CN108043990A - 一种直线式罐口成形设备 - Google Patents

Abstract

一种直线式罐口成形设备，其特征在于：包括一工作台面（1），该工作台面（1）上沿一直线排布有多个缩颈加工工位（2），每个缩颈加工位上设有一供定位罐身的罐身定位凹槽（3）；罐身定位凹槽（3）内开有真空吸附孔（31），工作台面（1）下设有真空腔（11），该真空腔（11）连通所述真空吸附孔（31）；对应于每个缩颈加工工位（2）设有缩颈加工装置（21）；还包括一搬移装置（5），该搬移装置（5）作用于罐身定位凹槽（3）上所定位的罐身（4），用于将各工位上的罐身（4）后移一工位。本发明结构简单、成本低、占用空间少、维护方便，是生产速度要求不高的罐体生产厂家的最佳选择。

Description

一种直线式罐口成形设备

技术领域

本发明涉及一种用于金属罐的罐口成形设备，所谓罐口成形主要是指对金属罐的罐口部完成缩颈成形工序加工，还可在缩颈工序基础上扩展增加翻边、卷边或扩口等后续工序加工。

背景技术

金属罐，比如易拉罐，通常有铝质和铁质两种，其结构由罐身和盖体（易拉盖）组成。为了降低易拉盖的成本，同时方便装箱及运输，目前市场上流通的金属罐的罐身都会进行缩颈工序，缩颈结构如图1中的9处。再者，为了给罐身加盖，可能在缩颈基础上还需翻边工序，对于瓶罐，还需扩口，卷边等工序。

缩颈成形技术主要是基于多站式模具缩颈，即通过多道模具挤压工序，使罐口直径逐渐缩小，直到达到最终要求的颈部尺寸。以市场上主流的罐颈部由211缩至202，颈部厚度0.148mm为例，需要12道缩颈工序方可完成。

现有技术中，缩颈设备如图2所示，罐子1的运行路线为蜿蜒曲线，整个颈部成形设备是由模块化的一个个成形单元组成，每个单元又由多个工位，如8、10、12、16个等组成，它们均用来完成同一道成形工序，每个成形单元的工位上都由基本相同的一套推杆组件及模具冲杆组件组成，它们在空间凸轮的控制下完成罐子的颈部成形工序，接着由输送星轮将罐子送至下一个成形单元，直到罐子口部尺寸达到要求的形状及尺寸，最后，颈部成形完成后的罐子由输出星轮送出本成形设备。这种设备的一个最主要特点是：生产速度高，但缺点是每个单元成本高，特别地，对于逐渐流行的瓶罐来说，仅缩颈少则需要30多道工序，多则需要40多道工序，整套设备的购置成本相当昂贵。然而，对于瓶罐或气雾罐的生产需求来说，由于生产批量不大，并不需要太高的生产速度，但需要更低廉的成本，这种就出现了一种对低速、低成本设备的需求。

发明内容

本发明目的是提供一种直线式罐口成形设备，满足市场上低成本罐口成型设备的需求。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案是：一种直线式罐口成形设备，包括一工作台面，该工作台面上沿一直线排布有多个缩颈加工工位，每个缩颈加工工位上设有一供罐身定位的罐身定位凹槽，各罐身定位凹槽以其所定位的罐身的轴线相平行排布；所述罐身定位凹槽内开有真空吸附孔，所述工作台面下设有真空腔，该真空腔连通所述真空吸附孔；

对应于每个缩颈加工工位设有缩颈加工装置，且缩颈加工装置作用于罐身定位凹槽所定位的罐身的罐口部；所述缩颈加工装置包括缩颈内模、套设于缩颈内模外部的缩颈外模以及驱动缩颈内模、缩颈外模与罐身作相对运动的缩颈驱动装置；

还包括一搬移装置，该搬移装置作用于罐身定位凹槽上所定位的罐身，用于将各工位上的罐身后移一工位；

所述搬移装置由输送带装置和一间歇驱动装置组成，所述输送带装置包括一闭环输送带以及驱动支撑该闭环输送带的主动轮和从动轮，所述闭环输送带上的一段直线带面作为输送面叠置于所述工作台面上，所述罐身定位凹槽是固定设于闭环输送带的输送面上；且，闭环输送带上对应罐身定位凹槽的真空吸附孔开设有通孔，而工作台面在对应各缩颈加工工位的罐身定位凹槽的位置上也开设有通孔，以此当罐身定位凹槽处在缩颈加工工位上时，真空吸附孔经闭环输送带的通孔、工作台面的通孔连通所述真空腔；所述间歇驱动装置与主动轮驱动连接，经闭环输送带带动罐身定位凹槽及其定位的罐身后移一工位。

