花纹块法向钻孔机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种花纹块法向钻孔机，包括支架、钻孔装置和用于对花纹块内侧圆弧面的圆心进行定位的花纹块圆心定位装置；所述花纹块圆心定位装置包括底座和安装于底座上的分别沿竖直方向和水平方向对花纹块进行固定的花纹块固定机构；所述钻孔装置包括主轴头、驱动主轴头正对花纹块内侧圆弧面前后移动的前后移动装置、驱动前后移动装置上下摆动的上下摆动装置、驱动上下摆动装置左右摆动的左右摆动装置和驱动左右摆动装置竖直运动的上下移动装置。本实用新型实现花纹块的法向钻孔，利用花纹块圆心定位装置对花纹块进行定位，并利用钻孔装置实现对花纹块各个位置的法向排气孔的钻孔，加工精度高，工人劳动强度低。
【专利说明】
花纹块法向钻孔机
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及轮胎模具领域，具体涉及一种花纹块法向钻孔机。
【背景技术】
[0002]轮胎模具在硫化轮胎过程中为使轮胎胎坯与模具之间的空气排出常设计有排气孔。根据设计要求，排气孔的方向均为轮胎的法向方向，对常规的有胎毛轮胎，法向排气孔能在轮胎脱模过程时使胎毛顺利被拉出模具，而不至于被扯断留在模具内；对绿色无胎毛轮胎，模具排气孔内安装弹簧气孔套，空气由弹簧气孔套排出，排气孔方向也必须为法向方向。
[0003]现有排气孔的加工方式有三种，一种为人工手动方式加工，即操作工人手拿手枪钻，根据花纹块中标示的排气孔位置进行钻孔，这种方式的缺点一是排气孔位置有误差，二是角度误差大，所加工的排气孔不一定是法向方向，且工人劳动强度大;另一种为常规立式钻床利用工装进行加工，工装与花纹块的配合面即为圆弧面，花纹块可以在圆弧面上摆动从而实现花纹块不同位置排气孔的加工，但这种方式只能实现花纹块胎面位置排气孔的法向加工，不能实现花纹块胎肩位置排气孔的法向加工，且加工精度不高;第三种为专用排气孔钻床利用工装进行加工，专用排气孔钻床虽然实现了主轴头的摆动，并实现了花纹块整个排气孔位置的加工，但因采用手动操作，使得加工精度不高，工人劳动强度大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种加工精度高、工人劳动强度小的花纹块法向钻孔机。
[0005]本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是:
[0006]—种花纹块法向钻孔机，包括支架、钻孔装置和用于对花纹块内侧圆弧面的圆心进行定位的花纹块圆心定位装置;所述花纹块圆心定位装置包括底座和安装于底座上的分别沿竖直方向和水平方向对花纹块进行固定的花纹块固定机构;所述钻孔装置包括主轴头、驱动主轴头正对花纹块内侧圆弧面前后移动的前后移动装置、驱动前后移动装置上下摆动的上下摆动装置、驱动上下摆动装置左右摆动的左右摆动装置和驱动左右摆动装置竖直运动的上下移动装置。
[0007]如上所述的花纹块法向钻孔机，所述花纹块固定机构通过支撑部件安装于底座，花纹块固定机构包括沿竖直方向对花纹块进行固定的花纹块压紧块和沿水平方向对花纹块外侧圆弧面进行固定的花纹块后背支撑块。其中花纹块后背支撑块包括至少两个与花纹块外侧圆弧面接触的凸起，有效对花纹块的水平方向进行固定。
[0008]如上所述的花纹块法向钻孔机，所述支架上设有水平设置的第一直线导轨和驱动底座沿第一直线导轨运动的第一动力机构。可以根据花纹块的直径尺寸调整花纹块的位置，从而方便正对花纹块内侧圆弧面一侧的钻孔装置对花纹块进行数控加工。第一动力机构采用伺服电机和丝杠。
[0009]如上所述的花纹块法向钻孔机，所述上下移动装置包括竖直安装于支架上的第二直线导轨、与第二直线导轨滑动连接的第一连接板、驱动第一连接板沿第二直线导轨运动的第二动力机构;所述左右摆动装置安装于该第一连接板上。第二动力机构采用伺服电机和丝杠。伺服电机转动，丝杠带动第二连接板沿着第二直线导轨上下运动，从而带动左右摆动装置整体上下运动。
[0010]如上所述的花纹块法向钻孔机，所述左右摆动装置包括竖直设置并安装于上下移动装置上的主轴套、安装主轴套内的主轴、驱动主轴沿主轴轴心转动的第三动力机构、安装于主轴顶端的第二连接板;所述上下摆动装置安装于该第二连接板上。第三动力机构采用伺服电机，伺服电机通过联轴器连接主轴实现主轴的转动，主轴转动实现上下摆动装置整体左右摆动。
[0011]如上所述的花纹块法向钻孔机，所述上下摆动装置包括蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、驱动蜗杆转动的第四动力机构、安装于蜗轮上的转动轴，蜗轮安装于左右摆动装置上，转动轴的轴线沿水平方向设置并与花纹块内侧圆弧面的中心线垂直;所述前后移动装置安装于转动轴上。第四动力机构采用伺服电机，伺服电机驱动蜗杆转动，带动蜗轮转动，从而带动转动轴转动，转动轴转动带动前后移动装置整体上下摆动。
