一种鞋底打磨设备

技术领域

本发明涉及制鞋设备技术领域，尤其是涉及一种鞋底打磨设备。

背景技术

制作鞋底的材料要轻便、高弹、耐磨，以降低使用者的能量消耗，在一定程度上提高穿着舒适性、穿着寿命，在现有的制鞋工艺中多采用二次模压的方式进行性质柔软的鞋底中层以及性质耐磨的鞋底外层进行压合成型，形成舒适性好、耐磨性高的鞋底成品，为了提高二次模压的质量，避免鞋底成品的外表面起皱，需要在二次模压对鞋底材料进行打磨处理。

传统的鞋底打磨都是采用人工操作带有磨盘或磨头的打磨机对鞋底进行打磨处理，然而，传统的鞋底打磨为手工操作控制，打磨的好坏全凭操作人员的技术和经验。尤其对鞋底的表面进行全面打磨处理时，需要对鞋底的表面以及侧面分别进行打磨加粗，需要装备有磨盘和磨头两个不同的打磨机分别对鞋底进行两个阶段的打磨处理，十分费时费力。其中，通过人工操作磨盘打磨机对鞋底的表面进行打磨加工，容易造成部分重复打磨、表面打磨不均匀的问题，导致鞋底复合粘接结构不稳定，降低产品质量；而通过人工操作磨盘打磨机对鞋底的侧面进行打磨加工时，由于鞋底边的边缘部位的弯曲不平，对力度和打磨角度的控制更高，打磨加工难度极大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种鞋底打磨设备，能够对鞋底进行表面和侧面的自动打磨，免除人工打磨操作，提高打磨质量和打磨效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种鞋底打磨设备，包括控制装置、机架以及设置于机架中心位置的鞋底抓持装置，鞋底抓持装置的第一侧设置有上料位置、第二侧设置有用作采集鞋底的采样位置、第三侧设置有用作鞋底侧面打磨处理的打磨位置一以及第四侧设置有用作鞋底表面进行打磨处理的打磨位置二；鞋底抓持装置靠近采样位置的一侧设置有用于采集鞋底装夹位置数据以及三维轮廓模型数据的鞋底扫描装置、靠近打磨位置一的一侧设置有侧面打磨装置、靠近打磨位置二的一侧设置有正面打磨装置，鞋底扫描装置、侧面打磨装置以及正面打磨装置分别电连接控制装置；其中，鞋底抓持装置包括有一旋转设置的抓持支架，抓持支架的边部沿圆周方向间隔设置有多个用作抓持鞋底工件的抓持组件，各抓持组件分别作单向循环间歇运动配合，以实现各抓持组件在进行鞋底打磨过程中按序运动至上料位置、采样位置、打磨位置一以及打磨位置二，并按顺序进行上料配合、鞋材扫描工装配合、侧面打磨工装配合以及正面打磨工装配合。通过设置于鞋底抓持装置四周的鞋底扫描装置、侧面打磨装置以及正面打磨装置依次对工装在抓持组件的鞋底工件进行扫描采样、侧面打磨处理以及正面打磨处理，免除人工进行复合打磨程序的鞋底打磨，减少人工成本，提高打磨质量以及打磨效率。

在进一步的技术方案中，抓持组件包括吸附机构、磁吸附机构或爪夹机构；抓持支架设置有四个分别与各抓持组件一一连接的工件分离开关装置，各工件分离开关装置分别沿圆周方向间隔设置并与相应的抓持组件同步转动配合；在鞋底抓持装置靠近打磨位置二的一侧设置有工件分离触发块，工件分离触发块处于各工件分离开关装置的旋转轨迹上并且依次与各工件分离开关装置触发配合，工件分离开关装置与工件分离触发块触发配合时，工件分离开关装置控制与其连接的抓持组件进行工件释放配合。

在进一步的技术方案中，抓持组件包括至少一组由抓持块和海绵体装配组成的负压吸附单元，抓持块开设有多个连通于外置的负压装置的吸孔，海绵体固定于抓持块外侧面，海绵体布置有多个通孔，海绵体的各个通孔分别与抓持块的吸孔一一对齐。

在进一步的技术方案中，抓持支架的中心位置安装有一连通外置负压装置的旋转四通，旋转四通的四周分别沿圆周方向间隔设置有四个分别连接旋转四通的各个接口的气阀开关，各气阀开关分别连接于相应的负压吸附单元，并与相应的负压吸附单元同步转动配合；鞋底抓持装置靠近打磨位置二的一侧设置有一工件分离触发块，工件分离触发块处于各气阀开关的分别依次与工件分离触发块触发配合，气阀开关与工件分离触发块触发配合时气阀开关作气路断开配合，以实现相应的负压吸附单元释放鞋底工件。

