專利名稱：用于金屬容器的夾持和搬運設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于金屬容器的夾持和搬運設(shè)備。 更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于金屬容器的夾持和搬運設(shè)備，該設(shè)備作為夾持 裝置特別是用在高速機器中，從而優(yōu)選沿金屬容器的側(cè)表面的伸出部分進行一系列機械加 工操作。
背景技術(shù)：
由本發(fā)明的設(shè)備搬運的金屬容器是由對鋁或其合金或其他適宜材料的金屬坯件 進行擠出、深沖或深沖/深拉的金屬制成；這些金屬容器在使其外側(cè)表面變形的依次進行 的工序開始之前，能夠?qū)ζ鋬?nèi)和/或外側(cè)進行涂漆以及沿著其外側(cè)表面進行印刷。
這些金屬容器主要通過局部變形的方式(即所謂的"頸縮"或"錐形化"過程)、整 體變形的方式(即所謂的"成型"過程)、或者通過在金屬容器側(cè)表面的預(yù)設(shè)部分上形成中 空或凸印形狀的方式(即所謂的"凸印/凹印"過程)來對對金屬容器進行塑性變形加工， 以旨在改變它們的幾何結(jié)構(gòu)。 眾所周知，在高速機器上，金屬容器為了執(zhí)行在其側(cè)表面上的加工操作工序而從 一個工位轉(zhuǎn)移到另一個工位。 將金屬容器從一個工位傳送到下一工序工位的轉(zhuǎn)移階段是至關(guān)重要的，原因在于 運輸系統(tǒng)需采用安全的夾鉗以避免金屬容器的脫落，但是夾鉗還必須足夠得軟，以避免損 壞金屬容器的側(cè)表面。 在連續(xù)加工生產(chǎn)金屬容器的機器中，S卩如前所述將金屬容器加工成罐或"易拉罐" 的形狀并優(yōu)選送往飲料市場的加工，夾鉗直接作用在金屬容器側(cè)表面的圓柱形部分，在轉(zhuǎn) 移和加工階段都是這樣，依靠設(shè)立具有一定真空度的插槽和"凹槽"，使上述金屬容器可被 夾持。 但是，這種用于搬運金屬容器的夾鉗會呈現(xiàn)出嚴(yán)重的相關(guān)問題。 在從一個工位或工架轉(zhuǎn)移到下一工序的過程中，通過特定的引導(dǎo)件將金屬容器轉(zhuǎn)
向，并且在一較短長度上將金屬容器緊固到已經(jīng)離開的工架的下一工架上，以允許夾持裝
置或"接納凹槽"達到足夠的真空度。這些引導(dǎo)件與金屬容器的側(cè)表面接觸，由此產(chǎn)生的拖
動可能會損傷容器的側(cè)表面。 進一步的問題產(chǎn)生于前述發(fā)生的接觸或拖動，盡管之前已暗示傾向于改變金屬容 器的角度位置；而實質(zhì)上是，關(guān)于金屬容器的縱向軸線，其角度位置不受控制并可能在從一 個工位轉(zhuǎn)移到下一工序工位的過程中產(chǎn)生變化。 另一個問題是，對金屬容器的夾持嚴(yán)重依賴于其表面的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；外側(cè)表面存 在缺陷使得因"泄漏"引起真空度的降低，，并且因此在金屬容器的表面上施加力，從而導(dǎo)致 難以高速搬運金屬容器。 另一個缺陷在于，金屬容器在從一個工位轉(zhuǎn)移到另一個工位的過程中，隨著容器 所進行的操作數(shù)增加和因此由于每次轉(zhuǎn)移時都會與容器的側(cè)表面接觸而實現(xiàn)的形狀的復(fù)
3雜性增加，金屬容器的脫落/損傷的可能性也成比例增加。 另一個不利之處是，所述搬運系統(tǒng)只允許搬運外側(cè)表面具有延伸圓柱體部分的金 屬容器，原因在于僅在動作施加在金屬容器的外側(cè)表面的延伸部分的情況下，證明通過真 空技術(shù)的夾持是有效的。這個圓柱體部分必須不小于金屬容器的外側(cè)表面的70-80%。
但是，市場現(xiàn)在關(guān)注的是金屬容器的高速生產(chǎn)，即在幾乎整個側(cè)表面都進行加工 的"瓶罐"和/或"輪廓罐"形狀的金屬容器，這些金屬容器具有有限的圓柱體長度，并且需 要大量的加工步驟。 因此，用于直接將金屬容器從一個工位轉(zhuǎn)移到下一工序工位的真空夾持技術(shù)證明 為不適合于保證安全、精確并牢固地夾持金屬容器本身。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決前述技術(shù)問題。 