CN107433305A - 一种行星式多头螺纹金属罐成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星式多头螺纹金属罐成型设备，包括机身、主轴、滚纹刀组件和推罐组件，所述机身上固定有左支座、主轴和右支座，所述主轴一侧通过左轴承安装在左支座上，主轴另一侧通过右轴承安装在右支座上，左支座和右支座上分别固定有左凸轮和右凸轮，左凸轮固定有左传动齿轮，右凸轮固定有右传动齿轮，左凸轮和右凸轮均设有凸轮槽，主轴左侧通过滚刀转盘安装有若干个滚纹刀组件，主轴右侧通过推罐转盘安装有若干个推罐组件，主驱动电机带动主轴以及连接固定在主轴上的各组件一起作同步转动。本发明为一种生产效率更高、结构更先进、使用维护更方便，能够满足现代流水线大批量生产要求的薄壁金属旋口罐罐口成型设备。

Description

一种行星式多头螺纹金属罐成型设备

技术领域

本发明涉及一种可用于薄壁金属旋口罐的罐口滚纹设备，具体是指一种可用于薄壁马口铁罐或铝罐的罐口加工螺纹（含单线或者多线螺纹）或直纹的新型成型设备。

背景技术

目前，包装行业所需的薄壁金属旋口罐作为易拉罐的升级替代品，由于具有生产效率高、能够大幅度提升产品的包装价值等优点，得到了广大消费者和许多生产厂家的青睐。薄壁金属旋口罐具有开启以后可以再次拧紧盖进行密封、金属罐可以回收重复利用等诸多显著优势，符合绿色环保的发展理念。因此，薄壁金属旋口罐相对于传统易拉罐有着巨大的市场竞争力。目前在全球范围内，作为薄壁金属旋口罐生产过程中的核心技术之一——金属罐罐口螺纹成型设备，仅掌握在日本和欧洲少数几个公司手中。本发明的目的就是设计一种新型的金属罐罐口螺纹成型设备，利用新的运行原理滚压加工出薄壁金属旋口罐罐口部位的螺纹（含单线或者多线螺纹）和直纹。

发明内容

本发明的目的是设计一种生产效率更高、结构更先进、使用维护更方便，能够满足现代流水线大批量生产要求的薄壁金属旋口罐罐口成型设备。

本发明通过下述方案实现：一种行星式多头螺纹金属罐成型设备，包括机身、主轴、滚纹刀组件和推罐组件，所述机身上固定有左支座、主轴和右支座，所述主轴一侧通过左轴承安装在左支座上，主轴另一侧通过右轴承安装在右支座上，左支座和右支座上分别固定有左凸轮和右凸轮，左凸轮固定有左传动齿轮，右凸轮固定有右传动齿轮，左凸轮和右凸轮均设有凸轮槽，主轴左侧通过滚刀转盘安装有若干个滚纹刀组件，主轴右侧通过推罐转盘安装有若干个推罐组件，主驱动电机带动主轴以及连接固定在主轴上的各组件一起作同步转动，其特征在于：所述的滚纹刀组件包括支架、内模轴承座、上轴传动齿轮、外模轴承座和下轴传动齿轮，所述内模轴承座和上轴传动齿轮分别安装于支架两侧，外模轴承座和下轴传动齿轮分别安装于支架两侧；

内模轴承座中部通过轴承固定在支架上，内模轴承座一侧安装有凸轮从动轴承且另一侧安装有内模传动轴，内模传动轴上固定连接有内模传动齿轮和内模，外模轴承座中部通过轴承固定在支架上，外模轴承座一侧安装有凸轮从动轴承且另一侧安装有外模传动轴，外模传动轴上固定连接有外模传动齿轮和外模；

所述滚纹刀组件整体绕主轴的轴线做公转运动，所述下轴传动齿轮与左传动齿轮啮合并作逆时针方向的自转运动，驱动上轴传动齿轮和外模传动齿轮做顺时针方向的自转运动，上轴传动齿轮驱动内模传动齿轮做逆时针方向的自转运动，内模轴承座和外模轴承座上的凸轮从动轴承均能沿左凸轮的对应凸轮槽内运动，通过杠杆工作原理，实现内模与外模的闭合和打开动作。

