一种用于生产封头的智能生产线的制作方法

1.本发明涉及封头加工技术领域，特别涉及一种用于生产封头的智能生产线。


背景技术：

2.封头是指用以封闭容器端部使其内外介质隔离的元件，又称端盖。圆筒形容器的封头一般都是迥转壳体。目前较为常见的封头是半球形的，而用于生产这种封头的生产线，大致如图1所示。按照流水线工序包括依次设置的储存工位(a)、切边工位(b)、收口工位(c)、打磨工位(d)、清洗工位(e)、脱水工位(f)、烘干工位(g)、以及打包工位(h)。其中最为关键的几个工位是切边工位(b)、收口工位(c)和打磨工位(d)，在这几个工位中首先将胚料切成预定的形状，然后经过旋压收口让切好的胚料初步有了半球形，最后将其打磨成厚度均匀的封头。然而在收口工位(c)处依靠旋压头旋压难以确保每次压出来的都是规整半球形，甚至在封头的外表面还存在有凸出不均的情形。相应的打磨装置是以封头为规整半球形而进行打磨作业的。因此如果封头不是规整半球形，那就不能通过打磨保证封头平整且厚度均匀，甚至因为非规整半球形的封头无法完美贴合打磨装置而导致一些地方多磨损、一些地方少磨损的情况。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是如何通过提高加工精度的方式使半球形封头的外表面打磨均匀，提供一种用于生产封头的智能生产线。
4.本发明的技术方案是，一种用于生产封头的智能生产线，包括依次设置的储存工位、切边工位、收口工位、打磨工位、清洗工位、脱水工位、烘干工位、以及打包工位，所述打磨工位内设有机架和台面，所述机架上设有吊轨，所述吊轨上设有能够横移的移载板，所述移载板的两处分别设有第一升降缸和第二升降杆，所述第一升降缸和所述第二升降杆沿着所述移载板的横移方向分布，所述第一升降缸上设有半球形下压内撑，所述下压内撑上设有若干道环形压棱，所述台面上设有用于容置封头的半球形模具，所述模具内设有升降台，所述升降台上设有卡口，所述第二升降缸上设有向下延伸的撑杆，所述撑杆端部设有配合所述卡口的卡件，所述撑杆上转动连接有纵轴转件，所述纵轴转件上转动连接有横轴转件，所述横轴转件上设有以所述纵轴转件为圆心向外延伸的支臂，所述支臂能够沿其延伸方向进行伸缩，所述支臂上设有固定的第一外臂和能够沿着所述支臂活动的第一内臂，所述第一外臂上设有能够贴合封头外表面任意位置的磨轮，所述第一内臂上设有能够沿着由所述压棱在封头内压出的环形压槽进行移动的第一定位轮，所述磨轮和所述第一定位轮彼此相对，所述支臂上还设有向一侧延伸的第一连杆，所述第一连杆和所述第一内臂之间设有第一压簧以及第一位移传感器，所述第一连杆上设有和所述支臂共同以所述纵轴转件为圆心向外延伸的辅臂，所述辅臂上设有固定的第二外臂和能够沿着所述辅臂活动的第二内臂，所述第二外臂上设有能够贴合封头外表面任意位置的接触轮，所述第二内臂上设有能够沿着由所述压棱在封头内压出的环形压槽进行移动的第二定位轮，所述接触轮和所述第二定
位轮彼此相对，所述第一连杆和所述第二内臂之间设有第二压簧以及第二位移传感器。
5.作为一种实施方式，所述下压内撑将容置于所述模具内的封头压出若干道环形压槽后，所述移载板横移使所述第二升降杆对准所述模具，所述升降台上升以将封头托出，所述撑杆下降以使所述卡件和卡口固定，所述第一定位轮和所述第二定位轮沿着若干道环形压槽挨个进行移动，所述磨轮和所述接触轮的摩擦面直径大于相邻的两道所述环形压槽的间距，其中，对所述磨轮的工作状态设定第一参考值，在所述第一定位轮沿着任一道环形压槽进行移动的过程中，如果所述第一位移传感器测得的位移值大于第一参考值，则控制所述磨轮打磨直到所述第一位移传感器的位移值等于第一参考值，再使所述磨轮移至下一个工作位置，并且所述磨轮在所述第二位移传感器测得的位移值大于第一参考值时回到所述接触轮的当前位置进行打磨。
6.作为一种实施方式，所述第一升降缸为液压缸，所述第二升降杆为电动缸。
7.作为一种实施方式，所述辅臂短于所述支臂。
8.作为一种实施方式，所述第一内臂通过第一滑套套在所述支臂上，所述支臂上开设有供所述第一滑套滑动连接的第一滑槽，所述第一连杆上固定有第一定位轴，所述第一定位轴和所述支臂平行并且贯穿所述第一滑套，所述第一压簧套在所述第一定位轴外并且两端分别抵触所述第一连杆和所述第一滑套。
9.作为一种实施方式，所述第二内臂通过第二滑套套在所述辅臂上，所述辅臂上开设有供所述第二滑套滑动连接的第二滑槽，所述第一连杆上固定有第二定位轴，所述第二定位轴和所述辅臂平行并且贯穿所述第二滑套，所述第二压簧套在所述第二定位轴外并且两端分别抵触所述第一连杆和所述第二滑套。
