技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及一種系統(tǒng)，其被構(gòu)造成用以定位穹頂部形成器組件，使得往復(fù)式?jīng)_擊裝置在沖擊裝置的返回行程期間與沖模包基本上同中心地對(duì)準(zhǔn)，更具體地，本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，其被構(gòu)造成用以在往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間檢測(cè)沖擊裝置的位置并且使穹頂部形成器組件動(dòng)態(tài)地運(yùn)動(dòng)。

背景技術(shù)：

通常，鋁可以設(shè)計(jì)為鋁片材，由該鋁片材切割成圓形坯體。該坯體形成為具有底部和懸置側(cè)壁的“杯狀物”。該杯狀物被進(jìn)給到制罐機(jī)中，該制罐機(jī)使杯狀物穿過(guò)額外的圓形沖模，該圓形沖模使杯狀物變薄和變長(zhǎng)。也就是，杯狀物設(shè)置在沖頭的前部中，該沖頭安裝在長(zhǎng)形沖擊裝置上。沖擊裝置被構(gòu)造成用以往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且使杯狀物穿過(guò)圓形沖模，該圓形沖模(重新)拉延和熨平該杯狀物。也就是，在沖擊裝置的每個(gè)向前行程中，杯狀物穿過(guò)圓形沖模，該圓形沖模使杯狀物進(jìn)一步形成為罐本體。在返回行程中，現(xiàn)在為長(zhǎng)形的罐本體從沖擊裝置上移除，新的杯狀物設(shè)置到該沖擊裝置上。在額外的整理操作(例如修剪、洗滌、印刷等)之后，罐本體被送到填充機(jī)，該填充機(jī)將罐填充有產(chǎn)品。然后頂部聯(lián)接到且密封罐本體，由此完成罐的形成。

更具體地，制罐機(jī)中的沖模包具有多個(gè)間隔開(kāi)的沖模，每個(gè)沖模具有大致圓形開(kāi)口。每個(gè)沖模開(kāi)口稍稍小于下一個(gè)相鄰的上游沖模。因此，當(dāng)沖頭通過(guò)第一沖模、再拉延沖模拉延杯狀物時(shí)，鋁制杯狀物在大致圓柱形沖頭上變形。因?yàn)闆_模包中后續(xù)沖模的開(kāi)口具有較小的內(nèi)徑，即較小的開(kāi)口，所以隨著沖擊裝置使鋁運(yùn)動(dòng)穿過(guò)沖模包的其余部分，鋁制杯狀物變薄。沖頭和再拉延沖模之間的間距通常小于大約0.010英寸，并且在最后一個(gè)熨平?jīng)_模中小于大約0.004英寸。在罐已經(jīng)移動(dòng)穿過(guò)最后一個(gè)沖模之后，杯狀物的底部和側(cè)壁具有期望的厚度；其它所需的變形僅僅為將杯狀物的底部成形為向內(nèi)延伸的穹頂部。

也就是，沖頭的遠(yuǎn)側(cè)端部是凹的。沖擊裝置的最大延伸處是“穹頂部形成器”。穹頂部形成器具有大致凸的穹頂部和成形的周邊。當(dāng)沖擊裝置到達(dá)其最大延伸時(shí)，罐本體的底部接合穹頂部形成器，并且變形為穹頂部，罐本體的底部周邊按照需要成形；通常向內(nèi)傾斜，以增大罐本體的強(qiáng)度且允許所得到的罐能夠堆放。當(dāng)沖擊裝置收回時(shí)，罐本體接下來(lái)通過(guò)將空氣注入到?jīng)_擊裝置的中心而從沖頭的端部退下?？諝鈴臎_頭的端部出來(lái)，并且斷開(kāi)從沖頭松動(dòng)的罐本體。通常，還具有機(jī)械脫模機(jī)，其防止罐本體在沖頭通過(guò)工具包縮回時(shí)繼續(xù)停留在沖頭上。沖擊裝置通過(guò)沖模包而縮回，新的杯狀物設(shè)置在沖頭上，重復(fù)該循環(huán)。

沖擊裝置和沖模包通常大致水平地定向。然而，這種定向使得沖頭可能磨損和撕裂。也就是，沖模包中的沖模必須分隔開(kāi)，以使得杯狀物能夠正確地變形。這意味著，沖擊裝置必須水平地延伸穿過(guò)整個(gè)沖模包；距離在任何地方可能為從18到30英寸。這也是制罐機(jī)的行程長(zhǎng)度。這意味著，沖擊裝置必須是懸臂。已知的是，即使非常剛性的構(gòu)件支撐為懸臂，其也將在遠(yuǎn)側(cè)端部處下垂。雖然這種下垂對(duì)于靜止構(gòu)件而言通常不是問(wèn)題，但是下垂對(duì)于沖頭與沖模之間的徑向間隙小于大約0.004英寸的穿過(guò)沖模的往復(fù)式?jīng)_擊裝置而言則存在問(wèn)題。通常，穹頂部形成器與沖頭靜態(tài)地對(duì)準(zhǔn)，以便補(bǔ)償該下垂，然而這種對(duì)準(zhǔn)對(duì)于機(jī)器中的沖擊裝置的動(dòng)態(tài)特征而言是不恰當(dāng)?shù)?。另外，還存在其它因素可能導(dǎo)致沖頭不會(huì)相對(duì)于機(jī)器中心線同中心地運(yùn)行。因此，由于下垂和其它原因，沖擊裝置可能不與圓形沖模同中心，也就是沖擊裝置靠近或接觸沖模的下部部分。隨時(shí)間推移，沖頭和沖模之間的接觸使得兩者中的任一個(gè)損壞。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，必須更換損壞的部分。此外，因?yàn)檫@是耗時(shí)的過(guò)程，并且因?yàn)榈湫偷墓蕹尚螜C(jī)每小時(shí)生產(chǎn)超過(guò)15,000個(gè)罐，所以不對(duì)準(zhǔn)的沖擊裝置是不利的。也就是，如果沖擊裝置不對(duì)準(zhǔn)，那么不太可能制造任何罐。沖擊裝置應(yīng)當(dāng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)器的中心線(水平地和豎向地)。