上述方案中，所述缩颈驱动装置包括与缩颈外模连接的外模冲杆、与缩颈内模连接的内模冲杆以及两个盘形凸轮，该盘形凸轮与外模冲杆和内模冲杆一一对应并传动连接，所述盘形凸轮套设于一凸轮轴上，该凸轮轴一端传动连接一电机，由电机经盘形凸轮、外模冲杆、内模冲杆驱动外模和内模朝罐身的罐口部运动及退回。

进一步，述盘形凸轮为以外轮廓面或凸缘轮廓面工作的凸轮，与该凸轮对应的内、外模冲杆上设有滚子，通过弹簧力使滚子与凸轮工作面保持接触，构成传动连接。或者，所述盘形凸轮为盘形槽凸轮，与该凸轮对应的外模冲杆或内模冲杆上设有滚子，该滚子嵌于盘形槽凸轮的凹槽中，构成传动连接。

上述方案中，所述缩颈驱动装置包括与缩颈内模和缩颈外模连接的模具冲杆以及作用于罐身的罐身冲杆；一直线动力装置经模具冲杆带动缩颈内模和缩颈外模运动，另一直线动力装置经罐身冲杆带动罐身，使罐身和缩颈内模和缩颈外模作相对运动。

上述方案中，所述工作台面的在各缩颈加工工位之间的位置上也布置有多个通孔，以此当罐身定位凹槽处在缩颈加工工位之间的位置上时，罐身定位凹槽的真空吸附孔也经闭环输送带的通孔、工作台面的通孔连通所述真空腔。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明具有结构简单、成本低、占用空间少、维护方便等优势，是生产速度要求不高的罐体生产厂家的最佳选择；除此之外，本发明还可以方便的任意扩展，增加/减少工位，如可按需要在缩颈加工工位后再增加翻边加工工位、卷边加工工位或扩口加工工位。

附图说明

图1为缩颈加工后的罐身结构示意图；

图2为现有技术示意图；

图3为本发明实施例一结构主视示意图；

图4为图3的B-B剖示意图；

图5为图4的A处放大示意图；

图6为本发明实施例一的缩颈加工装置的缩颈内模、缩颈外模、内模冲杆以及外模冲杆的相互连接结构示意图；

图7为本发明实施例一立体示意图；

图8为本发明实施例二结构示意图；

图9为本发明实施例三的各缩颈加工工位上的缩颈加工装置排布示意图。

以上附图中：1、工作台面；11、真空腔；12、通孔；13、通孔；2、缩颈加工工位；21、缩颈加工装置；211、缩颈内模；212、缩颈外模；213、外模冲杆；214、内模冲杆；215、盘形凸轮；216、凸轮轴；217、电机； 3、罐身定位凹槽；31、真空吸附孔；4、罐身；5、搬移装置；51、输送带装置；511、闭环输送带；5111、通孔；512、主动轮；513、从动轮；52、间歇驱动装置；53、搬移作用体；531、取件吸附凹槽；6、翻边加工工位；61、翻边加工装置；7、上料星轮；8、下料星轮；9、缩颈处。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图3~图7所示：

一种直线式罐口成形设备，包括一工作台面1，该工作台面1上沿一直线排布有多个缩颈加工工位2。如图3和图4中举例所示，具体缩颈加工工位2是10个，每个缩颈加工工位2为一道缩颈加工工序，即共有10道缩颈加工工序，罐身4的罐口经这10道缩颈加工工序的挤压加工形成缩颈。这个缩颈加工工位2的数量是按实际需要可选择变化的。

如图3~图7所示，每个缩颈加工工位2上设有一供罐身定位4的罐身定位凹槽3，各罐身定位凹槽3以其所定位的罐身4的轴线相平行排布；所述罐身定位凹槽3内开有真空吸附孔31，所述工作台面1下设有真空腔11，该真空腔11连通所述真空吸附孔31。

如图3~图7所示，对应于每个缩颈加工工位2设有缩颈加工装置21，且缩颈加工装置21作用于罐身定位凹槽3所定位的罐身4的罐口部；所述缩颈加工装置21，参见图3及图7，详细参见图6，包括缩颈内模211、套设于缩颈内模211外部的缩颈外模212以及驱动缩颈内模211、缩颈外模212与罐身4作相对运动的缩颈驱动装置，该缩颈驱动装置包括与缩颈外模212连接的外模冲杆213、与缩颈内模211连接的内模冲杆214以及两个盘形凸轮215，该盘形凸轮215与外模冲杆213和内模冲杆214一一对应并传动连接，所述盘形凸轮215套设于一凸轮轴216上，该凸轮轴216一端传动连接一电机217，由电机217经盘形凸轮215、外模冲杆213、内模冲杆214驱动缩颈外模212和缩颈内模211朝罐身4运动及退回。