在进一步的技术方案中，鞋底扫描装置包括分别电连接控制装置的周向驱动机构、径向驱动机构以及对运转至采样位置的鞋底工件进行连续周向拍摄采样的摄像单元，周向驱动机构安装于机架靠近采样位置的一侧，径向驱动机构连接于周向驱动机构，摄像单元安装于径向驱动机构；其中，摄像单元的采样周期为连续旋转采样拍摄一圈或一圈以上。

在进一步的技术方案中，周向驱动机构包括一固定安装于机架的周向驱动电机、旋转安装于机架的旋转底盘以及采样行程开关结构，旋转底盘传动连接于周向驱动电机，径向驱动机构设置于旋转底盘的外侧面，采样行程开关结构包括一红外感应单元以及一触动片，红外感应单元固定安装于机架并位于旋转底盘的一侧，触动片固定安装于旋转底盘的边缘部并与旋转底盘作同步旋转配合，触动片的旋转轨迹通过红外感应单元并与其进行触发配合，红外感应单元以及周向驱动电机分别电连接控制装置。

在进一步的技术方案中，径向驱动机构包括径向驱动电机、固定于旋转底盘的径向导座以及滑动安装于径向导座的径向滑座，径向驱动电机固定于径向导座的端部并传动连接径向滑座，摄像单元安装于径向滑座的外端部，以调节摄像单元采样轨迹的直径大小或在采样周期内进行采样轨迹的调节。

在进一步的技术方案中，每个抓持组件还包括有一与摄像单元采样拍摄配合的采样辅助背板，采样辅助背板的外侧面设置有用作鞋材工装位置参考的网格图案结构或点阵图案结构。

在进一步的技术方案中，侧面打磨装置以及正面打磨装置分别包括有电连接控制装置的多轴机械手装置以及固定于多轴机械手装置末端关节的打磨机构，打磨机构包括一打磨驱动电机以及固接于打磨驱动电机的驱动轴的磨盘。

在进一步的技术方案中，打磨位置二的下方设置有倾斜设置的、用作引导鞋底工件下料滑落至料盘的下料滑道，下料滑道固接于机架，下料滑道的顶部处于打磨位置二的正下方、料盘放置于下料滑道的底端处。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：

1、本发明提供了一种鞋底打磨设备，通过在鞋底抓持装置的四周设置扫描装置以及相应打磨步骤的打磨装置，实现对鞋底材料进行扫描采样分析，得出相应打磨步骤的打磨路径数据，再进行相应步骤的自动打磨处理，免除人工打磨，提高打磨质量以及打磨效率。

2、通过负压吸附机构对鞋材的非打磨面进行吸附抓持，抓持稳定，不阻挡鞋材的侧边部进行打磨处理，并且能够实现鞋底材料快速上下料，进一步提高设备的打磨效率。

3、通过周向驱动机构以及径向驱动机构带动摄像单元进行旋转周期的连续拍摄采样，能够根据不同型号规格的鞋底材料设定相应采样轨迹，提高采样准确度，进一步提高整机的打磨精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的鞋底抓持装置的结构示意图。

图3是本发明俯视角度的鞋底抓持装置的结构示意图。

图4是本发明的鞋底扫描装置的结构示意图。

图中：

鞋底抓持装置1、机架10、抓持支架11、避让空间1100、气阀开关1101、抓持组件12、采样辅助背板121、抓持块122、海绵体123、旋转工件驱动电机13、变速箱14、周向驱动电机21、红外感应单元211、旋转底盘22、触动片221、径向驱动电机23、径向导座24、径向滑座25、摄像单元装夹部26、侧面打磨装置3、正面打磨装置4、下料滑道5。