沖擊裝置的位置還受穹頂部形成器的位置影響。也就是，沖擊裝置與穹頂部形成器接合，并且如果穹頂部形成器沒(méi)有正確地對(duì)準(zhǔn)，那么將使得沖擊裝置振動(dòng)或以其它方式不能與沖模包對(duì)準(zhǔn)?？紤]到?jīng)_頭和沖模之間的窄間距，即使輕微的不對(duì)準(zhǔn)或輕微的振動(dòng)，也將導(dǎo)致沖頭接觸沖模。通常，穹頂部形成器安裝在可調(diào)節(jié)的組件上。在使用罐成形機(jī)之前，并且作為常規(guī)維護(hù)的一部分，穹頂部形成器與沖擊裝置手動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)。也就是，沖擊裝置放置在其最大延伸處或附近，并且穹頂部形成器與沖頭對(duì)準(zhǔn)。然而，這種方法沒(méi)有解決由于沖頭與沖模接觸而導(dǎo)致的沖頭上的非正常磨損的問(wèn)題。也就是，沖擊裝置/沖頭在靜止時(shí)的位置可能與沖擊裝置/沖頭在運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置是不同的。因此，上述已知的用于將沖頭與沖模組件對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法所存在的問(wèn)題是已知的系統(tǒng)和方法沒(méi)有檢測(cè)沖頭在運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

所公開(kāi)的和要求保護(hù)的裝置提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)在沖頭縮回到往復(fù)式?jīng)_擊裝置上的工具包中時(shí)確定沖頭的位置，并且允許穹頂部形成器自動(dòng)地重新定位。該系統(tǒng)包括沖頭位置傳感器組件、控制系統(tǒng)和穹頂部形成器定位組件。沖頭位置傳感器組件繞沖擊裝置定位，優(yōu)選地定位在最后一個(gè)沖模的穹頂部形成器側(cè)處。在該位置處，沖頭位置傳感器組件可以確定沖頭在其在返回行程期間進(jìn)入工具包時(shí)的位置。控制系統(tǒng)接收來(lái)自沖頭位置傳感器組件的數(shù)據(jù)，如果沖頭在返回行程時(shí)沒(méi)有與工具包大致同中心地對(duì)準(zhǔn)，那么向穹頂部形成器定位組件發(fā)送信號(hào)以重新定位穹頂部形成器。該過(guò)程可以重復(fù)，直到?jīng)_頭在返回行程時(shí)沿著與工具包基本上對(duì)準(zhǔn)的路徑行進(jìn)。

附圖說(shuō)明

參考附圖，從以下優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明中可以獲得本發(fā)明的完整理解，其中：

圖1為罐成形機(jī)的示意性剖視圖。

圖2為罐成形機(jī)的詳細(xì)等軸測(cè)端視圖。

圖3為穹頂部形成器定位系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性前視圖。

圖4為穹頂部形成器定位系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的示意性前視圖。

圖5為穹頂部形成器定位系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖6A-6H為圖5所示的穹頂部形成器定位系統(tǒng)的不同構(gòu)造的示意圖。

具體實(shí)施方式

如在此所用的，“目標(biāo)位置”是穹頂部形成器本體中心相對(duì)于沖頭的選擇的位置。該位置被選擇成用以使得沖頭在返回行程期間與工具包同中心。該位置可以與或者可以不與沖擊裝置的軸線或者工具包的軸線對(duì)準(zhǔn)。

如在此所用的，“動(dòng)態(tài)地定位”指的是根據(jù)沖頭運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的測(cè)量值將穹頂部形成器相對(duì)于沖頭定位。這將包括在沖頭運(yùn)動(dòng)時(shí)以及在沖頭不運(yùn)動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)穹頂部形成器，只要在沖頭運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得測(cè)量值。

如在此所用的，“主動(dòng)地定位”指的是當(dāng)沖頭運(yùn)動(dòng)時(shí)將穹頂部形成器相對(duì)于沖頭定位。

如在此所用的，“聯(lián)接”意味著兩個(gè)或更多個(gè)元件之間的連接，無(wú)論是直接的還是間接的，只要發(fā)生連接即可。僅僅通過(guò)重力作用靠在另一個(gè)對(duì)象上的對(duì)象不是“聯(lián)接”到下方的對(duì)象，除非上方的對(duì)象以其它的方式基本上保持就位。也就是，例如，桌子上的書(shū)并不是聯(lián)接到桌子，但是粘接到桌子上的書(shū)是聯(lián)接到桌子的。

