一种高效穿鞋带装置的制作方法

本发明属于制鞋设备技术领域，涉及一种高效穿鞋带装置。

背景技术：

随着全球产业自动化技术日渐进步，机器人与计算机加工平台已能逐渐地取代人力劳动。在穿鞋带这道技术性低、重复性高的加工过程，往往必须配置最多的人力，不仅浪费人力资源，也是影响生产成本及加工效率的一大因素。所以，制鞋产业莫不希望能自动化地完成穿鞋带这道工序。因此，本领域内的技术人员发明了各种自动穿鞋带机，来提高穿鞋带的效率。

现有的自动穿鞋带设备多是采用仿效人手的机械臂将一条鞋带依序地穿设于该鞋件的多个鞋孔，以达成穿鞋带作业的自动化。然而，这种方式仍需要将鞋带从头至尾依次穿过鞋带孔，穿鞋带过程耗时较长且对精度要求很高。而领域内的技术人员为了提高穿鞋带的效率容易通过考虑增加机械臂的响应速度或者开发应用精度更高的传感器来实现，但这种方式对于成本的增加是指数级的而对于效率的增加却很微小。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种高效穿鞋带装置，本发明所要解决的技术问题是：如何提高制鞋过程中穿鞋带的效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种高效穿鞋带装置，包括底座，所述底座左右两侧均设有用于夹持鞋料面及铆环的上压板和下压板，所述下压板固定于所述底座上，所述上压板能相对所述下压板上下往复运动，所述上压板及下压板的外缘处均开设有若干与鞋料面上的鞋带口位置对应的缺口，其特征在于，所述底座上设有能沿前后方向伸缩的菱形伸缩架，所述菱形伸缩架的左右两侧均连接有竖向延伸的导绳柱，所述导绳柱的上端外周面开设有导绳槽，所述导绳槽的轨迹线倾斜向上延伸，该导绳槽的轨迹线下端低于所述下压板的上表面且导绳槽的轨迹线上端高于所述上压板的下表面，该导绳柱与导绳槽相背的一侧具有用于引导铆环闭合的导向板，所述导向板的内侧呈圆弧状且与导绳柱同轴心设置，当该菱形伸缩架收缩时能带动所述导绳柱向外运动至所述缺口内且使导绳槽与缺口相正对。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，所述菱形伸缩架的正上方设有牵引支架，所述牵引支架上滑动连接有能沿前后方向运动的电机，所述电机竖向设置且该电机的输出端连接有夹绳爪，所述夹绳爪的左右两侧各具有用于夹持鞋带的弹性夹爪，所述弹性夹爪的高度位置与所述导绳槽所在的高度位置一致，该夹绳爪的中部具有容许所述导绳柱通过的让位槽。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，所述上压板的下表面及所述下压板的上表面均具有若干用于容置铆环的半圆沉槽，所述半圆沉槽环绕于所述缺口的外缘处，该半圆沉槽的侧壁能与铆环的外缘相顶靠。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，所述导绳槽上缘处的侧壁与所述导绳柱的外周面平滑过渡。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，所述导绳柱的上半段呈自下而上逐渐向内收缩的锥状。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，位于所述菱形伸缩架末端的两导绳柱与所述下压板末端的缺口沿左右方向正对，所述底板上固定有两个沿左右方向布置的气缸，两所述气缸正对设置且两气缸的活塞杆分别与两所述导绳柱相铰接。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，所述底板上还具有沿左右方向延伸的滑槽，所述滑槽的宽度尺寸与所述导绳柱下端的直径相配合，两所述导绳柱插设于所述滑槽内。

在上述的一种高效穿鞋带装置中，所述底板上还具有沿前后方向延伸的条形槽，所述菱形伸缩架的中央连接有若干销轴，所述销轴的直径与所述条形槽的宽度尺寸相配合，该销轴的下端插设于所述条形槽内。

工作原理如下：在穿鞋带之前操作人员将鞋面料放置于两侧的下压板上，并使鞋面料上预设的开口的铆环与下压板上的半圆沉槽一一配合，而后上压板下降将鞋面料压紧，铆环的两端分别配合于半圆沉槽内；然后调整菱形伸缩架向外伸出，使两个一组的导绳柱相互靠拢，夹绳爪上的两弹性夹爪夹紧鞋带的中段，从外沿菱形伸缩架的长度方向滑动，使鞋带绕在两个导绳柱的外周并与导绳槽配合，每经过一组导绳柱后电机会带动夹绳爪旋转半周，实现鞋带交叉，如此重复，最终夹绳爪停在牵引支架的端部并将鞋带拉紧；然后驱动菱形伸缩架收缩，导绳柱带动鞋带向外扩张最终嵌入缺口内，而铆环与导向板顶靠变形闭合，使鞋带被约束在铆环内，最后上压板升起，操作人员取下鞋面料，完成穿鞋带，从而进行下一步加工。

