CN208585004U - 巨胎刻字机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巨胎刻字机，包括转动系统、Z轴移动系统、X轴移动系统、刻字系统和控制器。其中，转动系统用以实现立柱的转动，Z轴移动系统用以实现滑板沿Z轴方向的上下滑动，X轴移动系统用以实现X轴移动系统自身的左右移动，刻字系统包括平动系统和摆动系统，平动系统用以实现刻字刀在Z轴方向上的二次定位，摆动系统用以针对不同加工需要，选择不同的刻字位置和角度。为了提高加工过程的自动化程度，本实施例采用伺服控制方式。相比于现有技术，本实用新型无需移动笨重的工件、无需手动调整，也无需重复装夹，提高了加工精度，保证了各工件整体加工效果的一致性。

Description

巨胎刻字机

技术领域

本实用新型涉及轮胎模具加工装置技术领域，特别是涉及一种巨胎刻字机。

背景技术

轮胎上通常写有多种字符，以便于车主的日常识别。对应的，轮胎模具的内腔壁上也需要雕刻上商标、花纹型号、规格、气压负荷、最大载重等等一些说明文字。

目前，巨型轮胎模具多为两半模，模具的直径大，而且重量大，移动不便，所以巨型轮胎模具加工困难，生产周期长，需要浪费较大的人力和物力。当前市场对模具质量的要求日益严格，对模具的外观愈发重视，对轮胎模具加工机床的要求也越来越多。

现有技术中，通常将龙门式数控机床和旋转工作台组合，进行轮胎模具内腔壁上的刻字。加工时，需要把模具放在工作台上，加工完一部分后手动控制旋转工作台角度，进行下一部分的加工。

但这种加工结构存在如下缺点：

1、由于工件重量通常较大，工作台的转动速度缓慢，工件的校正过程花费较多时间，加工过程中也需要多次调整工作台的转动位置，浪费加工时间；

2、工作台的旋转过程不受数控系统控制，而且转动惯量大，不能准确地进行定位；

3、整片模具的加工需要分为很多部分的拼接加工，加工误差大，影响整体的一致性和美观性。

因此，如何提高轮胎模具刻字过程的加工效率和加工精度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种巨胎刻字机，以解决上述现有技术存在的技术问题，提高轮胎模具刻字过程的加工效率和加工精度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型公开了一种巨胎刻字机，包括：

转动系统，所述转动系统包括机座、第一电机和立柱，所述立柱转动设置于所述机座上，所述第一电机用以驱动所述立柱转动；

Z轴移动系统，所述Z轴移动系统包括第二电机、第一丝杠、第一导轨和滑板，所述第二电机和所述第一导轨固定于所述立柱上，所述第二电机用以驱动所述第一丝杠转动，所述第一丝杠与所述滑板螺纹连接，所述第一丝杠和所述第一导轨均平行于所述立柱的长度方向，所述滑板沿所述第一导轨滑动；

X轴移动系统，所述X轴移动系统包括X轴滑件、第三电机、第二丝杠和第二导轨，所述第三电机和所述第二导轨固定于所述X轴滑件上，所述第三电机用以驱动所述第二丝杠转动，所述第二丝杠与所述滑板螺纹连接，所述第二丝杠与所述第一丝杠相互垂直；

刻字系统，所述刻字系统包括平动系统和摆动系统，所述平动系统包括Z轴滑件、第四电机、第三丝杠、第三导轨，所述第四电机和所述第三导轨固定于所述Z轴滑件上，所述第四电机用以驱动所述第三丝杠转动，所述第三丝杠与所述X轴滑件的一端螺纹连接，所述第三丝杠与所述第一丝杠相互平行，所述摆动系统包括第五电机、第六电机、摆动夹座和刻字刀，所述摆动夹座与所述Z轴滑件的下端转动连接，所述刻字刀固定于所述摆动夹座上，所述第五电机用以驱动所述摆动夹座转动，所述第六电机用以驱动所述刻字刀转动；以及

