KR20020069189A

KR20020069189A - 캔 단부 개장 시스템용 컨베이어 시스템

Info

Publication number: KR20020069189A
Application number: KR1020027006660A
Authority: KR
Inventors: 쿡스티븐티.; 쉬버트제임스알.; 컴먼스테판피.
Original assignee: 데이톤 시스템즈 그룹 인코포레이티드
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2002-08-29
Also published as: BR9917567A; EP1252077A1; CN1384798A; JP2003514672A; CA2390950A1; WO2001038207A1; MXPA02005244A

Abstract

본 발명의 전달 컨베이어 시스템은 벨트(60)내의 구멍들내에 끼워진 캔 단부 외피들을 운반하기 위한 일련의 네스트들을 구비하는, 보강 가요성 고무형 재료의 하나 이상의 무단 컨베이어 벨트(60)를 사용한다. 벨트(60)는 벨트(60)를 능동적으로 구동하기 위한 원주방향 이빨들을 구비하는 구동 드럼(55)과 아이들러 드럼(57) 둘레에서 회전식으로 지지된다. 캔 단부 외피들은 네스트내로 능동적으로 배치되고, 네스트들이 개장 공구장치(35, 36)를 통해 전달될 때 독립적인 가요성 단차형 핑거들의 원형 어레이에 의해 그 내부에 서 유지된다. 완성된 캔 단부들은 벨트(60)의 상부 플라이트의 단부에서 드럼(55) 둘레로 운반되며, 그곳에서, 캔 단부들이 네스트로부터 배출되어 사면을 따라 이동한다. 사면은 벨트(60)의 하부 플라이트로부터 캔 단부들을 받아들이며, 소형 이송 시스템을 제공한다.

Description

캔 단부 개장 시스템용 컨베이어 시스템{Conveyor system for can end conversion systems}

다수의 형태의 이송 시스템들이 존재하고 있으며, 현재, 외피상에 작업이 이루어지는 가공 스테이지들 사이에서, 그리고, 가공 스테이지들을 통해 외피를 운반하기 위해 개장 압착기에 사용되고 있다. 회전 가공 시스템이 개방 용이성 단부들의 제조의 시발점에 널리 사용되고 있다. 이런 시스템은 다른 설비상에서 제조되어 매거진형 공급부로부터 회전 공구장치내로 공급되는 탭들을 공급 받는다. 이들 시스템들은 현재 시대에 뒤떨어진 것으로 고려되고 있으며, 잔존하는 것들은 일부 특정 단부들을 개장하는 것에 사용되고 있다. 회전 시스템에 사용되는 네스트 장치는 실질적으로 네스트 중심에 단부들을 유지하기 위해 세 개의 가동성 핑거들을 구비한다. 실제로, 두 개의 가장 강한 스프링들이 가장 약한 스프링의 힘을 이기고, 실제로 중심으로부터 벗어난 외경에 대해 단부를 유지하게 된다. 회전 테이블 둘레의가공 스테이션들, 보다 명확하게는 스테이션들 사이에 대한 네스트 단부 위치는 기어 박스를 선택하기 위한 조건에 의해 제어된다.

원칙적으로, 특정 단부들을 위해 사용되는 일부 개장 시스템들은 단부 개장 공구장치의 스테이션들을 통해 부품들을 이동시키기 위해 전달 바아 형의 메카니즘을 채용한다. 통상적인 예는 미국 특허 제 3,999,495호에 개시되어 있다. 이들은 일반적으로 동작이 비교적 느린 것으로 고려된다.

연속 컨베이어 벨트들은 현재 판매되는 단부 개장 설비의 주류를 이루고 있다. 이런 연속 벨트들은 현재 대 용량 맥주/음료형 단부를 위해 설계된 몇가지 시스템들에 선택되고 있다. 미국 특허 3,812,953호는 통상적인 고무/직물형 벨트를 예시하고 있으며, 미국 특허 제 5,158,410호는 통상적인 금속(일반적으로, 스테인레스 스틸) 형태의 벨트를 예시하고 있다. 이런 연속 벨트들은 보다 높은 속도로 동작하지만, 이들은 일반적으로, 공구장치를 통해 부품들이 이동할 때 벨트내의 개구들내에서 적소에 단부들을 유지하기 위해 진공 시스템을 활용하고 있으며, 이는 일반적으로 벨트 구동부에 부가적인 부하를 발생시키고, 집진(collect dust)의 경향으로 인해 다른 문제의 원인이 된다. 또한, 열악한 벨트 수명과, 이런 벨트의 교체시 스플라이스(splice) 형성의 문제점, 벨트 교체 공정의 일부로서 공구장치를 통한, 그리고, 구동부 및 권취 드럼에 대한 연속 벨트의 감김의 당면 문제점들을 가지고 있다.

따라서, 외피를 벨트의 구멍들내의 적소에 유지하기 위한 진공 유지 시스템(vaccum hold-down system)은 고가이며, 불결한 것으로 판명되었으며, 벨트상에 추가 부하를 부여하여 구동 벨트로부터의 여분의 토크를 필요로하게 하며, 벨트를 따른 부가적인 마모를 발생시킨다. 공구장치의 다양한 스테이션들을 통해 벨트를 따른 진공 유지 시스템를 제거하는 것은 구성 작업과, 추후의 정비 작업 양자 모두에 대하여 비용 절감을 제공한다.

