本實(shí)用新型涉及一種輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)，該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)可用于新輪胎花紋的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、舊輪胎翻新的多種應(yīng)用場(chǎng)合。本實(shí)用新型還涉及該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)上所使用的刀具保持裝置以及可保持在該刀具保持裝置上的刀具。

背景技術(shù)：

輪胎花紋對(duì)于發(fā)揮輪胎的牽引、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、排水及噪音等性能起著重要的作用，其影響汽車運(yùn)行時(shí)的噪聲、平穩(wěn)性等指標(biāo)。隨著對(duì)汽車舒適性要求的不斷提高，對(duì)輪胎花紋的更新也越來(lái)越頻繁，對(duì)新的花紋的開(kāi)發(fā)需求日益增加。

此外，最近輪胎行業(yè)中還興起了一種“輪胎時(shí)裝化”的概念。在保證輪胎的運(yùn)行性能的前提下，還要求提高輪胎花紋的美觀度和時(shí)尚性。這對(duì)輪胎花紋的更新速度也提出了更高的要求。為了能夠適應(yīng)行業(yè)內(nèi)對(duì)輪胎更新能力日益提高的要求，對(duì)輪胎生產(chǎn)廠家的輪胎花紋設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力也提出了更高的要求。

目前，輪胎花紋的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程主要如下：首先由設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出新的輪胎花紋樣式；根據(jù)新設(shè)計(jì)出的花紋，對(duì)輪胎進(jìn)行手工雕刻，生產(chǎn)出試驗(yàn)樣品；對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，收集相關(guān)的性能數(shù)據(jù)；在試驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到目標(biāo)要求的情況下，按照設(shè)計(jì)花紋來(lái)制造模具；最后，將制造好的輪胎模具投入輪胎生產(chǎn)。

傳統(tǒng)的輪胎花紋設(shè)計(jì)流程工序多、周期長(zhǎng)，無(wú)法適應(yīng)日益頻繁的輪胎花紋更新需求。特別是其中的手工雕刻工序，這是造成輪胎花紋設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)的主要原因之一。而且，在手工雕刻過(guò)程中，根據(jù)不同的加工種類也要求，需要更換不同的刀具來(lái)進(jìn)行加工。通常，在更換刀具時(shí)，由于不同刀具之間的固定位置、開(kāi)口大小等參數(shù)不同，因此需要調(diào)整刀座上的安裝孔的位置尺寸。此類調(diào)整多依賴于操作人員的熟練程度，且安裝效率較低。若調(diào)整精度不高的話，還會(huì)導(dǎo)致刀具變形，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致刀具斷裂。

因此，在輪胎生產(chǎn)領(lǐng)域中，需要一種能夠提高輪胎花紋加工精度、縮短輪胎花紋設(shè)計(jì)周期等的輪胎花紋加工系統(tǒng)，并且該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)還能夠克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的、尤其是涉及刀具更換時(shí)所產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決以上所述現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題而作出的。本實(shí)用新型的目的是提供一種輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)，它能夠高精度地加工輪胎花紋，并且進(jìn)一步地能夠縮短輪胎花紋設(shè)計(jì)周期。本實(shí)用新型的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)還能夠快速地更換加工時(shí)所用的刀具，且確保對(duì)刀具的定位精度。

本實(shí)用新型首先公開(kāi)了一種刀具保持裝置，其用于保持刀具，該刀具保持裝置具有：刀座；設(shè)置在刀座上的第一刀柄孔和第二刀柄孔；以及壓塊，壓塊能夠固定在刀座上，進(jìn)而將刀具壓緊在壓塊和刀座之間。

相對(duì)應(yīng)地，安裝在該刀具保持裝置上的刀具包括：第一刀柄，第一刀柄的截面形狀與第一刀柄孔的截面形狀相同，且第一刀柄的截面尺寸等于第一刀柄孔的截面尺寸；第二刀柄，第二刀柄的截面形狀與第二刀柄孔的截面形狀相同，且第二刀柄的截面尺寸等于第二刀柄孔的截面尺寸；以及刀體；其中，第一刀柄和第二刀柄之間的距離等于第一刀柄孔和第二刀柄孔之間的距離。

通過(guò)具有上述構(gòu)造的刀具保持裝置和對(duì)應(yīng)的刀具，可確保在自動(dòng)化輪胎花紋加工過(guò)程中快速地進(jìn)行刀具更換，同時(shí)又能確保刀具定位精度。且進(jìn)一步地，可避免刀具更換過(guò)程中刀具變形，保證刀具強(qiáng)度。由此，保證輪胎花紋的加工精度。

