CN1015160B - 供料装置，特别是用来供给罐体的供料装置 - Google Patents

Abstract

装在沿导引件前后移动的滑动托架上的抓取器在工作和休止位置间绕枢轴前后回转。为使该滑动托架沿导引件移动的曲柄驱动器有一曲柄和一曲柄轴节、一个控制机构使抓取器将其工作位置取在滑动托架后死点附近以使其向前运动，将其休止位置取在滑动托架前死点附近以使其向后运动。该控制机构包括一个装在连接杆和抓取器之间的双稳弹簧结构，且当曲柄回转一个圆周时各取两个稳定端部位置一次。

Description

本发明是供料装置，特别是用来供给罐头本体的供料装置，它包括

一个能沿着导引件在后死点及前死点之间朝前和朝后移动的滑动托架;

至少一个装在滑动托架上，并且能在工作位置和休止位置之间朝前和朝后地摆动的抓取器;

一个带有能被驱动回转的曲柄的曲柄驱动器和一个由曲柄扼轴节连接到曲柄上，並通过一个连接杆扼轴节连接到滑动托架上用以沿导引件移动这个托架的连接杆;

一个控制机构，它能使抓取器把工作位置取在滑动托架的后死点附近使其向前运动，把休止位置取在滑动托架的前死点附近使其向后运动。

已知的这种供料装置（参见DE-A3534209）包括两个滑动托架，它们能同时朝前朝后地移动，並能沿着平行的导引件通过相等的距离。在两个滑动托架的每个上面一前一后间隔地装着多个抓取器，以便一个滑动托架的一个抓取器能和另一个滑动托架的一个抓取器成对地作用在一个罐头本体的后棱边上以把罐头向前推。一个控制滑块和两个滑动托架中的每一个相连，控制滑块能向那里平行移动，並且成活节地与上述的滑动托架的所有抓取器相连，形成摆动抓取器的控制机构的一个构件。

两个控制滑块总是以这种状态制动的，即在每次朝前运动和每次朝后运动时，它们总落在相关的滑动托架后面一段足够供多个抓取器摆动的距离。为此，在每个控制滑块上紧固着一个环形的柔性张紧件，並由多个导辊导引，其中一个辊连接到轴制动器上。因而两个轴制动器也是供摆动抓取器用的控制机构的构件，它们消耗一些用于移动滑动托架的能量。事实上这部分能量是较小的，但是如果滑动托架及控制滑块必须极高速度前后运动时例如要在现代化的罐头焊接机上每分钟焊五百个甚至更多的罐头本体的纵向棱边的时候，仍必须设置昂贵的致冷装置。

本发明的目的是把开头所说的那种供料装置用这种方法加以进一步发展，即使与控制抓取器或抓取器所需成比例的能量耗损进一步减少。

本发明是这样解决这个问题的，即使控制机构有一个装在连接杆和抓取器之间的双稳弹簧结构，並且每当曲柄转一周圆两个稳定端部每个位置都各出现一次。

双稳定弹簧结构的能量消耗小到可忽略不计的程度，因为这消耗基本上只由和弹性能量的继续不断地重复贮存和释放有关的内摩擦损耗产生。最多在这上面再加上某些通过轴承摩擦所带来的能量损失，但同样能使这些损耗非常低，而且在任何情况下，在所有已知的供料装置里都会产生这些损耗的。

最好，双稳定弹簧结构有一个摇杆，它是能绕连接杆枢轴节这枢轴旋转並且通过一个弹簧连接到连接杆上的。

弹簧可以是一个偏心地悬挂在摇杆上的张力弹簧，然而一个双稳定弹簧结构也可以由不同种的弹簧做成，例如用一个压缩弹簧或周知知的在电气瞬动弹簧开关里的片簧。在任何情况下这种双稳定弹簧结 构能如此形成或调整，以至使它们有一个准确地可重复地突然翻转的特点。

本发明的进一步发展是将那些对突然翻转特性的意外影响可确实地加以消除的特别合适的手段，即在上述的摇杆上支承一个凸轮从动件，在滑动托架的后死点区域里它转到防止双稳定弹簧结构过早翻转而进入它的相当于抓取器工作位置上的闭锁凸轮上。

