CN101028693A - 轮胎刻花机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轮胎刻花机，其特征在于：所述的刻花机有一固定支持机构，固定支持机构分别与轮胎表面画线机构、切削机构、轮胎装夹机构、工作表面转动定位机构连接。本发明是一种结构简单而且成本低廉的轮胎花纹刻制设备，能提高轮胎花纹的刻制精度和效率，为轮胎花纹设计仿真提供一种方便快捷的途径，本轮胎刻花机设计了轮胎表面画线机构，避免了手工画线的效率低和精度低等缺点。且具有运行成本较大型机床大大降低，并能保证加工出的产品有较高的质量、高效率、高精度等特点。

Description

轮胎刻花机

技术领域：

本发明涉及生产轮胎的机械设备，具体地说是一种能够刻制轮胎花纹的机械设备。

背景技术：

在目前的汽车轮胎生产中，轮胎花纹的生成主要是依靠热定型，即轮胎硫化时在高温高压作用下胎胚在轮胎模具中形成花纹。另一种轮胎花纹的产生方式就是冷加工，即首先生产出表面没有花纹的光面轮胎，用刀具切削掉多余的橡胶材料，形成轮胎胎观表面的花纹。花纹的冷加工主要有两种方式，第一种方式国外大型轮胎公司采用较多，即使用加工金属零件用的“五轴铣床”或送“加工中心”刻制轮胎花纹，由此面临的主要问题是成本极高，必须配备一系列相应的专业设备及操作人员，而且在轮胎的刻制中存在一定的局限性；另一种方式是手工刻制，即使用特制的刀具，用纯手工的方法刻制轮胎花纹，此法存在主要问题是刻制出的花纹精度不够，而且工作效率很低。

发明内容：

本发明的目的是提供一种轮胎刻花机，使用本轮胎刻花机既可以免去添置“五轴铣床”或“加工中心”的高昂费用，又能提高轮胎花纹的刻制精度和效率。

本发明的技术方案是这样实现的，轮胎刻花机，其特征在于：所述的刻花机有一固定支持机构，固定支持机构分别与轮胎表面画线机构、切削机构、轮胎装夹机构、工作表面转动定位机构连接。

本发明中的固定支持机构有一底座，底座上装有主轴支架和两条滑轨，刀架座安装在两条滑轨上；底座是一整块方形钢板，其底部焊有加强筋，底座通过均布的地脚螺栓固定在地面上，底座为水平状，主轴支架上部镗孔，孔中安装轴承。

画线机构的支架安装在刀架座上，支架上装有滑轨，滑块置防在滑轨上，滑块上方安装有托盘，托盘左上角装有定位机构，托盘上装有支架，摇臂的一端与支架连接，摇臂的另一端与画线笔连接，托盘前端突出部分装有标尺。

切削机构的刀架座装在底座上，在刀架座上装有纵向溜板和横向溜板，纵向溜板与横向溜板之间装有转盘，砂轮架固定在刀架座上，成型砂轮安装在砂轮架上，成型砂轮外部装有粉尘罩。

轮胎装夹机构由连接盘、主螺母以及主轴构成，主轴穿过主轴支架上部孔中的轴承与主轴支架连接，连接盘通过主螺母和主轴进行固定，连接盘中部有一突起部，该突起部周围分布着10到20个用来安装轮辋的螺孔。

轮胎工作表面转动定位机构有转动手柄和刹车机构构成，转动手柄安装在主轴端部，通过键与主轴连接，刹车机构由制动鼓、制动片、制动力调节装置、制动摇臂、制动拉杆、左右两个制动踏板和连接轴组成，左右两个制动踏板通过连接轴相互连接在一起，制动鼓固定在主轴的端部，制动片与制动力调节装置连接，并包敷在制动鼓的上下两侧，制动摇臂也与制动力调节装置连接，制动拉杆的一端与制动摇臂连接，制动拉杆的另一端与左右两个制动踏板中一个相连接，该制动踏板通过轴承固定在底座上。