벨트내의 단부 운송 구멍들내에서 둥근 외피들이 회전하는 것을 방지하는 것에 대한 필요성으로부터 다른 문제점이 발생된다. 미국 특허 제 4,799,846호 및 제 4,946,208호는 외피 및/또는 단부들의 이런 회전을 회피하기 위한 방법들이 개시되어 있다. 즉, 상기 특허 4,799,846호에는 연속 벨트에 끼워진 단부 외피 캐리어가 개시되어 있으며, 특허 4,946,028호에는 연속 벨트내에서 외피 수용 구멍을 둘러싸는 조면화된 림을 개시하고 있다. 따라서, 가공 스테이션들 사이에서 회전된 단부들은 오랜 기간 동안 불량 단부의 원인이되어왔다. 진공을 사용하지 않고 회전에 대하여 단부들을 능동적으로 유지하는 시스템이 매우 필요하다.

미국 특허 제 3,196,817호는 다중 캐리어 컨베이어 시스템을 개시하고 있으며, 이들 중 하나는 약 40년 전에 한동안 설계 및 사용되었다. 개별 캐리어들은 한쌍의 컨베이어 체인들에 부착되어 있고, 컨베이어 체인들은 연속하는 스테이션들에서 궁구를 개방 및 폐쇄하는 왕복 프레스 램/플레튼 세트들과 동기되어 단부 개장 공구장치의 공구장치 스테이션들을 따라 캐리어를 이동시키기 위해 간헐적으로 전진한다. 케리어와 체인들 사이의 운동 소실형 접속(lost motion type of connection)은 수용기 내측 및 외측으로의 캐리어의 현저한 상대 운동을 허용하며, 이것이 상부 및 하부 공구장치에 대해 캐리어(그리고, 따라서, 외피 및/또는 단부)를 위치시킨다. 이런 접속은 체인이 케리어를 전진시키는 고유의 유격을 전방/후방 접속부들에 도입시키며, 따라서, 동작을 느리게 하고, 외피와 단부를 각 스테이션에서 공구장치에 대해 일관되게 적절히 정렬하기 위해 수용기상에 부가적인 중심 설정 필요성을 부여한다. 캐리어내에 부품들을 유지하기 위해 스프링 핑거에 사용되는 이 시스템들은 상술한 회전 시스템들에서 사용되는 유지 장치들과 유사하다.

본 발명은 캔 단부 부품, 즉, 외피(shell)를 단부 개장 장치를 통해 이동시키기 위한 컨베이어 시스템에 관한 것이며, 상기 외피는 스코어링(scoring), 때때로, 엠보싱(embossing)되어 있고, 분리가능한 포어링 패널(pouring panel)에 대하여 적소에 고정된 동작 탭을 가지고 있다.

도 1은 부품들의 공급 및 배출부를 가지는, 프레스 받침, 램 및 공구장치로 이루어진 컨베이어 시스템의 개략적인 측면도.

도 2는 컨베이어 구동부의 부분들과, 탭 공구장치 및 탭 전달 메카니즘을 포함하는 시스템의 평면도.

도 3은 본 발명의 시스템에 합치된 후부의 정면도.

도 4는 네스트들이 부착되어 있는 3 레인 전달 벨트의 섹션의 확대도.

도 5, 6 및 7은 각각 시스템으로부터 용기 단부들을 배출하기 위한 메카니즘의 측면도, 상면도 및 단부도.

도 8은 전달 벨트의 상부 플라이트의 도입 영역에 있는 다운 스테이커 또는 외피 공급 장치(다운 스테이커)의 확대도.

도 9는 벨트 가 공구장치를 횡단하는 영역에 배치된 전달 벨트를 위한 리프터 패드(lifter pad)의 평면도.

도 10은 네스트 구조 중 하나의 확대 상면도.

도 11은 일 네스트의 단면도.

도 12는 내부에 외피가 그립핑되어 있는 네스트와, 벨트에 대한 네스트의 연결부를 도시하는 확대 단면도.

도 13은 도 2에 도시된 공구장치 스테이션의 통상적인 실예의 확대 평면도.

도 14(시트 1)는 능동 삽입 메카니즘의 세부를 도시하는 도면.

본 발명의 전달 컨베이어 시스템은 보강 가요성 고무형 재료로 이루어진 하나 이상의 연속 벨트를 포함하는 컨베이어를 사용하고, 이 컨베이어는 그 하측면상에 코그(cog) 또는 이빨(teeth)을 가지고 있으며, 벨트내의 구멍내에 끼워지는 일련의 네스트들을 가지고 있다. 네스트들은 그 대향 에지들에서 능동 구동, 간헐 전진식 벨트에 부착된다.

벨트는 다운-스테이커(down-staker) 메카니즘에 인접한 프레스 프레임 포스트 외측에 위치된 아이들러 드럼과, 대향 프레임 포스트들에 인접한 프레스 프레임내에 위치된 구동 드럼에 의해 지지되고, 그 둘레에서 경로결정된다. 외피를 완성된 개방 용이성 캔 단부로 제조하기 위한 진보된 단부 개장 공구장치는 상부 및 하부 공구장치 세트들을 따른(위 및 아래) 포스트들 사이에 배치된다. 탭 제조 공구장치는 구동 드럼과, 다른 프레임 포스트들 사이에 배치되는 것이 적하하며, 형성된 탭의 지지스트립(carrying strip)은 탭들이 단부에 적용되는 주 공구장치 스테이션으로 복귀된다. 구동 드럼과 아이들러 드럼은 벨트에 대한 능동 구동부를 형성하는 원주방향 이빨 구조를 구비한다. 프레스는 외피 공급, 탭 스트립 공급 및 다른 메카니즘들을 구동 및 동기화시키는 동력 취출 메카니즘을 포함한다.

네스트와 벨트 사이의 연결장치들은 중앙선(벨트 이동 경로에 수직)을 횡단하여 배치되어 있으며, 이 연결장치들은 실질적으로 평탄 및 강성인 네스트가 벨트의 단부 선회부들 둘레로 이동할 수 있도록 해주며, 네스트내의 부품들을 이 선회부 둘레에서 지지할 수 있게 해준다. 따라서, 이들 연결장치들은 단지 벨트의 운동 평면에 평행한 방향인 네스트와 벨트 사이의 제한적이고 제어된 상대 이동만을 허용하며, 벨트 상부면에 대하여 수직인 방향(상하방향)으로의 이동은 허용하지 않는다.

