一种巨型轮胎模具刻字机装置及其使用方法与流程

本发明属于汽车制造领域，涉及一种巨型轮胎模具刻字机装置及其使用方法。

背景技术：

轮胎是不同类型车辆的重要组成零部件之一，其需求量巨大，且轮胎样式的翻新也日益加快。随着社会经济的发展，对于矿山运输车和大型推土机等特种车量的需求在不断增加，这也使得对其所需的巨型轮胎的需求与日俱增。各种轮胎上都设计有轮胎的规格、型号以及生产厂家的标志等信息，这种标志的好坏往往影响着用户对品牌的选择，而此轮与胎模具上胎侧部分标志加工的好坏有着直接的联系。

通常巨型轮胎的外胎断面宽都在457mm～610mm之间，也有超过610mm的特巨型轮胎。而现有的轮胎模具上胎侧部分标志加工主要是通过三轴或四轴数控机床来实现对轮胎模具的刻字，其主要针对中小型的轮胎模具。如果用以加工巨型轮胎模具，由于其较大的尺寸，就需要选用规格较大的数控机床，但其设备价格高昂，加工成本较高。此外，由于巨型轮胎模具较大的重量和体积使得其转动惯量较大，所以轮胎模具的转动定位不很准确，因而刻字也不美观。此外，目前严重缺乏针对巨型轮胎模具胎侧部分的装饰文字和图案的加工精度较高、维护方便，同时又加工成本低的加工装置。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于克服现有加工技术的不足之处，提供了一种巨型轮胎模具刻字机装置。本发明提供的装置用于对巨型轮胎模具上胎侧部分的轮胎规格、型号以及生产厂家的标志等信息的刻字加工，且设备结构简单，加工精度较高，维护方便，加工成本低。

一种巨型轮胎模具刻字机装置，包括驱动铣刀的电主轴，所述电主轴连接有两轴直线模组，所述两轴直线模组包括水平方向上的x轴导轨和x轴驱动电机，竖直方向上的y轴导轨和y轴驱动电机；

所述两轴直线模组连接有水平设置的回转梁，回转梁连接有回转轴承，回转轴承连接有回转c轴驱动电机，回转c轴驱动电机固定在底座上，所述底座放置在巨型轮胎中心位置；所述x轴驱动电机、y轴驱动电机和回转c轴驱动电机均由数控编程伺服控制器进行控制。

进一步的改进，所述的两轴直线模组（2）在水平方向上的最大行程为0.65m，在竖直方向上的最大行程为0.2m。

进一步的改进，回转梁的回转角度为0～360°。

进一步的改进，根据权利要求1所述的一种巨型轮胎模具刻字机装置，其特征在于，所述x轴驱动电机、y轴驱动电机控制精度高于0.01mm；回转c轴驱动电机控制精度高于0.001°。

进一步的改进，所述的加工刀具的中心线与底座（7）的中心线保持在同一平面内。

一种巨型轮胎模具刻字机装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一）将刻字机底座中心固定于圆弧状巨型轮胎模具的中心位置；

步骤二）将加工刀具调整至其初始加工位置；

步骤三）在加工程序的指令下，通过数控系统协调控制加工刀具的转停、沿x轴和z轴方向进给速度以及其绕回转中心线的c轴回转运动；

步骤四）加工刀具在多维度的运动方式下加工出巨型轮胎模具胎侧部分的装饰文字和图案。

进一步的改进，所述的步骤（二）中加工刀具调整至其初始加工位置，其可由调整巨型轮胎模具位置来实现，也可由通过数控系统控制加工刀具沿x轴和z轴方向进给速度以及其绕回转中心线的c轴回转运动来实现。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种巨型轮胎模具刻字机装置能够进行针对巨型轮胎模具上胎侧部分的轮胎规格、型号以及生产厂家的标志等信息的刻字加工，且设备结构简单，加工精度较高，维护方便，加工成本低。

附图说明

图1为本发明的一种巨型轮胎模具刻字机装置正面示意图。

图2为本发明的一种巨型轮胎模具刻字机装置背面示意图。

附图标记：电主轴（1）；两轴直线模组（2）；回转梁（3）；回转梁安装导轨（4）；电控系统（5）；回转轴承（6）；底座（7）；回转轴驱动电机（8）。

具体的实施方式

本发明通过下面的具体实施例说明本发明的内容：

请查阅图1，一种巨型轮胎模具刻字机装置，包括电主轴、驱动机构、连接机构、回转机构、电控系统和底座。

所述的电主轴（1）用于带动铣刀对巨型轮胎模具加工出设计的装饰文字和图案；

所述的驱动机构包括两轴直线模组（2）、x轴驱动电机、z轴驱动电机和回转轴驱动电机（8）。两轴直线模组（2）装接在回转梁（3）上，在驱动电机的作用下可带动电主轴（1）分别沿x轴和z轴方向移动。回转轴驱动电机（8）用于驱动回转轴承（6）；

所述的连接系统包括回转梁（3）和回转梁安装导轨（4）。回转梁（3）的一端连接两轴直线模组（2）中的x轴直线模组，另一端通过回转梁安装导轨（4）固定于转盘轴承盖上。

所述的回转机构包括转盘轴承（6）和转盘轴承盖。转盘轴承在回转轴驱动电机（8）的带动下可绕其回转中心线进行回转运动；

所述的电控系统（5）采用可编程控制器分别对两轴直线模组驱动电机和回转轴驱动电机的转动进行自动控制。

本实施例中，加工对象为巨型轮胎模具，其外直径3560mm，断面宽为1180mm。

本实施例中，所述电主轴（1）所夹持的加工刀具为铣刀。

本实施例中，所述回转机构的驱动方式采用齿轮传动方式，回转角度为0～360°，回转半径为0～2m。

本实施例中，所述的两轴直线模组（2）由步进电机分别驱动，其步进精度高于0.1mm；所述的转盘轴承（6）由步进电机驱动，其步进精度高于1mm。

本发明的实际使用方式如下：

1）将刻字机底座中心固定于圆弧状巨型轮胎模具的中心位置；

2）将加工刀具调整至其初始加工位置；

3）在加工程序的指令下，通过电控系统协调控制加工刀具的转停、沿x轴和z轴方向进给速度以及其绕回转中心线的回转运动；

4）电主轴带动铣刀在多维度的运动方式下加工出巨型轮胎模具胎侧部分的装饰文字和图案。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种巨型轮胎模具刻字机装置，包括电主轴、驱动机构、连接机构、回转机构、数控系统和底座。将刻字机底座中心固定于巨型轮胎模具圆弧中心位置；电主轴在驱动机构的带动下实现X和Z方向上的移动；驱动机构与回转机构通过连接机构进行固连，实现驱动机构带着电主轴进行C轴转动；回转机构固定于基座上；驱动机构沿X和Z方向上的移动、C轴回转机构的转动以及电主轴的转动是通过数控系统在加工程序的指令下进行动作的；电主轴带动铣刀等工具对巨型轮胎模具胎侧部分的装饰文字和图案等进行加工。本发明提供的装置能够对巨型轮胎模具胎侧部分的装饰文字和图案进行较为精确的精密加工，且设备结构简单，加工精度较高，维护方便，加工成本低。

技术研发人员：许永超;晏岱;陈辉煌;王乾廷;陈鼎宁;徐友干;蔡文杰;黄振华
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：2019.04.19
技术公布日：2019.11.08