10.作为一种实施方式，所述支臂和所述第一外臂的连接处、所述辅臂和所述第二外臂的连接处通过第二连杆连接。
11.作为一种实施方式，所述横轴转件上设有以所述纵轴转件为圆心向外延伸的托臂，所述第一定位轮通过第一轮架固定在所述第一内臂上，所述第一轮架和所述托臂之间连接有第三压簧。
12.作为一种实施方式，所述第二定位轮通过第二轮架固定在所述第二内臂上。
13.作为一种实施方式，所述第二升降杆上设有电机座，所述电机座上设有第一电机，所述第一电机用于驱动所述纵轴转件转动，所述横轴转件由第二电机驱动转动，所述第一外臂上设有用于驱动所述磨轮的第三电机，所述第二外臂上设有用于驱动所述接触轮的第四电机。
14.本发明相比于现有技术的有益效果是，经过旋压而初步形成的半球形封头进到打磨工位，具体容置于半球形模具内。然后通过半球形下压内撑下压，经过这次下压使封头在模具和下压内撑的作用下更接近于半球形，同时由压棱作用在封头内压出环形压槽。这几道环形压槽是为第一定位轮和第二定位轮确定活动路径，当第一定位轮和第二定位轮以某道环形压槽作为活动路径时，在第一外臂、第一内臂和第二外臂、第二内臂的作用下，磨轮和接触轮沿着封头表面周向移动，再换到以另一道环形压槽作为活动路径时，磨轮和接触轮再次周向移动。如此沿着若干道环形压槽挨个进行移动，磨轮和接触轮的作用范围能够覆盖封头表面的大部分区域。磨轮和接触轮的摩擦面配合模具设置，使得磨轮和接触轮能够完全贴合在封头表面。如果经过下压内撑下压后的封头表面仍有局部凸出的，那么在磨
轮移动的过程中与之接触，支臂整体略微向外伸长，并且因为磨轮和第一定位轮之间间距变大而在第一位移传感器处产生额外的位移值。由此使得磨轮打磨直到第一位移传感器额外的位移值消失。接触轮和磨轮作业原理基本相同，也和第二定位轮相对由二者的间距变化使第二位移传感器能够产生额外的位移值。不同的是，接触轮不打磨，相比于磨轮打磨作业有振动其和第二定位轮的间距值确定性更好，因此在磨轮打磨移动后接触轮紧跟在后，通过检测反馈控制磨轮从而提高对封头的加工精度，得到外表面更接近于半球形的封头。
附图说明
15.图1为背景技术和本发明实施方式提供的用于生产封头的智能生产线的工位图；图2为本发明实施方式提供的打磨工位的整体视图；图3为本发明实施方式提供的模具、封头、磨轮以及接触轮的第一配合关系示意图；图4为本发明实施方式提供的模具、封头、磨轮以及接触轮的第二配合关系示意图；图5为本发明实施方式提供的支臂和辅臂的结构示意图。
16.图中：1、机架；2、台面；3、吊轨；4、移载板；5、第一升降缸；6、第二升降杆；7、下压内撑；8、压棱；9、模具；10、升降台；11、卡口；12、撑杆；13、卡件；14、纵轴转件；15、横轴转件；16、支臂；17、第一外臂；18、第一内臂；19、磨轮；20、环形压槽；21、第一定位轮；22、第一连杆；23、第一压簧；24、第一位移传感器；25、辅臂；26、第二外臂；27、第二内臂；28、接触轮；29、第二定位轮；30、第二压簧；31、第二位移传感器；32、第一滑套；33、第一滑槽；34、第一定位轴；35、第二滑套；36、第二滑槽；37、第二定位轴；38、第二连杆；39、托臂；40、第一轮架；41、第三压簧；42、第二轮架；43、电机座；44、第一电机；45、第二电机；46、第三电机；47、第四电机。
具体实施方式
17.以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。
18.在一种实施方式中，如图1-4所示。
19.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，其包括依次设置的储存工位、切边工位、收口工位、打磨工位、清洗工位、脱水工位、烘干工位、以及打包工位，打磨工位内设有机架1和台面2，机架1上设有吊轨3，吊轨3上设有能够横移的移载板4，移载板4的两处分别设有第一升降缸5和第二升降杆6，第一升降缸5和第二升降杆6沿着移载板4的横移方向分布，第一升降缸5上设有半球形下压内撑7，下压内撑7上设有若干道环形压棱8，台面2上设有用于容置封头的半球形模具9，模具9内设有升降台10，升降台10上设有卡口11，第二升降缸上设有向下延伸的撑杆12，撑杆12端部设有配合卡口11的卡件13，撑杆12上转动连接有纵轴转件14，纵轴转件14上转动连接有横轴转件15，横轴转件15上设有以纵轴转件14为圆心向外延伸的支臂16，支臂16能够沿其延伸方向进行伸缩，支臂16上设有固定的第一外臂17和能够沿着支臂16活动的第一内臂18，第一外臂17上设有能够贴合封头外表面任意位置的磨轮19，第一内臂18上设有能够沿着由压棱8在封头内压出的环形压槽20进行移动的