如在此所用的，“直接地聯(lián)接”意味著兩個(gè)元件彼此直接接觸。

如在此所用的，“固定地聯(lián)接”或“固定”意味著兩個(gè)部件聯(lián)接以成一體地運(yùn)動(dòng)，同時(shí)相對(duì)于彼此保持恒定的定向。固定的部件可以是或可以不是直接聯(lián)接的。

如在此所用的，詞語(yǔ)“一體的”指的是部件形成為單個(gè)零件或單元。也就是，包括單獨(dú)地形成然后聯(lián)接在一起成為一個(gè)單元的多個(gè)零件的部件不是“一體的”部件或本體。

如在此所用的，“相關(guān)聯(lián)”指的是認(rèn)定的部件彼此相關(guān)、彼此接觸和/或彼此相互作用。例如，汽車(chē)具有四個(gè)輪胎和四個(gè)輪轂，每個(gè)輪轂與特定的輪胎“相關(guān)聯(lián)”。

如在此所用的，在參考齒輪或具有齒的其它部件時(shí)，“接合”指的是齒輪的齒彼此相互配合，并且一個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)同樣還引起另一個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)。

如圖1示意性地所示，制罐機(jī)或罐成形機(jī)10包括操作機(jī)構(gòu)12、沖擊裝置14、沖模組件16和穹頂部形成器組件18，該操作機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成提供周期性和/或往復(fù)運(yùn)動(dòng)。沖擊裝置14具有長(zhǎng)形的、大致圓形的本體19，該本體具有近側(cè)端部22、遠(yuǎn)側(cè)端部24和縱向軸線26。沖頭20設(shè)置在沖擊裝置本體的遠(yuǎn)側(cè)端部24處或設(shè)置在該遠(yuǎn)側(cè)端部上。沖頭20為大致圓柱形本體，具有凹的遠(yuǎn)側(cè)端部，該遠(yuǎn)側(cè)端部可以成形為對(duì)應(yīng)于如下所述的穹頂部形成器組件腔體44。沖擊裝置本體近側(cè)端部22聯(lián)接到操作機(jī)構(gòu)12。操作機(jī)構(gòu)12提供沖擊裝置本體19的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得沖擊裝置本體19并且由此使得沖頭20沿著其縱向軸線26來(lái)回地運(yùn)動(dòng)。也就是，沖頭20被構(gòu)造成在縮回位置和延伸位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖頭20通過(guò)沖模組件16大致水平地延伸和運(yùn)動(dòng)。

沖模組件16包括至少一個(gè)(圖中示出了三個(gè))沖模30，(每個(gè))沖模中具有開(kāi)口32。第一沖模30A(最靠近操作機(jī)構(gòu)12的沖模30)中的開(kāi)口32稍稍大于第二(中間，如圖所示)沖模30B中的開(kāi)口32。第二沖模30B中的開(kāi)口32稍稍大于第三(最遠(yuǎn)離操作機(jī)構(gòu)12)沖模30C中的開(kāi)口32。也就是，第一沖模30A中的開(kāi)口32具有的半徑為大約0.010英寸，大于沖頭20的半徑，第二沖模30B中的開(kāi)口32具有的半徑為大約0.007英寸，大于沖頭20的半徑，并且第三沖模30C中的開(kāi)口32具有的半徑為大約0.004英寸，大于沖頭20的半徑。沖模組件開(kāi)口32沿著共同的軸線34設(shè)置。沖模組件的軸線34與沖擊裝置本體的縱向軸線26大致對(duì)準(zhǔn)。

在這種構(gòu)造中，罐成形機(jī)10被構(gòu)造成用以將杯狀物轉(zhuǎn)換為罐本體，該罐本體可以具有增加的頂部，從而形成罐。通常當(dāng)沖頭20處于縮回位置時(shí)，杯狀物設(shè)置在沖頭20上。當(dāng)沖頭20通過(guò)沖模組件16推動(dòng)鋁盤(pán)時(shí)，杯狀物變薄并且延展到期望長(zhǎng)度和壁厚。長(zhǎng)形杯狀物是罐本體。

穹頂部形成器組件18設(shè)置在沖擊裝置本體19的行程的末端處。穹頂部形成器組件18包括穹頂部形成器沖模40和可動(dòng)安裝組件62(以下討論)。穹頂部形成器沖模40是本體42，該本體42具有限定了穹頂部46的腔體44。穹頂部形成器本體的腔體44可以包括被構(gòu)造成用以形成杯狀物的底部的其它特征。穹頂部46的中心與沖擊裝置本體的縱向軸線26大致對(duì)準(zhǔn)。在這種構(gòu)造中，當(dāng)沖擊裝置本體19處于其最大延伸時(shí)，通過(guò)沖頭20進(jìn)入穹頂部形成器本體腔體44而成形杯狀物的底部(杯狀物的在沖頭20之上延伸的部分)。也就是，杯狀物底部變成向上延伸的穹頂部46。在形成穹頂部46之后，沖擊裝置本體19開(kāi)始行程的向后部分。罐脫模機(jī)(未示出)設(shè)置在第三沖模30C的外表面上。罐脫模機(jī)將罐本體從沖頭20移除。因此，在沖頭20和沖模30A、30B、30C之間沒(méi)有杯狀物或其它材料的情況下，沖頭20向后行進(jìn)。

