缸动作使吸袜上腔和送袜从动轮抬起，此时袜子展开进入，延时到设定时间时摆臂气缸动作使送袜上腔和送袜从轮放下，此时袜子压在送袜主动轮与送袜从动轮之间；

（3）漏风缸动作使漏风管座与吸袜下腔分离，此时外界空气顺畅进入进袜主管和漏风管，然后打开拉袜风门，高压风机经过拉袜管、拉袜风门、拉袜前管、进袜主管形成的负压风路把袜子拉平；

（4）关闭拉袜风门，打开吸袜风门，高压风机在吸袜前管、吸袜风门、吸袜后管、吸风腔、套袜底座、套袜外管形成的风路中产生圆环形负压，电机带动送袜主动轮和送袜从动轮把袜子向前传送，经过后传感器时先快速送至套袜内管端部，再慢速继续向前传送，直至四个套袜传感器同时都检测到袜子，此时袜子被圆环形负压吸着反套在套袜内管上，袜口成功打开；继续将袜子向前传送，直至超过四个套袜传感器20mm至50mm为止，此时，关闭吸袜风门、进袜风门和拉袜风门；

（5）封堵缸动作使封堵板退回，套袜缸通过套袜缸头带动套袜底座、套袜外管、套袜传感器、套袜内管向前伸出，把袜子反套在套袜手指上；

（6）摆臂气缸动作使送袜上腔和送袜从动轮抬起，套袜手指动作把袜子取走并套在自动缝纫袜头的缝头机上；

（7）重复步骤（1），等待下一只袜子。

由上述技术方案可知，本方法可使袜子实现从进袜、压袜、拉袜、翻袜、套袜到取袜的自动化操作，整套动作几秒钟即可完成，适用于自动化在线纺织设备的高速生产节拍，降低了劳动强度和用工成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明送袜机构的结构示意图一；

图3是本发明送袜机构的结构示意图二；

图4是本发明圆环形负压腔的结构示意图一；

图5是本发明圆环形负压腔的结构示意图二；

图6是本发明风路总成的结构示意图；

图7是本发明内花键形管的结构示意图；

图8是本发明的进袜示意图；

图9是本发明的压袜示意图；

图10是本发明的拉袜示意图；

图11是本发明的翻袜示意图；

图12是本发明的套袜示意图；

图13是本发明的取袜示意图。

图中：10-送袜机构、101-送袜上腔、102-送袜下腔、103-送袜从动轮、104-送袜主动轮、105-送袜主轮座、106-电机座、107-内花键形管、108-前传感器、109-后传感器、110-漏风管、111-进袜主管座、112-漏风管座、113-漏风缸、114-漏风缸座、115-漏风导杆、116-摆臂、117-摆臂气缸、118-摆臂轴、119-摆臂座、120-摆臂气缸座、121电机、20-圆环形负压腔、201-吸风腔座、202-吸风腔、203-风孔、204-吸风内管、205-连接管、206-套袜底座、207-套袜导杆、208-套袜内管、209-套袜外管、210-套袜传感器、211-透气孔、212-套袜缸、213-套袜缸头、30-封堵机构、31-封堵缸、32-封堵板、33-封堵缸座、40-风路总成、401-高压风机、402-吸袜前管、403-拉袜管、404-吸袜风门、405-吸袜后管、406-拉袜风门、407-拉袜前管、408-进袜主管、409-进袜风门、410-进袜管、50-套袜手指、51-套袜手指座、60-送袜机构座、100-袜子

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置，包括送袜机构10、与送袜机构10相连的圆环形负压腔20、用于封堵圆环形负压腔20的封堵机构30、与送袜机构10及圆环形负压腔20连通的风路总成40以及套袜手指50，送袜机构10、圆环形负压腔20以及封堵机构30均设置在送袜机构座60上，套袜手指50固定在套袜手指座51上，最后由套袜手指50动作把袜子取走并套在自动缝纫袜头的缝头机上进行缝纫加工，套袜手指50可以实现伸缩、旋转、张开等一系列动作。

