一种闭环载具链单向间歇移动的载具定位机构的制作方法

本发明属于金属罐的罐体成型设备，涉及一种对金属瓶罐的口部进行成型加工的设备，特别涉及该设备中的一种闭环载具链单向间歇移动的载具定位机构。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，以金属瓶罐作为容器的高端饮品在市场上有着多种多样的规格，尤其在国外有着较大的市场需求。金属瓶罐的外形特点为其口部呈锥形，并带有防盗沟2及可连接瓶盖的螺纹3，参见图1中的右图所示。对其制造首先要通过拉伸及减薄工艺将铝合金板成型为圆柱状的壳体（见图1中的左图所示），再将其口部（即罐口）进行多次缩颈形成为锥形肩部，同时对缩颈后的口部进行螺纹、防盗沟、修边、卷边等成型加工（见图1中的右图所示）。

2、目前已存在多种形式的瓶罐罐口成型设备，其主流产品为belvac的bcms（bottlecan manufacturing system）与mall herlan、hinterkopf、frattini等公司的转盘式瓶罐罐口成型设备。其中，frattini公司转盘式瓶罐罐口成型设备可参见欧洲专利ep0275369b1。bcms的瓶罐罐口成型设备与两片罐罐体缩颈机同源，也是模块化设计，产能可达600罐/分钟，但其缺点是占地面积庞大、价格昂贵、模具数量多。转盘式瓶罐罐口成型设备的整机尺寸相对较小，模具安装在一个巨大的工具盘上做往复运动，罐子在另一个转盘上做圆周方向上的间歇运动，这样带来的问题是设备有较大的振动，对设备制造和装配的工艺要求很高，设备加工速度较低（150-200罐/分钟），性价比较低。

3、在瓶罐罐口成型设备中，罐口成型机构是整台设备最核心的部分，其中，通过载具链以单向间歇移动方式将金属罐体传送至各个工位并通过一组模具对一排金属罐体进行级进成型加工是一种高效优选方案。由于模具级进成型加工中载具链装载着被加工金属罐体后需要在各个工位处进行定位停留，为了满足定位精度要求需要有专门的定位机构来实现，从载具链沿轨道作单向间歇移动（动停运动）来看，普通技术人员容易想到的就是弹性定位机构。参见图2和图3所示，该弹性定位机构7由定位滚轮8、定位块9、弹簧10和定位支架11组成，其中，定位滚轮8定位安装在载具6顶部，定位支架11位于载具6上方并相对固定，定位支架11上设有滑道，滑道朝向对应工位的载具6，定位块9座落在滑道中，并沿滑道的滑动方向滑动配合，弹簧10顶压在定位块9与定位支架11之间并作用在定位块9的滑动方向上，滑道上设有限制定位块9滑出的限位结构，定位块9面向载具6设有定位凹面，在工作状态下当载具6随闭环载具链5移位时，定位滚轮8与定位凹面配合形成定位。上述定位机构能够满足载具链沿轨道作单向间歇移动时载具的基本定位功能，但实际使用中由于载具链单向间歇移动具有一定移动速度，而且一直在动停之间作转换，加上载具链自身重量较重，惯性力较大，因此实际应用效果不佳。分析原因主要存在以下问题：如果将定位块的定位凹面设计的较深，并且采用较大的弹簧顶压力，其结果是有利于提高运行速度，实现快速定位，并能保证定位精度，但带来的不足是载具链需要很大的驱动力而且设备振动大。如果将定位块的定位凹面设计的较浅，并且减小弹簧顶压力，其结果则是克服了前者的不足，但带来的问题定位精度下降，在高速运动时因惯性容易滑脱。两者相互矛盾，无法同时满足。