較佳地，壓塊為絕緣壓塊，由此確保運(yùn)行安全。

進(jìn)一步地，以上所述的刀座可包括兩部分，即第一刀座和第二刀座，其中第一刀柄孔設(shè)置在第一刀座上，第二刀柄孔設(shè)置在第二刀座上。在第一刀座和第二刀座之間設(shè)有絕緣層，并且，在第一刀座和第二刀座上分別設(shè)置有電線孔，分別供來(lái)自電源的正極電線和負(fù)極電線穿過(guò)。正、負(fù)極電線穿過(guò)電線孔，連接到刀具的第一和第二刀柄上。這樣，在通電后，電流流過(guò)刀具，對(duì)刀具加熱。

在一種實(shí)施方式中，壓塊上設(shè)有壓塊固定孔，緊固件穿過(guò)該壓塊固定孔以將壓塊固定到刀座上。當(dāng)然也可通過(guò)其它現(xiàn)有技術(shù)已知的方式來(lái)將壓塊固定到刀座上，從而實(shí)現(xiàn)緊固刀具的目的

為便于對(duì)刀具的夾緊，第一刀柄孔和第二刀柄孔的截面形狀可選自如下形狀：圓形、菱形、橢圓形和方形。

在以上所公開(kāi)的技術(shù)方案中，第一刀柄孔、第二刀柄孔、第一刀柄和第二刀柄的截面尺寸為直徑。

較佳地，在第一刀柄和第二刀柄上還設(shè)置有定位臺(tái)，定位臺(tái)的截面尺寸大于第一刀柄和第二刀柄的截面尺寸。由此，該定位臺(tái)起到止擋部的作用，可控制第一和第二刀柄插入第一和第二刀柄孔的長(zhǎng)度。這樣，在換刀時(shí)，無(wú)需進(jìn)行調(diào)整就可控制該刀具露出刀具保持裝置的部分的長(zhǎng)度

本實(shí)用新型還涉及如下的一種輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)，該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)包括：加工組件，加工組件包括立柱和安裝在立柱上的主軸加工單元，在主軸加工單元上安裝有如上所述的刀具保持裝置；輪胎支座，待加工的輪胎安裝在輪胎支座上；以及控制單元。

附圖說(shuō)明

在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)的正視圖。

圖2是圖1所示的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)上的刀具保持裝置的仰視圖

圖3是圖2所示刀具保持裝置的側(cè)視圖

圖4是圖2所示刀具保持裝置的后視圖。

圖5是可安裝在圖2所示的刀具保持裝置上的刀具的正視圖。

圖6示出了與圖5所示的刀具具有統(tǒng)一的刀柄截面形狀和尺寸的一組刀具。

圖7示出了刀具的變型結(jié)構(gòu)。

圖8示出了與圖8所示的刀具具有統(tǒng)一的刀柄截面形狀和尺寸的一組刀具。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)了解，附圖中所示的僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，其并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在附圖所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種顯而易見(jiàn)的修改、變型、等效替換，并且在不相矛盾的前提下，在以下所描述的不同實(shí)施例中的技術(shù)特征可以任意組合，而這些都落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

圖1示出了本實(shí)用新型的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1。該輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1包括至少一個(gè)加工組件10，用于對(duì)輪胎進(jìn)行表面花紋加工。加工組件10包括立柱11和安裝在立柱11上的主軸加工單元12。在該主軸加工單元12上安裝有刀具保持裝置，其具體結(jié)構(gòu)顯示在圖2～4中，并將在下文中詳細(xì)描述。

在圖1所示的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)中，加工組件10支承在框架20上，并可相對(duì)于框架20在水平方向和豎直方向上運(yùn)動(dòng)，如圖1中的雙向箭頭所示的。

或者，在未示出的結(jié)構(gòu)中，輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1不包括框架20，而是加工組件10、具體是加工組件的立柱11直接安裝在工作臺(tái)上，并可相對(duì)于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，以接近或遠(yuǎn)離待加工的輪胎。

輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1還包括安裝在工作臺(tái)上的輪胎支座30，待加工的輪胎安裝在該輪胎支座30上。