附图说明

图1是本高效穿鞋带装置工作状态下的立体结构示意图。

图2是图1中的a部放大图。

图3是本高效穿鞋带装置工作状态下的正视结构示意图。

图4是本高效穿鞋带装置穿鞋带工作前的结构示意图。

图5是图4中的b部放大图。

图6是图5中的c部放大图。

图7是导绳柱的立体结构示意图。

图8是导绳柱的剖面结构示意图。

图9是铆环装配于鞋面料上的立体结构示意图。

图10是图9的d部放大图。

图11是铆环闭合后的立体结构示意图。

图中，1、底座；11、上压板；12、下压板；13、缺口；14、半圆沉槽；15、滑槽；16、条形槽；

2、菱形伸缩架；21、气缸；22、销轴

3、导绳柱；31、导绳槽；32、导向板；

4、牵引支架；41、电机；42、夹绳爪；421、弹性夹爪；422、让位槽；

5、鞋料面；6、铆环。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-11所示，本高效穿鞋带装置包括底座1，底座1左右两侧均设有用于夹持鞋料面5及铆环6的上压板11和下压板12，下压板12固定于底座1上，上压板11能相对下压板12上下往复运动，上压板11及下压板12的外缘处均开设有若干与鞋料面5上的鞋带口位置对应的缺口13，底座1上设有能沿前后方向伸缩的菱形伸缩架2，菱形伸缩架2包括三组首尾连接的伸缩臂，每组伸缩臂包括两根中部交叉并铰接的直杆，每组伸缩臂的两直杆均同时与相邻伸缩臂的直杆铰接，直杆均与底座1的上表面平行，菱形伸缩架2上相邻两组伸缩臂的直杆铰接处均连接有竖向延伸的导绳柱3，导绳柱3的上端外周面开设有导绳槽31，导绳槽31的轨迹线倾斜向上延伸，导绳槽31的轨迹线下端低于下压板12的上表面且导绳槽31的轨迹线上端高于上压板11的下表面，导绳柱3与导绳槽31相背的一侧具有用于引导铆环6闭合的导向板32，导向板32的内侧呈圆弧状且与导绳柱3同轴心设置，当菱形伸缩架2收缩时能带动导绳柱3向外运动至缺口13内且使导绳槽31与缺口13相正对。鞋料面5上的鞋带口用于鞋带通过并对鞋带定位，鞋带口呈半圆敞口状，鞋带口的边缘预先铆接有金属件制的铆环6，铆环6在穿鞋带前呈具有断口的u形，铆环6底部的弧形段恰好与鞋带口的边缘配合，铆环6的外周面具有环形凹槽可使鞋料面5的边缘嵌入并夹紧，铆环6能避免鞋带使用时对鞋料面5的磨损，通过在菱形伸缩架2两侧分别设置导绳柱3，并在导绳柱3上端的外周面开设导绳槽31，在工作开始前操作菱形伸缩架2处于伸出状态，这样两导绳柱3会相互靠近，然后抓取鞋带的中部从两导绳柱3的外侧绕设，然后带动鞋带向后移动并在下一组导绳柱3前交叉最终拉紧鞋带，使鞋带部分嵌设于导绳槽31内，这样保证鞋带交叉布置方式与规范一致，而当菱形伸缩架2收缩时导绳柱3带动鞋带向外撑开，导绳槽31的尺寸可设为占所在导绳柱3周向的四分之一长度，这样鞋带最终与整个导绳槽31嵌合，运动到位后这样导绳柱3能嵌入缺口13并将鞋带快速定位至鞋料面5上的鞋带口及铆环6处，通过设置导绳槽31的轨迹线下端低于下压板12的上表面且导绳槽31的轨迹线上端高于上压板11的下表面，这样保证鞋带贯穿闭合后的铆环6，通过在导绳柱3与导绳槽31相背的一侧设置内侧呈圆弧状的导向板32，而铆环6被上压板11和下压板12夹持保持位置固定，这样导绳柱3在嵌入缺口13的过程中铆环6的两端分别沿着导绳柱32两侧的侧壁伸入至导向板32与导绳柱3之间，并随着导绳柱3运动到位铆环6逐渐沿着导向板32的弧形内侧壁变形弯折并最终闭合为圆环状，这样将鞋带约束在铆环6内，完成穿带操作，最后上压板11向上抬起，操作人员将鞋料面5整个取出，翻面后即可与其他鞋料拼接缝制，从而提高穿鞋带的效率。铆环6的断口端部设置锯齿咬合结构，这样在闭合后即使受到鞋带的轴向载荷也不易断开，确保效果稳定。进一步来讲，上压板11的下表面及下压板12的上表面均具有若干用于容置铆环6的半圆沉槽14，半圆沉槽14环绕于缺口13的外缘处，半圆沉槽14的侧壁能与铆环6的外缘相顶靠。通过在上压板11盒下压板12的缺口13处设置半圆沉槽14，这样半圆沉槽14的侧壁能与铆环6的外周面相抵靠，使铆环6与导向板32相顶靠时铆环6的位置稳定，从而保证铆环6能够正常变形闭合，保证穿鞋带效果稳定。作为优选，导绳槽31的上边缘处的内侧壁与导绳柱3的外周面平滑过渡。通过设置导绳槽31的上边缘处与导绳柱3的外周面平滑过渡，这样当操作人员拿取鞋料面5时鞋带能顺畅地从导绳槽31内滑出，提高加工效率。导绳柱3的上半段呈自下而上逐渐向内收缩的锥状。通过设置导绳柱3的上半段呈自下而上逐渐向内收缩的锥状，这样在拿取鞋料面5时铆环6与导绳柱3之间的间隙逐渐增大，便于鞋带通过，避免取件时鞋带卡在导绳柱3上的现象，提高加工效率。

