一种袜子配对设备及方法

技术领域

本发明涉及袜子配对技术领域，具体涉及一种袜子配对设备及方法。

背景技术

袜子在缝制生产完毕后，需要对袜子进行配对，在配对时，首先先找出两个长度一致的袜子，然后工人将卡针卡在两个袜子的袜口处，工人在进行定位操作时，存在以下问题：

1、工人操作会增加配对时长，降低了袜子的配对效率；

2、工人需要反复将张开的卡针压紧，长期操作，手指会非常疼痛；

3、工人压紧闭合，无法保证每个卡针的闭合咬紧程度和咬紧位置，导致后续包装转移时，卡针容易掉落、松动，进而导致两个袜子散开。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种袜子配对设备，解决了传统的人工压紧卡针效率低、夹紧度无法保证的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种袜子配对设备，包括输送带，所述输送带的表面均匀设有支撑组件，所述支撑组件的装配连接袜板，所述输送带的上方安装有卡针压紧组件；

所述卡针压紧组件包括开合气缸、第一夹板、第二夹板、卡针定位板；所述开合气缸的顶面安装有升降气动杆，所述开合气缸的一个活动端底面垂直连接第一夹板、另一个活动端底面垂直连接第二夹板，所述第一夹板、第二夹板平行间隔相对设置，所述第一夹板的内壁垂直设有矩形长条结构的卡针定位板，所述第二夹板的内部开设有供卡针定位板贯穿的穿孔；

所述升降气动杆用以带动卡针压紧组件向上运动进入上料位、向下运动进入夹紧位，上料位处安装有卡针上料组件，卡针上料组件用以将卡针逐个自动转移至卡针定位板底部，初始状态的卡针为倒V型且顶端为倒圆角结构；未完全闭合的卡针悬挂于卡针定位板下方，相互靠拢的第一夹板、第二夹板用以将卡针闭合夹紧在一对袜子的袜口处。

进一步的，所述卡针定位板的底面开设有L型的收纳槽，所述收纳槽的底面为开口结构，所述收纳槽由进料槽、导料槽、出料槽依次连通组成，进料槽为收纳槽的纵向部分，导料槽、出料槽为收纳槽的横向部分，所述卡针的顶面中心处设有凸块，凸块配合卡合嵌入于进料槽、导料槽内，出料槽为竖直平口结构。

进一步的，所述卡针上料组件包括储存柱、活动柱、固定板、上料气缸以及伸缩驱动件，所述固定板的内壁垂直设有储存柱、上料气缸，所述上料气缸平行间隔置于储存柱的上方，所述上料气缸的输出端设有推料板，所述推料板的底端贴合于储存柱的上表面，初始状态的卡针为倒V型且顶端为倒圆角结构，多个卡针线性阵列悬挂于储存柱上；所述储存柱内置有伸缩驱动件，储存柱的输出端设有活动柱，上料气缸用以将放置在储存柱上的卡针逐个推出至活动柱上，伸缩驱动件用以驱动活动柱移动至卡针定位板的下方，进而使得卡针的凸块卡入至收纳槽内。

进一步的，所述活动柱、储存柱位于同一轴线处，所述活动柱的外径与储存柱的外径相同，所述活动柱的宽度与卡针的宽度相同。

进一步的，所述活动柱的内部顶部开设有水平分布的转动槽，所述转动槽的内部转动安装卡针止挡组件，所述卡针止挡组件包括前挡板、后挡板、收卷轮、传动杆；所述传动杆转动贯穿转动槽，所述传动杆的前部外伸端设有前挡板、后部外伸端设有后挡板，所述前挡板、后挡板均呈T字形且凸起方向相反，所述前挡板、后挡板交替朝上外伸活动柱，朝上的前挡板用以从前部止挡卡针，朝上的后挡板用以从后部推动卡针，所述传动杆的外壁中部设有收卷轮，所述转动槽的中部开设有供收卷轮嵌入的中部槽，所述收卷轮的外部连接翻转驱动组件，所述翻转驱动组件用以带动收卷轮转动。

