鞋底打磨设备的制作方法

本发明涉及鞋底打磨领域，特别是涉及鞋底打磨设备。

背景技术：

在制鞋行业中，几乎所有的鞋底在粘合之前都需要经过打磨处理，以便于提高粘合度，提升产品质量。在目前的市场中，制鞋厂商的整体工业水平偏低，打磨工艺全部由人工操作完成。

由于打磨工艺会产生大量的粉尘，且鞋底属于化学物质合成，其粉尘对于人体的伤害较大，即使具备除尘装置，也无法避免人体吸入，长时间工作会对人的身体健康造成较大影响。另外，人工打磨时，需拿着鞋底直接与砂轮进行接触，若操作不当，极易产生人员伤害。

对于企业来说，产品质量是关键，人工打磨的鞋底质量较差、返工率较高、效率较低。除此之外，打磨属于具有一定技术要求的工作，由于工作环境容易对健康造成危害，许多人都不愿意从事该工作，企业招工变得越来越难。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供鞋底打磨设备，用于解决现有技术中手工打磨效率低、易对人体产生危害等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种鞋底打磨设备，包括：设备框架；上料机构，设置于所述设备框架，用于放置未打磨的鞋底；传送装置，设置于所述设备框架，连接所述上料机构，用于将所述鞋底搬运至所述设备内的打磨位置；视觉装置，设置于所述设备框架，用于在所述打磨位置检测所述鞋底的轮廓信息，据以生成打磨轨迹并向外发送；定位装置，设置于所述设备框架的底座，用于接收来自所述视觉装置的打磨轨迹，并根据所述打磨轨迹移动；打磨装置，连接所述定位装置，用于随所述定位装置移动而沿所述打磨轨迹打磨所述鞋底；控制装置，设置于所述设备框架，电性连接并控制所述传送装置、视觉装置、定位装置、及打磨装置。

于本发明一实施例中，所述上料机构包括：用于固定所述鞋底的固定部。

于本发明一实施例中，所述传送装置包括：纵向设置的第一单轴机器人，连接所述上料机构，以供所述上料机构纵向移动；横向设置的第二单轴机器人，其一端设置于所述第一单轴机器人顶端的上方，以从所述上料机构中获取鞋底，其另一端设置于所述打磨位置，所述第二单轴机器人将所述鞋底从所述一端传送至所述另一端的所述打磨位置。

于本发明一实施例中，所述设备还包括：传感器，电性连接所述控制装置，用于在检测到所述上料机构纵向移动至预设位置时，向所述控制装置发送信号；所述控制装置，用于在收到所述信号时，停止所述第一单轴机器人，并启动所述第二单轴机器人。

于本发明一实施例中，所述第一单轴机器人包括：用于托起所述上料机构的托板；纵向设置的丝杆，连接所述托板，用于带动所述托板纵向移动；第一伺服电机，连接于所述丝杆的一端，用于为所述丝杆的运动提供动力。

于本发明一实施例中，所述第二单轴机器人包括：平行设置的同步带和滑道；气缸机构，架设于所述同步带和滑道之间，能在所述同步带的带动下沿所述滑道滑动，其中，所述气缸机构包括：活塞部、及吸附部；用于吸附鞋底的仿形治具，连接所述气缸机构并与所述吸附部连通，能随所述活塞部的运动而移动；第二伺服电机，连接于所述同步带的一端，用于为所述同步带的运动提供动力。