所述的推罐组件包括推座和推罐齿轮轴，所述的推座底部固定在直线轴承滑块上，直线轴承滑块能在直线轴承导轨上自由轴向滑动，直线轴承导轨通过其下部的推罐转盘固定连接在主轴上并随主轴一起公转，推座右端与推板连接座和连接板连接固定，连接板右端底部的凸轮从动轴承能在右凸轮的凸轮槽内运动而实现对金属罐的推罐和退罐动作，推罐齿轮轴通过轴承固定在推板连接座内，推罐齿轮轴的定位法兰盘通过负压吸附金属罐底面，推罐齿轮轴右端的小齿轮与右传动齿轮啮合从而能绕主轴的轴线作行星式运动。

所述内模传动轴上靠近内模处嵌入安装有后垫圈，后垫圈内设置有套筒和压缩弹簧，压缩弹簧端部固定有用于给金属罐罐口加压的压圈。

所述的滚纹刀组件和推罐组件以主轴的轴线为圆心，进行圆周方向的均匀分布，每个滚纹刀组件分别对应一个推罐组件。

所述的滚纹刀组件和推罐组件之间的主轴上固定安装有棘轮。

本发明的特点为：

1. 生产效率高。整机采用行星结构运动方式，很大程度提高了生产效率，适合流水线大批量生产作业的要求。

2. 运行平稳。采用直线导轨技术，在正常的润滑条件下，整机在运行过程中噪音较低，改善生产加工时的环境质量。

3. 整机结构科学合理，零件加工工艺性好，制造成本低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明滚纹刀组件的结构示意图；

图3为本发明内外模啮合状态示意图；

图4为本发明内外模打开状态示意图；

图5为本发明推罐组件的结构示意图；

图中，1-主轴，2-左轴承压盖，3-左轴承，4-左支座，5-左凸轮，6-左传动齿轮，7-滚纹刀组件，8-滚刀转盘，9-金属罐，10-推罐组件，11-推罐转盘，12-右传动齿轮，13-右凸轮，14-右支座，15-右轴承，16-右轴承压盖；

20-外模轴承座，21-凸轮从动轴承，22-下轴传动齿轮，23-内模轴承座，24-上轴传动齿轮，25-支架，26-内模，27-内模传动齿轮，28-外模，29-外模传动齿轮；

30-外模传动轴，31-内模传动轴，32-后垫圈，33-弹簧，34-套筒，35-压圈；

41-定位法兰盘，42-推座，43-直线轴承滑块，44-推罐齿轮轴，45-直线轴承导轨，46-推板连接座，47-连接板，48-凸轮从动轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图5所示，一种行星式多头螺纹金属罐成型设备，包括左支座4、右支座14、主轴1、滚纹刀组件和推罐组件，其特征在于：所述的左支座4和右支座14均固定在机身上，所述主轴1一侧通过左轴承3和左轴承压盖2安装在左支座上，主轴1另一侧通过右轴承15和右轴承压盖16安装在右支座14上，左支座4和右支座14上分别固定有左凸轮5和右凸轮13，左凸轮5固定有左传动齿轮6，右凸轮13固定有右传动齿轮12，左凸轮5和右凸轮13均设有凸轮槽，主驱动电机带动主轴1以及连接固定在主轴1上的各组件一起转动，主轴1左侧和右侧分别通过滚刀转盘8和推罐转盘11安装有若干个滚纹刀组件7和推罐组件10，主轴1转动带动滚纹刀组件7和推罐组件10作同步转动。

如图1 -图5所示，本设备主要是由左支座4、右支座14过各自内部的轴承（左轴承3、右轴承15）支撑主轴1，主驱动电机带动主轴1及其上连接固定的各组件一起绕主轴1的轴心线做逆时针方向的公转运动（从罐底朝罐口方向看，在本文中除有特别说明外，全部如此视向）。金属罐9罐口方向的滚纹刀组件7实现对罐口部位的滚纹动作，金属罐9罐尾方向的推罐组件10实现对金属罐9的轴向推拉动作。滚纹刀组件7和推罐组件10都通过各自的底座转盘（滚刀转盘8、推罐转盘11）与主轴1连接，并随主轴1一起公转。通过滚纹刀组件7和推罐组件10的动作配合，在主轴1转动一周的设定工作角度区间内分别实现进罐、推罐、压刀、滚纹、抬刀、退罐、出罐等一系列动作。以主轴1的轴线为圆心，圆周方向均匀分布着若干的滚纹刀组件7和推罐组件10，每个滚纹刀组件7分别对应一个推罐组件10，两者之间的金属罐9被棘轮辅助定位。