在這種構(gòu)造中，沖頭20可能與沖模30A、30B、30C接觸，從而導(dǎo)致沖頭20和/或沖模30A、30B、30C損壞。為了防止或減少這種損壞，有利的是，使得沖擊裝置本體的縱向軸線26和沖模的軸線34基本上對(duì)準(zhǔn)。也就是，沖頭20不應(yīng)當(dāng)振動(dòng)或下垂。設(shè)置在沖擊裝置本體的遠(yuǎn)側(cè)端部24上的沖頭20易于下垂，原因是其是懸臂本體。此外，如果穹頂部46沒(méi)有與沖擊裝置本體的縱向軸線26對(duì)準(zhǔn)，那么沖頭20在進(jìn)入穹頂部形成器腔體44時(shí)可能偏離與沖模軸線34的對(duì)準(zhǔn)，然后在離開(kāi)穹頂部形成器腔體44時(shí)快速地返回即卡扣以進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。這種動(dòng)作可能引起沖頭20的振動(dòng)。雖然由振動(dòng)引起的下垂和不對(duì)準(zhǔn)的量較小，但是沖頭20和沖模開(kāi)口32之間的公差足夠小，而使得任何下垂或振動(dòng)可能引起沖頭20和沖模開(kāi)口32之間的接觸。

穹頂部定位系統(tǒng)50被構(gòu)造成用以減小沖頭20和沖模組件16之間的接觸量。穹頂部形成器定位系統(tǒng)50包括沖頭位置傳感器組件52、控制系統(tǒng)54和穹頂部形成器定位組件56。沖頭位置傳感器組件52被構(gòu)造成用以確定沖頭20的移動(dòng)構(gòu)造。也就是，移動(dòng)沖擊裝置本體19和其上設(shè)置的沖頭20可能不會(huì)以與靜止的沖擊裝置本體19相同的方式下垂，和/或移動(dòng)沖擊裝置本體19可能出現(xiàn)振動(dòng)。因此，沖頭位置傳感器組件52被構(gòu)造成用以確定在沖擊裝置本體19的返回行程期間在沖頭進(jìn)入沖模組件16時(shí)沖頭20的移動(dòng)構(gòu)造。因此，沖頭位置傳感器組件52優(yōu)選地設(shè)置在第三沖模30C處，更優(yōu)選地，包括多個(gè)傳感器59，這些傳感器優(yōu)選地為感應(yīng)式近程傳感器，被構(gòu)造成用以提供與沖頭20到傳感器59的距離成比例的輸出信號(hào)，這些傳感器繞第三沖模30C中的開(kāi)口32的外側(cè)設(shè)置，如圖2所示。傳感器59確定沖頭20的位置，并且更優(yōu)選地，確定在沖頭20的返回行程期間沖擊裝置本體的遠(yuǎn)側(cè)端部24位置。沖頭位置傳感器組件52被構(gòu)造成用以將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為電子數(shù)據(jù)，電子數(shù)據(jù)提供為“沖頭移動(dòng)構(gòu)造信號(hào)”。也就是，沖頭移動(dòng)構(gòu)造信號(hào)包括表示沖頭20移動(dòng)構(gòu)造的數(shù)據(jù)。

如圖1和3示意性地示出，控制系統(tǒng)54利用可編程邏輯電路(PLC)和保存的算法來(lái)分析沖頭移動(dòng)構(gòu)造信號(hào)并提供穹頂部形成器目標(biāo)位置信號(hào)。也就是，控制系統(tǒng)54經(jīng)由其編程而被構(gòu)造成用以將移動(dòng)沖頭20的位置與穹頂部形成器本體42的具體位置關(guān)聯(lián)。基于返回行程期間沖頭20的位置，控制系統(tǒng)54可以確定穹頂部形成器本體42的位置?？刂葡到y(tǒng)54還被構(gòu)造成用以確定穹頂部形成器本體42的目標(biāo)位置，以便在返回行程期間將沖頭20置于特定位置處。沖頭20的特定位置優(yōu)選地是以基本上同中心的關(guān)系進(jìn)入沖模組件16，也就是使得沖擊裝置本體的縱向軸線26和沖模組件的軸線34基本上對(duì)準(zhǔn)。因此，控制系統(tǒng)54被構(gòu)造成用以根據(jù)沖頭移動(dòng)構(gòu)造信號(hào)確定穹頂部形成器本體42的當(dāng)前位置，并且進(jìn)一步構(gòu)造成用以計(jì)算穹頂部形成器本體42的目標(biāo)位置，以便以與沖模開(kāi)口32基本上同中心的關(guān)系放置沖頭20。表示穹頂部形成器本體42的目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)結(jié)合到“穹頂部形成器目標(biāo)位置信號(hào)”中。

