CN101687246B - 罐体卷边接合装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供罐体卷边接合装置，在对各种罐形状进行卷边接合的作业中，不需要更换仿形凸轮，不需要熟练的技术，能够削减更换部件数量，能够大幅简化更换作业。在旋转驱动环10的下方，保持环4安装成能够水平移动且能够一体地旋转，使卷边辊2和紧固辊3呈对置地安装在保持环4的内侧，并且，保持环4经由加压辊5以能够旋转的方式安装于引导环6，利用由伺服电机14、16驱动的X轴工作台7和Y轴工作台8，根据罐体形状在X轴方向和Y轴方向对引导环6进行驱动控制。

Description

罐体卷边接合装置

技术领域

本发明涉及不用使用仿形凸轮就能够加工四边形状的罐体或者大小或形状不同的罐体的罐体卷边接合装置。

背景技术

以往，在使用卷边辊(curl roller)和紧固辊将盖卷边接合于罐主体的端部以制造四边形状的罐体或者大小或形状不同的罐体的情况下，需要准备与罐主体的截面形状匹配的仿形凸轮，使卷边辊和紧固辊相对于罐体的横截面移动从而进行罐体卷边接合作业，以制造罐体。此时，每当罐主体的截面形状变化时都必须准备仿形凸轮，并且仿形凸轮的更换作业需要较多的时间，耗费劳力。因此，当更换仿形凸轮时，自动生产线停止，从而成为非常大的损失，并且更换部件的增加及其管理变得繁杂，进一步，在更换仿形凸轮时以及进行罐体卷边接合作业时需要以熟练的技术进行调整，难以降低成本。

因此，近年来，在使用卷边辊和紧固辊将盖卷边接合于罐主体的端部以制造大小或形状不同的罐体的情况下，作为不使用仿形凸轮的装置，例如存在日本特开2001-259766提出的罐体制造装置。在加工椭圆等圆形以外的截面形状的罐体的情况下，该装置能够进行与该截面形状适应的、卷边接合(curl seam)加工线为恒定速度的没有变形的均匀的卷边接合。对于该构造，在分别设在基座和以进退自如的方式与该基座对置的压座上的旋转模具中，在罐主体和将各盖卷边接合于该罐主体的两侧从而制造罐体的制造装置中，使该压座、各旋转模具、卷边辊以及紧固辊分别与伺服电机联动，并且将罐主体的截面形状和高度、卷边辊和紧固辊的切入级数、各级数的切入量以及旋转模具的转速写入数值控制装置，并根据写入该数值控制装置的信息使各伺服电机依次动作。

但是，日本特开2001-259766是主要用于加工作为汽车用消音器的外壳使用的椭圆等圆形以外的截面形状的罐体的制造装置，并没有像本发明这样的不用使用仿形凸轮就能够加工罐体呈四边形状、且大小或形状不同的罐体的罐体卷边接合装置，也并没有该构思。

专利文献1：日本专利特开2001-259766号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种如下的罐体卷边接合装置：不需要更换仿形凸轮，不需要熟练的技术，能够削减更换部件数量，能够简化更换作业，并且能够应对多种罐形状，能够大幅缩短更换作业所需的时间，能够实现省力化，能够大幅提高生产率。

本发明就是为了解决上述缺点而做出的，本发明的罐体卷边接合装置的特征在于，该罐体卷边接合装置至少由以下部件构成：固定罐主体的卡盘；卷边辊；紧固辊；保持环；以及能够沿X轴·Y轴方向移动的引导环，并且，在所述保持环的内侧呈对置且以能够旋转的方式安装所述卷边辊和所述紧固辊，所述保持环以能够旋转的方式安装在所述引导环上。并且，优选将所述保持环以能够水平移动的方式安装在配置于所述保持环的上方的旋转驱动环上，优选将X轴工作台和Y轴工作台安装在所述引导环上，并且，所述X轴工作台和Y轴工作台由伺服电机驱动。