本发明为一种结构简单、成本较低的轮胎刻花机，本轮胎刻花机设计了轮胎表面画线机构，避免了手工画线的效率低和精度低等缺点；画线机构可以轻松的在轮胎表面绘制出中心线、花纹轮廓线，利用水平方向的弯曲尺和花纹节距标尺能够绘制出花纹节距分段线等主要线条。本轮胎刻花机切削机构采用砂轮磨削和磨头整形为主，手工修整细小沟槽为辅的方法刻制结构复杂的轮胎花纹；因为进给溜板的尺寸调节范围有限，为了适应客车轮胎与轿车轮胎半径相差悬殊的特点，特别设计了滑轨结构，扩大了该轮胎刻花机的适用范围；为了使设备结构简单便于实施，画线与切削共用一套进给机构，在使用时可以自由调换。轮胎装夹机构是安装轮胎使轮胎处于正常工作位置的机构，该机构要求不但牢固而且要有一定的精度，轮胎安装后必须与切削机构保持良好的平行度。轮胎转动与定位机构完成轮胎花纹的周向进给动作，包括转动机构和制动机构等部件；轮胎制动机构必须是常闭形式的，这样才有利于周向进给的控制。机台固定支持机构是整个设备的基础和工作平台，把各部分连接在一起，并且使得各机构的相对位置保持一定的精度。由于该轮胎刻花机采用了轮胎表面自动画线机构，所以与纯手工刻花比较大大提高了轮胎花纹的刻制精度和工作效率；轮胎切削机构采用砂轮磨削、磨头整形为主，手工修整细小沟槽为辅的方法，所以运行成本较大型机床大大降低，并能保证加工出的产品有较高的质量。

附图说明：

图1是本发明轮胎刻花机整体的结构简图。

图2是图1所示整体结构中的轮胎表面画线机构结构简图。

下面，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明

本发明为轮胎刻花机，其特征在于：所述的刻花机有一固定支持机构，固定支持机构分别与轮胎表面画线机构、切削机构、轮胎装夹机构、工作表面转动定位机构连接。即图1所描述的轮胎刻花机由机台固定支持机构、轮胎表面画线机构、切削机构、轮胎装夹机构、工作表面转动定位机构等五大部分构成。

实施中固定支持机构有一底座8，底座8上装有主轴支架9和两条滑轨5，刀架座6安装在两条滑轨5上；底座8是一整块方形钢板，其底部焊有加强筋，底座8通过均布的地脚螺栓固定在地面上，底座为水平状，主轴支架9上部镗孔，孔中安装轴承。实施例中的机台固定支持机由底座8、地脚螺栓7、主轴支架9、滑轨5以及刀架座6构成，底座8设计成一整块方形钢板，为了保证一定的刚度，其底部焊有加强筋；底座8通过分布在四角及长边中部的六个地脚螺栓7固定在地面上，为了整台设备的精度，底座安装位置应保持水平；主轴支架9安装在底座8上，支架高度决定了能够安装轮胎的最大尺寸；主轴支架9上部镗孔，用以安装主轴轴承，两面镗孔位置应保持良好的同轴度及与底座的平行度。为了适应大小轮胎半径的变化，特设计了两条滑轨5，刀架座6安装在滑轨5上，能够前后滑动并能通过两侧螺栓锁定位置。机台固定支持机构是整个设备的基础和工作平台，把各部分连接在一起，并且使得各机构的相对位置保持一定的精度。