如图1、图3-5所示，菱形伸缩架2的正上方设有牵引支架4，牵引支架4上滑动连接有能沿前后方向运动的电机41，电机41竖向设置且电机41的输出端连接有夹绳爪42，夹绳爪42的左右两侧各具有用于夹持鞋带的弹性夹爪421，弹性夹爪421的高度位置与导绳槽31所在的高度位置一致，夹绳爪42的中部具有容许导绳柱3通过的让位槽422。通过在菱形伸缩架2的正上方设置牵引支架4，牵引支架4上转动连接前后延伸的丝杆，丝杆的端部设置有驱动源，电机41能沿丝杆前后滑动，电机41与夹绳爪42传动连接，这样可由夹绳爪42上的两个弹性夹爪421来夹持鞋带的中部，弹性夹爪421可设为具有一定的夹持预紧力，这样在运动过程中弹性夹爪421受到阻力能逐渐放线，通过设置弹性夹爪421的高度位置与到绳槽对应，这样保证鞋带能准确定位至导绳槽31内，设置让位槽422能保证夹绳爪42顺畅运动避免干涉，此外可通过设置电机41每通过一组导绳柱3后在两组导绳柱3的间隔处带动夹绳爪42旋转半周，这样实现鞋带交叉布置的自动化控制，避免人工缠绕的误差和低效问题，进一步提高穿鞋带的效率。

如图1-4所示，位于菱形伸缩架2末端的两导绳柱3与下压板12末端的缺口13沿左右方向正对，底板上固定有两个沿左右方向布置的气缸21，两气缸21正对设置且两气缸21的活塞杆分别与两导绳柱3相铰接。通过设置菱形伸缩架2末端的两导绳柱3与下压板12末端的缺口13沿左右方向正对，并使两导绳柱3分别与左右正对设置的气缸21铰接，这样通过控制两气缸21同步运动可实现菱形伸缩架2的伸缩。底板上还具有沿左右方向延伸的滑槽15，滑槽15的宽度尺寸与导绳柱3下端的直径相配合，两导绳柱3插设于滑槽15内。通过在底板上设置左右方向延伸的滑槽15，使导绳柱3的下端滑动配合于滑槽15内，这样能确保导绳柱3的运动方向稳定并确保其他导绳柱3的轨迹精确。底板上还具有沿前后方向延伸的条形槽16，菱形伸缩架2的中央连接有若干销轴22，销轴22的直径与条形槽16的宽度尺寸相配合，销轴22的下端插设于条形槽16内。通过在底板上再开设前后方向延伸的条形槽16，使菱形伸缩架2的中央连接的若干销轴22滑动配合与条形槽16内，这样进一步确保菱形伸缩架2的伸缩方向稳定且精确。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。