벨트의 능동(상부) 플라이트는 프레스가 개방될 때 점진적으로 전향으로 상승 및 이동되어 캔 단부 개장 공구장치의 전진하는 스테이션들과 정렬 상태로 연속적으로 네스트를 배치한다. 그후, 닫혀지기 이전에, 네스트를 공구장치에 대해 정밀하게 정렬된 하부 공구장치상으로 위치시키기 위하여 플라이트가 하강된다.

각 네스트는 네스트링내의 가요성 핑거들의 원형 어레이 형태의 능동 유지 장치를 포함하고, 이들 어래이는 그 외주에서 외피들을 견고히 결합하여 작업들 사이에서 외피가 회전 또는 변위되는 것을 방지한다. 본 발명의 전형적인 실시예에서, 벨트 또는 벨트들을 따른 2 내지 4개의 레인들 각각내에 복수의 네스트들이 존재한다. 외피들은 컨베이어 벨트의 능동 플라이트의 시작부 근방의 네스트내로 회전 다운 스테이크 또는 로딩된다.

외피들은 적용된 차등 공압에 의해 네스트들내로 능동적으로 배치되며, 그후, 개장 공구장치를 통해 네스트가 운반될 때, 독립 단차형 핑거들의 원형 어래이내로 기계적으로 능동적으로 배치되며, 그에 의해 견고히 유지된다. 개장 이후에, 완성된 단부들이 상부 플라이트의 단부에서 드럼 둘레에 수반되며, 단부들은 네스트 링들로부터 배출되어 테이블 또는 사면(chute)을 따라 또는 단부 제조 설비에 많이 사용되는 컨베이어들로 이동된다(공기 스트림으로부터의 힘에 의한 방식 등으로). 따라서, 이들 사면들은 컨베이어의 하부 또는 복귀 플라이트로부터 단부들을 받아들이게 되고, 집약적인(단부-대-단부) 이송 시스템을 제공한다.

또한, 필수적이지는 않지만, 다수의 벨트들을 사용하는 것이 적합한 이 새로운 벨트 전달 시스템은 그 자체로 단부 크기 변경이 용이하고, 심지어, 각 레인내에서 상이한 크기의 단부들을 운반할수 있다. 이는 레인들 중 다른 것들에 상이한 크기의 네스트를 부착함으로써 쉽게 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 목적들 및 장점들은 하기의 상세한 설명, 첨부 도면 및 첨부 클래임으로부터 명백히 알 수 있을 것이다.

도 1, 도 2 및 도 3은 외피상에 가공을 실행하고, 재료의 스트립으로부터 완성된 탭을 형성하며, 이들 탭들을 부착하여 캔 및 유사 용기들을 위한 단부로의 외피의 제조 또는 개장을 완성하는, 진행하는 공구장치의 일반적인 배열과 본 발명에 따른 프레스의 전체 구조를 각각 도시한다. 본 설명을 위해서, 도 1, 2 및 3에 예시된 프레스는 통상적으로 125톤 단일 작동 프레스로 이루어지며, 베드(10)와, 측면 개구들(16, 17)을 형성하는 직립부 또는 포스트(12, 13, 14, 15)를 포함하는 측면 프레임들과, 측면 프레임들상에 지지된 크라운(18)을 포함한다. 크랭크(20)는 크라운내에 회전가능하게 지지되어 있으며, 그에 고정된 플라이 휠(22)을 구비하고, 크라운 구조의 상부에 지지된 구동 모터(25)에의해 벨트 구동된다. 크랭크는 한쌍의 커넥팅 로드(미도시)에 의해 슬라이드(30)에 연결되어 있고, 일반적으로 참조 부호 35, 36으로 표시되어 있는 상호 협력적인 상부 및 하부 단부 공구장치 세트들이 각각 슬라이드위와 베드 위에 장착되어 있다. 펀치판(38A)에 고정된 상부 및 하부 탭 공구장치(37A)와, 프레스 받침상의 베드판(38B)에 설치된 하부 또는 다이 공구장치(37B)는 포스트(13, 17) 내측의 프레스내에 장착되어 있고, 프레스의 후부로부터 연속적인 금속 스트립(종래의 형태로)을 공급받고, 순차적으로, 상기 펀치판은 프레스 슬라이드(30)상에 지지되어 있다.

탭 공구장치는 예로서, 1998년 4월 21일자 미국 특허 5,741,105호와, 1998년 9월 1일자 5,799,816호에 개시되어 있으며, 이들 양자 모두는 본 출원의 출원인에게 허여된 것이다.

플라이 휠로부터 대향한 프레스의 측면에서, 크랭크(20)는 동력 취출 풀리(38)를 구비한다. 도 3을 참조하면, 벨트(40)는 크랭크 풀리(38)로부터의 동력을 포스트(13, 15)로부터 외측에 지지된 적절한 베어링내에 장착되어 있는 샤프트(45)를 구동하기 위해 연결되어 있는 풀리(42)에 전달하고, 이들은 전방으로부터 볼 때(도 2) 프레스의 우측 플레임의 일부이다. 샤프트(45; 도 3 참조)는 클러치와 커플링(48)을 통해 종래의 구조의 직각 단속 구동 유니트(50)에 연결되어 있고, 직각 단속 구동 유니트는 순차적으로 출력 클러치를 통해 베어링내에 지지된 샤프트(53)에 연결되어 있으며, 프레스 슬라이드(30)의 운동 및 크랭크(20)의 회전과 동기된 시간 단속적 형태로 회전되는 구동 드럼(55)을 지지하고 있다. 프레스의다른 측면(또는, 좌측)에는 측면 프레임과 포스트(12, 14)의 외측에, 아이들러 드럼(57; 도 1 및 3)이 적절한 베어링(58)내에 지지되어 있다. 일체형 구동 이빨(61)을 구비한 무단 컨베이어 벨트가 드럼들(55, 57) 사이에 연장한다. 예시된 실시예는 세 개의 레인을 가지는 단일 벨트를 채용하지만, 각각 하나 이상의 네스트의 레인들을 가지는 평행한 다수의 벨트들이 본 발명의 범주내에서 사용될 수 있다.