进一步的，所述翻转驱动组件包括滑块、弹簧、牵引绳；所述活动柱的外壁开设有线槽，所述线槽与中部槽水平垂直连通，所述收卷轮与中部槽之间安装有扭簧，牵引绳的一端缠绕于收卷轮上，另一端贯穿线槽且端部连接至滑块，外露的牵引绳部分平行置于活动柱、储存柱外侧，所述储存柱的侧壁开设有水平分布的第三滑槽，滑块滑动嵌入于第三滑槽内，所述第三滑槽的内部嵌入有弹簧，所述弹簧设于滑块背离牵引绳的另一侧，所述弹簧的变形拉力大于扭簧的变形拉力。

一种袜子配对方法，所述配对方法包括以下步骤：

S1、袜子配对；

S2、配对袜子定位：

工人撑开两个袜子并将两个袜子的开口置于卡针压紧组件外，第一夹板、第二夹板相对伸入于两个袜子内，两个袜子贴合部分相对伸入于卡针内；

踩下脚踏开关，开合气缸驱动第一夹板、第二夹板靠拢，卡针定位板相对穿过穿孔，第一夹板、第二夹板挤压卡针变形闭合，卡针的凸块相对沿着卡针定位板的导向槽移动；

当第一夹板、第二夹板靠拢至极限，卡针完全闭合并锁紧两个袜子，凸块相对移动至出料槽处；

升降气动杆带动开合气缸向上运动至上料位，卡针与卡针固定板分离，配对袜子即可定位完毕取下；

S3、卡针自动补料；

上料气缸将储存柱上的卡针推出至活动柱上，直至卡针与前挡板抵触；

驱动齿轮驱动齿板沿着第一滑槽移动，活动柱带动其上方的卡针移动，导杆沿着第二滑槽移动，与此同时，滑块拉出牵引绳，牵引绳带动收卷轮转动并压缩扭簧，收卷轮带动前挡板向下、后挡板向上运动；当活动柱即将离开准备工位，后挡板朝上、前挡板朝下，扭簧压缩至极限，牵引绳被拉长至最大长度；

驱动齿轮驱动活动柱移动至卡针定位板下方，卡针的凸块进入进料槽，滑块沿着第一滑槽移动并拉长弹簧；后挡板推动凸块以克服阻力，当凸块移动至进料槽、导料料连接处时停止；

驱动齿轮反转，带动活动柱复位，弹簧带动滑块复位，扭簧带动收卷轮转动复位；

升降气动杆驱动开合气缸下降至初始状态。

本发明提供了一种袜子配对设备。与现有技术相比，具备以下有益效果：

1、工人选取一对合格袜子后，双手撑开夹着两个袜口，并将两个袜子的贴合部分伸入至第一夹板、第二夹板之间，两个袜口部分置于初始状态的卡针内，然后踩下启动踏板，开合气缸驱动第一夹板、第二夹板同步向内运动，从而使得卡针闭合夹紧在两个袜子的袜口上，将一对袜子固定在一起，定位强度能够得到保证，无需工人夹持，减少了操作步骤，提高了配对效率；

2、卡针定位板能够对卡针进行悬挂定位，避免未闭合前卡针掉落，同时在夹紧阶段，卡针定位板能够从上部止挡卡针，避免卡针向上运动，保证卡针的夹持部分能够充分贴合袜口；在第一夹板、第二夹板靠拢时，卡针定位板能够穿过穿孔，从而不会影响夹紧动作的完成。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的一种袜子配对设备整体结构示意图；

