用于立式制罐机的罐体拿取机构的制作方法
【专利说明】用于立式制罐机的罐体拿取机构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2013年3月12日提交的、申请号为61/777，254、发明名称为“用于立式制罐机的罐体拿取机构(CAN BODY TAKEAWAY MECHANISM FOR VERTICAL BODYMAKER) ”的美国临时专利申请的权益，通过引用将其并入本文。
技术领域
[0003]本公开整体涉及一种制罐机，并且更具体地涉及一种采用竖直往复式冲杆的制罐机所用的罐体拿取机构。
【背景技术】
[0004]通常，例如但不限于铝罐或钢罐这样的罐初始为金属片材，从所述金属片材上切割圆形坯料。在下文中，将把罐描述为由铝制成，但是应当理解的是，在权利要求中并未限制材料的选择。坯料被成形为“杯状件”。当在本文中使用时，“杯状件”包括底部和悬置的侧壁。此外，尽管杯状件和所得到的罐体可以具有任意的横截面形状，但是最为常见的横截面形状是大体圆形。因此，尽管应当理解杯状件和所得到的罐体可以具有任意的横截面形状，但是以下的说明中将把杯状件、罐体、冲头等描述为大体圆形。
[0005]杯状件被供给到制罐机中，所述制罐机包括往复式冲杆和多个模具。长形的冲杆在远端处包括冲头。杯状件被布置在冲头上并且被输送通过模具，所述模具使杯状件变薄和并拉长杯状件。即，在冲杆的每个前进冲程中，杯状件首先被定位在冲杆的前方。杯状件被布置在冲杆的前端上，并且更具体地被布置在位于冲杆前端的冲头上。然后杯状件被输送通过模具，所述模具进一步将杯状件成形为罐体。第一模具是再拉延模(redraw die)。即，杯状件的直径大于所得到的罐的直径。再拉延模使杯状件再成形，以使杯状件的直径与所得到的罐体的直径大体相等。再拉延模不能使杯状件侧壁的厚度有效地变薄。在输送通过再拉延模之后，冲杆运动通过工具组，所述工具组具有多个减薄再拉延模(ironingdie) ο当输送杯状件通过减薄再拉延模时，杯状件被拉长并且侧壁变薄。更具体地，模具组具有多个间隔开的模具，每个模具都具有大体圆形的开口。每个模具开口都略小于下一个毗邻的上游模具。
[0006]因此，当冲头拉动杯状件通过第一模具、再拉延模时，铝制杯状件在大体圆柱形的冲头上发生变形。随着杯状件运动通过再拉延模，杯状件的直径即杯状件底部的直径减小。因为模具组中的后续模具中的开口均具有更小的内径即为更小的开口，所以铝制杯状件并且更具体地说是杯状件的侧壁随着冲杆使铝制杯状件通过模具组的其余部分而变薄。杯状件的变薄也会将杯状件拉长。
[0007]此外，冲头的远端是凹形。在冲杆的最大延伸位置处是“穹顶部成形器”。穹顶部成形器具有大体凸形的穹顶和成适当形状的周边。随着冲杆抵达其最大延伸位置，杯状件的底部接合穹顶部成形器。杯状件的底部变形为穹顶部并且杯状件的底部周边被根据需要成形，通常是向内倾斜以便增加罐体的强度并允许堆叠成品罐。在杯状件通过最终的减薄再拉延模并且接触到穹顶部成形器之后，杯状件即成为罐体。
[0008]在返回冲程中，从冲头移除罐体。S卩，随着冲杆向后运动通过工具组，罐体接触到固定脱模机，所述固定脱模机防止罐体被拉回到工具组中并且有效地从冲头移除罐体。除了脱模机以外，可以将短促的气流引入到冲头内部以帮助移除罐体。在冲杆运动返回到初始位置之后，将新的杯状件定位在冲杆前方并且重复上述循环。在附加的修整操作(例如修剪、清洗、印刷等)之后，罐体被送至装填机以将产品装填在罐体中。然后将顶盖联接至并且密封到罐体，由此完成罐。
[0009]冲杆和模具组通常大体水平地定向。即，冲杆的纵向轴线和工具组的轴线大体水平地延伸。按照这样的定向，制罐机的某些部件可以具有相对简单的构造。例如，杯状件供给装置(也就是将杯状件定位在冲杆行进路径中的装置)可以部分地依靠重力将杯状件定位在杯状件定位器上以用于进行后续处理。在此过程中，常规杯状件供给机构中的杯状件被定向为使其轴线处于水平面中。由导轨限制杯状件的侧部并且由导板限制杯状件的两个端部。当杯状件安置在杯状件定位器上时，在开放端的导板中存在开口以帮助插入再拉延套筒(将杯状件夹紧在再拉延模上的套筒，并且该套筒是中空的以允许冲杆从中穿过)。
[0010]类似地，通过使冲杆沿着水平方向行进，罐体拿取装置可以依靠重力将罐体布置在传送装置上。传送装置由连续运动链构成，所述连续运动链具有一系列橡胶“L”形附接件。该链式传送装置向上倾斜地运动，以便确保将罐安置在“L”形附接件中。持续运动的传送链被定时成使得附接件的指状部接触罐，此时将罐从冲头上脱模并且可以将罐从制罐机上自由地移除。