벨트(들)는 상술한 바와 같이, 무단형이며, 공구장치 스테이션들의 중앙의 공간에 대응하도록 규칙적으로 이격배치되어 있는 개구들(62; 도 4)의 다수의 열들 또는 레인들(예로서, 예시된 실시예의 세 개의 레인들 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)을 구비한다. 이들 개구들내에는 네스트상의 이어들(ears; 66)이 개구들의 에지와 중첩하게 되는 직경의 네스트들(65)이 있다(도 4 및 12).

네스트들(65)은 상대적으로 가벼운 중량이며, 실질적으로 강체인 성형된 플라스틱 부품이고, 벨트 및 네스트의 운동 방향으로의 그 간격(도 4 참조)은 공구장치의 연속하는 스테이션들의 간격과 동일하다. 네스트(65)는 리벳 또는 핀들(67)에 의해 벨트에 부착되며, 벨트(60)내의 레인들을 따라 개구들(62)내에 배치된다. 따라서, 네스트내에 배치된 외피들은 공구장치(35-36)를 통해 벨트에 의해 프레스의 동작 행정에 동기된, 단속적이거나 스텝 단위의 형태인 방식으로 운반된다. 이송될 외피(S; 도 12)는 도 1, 2 및 3에 참조 부호 68로 표시된 로딩 스테이션에서 벨트(60)상으로 로딩되고, 마감된 단부들로 개장되었을 때, 외피들은 벨트(60)의 하부 플라이트의 시작부에 위치되어 있는 참조부호 70(도 1 및 5)으로 표시된 언로딩 스테이션에서 네스트로부터 언로딩된다.

또한, 후술될, 로딩 메카니즘은 본 기술분야에서 다운 스테이커 메카니즘이라 지칭되며, 이 메카니즘이 공급 스택의 저부로부터 단일 외피들을 빼내어, 로딩 스테이션(68; 도 1, 2 및 8)에서 각 네스트내로 단일 외피를 배치하는 방식을 의미한다. 배출 위치에서, 마감된 단부들은 후술될 배출 레인 또는 사면으로 배출된다.

본 시스템에서, 일련의 링형 네스트들(65; 바람직하게는 원형)이 가요성 컨베이어 벨트(60)를 따라 레인들(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)내에 배열된다. 네스트(65)는 벨트내의 네스트의 수직 또는 높이 치수를 한정하도록 개구(62)의 에지에 있는 벨트(60)상에 위치된 하측면(86; 도 11 및 12)을 갖는다. 네스트는 대응 개구내로 끼워지는 림(74)을 가지고, 독립적인 가요성 그립핑 핑거(75)를 포함하며, 이 그립핑 핑거는 가요성 아암(73)을 통해 림(74)과 통합되고, 불연속 리지(76)를 제공하며, 이 불연속 리지를 통해 단부 외피(S)의 컬(curl; C)이 최초로 통과하게 된다(도 10, 11 및 12).

외피는 컬(C)을 구비한 외피를 상향 이동시킴으로써 네스트 링내로 배치되고, 그 중앙 패널(P)과 척 벽(chuck wall; CW)이 하향 방향을 향하게 된다(도 6). 외피(S)의 컬(C)은 내향 및 하향 테이퍼 핑거들(75)을 통해, 하부 림상으로 당겨진다. 그후, 그 척 벽(CW) 및 중앙 패널(P)의 하부 단부를 포함하는 외피의 저면은 하부 림 표면(71)과 핑거(75) 사이의 컬(C)을 구비한 네스트의 하부 에지에 배치된다.

핑거(75)는 이 프로세스 동안 반경방향 외향으로 다소 전개 및 개방되며, 그후, 핑거가 외피 컬(C) 위 및 둘레로 내향 접근하게되며, 그래서, 네스트내로 로딩되었을 때 외피상에 중심설정력을 작용하며, 그 전체 외주 둘레에서 견고히 유지한다. 이는 외피가 공구장치 스테이션을 통해 진행함에 따라 다양한 작업들이 외피상에 수행되고 탭이 그에 부착되는 동안 외피를 특히 회전에 대하여 유지하게된다.

진공 박스(78)가 로딩 스테이션 아래에 배치되며, 각 셀들이 네스트(65)상에 배치되었을 때 각 셀들의 상단과 저면 사이에서 공압의 차압을 발생시키며, 그에 의해, 네스트상에 외피를 배치 또는 위치시킨다. 그후, 외피는 네스트내로 능동적으로 삽입되며, 이어서, 네스트에 의해 제어되고, 외피가 공구장치 스테이션들을 통해 진행할때에는 어떠한 부가적인 진공 유지도 필요하지 않다.

벨트(60)는 아이들러 및 안내 드럼(57)상의 이빨(57T) 및 구동 드럼(55)상의 이빨(55T)과 정합하도록 그 하측면에 이빨 또는 러그(61)의 열들을 가진다. 따라서, 벨트(60)는 이들 드럼들 둘레로, 아이들러 드럼(57)으로부터 연장하는 상부 플라이트(60A)와 하부 복귀 플라이트(60B) 내로 안내된다(도 1 참조). 하나 이상의 공기 실린더(83)가 아이들러 드럼(57)을 구동 드럼(55)으로부터 멀어지는 방향으로 가압하여, 특히 상부 플라이트(60A)를 따라 벨트내의 소정 장력을 유지한다.

