一种鞋底涂胶装置及获取涂胶轨迹的方法及涂胶方法

技术领域

本发明属于物体轨迹采集设备领域，具体为一种鞋底涂胶装置及获取涂胶轨迹的方法及涂胶方法。

背景技术

鞋子在生产时，鞋底和鞋面大多采用胶粘的方式，即在鞋底和鞋面边缘涂胶，涂胶的质量至关重要，直接影响与鞋面与鞋底的粘和程度，如果涂胶不均匀，鞋子容易开胶，涂胶过多，影响鞋子美观，因此涂胶的质量是鞋子质量的关键步骤。实际工作中，鞋底涂胶环节一般采用人工手动涂胶的方式，该方式存在工作人员劳动强度大、效率低下的问题，同时涂胶时胶水混在外界空气中会使生产车间的环境变差，会损害工人的身体健康。

目前，在制鞋行业的鞋面涂胶工序中使用工业机器人，由于鞋面是不规则形状，因此机器人无法精确的根据鞋面的曲面变化进行涂胶，现有技术中想要实现鞋面涂胶的高自动化，需要采用视觉相机等高精度设备对待加工的鞋面进行拍照，再根据程序对照片进行分析以确定涂胶轨迹，但采用上述方法的设备生产成本较高，且由于结构复杂，后期维护难度大，有待改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种鞋底涂胶装置及获取涂胶轨迹的方法及涂胶方法。

本发明采用如下技术方案：

一种鞋底涂胶装置，包括输送带、升降机构、工作平台、涂胶机构和控制系统，

输送带上设置有托盘，托盘上放置待涂胶的鞋底，通过输送带将鞋底运输至加工位置；

升降机构设置在输送带上可驱动托盘上下移动；

工作平台设置在输送带上方可通过升降机构驱动托盘移动至工作平台上；

涂胶机构设置在工作平台上可对鞋底进行涂胶，包括环形基座、第一滑块、第一驱动组件、第二滑块、第二驱动组件、出胶头和第三驱动组件，环形基座架设在工作平台上方；第一滑块设置在环形基座上可沿圆周方向移动；第一驱动组件设置在第一滑块上驱动第一滑块在环形基座上移动；第二滑块设置在第一滑块上，可沿环形基座径向的方向来回移动；第二驱动组件设置在第二滑块上驱动其在第一滑块上移动；出胶头可翻转设置在第二滑块底部可随其移动；第三驱动组件可驱动出胶头翻转以靠近或远离鞋底；

控制系统包括接近开关和控制器，接近开关设置在出胶头上可随出胶头翻转远离鞋底而随之靠近鞋底；控制器分别各部件连接，可根据接近开关随第二滑块的移动过程中使接近开关始终贴近鞋底，根据接近开关反馈的信号以及记录第二滑块的位移矢量可得到鞋底的轮廓形状。

优选的，所述环形基座上成型有圆形的环形槽，所述第一滑块可移动设置在环形槽中，所述第一驱动组件包括内齿圈、驱动齿轮和第一驱动电机，内齿圈成型在环形基座内侧；驱动齿轮设置在第一滑块上与内齿圈啮合；第一驱动电机设置在第一滑块上与驱动齿轮连接并驱动其转动。

优选的，所述第一滑块上成型有沿垂直于所述环形基座径向延伸的导轨，所述第二滑块可移动设置在导轨上，所述第二驱动组件包括滚轮和电动推杆，滚轮设置在第二滑块上带动其沿导轨滑动；电动推杆设置在第一滑块且一端与第二滑块移动可驱动其移动，电动推杆与所述控制器连接，可由控制器控制伸缩并记录伸缩量。

优选的，所述第三驱动组件包括L型块和第二驱动电机，L型块包括相互垂直设置的出胶头安装段和接近开关安装段，出胶头安装段与接近开关安装段的连接处设置有转轴，L型块通过转轴可转动设置在所述第二滑块上；第二驱动电机设置在第二滑块上与转轴连接可驱动其转动以实现所述接近开关与所述出胶头分别靠近或远离鞋底。

优选的，所述第二滑块包括滑动段、连接段和让位段，滑动段可移动设置在所述导轨上；连接段设置在滑动段底面并且沿远离所述环形基座圆心的方向延伸；让位段垂直成形在连接段远离环形基座圆心一侧，所述第三驱动组件设置在让位段的末端，连接段与让位段之间形成有可供L型块转动的让位空间。