[0011]然而，冲杆沿着水平方向行进具有缺点。例如，冲杆本体是悬臂式本体，所述悬臂式本体的一个端部联接到驱动机构。在此结构中，冲杆本体的重量致使冲杆本体下垂。这种下垂可能会导致冲杆和工具组之间未对准。这种未对准可以随着时间推移而改变，例如，冲杆本体可能会因使用而变热，由此改变冲杆的特性，这会相应地改变冲杆的对准。因此，还没有一种简单的、例如将模具重新定位在工具组中这样的解决方案。冲杆下垂还会因其难以保持均匀的壁厚度而在形成罐的过程中导致质量问题。冲杆下垂还可能会在冲杆缩回时引发问题。更具体地，冲头的后侧可能会接触减薄再拉延模，从而导致对模具造成异常磨损。能够通过使冲杆的直径更大以及使组件更轻而在一定程度上缓解冲头下垂，但是下垂趋势仍然很明显，并且使用更大直径的冲杆在制造小直径的罐时是无效的。采用水平布局的常规制罐机的进一步的问题在于其具有相对较大的占地面积并且对于目前为止的所有制罐机而言，每台机器在每个循环中只能生产一个罐。即，冲杆驱动机构的每一转只能生产一个罐体。这要求设备操作员用大量的机器来满足要求的生产定额。可以通过采用在大体竖直的路径上行进的冲杆来解决这些缺点中的一部分。
[0012]因此，需要这样一种罐体拿取机构，所述罐体拿取机构构造成用以与冲杆在其中竖直行进的制罐机一起操作。还需要这样一种罐体拿取机构，所述罐体拿取机构将竖直定向的罐体重新定向为水平取向，以使得可以通过现有的机器进一步处理罐体。
【发明内容】
[0013]通过在此公开并要求保护的装置来解决各种需求，在此公开并要求保护的所述装置提供了一种用于制罐机的罐体拿取组件，所述制罐机具有竖直定向的往复式长形冲杆组件和穹顶部成形器。拿取组件包括驱动组件和罐体运送组件。驱动组件包括马达和支撑构件。拿取组件的马达操作性地联接到支撑构件并且构造成用以使驱动组件的支撑构件沿着大体水平的方向运动。罐体运送组件包括多个夹取组件。每个夹取组件都联接到驱动组件的支撑构件。每个夹取组件都包括尺寸构造成用以夹取罐的多对相对的夹取构件。夹取组件构造成用以行进掠过冲杆组件的路径并且选择性地夹取罐体。
【附图说明】
[0014]在结合附图阅读时，根据以下对优选实施例的说明即可获得对本公开的理念的全面理解，其中:
[0015]图1是制罐机的等距前视图。
[0016]图2是制罐机的等距后视图。
[0017]图3是杯状件供给组件的侧剖视图。
[0018]图4是杯状件供给组件的详细侧剖视图。
[0019]图5是处于第一位置的杯状件供给装置的俯视图。
[0020]图6是处于第二位置的杯状件供给装置的俯视图。
[0021]图7是处于第三位置的杯状件供给装置的俯视图。
[0022]图8是处于第四位置的杯状件供给装置的俯视局部剖视图。
[0023]图9是曲轴、连杆组件和冲杆组件的详细等距视图。
[0024]图10是工具组的等距视图。
[0025]图11是工具组的局部分解等距视图。
[0026]图12是工具组的剖视图。图12A是喷出口的详细视图。
[0027]图13是罐体拿取组件的前视图。
[0028]图14是罐体拿取组件的侧剖视图。
[0029]图15是罐体拿取组件的俯视图。
[0030]图16是罐体拿取组件的详细侧剖视图。
[0031]图17是罐体拿取组件的前视图，其中冲杆处于不同的位置。
[0032]图18是夹取组件的详细等距前视图。
[0033]图19是夹取组件的详细等距后视图。
【具体实施方式】
[0034]当在本文中使用时，除非下文另有明确说明，否则“一”、“一个”和“这个”的单数形式包括复数意义的引用。当在本文中使用时，术语“许多”或“多个”应该表示一个或者大于一个(即多个)的整数。
[0035]当在本文中使用时，“联接”表示两个或更多个元件之间的直接或间接的连接，只要发生连接即可。一个物体安置在另一个物体上且仅通过重力保持就位，这并不是“联接”到下方的物体，除非上方的物体还以其它的方式而基本保持就位。也就是说，例如桌面上的书并非联接到桌，但是粘帖至桌面的书就是联接到桌。
[0036]当在本文中使用时，“直接联接”表示两个元件直接相互接触。
[0037]当在本文中使用时，“固定地联接”或者“固定”表示两个部件联接成使这两个部件整体运动同时仍然保持彼此之间的恒定取向。类似地，布置成“固定关系”的两个或更多个元件表示这两个部件彼此之间保持基本恒定的取向。
