專利名稱：防偏移的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于支承和轉(zhuǎn)動圓筒形容器的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)。這些轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)通常用在焊接操作過程中。本發(fā)明更特別地涉及用于在被支承的容器或其它工件轉(zhuǎn)動時阻止所述被支承的容器或其它工件軸向運(yùn)動(軸向偏移，通常也被稱為軸向蠕動)的防偏移裝置和方法。
背景技術(shù)：
上面提到的這種類型的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)通常包括一對驅(qū)動輥，該一對驅(qū)動輥彼此橫向間隔開，以在第一軸向位置處摩擦接合圓筒形工件的相對兩側(cè)；和一對惰輥，所述一對惰輥彼此橫向分隔開，以在第二軸向位置處接合工件的相對兩側(cè)，該第二軸向位置沿該工件 的轉(zhuǎn)動軸線與該第一軸向位置間隔開。驅(qū)動輥連接到馬達(dá)驅(qū)動器，該馬達(dá)驅(qū)動器可操作以使驅(qū)動輥轉(zhuǎn)動，由此使該工件繞工件的轉(zhuǎn)動軸線(在本文中稱為“工件軸線”)轉(zhuǎn)動。惰輥與驅(qū)動輥協(xié)作來為工件提供滾動支承，但是惰輥不是由馬達(dá)驅(qū)動的。通常，驅(qū)動輥和惰輥繞各自的平行于工件軸線的轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。主要由于在工件的圓筒形形狀中存在缺陷，工件繞工件軸線的轉(zhuǎn)動可能伴隨著工件的稍微軸向偏移，這可能導(dǎo)致焊縫不對準(zhǔn)。傳統(tǒng)的防偏移轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)通過與偏移量成比例地豎直或水平移動惰輥來控制圓筒形工件或容器的軸向運(yùn)動。這種方法在控制偏移方面是有效的，但可能導(dǎo)致工件明顯的豎直或水平運(yùn)動，這可能干擾焊接過程。其它的防偏移轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)是基于調(diào)整一個或多個所述輥的轉(zhuǎn)動軸線相對于工件軸線傾斜地延伸，以引入抵消偏移的軸向力分量。下面對這種類型的防偏移轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)進(jìn)行概述。美國專利US2，865，690公開了一種機(jī)械式自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中一對從動輥16布置成一個與圍繞工件周邊安裝的輪胎6的每個端面抵接。抵接的從動輥16通過相應(yīng)的桿臂15連接到耳軸支架9a，該耳軸支架支承在工件的一側(cè)上的輥8。耳軸支架9a通過一對平行的樞轉(zhuǎn)連桿9b連接到相對側(cè)的、承載第二輥8的耳軸支架9a，使得兩耳軸支架9a和兩連桿9b形成平行四連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)工件處于期望的中立軸線位置時，平行四連桿機(jī)構(gòu)呈矩形的形式，并且輥8的轉(zhuǎn)動軸線a-a平行于工件的轉(zhuǎn)動軸線。在隨著從動輥16被檢測到出現(xiàn)工件的軸向偏移時，桿臂15將運(yùn)動傳遞到平行四連桿機(jī)構(gòu)，使得輥8以及它們的轉(zhuǎn)動軸線相對于工件轉(zhuǎn)動軸線成傾斜角度。螺紋效應(yīng)使工件返回到其中立軸向位置，并且從動輥16和桿臂15的相應(yīng)動作使平行四連桿機(jī)構(gòu)返回其矩形狀態(tài)。英國專利No. 940，261描述了不同的實(shí)施例。在圖I示出的一個實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)的四個輥2中的一個可通過使其副架4繞豎直軸線樞轉(zhuǎn)而被轉(zhuǎn)動，以調(diào)整輥2的轉(zhuǎn)動軸線離開其平行于工件軸線的中立定向到達(dá)不平行于工件軸線的成角度定向，從而抵消軸向偏移。圖2和圖3示出的另一個實(shí)施例以類似的方式工作，其中補(bǔ)償輥6的軸5被安裝成繞豎直軸線樞轉(zhuǎn)。圖4和圖5示出了又一個實(shí)施例，其中補(bǔ)償輥13的軸12被安裝成繞由樞轉(zhuǎn)銷14所限定的軸線樞轉(zhuǎn)，該樞轉(zhuǎn)銷正交于輥13與工件之間的接觸點(diǎn)處的切向平面延伸。在這個實(shí)施例中，輥軸線在中立構(gòu)型時平行于工件軸線，而且該輥軸線可以在切向平面中樞轉(zhuǎn)成不平行于工件軸線，以抵消軸向偏移。