发明创造内容
发明创造目的:提供一种用于实心轮胎的自动加工装置,能够满足多种类型刀具的集成和驱动控制,从而有效提高加工效率。
技术方案:本发明创造所述的用于实心轮胎的自动加工装置,包括装置底板、升降驱动机构、横向驱动机构、旋转驱动机构、刀具切换机构、控制箱以及各个电动刀具;
升降驱动机构安装在装置底板上,横向驱动机构安装在升降驱动机构上,由升降驱动机构对横向驱动机构进行升降驱动;刀具切换机构安装在横向驱动机构上,由横向驱动机构驱动刀具切换机构横向移动;
各个电动刀具均包括刀具驱动电机、快速连接器以及加工刀头;各个电动刀具的刀具驱动电机分别安装在刀具切换机构的各个工位上,由刀具切换机构对各个电动刀具的工位进行切换;加工刀头固定安装在快速连接器上,快速连接器固定安装在刀具驱动电机的输出轴端部上;
旋转驱动机构包括主轴、旋转驱动电机、驱动蜗轮、驱动蜗杆以及支撑圆板;主轴竖向旋转式安装在装置底板的中部,驱动蜗轮固定安装在主轴上;驱动蜗杆旋转式安装在装置底板上,且驱动蜗杆与驱动蜗轮相啮合;旋转驱动电机的输出轴端部与驱动蜗杆相对接传动;主轴的上端贯穿式固定安装在支撑圆板的中部;在主轴的上端水平安装有四根电动推杆,且四根电动推杆呈十字形分布,在电动推杆的伸缩杆端上设置有弧形按压板;
在控制箱内设置有控制器、存储器、按压驱动电路、旋转驱动电路以及各个刀具驱动电路;控制器分别与存储器、按压驱动电路、旋转驱动电路以及各个刀具驱动电路电连接;各个刀具驱动电路分别与各个电动刀具的刀具驱动电机电连接;旋转驱动电路与旋转驱动电机电连接;按压驱动电路与四个电动推杆电连接;控制器分别对升降驱动机构、横向驱动机构以及刀具切换机构进行驱动。
进一步的,升降驱动机构包括竖向管柱、横向梁、升降驱动电机以及竖向驱动螺杆;竖向管柱竖向固定安装在装置底板的左侧边处,并在竖向管柱的上端管口处设置有升降驱动内螺纹;竖向驱动螺杆的下端螺纹旋合安装在升降驱动内螺纹上,竖向驱动螺杆的上端贯穿式旋转安装在横向梁的左端上;升降驱动电机固定安装在横向梁的左端上,且升降驱动电机的输出轴端部与竖向驱动螺杆的上端相对接;在横向梁的左端下方竖向设置有导向杆,在竖向管柱的上端管口处设置有导向座,导向杆竖向滑动式插装在导向座上;在控制箱内设置有与控制器电连接的升降驱动电路,升降驱动电路与升降驱动电机电连接。
进一步的,横向驱动机构包括横向驱动电机以及横向驱动螺杆;横向驱动螺杆通过两个支座横向旋转式安装在横向梁上,横向驱动电机固定安装在横向梁上,且横向驱动电机的输出轴端部与横向驱动螺杆的端部相对接;在横向梁上滑动式安装有横向滑移座,并在横向滑移座上设置有横向驱动螺纹孔;横向驱动螺杆螺纹旋合安装在横向驱动螺纹孔上;刀具切换机构安装在横向滑移座上;在横向梁上横向设置有一个导向滑槽;在横向滑移座上设置有一个滑动式嵌入导向滑槽内的导向滑块;在控制箱内设置有与控制器电连接的横向驱动电路,横向驱动电路与横向驱动电机电连接。
进一步的,刀具切换机构包括旋转套、环形板以及切换驱动电机;横向滑移座为圆盘形,旋转套旋转式套设在横向滑移座的圆周上;环形板的内环固定安装在旋转套上,各个电动刀具的刀具驱动电机间隔分布在环形板的环面上,且各个电动刀具的加工刀头沿环形板的径向伸出;在旋转套的端部设置有环形齿圈,切换驱动电机通过电机安装板固定安装在横向滑移座上,并在切换驱动电机的输出轴上固定安装有一个与环形齿圈相啮合的切换驱动齿轮;在控制箱内设置有与控制器电连接的切换驱动电路,切换驱动电路与切换驱动电机电连接。