优选的，所述工作平台上成型有通孔，通孔的位于所述输送带的正上方且通孔的形状与所述托盘形状相适配，托盘可由所述升降机构垂直升起穿过通孔至工作平台上方。

优选的，所述输送带上成型有让位槽，让位槽的宽度小于输送带的宽度，所述托盘设置在让位槽上方，所述升降机构设置在输送带下方可穿过让位槽将托盘向上顶起。

优选的，所述升降机构包括安装座、外齿圈、升降齿轮、第三驱动电机和升降组件，安装座设置在所述输送带下方；外齿圈可转动设置在安装座上，且转动轴线垂直于地面；升降齿轮设置在安装座上与外齿圈啮合；第三驱动电机驱动升降齿轮转动带动外齿圈转动；升降组件与外齿圈连接可随外齿圈的转动带动所述托盘上下移动。

优选的，所述升降组件包括卡接螺纹、斜齿轮、连接杆、升降座和支撑杆，卡接螺纹成型在所述外齿圈内侧面上；斜齿轮设置有若干个，沿周向均匀间隔设置在所述安装座上并与卡接螺纹啮合；连接杆与斜齿轮一一对应，可随斜齿轮的转动绕斜齿轮的转动轴线转动；升降座与每个连接杆滑动连接，可由多个连接杆的转动带动升降座水平升降；支撑杆设置在升降座上可随升降座上下移动穿过所述让位槽以带动托盘上下移动。

一种获取涂胶轨迹的方法，基于上述任一项所述的一种鞋底涂胶装置，

(1)鞋底随托盘在输送带上移动至加工位置，并通过升降机构输送至工作平台上；

(2)控制器控制第三驱动组件转动并根据接近开关反馈的信号控制第二驱动组件带动第二滑块移动使接近开关靠近鞋底，控制器记录此时第二驱动组件驱动驱动第二滑块的位移量；

(3)控制器控制第一驱动组件驱动第一滑块以角速度X匀速绕环形基座做圆周运动，并控制接近开关与鞋底的间隔恒定，即根据接近开关反馈的信号控制第二驱动组件驱动第二滑块移动使接近开关始终与鞋底距离保持一致，并记录第二滑块的位移变化量；

(4)根据第一滑块旋转一周时第二滑块的位移量得到接近开关在角速度X下的位移-时间矢量图，即鞋底涂胶轨迹矢量图。

一种涂胶方法，基于上述任一项所述的一种鞋底涂胶装置和上述一种获取鞋底涂胶轨迹的方法，

(1)将鞋底放置在托盘上，将托盘放置在输送带上，输送带将托盘输送至加工位置；

(2)控制器控制升降机构带动托盘上升抵达工作平台；

(3)根据上述一种获取鞋底涂胶轨迹的方法测量得出该鞋底的鞋底涂胶轨迹矢量图；

(4)控制器控制第三驱动组件转动使接近开关远离而出胶头靠近鞋底；

(5)控制器第一滑块在环形基座上以角速度X做圆周运动，同时根据鞋底涂胶轨迹矢量图控制第二驱动组件驱动第二滑块在相同位置随做相同的位移量，且移动时控制出胶头持续除胶，待第一滑块转动一圈后即完成对鞋底的涂胶；

(6)控制器控制出胶头复位并控制升降机构带动托盘向下移动复位，驱动输送带继续向后输送涂胶完毕的鞋面。

(7)重复上述步骤一至五直至所有鞋底完成涂胶。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请涂胶过程自动化程度高，结构简单没有复杂零部件，维护方便，通过简单的机械结构能够快速确定鞋面轮廓以确定涂胶轨迹，快速完成鞋面涂胶，生产成本低，工作效率高，具有很高的实用性；

通过内齿圈与驱动齿轮的啮合完成第一滑块的转动，齿轮传动精准且稳定，能够有效提高涂胶的精确度；

通过电动推杆实现第二滑块的滑动，便于控制器实时监控电动推杆的位移量，能够更加直观快速的得到鞋底涂胶轨迹矢量图；

通过第三驱动组件翻转L型块即可实现出胶头与接近开关的切换，能够避免无需使用出胶头时使出胶头朝上避免漏胶，能够提高装置的稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部放大图一；