네스트(65)와 벨트(60) 사이의 부착은 네스트의 제한된 제어식 상대 이동을 허용하고, 드럼 둘레의 벨트의 선회부에 대한 접선 방향으로만 이동하게 하며, 따라서, 네스트는 선회부 둘레에서 평탄한 상태로 남아있고 드럼(55) 둘레에서 상부로부터 하부 벨트 플라이트로 부품들(외피 및 결과적인 단부)을 운반할 수 있다.

벨트의 상부 플라이트(60A)는 프레스가 개방될 때, 스프링 편의식 리프터 패드(84)에 의해 상향으로 들어올려지며, 벨트 및 부착된 네스트(20)는 캔 단부 개장공구장치의 진행하는 공구장치 스테이션들 또는 세트들(35, 36)과 연속적으로 정렬하는 상태로 네스트를 배치시키도록 리프터 패드 위로 점진적으로 전향 이동된다(도 1 및 2). 프레스가 닫혀질 때, 리프터 패드가 하강하여 상부 플라이트(60A)가 내부의 네스트와, 내부의 단부 외피(S)를 하부 공구장치(36)상으로 하강시키게 하며, 동시에, 닫혀지기 이전에 파일럿 메카니즘(미도시)이 네스트를 공구장치에 대하여 정밀하게 정렬한다. 패드(84)의 상부면상의 안내 레일(84R)은 공구장치를 통해 플라이트가 전진할 때, 공구장치에 대해 상부 플라이트(60A)의 중심 설정을 유지한다.

본 발명의 예시된 실시예에서, 단일 가요성 보강 고무 복합 벨트내에 규칙적으로 이격된 다수의 네스트들(65)의 세 개의 레인들(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)이 존재한다. 언급된 바와 같이, 모두가 공용 구동 및 아이들러 드럼들 둘레에 장착되어 있는, 네스트의 다수의 레인들을 각각 가지는 다소 이격 배치된 다수의 벨트들을 사용하는 것도 가능하다. 외피는 도 1, 2 및 13의 좌측에 있는 다운 스테이커 메카니즘에 의해 컨베이어의 상부 플라이트(60A)의 시작부 근방에 회전 로딩(또는, 다운 스테이크)된다. 벨트 경로의 이 영역 아래의 진공 박스(78)는 각 외피를 네스트내로 당기는 경향을 갖는 차압을 발생시킨다. 외피는 적소에 능동적으로 스냅핑되며, 개장 공구장치를 통해 전달될 때, 회전에 대해 견고히 유지된다.

능동 삽입 메카니즘은 유사한 구조의 세 개의 삽입 조립체들(85)의 형태로 제공되며, 이들 각각은 펀치판(38A)으로부터 연장하는 장착 브라켓(85B)과, 샤프트(85S)와, 샤프트(85S)의 저면상의 라이저(85R; riser)와, 네스트내에 배치된외피의 내부 상부 표면에 부합되도록 성형된 하면을 가지는 적절한 플라스틱 재료로 이루어진 삽입 헤드(85H)를 포함한다. 이들 삽입 헤드들은 공구장치내로 통과하기 이전의 일 구동 증분에, 외피를 각 네스트의 내부 이빨과 능동적으로 결합하는 상태로 밀어넣도록 치수 설정 및 배열되어 있다.

개장 이후에, 단부들은 드럼(55) 둘레로 운반되고, 그후, 네스트로부터 배출되며, 사면(88)을 따른 기류(들)(87)로부터의 힘에 의해 단부 제조 설비에 많이 사용되는 컨베이어들로 이동된다.

컨베이어 및 탭 스트립 구동부

동력 취출 샤프트(45)는 프레스 베드의 후방을 가로질러 연장하는 부가적인 샤프트(95)에 풀리(90)와 벨트(92)를 경유하여 연결된다. 이 샤프트는 실제로 몇 개의 섹션들을 포함한다. 첫 번째 섹션(95A)은 베어링(97)내에서 지지되며, 벨트(92)에의해 구동되는 풀리(98)를 운반한다. 두 번째 샤프트 섹션(95B)은 직각 기어 구동 유니트(100)의 입력부에 커플링(101)을 통해 연결되고, 그 유니트와 부가적인 커플링(102)을 통해 세 번째 샤프트 섹션(95C)에 연결된다. 부가적인 커플링(104; 도 4)은 현수 베어링 장착부(107)내에 지지된 샤프트(105)를 구동하기 위해 기어 구동 유니트(100)의 직각 출력부에 연결된다. 샤프트(105)는 한쌍의 풀리(108)를 구동하고, 또한, 편심기(110)를 구동한다. 이 피구동 아이템들의 목적은 하기에 설명된다.

샤프트 섹션(95B)은 부가적인 커플링(112; 도 3 및 4)에 의해 다른 샤프트 섹션(115C)에 연결되고, 이는 적절한 베어링(114)내에서 지지되며, 이 샤프트 섹션은 순차적으로 과부하 마찰형 클러치(116)를 통해 최종 샤프트 섹션(105D)을 구동한다. 최종 샤프트 섹션(105D)은 배출 스테이션(68)의 아래 및 후방에서 베어링(117)내에 지지되며, 풀리(118)와 벨트(119)는 그 스테이션으로 동력을 제공한다.

공구장치 레이아웃

도 1, 2 및 13은 상부 및 하부 공구장치 세트(35, 36)의 일반적인 세부를 예시하고 있다.