进一步的,在竖向管柱与装置底板的安装位置处设置有三角筋板。
进一步的,快速连接器包括方形对接柱以及对接座;方形对接柱对接固定在刀具驱动电机的输出轴端部上;加工刀头固定安装在对接座上;在对接座上设置有方形对接孔;方形对接柱插装在方形对接孔中,且加工刀头与刀具驱动电机的输出轴位于同一轴心线上;在对接座上贯穿式平行设置有两个锁杆孔,并在两个锁杆孔中均插装有一根锁定杆,且锁定杆局部嵌入方形对接孔内;两根锁定杆关于刀具驱动电机输出轴的轴心线呈中心对称;方形对接柱夹持在两根锁定杆之间,并在方形对接柱的夹持侧面中部设置有两个侧面凸块;锁定杆位于对应侧的两个侧面凸块之间,且两个侧面凸块朝向锁定杆的侧面设置为锁定挤压坡面;在锁定杆的中部设置有两个用于分别与两个锁定挤压坡面相挤压的三角凸块;在锁杆孔的孔壁上沿其长度方向设置有锁杆限位滑槽,在锁定杆上设置有滑动式安装在锁杆限位滑槽内的锁杆限位滑块;在锁定杆的一侧外端部上设置有配重按压块;在锁定杆上套设有锁定压簧,且锁定压簧弹性支撑在配重按压块与对接座之间;在两根锁定杆的侧边上且朝向方形对接柱的一侧均设置有一个解锁槽口,用于在按压配重按压块后便于侧面凸块通过对应侧的解锁槽口。
进一步的,在支撑圆板的下侧面上竖向设置有四根支撑腿,且四根支撑腿位于同一圆周的四等分点处;在四根支撑腿的下端均旋转式安装有一个支撑滚轮;四个支撑滚轮支撑行走于装置底板的上侧面上。
进一步的,在弧形按压板的外侧弧面上固定安装有防滑垫。
进一步的,控制箱通过侧边固定支架固定安装在竖向管柱的管壁上;在控制箱的前侧设置有显示屏、数字键盘、停止按键、开始按键以及初始化按键;控制器分别与显示屏、数字键盘、停止按键、开始按键以及初始化按键电连接。
进一步的,在控制箱的顶部设置有与控制器电连接的指示灯。
本发明创造与现有技术相比,其有益效果是:利用刀具切换机构能够对各个电动刀具进行切换,从而满足各种类型刀具的切换使用,提高实心轮胎的加工效率;利用旋转驱动机构能够对实心轮胎进行旋转驱动,满足刀具对实心轮胎的上侧面圆周的加工需要;利用轮胎按压机构能够对实心轮胎进行按压,从而确保加工的稳定性;利用快速连接器能够方便快速更换相应的加工刀头,从而提高加工效率;利用驱动蜗轮、驱动蜗杆以及旋转驱动电机的安装配合,能够驱动主轴的旋转,且能够具有较好的旋转定位效果;利用四根电动推杆按压弧形按压板在实心轮胎的内侧环面上,从而对实心轮胎进行固定,确保实心轮胎的加工稳定性。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造技术方案进行详细说明,但是本发明创造的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1:
如图1-4所示,本发明创造所述的用于实心轮胎的自动加工装置包括:装置底板1、升降驱动机构、横向驱动机构、旋转驱动机构、刀具切换机构、控制箱18以及各个电动刀具23;
升降驱动机构安装在装置底板1上,横向驱动机构安装在升降驱动机构上,由升降驱动机构对横向驱动机构进行升降驱动;刀具切换机构安装在横向驱动机构上,由横向驱动机构驱动刀具切换机构横向移动;
各个电动刀具23均包括刀具驱动电机51、快速连接器以及加工刀头65;各个电动刀具23的刀具驱动电机51分别安装在刀具切换机构的各个工位上,由刀具切换机构对各个电动刀具23的工位进行切换;加工刀头65固定安装在快速连接器上,快速连接器固定安装在刀具驱动电机51的输出轴端部上;