主轴1转动到某一角度位置时，金属罐9从前方的转输盘进入本发明设备，落在本设备的棘轮的一个定位槽内，在负压真空的吸附作用下，金属罐9的罐底被吸附定位在推罐组件10的定位法兰盘41的端面。此后，金属罐9与滚纹刀组件7和推罐组件10一起绕主轴1公转，此时内模26和外模28处于打开状态（见图4.）。金属罐9随主轴公转到某一角度位置时，开始进行推罐动作，推罐组件10吸附住金属罐9的同时将金属罐9的瓶口部位推入内模26和外模28之间；金属罐9被推罐组件10推到位以后，在凸轮从动轴承21的作用下，内模26下压，外模28抬起，内外模处于啮合状态（见图3.），此时开始对金属罐9进行滚纹动作；滚纹动作完成后，在凸轮从动轴承21的作用下，内模26被抬起，外模28下降，内外模又一次处于打开的状态（见图4.）,推罐组件10将已经滚压完罐口螺纹的金属罐9从内外模之间拉出。金属罐9被拉到预设的位置以后，结束推罐组件10内的负压真空的吸附，金属罐9离开本设备，通过转输盘进入下一道工序。通过调节定位法兰盘41与内外模之间的距离，可以实现对不同罐高规格的金属罐9进行滚纹。

滚纹刀组件7整体绕主轴1的轴线做公转运动，下轴传动齿轮22始终与左传动齿轮6啮合，下轴传动齿轮22做逆时针方向的自转运动，驱动上轴传动齿轮24和外模传动齿轮29做顺时针方向的自转运动；在上轴传动齿轮24顺时针方向自转运动的驱动下，内模传动齿轮27做逆时针方向的自转运动。外模28和外模传动齿轮29固定连接在外模传动轴30上，外模28随外模传动齿轮29以相同的转速做顺时针方向的自转运动；内模26和内模传动齿轮27固定连接在内模传动轴31上，内模26随内模传动齿轮27以相同的转速做逆时针方向的自转运动。内模传动齿轮27和外模传动齿轮29的齿轮齿数相同，内模26逆时针方向自转、外模28顺时针方向自转，内外模转速相等。

凸轮从动轴承21、外模28、外模传动齿轮29安装在外模轴承座20上，凸轮从动轴承21、内模26、内模传动齿轮27安装在内模轴承座23上；外模轴承座20、内模轴承座23分别通过轴承固定连接在支架25上，通过控制在左凸轮5的凸轮槽内运转的凸轮从动轴承21的位置，利用杠杆工作原理，实现内模26与外模28的闭合和打开动作。在内模26和外模28处于打开的状态下，推罐组件10将金属罐9推入内、外模之间或将金属罐9从内、外模之间拉出；在内模26和外模28闭合的状态下，滚纹刀组件7中的内模26和外模28对金属罐9的罐口部位进行滚纹动作。

内模26、外模28处于闭合状态的示意图如图3所示，内模26、外模28处于打开状态示意图如图4所示，在内模26、外模28处于打开状态下，金属罐9被推罐组件10推入内、外模之间；压圈35与后垫圈32之间有压缩弹簧33，使压圈35对金属罐9的罐口保持一定轴向压力，保证金属罐9处于预设的工作位置，内模26和外模28分别在凸轮从动轴承21的作用下，开始啮合，对罐口部位进行滚压螺纹和直纹；滚压动作结束以后，内模26、外模28分别在凸轮从动轴承21的作用下退到原来的位置，内外模处于打开状态（如图4.），金属罐9在推罐组件10的作用下退出内外模之间，完成整个滚纹动作。滚纹刀组件7中的各个轴系之间利用齿轮传动，保证了内模26和外模28之间的角度对应要求，使内模26、外模28的模具牙顶和牙底部位始终处于正确的啮合位置，不发生错位现象。