펀치 유지판(37A)은 슬라이드(30)의 저면에 고정되고, 다이 슈 또는 판(38A)은 벨트(60)의 플라이트들 사이의 공간내에서 아래에 지지된다. 이 다이 슈 및 펀치 유지판은 공구장치의 폐쇄 위치를 위한 한정들을 제공하는 종래의 상호협력 정지 블록(공지된 방식)을 구비하고, 펀치 유지판은 다이 슈에 끼워진 수용 포스트 또는 소켓의 네 개의 코너들의 실질적으로 근방에 배열되어서 다이 슈에 끼워진 수용 포스트 또는 포켓내로 연장하는 있는 안내 로드를 구비한다. 이들은 상부(펀치)와 하부(다이) 공구장치 부품들 사이의 필수적인 고정밀도의 상호결합을 보증하는 적절한 정밀 베어링 가이드를 포함한다.

종래의 단부 개장 공구장치는 다수의 레인들내에 배열된 복수의 스테이션들을 형성하는, 컨베이어 벨트(60)의 레인들에 대응하는 다이 슈상에 장착되어 있다. 대응하는 상부 또는 펀치 공구장치는 판상의 다이 공구장치위의 펀치 유지판(37A)의 하측에 장착되어 있다. 따라서, 컨베이어의 개구들내에 배치된 외피는 컨베이어의 각 스텝 단위 이동에 의해 단부 개장 공구장치의 연속하는 스테이션들로 전진하여 군반된다. 프레스가 개방될때(램이 상승될때), 컨베이어(60)가 선택된다(도 1 및 2의 좌측에서 우측으로). 컨베이어 운동에 앞서, 스트리퍼 패드(84; 도 9)가 다이 공구장치 위로 컨베이어를 안내하기 위해서 상승된다. 규정된 단부 개장 경로는 프레스의 측면으로부터 측면으로 연장하고, 단부 개장 스테이션들은 이들이 실질적으로 프레스의 전방대후방 중앙선들에 대하여 대칭으로 배치되는 형태가 되고, 프레스의 측면에 있는 탭 공구장치가 구동 드럼(55)의 위치를 초과하는 상태가 되도록 다이 슈와 펀치 유지판상에 레이아웃된다.

하나의 벨트, 세 개의 레인 실시예를 도시하는 도 2 및 13을 참조하면, 단부 개장 공구장치 스테이션들은 레인들 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ내에 배치되고, 하기와 같이 표시된다.

버블 스테이션 : Ⅰ-A, Ⅱ-A, Ⅲ-A

버튼 스테이션 : Ⅰ-B, Ⅱ-B, Ⅲ-B

리벳 형성 스테이션 : Ⅰ-C, Ⅱ-C, Ⅲ-C

스코어 스테이션 : Ⅰ-D, Ⅱ-D, Ⅲ-D

패널 형성 스테이션 : Ⅰ-E, Ⅱ-E, Ⅲ-E

전달/스테이크 스테이션 : Ⅰ-F, Ⅱ-F, Ⅲ-F

개별 펀치 및 다이들의 세부 사항들은 이들이 특정 설치와 관련하여 변화하고, 본 발명을 이해하는데 필수적이지 않기 때문에 도시되어 있지 않다.

도 1, 2 및 13을 참조하면, 단부 개장 공구장치내에는 탭 공구장치로부터 부분적으로 성형된 탭들의 스트립을 받아들이고, 단부 개장 공구장치를 가로질러 부착된 탭들을 운반하는 스테이크 스테이션들에 브리지(120)가 제공된다. 브리지는 전방 대 후방 연장 슬롯을 구비한 저면판(121)과, 스트립에 고정된 덮개(124)로 구성되고, 그에 의해, 슬롯(122)은 탭들을 형성하는 재료의 스트립을 위한 폐쇄형 통로를 제공한다.

따라서, 특히, 도 2 및 13에 도시된 바와 같이, 컨베이어들을 따른, 단부 개장 공구장치의 스테이션들은 측면-대-측면 단부 개장 경로를 형성하고, 탭 형성 공구장치는 전방-후방 방향으로 탭 형성 경로를 형성하며, 이는 아이들러 드럼(57)을 초과한 위치에 있는 단부 개장 경로를 횡단하여 지나치고, 그후, 도 2에 가상선으로 도시된 바와 같이, 전달/스테이크 스테이션내로 탭들을 운방하기 위해 루프 백된다.

외피 공급/단부 배출

종종 다운스테이커라 지칭되는 외피 공급 메카니즘(65)을 포스트(12 및 14) 외측의 프레스(도 3)상의 그 위치와 그 일반적 기능에 관하여 상술하였다. 이 메카니즘은 공지되어 있지만, 본 발명내에서의 그 기능에 관하여 간단히 설명한다.

참조부호 145로 각각 표시되어 있는 다수의 메카니즘들이 있으며, 이들 중 하나(도 1, 2 & 3에 도시됨)가 컨베이어 레인들(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ) 위에 장착된다. 단순화를 위해서, 단지 하나만이 설명된다. 기부판(147)은 이들 메카니즘들을 유지하고, 좌측면 프레임의 외측에서 컨베이어(60) 위에 장착된다. 기부판이 볼트 결합되는 저면판(148)은 진공 챔버(78; 도 1)를 포함하고, 이 진공 챔버에 진공 호스 피팅(151)이 진공 저하기(VB)로부터 부착된다. 판(147, 148)은 컨베이어 벨트(60)를 수용하는 얕은 통로(153)를 형성하도록 오목하게 되어 있다.