如第一方面所述，在使用卷边辊2和紧固辊3将盖W2卷边接合于罐主体W1的端部来制造罐体的罐体卷边接合装置中，该罐体卷边接合装置至少由以下部件构成：固定罐主体W1的卡盘1；卷边辊2；紧固辊3；保持环4；以及能够沿X轴·Y轴方向移动的引导环6，并且，在保持环4的内侧呈对置且以能够旋转的方式安装卷边辊2和紧固辊3，保持环4以能够旋转的方式安装在引导环6上，由此，由于不需要仿形凸轮，因此，当对大小或形状不同的罐体进行卷边接合时，不需要更换仿形凸轮，不需要熟练的技术，能够削减更换部件数量，能够简化更换作业，进一步，能够应对多种罐形状，能够大幅缩短所需的时间，能够实现省力化，能够大幅提高生产率。特别是由于自动生产线的停止时间极短即可，因此能够降低成本。

如第二方面所述，将保持环4以能够水平移动的方式安装在配置于保持环4的上方的旋转驱动环10上，由此，能够简单地对固定的罐体的周围进行卷边接合加工。

如第三方面所述，将X轴工作台7和Y轴工作台8安装在引导环6上，并且，X轴工作台7和Y轴工作台8由伺服电机14、16驱动，由此，能够使引导环6正确地朝X轴方向和Y轴方向移动，能够根据罐主体W1的截面形状正确地动作，由此能够实现任意形状或大小的罐体的卷边接合加工。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的主要部分剖视图的说明图。

图2是示出本实施方式的保持环与旋转驱动环的关系的说明图。

图3是示出本实施方式的引导环沿X轴方向移动的机构的主要部分平面的说明图。

图4是示出本实施方式的引导环通过Y轴工作台沿Y轴方向移动的机构的主要部分平面的说明图。

图5A是示出本实施方式的保持环沿着罐主体的截面形状移动的状态的说明图，示出卷边辊开始对盖进行卷边的状态。

图5B示出卷边辊从图5A的状态到达角部的状态。

图5C示出卷边辊从图5B的状态进一步移动后的状态。

标号说明

W1：罐主体；W2：盖；1：卡盘；2：卷边辊；3：紧固辊；4：保持环；6：引导环；7：X轴工作台；8：Y轴工作台；10：旋转驱动环；14、16：伺服电机。

具体实施方式

图1是示出本发明的实施方式的图，基于该图进行说明。1是用于固定罐主体W1的卡盘，在该卡盘1的中央设有由气缸1b操作的出入自如的止挡件1a。2是卷边辊，3是紧固辊。4是使卷边辊2与紧固辊3对置并以能够旋转的方式安装在内侧的椭圆环状的保持环(参照图2)。5是相对于卷边辊2和紧固辊3分别成对配置的加压辊，该加压辊5安装于保持环4的下部并被支承为旋转自如。6是将两对加压辊5所***的圆形槽设在同心上的圆环状且为圆形的引导环(参照图3)，该引导环6设置成能够沿X轴·Y轴方向移动。另外，上述引导环6的形状并不限定于圆环状，例如也可以是椭圆环状或者四边环状。7是将引导环6固定于上表面的X轴工作台，在其中央穿设有孔。8是以与X轴工作台7成直角的方式移动自如的Y轴工作台，在该Y轴工作台8的中央穿设有如图4所示的孔8a。并且，在上述X轴工作台7和Y轴工作台8之间，如图3所示在左右方向具备两组水平移动自如的线性滚珠滑轨(linearball rail)等轨道部件9，在Y轴工作台8与机体18的平面部之间，如图4所示在前后方向具备两组轨道部件9。10是配置于保持环4的上方的旋转驱动环，在该旋转驱动环10与保持环4之间设有两组能够水平移动的线性滚珠滑轨等轨道部件9。并且，上述旋转驱动环10对保持环4赋予旋转力，另一方面，保持环4能够相对于旋转驱动环10水平移动。