参见图3及图7，图中举例每一缩颈加工工位2上的缩颈加工装置21的盘形凸轮215套设于同一个凸轮轴216，由同一电机217驱动，此为较佳方案，最为经济，但实际中每一缩颈加工工位2上的缩颈加工装置21的盘形凸轮215可分别由独立的动力装置驱动。

并且，图3及图7中也是举例由电机带动盘形凸轮215来驱动缩颈外模212和缩颈内模211运动，实际中，还可以以其他现有驱动方式驱动也是可行的，比如由电机经曲柄滑块机构来驱动缩颈外模212和缩颈内模211运动。

图3及图7所示，所述盘形凸轮215具体为以外轮廓面或凸缘轮廓面工作的凸轮，该凸轮以弹簧力接触方式通过滚子对应的外模冲杆213或内模冲杆214传动连接。当然，实际中，变化为以下凸轮方案也可行，所述盘形凸轮也可以采用盘形槽凸轮，与凸轮对应的外模冲杆213或内模冲杆214上设有滚子，该滚子嵌于盘形槽凸轮的凹槽中，构成传动连接。本实施例用盘形凸轮215为驱动，结构简单，加工容易，大幅降低成本。

本实施例直线式罐口成形设备还包括一搬移装置5，该搬移装置5作用于罐身定位凹槽3上所定位的罐身4，用于将各工位上的罐身4后移一工位。具体，参见图3、图4及图7所示，所述搬移装置5由输送带装置51和一间歇驱动装置52组成，所述输送带装置51包括一闭环输送带511以及驱动支撑该闭环输送带511的主动轮512和从动轮513，所述闭环输送带511上的一段直线带面作为输送面叠置于所述工作台面1上，所述罐身定位凹槽3是固定设于闭环输送带511的输送面上。且，闭环输送带511上对应罐身定位凹槽3的真空吸附孔31开设有通孔5111，而工作台面1在对应各缩颈加工工位2上的罐身定位凹槽3的位置上也开设有通孔12，以此当罐身定位凹槽3处在缩颈加工工位2上时，真空吸附孔31经闭环输送带511的通孔5111、工作台面1的通孔12连通所述真空腔11，详见图5。所述间歇驱动装置52与主动轮512驱动连接，经闭环输送带511带动罐身定位凹槽3及其定位的罐身4后移一工位。

注意，图3、图4及图7仅示出了闭环输送带511的输送面上的罐身定位凹槽3，而闭环输送带511上其他部分上的罐身定位凹槽3省略了，实际是整个闭环输送带511的带面上均间隔固定设有罐身定位凹槽3。

所述间歇驱动装置52可以是一伺服电机，也可以是由一动力源带动现有的各种机械式间歇机构来实现。

参见图3、图4及图7所示，详见图5，所述工作台面1的在各缩颈加工工位2之间的位置上也布置有多个通孔13，以此当罐身定位凹槽3处在缩颈加工工位2之间的位置上时，罐身定位凹槽3的真空吸附孔3）也经闭环输送带511的通孔5111、工作台面1的通孔12连通所述真空腔11。如此设计使罐身4从前一工位移至下一工位的搬移过程中也受到吸附力作用能定位在罐身定位凹槽3内，避免在搬移途中发生移位的情况。

并且，参见图3、图4及图7所示，在工作台面1上在缩颈加工工位2之后还设有一翻边加工工位6，对应该翻边加工工位6设有翻边加工装置61，该翻边加工装置是由翻边模具以及驱动翻边模具运动的驱动装置组成。此翻边加工工位6的增加是本实施例在缩颈工序后增加的扩展功能的工位，实际扩展功能的工位还可以是卷边工位，也可以是扩口工位等，按用户实际需要选择。

