轮胎花纹自动加工系统及其主轴加工单元技术方案

本实用新型专利技术公开了一种轮胎花纹自动加工系统及其主轴加工单元，其包括：主轴电机；以及刀具保持结构，该刀具保持结构与主轴电机直接地或间接地连接，且能够保持有刀具。其中，主轴加工单元中设有超声波装置，该超声波装置与所述刀具保持结构相连接或设置在所述刀具保持结构上，使超声波装置产生的超声波振动通过刀具保持结构传递到刀具上。通过该具有超声波装置的主轴加工单元，可减少轮胎花纹加工过程中的毛刺，提高轮胎花纹的表面质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种轮胎花纹自动加工系统，该轮胎花纹自动加工系统可用于新轮胎花纹的设计开发、旧轮胎翻新的多种应用场合。
技术介绍
轮胎花纹对于发挥轮胎的牵引、制动、转弯、排水及噪音等性能起着重要的作用，其影响汽车运行时的噪声、平稳性等指标。随着对汽车舒适性要求的不断提高，对轮胎花纹的更新也越来越频繁，对新的花纹的开发需求日益增加。此外，最近轮胎行业中还兴起了一种“轮胎时装化”的概念。在保证轮胎的运行性能的前提下，还要求提高轮胎花纹的美观度和时尚性。这对轮胎花纹的更新速度也提出了更高的要求。为了能够适应行业内对轮胎更新能力日益提高的要求，对轮胎生产厂家的轮胎花纹设计和生产能力也提出了更高的要求。目前，轮胎花纹的设计开发流程主要如下：首先由设计人员设计出新的轮胎花纹样式；根据新设计出的花纹，对轮胎进行手工雕刻，生产出试验样品；对试验样品进行试验，收集相关的性能数据；在试验数据达到目标要求的情况下，按照设计花纹来制造模具；最后，将制造好的轮胎模具投入轮胎生产。传统的轮胎花纹设计流程工序多、周期长，无法适应日益频繁的轮胎花纹更新需求。特别是其中的手工雕刻工序，这是造成轮胎花纹设计周期长的主要原因之一，而且，手工雕刻还容易产生尺寸误差，加工出的轮胎花纹的尺寸精度得不到有效控制，会对试验结果的有效性产生较大影响，甚至会产生错误的试验数据。因此，传统的轮胎花纹的设计速度受到很大的制约。而且，在轮胎翻新中、尤其是在对巨型轮胎进行翻新时，目前通常的手段是由人工进行加工。同样地，人工加工的效率低、加工精度也无法得到保证。此外，在目前通常的轮胎花纹加工方法中，人工加工而成的轮胎的表面上通常会产生切削毛刺等，影响成品轮胎的美观和使用效果，因此轮胎的表面加工质量也有待提高。因此，在轮胎生产领域中，需要一种能够提高轮胎花纹加工精度、缩短轮胎花纹设计周期、并且还能提高轮胎的表面加工质量的轮胎花纹加工系统。
技术实现思路
本技术是为了解决以上所述的现有技术所存在的问题而作出的。本技术的目的是提供一种轮胎花纹自动加工系统，该系统能够提高轮胎花纹加工精度、缩短轮胎花纹设计周期、并且还能提高轮胎的表面加工质量。本技术的轮胎花纹自动加工系统包括一种主轴加工单元，该主轴加工单元包括：主轴电机；以及刀具保持结构，该刀具保持结构与主轴电机直接地或间接地连接，且能够保持有刀具；其中，主轴加工单元还包括超声波装置，超声波装置与刀具保持结构相连接或设置在刀具保持结构上，从而使超声波装置产生的超声波振动通过刀具保持结构传递到刀具上。通过具有上述结构的主轴加工单元，特别是设置在主轴加工单元中的超声波装置，可以在对轮胎进行轮胎花纹加工、特别是在进行铣削加工的过程中通过施加超声波振动来打断用来制造轮胎的橡胶材料中的橡胶分子链，消除加工过程中产生的毛刺，从而提高轮胎花纹的表面质量。在一种具体结构中，主轴加工单元还包括：减速机，减速机连接在主轴电机上；以及导电滑环，导电滑环设置在减速机和刀具保持结构之间的位置处，且分别与减速机和刀具保持结构直接或间接地相连接。通过减速机和导电滑环的设置，可以更加灵活地将主轴电机输出的运动传递给刀具保持结构上的刀具。其中，超声波装置可连接在导电滑环和刀具保持结构之间。或者，超声波装置也可设置在主轴加工单元中的其它位置上，只要能够将超声波振动传递给刀具即可。对于刀具保持结构来说，它的一种具体结构包括拉刀机构和容纳在拉刀机构中的刀柄，刀具被保持在刀柄上。较佳地，主轴加工单元还包括罩壳。主轴加工单元的上述部件可容纳在该罩壳中，从而罩壳保护这些部件免于外界环境的影响。进一步地，本技术的轮胎花纹自动加工系统包括：轮胎支座，轮胎支座用于固定所要加工的轮胎；加工组件，加工组件包括立柱和安装在立柱上的如上所述的主轴加工单元，其中，主轴加工单元和轮胎支座能够沿至少一个方向彼此靠近或远离地相对运动，和/或主轴加工单元和轮胎支座上的轮胎能够沿着轮胎的周向彼此相对运动；以及控制单元，控制单元控制轮胎支座和加工组件的动作。进一步地，在本技术的轮胎花纹自动加工系统中，控制单元可包括机械控制部分和超声波控制部分；其中机械控制部分控制轮胎支座和加工组件的动作，超声波控制部分控制超声波装置所生成的超声波振动的频率。