第一定位轮21，磨轮19和第一定位轮21彼此相对，支臂16上还设有向一侧延伸的第一连杆22，第一连杆22和第一内臂18之间设有第一压簧23以及第一位移传感器24，第一连杆22上设有和支臂16共同以纵轴转件14为圆心向外延伸的辅臂25，辅臂25上设有固定的第二外臂26和能够沿着辅臂25活动的第二内臂27，第二外臂26上设有能够贴合封头外表面任意位置的接触轮28，第二内臂27上设有能够沿着由压棱8在封头内压出的环形压槽20进行移动的第二定位轮29，接触轮28和第二定位轮29彼此相对，第一连杆22和第二内臂27之间设有第二压簧30以及第二位移传感器31。
20.在本实施方式中，和传统的封头生产线相同，该智能生产线整体包括依次设置的储存工位、切边工位、收口工位、打磨工位、清洗工位、脱水工位、烘干工位、以及打包工位。区别在于，本实施方式提出了能够提高加工精度的智能生产线。由打磨工位实现，机架1和台面2都是固定的载体，在作业时，经过旋压而初步形成的半球形封头进到打磨工位，具体容置于半球形模具9内。然后通过半球形下压内撑7下压，经过这次下压使封头在模具9和下压内撑7的作用下更接近于半球形，同时由压棱8作用在封头内压出环形压槽20。这几道环形压槽20是为第一定位轮21和第二定位轮29确定活动路径，如图3所示，剖开显示了半个封头。其中，当第一定位轮21和第二定位轮29以某道环形压槽20作为活动路径时，在第一外臂17、第一内臂18和第二外臂26、第二内臂27的作用下，磨轮19和接触轮28沿着封头表面周向移动，再换到以另一道环形压槽20作为活动路径时，磨轮19和接触轮28再次周向移动。如此沿着若干道环形压槽20挨个进行移动，磨轮19和接触轮28的作用范围能够覆盖封头表面的大部分区域。
21.在本实施方式中，磨轮19和接触轮28的摩擦面配合模具9设置，使得磨轮19和接触轮28能够完全贴合在封头表面。如果经过下压内撑7下压后的封头表面仍有局部凸出的，那么在磨轮19移动的过程中与之接触，支臂16整体略微向外伸长，并且因为磨轮19和第一定位轮21之间间距变大而在第一位移传感器24处产生额外的位移值。由此使得磨轮19打磨直到第一位移传感器24额外的位移值消失。接触轮28和磨轮19作业原理基本相同，也和第二定位轮29相对由二者的间距变化使第二位移传感器31能够产生额外的位移值。不同的是，接触轮28不打磨，相比于磨轮19打磨作业有振动其和第二定位轮29的间距值确定性更好，因此在磨轮19打磨移动后接触轮28紧跟在后，通过检测反馈控制磨轮19从而提高对封头的加工精度，得到外表面更接近于半球形的封头。
22.在一种实施方式中，如图2-4所示。
23.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，其下压内撑7将容置于模具9内的封头压出若干道环形压槽20后，移载板4横移使第二升降杆6对准模具9，升降台10上升以将封头托出，撑杆12下降以使卡件13和卡口11固定，第一定位轮21和第二定位轮29沿着若干道环形压槽20挨个进行移动，磨轮19和接触轮28的摩擦面直径大于相邻的两道环形压槽20的间距，其中，对磨轮19的工作状态设定第一参考值，在第一定位轮21沿着任一道环形压槽20进行移动的过程中，如果第一位移传感器24测得的位移值大于第一参考值，则控制磨轮19打磨直到第一位移传感器24的位移值等于第一参考值，再使磨轮19移至下一个工作位置，并且磨轮19在第二位移传感器31测得的位移值大于第一参考值时回到接触轮28的当前位置进行打磨。
24.在本实施方式中，当下压内撑7下压作业时，升降台10收在模具9内，完成下压后，