在上述的摇杆上可形成一个直接作用在相关的抓取器或抓取器结构上的凸轮。而在本发明的另一个发展中，这个摇杆由一个四边形的联杆机构连接到装在滑动托架上的抓取器控制轴上。在这种情况下，其优点就是四边形的联杆机构有一个可调整长度的联接杆。

作为一个进一步的安全措施，连接杆可支承一个凸轮，它把抓取器或抓取器结构推进到它们的靠近滑动托架的后死点的工作位置上，而后防止它们回跳。

最后，在这种情况下，其优点收是四边形的联杆机构有一个支承着一个与凸轮共同作用的凸轮从动件的摇杆。

下面，参照着附图更详细地说明本发明的一个实施例。

图1是表示本发明的供料装置处于前死点位置时，特别是表示了图2中水平面Ⅰ-Ⅰ上的剖面的平面图，

图2是表示供料装置的，特别是表示了图1中Ⅱ-Ⅱ阶梯剖视的前视图，

图3是表示相关的，特别是表示了图1中垂直平面Ⅲ-Ⅲ上的剖面的侧视图，

图4是表示图1中垂直平面Ⅳ-Ⅳ上的局部剖面图，

图5是表示从前面看去的，当装置处在后死点位置上时的轴测图

图6是表示装置处在离开它的后死点位置上的，和图3相当的视图，

图7是表示装置运动图。

所述的供料装置的目的是把圆形的薄片金属罐体10逐步地输送到焊接机的焊接区域里以把罐头的纵向棱边焊在一起，这个焊接可以是已知结构的，例如它可以是电阻辊子缝焊机，因而这里对它就不加说明。

供料装置有一个机架12，或者说供料装置是紧固在一个机架上，这机架有一个前框架部分14和一个后框架部分16，这两部分彼此平行地延伸，並且由一对在一起形成导引件18的平行的水平杆彼此连接在一起。导引杆18是做成中空的，而且连接到一个冷却水管路上，以在运转中它们保持冷却並保持它们的导引精度。

一个滑动托架20通过一对套筒22导引，供它在导引件18上朝前和朝后地运转。两个套筒22由一个前置横臂24和一个后置横臂26相互连接起来。一个侧壁28紧固在后置横臂26的背后，这侧壁在平行于导引件18的杆的垂直平面上向下延伸。

在所有的附图中，滑动托架20向右边的运动是朝前的运动，在这运动中一个罐头本体10就被推向前。另一方面，向左所实施的则是滑动托架20不带一个罐头本体朝后的运动。一个曲柄30紧固在一个能被连续地回转驱动的驱动轴32上，这个曲柄用来驱动滑动托架20。这个驱动轴32装在机架12上，横向水平地伸向导引件18，並且安装着一个平衡曲柄30以及连接在其上的构件的惰性质量的平衡块34。

曲柄30通过一个与驱动轴32平行的曲柄枢轴节36连接到一个连接杆40的轴承件38上。连接杆40又依次同样地通过一个平 行于驱动轴32的连接杆枢轴节42连接到侧壁28上，也即连接到滑动托架20上。在曲柄枢轴节36和连接杆枢轴节42之间的连接杆40的有效长度是能通过轴承件38加以调整的。

另外，一个摇杆44通过连接杆枢轴节42装在滑动托架20上。一个销轴46紧固在连接杆40上，并且和摇杆44隔开，这个销轴是通过一个弹簧50连接到紧固在摇杆44上并且和连接杆枢轴节42隔开的销轴48上。在所说的实施例中，弹簧50是一个螺旋形的张力弹簧，它与摇杆44，一起构成一个双稳定弹簧结构。这意思是说弹簧50的作用线可根据连接杆50的位置，在连接杆枢轴节42的几何轴线的下面或上面一段距离处延伸，而且弹簧50的张力也相应地把一个转矩以逆时针方向或顺时针方向作用在摇杆44上。

在摇杆44上与连接杆枢轴节42的轴隔开一定间隔地、并且相对于此轴朝销轴48的方向倾斜稍大于90度而形成一个枢轴节52这枢轴节把摇杆44连接到联接杆54上。联接杆54有一个可调整长度并且通过它的离枢轴节52远端处的枢轴节56连接到摇杆58的一个臂上。这个摇杆58传递转矩状态时夹紧在一个平行于驱动轴32延伸、因此同样地横过导引件18、并为了回转而装在滑动托架20的前置横臂24上的控制轴60上。