更具體的，本發(fā)明的目的在于提供一種用于夾持和搬運金屬容器的設(shè)備，該設(shè)備 用于確保在金屬容器側(cè)表面的一段有限長度上安全且足夠柔軟的夾持操作，上述有限長度 范圍基本上在近似10mm至35mm之間，并諸如避免在金屬容器從一個工位轉(zhuǎn)移到下一工序 工位的過程中對其進行拖動和/或接觸。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種可確保金屬容器在加工裝備上準(zhǔn)確并同軸定位 且另外角度平衡的設(shè)備。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種允許根據(jù)加工的金屬容器的類型來對尺寸進行 快速并簡單改變的設(shè)備。 本發(fā)明的又一個目的是，提供一種在金屬容器轉(zhuǎn)移和加工的過程中配備最佳夾持 接口的設(shè)備，而不依賴于金屬容器的"尺寸"或類型。 本發(fā)明的另一目的在于給使用者提供一種諸如可以確保具有高水平抵抗力和可 靠度以及諸如可以簡單廉價制造的金屬容器夾持和搬運設(shè)備。 上述這些目的都可通過本發(fā)明的金屬容器夾持和搬運設(shè)備所實現(xiàn)，所述設(shè)備包括 第一部分或下部部分，該第一部分或下部部分可在金屬容器的加工階段和從高速機器的一 個工位到下一個工位的轉(zhuǎn)移過程中將所述設(shè)備和高速機器接口連接(interface-connect) 起來；所述設(shè)備還包括第二部分或上部部分，該第二部分或上部部分可在金屬容器搬運和 全部的加工過程中之牢固地夾持金屬容器。


通過如下的細節(jié)描述可更好地理解本發(fā)明的金屬容器夾持和搬運設(shè)備的結(jié)構(gòu)和 功能特征，上述細節(jié)描述中，參照了顯示出本發(fā)明優(yōu)選但并不意味著限制性的實施例的附 圖，其中 圖1示意性示出本發(fā)明的金屬容器夾持和搬運設(shè)備在夾持容器狀態(tài)下的縱向剖 視圖； 圖2示意性示出本發(fā)明的設(shè)備在金屬容器插入該設(shè)備時的操作階段的縱向剖視 圖； 圖3示意性示出本發(fā)明的設(shè)備在金屬容器從該設(shè)備松開時的操作階段的縱向剖
4視圖。
具體實施例方式
參考前面的附圖，本發(fā)明的金屬容器夾持和搬運設(shè)備(圖1中標(biāo)記為10)包括大 體為"桶形"的本體，該本體具有有限高度的大體呈圓形的第一或下部部分12限定，且由金 屬材料(如鋁)或塑料或其他任何合適的材料制成。該下部部分12限定了本發(fā)明的設(shè)備 的與用于使金屬容器變形的機器的若干零件支承臺14中每一個交互作用的作用或接口功 能表面。 該下部部分12存在至少一個沒有在附圖中出現(xiàn)的基準(zhǔn)構(gòu)件，該基準(zhǔn)構(gòu)件能使本 發(fā)明的設(shè)備關(guān)于高速機器的若干零件支承臺14確定方向并平衡。 始于下部部分12的上前方的中央?yún)^(qū)域并與零件支承臺14相對而設(shè)置的前述具有 "桶"外形的本體包括第二或上部部分16，該上部部分16始于下部部分12的前中央?yún)^(qū)域并 在金屬容器26的底部的方向上發(fā)展成環(huán)形擴張部，并且環(huán)形擴張部的直徑大體上小于下 部部分的直徑。 前述提及的上部部分16如同下部部分12 —樣，由金屬材料或任何一種合適的材
料制成，并且上部部分16適于制成座，以用于容納接下來將具體介紹的物件。 在可替代的實施例中，上部部分16可以發(fā)展成從下部部分12開始，且具有大體上
適合或大于下部部分本身的直徑的直徑。上部部分16的內(nèi)表面優(yōu)選這樣發(fā)展，對于第一
部分，該第一部分大體上至少等于上部部分本身高度的一半并具有恒定的直徑形狀，對于
第二部分，該第二部分在金屬容器26底部方向上具有直徑逐漸增大的形狀，從而形成錐狀
物，其功能將在以下明細中描述。 在上部部分16的內(nèi)側(cè)同軸設(shè)置有卡環(huán)24，該卡環(huán)24的高度與上部部分16的高度 大體上相同，且該卡環(huán)24的外表面呈錐狀，該錐狀與上部部分16本身的內(nèi)表面相匹配。