画线机构的支架27安装在刀架座2上，支架27上装有滑轨25，滑块30置防在滑轨25上，滑块30上方安装有托盘31，即该托盘31通过螺栓固定在的滑块30上，托盘31左上角装有定位机构32，即该定位机构32通过滑轨或滑块与托盘31连接，并能相对托盘31进行滑动，托盘31上装有支架36，摇臂35的一端与支架36连接，摇臂35的另一端与画线笔34连接，托盘前端突出部分装有标尺33。使用时滑块30可以在滑轨25上左右滑动，滑块30通过张紧钢丝28绕过滑轮29与张紧重物26连接在一起，所以在张紧重物26的牵引作用下，滑块30有向右靠拢的趋向；托盘31是画线机构活动部分的基础。托盘31左上角安装的定位机构32依靠两个铜质滚轮在轮胎边缘滚动起到定位作用，同时定位机构还可以通过微调螺栓调节整个托盘相对于轮胎胎面的位置。画线笔34通过摇臂及支架连接在托盘31上，画线笔34可以左右及上下摆动，笔尖方向也可以自由调节以适应轮胎表面的不同要求。托盘前端突出部位装有标尺33，由两个螺栓固定，可以在一定范围内调节角度，用以画出不同角度及间隔的线条，较佳的标尺设有纵、横两个标尺，横标尺安装在托盘前端翘起部位，由标尺定位螺钉固定和调节角度，纵标尺安装在横标尺的最右端，纵标尺上端依据轮胎花纹节距大小制作成阶梯状样板使用时该阶梯样板可起到参照作用，从而替代用尺来测量节距间的距离，大大提高工作效率并有效减少累计尺寸误差。本轮胎刻花机由于设计了轮胎表面画线机构，避免了手工画线的效率低和精度低等缺点；画线机构可以轻松的在轮胎表面绘制出中心线、花纹轮廓线，利用水平方向的弯曲尺和花纹节距标尺能够绘制出花纹节距分段线等主要线条。

切削机构的刀架座6装在底座8上，在刀架座6上装有纵向溜板3和横向溜板4，纵向溜板3与横向溜板4之间装有转盘，砂轮架1固定在刀架座2上，成型砂轮23安装在砂轮架1上，成型砂轮23外部装有粉尘罩24。本轮胎刻花机切削机构采用砂轮磨削和磨头整形为主，手工修整细小沟槽为辅的方法刻制结构复杂的轮胎花纹；因为进给溜板的尺寸调节范围有限，为了适应客车轮胎与轿车轮胎半径相差悬殊的特点，特别设计了滑轨结构，扩大了该轮胎刻花机的适用范围。

为了使设备结构简单便于实施，画线机构与切削机构共用一套进给机构，在使用时可以自由调换，所以图1中描述的是本发明刻花机的切削工作状态，本轮胎刻花机的切削动作由成型砂轮及成型刀具两种方式完成。如图1所述，成型砂轮23安装在砂轮架1上，砂轮架1固定在刀架座2上，刀架座2的位置由纵向溜板3和横向溜板4控制，可以左右及前后移动，纵向溜板3与横向溜板4之间装有转盘，所以纵向溜板3的角度可调，以磨出不同角度的轮胎花纹。横向溜板4固定在刀架座6上，整个刀架座6可以在滑轨5上前后滑动，并能通过滑轨5两侧的螺钉进行定位，用以适应不同半径的轮胎规格，成型砂轮23外部装的粉尘罩24可防止磨削时产生飞屑。

轮胎装夹机构是安装轮胎使轮胎处于正常工作位置的机构，轮胎装夹机构由连接盘16、主螺母15以及主轴14构成，主轴14穿过主轴支架9上部孔中的轴承与主轴支架连接，连接盘16通过主螺母15和主轴14进行固定，连接盘16中部有一突起部，该突起部周围分布着10到20个用来安装轮辋的螺孔。主轴14通过轴承安装在主轴支架9上，能够自由转动，主轴14基部做成阶梯形式，用以安装连接盘16，主螺母15用来固定连接盘16和主轴14之间的位置。连接盘16中部突起部分用来与轮辋定位，为了适应不同尺寸的轮胎和轮辋，设计了多个连接盘用来更换。