챔버(150) 위에는 가이드 로드내에 구독된 그 스택으로부터 하강하는 외피(S)가 통과하기에 충분히 큰 직경의 원형 공급 개구가 있다. 최하부 외피(S)는 그 립(lip)이 각 공급 개구 둘레에 이격 배치된 세 개의 공급 스크류들의 공급 나사들상에 지지되어 있으며, 그래서, 이들 스크류들의 완전한 일회전이 상기 스택으로부터 최하부 외피를 운반하여 상기 공급 개구 아래에 위치된 네스트(65)내에 외피를 배치한다.

공급 스크류 회전을 위한 동력 및 타이밍은 상술한 동력 취출 샤프트 섹션(45)으로부터 구동되는 벨트로부터 유도된다.

풀리 크기 및 기어 크기, 이빨수, 비율을 적절히 선택함으로써, 샤프트의 간헐 회전은 공급 스크류(158)의 360°회전으로 변환되고, 상기 공급 개구 아래에 이들 개구들이 정지할 때, 단일 외피가 네스트(65)내에 배치된다.

탭 공구장치 및 부착

상술한 바와 같이, 탭들은 단부 개장 경로에 횡단하는 탭 형성 경로를 따라 안내되면서 롤로부터 공급되는 알루미늄 등의 재료의 스트립으로부터 형성된다. 이 스트립은 탭 형성 공구장치(37A, 37B)를 통해 전진하며, 역전 루프를 형성하고, 가이드(160A; 도 2)를 통해 스테이션들(Ⅰ-F, Ⅱ-F, Ⅲ-F)내로 반환되며, 잔여 스크랩 스트립은 적절한 조각으로 잘려져 배출된다.

공지된 방식에서, 이 스테이션에 위치된 탭내의 리벳 구멍들은 단부상의 버튼 또는 리벳과 정렬되고, 탭 스트립 연결부들이 절단될 때, 탭들이 단부상으로 세팅되게 된다. 공구장치의 완전한 폐쇄는 탭과 단부 사이의 공지된 일체형 리벳 부착부를 형성하기 위해 리벳들을 스테이킹함으로써 부착을 마감한다. 최종 공구장치 스테이션 작업 이후에, 단부 개장이 완료되고, 단부들이 드럼(57) 둘레로 언로딩 메카니즘으로 진행한다. 스트립(115)의 잔여부는 커터(미도시)로 진행하고, 그곳에서, 스트립이 증분적으로 공급될 때 짧은 길이로 절단된다. 이들 스크랩 길이들은 공지된 형태의 재활용을 위해 적절히 수집될 수 있다.

컨베이어 벨트(60)는 상부 플라이트내에서, 그리고, 리프터 패드를 가로지른 높이에서 잡아당겨진다. 이 위치에서, 벨트는 단지 리프트 이동이 정지된 이후에만 전진한다. 마감된 단부들은 드럼(57) 둘레에서 네스트(65)내에서 반환 플라이트의 시작부로 운반되게 된다. 배출 사면(88; 도 5 내지 7)은 반환 플라이트의 시작부 아래의 위치로부터 프레스 프레스 프레임을 통해 지나치는 위치로 연장한다.

벨트 플라이트들(60A, 60B) 사이의 공간내로 연장하는 노크 아웃(knock-out) 장치는 프레스 램(도 5 및 7)에 부착된 브라켓(170)을 포함한다. 노크 아웃 링(172)은 램이 하강할 때, 마감된 단부들이 네스트로부터 사면(88)상으로 배출하도록 위치되며, 상기 사면상에서 마감된 단부들은 압축 공기 파이프(86)로부터의 기류에 의해 사면의 단부로 운반되게 된다.

본 발명의 다른 장점은 벨트내에 네스트의 레인들이 존재하기 때문에, 다수의 사이한 크기에 따른 단부들을 제조하는 것이 가능하다는 것이다. 네스트들은 공구장치 스테이션 중앙선에 따라 이격배치되어 있고, 또한, 이는 벨트의 선택 운동이다. 네스트상의 보유부 또는 이어는, 보다 큰 또는 보다 작은 그 이어들의 반경을 가지는 하나 이상의 레인들내에 네스트를 제공함으로써 이들 중앙선들과 교차하고, 상이한 크기의 외피들을 취급하고 단부들을 제조하는 것이 가능하다.

상술된 방법 및 이 방법을 실행하기 위한 장치의 형상들 본 발명의 양호한 실시예들을 구성하고 있지만, 본 발명은 이 정확한 방법 및 장치의 형상들에 제한되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 정의되어 있는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 변형들이 이루어질 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

Claims

단부 개장 설비를 위한 컨베이어 시스템에 있어서,

하나 이상의 비교적 협폭의 무단 벨트와,

상부 및 하부 플라이트를 포함하는 루프 경로내에서 상기 벨트를 지지하는 수단과,

소정 증분을 통한 간헐 운동으로 소정 방향으로 상기 벨트를 이동시키는 수단과,

상기 벨트를 가로질러 연장하고, 상기 벨트의 종방향으로 하나 이상의 레인내에서 연장하도록 위치된 복수의 네스트와,

그 각 증분 운동 동안 상기 벨트의 상기 상부 플라이트를 따라 상기 벨트 및 부착된 네스트들의 섹션을 상승 및 하강시키는 수단과,

상기 벨트의 하부 플라이트의 시작부에서 상기 네스트로부터 캔 단부 외피를 언로딩하는 수단을 포함하고,

상기 네스트는 상기 벨트의 루프 경로에 수직인 중앙선을 따라 상기 벨트에 부착되며, 그에 의해, 각 네스트가 상기 상부 및 하부 플라이트들 사이의 루프 경로의 일부를 횡단할 수 있고,