进一步的，如图2、图3所示，送袜机构10包括分体设置的与送袜下腔102，送袜上腔101内及内分别设有送袜从动轮103与送袜主动轮104，送袜下腔102通过送袜主轮座105固定在送袜机构座60上，送袜上腔101通过动力机构驱动其实现与送袜下腔102的闭合或分离，送袜下腔102内设有内花键形管107，送袜下腔102上分别设有前传感器108和后传感器109。

更进一步的，动力机构包括摆臂116及驱动摆臂116动作的摆臂气缸117，摆臂116的一端与送袜上腔101相连，摆臂116的另一端通过摆臂轴118与摆臂座119铰接相连，摆臂气缸117驱动摆臂116绕铰接点转动以实现送袜上腔101与送袜下腔102的分离或闭合，送袜上腔101与送袜下腔102闭合时两者的接触面相密封以使送袜上腔101及送袜下腔102之间形成密闭的腔体，这样可以保证各元件之间的密封，并保证袜子运动的管路中形成足够的负压；摆臂气缸117铰接固定在摆臂气缸座120上，摆臂气缸117的缸杆通过关节轴承与摆臂116相连，摆臂座119及摆臂气缸座120均固定在送袜机构座60上。具体地说，摆臂座119设置两个，摆臂轴118的两端分别铰接在两个摆臂座119上，摆臂气缸座120设置在其中一个摆臂座119上。

更进一步的，送袜主动轮104与电机121的输出轴相连，电机121通过电机座106固定在送袜机构座60上，送袜上腔101与送袜下腔102闭合时两者的接触面相密封，且送袜主动轮104与送袜从动轮103之间形成面接触，送袜从动轮103在送袜上腔101中自由转动，且送袜从动轮103与送袜上腔101的转动接触面相密封，送袜主动轮104在送袜下腔102中自由转动，且送袜主动轮104与送袜下腔102的转动接触面相密封。

更进一步的，如图7所示，内花键形管107的内部开设有花键形槽，内花键形管107的一端与送袜下腔102的端面相平齐，且该平齐端的内花键形管107内孔呈锥形，内花键形管107的另一端与送袜主动轮104之间留有小于5mm的间隙，这样可以让袜子100顺利到达送袜主动轮104而不翻转堵袜子，内花键形管107设置在送袜下腔102与漏风管110对接的位置。

进一步的，送袜机构10还包括漏风管110，漏风管110的一端与风路总成40相连，漏风管110的中段固定在进袜主管座111上，漏风管110的另一端设置在漏风管座112上，漏风管座112由漏风缸113驱动其来回动作，以实现漏风管座112与送袜下腔102端面的接触或分离，漏风管座112与送袜下腔102的端面相接触时，内花键形管107与漏风管110连通，漏风缸113通过漏风缸座114固定在送袜机构座60上，漏风管座112与漏风缸座114之间设有连接两者的漏风导杆115，漏风导杆115的一端与漏风管座112固定，漏风导杆115的另一端贯穿漏风缸座114且可沿漏风缸座114自由滑动。具体地说，漏风缸座114与送袜下腔102的端面接触闭合时，应保证接触面密封；漏风缸座114与送袜下腔102的端面分开时，外界空气能顺畅地进入进袜主管408和漏风管110，以方便高压风机401经过拉袜管403、拉袜风门406、拉袜前管407、进袜主管408把袜子100拉平。