穹頂部形成器目標(biāo)位置信號(hào)被提供到穹頂部形成器定位組件56。穹頂部形成器定位組件56被構(gòu)造成用以支撐穹頂部形成器本體42。穹頂部形成器定位組件56還被構(gòu)造成用以在保持穹頂部形成器本體42在一平面中的定向的同時(shí)進(jìn)行平移即移動(dòng)，該平面與沖擊裝置本體的縱向軸線26基本上垂直地延伸。穹頂部形成器定位組件56包括固定安裝件60、可動(dòng)安裝組件62和驅(qū)動(dòng)組件64。固定安裝件60被構(gòu)造成用以保持其相對(duì)于沖模組件16的定位，并且如圖所示，可以聯(lián)接到該沖模組件?？蓜?dòng)安裝組件62被構(gòu)造成用以支撐具有面向沖頭20的腔體44的穹頂部形成器本體42。此外，可動(dòng)安裝組件62包括安裝座組件，該安裝座組件具有第一表面70和第二表面72，第一和第二表面70、72為接合表面。也就是，第一和第二表面70、72被構(gòu)造成由驅(qū)動(dòng)組件64接合。如下所述，接合表面可以是聯(lián)接件，或者如在優(yōu)選實(shí)施例中，接合表面可以是有齒的表面。驅(qū)動(dòng)組件64包括第一馬達(dá)80、第二馬達(dá)82、第一接合裝置84和第二接合裝置86。每個(gè)馬達(dá)80、82具有旋轉(zhuǎn)輸出軸81、83，每個(gè)接合裝置84、86聯(lián)接到相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)輸出軸81、83，并且被構(gòu)造成用以接合相關(guān)聯(lián)的接合表面70、72。驅(qū)動(dòng)組件64可以包括PLC或類(lèi)似裝置，被構(gòu)造成用以控制馬達(dá)80、82?；蛘?，馬達(dá)80、82可以被構(gòu)造成用以經(jīng)由信號(hào)直接從控制系統(tǒng)54接收命令。

控制系統(tǒng)54還包括位置追蹤組件90。位置追蹤組件90被構(gòu)造成用以當(dāng)可動(dòng)安裝組件62移動(dòng)時(shí)追蹤穹頂部形成器本體42的位置。通過(guò)設(shè)置在固定安裝件60和可動(dòng)安裝組件62之間的位置傳感器(未示出)，或者通過(guò)追蹤馬達(dá)輸出軸81、83的位置的傳感器59，或者通過(guò)任何其它已知的裝置和相關(guān)聯(lián)的方式，可以光學(xué)地進(jìn)行追蹤。位置追蹤組件90提供穹頂部形成器位置信號(hào)，其中該穹頂部形成器位置信號(hào)包括表示穹頂部形成器本體42當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)。穹頂部形成器位置信號(hào)被傳遞到控制系統(tǒng)54?？刂葡到y(tǒng)54還被構(gòu)造成用以比較穹頂部形成器目標(biāo)位置信號(hào)和穹頂部形成器位置信號(hào)，也就是，控制系統(tǒng)54被構(gòu)造成用以將穹頂部形成器本體42的實(shí)際位置與穹頂部形成器本體42的目標(biāo)位置進(jìn)行比較，并且繼續(xù)致動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件64，直到穹頂部形成器本體42處于目標(biāo)位置。也就是，控制系統(tǒng)54被構(gòu)造成用以接收穹頂部形成器位置信號(hào)，并且當(dāng)所述穹頂部形成器本體42設(shè)置在目標(biāo)位置中時(shí)止動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件64。

在一個(gè)實(shí)施例中，穹頂部形成器定位組件56是在與沖擊裝置縱向軸線26大致垂直的平面中延伸的板，并且被構(gòu)造成在其自身的平面中平移。也就是，穹頂部形成器定位組件56包括一個(gè)或多個(gè)平面構(gòu)件(圖中示出了兩個(gè))100A、100B，平面構(gòu)件具有至少兩個(gè)表面102、104，平面構(gòu)件的至少兩個(gè)表面102、104是第一和第二表面70、72。優(yōu)選地，具有兩個(gè)彼此可動(dòng)地聯(lián)接的平面構(gòu)件100。例如，最靠近固定安裝件60的內(nèi)部平面構(gòu)件100A可以包括大致豎向凹槽(未示出)，外部平面構(gòu)件100B可以具有與該凹槽對(duì)應(yīng)的舌狀物(未示出)。

