輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)及其主軸加工單元技術(shù)方案

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)及其主軸加工單元，其包括：主軸電機(jī)；以及刀具保持結(jié)構(gòu)，該刀具保持結(jié)構(gòu)與主軸電機(jī)直接地或間接地連接，且能夠保持有刀具。其中，主軸加工單元中設(shè)有超聲波裝置，該超聲波裝置與所述刀具保持結(jié)構(gòu)相連接或設(shè)置在所述刀具保持結(jié)構(gòu)上，使超聲波裝置產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)通過(guò)刀具保持結(jié)構(gòu)傳遞到刀具上。通過(guò)該具有超聲波裝置的主軸加工單元，可減少輪胎花紋加工過(guò)程中的毛刺，提高輪胎花紋的表面質(zhì)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)，該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)可用于新輪胎花紋的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、舊輪胎翻新的多種應(yīng)用場(chǎng)合。
技術(shù)介紹
輪胎花紋對(duì)于發(fā)揮輪胎的牽引、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、排水及噪音等性能起著重要的作用，其影響汽車(chē)運(yùn)行時(shí)的噪聲、平穩(wěn)性等指標(biāo)。隨著對(duì)汽車(chē)舒適性要求的不斷提高，對(duì)輪胎花紋的更新也越來(lái)越頻繁，對(duì)新的花紋的開(kāi)發(fā)需求日益增加。此外，最近輪胎行業(yè)中還興起了一種“輪胎時(shí)裝化”的概念。在保證輪胎的運(yùn)行性能的前提下，還要求提高輪胎花紋的美觀度和時(shí)尚性。這對(duì)輪胎花紋的更新速度也提出了更高的要求。為了能夠適應(yīng)行業(yè)內(nèi)對(duì)輪胎更新能力日益提高的要求，對(duì)輪胎生產(chǎn)廠家的輪胎花紋設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力也提出了更高的要求。目前，輪胎花紋的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程主要如下：首先由設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出新的輪胎花紋樣式；根據(jù)新設(shè)計(jì)出的花紋，對(duì)輪胎進(jìn)行手工雕刻，生產(chǎn)出試驗(yàn)樣品；對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，收集相關(guān)的性能數(shù)據(jù)；在試驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到目標(biāo)要求的情況下，按照設(shè)計(jì)花紋來(lái)制造模具；最后，將制造好的輪胎模具投入輪胎生產(chǎn)。傳統(tǒng)的輪胎花紋設(shè)計(jì)流程工序多、周期長(zhǎng)，無(wú)法適應(yīng)日益頻繁的輪胎花紋更新需求。特別是其中的手工雕刻工序，這是造成輪胎花紋設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)的主要原因之一，而且，手工雕刻還容易產(chǎn)生尺寸誤差，加工出的輪胎花紋的尺寸精度得不到有效控制，會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的有效性產(chǎn)生較大影響，甚至?xí)a(chǎn)生錯(cuò)誤的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，傳統(tǒng)的輪胎花紋的設(shè)計(jì)速度受到很大的制約。而且，在輪胎翻新中、尤其是在對(duì)巨型輪胎進(jìn)行翻新時(shí)，目前通常的手段是由人工進(jìn)行加工。同樣地，人工加工的效率低、加工精度也無(wú)法得到保證。此外，在目前通常的輪胎花紋加工方法中，人工加工而成的輪胎的表面上通常會(huì)產(chǎn)生切削毛刺等，影響成品輪胎的美觀和使用效果，因此輪胎的表面加工質(zhì)量也有待提高。因此，在輪胎生產(chǎn)領(lǐng)域中，需要一種能夠提高輪胎花紋加工精度、縮短輪胎花紋設(shè)計(jì)周期、并且還能提高輪胎的表面加工質(zhì)量的輪胎花紋加工系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)是為了解決以上所述的現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題而作出的。本技術(shù)的目的是提供一種輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠提高輪胎花紋加工精度、縮短輪胎花紋設(shè)計(jì)周期、并且還能提高輪胎的表面加工質(zhì)量。本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)包括一種主軸加工單元，該主軸加工單元包括：主軸電機(jī)；以及刀具保持結(jié)構(gòu)，該刀具保持結(jié)構(gòu)與主軸電機(jī)直接地或間接地連接，且能夠保持有刀具；其中，主軸加工單元還包括超聲波裝置，超聲波裝置與刀具保持結(jié)構(gòu)相連接或設(shè)置在刀具保持結(jié)構(gòu)上，從而使超聲波裝置產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)通過(guò)刀具保持結(jié)構(gòu)傳遞到刀具上。