如下所述以可滑動方式安裝在上部部分16的卡環(huán)24由一單獨件制成或由兩個或 更多部分裝配而成；同樣的卡環(huán)24由塑料、金屬或其他適合的材料制成，以用于牢固容納 并保持從底部開始插入的金屬容器26。 卡環(huán)24內(nèi)側(cè)同軸設(shè)置有中空的構(gòu)件28，該構(gòu)件28的上部部分轉(zhuǎn)向金屬容器26底 部，該構(gòu)件28限定出盤30，該盤的上表面呈現(xiàn)凹形形狀并以"負(fù)形"的方式再現(xiàn)了金屬容器 的底端外表面的發(fā)展。構(gòu)件28的下部部分形成了截面大體為圓形的附件，其方向與金屬容 器底部相反，并朝向轉(zhuǎn)向零件支承臺14的下部部分12的前下端。 構(gòu)件28通過保持環(huán)29、譬如洗氏環(huán)(Seeger ring)或以其他已知的方式固定到下 部部分12。 這個構(gòu)件28的盤30的下表面支承在位于"桶"形本體內(nèi)部的帶凸緣的套筒32的 上前部；在構(gòu)件28的盤30的下表面與帶凸緣的套筒32的上前部之間的區(qū)域內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)具 有一個或多個典型的軸向式或已知類型的軸承34，這些軸承例如用以允許金屬容器定位， 這將在后面詳述。 套筒32通過已知的方式剛性固定到"桶"形本體的下部部分12。 返回構(gòu)件布置在套筒32的外側(cè)并與該套筒同軸，該返回構(gòu)件通常為至少一個彈
簧38，優(yōu)選為螺旋彈簧或其他已知類型的彈簧。
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桿40插入在與套筒32及構(gòu)件28同軸的位置；在桿40的外側(cè)并與桿40同軸地還 設(shè)置有至少又一個返回構(gòu)件，該返回構(gòu)件由例如至少又一個螺旋彈簧或其他已知類型的彈 簧52形成并且適于起后面描述的功能。 例如通過相對于下部部分12的前下方軸向滑動的兩個或多個銷50，使得卡環(huán)24
通過致動裝置(圖中未示出)在軸向方向上移動，該致動裝置在與金屬容器的插入端的前
上方相對的卡環(huán)的前下方上施加推進作用；該致動裝置與如上所述的彈簧38共同協(xié)作。 應(yīng)當(dāng)注意的是，下部部分12的尺寸完全與金屬容器26無關(guān)，且對于不同類型的金
屬容器都是相同的下部部分12。不同的是，用于構(gòu)成本發(fā)明中的設(shè)備的其他構(gòu)件，如卡環(huán)
24和構(gòu)件28的盤30則是基于所加工的金屬容器的特殊幾何結(jié)構(gòu)特點來制造的。 甚至上部部分16的尺寸能夠完全與所加工的金屬容器的尺寸無關(guān)。 接下說明本發(fā)明的金屬容器夾持和搬運設(shè)備如何操作，設(shè)備的組成構(gòu)件已經(jīng)在上
面并且參照優(yōu)選的實施例進行了詳細描述。 這種設(shè)備的操作大體上包括三個階段 ——過程開始時的金屬容器26的插入階段，該階段為金屬容器與本發(fā)明的設(shè)備之 間的相對運動的第一階段； ——過程進行中時的作用或轉(zhuǎn)移階段，該階段為在金屬容器26被本發(fā)明的所述設(shè) 備牢牢地夾持和固定時的階段，在此階段期間進行容器的轉(zhuǎn)移和加工； ——過程結(jié)束時的金屬容器的抽出階段，該階段為發(fā)生相對的拖動運動發(fā)生時以 及金屬容器26移動離開本發(fā)明的設(shè)備時的階段。 在金屬容器26還沒有插入本發(fā)明的設(shè)備時，本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選處于"關(guān)閉"的配 置狀態(tài)，以此有效阻止任何由干擾現(xiàn)象(如振動等)所引起的任何不期望發(fā)生的設(shè)備的打 開。 金屬容器26的插入操作如圖2所示，該圖中的本發(fā)明的設(shè)備描繪成"打開"的配 置狀態(tài)。 為了將本發(fā)明的設(shè)備打開并能將金屬容器26插入，位于鄰近支承臺14的致動設(shè) 備(圖中未示出)向壓縮彈簧38的卡環(huán)24施加推進作用，同時其沿著軸向方向向前移動。 由于卡環(huán)24的外側(cè)表面和上部部分16的內(nèi)側(cè)表面均為錐形，因而在卡環(huán)滑動的過程中，該 卡環(huán)24在金屬容器26底部方向上向前移動，并且在與呈錐狀的上部部分16的內(nèi)表面不再 接觸之后，卡環(huán)24徑向擴張。 