較佳地，輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1還包括控制單元40，用于控制輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1的各組成部分的運(yùn)行?？刂茊卧?0可通過(guò)有線或無(wú)線的方式與輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1的各部件互相通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的控制。例如，在圖1中所示的結(jié)構(gòu)中，控制單元40通過(guò)纜線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1各部件的控制。當(dāng)然，控制單元40也可以無(wú)線的方式與輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1的各部件通訊。控制單元40中可存儲(chǔ)有輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1運(yùn)行所需的信息，例如：所要加工的輪胎2的輪廓；以及與所加工的輪胎花紋相關(guān)的加工程序，如銑削加工程序、熱切加工程序等。輪胎2的輪廓可在進(jìn)行加工之前由輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1內(nèi)置的或獨(dú)立于輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1的檢測(cè)裝置來(lái)獲取，而銑削加工程序、熱切加工程序之類的加工程序則可預(yù)存在控制單元40中，也可在進(jìn)行加工之前由操作人員在現(xiàn)場(chǎng)輸入?？刂茊卧?0中可存有與將要進(jìn)行的加工對(duì)應(yīng)的特定加工程序，也可存有與多種輪胎花紋相對(duì)應(yīng)的多套加工程序，并可由操作人員在操作時(shí)選擇。

可選地，輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1還可包括除煙單元(未在圖中示出)，用于在對(duì)輪胎進(jìn)行熱切時(shí)處理因熱切而產(chǎn)生的煙霧。

圖2～4分別示出了可安裝在主軸加工單元12上的刀具保持裝置50的仰視圖、側(cè)視圖和后視圖。

刀具保持裝置50包括刀座，在刀座上設(shè)置有如圖2中所示的至少一個(gè)、較佳地是多個(gè)刀座固定孔57，通過(guò)穿過(guò)刀座固定孔57的諸如螺釘?shù)鹊木o固件，可將刀座、進(jìn)而將刀具保持裝置50固定在加工組件10的主軸加工單元12上。

在圖2所示的較佳結(jié)構(gòu)中，該刀座被分成左右布置的第一刀座51和第二刀座52。在第一刀座51和第二刀座52上分別設(shè)置有第一刀柄孔53和第二刀柄孔54。為便于將刀具保持在刀具保持裝置50上，可以根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)來(lái)選擇第一刀柄孔53和第二刀柄孔54的截面形狀，例如，它們的截面形狀可以是圓形、菱形、橢圓形、方形等等。較佳地，如圖2所示，第一刀柄孔53和第二刀柄孔54的形狀為方形。

刀具保持裝置50還包括壓塊55，較佳的是絕緣壓塊。該壓塊55用于將刀具壓緊在刀具保持裝置50的刀座(第一刀座51和第二刀座52)上。具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)用新型的一個(gè)較佳結(jié)構(gòu)中，在壓塊55上設(shè)置有壓塊固定孔58，該壓塊固定孔58可供諸如螺釘之類的緊固件穿過(guò)，以將壓塊55固定在刀座上，進(jìn)而將刀具壓緊在壓塊55和刀座之間。

圖5示出了可被保持在上述刀具保持裝置50上的刀具60，該刀具例如是銑削刀具、熱切刀具等。該刀具60包括保持部分和加工部分。具體來(lái)說(shuō)，保持部分包括第一刀柄611和第二刀柄612，在使用刀具60對(duì)輪胎花紋進(jìn)行加工時(shí)，第一刀柄611和第二刀柄612分別被接納在刀具保持裝置50的第一刀柄孔53和第二刀柄孔54中。加工部分包括刀體62，用于對(duì)輪胎進(jìn)行諸如銑削、熱切等的加工作業(yè)。

在本實(shí)用新型中，對(duì)刀具的尺寸和形狀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。具體來(lái)說(shuō)，是對(duì)第一刀柄611和第二刀柄612的截面形狀和尺寸(例如直徑)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。例如，刀柄的截面形狀可根據(jù)需要選擇圓形、菱形、橢圓形、方形等等，較佳地選擇方形，且該刀柄截面形狀與刀具保持裝置50的第一和第二刀柄孔53、54的截面形狀相同。此外，對(duì)于不同的刀具60來(lái)說(shuō)，第一和第二刀柄611、612的尺寸A1以及第一刀柄611和第二刀柄612之間的間距B1選擇統(tǒng)一的尺寸。