控制器，所述控制器分别与所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机和所述第五电机相连。

优选地，所述机座内设置有腔体，所述第一电机固定于所述腔体内。

优选地，所述X轴滑件上设置有限位块，所述限位块设置于所述滑板和所述Z轴滑件之间。

优选地，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机和所述第五电机均为伺服电机。

优选地，所述机座的上表面设置有定位槽，所述定位槽用以定位轮胎模具。

优选地，所述刻字刀和所述第六电机为电主轴结构，包括独立的冷却系统。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型在加工前的准备过程和加工过程中，笨重的工件都不移动，只有负载小的直线轴和旋转轴移动，可以实现高速移动，节约时间；

本实用新型巨胎刻字机的各个动作均受数控系统伺服控制，中间无需手动调整，自动化程度高；

本实用新型通过一次装夹，即可一次性完成360°圆周方向上的加工内容，避免了重复装夹过程，提高了加工精度，保证了各工件整体加工效果的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型巨胎刻字机的轴测图；

图2为本实用新型巨胎刻字机的主视图；

图3为本实用新型巨胎刻字机的右视图；

图4为本实用新型巨胎刻字机的俯视图；

附图标记说明：1、机座；2、第一电机；3、立柱；4、滑板；5、X轴滑件；6、Z轴滑件；7、摆动夹座；8、电主轴；9、第四电机；10、第三电机；11、第二导轨；12、第二丝杠；13、第二电机；14、刻字刀；15、第五电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种巨胎刻字机，以解决上述现有技术存在的技术问题，提高轮胎模具刻字过程的加工效率和加工精度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本实施例提供一种巨胎刻字机，包括转动系统、Z轴移动系统、X轴移动系统、刻字系统和控制器。

转动系统包括机座、第一电机和立柱，用以实现立柱及固定于立柱上的零部件的周向转动，从而实现刻字系统在周向上的定位，在360°圆周上进行全方位一体化加工。机座的上表面设置有定位槽，定位槽用以定位轮胎模具。立柱转动设置于机座上，立柱与机座间设置有转盘轴承。机座内设置有腔体，第一电机固定于该腔体内，第一电机优选为涡轮蜗杆减速电机，第一电机用以驱动立柱转动。

Z轴移动系统包括第二电机、第一丝杠、第一导轨和滑板，用以实现滑板沿Z轴方向的上下滑动，从而实现刻字系统在Z轴方向上的初步定位。第二电机和第一导轨固定于立柱上，第二电机用以驱动第一丝杠转动，第一丝杠与滑板螺纹连接，立柱上设置有与第二电机对应的电机座和与第一丝杠对应的轴承座，第一丝杠和第一导轨均平行于立柱的长度方向。

在第二电机的驱动下，第一丝杠发生转动，从而使与第一丝杠螺纹连接的滑板沿第一导轨上下滑动。

X轴移动系统包括X轴滑件、第三电机、第二丝杠和第二导轨，用以实现X轴移动系统自身的左右移动，从而实现刻字系统在径向方向上的定位。第三电机和第二导轨固定于X轴滑件上，第三电机用以驱动第二丝杠转动，第二丝杠与滑板螺纹连接，第二丝杠与第一丝杠相互垂直，X轴滑件上设置有与第三电机对应的电机座和与第二丝杠对应的轴承座。

在第三电机的驱动下，第二丝杠发生转动，但与第二丝杠螺纹连接的滑板在左右方向上不能移动，因而第二丝杠本身相对于滑板左右移动。因为第二丝杠通过轴承座固定于X轴滑件上，整个X轴移动系统随第二丝杠同步左右运动。

刻字系统包括平动系统和摆动系统，其中平动系统用以实现刻字刀在Z轴方向上的二次定位，摆动系统用以针对不同模具的加工需要，选择不同的刻字位置和刻字角度。平动系统包括Z轴滑件、第四电机、第三丝杠、第三导轨，第四电机和第三导轨固定于Z轴滑件上，第四电机用以驱动第三丝杠转动，第三丝杠与X轴滑件的一端螺纹连接，第三丝杠与第一丝杠相互平行。摆动系统包括第五电机、第六电机、摆动夹座和刻字刀，摆动夹座与Z轴滑件的下端转动连接，刻字刀固定于摆动夹座上，第五电机用以驱动摆动夹座转动，第六电机用以驱动刻字刀转动。Z轴滑件上设置有与第四电机、第五电机对应的电机座和与第三丝杠对应的轴承座。为了防止滑板与Z轴滑件发生碰撞，X轴滑件上设置有限位块，限位块设置于滑板和Z轴滑件之间。