进一步的，如图4、图5所示，圆环形负压腔20包括设置在吸风腔座201上的吸风腔202、设置在吸风腔202上且与风路总成40连通的风孔203、插入在吸风腔202内部的吸风内管204以及连接吸风内管204与送袜下腔102的连接管205，圆环形负压腔20还包括铅垂方向布置的套袜底座206，套袜底座206与吸风腔202之间设有连接两者的套袜导杆207，套袜导杆207的一端与套袜底座206固连，套袜导杆207的另一端贯穿吸风腔202且可在吸风腔202中自由滑动，套袜导杆207起导向支撑作用，套袜底座206上设有同心设置的套袜内管208及套袜外管209，套袜外管209套设在套袜内管208上，套袜外管209与封堵机构30相配合的端部凸出套袜内管208的端面5～20mm，且该端沿其外周均布有四个套袜传感器210，套袜传感器210可检测套袜内管208上的袜子100，套袜底座206上均匀布置有底座透气孔211，透气孔211用来保证圆环形负压腔20中的风路畅通；吸风腔202的侧面设有套袜缸212，套袜缸212的缸杆通过套袜缸头213与套袜底座206相连，吸风腔座201固定在送袜机构座60上。圆环形负压腔20中的套袜外管209、套袜传感器210、套袜内管208、吸风腔202、吸风内管204和封堵机构30中的封堵板32组合在一起就能形成一个圆环形负压腔。

进一步的，封堵机构30包括封堵缸31，封堵缸31的缸杆上连接有封堵板32，封堵缸31的缸杆伸出或缩回时带动封堵板32封堵或打开套袜外管209，封堵缸31通过封堵缸座33固定在送袜机构座60上。

进一步的，如图6所示，风路总成40包括高压风机401，高压风机401的出风口分别与吸袜前管402及拉袜管403相连，吸袜前管402的另一端通过吸袜风门404与吸袜后管405相连，拉袜管403的另一端通过拉袜风门406、拉袜前管407与进袜主管408相连，吸袜后管405与圆环形负压腔20相连，具体地说，吸袜后管是与吸风腔202上的风孔203连通，进袜主管408与送袜机构10的漏风管110相连，具本地说，是漏风管10套设在进袜主管408上，漏风管110可沿进袜主管408滑动，且进袜主管408与漏风管110之间形成动态密封，进袜主管408通过进袜风门409与进袜管410相连。

当高压风机401接电启动，且封堵板32封堵住套袜外管209后，可通过吸袜前管402、吸袜风门404、吸袜后管405，并利用套袜外管209、套袜传感器210、套袜内管208、吸风腔202、吸风内管204和封堵板32组合在一起形成的圆环形负压腔，把袜子100经过进袜管410、进袜风门409、进袜主管408和送袜机构10、圆环形负压腔20先反套在套袜内管208上。

使用时，通过风路总成40和封堵板32在送袜机构10、圆环形负压腔20中形成圆环形负压，将袜子从进袜管先送至送袜机构10中，再由送袜机构10将其按不同速度送至圆环形负压腔20中并反套在套袜内管208上，然后由圆环形负压腔20将袜子反套在套袜手指50上，最后由套袜手指50动作将袜子100取走。

本发明还提供了一种基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）摆臂气缸动作使送袜上腔与送袜下腔闭合，打开吸袜风门、进袜风门，关闭拉袜风门，漏风缸动作使漏风管座与吸袜下腔的端面贴合密封，封堵缸动作使封堵板封堵套袜外管；高压风机、吸袜前管、吸袜风门、吸袜后管、吸风腔、套袜底座、套袜外管、套袜内管、吸风内管、连接管、送袜上腔、送袜下腔形成吸袜风路，袜子从进袜管、进袜风门、进袜主管、漏风管吸入内花键形管中，并堵在送袜从动轮与送袜主动轮的一侧；

（2）当前传感器检测到袜子时，关闭吸袜风门、进袜风门和拉袜风门，摆臂气缸动作使吸袜上腔和送袜从动轮抬起，此时袜子展开进入，延时到设定时间时摆臂气缸动作使送袜上腔和送袜从轮放下，此时袜子压在送袜主动轮与送袜从动轮之间；