推罐组件10的结构示意图如图5所示，推罐组件10中的推座42固定连接在直线轴承滑块43上，直线轴承滑块43可以在直线轴承导轨45上自由轴向滑动，直线轴承导轨45通过其下部的推罐转盘11固定连接在主轴1上，随主轴1一起公转。推罐齿轮轴44通过轴承固定连接在推板连接座46内部，定位法兰盘41利用负压真空将金属罐9吸附在定位法兰盘41的端面。推罐齿轮轴44与右传动齿轮12始终处于啮合状态，并沿主轴1的轴线做行星式运动。推板连接座46的右端与连接板47连接固定，连接板47上安装的凸轮从动轴承48在右凸轮13的凸轮槽内随推罐组件10一起做公转运动，利用右凸轮13对凸轮从动轴承48的推拉作用，推动固定在直线轴承滑块43上的推罐组件10整体轴向滑动，在滑动的同时，推罐齿轮轴44与右传动齿轮12始终处于啮合状态，保证推罐齿轮轴44始终处于逆时针方向的自转运动，连同吸附在定位法兰盘41端面的金属罐9一起做逆时针方向自转运动，金属罐9的自转转速与内模26、外模28的自转转速相等。在内模26逆时针方向自转，外模28顺时针方向自转，金属罐9逆时针自转，而且上述三者的转速相等的情况下，滚压出金属罐9瓶口部位的螺纹和直纹。

本发明整体上采用行星式运动结构，在各个运转部位润滑良好的情况下，能够实现长时间的连续高速运转。本发明可以对不同罐口直径的金属旋口罐滚压出直纹或螺纹，提高金属旋口罐生产过程的自动化程度和生产效率，降低旋口罐的生产成本。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种行星式多头螺纹金属罐成型设备，包括机身、主轴、滚纹刀组件和推罐组件，所述机身上固定有左支座、主轴和右支座，所述主轴一侧通过左轴承安装在左支座上，主轴另一侧通过右轴承安装在右支座上，左支座和右支座上分别固定有左凸轮和右凸轮，左凸轮固定有左传动齿轮，右凸轮固定有右传动齿轮，左凸轮和右凸轮均设有凸轮槽，主轴左侧通过滚刀转盘安装有若干个滚纹刀组件，主轴右侧通过推罐转盘安装有若干个推罐组件，主驱动电机带动主轴以及连接固定在主轴上的各组件一起作同步转动，其特征在于：所述的滚纹刀组件包括支架、内模轴承座、上轴传动齿轮、外模轴承座和下轴传动齿轮，所述内模轴承座和上轴传动齿轮分别安装于支架两侧，外模轴承座和下轴传动齿轮分别安装于支架两侧；

所述内模轴承座中部通过轴承固定在支架上，内模轴承座一侧安装有凸轮从动轴承且另一侧安装有内模传动轴，内模传动轴上固定连接有内模传动齿轮和内模，外模轴承座中部通过轴承固定在支架上，外模轴承座一侧安装有凸轮从动轴承且另一侧安装有外模传动轴，外模传动轴上固定连接有外模传动齿轮和外模；

所述滚纹刀组件整体绕主轴的轴线做公转运动，所述下轴传动齿轮与左传动齿轮啮合并作逆时针方向的自转运动，驱动上轴传动齿轮和外模传动齿轮做顺时针方向的自转运动，上轴传动齿轮驱动内模传动齿轮做逆时针方向的自转运动，内模轴承座和外模轴承座上的凸轮从动轴承均能沿左凸轮的对应凸轮槽内运动并实现内模与外模的闭合和打开动作。

2.根据权利要求1所述的行星式多头螺纹金属罐成型设备，其特征在于：所述的推罐组件包括推座和推罐齿轮轴，所述的推座底部固定在直线轴承滑块上，直线轴承滑块能在直线轴承导轨上自由轴向滑动，直线轴承导轨通过其下部的推罐转盘固定连接在主轴上并随主轴一起公转，推座右端与推板连接座和连接板连接固定，连接板右端底部的凸轮从动轴承能在右凸轮的凸轮槽内运动而实现对金属罐的推罐和退罐动作，推罐齿轮轴通过轴承固定在推板连接座内，推罐齿轮轴的定位法兰盘通过负压吸附金属罐底面，推罐齿轮轴右端的小齿轮与右传动齿轮啮合从而能绕主轴的轴线作行星式运动。

3.根据权利要求1所述的行星式多头螺纹金属罐成型设备，其特征在于：所述内模传动轴上靠近内模处嵌入安装有后垫圈，后垫圈内设置有套筒和压缩弹簧，压缩弹簧端部固定有用于给金属罐罐口加压的压圈。

4.根据权利要求1所述的行星式多头螺纹金属罐成型设备，其特征在于：所述的滚纹刀组件和推罐组件以主轴的轴线为圆心，进行圆周方向的均匀分布，每个滚纹刀组件分别对应一个推罐组件。

5.根据权利要求1所述的行星式多头螺纹金属罐成型设备，其特征在于：所述的滚纹刀组件和推罐组件之间的主轴上固定安装有棘轮。