图2示出了本发明的卡针压紧组件结构示意图；

图3示出了本发明的卡针定位板结构示意图；

图4示出了本发明的卡针定位板与卡针上料组件俯视结构示意图；

图5示出了本发明的卡针转移至活动柱上结构示意图。

图6示出了本发明的储存柱与活动柱连接结构示意图。

图7示出了本发明的活动柱内部结构示意图。

图8示出了本发明的卡针在准备工位结构示意图。

图9示出了本发明的卡针进入卡针定位板结构示意图。

图10示出了本发明的袜板结构示意图。

图11示出了本发明的袜子与卡针定位结构示意图。

图中所示：1、输送带；2、支撑组件；21、基座；22、挡杆；3、袜板；31、袜长刻度条；4、卡针压紧组件；41、开合气缸；42、第一夹板；43、第二夹板；431、穿孔；44、卡针定位板；441、进料槽；442、导料槽；443、出料槽；5、袜子；6、卡针；61、凸块；7、卡针上料组件；71、储存柱；711、第一滑槽；712、第二滑槽；713、第三滑槽；72、活动柱；721、中部槽；722、线槽；73、固定板；74、上料气缸；741、推料板；75、导杆；76、齿板；77、驱动齿轮；8、翻转驱动组件；81、滑块；82、弹簧；83、牵引绳；9、卡针止挡组件；91、前挡板；92、后挡板；93、收卷轮；94、传动杆；10、升降气动杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决目前袜子配对过程中，工人安装卡针效率较低、夹紧度无法得到保证的问题，给出如下的设计：

如图1和图2所示，一种袜子配对设备，包括输送带1，输送带1的表面均匀设有支撑组件2，支撑组件2的装配连接袜板3，输送带1的上方安装有卡针压紧组件4；卡针压紧组件4包括开合气缸41、第一夹板42、第二夹板43、卡针定位板44；开合气缸41的顶面安装有升降气动杆10，开合气缸41的一个活动端底面垂直连接第一夹板42、另一个活动端底面垂直连接第二夹板43，第一夹板42、第二夹板43平行间隔相对设置，第一夹板42的内壁垂直设有矩形长条结构的卡针定位板44，第二夹板43的内部开设有供卡针定位板44贯穿的穿孔431；升降气动杆10用以带动卡针压紧组件4向上运动进入上料位、向下运动进入夹紧位，上料位处安装有卡针上料组件7，卡针上料组件7用以将卡针6逐个自动转移至卡针定位板44底部，初始状态的卡针6为倒V型且顶端为倒圆角结构；未完全闭合的卡针6悬挂于卡针定位板44下方，相互靠拢的第一夹板42、第二夹板43用以将卡针6闭合夹紧在一对袜子的袜口处。

工人选取一对合格袜子后，双手撑开夹着两个袜口，并将两个袜子的贴合部分伸入至第一夹板42、第二夹板43之间，两个袜口部分置于初始状态的卡针6内，然后启动开合气缸41，驱动第一夹板42、第二夹板43同步向内运动，从而使得卡针6闭合夹紧在两个袜子的袜口上，如图11所示，将一对袜子固定在一起，定位强度能够得到保证，无需工人夹持，减少了操作步骤，提高了配对效率；

通过卡针上料组件7能够卡针6逐个填补至卡针定位板44下方，实现自动补料，卡针定位板44能够对卡针6进行悬挂定位，避免未闭合前卡针6掉落，同时在夹紧阶段，卡针定位板44能够从上部止挡卡针6，避免卡针6向上运动，保证卡针6的夹持部分能够充分贴合袜口；在第一夹板42、第二夹板43靠拢时，卡针定位板44能够穿过穿孔431，从而不会影响夹紧动作的完成。

为使得卡针定位板44不会影响夹紧动作，满足自动加工的需要，卡针定位板44需要同时解决以下问题：上料时卡针6能够进入卡针定位板44、夹紧时卡针6能够相对卡针定位板44滑动、夹紧完成的卡针6能够脱离卡针定位板44；为此，本申请给出如下的设计：