平面構(gòu)件的至少兩個(gè)表面102、104優(yōu)選地是兩個(gè)垂直的表面，例如但不限于在矩形板上的兩個(gè)側(cè)表面。第一和第二馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸出軸81、83各自具有螺紋遠(yuǎn)側(cè)端部106、108。第一和第二接合裝置84、86中的每個(gè)均為千斤頂螺桿110、112，每個(gè)千斤頂螺桿具有螺紋孔114、115和遠(yuǎn)側(cè)端部106、108，螺紋孔被構(gòu)造成用以接合第一或第二驅(qū)動(dòng)軸81、83中的一個(gè)，所述遠(yuǎn)側(cè)端部被構(gòu)造成用以聯(lián)接到第一或第二表面102、104中的一個(gè)。也就是，千斤頂螺桿110、112可以具有被構(gòu)造成聯(lián)接到平面構(gòu)件100的托架120、122或類(lèi)似裝置。第一千斤頂螺桿110通過(guò)其螺紋孔114螺紋聯(lián)接到第一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸81。第二千斤頂螺桿112通過(guò)其螺紋孔116螺紋聯(lián)接到第二馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸83。第一千斤頂螺桿托架120聯(lián)接到平面構(gòu)件的第一表面102。第二千斤頂螺桿托架122聯(lián)接到平面構(gòu)件的第二表面104。在這種構(gòu)造中，第一馬達(dá)80的致動(dòng)使得第一千斤頂螺桿110相對(duì)于第一驅(qū)動(dòng)軸81延伸或縮回，由此使得內(nèi)部平面構(gòu)件100A沿著第一軸線移動(dòng)。此外，第二馬達(dá)82的致動(dòng)使得第二千斤頂螺桿112相對(duì)于第二驅(qū)動(dòng)軸83延伸或縮回，由此使得外部平面構(gòu)件100B沿著第二軸線移動(dòng)。也就是，當(dāng)設(shè)置在與由平面構(gòu)件100A、100B限定的平面基本上對(duì)準(zhǔn)或平行的平面中時(shí)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸81、83的軸線優(yōu)選地不平行，更優(yōu)選地，彼此大致垂直。平面構(gòu)件100A、100B可以設(shè)置在框架130或類(lèi)似定向裝置之后，該框架或類(lèi)似定向裝置被構(gòu)造成用以將每個(gè)平面構(gòu)件100A、100B保持在與沖擊裝置的縱向軸線26大致垂直的平面中延伸。

在另一個(gè)實(shí)施例中，穹頂部形成器定位組件56包括兩個(gè)板，第一板被構(gòu)造成用以沿著一個(gè)軸線(例如豎向軸線)行進(jìn)，第二板被構(gòu)造成用以沿著另一個(gè)軸線(例如水平軸線)行進(jìn)。雖然這些板可以利用如上所述的千斤頂螺桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，但是較大的控制可以設(shè)置有如下所述的蝸輪。在這個(gè)實(shí)施例中，穹頂部形成器定位組件56包括第一平面構(gòu)件140和第二平面構(gòu)件142。第一表面70處于第一平面構(gòu)件140上，第二表面72處于第二平面構(gòu)件142上。第一和第二表面70、72優(yōu)選地基本上是直的并且彼此垂直。每個(gè)可動(dòng)安裝組件平面構(gòu)件的接合表面，即第一和第二表面70、72，優(yōu)選地是齒條146、148。

第一平面構(gòu)件140可動(dòng)地聯(lián)接到固定安裝件60并且被構(gòu)造成用以在第一軸線上平移。例如，固定安裝件60可以包括大致豎向凹槽(未示出)，第一平面構(gòu)件140可以具有與該凹槽對(duì)應(yīng)的舌狀物(未示出)。相似地，第二平面構(gòu)件142可動(dòng)地聯(lián)接到第一平面構(gòu)件140并且被構(gòu)造成用以在第二軸線上平移。優(yōu)選地，第二平面構(gòu)件142的行進(jìn)軸線基本上垂直于第一平面構(gòu)件140的行進(jìn)軸線，并且基本上平行于由所述第一平面構(gòu)件140限定的平面。第一馬達(dá)80安裝在固定安裝件60上，第二馬達(dá)82安裝在第一平面構(gòu)件140上。驅(qū)動(dòng)組件的第一接合裝置84是蝸輪150，該蝸輪被定位成用以接合第一平面構(gòu)件的齒條146。驅(qū)動(dòng)組件的第二接合裝置86是蝸輪152，該蝸輪被定位成用以接合第二平面構(gòu)件的齒條148。第二平面構(gòu)件142被構(gòu)造成用以支撐具有面向沖頭20的腔體44的穹頂部形成器本體42。

因?yàn)闆_擊裝置本體19是懸臂本體，所以其趨于繞其支撐端部沿徑向撓曲。也就是，沖擊裝置本體的遠(yuǎn)側(cè)端部24通常在圓形圖案上任何位置處進(jìn)行位移。同樣，穹頂部形成器定位組件56的優(yōu)選實(shí)施例被構(gòu)造成用以使穹頂部形成器本體42在圓形區(qū)域上運(yùn)動(dòng)。穹頂部形成器定位組件56包括殼體160，該殼體可以處于固定安裝件60中，限定了具有旋轉(zhuǎn)軸線164的旋轉(zhuǎn)空間162，可動(dòng)安裝組件62包括具有第一大致圓形構(gòu)件172和第二大致圓形構(gòu)件174的安裝座組件170。旋轉(zhuǎn)空間162可以由矩形空間中的輥?zhàn)?未示出)或類(lèi)似裝置限定，但是優(yōu)選地由安裝座組件170中的圓柱形腔體166限定。第一圓形構(gòu)件172可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)空間162中，其中第一圓形構(gòu)件172的中心基本上設(shè)置在殼體旋轉(zhuǎn)空間的軸線164上。第一圓形構(gòu)件172被構(gòu)造成用以繞旋轉(zhuǎn)空間的旋轉(zhuǎn)軸線164旋轉(zhuǎn)。第二圓形構(gòu)件174可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一圓形構(gòu)件172，但是第二圓形構(gòu)件174的中心與第一圓形構(gòu)件172的中心徑向地偏移。如上所述，驅(qū)動(dòng)組件64具有第一馬達(dá)80和第二馬達(dá)82，每個(gè)馬達(dá)80、82具有旋轉(zhuǎn)輸出軸81、83，每個(gè)馬達(dá)輸出軸81、83被構(gòu)造成用以接合第一或第二圓形構(gòu)件172、174中的一個(gè)圓形構(gòu)件并且使該圓形構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。