基于刀具60的形狀和尺寸，在本實(shí)用新型中，將第一刀柄孔53和第二刀柄孔54的形狀和尺寸設(shè)置成與刀具60的形狀和尺寸相對(duì)應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)，第一刀柄孔53和第二刀柄孔54的截面形狀可分別與刀具60的第一和第二刀柄611、612的截面形狀相同，且第一刀柄孔53和第二刀柄孔54各自的截面尺寸A2(例如直徑)以及第一刀柄孔53和第二刀柄孔54之間的間距B2與上述刀柄的截面尺寸A1以及第一刀柄611和第二刀柄612之間的間距B1相同。由此，在更換刀具時(shí)，可以快速地將刀具60定位在刀具保持裝置50上，而不必對(duì)刀具保持裝置50或刀具60進(jìn)行調(diào)節(jié)。

回到圖2～4，較佳地，在第一刀座51和第二刀座52之間設(shè)置絕緣層56，以使第一刀座51和第二刀座52之間電絕緣。進(jìn)一步地，在第一刀座51和第二刀座52上分別設(shè)置至少一個(gè)電線孔59，分別與電源的正極和負(fù)極相連接的兩根電線分別穿過(guò)第一刀座51和第二刀座52上的電線孔59，并分別連接到刀具60的第一刀柄611和第二刀柄612。這樣，當(dāng)通電時(shí)，電流可通過(guò)電線流經(jīng)刀具60，在刀具上產(chǎn)生熱量，以對(duì)輪胎進(jìn)行切削。

較佳地，第一刀柄611和第二刀柄612由電阻率較低的材料制成，從而在電流流經(jīng)第一和第二刀柄611、612時(shí)產(chǎn)生的熱量較少，而刀體62則由電阻率較高的材料制成，從而在電流流經(jīng)刀體62時(shí)在刀體62上產(chǎn)生熱量?？梢酝ㄟ^(guò)控制電流的大小來(lái)控制刀具60、具體來(lái)說(shuō)是刀體62的溫度。

根據(jù)所加工的輪胎花紋的形狀以及加工工藝的需要，制作一組刀具，這些刀具具有如上所述的統(tǒng)一的刀柄截面形狀和尺寸。圖6中示意性地示出了該組刀具。

圖7示出了一種刀具60’的一個(gè)變型例。該刀具60’也包括第一刀柄611’、第二刀柄612’和刀體62’。進(jìn)一步地，在圖7所示的刀具60’中，在第一刀柄611’和第二刀柄612’上還設(shè)置有定位臺(tái)63’，該定位臺(tái)63’的截面尺寸(如直徑)大于第一刀柄611’和第二刀柄612’的截面尺寸(如直徑)。這樣，當(dāng)將刀具60’安裝到刀具保持裝置50上時(shí)，定位臺(tái)63’可起到止擋部的作用，以阻止第一刀柄611’和第二刀柄612’進(jìn)一步插入刀具保持裝置50的第一刀柄孔53和第二刀柄孔54中。這樣，可以控制第一刀柄611’和第二刀柄612’插入第一刀柄孔53和第二刀柄孔54的長(zhǎng)度L，從而在更換刀具時(shí)無(wú)需調(diào)整刀具60露出刀具保持裝置50的部分的長(zhǎng)度，可進(jìn)一步提高換刀效率。

圖8示出了具有該定位臺(tái)63’的一組標(biāo)準(zhǔn)化刀具的示意圖。

根據(jù)所要加工的花紋，加工出具有不同刀體形狀和尺寸的刀具。舉例來(lái)說(shuō)，有的花紋可以一刀加工，則刀具60的刀體形狀可做成與花紋的形狀相一致。再例如，有的花紋需要多刀加工，即，經(jīng)過(guò)不同的刀具多次加工再形成最終的花紋，此時(shí)，對(duì)應(yīng)于每一刀的加工部位，提供不同形狀的刀具。此外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加工情況，在例如熱切加工過(guò)程中，刀具的尺寸有一些程度的“放量”，即略大于花紋的尺寸，因?yàn)樵趯?duì)橡膠材料的切削過(guò)程中，材料會(huì)處于受擠壓狀態(tài)，而刀具尺寸的這一放量可補(bǔ)償因橡膠材料的變形造成的尺寸誤差。

通過(guò)具有以上所公開(kāi)的刀具保持裝置50及相應(yīng)刀具60的輪胎花紋自動(dòng)加工系統(tǒng)1，可快速且高精度地根據(jù)加工需要來(lái)更換保持在刀具保持裝置50上的刀具60，而不會(huì)發(fā)生刀具變形。