[发明专利]一种轮胎花纹自动雕刻系统及方法

说明书

本发明提供一种轮胎花纹自动雕刻系统及方法。该系统包括：定位摄像头、上位机、机械臂、雕刻台、充气胶囊、激光雕刻组件以及充气托板，利用定位摄像头拍摄光面轮胎俯视图像；上位机根据所述光面轮胎俯视图确定光面轮胎的位置信息；根据所述光面轮胎的位置信息控制所述机械臂抓取光面轮胎，并将光面轮胎套设在所述充气胶囊的外周；对所述充气胶囊进行充气；在控制所述充气胶囊旋转的同时利用所述激光雕刻组件对光面轮胎进行雕刻得到成品轮胎；利用充气托板配合充气胶囊将成品轮胎从充气胶囊上拆卸下来。本发明解决了模具需求量大、模具更换时间长、模具更换人力成本高、轮胎美观程度下降等问题，实现了轮胎花纹的全自动雕刻，提高了轮胎制造效率。

技术领域

本发明涉及轮胎制造技术领域，尤其涉及一种轮胎花纹自动雕刻系统及 方法。

背景技术

目前轮胎行业内，在轮胎胎面生成花纹时，主要使用的方法是高温加热 模具，利用加热后的模具将光面轮胎的胎面挤压形变产生花纹。

现有的方法存在一些问题：模具造价费用高昂，单副模具的费用在0.6-1w 之间，对于生产工厂而言，通常模具储备量是在机生产模具数量的5-10倍， 每年开发的模具数量是在机生产模具数量的0.25-0.5倍，对于资金占用及投 资回报周期较长；换模时间长，通常情况下换模时间为6小时；更换模具过 程人力成本较高，每次需要2-3人，在大型轮胎制造工厂，更换模具工作量 极大，影响轮胎制造效率；轮胎胎面在加工过程中容易受到胶毛、胶边等影 响，导致轮胎美观程度下降。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种轮胎花纹自动雕刻系统及方法，通过 机械臂自动将光面轮胎移动至轮胎雕刻区，并利用激光对胎面进行花纹雕刻， 全程无需人工参与，解决了模具需求量大、模具更换时间长、模具更换人力 成本高、轮胎美观程度下降等问题。

第一方面，本发明提供一种轮胎花纹自动雕刻系统，包括：定位摄像头、 上位机、机械臂、雕刻台、充气胶囊、激光雕刻组件以及充气托板；

其中，所述定位摄像头设置在光面轮胎放置区的正上方，用于拍摄光面 轮胎俯视图像；

所述上位机，用于根据所述光面轮胎俯视图确定光面轮胎的位置信息， 还用于控制所述机械臂，还用于确定所述激光雕刻枪的花纹雕刻路径；

所述机械臂，用于抓取光面轮胎，并将光面轮胎移动至所述雕刻台；

所述雕刻台，用于承载光面轮胎；

所述充气胶囊设置于所述雕刻台上，所述充气胶囊呈圆柱状且自然状态 下的直径小于光面轮胎的内径，用于带动光面轮胎旋转；

所述激光雕刻组件，用于根据花纹雕刻路径对光面轮胎进行雕刻，以得 到成品轮胎；

所述充气托板，用于将成品轮胎从所述充气胶囊上拆卸下来。

进一步地，所述机械臂末端采用扩展式钩爪结构，所述钩爪结构的中心 设置有距离传感器，所述钩爪结构的水平方向和垂直方向均设置有压力传感 器。

进一步地，所述激光雕刻组件有三组，设置于所述充气胶囊的外周，每 组所述激光雕刻组件包括激光雕刻枪、红外测距仪以及摄像头；

所述激光雕刻枪，用于发射激光对光面轮胎进行雕刻；

所述红外测距仪，用于测量所述激光雕刻枪与轮胎之间的距离；

所述摄像头，用于拍摄光面轮胎水平放置时的胎面图像。

进一步地，所述系统还包括四个补光灯；

所述四个补光灯分别设置在光面轮胎放置区的前后左右四个位置，用于 为光面轮胎补光，以提高所述定位摄像头拍摄的图像质量。

进一步地，所述系统还包括吹风枪和吸尘枪；