更具體地，第一圓形構(gòu)件172包括第一接合表面70，第二圓形構(gòu)件包括第二接合表面72。第一和第二接合表面70、72優(yōu)選地是齒條176、178，齒條176、178設(shè)置在第一和第二圓形構(gòu)件172、174的徑向表面附近，優(yōu)選地設(shè)置在該徑向表面上。如上所述，每個(gè)驅(qū)動(dòng)組件馬達(dá)80、82包括分別第一接合裝置84和第二接合裝置86。在這個(gè)實(shí)施例中，接合裝置84、86是第一和第二蝸輪180、182，每個(gè)蝸輪設(shè)置在相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)輸出軸81、83上，并且被構(gòu)造成用以接合相關(guān)聯(lián)的接合表面70、72。也就是，第一蝸輪180被構(gòu)造成用以接合第一圓形構(gòu)件的齒條176，第二蝸輪182被構(gòu)造成用以接合第二圓形構(gòu)件的齒條178。

如果穹頂部形成器本體42安裝在單個(gè)圓形構(gòu)件172、174上并且不設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸線上，那么穹頂部形成器本體42可以繞旋轉(zhuǎn)軸線沿圓形運(yùn)動(dòng)。通過(guò)提供兩個(gè)相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)(也就是具有偏移軸線)的圓形構(gòu)件172、174，并且通過(guò)使得穹頂部形成器本體42中心，即穹頂部46的中心，相對(duì)于第二圓形構(gòu)件174的中心偏移，穹頂部形成器本體42可以定位在由兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174的最大半徑限定的圓內(nèi)任何位置處。然而，這產(chǎn)生的問(wèn)題在于，當(dāng)?shù)谝粓A形構(gòu)件172旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二圓形構(gòu)件174的中心沿圓形運(yùn)動(dòng)。繼而，這意味著，第二圓形構(gòu)件齒條178所處的第二圓形構(gòu)件174的周邊也運(yùn)動(dòng)。這意味著，第二蝸輪182必須容納第二圓形構(gòu)件齒條178繞第一圓形構(gòu)件172的中心的運(yùn)動(dòng)。一種解決方案是，將第二馬達(dá)82安裝在第一圓形構(gòu)件172上，從而保持第二蝸輪182和第二圓形構(gòu)件齒條178處于恒定的關(guān)系。

然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二馬達(dá)80、82安裝在固定安裝件60上，并且兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174具有大約相同的直徑。第二蝸輪182通過(guò)具有延伸的齒而保持與第二圓形構(gòu)件齒條178接合。也就是，如上所述，沖頭20和沖模開(kāi)口32之間的間隙非常小。相似地，穹頂部形成器本體42必須進(jìn)行調(diào)節(jié)的量非常小。這意味著，第一和第二構(gòu)件172、174的旋轉(zhuǎn)軸線之間的偏移量也非常小。當(dāng)蝸輪齒條的半徑顯著大于蝸輪的半徑時(shí)，蝸輪的側(cè)向側(cè)部即使在齒條稍稍移動(dòng)離開(kāi)蝸輪的情況下仍然接合齒條齒的側(cè)部。因此，即使當(dāng)?shù)诙A形構(gòu)件174相對(duì)于第二蝸輪182移動(dòng)時(shí)，這種構(gòu)造仍然允許精確地控制兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174的位置。

在這種構(gòu)造中，來(lái)自第一馬達(dá)80的運(yùn)動(dòng)經(jīng)由第一接合裝置84與第一接合表面70的接合而被傳遞到第一圓形構(gòu)件172，來(lái)自第二馬達(dá)82的運(yùn)動(dòng)經(jīng)由第二接合裝置86與第二接合表面72的接合而被傳遞到第二圓形構(gòu)件174。