具体实施方式

以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

一种鞋底打磨设备，如图1至图4所示，包括控制装置、机架10以及设置于机架10中心位置的鞋底抓持装置1，鞋底抓持装置1的第一侧设置有上料位置、第二侧设置有用作采集鞋底的采样位置、第三侧设置有用作鞋底侧面打磨处理的打磨位置一以及第四侧设置有用作鞋底表面进行打磨处理的打磨位置二；鞋底抓持装置1靠近采样位置的一侧设置有用于采集鞋底装夹位置数据以及三维轮廓模型数据的鞋底扫描装置2、靠近打磨位置一的一侧设置有侧面打磨装置3、靠近打磨位置二的一侧设置有正面打磨装置4，鞋底扫描装置2、侧面打磨装置3以及正面打磨装置4分别电连接控制装置；其中，鞋底抓持装置1包括有一旋转设置的抓持支架11，抓持支架11的边部沿圆周方向间隔设置有多个用作抓持鞋底工件的抓持组件12，各抓持组件12分别作单向循环间歇运动配合，以实现各抓持组件12在进行鞋底打磨过程中按序运动至上料位置、采样位置、打磨位置一以及打磨位置二，并按顺序进行上料配合、鞋材扫描工装配合、侧面打磨工装配合以及正面打磨工装配合。通过在鞋底抓持装置1的四周设置扫描装置2以及相应打磨步骤的打磨装置，实现对鞋底材料进行扫描采样分析，得出相应打磨步骤的打磨路径数据，再进行相应步骤的自动打磨处理，免除人工打磨，提高打磨质量以及打磨效率。当然，根据不同的鞋底打磨工艺，打磨位置一和打磨位置二可以设置为不同功能性的打磨装置，也不限于两个打磨步骤的打磨工艺，也可以设置为三个或三个以上的打磨步骤的打磨设备。

具体地，抓持组件12包括吸附机构、磁吸附机构或爪夹机构；抓持支架11设置有四个分别与各抓持组件12一一连接的工件分离开关装置，各工件分离开关装置分别沿圆周方向间隔设置并与相应的抓持组件12同步转动配合；在鞋底抓持装置1靠近打磨位置二的一侧设置有工件分离触发块1102，工件分离触发块1102处于各工件分离开关装置的旋转轨迹上并且依次与各工件分离开关装置触发配合，工件分离开关装置与工件分离触发块1102触发配合时，工件分离开关装置控制与其连接的抓持组件12进行工件释放配合。

具体地，在本实施例中，抓持组件12采用了负压式的吸附抓持结构，其中，抓持组件12包括至少一组由抓持块122和海绵体123装配组成的负压吸附单元，抓持块122开设有多个连通于外置的负压装置的吸孔，海绵体123固定于抓持块122外侧面，海绵体123布置有多个通孔，海绵体123的各个通孔分别与抓持块122的吸孔一一对齐。上料时，只需要打开外置的负压装置，把鞋底材料放置于海绵体123的外侧面，在负压装置的负压作用下鞋底材料挤压海绵体123并同时压制于海绵体123，使海绵体123在挤压作用下其孔隙结构被压紧，并具有足够的气密性，使鞋底材料的能够被稳定负压吸附抓持，另外，海绵体123具有弹性恢复性，不会压坏鞋底材料。通过负压吸附机构对鞋材的非打磨面进行吸附抓持，抓持稳定，不阻挡鞋材的侧边部进行打磨处理，并且能够实现鞋底材料快速上下料，进一步提高设备的打磨效率。

具体地，抓持支架11的中心位置安装有一连通外置负压装置的旋转四通，旋转四通的四周分别沿圆周方向间隔设置有四个分别连接旋转四通的各个接口的气阀开关1101，各气阀开关1101分别连接于相应的负压吸附单元，并与相应的负压吸附单元同步转动配合；鞋底抓持装置1靠近打磨位置二的一侧设置有一工件分离触发块1102，工件分离触发块1102处于各气阀开关1101的分别依次与工件分离触发块1102触发配合，气阀开关1101与工件分离触发块1102触发配合时气阀开关1101作气路断开配合，以实现相应的负压吸附单元释放鞋底工件。

具体地，鞋底抓持装置1还包括工位旋转驱动机构，工位旋转驱动机构包括电连接所述控制装置的旋转工件驱动电机13以及传动连接于旋转工件驱动电机13的变速箱14，变速箱14的顶部设置有输出轴，所述抓持支架11固接于输出轴，工件分离触发块1102固定于变速箱14靠近打磨位置二的一侧，抓持支架11的四个侧部分别开设有避让空间1100，气阀开关1101设置有弹性触发片，各气阀开关1101的弹性触发片分别由上向下穿过相应的避让空间1100，并依次与工件分离触发块1102触发配合。这种机械式的释放结构具有结构简单稳定，避免程序控制，故障率低而且易于维护。

