一种循环模块化智能鞋材生产线及鞋材加工工艺的制作方法

本申请涉及智能制造装备，具体涉及一种循环模块化智能鞋材生产线及鞋材加工工艺。

背景技术：

1、制鞋行业传统生产模式中，鞋材在针车加工前需完成裁切、高频、印刷、热升华、画线、激光等多道二维前置工序。现有技术中各工序独立分散作业，物料多次周转、重复定位、人工搬运，导致：工序分散、流程繁琐、人工成本高、效率低；旺季产能不足，大量外发加工，交货期不可控；多次装夹产生累积误差，定位精度不足，难以满足精密工艺要求；传统导向轴承通过率低，双层轨道切换易卡顿，定位结构不合理、稳定性差。

2、目前市场尚无加厚方钢管共用支撑、可调间隙导向机构、大通过率u型槽轴承上下限位、高精密水平式二次定位、空工位循环、多工序集成的一体化解决方案，行业亟需一次装夹、全流程自动化、高精度、高效率的智能生产线。

技术实现思路

1、本申请提供了一种循环模块化智能鞋材生产线及鞋材加工工艺，可以解决传统鞋材生产线自动化程度低、工序分散、物料流转效率差的问题，提升生产连续性与模块化集成能力。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种循环模块化智能鞋材生产线，包括机架、上下两层平行布置的双轨道输送模组、支撑基体、可调间隙导向机构、多个滑板、四点轴承导向组件、端部同步升降对接装置、定位机构、循环控制系统、多工位循环系统及多工序加工单元；

4、所述双轨道输送模组由两组两根互相平行沿机架长度方向直线设置的光轴组成，所述可调间隙导向机构包括用于固定光轴的支撑座，两所述光轴之间间距可调整；

5、所述滑板背面设置有4个轴承，所述轴承为侧面开设有u型内凹槽的大通过率滚轮轴承，轴承外圈设有与光轴外圆适配的u型内凹槽，轴承平置时卡在两根光轴之间，实现滑板上下及前后方向限位；

6、所述机架两端设有同步升降对接装置，升降导轨上升时与上层轨道平齐对接，下降时与下层轨道平齐对接；

7、所述生产线设置多个工位，其中包含至少一个空工位作为周转工位，其余工位配置滑板，通过同步升降对接装置实现滑板下层向左输送、上层向右输送的闭环循环；

8、所述多工序加工单元集成裁切、高频成型、丝网印刷、热升华转印、画线、激光打标工艺，鞋材一次装夹完成全流程加工。

9、进一步地，所述支撑基体为两根对称设置的加厚矩形方钢管，上下两层双轨道输送模组整体设于两方钢管之间，形成统一安装基准。

10、进一步地，所述滑板背面设有定位轴承；各工艺工位对应设有定位机构，定位机构用于限制轴承左右方向移动以固定滑板，实现高定位精度的二次精确定位，所述滑板的垂直于轨道方向的两侧面设置有定位块，相邻两所述滑板通过定位块相抵接。

11、进一步地，两所述光轴的至少一根通过调节支撑座与轨道支架固定连接，所述轨道支架通过螺栓与支撑基体固定连接，所述调节支撑座开设有调节孔，所述调节支撑座可通过调节孔调整调节支撑座与轨道支架的相对位置，从而控制两光轴间隙，适配不同工况、不同滑板宽度、不同鞋材厚度。

12、进一步地，所述滑板采用铸铝一体成型，内部设有网格状加强筋，经cnc精加工。

13、进一步地，所述定位机构包括支撑横梁以及安装在支撑横梁上的定位装置，支撑横梁的延伸方向垂直于所述光轴，定位装置包括气缸，气缸的输出端设置有伸缩杆以及定位件，定位件开设有u型槽，定位件通过u型槽与定位轴承配合。

14、进一步地，所述同步升降对接装置包括两侧立板，两立板之间可升降设置有升降板，两立板相对面对称设置有两螺旋丝杆以及导向机构，升降板底部设置有用于驱动螺旋丝杆转动的电机，所述螺旋丝杆的顶端通过一固定板与立板固定连接，升降板的顶部设置有用于推动滑板在轨道内运动的推送装置，所述推送装置包括一推动杆以及驱动推动杆伸缩运动的推动气缸，所述推动杆的顶端设置有与定位块对应的定位部，升降板的顶部还设置有与两光轴对应的对接轴，所述对接轴的外侧活动套设有缓冲弹簧。

15、进一步地，所述多工位循环系统，包含多个滑板工位与至少一个空周转工位，滑板下层左移、上层右移，空工位自动循环流转，实现连续闭环输送，无等待、无停顿，相邻所述滑板之间通过定位块相抵。

16、进一步地，所述多工序加工单元，沿输送方向依次设置裁切工位、高频成型工位、丝网印刷工位、热升华转印工位、画线工位、激光打标工位，集成于同一机械坐标系，一次装夹完成全部二维前置工艺。

