專利名稱：微機控制異型罐蓋圓邊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于罐頭食品工業(yè)空罐制造中對異型罐蓋進(jìn)行圓邊的裝置。
罐蓋圓邊工序是空罐制作時的一項重要的工藝技術(shù)，其質(zhì)量的好壞，對罐頭的密封性及合格率有很大影響。對常見的圓型罐蓋來說，其圓邊工序只需通過一臺簡易的圓邊機便可完成。但對異型罐蓋(如方形、橢圓形等)圓邊技術(shù)比較復(fù)雜，用現(xiàn)有的圓邊機進(jìn)行圓邊時，易在曲率大的圓弧處產(chǎn)生皺紋，從而影響罐蓋的密封性和合格率。目前雖有日本東洋制罐公司曾生產(chǎn)沖模式異型罐蓋圓邊機，意大利Cavoloni公司研制的靠膜式圓邊機，但前者不適用于方形罐蓋，后者雖能適用于各種異型罐蓋，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體大笨重，費用昂貴。同時，上述兩種圓邊機主要的問題還在于每種異型罐蓋都要配一套沖?；蚩磕?，其精度和耐磨性要求高，加工復(fù)雜，一旦磨損無法進(jìn)行修補，且上述二種圓邊機變形條件差，故圓弧處皺紋較大，致使圓邊質(zhì)量達(dá)不到要求，難以推廣應(yīng)用。
本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，成本較低，且采用微機控制的異型罐蓋圓邊機。可適宜于各種類型的異型罐蓋，它能有效地保證異型罐蓋不同曲率的圓弧處不產(chǎn)生皺紋，提高罐蓋的密封性和合格率，并能與現(xiàn)有的罐蓋沖床相銜接，生產(chǎn)速度相匹配，實現(xiàn)自動化操作。
本發(fā)明的目的是通過以下結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的本發(fā)明由異型罐蓋圓邊機和微機控制系統(tǒng)所組成。此外，還有一送蓋裝置，與異型罐蓋圓邊機配套使用。該異型罐蓋圓邊機主要有機架、傳動構(gòu)件、執(zhí)行構(gòu)件、定位構(gòu)件及動力所構(gòu)成;送蓋裝置有送蓋構(gòu)件和動力所構(gòu)成。微機根據(jù)所圓邊的異型罐蓋形狀，通過對相應(yīng)軌跡方程的計算，將結(jié)果預(yù)先存入微機的內(nèi)存中，當(dāng)圓邊時，從內(nèi)存中取出該蓋各對應(yīng)的數(shù)據(jù)，由控制程序發(fā)出控制指令來完成。同時微機控制送蓋裝置，與罐蓋沖床的生產(chǎn)速率相匹配。微機控制系統(tǒng)是通過對數(shù)個步進(jìn)電機執(zhí)行機構(gòu)的控制來實現(xiàn)的。
結(jié)合附圖，本發(fā)明的實施例詳述如下附

圖1是異型罐蓋圓邊機結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2是定位構(gòu)件及傳動連接正視示意圖;
附圖3是定位構(gòu)件及傳動連接俯視示意圖;
附圖4是定位構(gòu)件A-A剖視圖;
附圖5是送蓋裝置與異型罐蓋圓邊機側(cè)視示意圖;
附圖6是微機控制系統(tǒng)原理框圖;
附圖7是步進(jìn)電機控制原理框圖;
附圖8是微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖;
附圖9是圓邊原理示意圖。
異型罐蓋圓邊機(見附圖1、5所示)由機架[1]，所述的傳動構(gòu)件由數(shù)對齒輪和傳動軸所組成，所述的執(zhí)行構(gòu)件由二個滑臺[2]、二個滾壓輪[3]、中心齒輪[4]、工作臺[5]和雙齒條[6]所組成。機架[1]上置有工作臺[5]和二個滑臺[2]，雙齒條[6]分別裝在二個滑臺[2]上，雙齒條[6]之間有一相嚙合的中心齒輪[4]，中心齒輪[4]由步進(jìn)電機D2[18]所驅(qū)動，工作臺[5]由步進(jìn)電機D1[7]所驅(qū)動并在該工作臺上設(shè)有定位構(gòu)件，二個滾壓輪[3]分別裝在二個滑臺[2]內(nèi)的傳動軸上，傳動軸通過傳動構(gòu)件由交流電動機D4[8]驅(qū)動。本機的運轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機D1[7]驅(qū)動工作臺[5]作等速旋轉(zhuǎn)運動，步進(jìn)電機D2[18]則使中心齒輪[4]正反旋轉(zhuǎn)，由中心齒輪[4]帶動雙齒條[6]，并帶動二個滑臺[2]分別作徑向往復(fù)運動，從而也使二個滾壓輪[3]作上述運動，而二個滾壓輪除上述徑向往復(fù)運動外，也作恒速迴轉(zhuǎn)運動，這是由交流電動機D4[8]通過機身內(nèi)數(shù)對齒輪和傳動軸來實現(xiàn)的。步進(jìn)電機D1[7]和D2[18]均由微機控制。