于本发明一实施例中，所述设备还包括：吸附装置，设置于所述设备框架，电性连接所述控制装置，用于在收到吸附指令时提供吸附所述鞋底的吸附力。

于本发明一实施例中，所述定位装置包括：六轴机器人。

于本发明一实施例中，所述打磨装置包括：气动打磨机、及连接所述气动打磨机的浮动气缸装置、及定制打磨头。

于本发明一实施例中，所述设备还包括：人机交互装置，设置于所述设备的外表面，电性连接所述控制装置。

如上所述，本发明的鞋底打磨设备，能够替代传统的手工打磨工艺，自动实现鞋底打磨加工，并能有效避免手工打磨环境对人体的伤害，具有广泛的市场前景和需求。

附图说明

图1显示为本发明一实施例的鞋底打磨设备整体示意图。

图2显示为图1鞋底打磨设备的右侧内部结构示意图。

图3显示为图1鞋底打磨设备的左侧结构示意图。

图4显示为图1鞋底打磨设备的下料机构、第一单轴机器人结构示意图。

图5显示为图1中第二单轴机器人从第一单轴机器人获取鞋底的示意图。

图6显示为图1鞋底打磨设备的第二单轴机器人结构示意图。

图7显示为图1鞋底打磨设备的打磨装置结构示意图。

元件标号说明

1设备框架

2上料机构

201a上板面

201b下板面

202a、b圆柱体

203滑道

3传送装置

301第一单轴机器人

3011托板

3012丝杆

3013第一伺服电机

302第二单轴机器人

3021滑道

3022同步带

3023气缸机构

3024仿形治具

3025第二伺服电机

4视觉装置

5定位装置

6打磨装置

601气动打磨机

6011打磨头

602浮动气缸装置

7控制装置

8吸附装置

9人机交互装置

10下料口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

现阶段的制鞋行业中，鞋底打磨仍然主要依靠人工来完成，效率较低。此外，在鞋底打磨的过程中(尤其是硫化鞋底的打磨)，产生的粉尘会对人体的健康造成较大危害。为了解决上述问题，本发明提出能够自动实现鞋底打磨的设备，主要包括：设备框架、上料机构、传送装置、视觉装置、定位装置、打磨装置、和控制装置，在提高打磨效率的同时，避免了打磨人员与粉尘的直接接触。具体的，上料机构与传送装置连接，定位装置与打磨装置连接，控制装置分别与传送装置、视觉装置、定位装置、打磨装置电性连接。在设备启用时，将未打磨的鞋底放置于上料机构，传送装置在控制装置的控制下会自动将鞋底搬运至所述设备内的打磨位置，经视觉装置检测鞋底的轮廓信息生成打磨轨迹后，定位装置便根据所述打磨轨迹移动，从而使得打磨装置随着定位装置的移动而沿所述打磨轨迹打磨鞋底。

请参阅图1-3、及图7，本实施例提供的鞋底打磨设备由设备框架1、上料机构2、传送装置3、视觉装置4、定位装置5、打磨装置6、控制装置7、吸附装置8、人机交互装置9、下料口10等部件组成，以下将结合附图详细说明该设备的具体结构和功能。

控制装置7包括：控制器、及相关电路等，设置于设备框架1一侧的控制柜中，分别与传送装置3、视觉装置4、定位装置5、打磨装置6、吸附装置8、人机交互装置9等部件电性连接，从而控制整个设备的运动。

如图4所示，上料机构2设置于所述控制柜的上方，包括：一组或多组能够水平放置鞋底的板面。板面设置有上、下两层，在下板面201b上设置有用于固定鞋底的固定部。所述固定部可以由多根穿设于所述上板面201a的圆柱体组成，一部分(如202a)固定设置在所述下板面201b的一侧，另一部分(如202b)活动设置于所述上板面201a另一侧的开口中，并能在该开口中移动，此时，位于下板面201b与所述开口相对应的位置处还设置有滑道203，用于带动202b部分圆柱体完成滑动，这样，通过两部分圆柱体之间的位置调节就能固定不同大小、尺寸的鞋底。当然，所述固定部还可以包括用于固定鞋底顶部位置的v型块、用于固定鞋底左右位置的多个挡块等，在此不一一列举。

传送装置3包括：一或多组纵向设置的第一单轴机器人301及横向设置的第二单轴机器人302，其中，第二单轴机器人302的一端设置于第一单轴机器人301顶端的上方，另一端则设置于所述设备内部的打磨位置处。如图5所示，第一单轴机器人301负责将所述上料机构2抬起到预定位置，第二单轴机器人302负责在预定位置从所述上料机构2中获取鞋底，并运送至所述设备内的打磨位置。

如图4所示，第一单轴机器人301由托板3011、丝杆3012、第一伺服电机3013组成，其中，托板3011连接在丝杆3012上，设置于所述上料机构2上板面201a的下方，第一伺服电机3013设置在所述丝杆3012的低端。第一伺服电机3013在控制装置7的控制下开启，使得丝杆3012发生转动，从而带动托板3011向上运动，最终将所述上料机构2向上抬升至预定位置。