在本發(fā)明的設(shè)備處于"打開"的配置狀態(tài)下，金屬容器26沿著標(biāo)記為箭頭"X"的 方向插入并接近其底端；金屬容器的底部的外圍凸?fàn)畈糠謱?dǎo)致與構(gòu)件28的盤30的上表面 的形狀接觸。 在此階段，金屬容器26通過套筒32的一個或多個軸承34能夠適于在本發(fā)明的設(shè) 備中可能的定位。 例如通過附圖中未示出的至少一個基準(zhǔn)構(gòu)件，本發(fā)明的相同設(shè)備可相對于支承臺 14定位或定向，基準(zhǔn)構(gòu)件未在圖中顯示，且上面已經(jīng)對其進行了參考。 將金屬容器如此安裝之后，致動設(shè)備(圖中未示出)返回到停止位置，因此，預(yù)先 受到壓縮的彈簧38柔性地將卡環(huán)24沿下部部分12的方向返回；在此情況下，本發(fā)明的設(shè) 備處于"關(guān)閉"的配置狀態(tài)，即如上所述的設(shè)備的停止?fàn)顟B(tài)。
如圖1示意性所示，金屬容器26在沿其側(cè)表面的有限的長度，即大體在10mm至 35mm的范圍內(nèi)被安全而牢固的夾持作用固定到本發(fā)明的設(shè)備。 圖3示意性地示出金屬容器26在其表面扣住(buckling)階段結(jié)束時從本發(fā)明的 設(shè)備松開或抽出的階段。 在此階段，如前所述，本發(fā)明的設(shè)備從"關(guān)閉"配置狀態(tài)變換到"打開"配置狀態(tài)， 并同時從卡環(huán)24中松開金屬容器。 為使得金屬容器26從卡環(huán)24松開或抽出，另一個致動設(shè)備(圖中未示出)沿著 標(biāo)記為箭頭"Y"的方向上對壓靠于金屬容器26底部的桿或抽出銷40的下側(cè)底部施加推動 作用，從而將金屬容器26在沿著圖3中標(biāo)記為箭頭"Z"的方向抽出。
工業(yè)實用性 如可從以上描述推斷出的那樣，本發(fā)明所帶來的優(yōu)點是顯而易見的。 金屬容器夾持和搬運設(shè)備有利地限定了以安全且足夠柔軟的方式沿著金屬容器
外側(cè)表面的有限長度夾持容器的機械設(shè)備，以實現(xiàn)"瓶罐"和/或"輪廓罐"類型的金屬容
器的加工。 金屬容器和本發(fā)明的設(shè)備在加工過程中彼此成為整體；在金屬容器從一個工架或 工位轉(zhuǎn)移到下一工位的同時，設(shè)備的適當(dāng)表面控制著所有的接觸和/或拖動，從而整體保 持住容器的側(cè)表面。 事實上，該設(shè)備具有允許保持金屬容器的接口、在金屬容器轉(zhuǎn)移的過程中承受設(shè)
備本身的安全的機械夾持的接口和確保加工階段期間正確定位和定向的另一個接口。這些
接口能夠有利地由高阻力的材料制成，以能夠?qū)λ鼈兪┘虞^大的作用力。 另一優(yōu)點在于，本發(fā)明的設(shè)備與金屬容器之間的相互作用僅發(fā)生在開始(插入)
階段和結(jié)束(抽出)階段，而與金屬容器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性無關(guān)；在加工階段，金屬容器被牢固
地布置到本發(fā)明的設(shè)備。 另一優(yōu)點在于，接合零件支承臺的本發(fā)明的設(shè)備的那一部分、即下部部分12對所 有類型的金屬容器是通用的，并且例如不需要對工位的幾何特征做出任何改變，同時確保 節(jié)省設(shè)備更換和維修的費用。 盡管如前所述的發(fā)明僅具體參考優(yōu)選地實施例進行描述，優(yōu)選實施例僅作為示例 并不意味著對特征進行限制，根據(jù)如前所述的公開內(nèi)容，任何變型和改變對本領(lǐng)域的技術(shù) 人員來說都是顯而易見的。因此，本發(fā)明意圖包括所有那些落入附屬權(quán)利要求的精神和保 護范圍內(nèi)的改變和變型。
權(quán)利要求