通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)的主軸加工單元，特別是設(shè)置在主軸加工單元中的超聲波裝置，可以在對(duì)輪胎進(jìn)行輪胎花紋加工、特別是在進(jìn)行銑削加工的過(guò)程中通過(guò)施加超聲波振動(dòng)來(lái)打斷用來(lái)制造輪胎的橡膠材料中的橡膠分子鏈，消除加工過(guò)程中產(chǎn)生的毛刺，從而提高輪胎花紋的表面質(zhì)量。在一種具體結(jié)構(gòu)中，主軸加工單元還包括：減速機(jī)，減速機(jī)連接在主軸電機(jī)上；以及導(dǎo)電滑環(huán)，導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在減速機(jī)和刀具保持結(jié)構(gòu)之間的位置處，且分別與減速機(jī)和刀具保持結(jié)構(gòu)直接或間接地相連接。通過(guò)減速機(jī)和導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)置，可以更加靈活地將主軸電機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)傳遞給刀具保持結(jié)構(gòu)上的刀具。其中，超聲波裝置可連接在導(dǎo)電滑環(huán)和刀具保持結(jié)構(gòu)之間?；蛘?，超聲波裝置也可設(shè)置在主軸加工單元中的其它位置上，只要能夠?qū)⒊暡ㄕ駝?dòng)傳遞給刀具即可。對(duì)于刀具保持結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，它的一種具體結(jié)構(gòu)包括拉刀機(jī)構(gòu)和容納在拉刀機(jī)構(gòu)中的刀柄，刀具被保持在刀柄上。較佳地，主軸加工單元還包括罩殼。主軸加工單元的上述部件可容納在該罩殼中，從而罩殼保護(hù)這些部件免于外界環(huán)境的影響。進(jìn)一步地，本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)包括：輪胎支座，輪胎支座用于固定所要加工的輪胎；加工組件，加工組件包括立柱和安裝在立柱上的如上所述的主軸加工單元，其中，主軸加工單元和輪胎支座能夠沿至少一個(gè)方向彼此靠近或遠(yuǎn)離地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，和/或主軸加工單元和輪胎支座上的輪胎能夠沿著輪胎的周向彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)；以及控制單元，控制單元控制輪胎支座和加工組件的動(dòng)作。進(jìn)一步地，在本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)中，控制單元可包括機(jī)械控制部分和超聲波控制部分；其中機(jī)械控制部分控制輪胎支座和加工組件的動(dòng)作，超聲波控制部分控制超聲波裝置所生成的超聲波振動(dòng)的頻率。超聲波控制部分可根據(jù)形成輪胎的橡膠材料的具體配方和/或加工組件的動(dòng)作來(lái)確定超聲波裝置所產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)頻率。用本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)來(lái)加工輪胎花紋的方法包括如下步驟：a.將輪胎固定到輪胎支座上；b.根據(jù)所要加工的輪胎花紋來(lái)編寫(xiě)加工程序，其中加工程序中包括超聲波頻率的數(shù)據(jù)；c.在固定好輪胎之后，開(kāi)始對(duì)輪胎進(jìn)行輪胎花紋加工，其中，控制單元根據(jù)加工程序來(lái)控制主軸加工單元中的超聲波裝置產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。在該方法中，除了明確或隱含地提到其順序之外，其各步驟的順序可以根據(jù)實(shí)際加工需要而互換。進(jìn)一步地，上述加工程序還可基于輪胎的三維圖像和輪胎的材料中的至少一項(xiàng)來(lái)確定。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的第一實(shí)施例的正視圖。圖2是圖1所示輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的俯視圖。圖3是圖1所示輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的主軸加工單元的剖視圖。圖4是本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的第二實(shí)施例的正視圖。圖5是圖4所示輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖6是本技術(shù)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的第三實(shí)施例的正視圖。圖7是圖6所示輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的俯視圖。