本实施例工作时，初始时各缩颈加工工位2和翻边加工工位6上均无罐身4。当设备开始运行后，罐身4由上料星轮7运送到输送带511输送面上的首端的第一罐身定位凹槽3内，由真空腔11的作用，罐身4被牢牢定位在罐身定位凹槽3，与此同时，输送带511向后运动一个固定的相位，罐身定位凹槽3及其所定位的罐身4移至第一个缩颈加工工位2上，然后，此工位的缩颈加工装置21作用于该罐身4完成第一道缩颈工序加工，接着，再由输送带511向后运动一个固定的相位将罐身4移至第二个缩颈加工工位2上进行第二道缩颈工序加工，同样按此方式罐身4完成后续所有的道缩颈工序的加工，再接着，移至翻边加工工位6上由翻边加工装置61完成翻边加工工序的加工，最后由下料星轮8将罐身4下料。上述是以一个罐身4的加工过程为描述，实际在这一个罐身4的加工的同时，在其之后的罐身定位凹槽3内也依次放入了其他罐身，是以级进的方式同时加工多个罐身。

上述过程中，所述缩颈加工工位2上缩颈加工装置21的动作过程具体是由电机217经减速机减速后，经凸轮轴216同时带动所有缩颈加工工位2的缩颈加工装置21的盘形凸轮215转动，盘形凸轮215再经内模冲杆214和外模冲杆213最终带动缩颈内模211和缩颈外模212动作。具体缩颈加工时动作的形式是：罐身4由真空腔11吸附固定不动，先缩颈内模211和缩颈外模212一同朝罐身4的罐口处运动，当缩颈内模211进入罐口一定距离后缩颈内模211停，而缩颈外模212继续前进挤压罐口，当缩颈成形完成后，缩颈内模211和缩颈外模212再退出罐口。

本实施例结构简单、成本低、占用空间少、维护方便，是生产速度要求不高的罐体生产厂家的最佳选择。

本实施例中，所述缩颈驱动装置是举例，实际中，述缩颈驱动装置还可采用其他方案，比如：缩颈驱动装置包括与缩颈内模211连接的内模冲杆以及作用于罐身4的罐身冲杆；一直线动力装置经内模冲杆带动缩颈内模211运动，另一直线动力装置经罐身冲杆带动罐身4运动，而缩颈外模212固定不动，使罐身4和缩颈内模211和缩颈外模212作相对运动。

实施例二：参见图8所示：

一种直线式罐口成形设备，包括一工作台面1，该工作台面1上沿一直线排布有多个缩颈加工工位2，每个缩颈加工工位2上设有多个供罐身4定位的罐身定位凹槽3，各罐身定位凹槽3以其所定位的罐身4的轴线相平行排布，与实施例一的不同之处在于：所述罐身定位凹槽3是直接固定设置在工作台面1上，而所述搬移装置5包括一搬移作用体53，该搬移作用体53横跨设于各缩颈加工工位2上罐身定位凹槽3的上方，搬移作用体53上对应各罐身定位凹槽3所定位的罐身4设有取件吸盘或取件吸附凹槽531；并且，所述搬移作用体53上作用有移动装置，以驱动搬移作用体53在沿缩颈加工工位2的排布方向上以及上下方向上均能够相对工作台面1移动。具体搬移作用体53移动的形式是：如图8上的箭头所示，先上移，再后移一个工位的位置，再下移，再上移，再往前复位，再下移，即搬移作用体53将各工位上的罐身4后移一个工位。

其他同实施例一，这里不再赘述。

实施例三：参见图9所示：

一种直线式罐口成形设备，工作台面1上沿相互平行的两条直线排布两行缩颈加工工位2，每个缩颈加工工位上设有一供罐身4定位的罐身定位凹槽3（图9中省略未画出），各罐身定位凹槽3以其所定位的罐身4的轴线相平行排布；所述罐身定位凹槽3内开有真空吸附孔31（图9中省略未画出），所述工作台面1下设有真空腔11，该真空腔11连通所述真空吸附孔31。

参见图9所示，对应于每个缩颈加工工位2设有缩颈加工装置21，且缩颈加工装置21位于两行缩颈加工工位2的罐身定位凹槽3之间，且两行缩颈加工工位2的缩颈加工装置21一一对应。

所述缩颈加工装置21包括缩颈内模211、套设于缩颈内模211外部的缩颈外模212、与缩颈外模212连接的外模冲杆213、与缩颈内模211连接的内模冲杆214；两行缩颈加工工位2的所对应的每一对缩颈加工装置21之间各设两盘形凸轮215，且这两盘形凸轮215为等径盘形凸轮215。两等径盘形凸轮中，一等径盘形凸轮215与两个缩颈加工装置21中的外模冲杆213对应并传动连接；另一等径盘形凸轮215与两个缩颈加工装置21中的内模冲杆214对应并传动连接。并且，所述盘形凸轮215套设于一凸轮轴216上，该凸轮轴216一端传动连接一电机217，由电机217经盘形凸轮215，同时驱动两行缩颈加工工位2上所对应的缩颈加工装置21的缩颈外模212和缩颈内模211朝各自缩颈加工工位2的罐身定位凹槽3内的罐身4运动及退回。