如图3和图4所示，卡针定位板44的底面开设有L型的收纳槽，收纳槽的底面为开口结构，收纳槽由进料槽441、导料槽442、出料槽443依次连通组成，进料槽441为收纳槽的纵向部分，导料槽442、出料槽443为收纳槽的横向部分，卡针6的顶面中心处设有凸块61，凸块61配合卡合嵌入于进料槽441、导料槽442内，出料槽443为竖直平口结构。

通过在卡针6的顶端设计凸字形的凸块61，进料槽441、导料槽442均为与凸块61适配的凹槽结构，使得进料槽441、导料槽442可对凸块61进行止挡定位，实现卡针6能够悬挂定位在卡针定位板44下方，同时卡针6与卡针定位板44可相对滑动；

进料槽441为卡针6的进入部分，卡针上料组件7能够将凸块61推入至进料槽441与导料槽442的连接处，上料至此位置，卡针定位板44后续的平移动作才可顺进行；当第一夹板42、第二夹板43靠拢时，凸块61相对沿着导料槽442移动；当夹紧完成时，凸块61即可移动至平口的出料槽443处，此时上提卡针定位板44，夹紧的卡针6即可与卡针定位板44分离。

由于卡针6尺寸小、重量很轻，卡针上料组件7在实现自动上料的功能前，需要同时解决如下问题：如何对卡针6的支撑、如何对卡针6推进上料、如何将卡针6转移至进料槽441与导料槽442的连接处；为此，本申请给出如下的设计：

如图5和图6所示，卡针上料组件7包括储存柱71、活动柱72、固定板73、上料气缸74以及伸缩驱动件，

固定板73的内壁垂直设有储存柱71、上料气缸74，上料气缸74平行间隔置于储存柱71的上方，上料气缸74的输出端设有推料板741，推料板741的底端贴合于储存柱71的上表面，多个卡针6线性阵列悬挂于储存柱71上；储存柱71内置有伸缩驱动件，储存柱71的输出端设有活动柱72，上料气缸74用以将放置在储存柱71上的卡针6逐个推出至活动柱72上，伸缩驱动件用以驱动活动柱72移动至卡针定位板44的下方，进而使得卡针6的凸块61卡入至收纳槽内。活动柱72、储存柱71位于同一轴线处，活动柱72的外径与储存柱71的外径相同，活动柱72的宽度与卡针6的宽度相同。

储存柱71、活动柱72均为圆棒结构，各个倒V型卡针6能够依次悬挂在储存柱71上，工人可成排上料；由于卡针定位板44需要向下动作，因此储存柱71无法延伸至卡针定位板44的下方，需要通过往复运动的活动柱72带动单个卡针6上料，从而将凸块61上料至进料槽441与导料槽442的连接处；上料气缸74驱动推料板741向前运动，进而推动一个卡针6补充至活动柱72上；活动柱72的尺寸设计，可保证单次只可稳定上料一个卡针6。

由于卡针6的尺寸很小，因此，活动柱72、进料槽441、导料槽442的长度均较小，传统的气动杆、电动推杆等，安装空间受限，为了实现高精度上料，给出如下的伸缩驱动件的设计：

伸缩驱动件包括导杆75、齿板76、驱动齿轮77，储存柱71的内部开设有端部开口的第一滑槽711、第二滑槽712，第一滑槽711、第二滑槽712、第三滑槽713由下至上依次分布；导杆75、齿板76均垂直设于活动柱72的侧壁，导杆75滑动嵌入于第二滑槽712内，齿板76滑动嵌入于第一滑槽711内，储存柱71的底面设有驱动电机，驱动电机的输出端设有驱动齿轮77，驱动齿轮77伸入于第一滑槽711内且啮合连接齿板76。