具體實(shí)施方式以下將參照附圖對(duì)本技術(shù)的較佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)了解，附圖中所示的僅僅是本技術(shù)的較佳實(shí)施例，其并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)的范圍的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在附圖所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上對(duì)本技術(shù)進(jìn)行各種顯而易見(jiàn)的修改、變型、等效替換，并且在不相矛盾的前提下，在以下所描述的不同實(shí)施例中的技術(shù)特征可以任意組合，而這些都落在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。<第一實(shí)施例>圖1示出了本技術(shù)的第一實(shí)施例的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1。該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1包括加工組件10和輪胎支座30，加工組件10可沿至少一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)地安裝在龍門(mén)結(jié)構(gòu)50上。輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1還包括可通過(guò)有線或無(wú)線的方式對(duì)加工組件10和輪胎支座30的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制單元40。加工組件10包括滑枕11，該滑枕11安裝在龍門(mén)結(jié)構(gòu)50的橫梁51上，并可沿水平方向X在橫梁51上滑動(dòng)，從而在水平方向上靠近或遠(yuǎn)離安裝在輪胎支座30上的輪胎。在滑枕11上連接有可沿豎直方向Z運(yùn)動(dòng)的立柱12，從而立柱12可在豎直方向上靠近或遠(yuǎn)離輪胎。在立柱12的下端設(shè)置有主軸加工單元13，該主軸加工單元13較佳地可繞旋轉(zhuǎn)軸線B旋轉(zhuǎn)。龍門(mén)結(jié)構(gòu)50還包括至少兩個(gè)固定立柱52，以支承橫梁51。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，輪胎支座30支承水平放置的輪胎。并且，該輪胎支座30可使輪胎繞旋轉(zhuǎn)軸線C，如圖2中的俯視圖所示的。在以上公開(kāi)的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)中包括一個(gè)加工組件10。不過(guò)該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1也可包括多個(gè)加工組件10，這些加工組件10上分別設(shè)置不同的主軸加工單元13，用于進(jìn)行不同類(lèi)型的加工操作。圖3以剖視圖的形式示出了主軸加工單元13的具體結(jié)構(gòu)。如圖3所示，主軸加工單元13包括主軸電機(jī)131，該主軸電機(jī)131可連接有減速機(jī)132，用于傳遞和轉(zhuǎn)換本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的主軸加工單元，所述主軸加工單元包括：主軸電機(jī)；以及刀具保持結(jié)構(gòu)，所述刀具保持結(jié)構(gòu)與所述主軸電機(jī)直接地或間接地連接，且能夠保持有刀具；其特征在于，所述主軸加工單元還包括超聲波裝置，所述超聲波裝置與所述刀具保持結(jié)構(gòu)相連接或設(shè)置在所述刀具保持結(jié)構(gòu)上，從而使所述超聲波裝置產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)通過(guò)所述刀具保持結(jié)構(gòu)傳遞到所述刀具上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的主軸加工單元，所述主軸加工單元包括：主軸電機(jī)；以及刀具保持結(jié)構(gòu)，所述刀具保持結(jié)構(gòu)與所述主軸電機(jī)直接地或間接地連接，且能夠保持有刀具；其特征在于，所述主軸加工單元還包括超聲波裝置，所述超聲波裝置與所述刀具保持結(jié)構(gòu)相連接或設(shè)置在所述刀具保持結(jié)構(gòu)上，從而使所述超聲波裝置產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)通過(guò)所述刀具保持結(jié)構(gòu)傳遞到所述刀具上。2.如權(quán)利要求1所述的主軸加工單元，其特征在于，所述主軸加工單元還包括：減速機(jī)，所述減速機(jī)連接在所述主軸電機(jī)上；以及導(dǎo)電滑環(huán)，所述導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在所述減速機(jī)和所述刀具保持結(jié)構(gòu)之間的位置處，且分別與所述減速機(jī)和所述刀具保持結(jié)構(gòu)直接或間接地相連接。3.如權(quán)利要求2所述的主軸加工單元，其特征在于，所述超聲波裝置連接在所述導(dǎo)電滑環(huán)和所述刀具保持結(jié)構(gòu)之間。4.如權(quán)利要求1所述的主軸加工單元，其特征在于，所述刀具保持結(jié)構(gòu)包括拉刀機(jī)構(gòu)和容納在拉刀機(jī)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏敬民，馮帥帥，王文廣，李處來(lái)，閆方清，邢波，趙坤東，王汝財(cái)，于文水，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：山東豪邁機(jī)械科技股份有限公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：山東;37