一个凸轮从动件62以滚子的形式装在离枢轴节56稍远的摇杆58的端头上，它能与可调整地紧固在连接杆40上的凸轮64协同动作。凸轮64有一个楔形部分66和一个后随的弧形部分68，弧形部分的中心位于连接杆枢轴节42的几何轴线上。

两个轴承70紧固在前置横臂24的前面，在每个轴承座上通过一个销轴72可绕其旋转着一个抓取器74。销轴72基本上水平地横向伸向导引件18，因此这两个抓取器74能在它们的下端 工作位置和它们的上端休止位置之间上下摆动。为了能绕枢轴旋转，两个抓取器74中的每一个都通过一个在它的销轴72上方装着的枢轴节76连接到杆78上，杆78有可调整的长度並通过一个装在控制轴60下边的枢轴节80连接到夹紧在控制轴60上的杆82上。

在图1至4中，抓取器74表示成在它们的工作位置上，在这位置上它们是处在这种状态，如图3所示，弹簧50按逆时针方向把一转矩作用在摇杆44上，因此连接杆54也同样以逆时针方向把转矩作用在控制轴60上。两个杆78中每一个都按顺时针方向把转矩传递到相关的抓取器74上，也就是说这个抓取器将向下摆动，两个抓取器74的每一个的工作位置都是由相关的杆78的可调长度确定的。

在滑动托架后死点区域，一个闭锁凸轮84可调整地紧固在机架12上。从前向后移，可见在这个闭锁凸轮84的顶部形成一个楔形的上升部分86和一个随后的平行于导引件18的水平部分88。一个凸轮从动件90以装在摇杆44上的滚子的形式与闭锁凸轮84相连。

下面，参照着附图7来说明上述的供料装置的运转模式。

在图7中表示了一个带有点a到f的圆，这些点相当于曲柄枢轴节36旋转中心的各个不同位置，更精确地说是它的几何轴线在曲柄30旋转一个整圆的轨迹上的位置。此外，图7上还表示了一条点A到F的直线，表示连接杆枢轴节所处的不同位置，更精确地说是当曲柄曲轴节36处在给定的点a到f的不同位置上时，连接杆枢轴节的几何轴线所处的位置。相应于图1到6所示的结构这条带有点A到F的直线离含点a到f的圆的中心有一间距，例如当曲柄30的长度，也就是该圆的半径为75毫米，而且当曲柄枢轴节36的几何轴线与 连接杆枢轴节42之间的连接杆40的长度为150毫米时，该间距达26毫米。

当曲柄30在箭头所示的方向上从它的水平地朝前的标记为0度位置开始转动时，在曲柄枢轴节36达到a点（在所说的例中也即转过5度）的同时连接杆枢轴节42就处在A点位置上。因而连接杆40从a延伸到A，这时，弹簧50的作用线已移到非常接近于连接杆枢轴节42的几何轴线位置。

在曲柄30的轴节36进一步运动到b点（在本例中处在24度角的位置上）而连接杆轴节42运动到B点时，弹簧50的作用线和连接杆轴节42的几何轴线相交，因而由摇杆44和弹簧50构成的双稳定弹簧结构通过它的死点而后突然翻转，在这之前把转矩按逆时针方向作用在摇杆44上的弹簧50的张力，如图3所示，这时则以顺时针方向作用转矩，而摇杆44也就相应地转动，由于联接杆54的联结，控制轴60也以顺时针方向转动。由于轴节76和80的结构，结果使两个抓取器74按图3上的逆时针方向摆动，也就是说朝上进入它们的休止位置。

当曲柄30按箭头方向继续转动时，连接杆40首先以增速、然后以减速朝后边推动滑动托架20。在曲柄轴节36通过点C（173.5度），连接杆轴节42处在点C上时，滑动托架20达到它的后死点。在朝后死点运动的最后位置时，凸轮从动件90已在闭锁凸轮84上滚动，结果就暂时阻止摇杆44摆回到如图3所示的它的原始位置。因此，由摇杆44和弹簧50构成的双稳定弹簧结构因外界来的或其他意料不到的影响的振动而过早地突然折回的可能性就被消除。