通过驱动齿轮77与齿板76的配合，能够实现往复进给驱动，齿轮、齿板76的方式调节范围更为精细，导杆75的设计能够提高往复运动的稳定性。

在通过上述伸缩驱动件驱动活动柱72上的卡针6上料时，由于卡针6很轻，卡针6的凸块61在进入至进料槽441、导料槽442时，卡针6缺乏推进力来克服进料槽441、导料槽442的摩擦力，使得卡针6最终的进入位置会存在偏差，为解决上述问题给出如下的结构设计：

如图5-图7所示，活动柱72的内部顶部开设有水平分布的转动槽，转动槽的内部转动安装卡针止挡组件9，卡针止挡组件9包括前挡板91、后挡板92、收卷轮93、传动杆94；传动杆94转动贯穿转动槽，传动杆94的前部外伸端设有前挡板91、后部外伸端设有后挡板92，前挡板91、后挡板92均呈T字形且凸起方向相反，前挡板91、后挡板92交替朝上外伸活动柱72，朝上的前挡板91用以从前部止挡卡针6，朝上的后挡板92用以从后部推动卡针6，传动杆94的外壁中部设有收卷轮93，转动槽的中部开设有供收卷轮93嵌入的中部槽721，收卷轮93的外部连接翻转驱动组件8，翻转驱动组件8用以带动收卷轮93转动。

T字形方向相反的前挡板91、后挡板92始终只有一个朝上；

如此，在上料气缸74推料时，前挡板91朝上，如此，推料板741推动多个卡针6向前运动时，前部的卡针6与前挡板91止挡时，即输送就位，从而避免卡针6输送过度，保证卡针6进入活动柱72上的精度；

当活动柱72上料时，为了克服摩擦阻力、保证卡针6稳定进入至活动柱72的指定位置，翻转驱动组件8驱动后挡板92朝上，如此，活动柱72移动时，后挡板92即可从外侧推动凸块61克服摩擦阻力，使得卡针6高精度进入指定位置。

卡针上料组件7与处于上料位的卡针定位板44间隔设置，且间隔区域为准备工位，使得卡针止挡组件9在准备工位时能够转动就位，如此，在进入进料槽441、导料槽442阶段时，卡针止挡组件9便不再动作。

为使得翻转驱动组件8能够实现传动杆94在指定位置转动，同时为了解决活动柱72尺寸小，传统电机无法安装来驱动传动杆94转动的问题，给出如下的结构设计：

如图5-图7所示，翻转驱动组件8包括滑块81、弹簧82、牵引绳83；活动柱72的外壁开设有线槽722，线槽722与中部槽721水平垂直连通，收卷轮93与中部槽721之间安装有扭簧，牵引绳83的一端缠绕于收卷轮93上，另一端贯穿线槽722且端部连接至滑块81，外露的牵引绳83部分平行置于活动柱72、储存柱71外侧，储存柱71的侧壁开设有水平分布的第三滑槽713，滑块81滑动嵌入于第三滑槽713内，第三滑槽713的内部嵌入有弹簧82，弹簧82设于滑块81背离牵引绳83的另一侧，弹簧82的变形拉力大于扭簧的变形拉力。

收卷轮93与中部槽721扭簧连接，可使得扭簧能够带动收卷轮93转动复位；扭簧所需变形拉力大于弹簧82所需的变形拉力，可使得活动柱72在准备工位移动时，牵引绳83离开收卷轮93并带动收卷轮93转动、压缩扭簧，而此阶段由于弹簧82所需拉力大，因此弹簧82不运动；当卡针止挡组件9转动就位，活动柱72离开准备工位后，此时扭簧被压缩至极限，牵引绳83无法被拉出，随着活动柱72的移动，牵引绳83会带动滑块81沿着第三滑槽713移动并拉长弹簧82；

从而实现在准备工位，弹簧82向牵引绳83施加反向牵引力，使得滑块81拉出牵引绳83，进而带动卡针止挡组件9转动变换；而当转换动作完毕后，滑块81可移动并始终保持对卡针止挡组件9的拉力，避免卡针止挡组件9复位转动，保持后挡板92朝上；