轮胎工作表面转动定位机构有转动手柄13和刹车机构构成，转动手柄13安装在主轴14端部，通过键与主轴14连接，刹车机构由制动鼓18、制动片19、制动力调节装置20、制动摇臂21、制动拉杆22、左右两个制动踏板11和连接轴10组成，左右两个制动踏板11通过连接轴10相互连接在一起，制动鼓18固定在主轴14的端部，制动片19与制动力调节装置20连接，并包敷在制动鼓18的上下两侧，制动摇臂21也与制动力调节装置20连接，制动拉杆22的一端与制动摇臂21连接，制动拉杆22的另一端与左右两个制动踏板11中一个相连接，该制动踏板11通过轴承固定在底座8上。为了使轮胎产生周向运动，在主轴14端部安装了转动手柄13，通过键与主轴14连接，工作时摇动手柄带动整个轮胎工作表面周向运动。刹车机构由制动鼓18、制动片19、制动力调节装置20、制动摇臂21、制动拉杆22、制动踏板11和连接轴10构成。刹车机构常态为抱紧状态，当踩下制动踏板11时，制动拉杆22带动制动摇臂21使制动片19分离，从而放松制动鼓18，轮胎可以自由转动。为了工作中便于操作，特设计了左右两个制动踏板11，通过连接轴10相互连接在一起，并由复位弹簧12提供恢复力，制动机构的制动力由制动力调节装置20实现调节。轮胎转动定位机构完成轮胎花纹的周向进给动作，制动机构必须是常闭形式的，有利于周向进给的控制。

为了方便使用，在主轴支架9上部安装了两个照明灯17，其位置可以自由移动，以提供工作时所需的照明。

综上所述本发明是一种结构简单而且成本低廉的轮胎刻花机，设备成本虽然低廉，但能提高轮胎表面画线的精度和效率，为刻制轮胎表面线条提供一种方便快捷的途径。

Claims (7)

1、轮胎刻花机，其特征在于：所述的刻花机有一固定支持机构，固定支持机构分别与轮胎表面画线机构、切削机构、轮胎装夹机构、工作表面转动定位机构连接。

2、如权利要求1所述的轮胎刻花机，其特征在于：固定支持机构有一底座(8)，底座(8)上装有主轴支架(9)和两条滑轨(5)，刀架座(6)安装在两条滑轨(5)上。

3、如权利要求2所述的轮胎刻花机，其特征在于：底座(8)是一整块方形钢板，其底部焊有加强筋，底座(8)通过均布的地脚螺栓固定在地面上，底座为水平状，主轴支架(9)上部镗孔，孔中安装轴承。

4、如权利要求1或2所述的轮胎刻花机，其特征在于：画线机构的支架(27)安装在刀架座(2)上，支架(27)上装有滑轨(25)，滑块(30)置防在滑轨(25)上，滑块(30)上方安装有托盘(31)，托盘(31)左上角装有定位机构(32)，托盘(31)上装有支架(36)，摇臂(35)的一端与支架(36)连接，摇臂(35)的另一端与画线笔(34)连接，托盘前端突出部分装有标尺(33)。

5、如权利要求1或2所述的轮胎刻花机，其特征在于：切削机构的刀架座(6)装在底座(8)上，在刀架座(6)上装有纵向溜板(3)和横向溜板(4)，纵向溜板(3)与横向溜板(4)之间装有转盘，砂轮架(1)固定在刀架座(2)上，成型砂轮(23)安装在砂轮架(1)上，成型砂轮(23)外部装有粉尘罩(24)。

6、如权利要求1或2所述的轮胎刻花机，其特征在于：轮胎装夹机构由连接盘(16)、主螺母(15)以及主轴(14)构成，主轴(14)穿过主轴支架(9)上部孔中的轴承与主轴支架连接，连接盘(16)通过主螺母(15)和主轴(14)进行固定，连接盘(16)中部有一突起部，该突起部周围分布着10到20个用来安装轮辋的螺孔。

7、如权利要求1或2所述的轮胎刻花机，其特征在于：轮胎工作表面转动定位机构有转动手柄(13)和刹车机构构成，转动手柄(13)安装在主轴(14)端部，通过键与主轴(14)连接，刹车机构由制动鼓(18)、制动片(19)、制动力调节装置(20)、制动摇臂(21)、制动拉杆(22)、左右两个制动踏板(11)和连接轴(10)组成，左右两个制动踏板(11)，通过连接轴(10)相互连接在一起，制动鼓(18)固定在主轴(14)的端部，制动片(19)与制动力调节装置(20)连接，并包敷在制动鼓(18)的上下两侧，制动摇臂(21)也与制动力调节装置(20)连接，制动拉杆(22)的一端与制动摇臂(21)连接，制动拉杆(22)的另一端与左右两个制动踏板(11)中一个相连接，该制动踏板(11)通过轴承固定在底座(8)上。

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