然而，当曲柄轴节36达到点d（206度）时，也即连接杆轴 节42达到D点时，凸轮从动件90又离开闭锁凸轮84的水平部分88并在它的部分86上开始下滚。结果，双稳定弹簧结构44、50能突然折回，这是在曲柄轴节36处在从d到e（226度），同时连接杆轴节42从D到E的过程中发生。这时弹簧50的作用线又位于连接杆轴节42的几何轴线下边，因此弹簧50的张力，由图3可见，又以逆时针方向在摇杆44上作用一个转矩，因而在控制轴60上也作用一个转矩。结果，杆78被朝前推动，并且把抓取器74绕枢轴向下转动到它们的工作位置。

为了保证从d到e的较小的角度间距，在所说的实施例中20度是足以使抓取器74处在它们的工作位置，即使它们可能会被增加摩擦阻力所抵消，例如因为灰尘的存在，凸轮64用它的楔形部分66对凸轮从动件62加压，结果迫使摇杆58绕枢轴转动，进而使控制轴60在逆时针方向上旋转。当曲柄轴节36通过点e时，凸轮64的弧部分68作用在凸轮从动件62上，防止抓取器74回跳，即使是被双稳定弹簧结构44、50突然地运转到它们的工作位置上。用这种方法保证了抓取器74以上述的方式作用在要向前移动的罐头本体10的后棱边上。

朝前运动在曲柄轴节36的f位置上终止（340度），这相当于连接杆轴节42的F位置，又代表托架20的前死点。这时朝前推进的罐头本体10由电阻辊缝焊机的通用方式由电极辊子或由代替电极支承辊子焊条将其抓住，并进一步朝前送进。另一方面，滑动托架20开始它的向后行程，而抓取器74继续处于它们的工作位置，直到曲柄轴节36再达到点a和b之间的区域，在这区域里双稳定弹簧结构44、50以上述的方式突然翻转。

Claims (8)

1、一种供料装置，特别是用来供给罐头本体(10)的供料装置，它包括：

一个能沿着导引件(18)在后死点及前死点(C、F)之间朝前和朝后地移动的滑动托架(20)；

至少一个装在滑动托架(20)上，並且能在工作位置和休止位置之间朝前和朝后地摆动的抓取器(74)；

一个带有能被驱动回转的曲柄(30)的曲柄驱动器和一个由曲柄驱动节(36)连接到曲柄(30)上並通过一个连接杆枢轴节(42)连接到滑动托架(20)上用以沿导引件(18)移动这个托架的连接杆(40)；

一个控制机构，能使抓取器(74)把工作位置取在滑动托架(20)后死点(C)附近以使其向前运动，把休止位置取在滑动托架(20)前死点(F)附近，以使其向后运动；

其特征在于：控制机构由一个双稳弹簧结构(44、50)构成，它是装在连接杆(40)和抓取器(74)之间，並能在曲柄(30)每转一周圆时各取两个稳定的端部位置一次。

2、一种如权利要求1所述的供料装置，其特征在于：双稳弹簧结构（44、50）包括一个摇杆（44），它能绕连接杆枢轴节（42）回转，並且由一个弹簧（50）连接到连接杆（40）上。

3、一种如权利要求2所述的供料装置，其特征在于：上述的弹簧（50）是偏心地悬挂在摇杆（44）上的张力弹簧。

4、一种如权利要求2或3所述的供料装置，其特征在于：上述的摇杆（44）安装着一个在滑动托架（20）的后死点（C）的区域里转到闭锁凸轮（84）上的凸轮从动件（90），以防止双稳弹簧（44、50）结构突然过早地翻转而进入到它相应于抓取器（74）工作位置的位置。

5、一种如权利要求2所述的供料装置，其特征在于：上述的摇杆（44）是通过一个四边形的连杆机构（52、54、56、58）连接到一个装在滑动托架（20）上的抓取器控制轴（60）上。

6、一种如权利要求5所述的供料装置，其特征在于：上述的四边形连杆机构（52、54、56、58）包括一个可调整长度的联接杆（54）。

7、一种如权利要求1所述的供料装置，其特征在于：上述的连接杆（40）装着一个迫使抓取器或抓取器结构（74）进入到它们的在滑动托架（20）的后死点（C）附近的工作位置上，并防止它们回跳的凸轮（64）。

8、一种如权利要求7所述的供料装置，其特征在于：上述的四边形连杆机构（52、54、56、58）包括一个装着与凸轮（64）协同作用的凸轮从动件（62）的摇杆（58）。

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