超声波控制部分可根据形成轮胎的橡胶材料的具体配方和/或加工组件的动作来确定超声波装置所产生的超声波振动频率。用本技术的轮胎花纹自动加工系统来加工轮胎花纹的方法包括如下步骤：a.将轮胎固定到轮胎支座上；b.根据所要加工的轮胎花纹来编写加工程序，其中加工程序中包括超声波频率的数据；c.在固定好轮胎之后，开始对轮胎进行轮胎花纹加工，其中，控制单元根据加工程序来控制主轴加工单元中的超声波装置产生超声波振动。在该方法中，除了明确或隐含地提到其顺序之外，其各步骤的顺序可以根据实际加工需要而互换。进一步地，上述加工程序还可基于轮胎的三维图像和轮胎的材料中的至少一项来确定。附图说明图1是本技术的轮胎花纹自动加工系统的第一实施例的正视图。图2是图1所示轮胎花纹自动加工系统的俯视图。图3是图1所示轮胎花纹自动加工系统的主轴加工单元的剖视图。图4是本技术的轮胎花纹自动加工系统的第二实施例的正视图。图5是图4所示轮胎花纹自动加工系统的侧视图。图6是本技术的轮胎花纹自动加工系统的第三实施例的正视图。图7是图6所示轮胎花纹自动加工系统的俯视图。具体实施方式以下将参照附图对本技术的较佳实施方式进行详细描述。应当了解，附图中所示的仅仅是本技术的较佳实施例，其并不构成对本技术的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本技术进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，并且在不相矛盾的前提下，在以下所描述的不同实施例中的技术特征可以任意组合，而这些都落在本技术的保护范围之内。<第一实施例>图1示出了本技术的第一实施例的轮胎花纹自动加工系统1。该轮胎花纹自动加工系统1包括加工组件10和轮胎支座30，加工组件10可沿至少一个方向运动地安装在龙门结构50上。轮胎花纹自动加工系统1还包括可通过有线或无线的方式对加工组件10和轮胎支座30的动作进行控制的控制单元40。加工组件10包括滑枕11，该滑枕11安装在龙门结构50的横梁51上，并可沿水平方向X在横梁51上滑动，从而在水平方向上靠近或远离安装在轮胎支座30上的轮胎。在滑枕11上连接有可沿竖直方向Z运动的立柱12，从而立柱12可在竖直方向上靠近或远离轮胎。在立柱12的下端设置有主轴加工单元13，该主轴加工单元13较佳地可绕旋转轴线B旋转。龙门结构50还包括至少两个固定立柱52，以支承横梁51。在图1所示的结构中，轮胎支座30支承水平放置的轮胎。并且，该轮胎支座30可使轮胎绕旋转轴线C，如图2中的俯视图所示的。在以上公开的轮胎花纹自动加工系统1的结构中包括一个加工组件10。不过该轮胎花纹自动加工系统1也可包括多个加工组件10，这些加工组件10上分别设置不同的主轴加工单元13，用于进行不同类型的加工操作。图3以剖视图的形式示出了主轴加工单元13的具体结构。如图3所示，主轴加工单元13包括主轴电机131，该主轴电机131可连接有减速机132，用于传递和转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轮胎花纹自动加工系统的主轴加工单元，所述主轴加工单元包括：主轴电机；以及刀具保持结构，所述刀具保持结构与所述主轴电机直接地或间接地连接，且能够保持有刀具；其特征在于，所述主轴加工单元还包括超声波装置，所述超声波装置与所述刀具保持结构相连接或设置在所述刀具保持结构上，从而使所述超声波装置产生的超声波振动通过所述刀具保持结构传递到所述刀具上。

【技术特征摘要】
1.一种用于轮胎花纹自动加工系统的主轴加工单元，所述主轴加工单元包括：主轴电机；以及刀具保持结构，所述刀具保持结构与所述主轴电机直接地或间接地连接，且能够保持有刀具；其特征在于，所述主轴加工单元还包括超声波装置，所述超声波装置与所述刀具保持结构相连接或设置在所述刀具保持结构上，从而使所述超声波装置产生的超声波振动通过所述刀具保持结构传递到所述刀具上。2.如权利要求1所述的主轴加工单元，其特征在于，所述主轴加工单元还包括：减速机，所述减速机连接在所述主轴电机上；以及导电滑环，所述导电滑环设置在所述减速机和所述刀具保持结构之间的位置处，且分别与所述减速机和所述刀具保持结构直接或间接地相连接。3.如权利要求2所述的主轴加工单元，其特征在于，所述超声波装置连接在所述导电滑环和所述刀具保持结构之间。4.如权利要求1所述的主轴加工单元，其特征在于，所述刀具保持结构包括拉刀机构和容纳在拉刀机...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏敬民，冯帅帅，王文广，李处来，闫方清，邢波，赵坤东，王汝财，于文水，
申请(专利权)人：山东豪迈机械科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37