裝置于工作臺[5]上的定位構(gòu)件由粗定位擋板[9]、撥叉[10]、精定位塊[12]、主勵磁線圈L[13]及傳動件杠桿系統(tǒng)[19]、導(dǎo)桿[11]及彈簧等所組成。(見附圖2、3、4所示)其作用是使罐蓋在圓邊前，保證其定位的準(zhǔn)確性。當(dāng)一只罐蓋完成圓邊后，送蓋裝置在微機指令下使步進(jìn)電機D3[17]啟動，(見附圖5所示)并使主勵磁線圈L[13]斷電，工作臺[5]失磁，由導(dǎo)桿[11]、杠桿系統(tǒng)[19]動作使撥叉[10]上升1.5mm，精定位塊[12]便下降至與工作臺[5]同一平面上，(見附圖4所示)圓好邊的罐蓋被頂出，在頂出的同時，送入的蓋料通過上述導(dǎo)桿和杠桿系統(tǒng)，繼續(xù)使撥叉[10]上升2mm，頂起粗定位擋板[9]，把送入的蓋料擋住;當(dāng)導(dǎo)桿[11]往返時，在拉簧和彈簧彈力作用下，使上述杠桿系統(tǒng)和撥叉[10]一起連著動作并復(fù)位使粗定位擋板[9]下降2mm，精定位塊[12]上升1.5mm，定位蓋料。此時，步進(jìn)電機D3[17]停止運轉(zhuǎn)，主勵磁線圈L[13]通電，把蓋料吸住在工作臺[5]上，二個滾壓輪即可進(jìn)行圓邊。步進(jìn)電機D3[17]由微機控制。
本發(fā)明所述的送蓋裝置是與異型罐蓋圓邊機配套使用，以提高操作時的自動化程度。(見附圖5)本裝置由頂子[14]、導(dǎo)桿[11]、連桿[15]、曲柄[16]及步進(jìn)電機D3[17]所組成。步進(jìn)電機D3[17]在微機控制下帶動曲柄[16]，通過連桿[15]，帶動導(dǎo)桿[11]作往復(fù)運動，使置于導(dǎo)桿[11]上的頂子[14]以一定速率推動蓋料進(jìn)入工作臺[5]上，以完成送蓋任務(wù)。爾后，如前述，定位構(gòu)件及其傳動件動作，把蓋料定住在工作臺上。
本發(fā)明所述的微機控制系統(tǒng)其原理框圖、步進(jìn)電機控制原理框圖及微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖分別見附圖6、7、8所示。其圓邊原理，見附圖9所示。待加工的異型罐蓋經(jīng)送蓋裝置送入工作臺[5]并經(jīng)定位構(gòu)件動作定在該工作臺上，工作臺[5]由步進(jìn)電機D1[7]驅(qū)動，以步距角θb(取0.75°或1.5°)旋轉(zhuǎn)，二個滾壓輪[3]由步進(jìn)電機D2[18]通過中心齒輪[4]和雙齒條[6]連同滑臺[2]在X軸上作往復(fù)平移步進(jìn)，并在交流電機D4[8]的驅(qū)動下，作恒速回轉(zhuǎn)運動。二個滾壓輪以徑向往復(fù)平移和恒速回轉(zhuǎn)運動來碾壓被加工罐蓋的邊沿，從而達(dá)到所需加工的異型罐蓋的形狀。不同形狀的異型罐蓋，在加工前，要按照其曲線建立Xc(θ)軌跡方程，如附圖中所列舉的橢圓形，要先建立橢圓形方程，其它如方形或其它異形，要建立方形和其它異形方程，預(yù)先將步進(jìn)電機D1[7]旋轉(zhuǎn)一周，每步進(jìn)一個步距角θbi所對應(yīng)的滾壓輪[3]在X軸上應(yīng)平移的方向和距離(△Xci＝Xci-Xci-1)，也即步進(jìn)電機D2[18]應(yīng)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的步數(shù)(△Ni＝△Xci/δ2，δ2為步進(jìn)電機D2[18]的脈沖當(dāng)量)，依次計算后固化存于附圖8中的4KROM2，4KROM2存放各種規(guī)格、形狀的異型罐蓋加工所需的對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，它是根據(jù)被加工罐蓋的形狀，通過其相應(yīng)的曲線方程，在上述計算后，預(yù)先存入的。當(dāng)接到零點信號后，微機發(fā)出控制信號，使主勵磁線圈L[13]通電，將已定位的蓋料吸合在工作臺[5]上，并發(fā)信號使步進(jìn)電機D1[7]轉(zhuǎn)過一個步距角θb，與此同時，從4KROM2中查得被加工的該種異型罐蓋步進(jìn)電機D2[18]應(yīng)轉(zhuǎn)動的方向和步數(shù)(也即在X軸徑向移動的方向和距離)，向輸出接口發(fā)出有關(guān)的控制信號，實現(xiàn)步進(jìn)電機D2[18]應(yīng)有的步進(jìn)，以后步進(jìn)電機D1和D2重復(fù)上述過程，以保證二滾壓輪與罐蓋邊切點沿被加工的異型罐蓋曲線進(jìn)行。當(dāng)圓邊完成后，主勵磁線圈L斷電，微機令步進(jìn)電機D1和D2停止旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機D3啟動，通過送蓋裝置送入蓋料，通過定位構(gòu)件的動作將加工好的罐蓋頂出并使新進(jìn)入的蓋料重新定位后加工。以上的操作程序都由固化于附圖8中的2KROM1的監(jiān)控管理控制程序，通過控制步進(jìn)電機D1、D2、D3來實現(xiàn)的。