需要说明的是，所述设备还包括传感器(未图示)，如：对射开关、接近开关、行程开关等，电性连接所述控制装置7，当检测到所述上料机构2到达预设位置时，向所述控制装置7发送信号。所述控制装置7在收到该信号时，便停止第一单轴机器人301，或者令第一单轴机器人301将所述上料机构2下降至原位置处，同时，启动第二单轴机器人302。

如图5-6所示，第二单轴机器人302包括：一组平行设置的滑道3021和同步带3022(包括齿轮、及绕设在齿轮上的齿带)、气缸机构3023、仿形治具3024、第二伺服电机3025，其中，滑道3021包括：设置于同步带3022下方的部分3021b，以及设置于距离其一定间隔处的部分3021a，气缸机构3023架设在滑道3021a和3021b两部分之间，并与同步带3022的齿带相连，仿形治具3024与气缸机构3023的活塞部连接，可以随活塞部的运动而上下移动，例如，在吸附鞋底时下降、吸附鞋底后回升等。此外，仿形治具3024设置有多个与气缸机构3023的吸附部连通的孔，从而在气缸机构3023的作用下吸附鞋底。需要说明的是，所述设备还包括与气缸机构3023连接的吸附装置8，该装置8与控制装置7电性连接，用于在收到控制装置7的信号时向气缸机构3023提供强劲的吸附力，以令仿形治具3024牢牢地吸住鞋底。第二伺服电机3025设置在同步带3022靠近第一单轴机器人301顶端一侧的齿轮处，在控制装置7的控制下开启，使得同步带3022发生运动，从而带动气缸机构3023和仿形治具3024将鞋底运送至设备内部的打磨位置处。

如图2所示，视觉装置4设置在设备框架1上，用于拍摄打磨位置处鞋底的位置，检测鞋底轮廓及相关位置偏移量等数据，生成打磨轨迹向外发送，并可以对定位装置5的运动轨迹及时修正。

定位装置5，设置在设备框架1的底座上，可以是一种六轴机器人，如：负载7kg的六轴机器人，这种机器人重复精度高、自由度高、稳定性好，能在接收到打磨轨迹后，精确地沿打磨轨迹移动，从而保证打磨质量。

如图7所示，打磨装置6固定连接于所述定位装置5的法兰上。打磨装置6包括：含有打磨头6011的气动打磨机601、浮动气缸装置602，其中，打磨头6011为定制打磨头(如：砂轮打磨头等)，夹持在气动打磨机601上，气动打磨机601通过夹具与浮动气缸装置602固定连接。打磨时，针对不同材质、刚性、要求的鞋底，通过精密调压阀设定浮动气缸装置602的打磨参数，例如：合适的转速、扭矩、速度、力度、粗糙度等。在打磨过程中，针对鞋底的变形，浮动气缸装置602可以保证打磨力的恒定，达到良好的打磨效果。

打磨结束后，控制装置7可以通过控制第二单轴机器人302将打磨好的鞋底送到下料口10处，并控制吸附装置8停止提供吸附力，以将打磨好的鞋底从下料口10处送出。

人机交互装置9设置于所述设备框架1的外表面，优选的，设置于上料机构2的上方，与控制装置7电性连接，包括：屏幕、输入按键等。用户可以通过该装置9实现对控制装置7的输入操作、查看打磨过程中的各项数据等。

综上所述，本发明的鞋底打磨设备，可以完全替代目前全手工操作的生产模式，加工后的产品效果完全能够达到或者超过技术工人的加工水平，从而实现自动化生产。该自动加工设备可以加工市面上几乎所有的硫化鞋底，具有广泛的通用性。人工只需要将未打磨的鞋底放入料仓中，从下料口出来的即是打磨完成的鞋底，只需收集即可利用于下一道工序。目前技术员工打磨一只鞋底时间为14s，而该套自动化打磨设备的打磨平均节拍为7s/只，效率提高1倍，在同等工作量的情况下可替代2名技术员工，大大提高生产效率。可见，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。