升降台10上升以将封头托出。如图2所示，升降台10上升后，和第二升降杆6下降相对，撑杆12下降以使卡件13和卡口11固定，从而确定纵轴转件14的位置。当然封头通过端口固定在升降台10上随其同步上升。第一定位轮21和第二定位轮29沿着若干道环形压槽20挨个进行移动从而挨个换到不同的工作区，各道环形压槽20对应着不同的工作区。磨轮19单次工作位置是一个工作区内对应的工作面，完成一个工作位置的打磨作业后移至下一个工作位置。磨轮19和接触轮28的摩擦面直径大于相邻的两道环形压槽20的间距，这样确保磨轮19和接触轮28能够覆盖到足够面积。作业时，对磨轮19的工作状态设定第一参考值，在第一定位轮21沿着任一道环形压槽20进行移动的过程中，如果第一位移传感器24测得的位移值大于第一参考值，则控制磨轮19打磨直到第一位移传感器24的位移值等于第一参考值，再使磨轮19移至下一个工作位置，并且磨轮19在第二位移传感器31测得的位移值大于第一参考值时回到接触轮28的当前位置进行打磨。如此提高对封头的加工精度，得到外表面更接近于半球形的封头。
25.在一种实施方式中，如图2所示。
26.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，其第一升降缸5为液压缸，第二升降杆6为电动缸。在本实施方式中，通过液压缸驱动下压内撑7下压可以获得足够压力。
27.在一种实施方式中，如图3-4所示。
28.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，辅臂25短于支臂16。
29.在一种实施方式中，如图5所示。
30.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，其第一内臂18通过第一滑套32套在支臂16上，支臂16上开设有供第一滑套32滑动连接的第一滑槽33，第一连杆22上固定有第一定位轴34，第一定位轴34和支臂16平行并且贯穿第一滑套32，第一压簧23套在第一定位轴34外并且两端分别抵触第一连杆22和第一滑套32。在本实施方式中，当磨轮19和第一定位轮21的间距存在变化时，支臂16和第一滑套32之间产生相对位移，那么第一位移传感器24可以检测到。其中第一压簧23提供弹力使第一定位轮21贴在环形压槽20内。
31.在一种实施方式中，如图5所示。
32.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，其第二内臂27通过第二滑套35套在辅臂25上，辅臂25上开设有供第二滑套35滑动连接的第二滑槽36，第一连杆22上固定有第二定位轴37，第二定位轴37和辅臂25平行并且贯穿第二滑套35，第二压簧30套在第二定位轴37外并且两端分别抵触第一连杆22和第二滑套35。在本实施方式中，当接触轮28和第二定位轮29的间距存在变化时，辅臂25和第二滑套35之间产生相对位移，那么第二位移传感器31可以检测到。其中第二压簧30提供弹力使第二定位轮29贴在环形压槽20内。需要注意的是，经过磨轮19打磨后，一般接触轮28和第二定位轮29的间距是不存在变化的，所以可以紧跟着磨轮19在封头外表面进行移动。如果存在较大偏差致使封头表面仍有凸起，因为支臂16能够沿其延伸方向进行伸缩，所以磨轮19和第一定位轮21可以顺利经过该区域。但是辅臂25不同于支臂16，是无法经过该区域的，因此从经过辅臂25和支臂16共同以纵轴转件14为圆心向外延伸并且只有支臂16能够沿其延伸方向进行伸缩这方面，确保加工出来的封头外表面必须接近于半球形。
33.在其他的实施方式中，如图2-5所示。
34.本实施方式提供的用于生产封头的智能生产线，其支臂16和第一外臂17的连接
处、辅臂25和第二外臂26的连接处通过第二连杆38连接。其横轴转件15上设有以纵轴转件14为圆心向外延伸的托臂39，第一定位轮21通过第一轮架40固定在第一内臂18上，第一轮架40和托臂39之间连接有第三压簧41。其第二定位轮29通过第二轮架42固定在第二内臂27上。其第二升降杆6上设有电机座43，电机座43上设有第一电机44，第一电机44用于驱动纵轴转件14转动，横轴转件15由第二电机45驱动转动，第一外臂17上设有用于驱动磨轮19的第三电机46，第二外臂26上设有用于驱动接触轮28的第四电机47。
35.在上述的实施方式中，通过第二连杆38加强连接。通过第三压簧41配合第一压簧23提供弹力使第一定位轮21贴在环形压槽20内。其中第三压簧41内未设轴，当支臂16和第一滑套32之间产生相对位移时，由第三压簧41作用使第一定位轮21保持贴在环形压槽20内。此外，第一电机44、第二电机45、第三电机46、以及第四电机47为各个驱动部件。
36.以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。