图3为本发明的局部放大图二；

图4为本发明升降机构的结构示意图；

图5为本发明出胶头的工作示意图；

图6为本发明接近开关的工作示意图；

图7为本发明的流程图；

图中：1-输送带、11-托盘、12-鞋底、13-让位槽、2-升降机构、21-安装座、22-外齿圈、23-升降齿轮、24-第三驱动电机、25-升降组件、251-卡接螺纹、252-斜齿轮、253-连接杆、254-升降座、255-支撑杆、26-支柱、3-工作平台、31-通孔、4-涂胶机构、41-环形基座、411-环形槽、42-第一滑块、421-导轨、43-第一驱动组件、431-内齿圈、432-驱动齿轮、433-第一驱动电机、44-第二滑块、441-滑动段、442-连接段、443-让位段、45-第二驱动组件、451-滚轮、452-电动推杆、46-出胶头、47-第三驱动组件、471-L型块、472-第二驱动电机、5-接近开关。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1至图7所示，一种鞋底涂胶装置及获取涂胶轨迹的方法及涂胶方法，包括输送带1、升降机构2、工作平台3、涂胶机构4、控制系统。

输送带1上设置有托盘11，托盘11上放置待涂胶的鞋底12，通过输送带1将鞋底12运输至加工位置。输送带1上成型有让位槽13，让位槽13的宽度小于输送带1的宽度，托盘11设置在让位槽13上方。

升降机构2设置在输送带1下方可穿过让位槽13驱动托盘11上下移动，升降机构2包括安装座21、外齿圈22、升降齿轮23、第三驱动电机24和升降组件25，安装座21设置在输送带1下方；外齿圈22可转动设置在安装座21上，且转动轴线垂直于地面；升降齿轮23设置在安装座21上与外齿圈22啮合；第三驱动电机24驱动升降齿轮23转动带动外齿圈22转动；升降组件25与外齿圈22连接可随外齿圈22的转动带动托盘11上下移动。升降组件25包括卡接螺纹251、斜齿轮252、连接杆253、升降座254和支撑杆255，卡接螺纹251成型在外齿圈22内侧面上；斜齿轮252设置有若干个，沿周向均匀间隔设置在安装座21上并与卡接螺纹251啮合；连接杆253与斜齿轮252一一对应，可随斜齿轮252的转动绕斜齿轮252的转动轴线转动；升降座254与每个连接杆253滑动连接，可由多个连接杆253的转动带动升降座254水平升降；支撑杆255设置在升降座254上可随升降座254上下移动穿过让位槽13以带动托盘11上下移动。安装座21底面还设置有若干个支柱26。

工作平台3架设安装座21上并位于输送带1上方，可通过升降机构2驱动托盘11移动至工作平台3上。

涂胶机构4设置在工作平台3上可对鞋底12进行涂胶，包括环形基座41、第一滑块42、第一驱动组件43、第二滑块44、第二驱动组件45、出胶头46和第三驱动组件47，环形基座41架设在工作平台3上方；第一滑块42设置在环形基座41上可在环形基座41上做圆周运动；第一驱动组件43设置在第一滑块42上驱动第一滑块42在环形基座41上移动；第二滑块44设置在第一滑块42上，可沿环形基座41径向的方向来回移动；第二驱动组件45设置在第二滑块44上驱动其在第一滑块42上移动；出胶头46可翻转设置在第二滑块44底部可随其移动，出胶头46与储存胶水的容器连接可向外排出胶水；第三驱动组件47可驱动出胶头46翻转以靠近或远离鞋底12。

控制系统包括接近开关5和控制器，接近开关5设置在出胶头46上可随出胶头46翻转远离鞋底12而随之靠近鞋底12；控制器分别各部件连接，可根据接近开关5随第二滑块44的移动过程中使接近开关5始终贴近鞋底12，根据接近开关5反馈的信号以及记录第二滑块44随第一滑块42以匀速做圆周运动时的位移变化量(即第一滑块42所处任一位置时电动推杆的伸长量)，得到恒定速度下的时间-位移矢量图，即鞋底轮廓矢量图，可通过切换至出胶头46使其出胶并沿着鞋底轮廓矢量图随第一滑块42行走一圈即可完成对鞋底12的涂胶。涂胶过程自动化程度高，结构简单没有复杂零部件，维护方便，通过简单的机械结构能够快速确定鞋面轮廓以确定涂胶轨迹，快速完成鞋面涂胶，生产成本低，工作效率高，具有很高的实用性。具体的，控制系统还包括设置在工作平台3底面与输送带1相对的传感器，传感器可检测托盘11在输送带1上的位置，当托盘11移动至通孔正下方时可控制输送带1停止，保证托盘11被升起时能准确穿过通孔31。