本發(fā)明只需將要圓邊的各種異型罐蓋形狀，按其曲線，建立數(shù)學(xué)方程式，將計算結(jié)果存入微機，在微機軟件中預(yù)先存有加工所需的對應(yīng)數(shù)據(jù)，然后通過控制數(shù)個步進(jìn)電機，使異型罐蓋圓邊機完成異型罐蓋的曲線要求，改變了現(xiàn)有的沖模法和靠膜法生產(chǎn)方法，不僅提高了異型罐蓋的圓邊質(zhì)量和密封性能，而且具有通用性，能適合于任何形狀的異型罐蓋的圓邊要求。同時本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、體積小、制造方便，自動化程度高，具有推廣和應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
1.一種適用于罐頭食品工業(yè)空罐制造中進(jìn)行異型罐蓋圓邊工序的微機控制異型罐蓋圓邊機，其特征是該機由異型罐蓋圓邊機及微機控制系統(tǒng)所組成，所述的異型罐蓋圓邊機由機架[1]，該機架上置有工作臺[5]和二個滑臺[2]，雙齒條[6]分別裝在二個滑臺[2]上，雙齒條[6]之間有一相嚙合的中心齒輪[4]，中心齒輪[4]由步進(jìn)電機D2[18]驅(qū)動，二個滾壓輪[3]分別裝在二個滑臺[2]的傳動軸上，傳動軸通過傳動構(gòu)件由交流電動機D4[8]驅(qū)動，工作臺[5]由步進(jìn)電機D1[7]驅(qū)動并置有一定位構(gòu)件；所述的微機控制系統(tǒng)包括有存放監(jiān)控管理控制程序的2KROM1和存放各種異型罐蓋加工所需的對應(yīng)數(shù)據(jù)庫的4KROM2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機控制異型罐蓋圓邊機，其特征在于還有一送蓋裝置與之配合使用，該裝置由曲柄[16]、連接該曲柄的連桿[15]、導(dǎo)桿[11]，在該導(dǎo)桿上裝有頂子[14]及步進(jìn)電機D3[17]所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機控制異型罐蓋圓邊機，其特征在于置于工作臺[5]上的定位構(gòu)件由粗定位擋板[9]、撥叉[10]、精定位塊[12]、主勵磁線圈L[13]及傳動件杠桿系統(tǒng)[19]、彈簧所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機控制異型罐蓋圓邊機，其特征在于所述的微機控制系統(tǒng)其固化在4KROM2中的各種異型罐蓋圓邊機所需的對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，是根據(jù)被加工的異型罐蓋形狀，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)軌跡方程，經(jīng)計算后，預(yù)先存入在4KROM2中，以達(dá)到圓邊所需的異型罐蓋形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機控制異型罐蓋圓邊機，其特征在于所述的微機控制系統(tǒng)其監(jiān)控管理控制程序存放于2KROM1中，由該程序來控制步進(jìn)電機D1[7]、D2[18]和D3[17]的動作，以達(dá)到圓邊所需的異型罐蓋形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于罐頭食品工業(yè)空罐制造中對異形(如方形、橢圓形及其它異形)罐蓋進(jìn)行圓邊工序的微機控制異形罐蓋圓邊機，它由圓邊機、微機控制系統(tǒng)及送蓋裝置所組成。根據(jù)所需圓邊的異形罐蓋形狀，建立相應(yīng)的方程，計算后預(yù)先存入微機的內(nèi)存中，微機通過控制數(shù)個步進(jìn)電機，使圓邊機的機械構(gòu)件按照所圓邊的形狀進(jìn)行操作。它不僅能適應(yīng)各種形狀的異形罐蓋，而且能提高圓邊的質(zhì)量和罐頭的密封性和合格率；同時結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，自動化程度高，是空罐制造中一種新的設(shè)備。
文檔編號B21D51/44GK1056831SQ9110188
公開日1991年12月11日 申請日期1991年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月22日
發(fā)明者張態(tài)成, 葉清如, 李良兒 申請人:浙江水產(chǎn)學(xué)院