所述盘形凸轮215为等径盘形凸轮，等径盘形凸轮的特性决定了在整个工作循环中，弹簧提供给随动器的拉力是恒定不变的，这个特性也保证了凸轮随动系统工作时的平稳性，允许其以更高的速度运行。

本实施例的两行缩颈加工工位2在工序上可以并联，也可是串联。

本实施例直线式罐口成形设备还包括搬移装置5，该搬移装置5作用于罐身定位凹槽3上所定位的罐身4，用于将各工位上的罐身4后移一工位，搬移装置5的具体结构和变化同实施例一和实施例二。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种直线式罐口成形设备，其特征在于：包括一工作台面（1），该工作台面（1）上沿一直线排布有多个缩颈加工工位（2），每个缩颈加工工位上设有一供罐身定位的罐身定位凹槽（3），各罐身定位凹槽（3）以其所定位的罐身（4）的轴线相平行排布；所述罐身定位凹槽（3）内开有真空吸附孔（31），所述工作台面（1）下设有真空腔（11），该真空腔（11）连通所述真空吸附孔（31）；

对应于每个缩颈加工工位（2）设有缩颈加工装置（21），且缩颈加工装置（21）作用于罐身定位凹槽（3）所定位的罐身（4）的罐口部；所述缩颈加工装置（21）包括缩颈内模（211）、套设于缩颈内模（211）外部的缩颈外模（212）以及驱动缩颈内模（211）、缩颈外模（212）与罐身（4）作相对运动的缩颈驱动装置；

还包括一搬移装置（5），该搬移装置（5）作用于罐身定位凹槽（3）上所定位的罐身（4），用于将各工位上的罐身（4）后移一工位；

所述搬移装置（5）由输送带装置（51）和一间歇驱动装置（52）组成，所述输送带装置（51）包括一闭环输送带（511）以及驱动支撑该闭环输送带（511）的主动轮（512）和从动轮（513），所述闭环输送带（511）上的一段直线带面作为输送面叠置于所述工作台面（1）上，所述罐身定位凹槽（3）是固定设于闭环输送带（511）的输送面上；且，闭环输送带（511）上对应罐身定位凹槽（3）的真空吸附孔（31）开设有通孔（5111），而工作台面（1）在对应各缩颈加工工位（2）上的罐身定位凹槽（3）的位置上也开设有通孔（12），以此当罐身定位凹槽（3）处在缩颈加工工位（2）上时，真空吸附孔（31）经闭环输送带（511）的通孔（5111）、工作台面（1）的通孔（12）连通所述真空腔（11）；所述间歇驱动装置（52）与主动轮（512）驱动连接，经闭环输送带（511）带动罐身定位凹槽（3）及其定位的罐身（4）后移一工位。

2.根据权利要求1所述直线式罐口成形设备，其特征在于：所述工作台面（1）的在各缩颈加工工位（2）之间的位置上也布置有多个通孔（13），以此当罐身定位凹槽（3）处在缩颈加工工位（2）之间的位置上时，罐身定位凹槽（3）的真空吸附孔（31）也经闭环输送带（511）的通孔（5111）、工作台面（1）的通孔（12）连通所述真空腔（11）。

3.根据权利要求1所述直线式罐口成形设备，其特征在于：所述缩颈驱动装置包括与缩颈外模（212）连接的外模冲杆（213）、与缩颈内模（211）连接的内模冲杆（214）以及两个盘形凸轮（215），该盘形凸轮（215）与外模冲杆（213）和内模冲杆（214）一一对应并传动连接，所述盘形凸轮（215）套设于一凸轮轴（216）上，该凸轮轴（216）一端传动连接一电机（217），由电机（217）经盘形凸轮（215）、外模冲杆（213）、内模冲杆（214）驱动缩颈外模（212）和缩颈内模（211）朝罐身（4）的罐口部运动及退回。

4.根据权利要求3所述直线式罐口成形设备，其特征在于：所述盘形凸轮（215）为以外轮廓面或凸缘轮廓面工作的凸轮，与该凸轮对应的内、外模冲杆（213、214）上设有滚子，通过弹簧力使滚子与凸轮工作面保持接触，构成传动连接。

5.根据权利要求3所述直线式罐口成形设备，其特征在于：所述盘形凸轮为盘形槽凸轮，与该凸轮对应的外模冲杆（213）或内模冲杆（214）上设有滚子，该滚子嵌于盘形槽凸轮的凹槽中，构成传动连接。