当活动柱72复位时，弹簧82先带动滑块81复位，随后扭簧再带动牵引绳83复位。

上述设计，可保证卡针6进入卡针定位板44前，后挡板92已经转动朝上，并且卡针6在进入收纳槽的过程中，后挡板92始终保持朝上状态，从而保证卡针6能够精准运动就位；

在活动柱72复位时，前挡板91便可自动转动至朝上、后挡板92转动朝下，从而为下次补料作准备。

为了便于工人快速了解袜子长度是否达标，给出如下的结构设计：

如图10所示，输送带1的表面间隔设有支撑组件2，支撑组件2包括基座21、内挡杆22以及外挡杆22，基座21内开设有凹槽，凹槽的内部镜像对称设有内挡杆22、外挡杆22，内挡杆22、外挡杆22呈倒T字形，内挡杆22、外挡杆22均向外45°倾斜分布；凹槽的中部转动连接袜板3，袜板3的表面设有袜长刻度条31；

通过内外挡杆22的设计，可在套袜时，袜板3与外挡杆22贴合止挡，距离工人更近，便于工人套袜，套袜完毕后，转动袜板3，使得袜板3与内挡杆22贴合止挡，如此，在定位工序，袜板3具有更大倾角来展示袜口在袜长刻度条31的位置，工人，能够在袜子送来时迅速判断袜子长度，从而快速匹配一对袜子。

综上，本申请所提供的实施例整体工作方法包括以下步骤：

S1、袜子配对：

袜板3贴合外挡杆22并被输送带1输送至套袜工位，工人将袜子套在袜板3上，然后向内转动袜板3，使得袜板3与内挡杆22贴合止挡；

输送带1输送袜子至定位工位，工人通过袜长刻度条31迅速了解袜子长度，并取下同一袜长的两只袜子配对；

S2、配对袜子定位：

工人撑开两个袜子并将两个袜子的开口置于卡针压紧组件4外，第一夹板42、第二夹板43相对伸入于两个袜子内，两个袜子贴合部分相对伸入于卡针6内；

工人踩下脚踏开关，开合气缸41驱动第一夹板42、第二夹板43靠拢，卡针定位板44相对穿过穿孔431，第一夹板42、第二夹板43挤压卡针6变形闭合，卡针6的凸块61相对沿着卡针定位板44的导向槽移动；

当第一夹板42、第二夹板43靠拢至极限，卡针6完全闭合并锁紧两个袜子，凸块61相对移动至出料槽443处；

升降气动杆10带动开合气缸41向上运动至上料位，卡针6与固定板73分离，配对袜子即可定位完毕取下；

S3、卡针6自动补料；

如图5所示，上料气缸74将储存柱71上的卡针6推出至活动柱72上，直至卡针6与前挡板91抵触；

如图8所示，驱动齿轮77驱动齿板76沿着第一滑槽711移动，活动柱72带动其上方的卡针6移动，导杆75沿着第二滑槽712移动，与此同时，滑块81拉出牵引绳83，牵引绳83带动收卷轮93转动并压缩扭簧，收卷轮93带动前挡板91向下、后挡板92向上运动；当活动柱72即将离开准备工位，后挡板92朝上、前挡板91朝下，扭簧压缩至极限，牵引绳83被拉长至最大长度；

如图9所示，驱动齿轮77驱动活动柱72移动至卡针定位板44下方，卡针6的凸块61进入进料槽441，滑块81沿着第一滑槽711移动并拉长弹簧82；后挡板92推动凸块61以克服阻力，当凸块61移动至进料槽441、导料槽442连接处时停止；

驱动齿轮77反转，带动活动柱72复位，弹簧82带动滑块81复位，扭簧带动收卷轮93转动复位；

升降气动杆10驱动开合气缸41下降至初始状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。