旋转驱动机构包括主轴4、旋转驱动电机6、驱动蜗轮8、驱动蜗杆7以及支撑圆板5;主轴4竖向旋转式安装在装置底板1的中部,驱动蜗轮8固定安装在主轴4上;驱动蜗杆7旋转式安装在装置底板1上,且驱动蜗杆7与驱动蜗轮8相啮合;旋转驱动电机6的输出轴端部与驱动蜗杆7相对接传动;主轴4的上端贯穿式固定安装在支撑圆板5的中部;在主轴4的上端水平安装有四根电动推杆9,且四根电动推杆9呈十字形分布,在电动推杆9的伸缩杆端上设置有弧形按压板10;
在控制箱18内设置有控制器、存储器、按压驱动电路、旋转驱动电路以及各个刀具驱动电路;控制器分别与存储器、按压驱动电路、旋转驱动电路以及各个刀具驱动电路电连接;各个刀具驱动电路分别与各个电动刀具23的刀具驱动电机51电连接;旋转驱动电路与旋转驱动电机6电连接;按压驱动电路与四个电动推杆9电连接;控制器分别对升降驱动机构、横向驱动机构以及刀具切换机构进行驱动。
利用刀具切换机构能够对各个电动刀具23进行切换,从而满足各种类型刀具的切换使用,提高实心轮胎的加工效率;利用旋转驱动机构能够对实心轮胎进行旋转驱动,满足刀具对实心轮胎的上侧面圆周的加工需要;利用轮胎按压机构能够对实心轮胎进行按压,从而确保加工的稳定性;利用快速连接器能够方便快速更换相应的加工刀头65,从而提高加工效率;利用驱动蜗轮8、驱动蜗杆7以及旋转驱动电机6的安装配合,能够驱动主轴4的旋转,且能够具有较好的旋转定位效果;利用四根电动推杆9按压弧形按压板10在实心轮胎的内侧环面上,从而对实心轮胎进行固定,确保实心轮胎的加工稳定性。
进一步的,升降驱动机构包括竖向管柱2、横向梁3、升降驱动电机12以及竖向驱动螺杆14;竖向管柱2竖向固定安装在装置底板1的左侧边处,并在竖向管柱2的上端管口处设置有升降驱动内螺纹;竖向驱动螺杆14的下端螺纹旋合安装在升降驱动内螺纹上,竖向驱动螺杆14的上端贯穿式旋转安装在横向梁3的左端上;升降驱动电机12固定安装在横向梁3的左端上,且升降驱动电机12的输出轴端部与竖向驱动螺杆14的上端相对接;在横向梁3的左端下方竖向设置有导向杆16,在竖向管柱2的上端管口处设置有导向座15,导向杆16竖向滑动式插装在导向座15上;在控制箱18内设置有与控制器电连接的升降驱动电路,升降驱动电路与升降驱动电机12电连接。
利用竖向管柱2、升降驱动电机12和竖向驱动螺杆14构成的升降机构,能够对电动刀具23的加工高度进行调节,满足多种型号实心轮胎的加工需要;利用导向杆16和导向座15的配合安装,从而对升降进行导向,确保横向梁3升降的稳定性。
进一步的,横向驱动机构包括横向驱动电机13以及横向驱动螺杆19;横向驱动螺杆19通过两个支座39横向旋转式安装在横向梁3上,横向驱动电机13固定安装在横向梁3上,且横向驱动电机13的输出轴端部与横向驱动螺杆19的端部相对接;在横向梁3上滑动式安装有横向滑移座20,并在横向滑移座20上设置有横向驱动螺纹孔;横向驱动螺杆19螺纹旋合安装在横向驱动螺纹孔上;刀具切换机构安装在横向滑移座20上;在横向梁3上横向设置有一个导向滑槽17;在横向滑移座20上设置有一个滑动式嵌入导向滑槽17内的导向滑块28;在控制箱18内设置有与控制器电连接的横向驱动电路,横向驱动电路与横向驱动电机13电连接。
利用横向滑移座20、横向梁3、横向驱动电机13以及横向驱动螺杆19构成的横向滑移机构,从而对电动刀具23的横向加工位置进行调节,满足实心轮胎上不同工位的加工需要;利用导向滑槽17与导向滑块28的安装配合,能够增强横向滑移座20滑移的稳定性。