상기 각 네스트는 캔 단부 외피를 수용 및 견고히 유지하기 위한 하나 이상의 네스트 링을 구비하고, 상기 각 네스트내의 네스트 링들은 상기 벨트의 종방향의 상기 하나 이상의 레인을 따라 정렬되며, 연속하는 네스트들의 상기 네스트 링들은 상기 하나 이상의 벨트의 운동의 증분과 동일한 공통 거리만큼 이격 배치되는 컨베이어 시스템.
단부 외피상에 가공을 수행하기 위한 진행하는 공구장치를 포함하고, 상기 공구장치가 소정 경로를 따라 연속하는 스테이션내에 배열되어 있는 개장 장치내에서 용이 개방형 캔 단부로 가공되게 되는 캔 단부 외피를 위한 컨베이어 시스템에서,

상기 벨트를 따라 종방향으로 연장하는 하나 이상의 레인을 따라 연장하면서, 상기 공구장치 스테이션들의 간격에 대응하여 규칙적으로 이격 배치된 개구들을 내부에 가지는 컨베이어 벨트와,

상기 컨베이어 벨트의 상부 및 하부 플라이트들을 형성하기 위해 상기 소정 경로의 대향 단부에 각각 지지된 제 1 및 제 2 드럼과,

외피가 상기 공구장치를 통과할 때 외피를 유지하기 위하여 외피의 외주와 결합하도록 적용되는 가요성 핑거의 어래이를 포함하며, 상기 벨트내의 상기 개구들내로 끼워지는 단부 외피 캐리어 네스트와,

상기 각 네스트가 상기 드럼 둘레를 통과하는 것을 허용하도록 상기 벨트에 횡단하는 라인을 따라 상기 벨트에 상기 각 네스트를 고정하는, 상기 각 네스트상의 부착 수단과,

상기 첫 번째 드럼과, 상기 첫 번째 공구장치 스테이션 사이에 위치된 상기 벨트의 상기 상부 플라이트를 따른 로딩 스테이션과,

상기 로딩 스테이션에 위치된 각 네스트에 단부 외피를 제공하기 위해, 상기 로딩 스테이션에 위치된 수단과,

상기 핑거들상으로 제공된 단부 외피를 배치시키기 위해 상기 로딩 스테이션에서 상기 벨트와 상호협력하는 수단을 포함하는 컨베이어 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 단부 외피를 배치하기 위한 수단은 상기 단부 외피를 상기 로딩 스테이션에 위치된 네스트의 상기 핑거들 상으로 인출하기 위해, 상기 로딩 스테이션에 위치된 상기 벨트 상부 플라이트 아래에 진공 박스를 포함하는 컨베이어 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 첫 번째 로딩 스테이션 및 상기 공구장치 스테이션의 사이에 위치되어, 상기 네스트의 상기 핑거와의 완전한 결합상태로 상기 단부 외피를 삽입하기 위해 상기 진행하는 공구장치와 동기되어 구동되는 삽입 수단을 추가로 포함하는 컨베이어 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 벨트의 상기 하부 플라이트 아래에 언로딩 스테이션을 형성하고, 그에 의해, 상기 공구장치를 통해 가공되는 각 용이 개방형 단부가 상기 제 2 드럼 둘레에서, 상기 언로딩 스테이션으로 운반되게 하는 수단과,

상기 네스트들로부터 개장된 용이 개방형 단부들을 배출하기 위하여, 상기언로딩 스테이션에 배치된 수단을 추가로 포함하는 컨베이어 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 각 네스트는 상기 벨트내의 상기 개구의 에지 위에 배치하도록 치수설정된 외주 리지를 구비한 베이스 링을 포함하고,

상기 핑거들은 상기 베이스 링으로부터의 일체형 내향 돌출 연장부들이며, 상기 베이스 링의 내부 둘레로 이격배치되어 있는 컨베이어 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 핑거들은 상기 네스트내에서 외피를 고정적으로 유지하기 위해서 단부 외피의 외주에 대하여 가압하도록 적용되는 단속적 원형 표면을 형성하는 견부들을 그 위에 포함하고, 그에 의해, 상기 외피가 단지 상기 핑거들의 내향 지향 압력에 의해 유지되는 컨베이어 시스템.
캔 단부로 가공될 단부 캔 단부 외피를 위한 컨베이어 시스템에 사용하기 위한 캐리어 네스트에 있어서,

컨베이어 벨트내의 개구의 에지상에 배치되도록 치수 설정된 외주 에지와 중앙 개구를 구비하는 베이스 링과,

상기 외피상의 개장 작업 동안 내부에 외피를 유지하기 위해 외피의 외주와 결합하도록 적용되는 상기 베이스 링으로부터 내향으로 연장하는 독립 핑거들의 어래이와,

상기 각 핑거들은 상기 베이스링의 내부로부터 연장하는 이격 배치된 일체형아암을 포함하고,

상기 아암은 상기 핑거들의 독립 운동을 허용하도록 충분히 가요성을 가지며,

상기 각 핑거들은 네스트내에 외피를 고정적으로 유지하기 위해 단부 외피의 외주에 대하여 가압하도록 적용된 상기 베이스 링내의 단속적 환형 표면을 형성하는 견부를 그 위에 포함하는 캐리어 네스트.
제 8 항에 있어서, 상기 핑거들은 상기 네스트내에서 외피를 고정적으로 유지하기 위해 외피의 림에 대하여 가압하도록 상기 베이스 링의 상기 중앙 개구내에서 실질적인 수직방향으로 연장하는 그립핑 핑거들을 구비하는 캐리어 네스트.
제 9 항에 있어서, 상기 핑거들은 단부 외피의 림 아래에서 연장하도록 적용되는 단속적 지지면을 형성하기 위해 상기 그립핑 견부들로부터 실질적인 내향으로 돌출하는 지지견부들을 추가로 포함하고, 그에 의해, 상기 외피는 상기 핑거의 내향 압력에 의해 네스트내에서 유지되고, 상기 외피의 림은 상기 핑거에 의해 지지되는 캐리어 네스트.