17、进一步地，所述循环控制系统采用plc与伺服控制，联动输送、升降、定位、加工动作，自动识别空工位、自动循环、自动定位、自动加工，全程自动化运行。

18、进一步地，所述滑板表面设有台板胶粘贴固定结构，通过台板胶将鞋材粘贴固定，拆装便捷、适配多种鞋材材质与规格。

19、进一步地，所述双轨道输送模组采用耐磨静音导轨，运行噪音低。

20、本发明还提供一种基于上述生产线的鞋材加工工艺，包括以下步骤：

21、s1. 将待加工鞋材通过台板胶粘贴固定于生产线首端上层轨道的滑板表面，滑板通过首端同步升降对接装置推动开始在上层轨道向尾端移动；

22、s2. 滑板沿上层轨道依次经过各工艺工位，滑板运至各工艺工位时，先完成粗定位，随后工位下方的气缸伸缩杆伸出，带动定位件从侧面卡入滑板中部的定位轴承，限制其左右方向移动，实现高重复定位精度；定位完成后，依次执行裁切、丝网印刷、热升华转印打标工序；工序完成后气缸收回，滑板继续流转至下一工位；

23、s3. 当滑板运行至上层轨道尾端时，尾端同步升降对接装置升降导轨下降，滑板对接下层轨道并被尾端同步升降对接装置推动至生产线首端，完成一次循环；

24、s4. 在生产线的上层轨道滑板上方，人工或机械手对完成n轮循环的滑板进行鞋材卸料与新料装载，n为正整数。

25、有益效果：

26、（1）一次装夹、多工序集成：全流程二维前置工艺一体化，消除多次定位累积误差，提升加工精度与产品一致性；

27、（2）加厚方钢支撑、刚性强不变形：统一基准保障长期运行精度稳定，为高定位精度提供结构基础；

28、（3）可调间隙导向、低摩擦高精度：双光轴单侧可调，适配性强、运行阻力小、导向精度高；

29、（4）大通过率u型槽轴承，上下限位+无卡顿切换：轴承与光轴适配卡合实现上下限位，双层轨道切换通过率高、运行稳定；

30、（5）高精密水平式二次定位：从侧面卡入轴承限制左右位移，避免竖直顶压影响精度，重复定位精度高，适配印刷、热升华、画线、激光等高精密工艺；

31、（6）多工位空工位循环、连续作业：无等待、无停顿、生产效率高；

32、（7）自动化程度高、降本增效：全流程自动化，减少人工投入、提升产能、降低外发依赖；

33、（8）通用性强、适配多鞋材：台板胶粘贴固定，拆装便捷、适配多种材质与规格。

1.一种循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述支撑基体(11)为两根对称设置的加厚矩形方钢管，上下两层双轨道输送模组整体设于两方钢管之间，形成统一安装基准。

3.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述滑板(110)背面设有定位轴承(112)；各工艺工位对应设有定位机构，定位机构用于限制轴承左右方向移动以固定滑板(110)，实现高定位精度的二次精确定位，所述滑板(110)的垂直于轨道方向的两侧面设置有定位块(113)，相邻两所述滑板(110)通过定位块(113)相抵接。

4.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：两所述光轴(14)的至少一根通过调节支撑座与轨道支架固定连接，所述轨道支架通过螺栓与支撑基体(11)固定连接，所述调节支撑座开设有调节孔(152)，所述调节支撑座可通过调节孔(152)调整调节支撑座与轨道支架(15)的相对位置，从而控制两光轴(14)间隙，适配不同工况、不同滑板(110)宽度、不同鞋材厚度。

5.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述滑板(110)采用铸铝一体成型，内部设有网格状加强筋，经cnc精加工。

6.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述定位机构包括支撑横梁(40)以及安装在支撑横梁(40)上的定位装置，支撑横梁(40)的延伸方向垂直于所述光轴(14)，定位装置包括气缸(41)，气缸(41)的输出端设置有伸缩杆(42)以及定位件(43)，定位件(43)开设有u型槽(44)，定位件(43)通过u型槽(44)与定位轴承(112)配合。

7.根据权利要求3所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述同步升降对接装置包括两侧立板(211)，两立板(211)之间可升降设置有升降板，两立板(211)相对面对称设置有两螺旋丝杆(213)以及导向机构，升降板底部设置有用于驱动螺旋丝杆(213)转动的电机，所述螺旋丝杆(213)的顶端通过一固定板(212)与立板(211)固定连接，升降板的顶部设置有用于推动滑板(110)在轨道内运动的推送装置，所述推送装置包括一推动杆以及驱动推动杆伸缩运动的推动气缸，所述推动杆的顶端设置有与定位块(113)对应的定位部，对接轨道包括设置在升降板的顶部与两光轴(14)对应的对接轴，所述对接轴的外侧活动套设有带肩轴套以及缓冲弹簧。

8.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述多工位循环系统，包含多个滑板(110)工位与至少一个空周转工位，滑板(110)下层左移、上层右移，空工位自动循环流转，实现连续闭环输送，无等待、无停顿，相邻所述滑板(110)之间通过定位块(113)相抵。

9.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述多工序加工单元，沿输送方向依次设置裁切工位、高频成型工位、丝网印刷工位、热升华转印工位、画线工位、激光打标工位，集成于同一机械坐标系，一次装夹完成全部二维前置工艺。

10.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述循环控制系统采用plc与伺服控制，联动输送、升降、定位、加工动作，自动识别空工位、自动循环、自动定位、自动加工，全程自动化运行。

11.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述滑板(110)表面设有台板胶粘贴固定结构，通过台板胶将鞋材粘贴固定，拆装便捷、适配多种鞋材材质与规格。

12.根据权利要求1所述的循环模块化智能鞋材生产线，其特征在于：所述双轨道输送模组采用耐磨静音导轨，运行噪音低、速度可调，适配不同生产节拍。

13.一种基于权利要求1至12中任一项所述生产线的鞋材加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：