进一步的,刀具切换机构包括旋转套21、环形板22以及切换驱动电机25;横向滑移座20为圆盘形,旋转套21旋转式套设在横向滑移座20的圆周上;环形板22的内环固定安装在旋转套21上,各个电动刀具23的刀具驱动电机51间隔分布在环形板22的环面上,且各个电动刀具23的加工刀头65沿环形板22的径向伸出;在旋转套21的端部设置有环形齿圈27,切换驱动电机25通过电机安装板24固定安装在横向滑移座20上,并在切换驱动电机25的输出轴上固定安装有一个与环形齿圈27相啮合的切换驱动齿轮26;在控制箱18内设置有与控制器电连接的切换驱动电路,切换驱动电路与切换驱动电机25电连接。
利用旋转套21、切换驱动电机25、环形齿圈27以及切换驱动齿轮26构成的旋转机构,能够对各个电动刀具23进行旋转切换;利用环形板22能够增强各个电动刀具23的安装稳定性。
进一步的,在竖向管柱2与装置底板1的安装位置处设置有三角筋板29。利用三角筋板29能够增强竖向管柱2与装置底板1安装位置处的结构强度。
进一步的,快速连接器包括方形对接柱53以及对接座54;方形对接柱53对接固定在刀具驱动电机51的输出轴端部上;加工刀头65固定安装在对接座54上;在对接座54上设置有方形对接孔56;方形对接柱53插装在方形对接孔56中,且加工刀头65与刀具驱动电机51的输出轴位于同一轴心线上;在对接座54上贯穿式平行设置有两个锁杆孔64,并在两个锁杆孔64中均插装有一根锁定杆58,且锁定杆58局部嵌入方形对接孔56内;两根锁定杆58关于刀具驱动电机51输出轴的轴心线呈中心对称;方形对接柱53夹持在两根锁定杆58之间,并在方形对接柱53的夹持侧面中部设置有两个侧面凸块61;锁定杆58位于对应侧的两个侧面凸块61之间,且两个侧面凸块61朝向锁定杆58的侧面设置为锁定挤压坡面62;在锁定杆58的中部设置有两个用于分别与两个锁定挤压坡面62相挤压的三角凸块63;在锁杆孔64的孔壁上沿其长度方向设置有锁杆限位滑槽67,在锁定杆58上设置有滑动式安装在锁杆限位滑槽67内的锁杆限位滑块60;在锁定杆58的一侧外端部上设置有配重按压块57;在锁定杆58上套设有锁定压簧59,且锁定压簧59弹性支撑在配重按压块57与对接座54之间;在两根锁定杆58的侧边上且朝向方形对接柱53的一侧均设置有一个解锁槽口66,用于在按压配重按压块57后便于侧面凸块61通过对应侧的解锁槽口66。
利用方形对接柱53、两根锁定杆58、锁定压簧59以及对接座54构成的快速装卸结构,能够便于快速更换相应的加工刀头65;利用按压配重按压块57能够便于在安装和拆卸方形对接柱53时对锁定杆58进行按压,从而使得解锁槽口66与侧面凸块61相对应;利用锁定压簧59能够弹性支撑三角凸块63按压在锁定挤压坡面62上,从而实现方形对接柱53在方形对接孔56内的锁定;将两根锁定杆58设置为关于刀具驱动电机51输出轴的中心轴线呈中心对称,从而在旋转时能够确保旋转的稳定性,且通过按压配重按压块57的离心力能够增强三角凸块63与挤压坡面62的挤压力,确保锁定效果;利用锁杆限位滑槽67与锁杆限位滑块60的配合,能够限定锁定杆58的移动范围。
进一步的,在支撑圆板5的下侧面上竖向设置有四根支撑腿37,且四根支撑腿37位于同一圆周的四等分点处;在四根支撑腿37的下端均旋转式安装有一个支撑滚轮38;四个支撑滚轮38支撑行走于装置底板1的上侧面上。利用四个支撑滚轮38支撑行走于装置底板1的上侧面上,从而确保支撑圆板5对于实心轮胎支撑的稳定性。