4、有鉴于此，如何设计一种既能满足高速运行要求又能减小载具链驱动力并满足精准定位要求是本发明研究的课题。

技术实现思路

1、本发明提供一种闭环载具链单向间歇移动的载具定位机构，其目的是要一种既能满足高速运行要求又能减小载具链驱动力并满足精准定位要求的载具定位机构，克服上述现有设计的不足，即要么载具链驱动力大和设备振动大，要么定位精度下降而且容易滑脱。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种闭环载具链单向间歇移动的载具定位机构，其创新在于：该载具定位机构包括定位滚轮和双滑块机构，其中：

3、所述定位滚轮为用来定位载具在轨道上相对工位位置的滚轮结构，定位滚轮定位安装在载具上并随载具在轨道上移动或定位。

4、所述双滑块机构具有一个定位支架，该定位支架为座体结构，所述座体相对于承载载具链的轨道固定连接，或者与轨道为一体结构。所述定位支架上设有滑道，滑道方向垂直于载具移动方向，滑道中并列设置有第一定位滑块和第二定位滑块，针对第一定位滑块设有第一弹簧，针对第二定位滑块设有第二弹簧，第一弹簧顶压在第一定位滑块与定位支架之间并作用在第一定位滑块的滑动方向上，第二弹簧顶压在第二定位滑块与定位支架之间并作用在第二定位滑块的滑动方向上。所述滑道上分别设置有限制第一定位滑块和第二定位滑块滑出滑道的限位结构。第一定位滑块在滑道中位于定位滚轮滚入一侧，第二定位滑块在滑道中位于定位滚轮滚出一侧，第一定位滑块面向定位滚轮轮缘设有引导面和第一定位面，引导面位于定位滚轮滚入一侧，第一定位面位于定位滚轮滚出一侧，引导面为斜面或弧面，引导面在滑道方向上为入端高出端低，第一定位面为斜面或弧面，第一定位面在滑道方向上为入端低出端高，第二定位滑块面向定位滚轮轮缘设有第二定位面，第二定位面为斜面或弧面，第二定位面在滑道方向上为入端高出端低，第一定位面与第二定位面相邻并形成定位凹面；所述作用于第一定位滑块的第一弹簧顶压力大于作用于第二定位滑块的第二弹簧顶压力。

5、上述技术方案中的有关内容解释如下：

6、1. 上述方案中，所述“载具”是用来安装和定位被成型罐体的器具。在本发明中可以使用现有技术，所以对此没有具体限定或详细描述，这是本领域技术人员知晓的。所述“载具链”是指由若干个相同的载具首尾铰接相连并串联在一起形成的以载具作为链节的闭环链结构。

7、2. 上述方案中，所述“轨道”是指专门用来承载环载具链并且能够沿轨道的轨迹方向移动的通道。

8、3. 上述方案中，所述“限制第一定位滑块和第二定位滑块滑出滑道的限位结构”是指台阶或阻挡块等类似可以限制滑块滑出滑道的结构。

9、4. 上述方案中，针对第二定位滑块设有顶升机构，该顶升机构包括顶升滚轮、楔形块以及滑动条，其中，顶升滚轮定位安装在第二定位滑块上，楔形块固定在滑动条上，滑动条相对于承载载具链的轨道滑动连接，滑动方向平行与载具移动方向，楔形块的楔形面与顶升滚轮轮缘配合。在工作状态下，当需要解除载具定位时，有一驱动机构通过滑动条带动楔形块移动，楔形块的楔形面作用于顶升滚轮轮缘使第二定位滑块向上滑动抬起，解除第二定位滑块上的第二定位面对定位滚轮的限位。

10、5. 上述方案中，所述引导面在载具移动方向上的投影长度大于第一定位面在载具移动方向上的投影长度。

11、6. 上述方案中，所述引导面相对平缓，所述第一定位面和第二定位面相对陡峭。

12、7. 上述方案中，所述引导面为斜面，第一定位面和第二定位均为弧面。

13、8. 上述方案中，所述引导面、第一定位面和第二定位均为斜面。

14、9. 上述方案中，所述引导面、第一定位面和第二定位均为弧面。

15、10. 上述方案中，针对第一弹簧设置有第一调节螺钉，所述定位支架上设有第一螺孔，第一调节螺钉拧在第一螺孔中，第一调节螺钉作用在第一弹簧的顶压方向上。针对第二弹簧设置有第二调节螺钉，所述定位支架上设有第二螺孔，第二调节螺钉拧在第二螺孔中，第二调节螺钉作用在第二弹簧的顶压方向上。