具体的，环形基座41上成型有圆形的环形槽411，第一滑块42可移动设置在环形槽411中，第一驱动组件43包括内齿圈431、驱动齿轮432和第一驱动电机433，内齿圈431成型在环形基座41内侧；驱动齿轮432设置在第一滑块42上与内齿圈431啮合；第一驱动电机433设置在第一滑块42上与驱动齿轮432连接并驱动其转动，通过内齿圈431与驱动齿轮432的啮合完成第一滑块42的转动，齿轮传动精准且稳定，能够有效提高涂胶的精确度。

进一步的，第一滑块42上成型有沿垂直于环形基座41径向延伸的导轨421，第二滑块44可移动设置在导轨421上，第二驱动组件45包括滚轮451和电动推杆452，滚轮451设置在第二滑块44上带动其沿导轨421滑动；电动推杆452设置在第一滑块42且一端与第二滑块44移动可驱动其移动，电动推杆452与控制器连接，可由控制器控制伸缩并记录其伸缩量，通过电动推杆452实现第二滑块44的滑动，便于控制器实时监控电动推杆452的位移量，能够更加直观快速的得到鞋底轮廓矢量图。

优选的，第二滑块44包括滑动段441、连接段442和让位段443，滑动段441可移动设置在导轨421上；连接段442设置在滑动段441底面并且沿远离环形基座41圆心的方向延伸；让位段443垂直成型在连接段442远离环形基座41圆心一侧，第三驱动组件47设置在让位段443的末端。第三驱动组件47包括L型块471和第二驱动电机472，L型块471包括相互垂直设置的出胶头安装段和接近开关安装段，出胶头安装段与接近开关安装段的连接处设置有转轴，L型块471通过转轴可转动设置在第二滑块44上；第二驱动电机472设置在第二滑块上与转轴连接可驱动其转动以实现接近开关5与出胶头46分别靠近或远离鞋底。连接段442与让位段443之间形成有可供L型块471转动的让位空间，通过第三驱动组件47翻转L型块471即可实现出胶头46与接近开关5的切换，能够避免无需使用出胶头46时使出胶头46朝上避免漏胶，能够提高装置的稳定性。工作平台3上成型有通孔31，通孔31的位于输送带1的正上方且通孔31的形状与托盘11形状相适配，托盘11可由升降机构2垂直升起穿过通孔31至工作平台3上方。

鞋底12涂胶时，

(1)将鞋底12放置在托盘11上，将托盘11放置在输送带1上，输送带1将托盘11输送至通孔31正下方；

(2)控制器控制第三驱动电机24转动带动连接杆253向上翻转，使升降座254上升的同时带动支撑杆255向上移动将托盘11托起并抵达工作平台3；

(3)控制器控制第三驱动电机24转动并根据接近开关5反馈的信号控制电动推杆452工作带动第二滑块44移动使接近开关5靠近鞋底12并记录第二滑块44的位移变化量；

(4)控制器控制第一驱动电机433使第一滑块42以角速度X匀速绕环形基座41做圆周运动，根据接近开关5反馈的信号控制电动推杆452伸缩使接近开关5始终与鞋底12距离保持一致，并记录第二滑块44所有的位移变化量；

(5)根据第一滑块42旋转一周时第二滑块44的位移量得到接近开关5在角速度X下的位移-时间矢量图，即鞋底涂胶轨迹矢量图；

(6)控制器控制第二驱动电机472转动带动L型块471转动使接近开关5远离而出胶头46靠近鞋底12；

(7)控制器控制第一滑块42在环形基座41上以角速度X做圆周运动，同时根据得到的鞋底轮廓矢量图控制第二驱动组件45驱动第二滑块44随做相同的位移量，且移动时控制出胶头46持续除胶，待第一滑块42转动一圈后即完成对鞋底12的涂胶；

(8)控制器控制出胶头46复位并控制升降机构2带动托盘11向下移动复位，驱动输送带1继续向后输送涂胶完毕的鞋面。

(9)重复上述步骤一至八直至所有鞋底12完成涂胶。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。