进一步的,在弧形按压板10的外侧弧面上固定安装有防滑垫11。利用防滑垫11能够增强按压时的防滑性能,确保按压固定的稳定性
进一步的,控制箱18通过侧边固定支架33固定安装在竖向管柱2的管壁上;在控制箱18的前侧设置有显示屏30、数字键盘32、停止按键34、开始按键35以及初始化按键36;控制器分别与显示屏30、数字键盘32、停止按键34、开始按键35以及初始化按键36电连接。
利用数字键盘32能够便于设定待加工实心轮胎的型号,从而由控制器根据设定的轮胎型号来读取存储器中对应的控制程序,从而对升降驱动机构、横向驱动机构、旋转驱动机构、轮胎按压机构以及对应的电动刀具23进行控制;利用显示屏30能够实时显示输入的轮胎型号;利用停止按键34、开始按键35以及初始化按键36能够对升降驱动机构、横向驱动机构、旋转驱动机构、轮胎按压机构以及对应的电动刀具23进行停止、启动以及回归初始状态的控制;
进一步的,在控制箱18的顶部设置有与控制器电连接的指示灯31。利用指示灯31能够在相应的控制程序执行完毕后进行闪烁提示,从而便于操作人员更换下一个实心轮胎。
本发明创造所述的用于实心轮胎的自动加工装置中,控制器采用相应的单片机控制器模块,例如STM32控制器模块,用于协调控制;存储器采用现有的存储器,用于存储对于的控制程序;指示灯31采用现有的LED指示灯,自身带有驱动电路;显示屏30采用现有的显示屏;数字键盘32采用现有的数字键盘面板;停止按键34、开始按键35以及初始化按键36均设置有对应的按键电路;升降驱动电机12、切换驱动电机25、横向驱动电机13以及旋转驱动电机6均采用现有的驱动电机,在使用时通过对应的驱动电路进行启停控制即可;电动推杆9采用现有的电动伸缩杆;各个电动刀具23的刀具驱动电机51在安装时通过U形螺栓固定在环形板22上即可。
本发明创造所述的用于实心轮胎的自动加工装置在使用时,首先根据加工需要在环形板22上安装相应的电动刀具23,例如打磨刀具、开槽刀具、钻孔刀具等;再将实心轮胎放置到支撑圆板5上,再通过数字键盘32输入轮胎型号,显示屏30实时显示输入的轮胎型号,再按下开始按键35,控制器加载轮胎型号对应的控制程序:首先启动四个电动推杆9,将防滑垫11按压在实心轮胎的内侧环面上;在进行电动刀具23的高度和横向位置调节时,通过升降驱动电机12和横向驱动电机13的启停控制来对刀具的高度和横向位置进行调节;在进行刀具切换,则启停控制切换驱动电机25,从而将对应的电动刀具23的加工刀头65切换至竖向朝下的方向,再启动该电动刀具23的刀具驱动电机51进行旋转驱动;在进行实心轮胎的上侧面进行圆周加工,例如进行环槽的加工或者间隔钻孔等,则通过启停控制旋转驱动电机6来实现,下侧面加工则需要翻转下侧面至上方,再重新加载对应的控制程序。
在每次控制程序执行完成后,由控制器控制指示灯31闪烁进行提醒;在加工中途需要停止时,则按下停止按键34即可实现停止;在需要返回初始状态时,则按下初始化按键36即可,此时需要重新输入轮胎型号。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明创造,但其不得解释为对本发明创造自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明创造的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。