圖6教導(dǎo)了另一個實(shí)施例，其中在工件相對側(cè)的一對輥25被安裝在共用的副架28上，該副架安裝成繞由樞轉(zhuǎn)銷29限定的豎向樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。輥25的轉(zhuǎn)動軸線在輥25處于中立狀態(tài)時平行于工件軸線，而且輥25的轉(zhuǎn)動軸線通過使副架28繞樞軸銷29樞轉(zhuǎn)而被調(diào)整成不平行于工件軸線。最后，圖7示出的實(shí)施例教導(dǎo)了使用接合工件端面且通過連桿53連接的抵接輥52來使補(bǔ)償輥50的副架繞豎向軸線樞轉(zhuǎn)。在此，還有，輥軸線在中立狀態(tài)下平行于工件軸線并且被推動偏離平行以抵消工件的軸向偏移。英國專利No. 1,034, 201公開了一種防偏移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中承載用于接合工件的側(cè)面的一對輥13的耳軸支架12樞轉(zhuǎn)地安裝在基座或框架10上。耳軸支架12連接到螺桿機(jī)構(gòu)20、21、22，使得螺桿的轉(zhuǎn)動使該耳軸支架12樞轉(zhuǎn)以調(diào)整輥軸線從平行于工件軸線的中立定向稍微偏離到傾斜定向，在該傾斜定向中，棍抵消工件的軸向偏移。英國專利No. 2，106，810描述了一種轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中用于接合工件的一組輥20被承載在支撐件30上，該支撐件安裝成繞大致豎直的軸32樞轉(zhuǎn)，該軸在橫向上朝向工件向內(nèi)傾斜。當(dāng)支撐件30處于中立樞轉(zhuǎn)位置時，輥20繞平行于工件軸線的軸線轉(zhuǎn)動。觸針22·被偏壓以接合工件的端面來檢測軸向偏移，并且指示軸向偏移的信號被傳送給電子控制機(jī)構(gòu)，用于操作馬達(dá)44和傳動裝置以使支撐件30繞軸32樞轉(zhuǎn)，使得輥軸線被調(diào)整成不平行于工件軸線，從而阻止所檢測到的軸向偏移。美國專利US4，407, 621提出一種轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中三組輥24被安裝在可軸向移位的托架3上，并且第四組輥24被安裝在可軸向固定的托架上。用于各托架3的機(jī)構(gòu)25、27、29將托架的軸向運(yùn)動轉(zhuǎn)換成托架上的輥支架15、20繞旋轉(zhuǎn)軸線16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而調(diào)整輥軸線從平行于工件軸線的中立定向偏離到不平行于工件軸線的偏移抵消定向。雖然上面討論的方案提供了大致足夠的效果，但它們在機(jī)械方面很復(fù)雜。例如，輥支撐件必須安裝成繞豎直的或大體豎向(朝向工件傾斜)的軸線樞轉(zhuǎn)，并且必須提供用于整個輥支撐件的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在各種情況下，現(xiàn)有技術(shù)的方案提供了輥軸線的平行于工件軸線的中立定向。還注意到的是，上面描述的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)都沒有使位于工件一側(cè)上的輥支撐件沿與位于工件另一側(cè)上的輥支撐件相反的樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)，以施加附加的軸向力分量來均勻地阻止軸向偏移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于下述構(gòu)思的調(diào)整一個或多個輥的轉(zhuǎn)動軸線相對工件軸線傾斜地延伸，從而引入抵消偏移的軸向力分量。然而，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的裝置，和上面討論的系統(tǒng)相比，該裝置在機(jī)械方面更簡單并且更有效。根據(jù)本發(fā)明形成的用于使圓筒形工件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)總體包括第一馬達(dá)驅(qū)動器；一對驅(qū)動輥，該一對驅(qū)動輥操作地連接到第一馬達(dá)驅(qū)動器以使工件繞工件軸線轉(zhuǎn)動；和一對惰輥，該一對惰輥與所述一對驅(qū)動輥軸向分隔開，并且布置成與工件摩擦滾動接合。該一對惰輥中的至少一個具有始終不平行于工件軸線延伸的轉(zhuǎn)動軸線，并且這樣的惰輥由相應(yīng)的惰軸支承，該惰軸可樞轉(zhuǎn)以調(diào)整所述惰輥的轉(zhuǎn)動軸線的定向。惰輥的樞轉(zhuǎn)軸線可平行于工件軸線延伸。