[0038]当在本文中使用时，词语“整体式”表示部件被构建为单一零件或者一个单元。即，包括被分别构建并且随后联接在一起成为一个单元的多个零件的部件不是“整体式”部件或本体。
[0039]当在本文中使用时，“相关联”表示指定的部件相互关联、相互接触和/或相互作用。例如，汽车具有四个轮胎和四个轮毂，每个轮毂均与特定的轮胎“相关联”。
[0040]当在本文中使用时，在说明齿轮或者其它具有齿的部件时使用的“啮合”表示齿轮的齿相互接合并且一个齿轮的旋转也导致另一个齿轮或者另一个部件的旋转/运动。当在本文中使用时，在说明不具有齿的部件时使用的“接合”表示部件被彼此压靠在一起。
[0041]例如而非限制性地，在本文中使用的方向短语譬如顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其派生词涉及的是在附图中示出的元件的取向，而并非对权利要求的限制，除非在其中另有明确说明。
[0042]当在本文中使用时，“对应”是指两个结构部件在尺寸、形状或者功能上类似。参照插入到另一个部件中或者另一个部件内的开口中的一个部件，“对应”表示部件的尺寸构造成以最小的摩擦量相互接合或者相互接触。因此，对应于一个构件的开口的尺寸构造成略大于该构件，以使该构件能够以最小的摩擦量通过所述开口。如果两个部件被称作“紧贴地”配合在一起，则该定义要进行修改。在此情况下，部件的尺寸差甚至更小，由此摩擦量增加。如果一个或多个部件具有弹性，则“紧贴地对应”的形状可以包括一个部件例如限定的开口比要插入该开口中的部件更小的部件。此外，当在本文中使用时，“松弛地对应”表示狭槽或者开口的尺寸构造成大于布置在其中的元件。这就表示狭槽或开口的增大的尺寸是刻意的并且还大于制造公差。
[0043]当在本文中使用时，“在某一位置处”表示在该位置上或者在该位置附近。
[0044]图1和图2中示出的立式制罐机10构造成用以将杯状件I (图3)转换成罐体2 (图16) ο杯状件I包括大体为平面的底部3和悬置的侧壁4，如图3所示。立式制罐机10(即其中的多个冲杆沿着大体竖直的取向行进的制罐机)包括壳体组件11、多个杯状件供给组件12(在图2中清楚地示出)、操作机构14、多个立式工具组16(即其中的圆形模具的轴线大体竖直延伸的工具组)和多个拿取组件18。正如将在下文所述的那样，立式制罐机10可以包括至少两个冲杆250并且能够每个循环处理两个杯状件I。因此，如图所示，立式制罐机10包括例如像杯状件供给组件12、立式工具组16和拿取组件18这样的部件中的至少两种。除非另有说明，否则以下的说明内容将描述每种部件中的一个。然而，应当理解的是，所述部件包括大体类似的元件并且一个部件的说明内容能够应用于任何的类似部件。要注意的是，一些部件互为镜像，例如，一个拿取组件18将罐体2排出到立式制罐机10的左侧而另一个拿取组件18将罐体2排出到立式制罐机10的右侧。
[0045]通常，壳体组件11支撑操作机构14，所述壳体组件11当在本文中使用时包括框架组件(未示出)，其中，多个冲杆250沿着大体竖直的方向延伸并且往复运动。S卩，壳体组件11包括多个冲杆路径13(图9)也就是冲杆250的行进路径，并且可选地被称作“冲杆250的行进路径13”。每个冲杆250都有一个冲杆路径13。在示范性实施例中，杯状件供给组件12、立式工具组16和拿取组件18联接到壳体组件上端19，S卩，大体位于操作机构14和冲杆250的上方。在未示出的另一个实施例中，部件的位置大体倒置，即，杯状件供给组件
12、立式工具组16和拿取组件18联接到壳体组件的下端。杯状件供给组件12设置有多个杯状件1，所述多个杯状件I被逐一地供给到立式工具组16。冲杆250拾取杯状件I并且使杯状件运动通过立式工具组16以形成罐体2。在冲杆250的冲程的顶端处，从冲杆250排出罐体2并且由拿取组件18收集罐体2。拿取组件18使罐体2运动远离冲杆250并且将罐体2再定向成水平取向，以使得能够通过常规的传送装置或者其它的传送装置(未示出)来输送罐体2。
[0046]如图3至图8所示，杯状件供给组件12包括滑道组件20、杯状件定位器70 (图5至图8)和可旋转的供给装置盘状组件80(图5至图8)。在未示出的另一个实施例中，杯状件供给组件12还包括杯状件止动件(未示出)。杯状件止动件是气动控制装置，所述气动控制装置在上游处理或下游处理存在