（3）漏风缸动作使漏风管座与吸袜下腔分离，此时外界空气顺畅进入进袜主管和漏风管，然后打开拉袜风门，高压风机经过拉袜管、拉袜风门、拉袜前管、进袜主管形成的负压风路把袜子拉平；

（4）关闭拉袜风门，打开吸袜风门，高压风机在吸袜前管、吸袜风门、吸袜后管、吸风腔、套袜底座、套袜外管形成的风路中产生圆环形负压，电机带动送袜主动轮和送袜从动轮把袜子向前传送，经过后传感器时先快速送至套袜内管端部，再慢速继续向前传送，直至四个套袜传感器同时都检测到袜子，此时袜子被圆环形负压吸着反套在套袜内管上，袜口成功打开；继续将袜子向前传送，直至超过四个套袜传感器20mm至50mm为止，此时，关闭吸袜风门、进袜风门和拉袜风门；

（5）封堵缸动作使封堵板退回，套袜缸通过套袜缸头带动套袜底座、套袜外管、套袜传感器、套袜内管向前伸出，把袜子反套在套袜手指上；

（6）摆臂气缸动作使送袜上腔和送袜从动轮抬起，套袜手指动作把袜子取走并套在自动缝纫袜头的缝头机上；

（7）重复步骤（1），等待下一只袜子。

综上所述，本发明的方法可使袜子实现从进袜、压袜、拉袜、翻袜、套袜到取袜的自动化操作，整套动作几秒钟即可完成，适用于自动化在线纺织设备的高速生产节拍，降低了劳动强度和用工成本，提高了生产效率。

本发明的有益效果在于：1）套袜外管的端面凸出套袜内管端面5～20mm，当封堵板封堵套袜外管后，套袜外管、套袜传感器、套袜内管、吸风腔、吸风内管和封堵板组合形成一个圆环形密封腔，启动高压风机时，由于圆环形负压腔的作用，袜子经过进袜管、进袜风门、进袜主管和送袜机构、圆环形负压腔先反套在套袜内管上；2）当袜头反套在套袜内管时，袜尾由送袜机构的送袜从动轮和送袜主动轮压紧，这时驱动套袜缸外推，使反套在套袜内管上的袜头又反套在套袜手指上，摆臂气缸抬起送袜上腔和送袜从动轮，即可完成袜子从一个设备到另一个设备的转移；3）送袜主动轮在送袜下腔中可以自由转动，转动接触面密封，送袜从动轮在送袜上腔中也可以自由转动，转动接触面密封，由于摆臂气缸的两个摆臂作用，送袜主动轮、送袜从动轮分别由送袜下腔与送袜上腔带动，既可以分开又可以闭合，当送袜上腔和送袜下腔闭合时，接触面相密封，保证在袜子运动的管路中形成足够的负压；4）漏风缸的缸杆可以带动漏风管和漏风缸座在进袜主管上滑动，从而使漏风缸座与送袜下腔的端面可以闭合或分开，当漏风缸座与送袜下腔闭合时，两者保持密封；当漏风缸座与送袜下腔的端面分开时，外界空气能顺畅进入进袜主管和漏风管，与圆环形负压腔之间形成较高的压差，更加方便在送袜过程中将袜子拉平；5）本发明是基于圆环形负压腔自动打开袜口并套袜的装置，在打开袜口和套袜过程中，送袜主动轮和送袜从动轮要适时压紧袜子、缓慢送袜、松开袜子等动作，本装置整体结构紧凑、连贯，因此本装置不仅可适用于长袜子，也可以满足短袜子的自动袜口打开和套袜；6）本发明的内花键形管安装在送袜下腔中与漏风管对接的位置，内孔开成花键形槽，一端内孔呈锥形，内孔锥形的一端与送袜下腔端面平齐，，另一端与主动轮有一定距离，这样便于从进袜主管到送袜机构的风路畅通，避免了袜子折皱、翻转引起的风路堵塞；7）封堵板可随着封堵缸的缸杆伸出和缩回，进而控制套袜外管密封或打开。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。