11是用于将旋转驱动用伺服电机12的动力传递到旋转驱动环10的旋转驱动用传递机构，在该旋转驱动用传递机构11中存在以下部件：正时带轮(timing pulley)11a，其固定于旋转驱动环10；驱动带轮11b，其安装于旋转驱动用伺服电机12的前端；以及带11c，其连接该驱动带轮11b和正时带轮11a。13是用于将X轴移动用伺服电机14的动力传递到X轴工作台7的X轴移动用传递机构，在该X轴移动用传递机构13中，配置有用于使将引导环6固定于上表面的X轴工作台7能够沿图3中的左右方向顺畅地移动的轨道部件9，并且在该轨道部件9的中央在X轴工作台7的前方部分具备能够通过滚珠丝杠131a的旋转而左右移动的水平移动部件13a，在滚珠丝杠131a的端部安装有X轴用带轮13b，在X轴移动用伺服电机14的前端安装有X轴用驱动带轮13c，并且利用X轴用带13d连接X轴用驱动带轮13c和X轴用带轮13b(参照图3)。15是用于将Y轴移动用伺服电机16的动力传递到Y轴工作台8的Y轴移动用传递机构，在该Y轴移动用传递机构15中，配置有用于使Y轴工作台8沿图4中的前后方向顺畅地移动的轨道部件9，并且，在Y轴工作台8的下部具备能够通过滚珠丝杠151a的旋转而前后移动的水平移动部件15a，在滚珠丝杠151a的端部安装有Y轴用带轮15b，在Y轴移动用伺服电机16的前端安装有Y轴用驱动带轮15c，并且利用Y轴用带15d连接Y轴用驱动带轮15c和Y轴用带轮15b(参照图4)。17是使由传送带输送来的罐主体W1升降的罐升降工作台，18是机体。

下面对本发明的作用进行说明。首先根据图1、图2对本实施方式的保持环4通过旋转驱动环10旋转并沿水平方向移动的机构进行说明。首先，当旋转驱动用伺服电机12工作时，旋转驱动环10通过旋转驱动用传递机构11旋转。进一步，保持环4经由设置于旋转驱动环10和保持环4之间的轨道部件9而旋转。对此时的旋转驱动用传递机构11进行详细说明，首先，当旋转驱动用伺服电机12工作时，安装于旋转驱动用伺服电机12的前端的驱动带轮11b也一起旋转。并且，由于正时带轮11a通过带11c与驱动带轮11b连接，因此正时带轮11a也旋转，从而与该正时带轮11a一体化了的旋转驱动环10也旋转。如上所述，上述保持环4经由两组轨道部件9旋转，并且，保持环4能够经由轨道部件9相对于旋转驱动环10水平移动。此时的水平移动在本发明中为Y轴(前后)方向。

下面，根据图3、图4对使本实施方式的引导环6以能够沿X轴·Y轴方向移动的方式动作的机构进行说明。该引导环6固定于X轴工作台7的上表面上，当X轴移动用伺服电机14工作时，安装于该X轴移动用伺服电机14的前端的X轴用驱动带轮13c旋转，从而X轴用带轮13b经由X轴用带13d旋转。于是，滚珠丝杠131a通过X轴用带轮13b旋转，该滚珠丝杠131a的旋转通过水平移动部件13a使X轴工作台7伴随着滚珠丝杠131a的旋转沿X轴(左右)方向移动。这样，引导环6能够通过水平移动部件13a和两组配置于左右方向的轨道部件9水平移动。并且，由于固定于X轴工作台7的上表面的引导环6经由X轴工作台7与Y轴工作台8连接，因此所述引导环6也能够相对于Y轴(前后)方向移动。对此时的引导环6沿Y轴(前后)方向动作的机构进行说明。首先，当Y轴移动用伺服电机16工作时，安装于该Y轴移动用伺服电机16的前端的Y轴用驱动带轮15c旋转，从而Y轴用带轮15b经由Y轴用带15d旋转。于是，滚珠丝杠151a通过Y轴用带轮15b旋转，通过滚珠丝杠151a的旋转，Y轴工作台8如图4的箭头所示那样能够沿Y轴(前后)方向移动。这样，引导环6能够通过水平移动部件15a和配置于Y轴工作台8的两组轨道部件9沿Y轴移动。

进一步，参照图1、图3、图4对通过***引导环6的槽中的加压辊5对保持环4加压的构造进行说明。由于加压辊5预先以转动自如的方式安装于保持环4的下部并且***引导环6的槽中，因此，X轴工作台7和Y轴工作台8通过预先程序化了的X轴·Y轴方向的移动量而移动，由此，在加压辊5***于引导环6的槽中的状态下由加压辊5对保持环4作用有加压力。此时，如上所述，通过旋转驱动环10在保持环4上还作用有旋转力。