在第四电机的驱动下，第三丝杠发生转动，但与第三丝杠螺纹连接的X轴滑件在滑板的限制下在上下方向上不能自由移动，因而第三丝杠本身相对于X轴滑件上下移动。因为第三丝杠通过轴承座固定于Z轴滑件上，整个刻字系统随第三丝杠同步上下运动。相对于Z轴移动系统，此处的平动系统能够实现刻字系统在Z轴上的进一步的精确定位。

摆动系统中，第五电机的输出轴可以直接与摆动夹座的摆动轴相连，也可通过齿轮等传动结构间接驱动摆动轴转动。本实施例中，第六电机的输出轴直接与摆动夹座的摆动轴相连，选用现有技术中的电主轴结构进行摆动驱动。

电主轴(hvct)是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”(ElectricSpindle，Motor Spindle)，特性为高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构更适合喷雾润滑。

由于在刻字时，摆动系统尤其是刻字刀与被加工件直接接触，刻字刀的摆动频率较高，产生的摩擦热量很大，如果不能及时冷却，容易损坏刀具和代加工轮胎模具，影响加工质量。此处通过使用现有技术中的电主轴结构，使摆动系统具备独立的冷却系统，有效解决了这一问题，实现持续加工和高速加工。

为了提高加工过程的自动化程度和加工精度，本实施例采用伺服控制方式。即第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机均为伺服电机，控制器分别与第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和第五电机相连。由于巨胎刻字机的各个动作均受数控系统伺服控制，中间无需手动调整，自动化程度高，加工效率高。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种巨胎刻字机，其特征在于，包括：

转动系统，所述转动系统包括机座、第一电机和立柱，所述立柱转动设置于所述机座上，所述第一电机用以驱动所述立柱转动；

Z轴移动系统，所述Z轴移动系统包括第二电机、第一丝杠、第一导轨和滑板，所述第二电机和所述第一导轨固定于所述立柱上，所述第二电机用以驱动所述第一丝杠转动，所述第一丝杠与所述滑板螺纹连接，所述第一丝杠和所述第一导轨均平行于所述立柱的长度方向，所述滑板沿所述第一导轨滑动；

X轴移动系统，所述X轴移动系统包括X轴滑件、第三电机、第二丝杠和第二导轨，所述第三电机和所述第二导轨固定于所述X轴滑件上，所述第三电机用以驱动所述第二丝杠转动，所述第二丝杠与所述滑板螺纹连接，所述第二丝杠与所述第一丝杠相互垂直；

刻字系统，所述刻字系统包括平动系统和摆动系统，所述平动系统包括Z轴滑件、第四电机、第三丝杠、第三导轨，所述第四电机和所述第三导轨固定于所述Z轴滑件上，所述第四电机用以驱动所述第三丝杠转动，所述第三丝杠与所述X轴滑件的一端螺纹连接，所述第三丝杠与所述第一丝杠相互平行，所述摆动系统包括第五电机、第六电机、摆动夹座和刻字刀，所述摆动夹座与所述Z轴滑件的下端转动连接，所述刻字刀固定于所述摆动夹座上，所述第五电机用以驱动所述摆动夹座转动，所述第六电机用以驱动所述刻字刀转动；以及

控制器，所述控制器分别与所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机和所述第五电机相连。

2.根据权利要求1所述的巨胎刻字机，其特征在于，所述机座内设置有腔体，所述第一电机固定于所述腔体内。

3.根据权利要求1所述的巨胎刻字机，其特征在于，所述X轴滑件上设置有限位块，所述限位块设置于所述滑板和所述Z轴滑件之间。

4.根据权利要求1所述的巨胎刻字机，其特征在于，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机和所述第五电机均为伺服电机。

5.根据权利要求1所述的巨胎刻字机，其特征在于，所述机座的上表面设置有定位槽，所述定位槽用以定位轮胎模具。

6.根据权利要求1所述的巨胎刻字机，其特征在于，所述刻字刀和所述第六电机为电主轴结构，包括独立的冷却系统。