具体地，工件分离触发块1102设置为呈月牙形的板块，板块的延伸方向与各气阀开关1101的旋转轨迹重叠，使气阀开关1101与工件分离触发块1102形成具有行程的触发配合。这样的结构能够使抓持组件12运转至打磨位置二与上料位置之间时，抓持组件12保持气路断开，使海绵体123具有足够的恢复时间，保证海绵体123中的孔隙结构连通大气，并完成鞋底工件的释放。

具体地，鞋底扫描装置2包括分别电连接控制装置的周向驱动机构、径向驱动机构以及对运转至采样位置的鞋底工件进行连续周向拍摄采样的摄像单元，周向驱动机构安装于机架10靠近采样位置的一侧，径向驱动机构连接于周向驱动机构，摄像单元安装于径向驱动机构；其中，摄像单元的采样周期为连续旋转采样拍摄一圈或一圈以上。通过周向驱动机构以及径向驱动机构带动摄像单元进行旋转周期的连续拍摄采样，能够根据不同型号规格的鞋底材料设定相应采样轨迹，提高采样准确度，进一步提高整机的打磨精度。

具体地，周向驱动机构包括一固定安装于机架10的周向驱动电机21、旋转安装于机架10的旋转底盘22以及采样行程开关结构，旋转底盘22传动连接于周向驱动电机21，径向驱动机构设置于旋转底盘22的外侧面，采样行程开关结构包括一红外感应单元211以及一触动片221，红外感应单元211固定安装于机架10并位于旋转底盘22的一侧，触动片221固定安装于旋转底盘22的边缘部并与旋转底盘22作同步旋转配合，触动片221的旋转轨迹通过红外感应单元211并与其进行触发配合，红外感应单元211以及周向驱动电机21分别电连接控制装置。

具体地，径向驱动机构包括径向驱动电机23、固定于旋转底盘22的径向导座24以及滑动安装于径向导座24的径向滑座25，径向驱动电机23固定于径向导座24的端部并传动连接径向滑座25，摄像单元安装于径向滑座25的外端的摄像单元装夹部26，以调节摄像单元采样轨迹的直径大小或在采样周期内进行采样轨迹的调节。

具体地，每个抓持组件12还包括有一与摄像单元采样拍摄配合的采样辅助背板121，采样辅助背板121的外侧面设置有用作鞋材工装位置参考的网格图案结构或点阵图案结构。

具体地，侧面打磨装置3以及正面打磨装置4分别包括有电连接控制装置的多轴机械手装置以及固定于多轴机械手装置末端关节的打磨机构，打磨机构包括一打磨驱动电机以及固接于打磨驱动电机的驱动轴的磨盘。

具体地，打磨位置二的下方设置有倾斜设置的、用作引导鞋底工件下料滑落至料盘的下料滑道5，下料滑道5固接于机架10，下料滑道5的顶部处于打磨位置二的正下方、料盘放置于下料滑道5的底端处。

本鞋底打磨设备的工作步骤如下：

1、工件上料，操作员位于上料位置进行鞋底工件的上料工装，抓持组件12运动至上料位置时气阀开关1101的弹性触发片脱离工件分离触发块1102，气阀开关1101为打开状态，操作员把鞋底工件放置于海绵体123的并提供一定压力，以促进压紧海绵体123的孔隙结构，在负压作用下鞋底工件被吸附抓持。

2、扫描步骤，抓持组件12旋转带动鞋底工件至扫描位置，抓持支架11停止运转，抓持组件12与鞋底扫描装置2进行扫描工装配合，鞋底扫描装置2的摄像单元对鞋底工件进行一个旋转周期的连续拍摄采样，并将其位置数据和轮廓数据发送至控制装置。

3、侧面打磨处理，抓持组件12旋转带动鞋底工件至打磨位置一，抓持支架11停止运转，抓持组件12与侧面打磨装置3进行侧面打磨工装配合，控制装置根据采样所得的位置数据和轮廓数据控制侧面打磨装置3进行鞋底工件的侧面的打磨处理。

4、正面打磨处理，抓持组件12旋转带动鞋底工件至打磨位置二，抓持支架11停止运转，抓持组件12与正面打磨装置4进行正面打磨工装配合，控制装置根据采样所得的位置数据和轮廓数据控制正面打磨装置4进行鞋底工件的正面的打磨处理。

5、工件下料，完成正面的打磨处理后，抓持支架11继续运转，此时连接于这一抓持组件12的气阀开关1101与工件分离触发块1102触发配合，气阀开关1101处于关闭状态，海绵体123在其自身的弹性恢复作用下，其中的孔隙结构逐渐连通大气，并释放鞋底工件，鞋底工件掉落至下料滑道5并滑落至料盘。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。