[0012]如上所述的花纹块法向钻孔机，所述前后移动装置包括齿条、与齿条啮合的齿轮、驱动齿轮转动的第五动力机构，所述齿轮安装于上下摆动装置上;所述主轴头与齿条固定，优选的，主轴头与齿条均固定在一移动板上实现主轴头与齿条的固定。第五动力机构采用伺服电机，伺服电机驱动齿轮齿条实现主轴头相对花纹块前后移动。
[0013]如上所述的花纹块法向钻孔机，还包括控制系统，所述控制系统包括信息输入模块和与花纹块圆心定位装置、钻孔装置电连接的通信控制模块。控制系统实现花纹块信息的输入，并对机械装置进行控制，实现数控钻孔。
[0014]本实用新型能够产生的有益效果:本实用新型实现花纹块的法向钻孔，利用花纹块圆心定位装置对花纹块进行定位，并利用钻孔装置实现对花纹块各个位置的法向排气孔的钻孔，结合控制系统进行数控加工，实现对轮胎模具排气孔的数控法向加工，加工的排气孔尺寸精确，位置、角度尺寸准确，加工精度高，工人劳动强度低，加工效率高。
【附图说明】
[0015]图1为花纹块法向钻孔机的整体结构示意图。
[0016]图2为花纹块圆心定位装置的主视图。
[0017]图3为花纹块圆心定位装置的俯视图。
[0018]图4为上下移动装置和左右摆动装置的主视图。
[0019]图5为上下移动装置和左右摆动装置的俯视图。
[0020]图6为上下摆动装置和前后移动装置的主视图。
[0021 ]图7为上下摆动装置和前后移动装置的侧视图。
[0022]其中:1、第一伺服电机;2、第一丝杠;3、第一直线导轨;4、底座;5、支撑部件;6、花纹块后背支撑块;7、花纹块压紧块;8、垫铁;9、第二伺服电机;10、第二丝杠；11、第二直线导轨；12、第一连接板；13、第三伺服电机；14、联轴器；15、主轴；16、主轴套；17、第二连接板；18、第五伺服电机；19、主轴头;20、齿条;21、第四伺服电机;22、蜗杆;23、转动轴;24、蜗轮；25、支架;26、花纹块;27、齿轮;28、凸起;29、移动板。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0024]结合图1?7说明本实施方式。如图1所示，一种花纹块法向钻孔机，该设备由控制系统和机械装置组成。机械装置包括支架25、钻孔装置、用于对花纹块26内侧圆弧面的圆心进行定位的花纹块圆心定位装置，钻孔装置和花纹块圆心定位装置均安装在支架25上，花纹块圆心定位装置对花纹块26进行固定，钻孔装置对其进行钻孔。所述钻孔装置包括主轴头19、驱动主轴头19正对花纹块26内侧圆弧面前后移动的前后移动装置、驱动前后移动装置上下摆动的上下摆动装置、驱动上下摆动装置左右摆动的左右摆动装置和驱动左右摆动装置竖直运动的上下移动装置。
[0025]如图2和3所示，花纹块圆心定位装置包括底座4和安装于底座4上的分别沿竖直方向和水平方向对花纹块26进行固定的花纹块固定机构。花纹块固定机构通过支撑部件5安装于底座4，花纹块固定机构包括沿竖直方向对花纹块26进行固定的花纹块压紧块7和沿水平方向对花纹块26外侧圆弧面进行固定的花纹块后背支撑块6。其中花纹块后背支撑块6包括至少两个与花纹块外侧圆弧面接触的凸起28，利用多点固定，有效对花纹块26的水平方向进行固定。支架25上设有水平设置的第一直线导轨3和驱动底座4沿第一直线导轨3运动的第一动力机构。第一动力机构包括第一伺服电机I和第一丝杠2。
[0026]如图4和5所示，上下移动装置包括竖直安装于支架25上的第二直线导轨11、与第二直线导轨11滑动连接的第一连接板12、驱动第一连接板12沿第二直线导轨11运动的第二动力机构。第二直线导轨11通过垫铁8安装在支架25上。第二动力机构包括第二伺服电机9和第二丝杠10。左右摆动装置安装于该第一连接板12上，第一伺服电机9带动左右摆动装置整体上下移动，即带动主轴头19上下移动，根据花纹块高度尺寸实现主轴头19的轴线与花纹块高度中心重合。
[0027]如图4和5所示，左右摆动装置包括竖直设置并安装于上下移动装置的第一连接板12上的主轴套16、安装主轴套16内的主轴15、驱动主轴15沿主轴15轴心转动的第三动力机构、安装于主轴15顶端的第二连接板17。上下摆动装置安装于该第二连接板17上。图5中省略第二连接板12。第三动力机构包括第三伺服电机13，第三伺服电机13通过联轴器14连接主轴15实现主轴15的转动，主轴15转动实现上下摆动装置整体左右摆动，即带动主轴头19摆动，根据花纹块排气孔不同位置实现同一高度下的排气孔不同角度孔的加工。
[0028]如图6和7所示，上下摆动装置包括蜗轮24、与蜗轮24啮合的蜗杆22、驱动蜗杆22转动的第四动力机构、安装于蜗轮24上的转动轴23，蜗轮24安装于左右摆动装置上，转动轴23的轴线沿水平方向设置并与花纹块内侧圆弧面的中心线垂直。前后移动装置安装于转动轴23上。蜗轮24与左右摆动装置的第二连接板17转动连接，转动轴23安装在蜗轮24的中心轴位置上。第四动力机构包括第四伺服电机21，第四伺服电机21驱动蜗杆22转动，带动蜗轮24转动，从而带动转动轴23转动，转动轴23转动带动前后移动装置整体上下摆动，即带动主轴头19上下摆动，实现胎肩位置排气孔的加工。