一種用于夾持和搬運金屬容器(26)的設(shè)備(10)，所述金屬容器(26)由擠出、深沖或深沖/拉絲的金屬坯件獲得，所述設(shè)備(10)特別適合用在意圖對所述金屬容器(26)進行多個機械加工工序或其他種類加工的高速機器上，其特征在于，所述設(shè)備包括兩部分，所述兩部分分別為第一或下部部分(12)，所述第一或下部部分(12)用于在加工階段和在機器的從一個加工位向下一加工位的高速轉(zhuǎn)移階段將所述設(shè)備接口連接到機器；第二或上部部分(16)，所述第二或上部部分(16)用于在整個加工工序中牢固地夾持所述金屬容器(26)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括本體，所述本體的下部部分 (12)具有至少一個基準(zhǔn)構(gòu)件，以用于使所述設(shè)備準(zhǔn)確定位/平衡到金屬容器(26)加工機器 的零件支承臺(14)上。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的的設(shè)備，其特征在于，所述上部部分(16)限定出 環(huán)形擴張部，所述環(huán)形擴張部的內(nèi)表面的直徑在所述金屬容器(26)的底部的方向上逐漸 增大，從而限定出錐形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括適于使所述金屬容器(26) 穩(wěn)定的保持裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述保持裝置由軸向移動的卡環(huán)(24)限 定，所述卡環(huán)(24)位于由所述上部部分(12)和所述下部部分(16)限定的本體內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述卡環(huán)(24)的外表面具有與所述上部 部分(16)的內(nèi)表面的錐形相匹配的錐形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5和6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述卡環(huán)(24)沿所述金 屬容器(26)側(cè)表面的有限長度對所述金屬容器進行夾持和固定，所述有限長度范圍為從 10mm至35mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述卡環(huán)(24)是與返回構(gòu)件共同協(xié)作的軸向移動的致動裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述返回構(gòu)件由至少一個彈簧(38)限定。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，在所述卡環(huán)(24)內(nèi)并且與 所述卡環(huán)(24)同軸地設(shè)置有構(gòu)件(28)，所述構(gòu)件(28)在中心是空的，并且所述構(gòu)件(28) 的上部部分限定出具有凹形形狀的盤(30)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，在所述構(gòu)件(28)內(nèi)并且與所述構(gòu)件 (28)同軸地插入桿(40)，所述桿(40)用于取出所述金屬容器(26)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，其特征在于，所述桿(40)的移動通過與另外的桿返 回構(gòu)件共同協(xié)作的另外的致動裝置來調(diào)節(jié)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述另一桿(40)返回構(gòu)件由至少一個 另外的彈簧(52)限定。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括至少一個軸承 (34)，所述軸承位于所述構(gòu)件(28)的盤(30)的下表面與位于所述本體內(nèi)的套筒(32)的上 前部之間。
全文摘要
一種用于夾持和搬運金屬容器(26)的設(shè)備(10)，該金屬容器由擠出、深沖或深沖/深拉的金屬坯件獲得，該設(shè)備(10)特別適合用在意圖對金屬容器(26)進行一系列、多個機械加工操作或其他種類加工的高速機器上，且該設(shè)備包括適于在加工階段和在高速機器的從一個加工位向下一加工位的轉(zhuǎn)移階段將該設(shè)備接口連接到機器的第一或下部部分(12)以及適用于在加工操作的搬運和整個加工工序中牢固地夾持金屬容器(26)的第二或上部部分(16)。
文檔編號B21D51/26GK101795789SQ200780053300
公開日2010年8月4日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者羅伯托·弗拉蒂尼 申請人:弗拉蒂尼建筑機械公開有限公司