一種作坊用鞋幫收口機結構設計＊

王敏，宦鵬飛

一種作坊用鞋幫收口機結構設計＊

王敏，宦鵬飛

（蘇州市職業大學 機電工程學院，江蘇 蘇州 215104）

鞋幫的收口主要包括拉線、穿線、拔線這三個動作。在了解動作的基礎上，根據功能要求進行鞋幫收口機的總體結構方案設計，結果表明設計可行，為國內布鞋小作坊加工生產的機械化、自動化提供了有益幫助。

鞋幫收口機；動作要求；結構設計；布鞋

1 引言

布鞋以其舒適性深受群眾喜愛。布鞋的生產流程為：針車車間加工鞋幫→收口成型車間成型→鞋底車間上底。收口是鞋幫加工之后幫與鞋底結合之前最重要的工序[1]。

目前，布鞋小作坊鞋幫的收口過程幾乎全部是靠工人一只手使用手持專用直鉤針穿布、勾線，同時另一只手使用夾緊工具用力拉動并且配合鉤針的路徑才能完成，勞動強度非常大，所以，布鞋小作坊尋求與高等院校合作，以期能做出鞋幫收口穿線機。本研究將會為國內同類制鞋設備的生產企業提供一定的參考依據，為企業謀求良好經濟效益提供技術支持，同時，對于現代控制理論在工業現場的應用提供一定的實現途徑[2]。

2 鞋幫收口機設計思路

目前布鞋加工的鞋幫手邊定型主要還是依靠手工來完成，這一系列的動作需要工人具備一定的技術基礎，根據普通的手工制鞋工藝和功能要求，進行了鞋幫收口機的總體結構方案設計[3]。

2.1 拉線機構設計思路分析

拉線機構與工人手工使用工具來拉近鞋幫線類似，可以通過2個氣缸來控制；穿線機構是用來滿足穿線的動作，可以通過直線氣缸完成；拔線機構是在穿線動作完成后鞋幫線的拉緊動作，達到人工收口穿線的目的。

拉線是鞋幫收邊定型的一個重要工序，如圖1所示。

在手工操作中用手或借助一定的工具將線拉近，并在拉緊工程中調整鞋與鞋幫的位置，最終使鞋幫貼緊鞋楦。由圖1可清晰地看到此動作對手的力氣要求較高，并且體力消耗較大。

拉線時用測力計反復多次測量其所需拉力為80 N<<120 N，兩根繩的伸長為80 mm<<100 mm。

圖1 手工拉線實際動作

將拉線動作簡化可得其受力分析如圖2所示。其中1和2近似相等。設計中只需對線緩慢地施加一定的拉力1和2，同時人手工進行輔助進定位，將線拉到預定位置。在實際的生產過程中需要對線的材料、長短、粗細進行限定，以保證線能夠承受一定拉力和拉線過程中線的夾緊能順利進行。該動作較為簡單，可用直線氣缸完成[4]。

圖2 拉線受力分析

2.2 拔線機構設計思路分析

撥線目的是與穿線一起完成鞋幫的固定，在實際操作中有一定的精度要求，手工操作如圖3所示。

用鉤針穿過鞋幫，拉著線繩穿過形成一個線圈，為后面撥線動作做好準備。

撥線動作可利用轉角氣缸驅動，利用機械裝置將線繩帶到指定位置，利用擺動氣缸帶彎鉤針帶著線繩穿過鞋幫，形成2個線圈，為穿線做好準備。

2.3 穿線機構設計思路分析

穿線的手工動作如圖4所示。用直鉤針穿過撥線所形成的線圈，再穿過鞋幫另一側。勾著線繩穿過鞋幫和線圈，兩手同時用力將線繩拉緊。將鞋幫定位在鞋楦上，為后期將鞋幫縫上鞋底做準備。

圖3 手工撥線動作

圖4 手工穿動作

穿線動作可以看成是簡單直線運動，在機械裝置的實際動作中，可以用直線氣缸帶動直鉤針穿過撥線所形成的2個線圈，借助其他動作將線繩纏繞在鉤針上，氣缸復位完成拉線動作。

由于線繩具有一定柔性，形成線圈的尺寸有限，因此在設計中對氣缸的安裝精度要求較高，需要進行具體的設計和選擇。

撥線和穿線的受力分析可參考拉線部分的受力分析，這里將不再贅述。

3 鞋幫收口機結構設計

鞋幫收口機結構如圖5所示。

根據以上動作的設計思路，鞋幫收口機主要由支架、鞋楦、穿線機構、拔線機構以及拉線機構組成。根據設計圖制作的實物如圖6所示。

圖5 鞋幫收口機結構

圖6 鞋幫收口機實物圖

4 總結

調查了國內布鞋生產小作坊的生產設備應用現狀，了解了手工制鞋步驟、工藝以及遇到的問題，根據鞋幫的收口的拉線、穿線、拔線動作要求，獲得了各個收口動作的機構設計思路。設計了鞋幫收口機結構并進行制作，結果表明設計可行，為國內布鞋小作坊加工生產的機械化、自動化提供了有益幫助。

［1］張翔.民間布鞋文化在現代鞋品中的創新應用［J］.河南科技學院學報，2014（3）：64-67.

［2］周敬國.縫紉機與近代上海社會的變遷（1858—1949）［D］.上海：復旦大學，2009.

［3］王文博.制鞋機械設備與技術［M］.北京：機械工業出版社，2007.

［4］金紹文.皮鞋機械與設備［M］.北京：中國輕工業出版社，1994.

2095－6835（2020）06－0118－02

TH122

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.046

王敏（1986—），講師。

蘇州市職業大學青年基金項目（編號：SVU2018QN18），蘇州市職業大學研究性課程項目（編號：SZDYKC-190511）

〔編輯：張思楠〕