[0029]如图6和7所示，前后移动装置包括齿条20、与齿条20啮合的齿轮27、驱动齿轮27转动的第五动力机构。第五动力机构包括第五伺服电机18。齿轮27安装于上下摆动装置的第三连接板29上，主轴头19与齿条20均固定在一移动板29上。第五伺服电机18驱动齿轮齿条实现主轴头19相对花纹块前后移动，实现钻孔。
[0030]该花纹块法向钻孔机，为实现数控加工，还包括控制系统。控制系统包括信息输入模块和与花纹块圆心定位装置、钻孔装置电连接的通信控制模块。控制系统实现花纹块信息的输入，并对机械装置进行控制，实现主轴头的上下、前后移动和左右、上下摆动，实现数控钻孔。具体地，花纹块26安装定位后，在控制系统中的控制面板上输入花纹块直径，控制系统驱动第一伺服电机I动作，以设备中心为基点，驱动花纹块26移动到花纹块直径尺寸位置处，该设备中心为钻孔装置的中心。同时输入花纹块高度尺寸，控制系统驱动第二伺服电机9动作，以花纹块高度中心线为基准，驱动钻孔装置中的主轴头19上下移动到花纹块中心高度尺寸位置处。
[0031]该花纹块法向钻孔装置，花纹块圆心定位装置根据花纹块直径尺寸实现圆心自动定位，钻孔装置实现排气孔的法向加工，控制系统实现花纹块信息的输入，并对机械装置进行控制，实现排气孔位置的数控精确定位。设备由伺服电机驱动，光栅尺精确控制，实现数控化定位，具有转速高、进给速度快特点，具有加工位置准确、加工效率高的特点。
[0032]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种花纹块法向钻孔机，其特征在于:包括支架、钻孔装置和用于对花纹块内侧圆弧面的圆心进行定位的花纹块圆心定位装置;所述花纹块圆心定位装置包括底座和安装于底座上的分别沿竖直方向和水平方向对花纹块进行固定的花纹块固定机构;所述钻孔装置包括主轴头、驱动主轴头正对花纹块内侧圆弧面前后移动的前后移动装置、驱动前后移动装置上下摆动的上下摆动装置、驱动上下摆动装置左右摆动的左右摆动装置和驱动左右摆动装置竖直运动的上下移动装置。2.根据权利要求1所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:所述花纹块固定机构通过支撑部件安装于底座，花纹块固定机构包括沿竖直方向对花纹块进行固定的花纹块压紧块和沿水平方向对花纹块外侧圆弧面进行固定的花纹块后背支撑块。3.根据权利要求2所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:所述支架上设有水平设置的第一直线导轨和驱动底座沿第一直线导轨运动的第一动力机构。4.根据权利要求1所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:所述上下移动装置包括竖直安装于支架上的第二直线导轨、与第二直线导轨滑动连接的第一连接板、驱动第一连接板沿第二直线导轨运动的第二动力机构;所述左右摆动装置安装于该第一连接板上。5.根据权利要求1所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:所述左右摆动装置包括竖直设置并安装于上下移动装置上的主轴套、安装主轴套内的主轴、驱动主轴沿主轴轴心转动的第三动力机构、安装于主轴顶端的第二连接板;所述上下摆动装置安装于该第二连接板上。6.根据权利要求1所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:所述上下摆动装置包括蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、驱动蜗杆转动的第四动力机构、安装于蜗轮上的转动轴，蜗轮安装于左右摆动装置上，转动轴的轴线沿水平方向设置并与花纹块内侧圆弧面的中心线垂直；所述前后移动装置安装于转动轴上。7.根据权利要求1所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:所述前后移动装置包括齿条、与齿条啮合的齿轮、驱动齿轮转动的第五动力机构，所述齿轮安装于上下摆动装置上；所述主轴头与齿条固定。8.根据权利要求1?7任一所述的花纹块法向钻孔机，其特征在于:还包括控制系统，所述控制系统包括信息输入模块和与花纹块圆心定位装置、钻孔装置电连接的通信控制模块。
【文档编号】B23B41/00GK205614088SQ201620232590
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】胡海明, 徐永涛, 王沙沙
【申请人】青岛科技大学