下面，根据图5A-5C对不用使用仿形凸轮就能够使用本发明的罐体卷边接合装置进行罐体卷边接合作业的作用进行说明。首先，当接通未图示的电源时，旋转驱动用伺服电机12、X轴移动用伺服电机14以及Y轴移动用伺服电机16工作，并且通过预先设定的程序自动开始作业。此时，将由传送带输送的四边形状的罐主体W1放置在图1所示的罐升降工作台17上，使罐升降工作台17上升，并将盖W2放置在罐主体W1的上部，进一步，利用气缸1b的操作使罐主体W1和盖W2通过止挡件1a定位并利用卡盘1进行固定。然后，使支撑于保持环4的一端的卷边辊2与盖W2的外周接触，并进行按压从而开始将盖2的外周卷在罐体W1的上部。此时，Y轴工作台8朝后方移动从而保持环4如图5A所示的箭头那样移动，并且，通过旋转驱动环10的作用，卷边辊2一边被按压一边旋转，由此开始对盖W2进行卷边。进而，卷边辊2经由保持环4、加压辊5、引导环6通过X轴工作台7的移动和Y轴工作台8的移动一边按压盖W2的外周一边朝右方向移动。此时，由于从罐主体W1的中心到卷边辊2的中心的距离r逐渐变长，因此保持环4相对于旋转驱动环10自动地一点一点地朝外侧移动。

然后，当卷边辊2到达盖W2的角部，并通过该角部时，从罐主体W1的中心到角部的前端的距离r逐渐变长，此后逐渐变短，因此，在卷边辊2通过图5B所示的位置之后，保持环4相对于旋转驱动环10自动地一点一点地朝内侧移动。进而，在卷边辊2通过图5C所示的位置之后，保持环4相对于旋转驱动环10一点一点地朝外侧移动。这样，卷边辊2根据罐主体W1的截面形状沿着盖W2移动，并到达图5A的原来的位置。此时，加压辊5绕引导环6一周。另外，开始进行上述卷边作业的位置并不限定于上述位置，例如也可以从罐主体W1的角部开始。此后，使Y轴工作台8朝与图5A所示的箭头的相反方向移动，使紧固辊3与卷边后的盖W2接触，并进行按压从而对罐体W1的上部进行卷边接合，从而卷边后的盖W2部分被压溃。此时的紧固辊3的动作是与上述卷边辊2大致相同的动作。该卷边辊2和紧固辊3的动作与以往的动作相同并且罐的搬出搬入也大致相同，因此省略进一步的说明。

另外，在本发明的实施方式中，分别使用卷边辊2和紧固辊3，对于该卷边辊2和紧固辊3根据罐主体W1的截面形状沿着盖W2的外周移动时的动作，使用旋转驱动用伺服电机12、X轴移动用伺服电机14以及Y轴移动用伺服电机16，并通过预先设定的程序自动地进行控制。并且，作为本发明的基本的控制方法，如果预先利用基于上述伺服电机12、14、16的数值控制来设定距离罐形状的中心的距离r和旋转角，则能够应对多种罐形状和大小，并且，通过进行跟踪(trace)不需要大量的仿形凸轮，不需要针对每个罐所必须的以往的机械部件，当罐形状变更时不需要更换卷边封头(seaming head)，能够大幅缩短所需的时间、能够实现省力化、并且能够大幅提高生产率。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明所涉及的罐体卷边接合装置不用使用仿形凸轮就能够对四边形状或者其他的非圆形截面形状的罐体进行卷边接合加工，即便是对于形状或大小不同的罐体也能够通过对驱动控制伺服电机的程序等进行设定变更等简单的作业进行应对，作为非圆形截面形状的罐体的卷边接合装置是有用的，特别适用于对各种形状或大小不同的罐体进行卷边接合的卷边接合装置。

Claims (2)

1.一种罐体卷边接合装置，该罐体卷边接合装置使用卷边辊(2)和紧固辊(3)将盖(W2)卷边接合于罐主体(W1)的端部来制造罐体，其特征在于，

该罐体卷边接合装置至少由以下部件构成：固定罐主体(W1)的卡盘(1)、卷边辊(2)、紧固辊(3)、保持环(4)、以及能够沿X轴·Y轴方向移动的引导环(6)，

并且，在所述保持环(4)的内侧呈对置且以能够旋转的方式安装所述卷边辊(2)和所述紧固辊(3)，所述保持环(4)以能够旋转的方式安装于所述引导环(6)，将所述保持环(4)以能够水平移动的方式安装在配置于所述保持环(4)的上方的旋转驱动环(10)上。

2.根据权利要求1所述的罐体卷边接合装置，其特征在于，

将X轴工作台(7)和Y轴工作台(8)安装在所述引导环(6)上，并且，所述X轴工作台(7)和所述Y轴工作台(8)由伺服电机(14、16)驱动。 

Images