雖然第二圓形構(gòu)件174可以安裝在從第一圓形構(gòu)件172延伸的軸線(未示出)上，但是在優(yōu)選的實(shí)施例中，第一圓形構(gòu)件172中具有圓形開(kāi)口190。第一圓形構(gòu)件開(kāi)口190的中心相對(duì)于第一圓形構(gòu)件172的中心偏移。第二圓形構(gòu)件174具有圓柱形部分192和在一個(gè)端部處的凸緣184。第二圓形圓柱形部分192的尺寸形成為緊密地但是可旋轉(zhuǎn)地配合在第一圓形構(gòu)件的開(kāi)口190中。第二圓形構(gòu)件的凸緣184的半徑優(yōu)選地與第一圓形構(gòu)件172的半徑基本上相同。在這種構(gòu)造中，第二圓形構(gòu)件的圓柱形部分192可以設(shè)置在第一圓形構(gòu)件的開(kāi)口190中，而相對(duì)于第一圓形構(gòu)件172縱向地偏移的第二圓形構(gòu)件的凸緣184可以通過(guò)蝸輪182接合在與固定安裝件60聯(lián)接的馬達(dá)82上。此外，第二圓形構(gòu)件174中還具有偏移的、大致圓形的開(kāi)口194。穹頂部形成器本體42設(shè)置在第二圓形構(gòu)件的圓形開(kāi)口194中。如下所述和所示，將兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174定位在不同定向處可允許將穹頂部形成器本體42放置在目標(biāo)位置中。

第一圓形構(gòu)件172的中心和第一圓形構(gòu)件的圓形開(kāi)口190的中心之間的偏移在大約0.005到0.020英寸之間，更優(yōu)選地為大約0.015英寸，所述第二圓形構(gòu)件174的中心和所述穹頂部形成器本體42的中心之間的偏移在大約0.005到0.020英寸之間，更優(yōu)選地為大約0.015英寸。穹頂部形成器本體42的中心相對(duì)于第一圓形構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線的位置可以在笛卡爾坐標(biāo)系中用以下的等式表達(dá)：

x_i,j：＝e1·sin(α₁·deg)+e2·sin(β_j·deg)，其得到穹頂部形成器本體42的中心的X位置。

y_i,j：＝e1·cos(α₁·deg)-e2·cos(β_j·deg)，其得到穹頂部形成器本體42的中心的Y位置。

其中：

e1：＝第一圓形構(gòu)件172的偏心度，優(yōu)選地為0.015英寸

e2：＝第二圓形構(gòu)件174的偏心度，優(yōu)選地為0.015英寸

i：＝以度數(shù)表示的角位移范圍(0,1..359)

j：＝以度數(shù)表示的角位移范圍(0,1..359)

α_i：＝i第一圓形構(gòu)件172的角位移

β_j：＝j(luò)第二圓形構(gòu)件174的角位移

如圖6A-6H所示，其示出了兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174的不同定向，以及第二圓形構(gòu)件的圓形開(kāi)口194的位置。例如，兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174均可以包括用以指示每個(gè)圓形構(gòu)件172、174的定向的標(biāo)記196、198。在圖6A中，兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174定位在識(shí)別為“0°”的定向處。與穹頂部形成器本體42的中心的位置相同的第二圓形構(gòu)件圓形開(kāi)口194的中心的偏移是相對(duì)于旋轉(zhuǎn)空間的旋轉(zhuǎn)軸線164的中心向上的偏移。在圖6B中，且如標(biāo)記196、198所指示的，第一圓形構(gòu)件172已經(jīng)沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)120°，第二圓形構(gòu)件174已經(jīng)沿相反的方向旋轉(zhuǎn)75°?，F(xiàn)在，第二圓形構(gòu)件的圓形開(kāi)口194的中心的偏移是相對(duì)于旋轉(zhuǎn)空間旋轉(zhuǎn)軸線164的中心向下偏移到右側(cè)。圖6C-6H中示出了兩個(gè)圓形構(gòu)件172、174的其它構(gòu)造，如每個(gè)圖上所指示的。

穹頂部形成器定位組件56還可以包括夾持裝置200。夾持裝置200被構(gòu)造成用以止動(dòng)可動(dòng)安裝組件62和固定安裝件60之間的運(yùn)動(dòng)。通常，在罐成形機(jī)10運(yùn)行之前使用穹頂部形成器定位系統(tǒng)50，以便校準(zhǔn)沖頭20相對(duì)于沖模開(kāi)口32的位置。這可以在杯狀物設(shè)置在沖頭20上或者沒(méi)有杯狀物設(shè)置在沖頭20上的情況下執(zhí)行。通常，這將通過(guò)以下方式執(zhí)行，即運(yùn)行操作機(jī)構(gòu)12的單個(gè)循環(huán)，以確定移動(dòng)沖頭20相對(duì)于沖模開(kāi)口32的位置，然后調(diào)節(jié)穹頂部形成器本體42的位置，并且運(yùn)行操作機(jī)構(gòu)12的另一個(gè)單個(gè)循環(huán)。這種類(lèi)型的定位穹頂部形成器本體42被認(rèn)定為動(dòng)態(tài)地定位穹頂部形成器本體42，原因是沖頭20在加工過(guò)程期間是運(yùn)動(dòng)的。然而，穹頂部形成器定位系統(tǒng)50能夠進(jìn)行恒定的操作，也就是，在恒定地使用操作機(jī)構(gòu)12且沖頭20恒定地運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，調(diào)節(jié)穹頂部形成器本體42的位置。這種類(lèi)型的定位被識(shí)別為主動(dòng)地定位穹頂部形成器本體42。

雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本公開(kāi)的整體教導(dǎo)下可以對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改和替換。因此，所公開(kāi)的特定布置僅僅是示意性的而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其任何和全部等效來(lái)限定。