16、11. 上述方案中，所述载具定位机构包括辅助减速结构，该辅助减速结构由辅助减速滚轮、减速挡块和减速弹簧组成，其中，辅助减速滚轮定位安装在载具上，减速挡块为块体并转动定位在辅助减速滚轮的移动路径上，减速弹簧抵压在减速挡块与承载载具链的轨道之间，并作用在阻碍辅助减速滚轮前进的路径上。

17、本发明设计原理和构思是：为了解决现有弹性定位机构带来载具链单向间歇移动（动停运动）中驱动力大、设备振动大以及定位精度差等问题，本发明针对安装在载具上的定位滚轮采用双滑块并列式定位机构，并且针对不同滑块配备不同弹性力的弹簧等技术措施，从而较好地克服了现有单滑块弹性定位机构的不足，使得载具链在单向间歇移动（动停运动）中既能满足高速运行要求又能减小载具链驱动力和振动并满足精准定位要求。

18、由于采用了上述技术措施，本发明与现有单滑块弹性定位机构相比具有以下优点和效果：

19、1. 本发明针对安装在载具上的定位滚轮采用双滑块并列式定位机构，并且给不同滑块配备不同弹性力的弹簧可以有效地缓解载具动停运动中产生的振动，减小载具链驱动力，实现精准定位。具体原理和效果是：第一定位滑块面向定位滚轮设有引导面和第一定位面，第二定位滑块面向定位滚轮设有第二定位面。其中，引导面用来对装载罐体的载具进行减速，将引导面设计相对平缓并配以较大弹性力的第一弹簧可以在短时间内起到较好的缓冲减速效果，也具有较好的减振效果。由此可以看出，第一定位滑块的主要作用是缓冲减速。这也是作用于第一定位滑块的第一弹簧顶压力大于作用于第二定位滑块的第二弹簧顶压力的主要原因。第一定位滑块上的第一定位面和第二定位滑块上的第二定位面共同形成定位凹面，即共同起到定位作用。这样一方面可以对载具进行快速精准定位，另一方面也可以减振动。由于第一定位滑块和第二定位滑块两者受到的顶压力不同，理论上引导面在载具移动方向上的投影长度大于第一定位面在载具移动方向上的投影长度为佳。

20、2. 本发明针对第二定位滑块设有顶升机构实际应用中既能精准定位要求，更能有效缓解载具从定位至起动产生的振动，同时能够有效降低载具链驱动力。

21、3. 本发明在第一定位滑块面向定位滚轮轮缘设有引导面和第一定位面，在第二定位滑块面向定位滚轮轮缘设有第二定位面，这样的双滑块设计加上引导面、第一定位面和第二定位面的配合可以有效缓冲和控制载具因动停所带来冲击和振动，有效降低载具链驱动力。特别是引导面相对平缓时效果更加明显。

22、4. 本发明针对第一弹簧设置有第一调节螺钉，针对第二弹簧设置有第二调节螺钉，可以根据实际需要调节第一弹簧和第二弹簧的弹性力，有利于安装调试，也便于调节弹性力的大小。

23、5. 本发明针对载具还设有辅助减速结构，该辅助减速结构与双滑块机构中用来对装载罐体的载具进行减速的引导面及定位滚轮组合使用可以获得最佳效果。因为在这种组合使用设计中，引导面及定位滚轮在顶部对载具进行缓冲减速，而辅助减速结构在底部对载具同时进行缓冲减速，所以两者组合不仅从平衡惯性上对载具进行缓冲减速，而且能够辅助载具实现快速精准定位，有利于提高载具链的移动速度，满足高速运行要求。