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該一對惰輥中的每一個具有始終不平行于工件軸線延伸的轉(zhuǎn)動軸線，并且該一對惰軸中的每一個可繞各自的平行于工件軸線延伸的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。本發(fā)明的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)還可包括第二馬達(dá)驅(qū)動器，該第二馬達(dá)驅(qū)動器用于使該一對惰軸樞轉(zhuǎn)以調(diào)整惰輥軸線的定向；偏移傳感器，該偏移傳感器布置成檢測工件的軸向偏移并且產(chǎn)生表不所檢測到的軸向偏移的方向和大小的偏移信號；和控制器，該控制器基于偏移信號向第二馬達(dá)驅(qū)動器發(fā)布驅(qū)動指令。以這種方式，建立反饋控制環(huán)路，由此通過連續(xù)且自動地調(diào)節(jié)惰輥的轉(zhuǎn)動軸線來使軸向偏移最小化。本發(fā)明還包含一種在通過轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)使工件繞工件軸線轉(zhuǎn)動時防止圓筒形工件軸向偏移的方法。該方法是基于通過使惰軸樞轉(zhuǎn)來調(diào)整惰輥軸線相對于工件軸線的定向 的，該惰棍軸頸安裝(journalled)在該惰軸上。


下面參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中該轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)顯示為支承圓筒形工件；圖2是圖I中示出的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)和工件的端視圖；圖3是圖I中示出的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)和工件的俯視平面圖；圖4是圖I中示出的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)的單個惰輥組件的放大俯視平面圖；圖5A是示出了轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)的惰軸的中立樞轉(zhuǎn)位置的示意性透視圖；圖5B是與圖5A的視圖類似的視圖，其中惰軸被顯示為沿第一樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)離開中立樞轉(zhuǎn)位置；圖5C是與圖5A的視圖類似的視圖，其中惰軸被顯示為沿第二樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)離開中立樞轉(zhuǎn)位置；圖6A是對應(yīng)于惰軸的中立樞轉(zhuǎn)位置的示意性透視圖，其中惰輥的轉(zhuǎn)動軸線與圓筒形工件的轉(zhuǎn)動軸線共面；圖6B是與圖6A的視圖類似但對應(yīng)于惰軸的非中立樞轉(zhuǎn)位置的視圖，其中惰輥的轉(zhuǎn)動軸線與圓筒形工件的轉(zhuǎn)動軸線不共面；以及圖7是示出了用于使轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)的一對惰軸樞轉(zhuǎn)以抵消所檢測到的軸向偏移的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式最初參考附圖中的圖I至圖3，其中，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例形成的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)總體用附圖標(biāo)記10來標(biāo)識。轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)10用來支承圓筒形工件W并且使該工件繞工件軸線WA轉(zhuǎn)動。工件W不被認(rèn)為是本發(fā)明的一部分。轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)10包括沿工件軸線WA彼此間隔開的驅(qū)動架12和惰架14。如在圖3中最好地看到的，驅(qū)動架12支承對稱地布置在工件軸線WA的相對兩側(cè)上的第一驅(qū)動輥組件16A和第二驅(qū)動輥組件16B。每個驅(qū)動輥組件16A、16B包括用于摩擦接合工件W的外圓筒面的驅(qū)動輥18 ;驅(qū)動馬達(dá)20 ;和將驅(qū)動馬達(dá)20連接到驅(qū)動輥18的傳動機(jī)構(gòu)22，由此，驅(qū)動馬達(dá)20的運(yùn)行驅(qū)動驅(qū)動輥18轉(zhuǎn)動，以使工件W繞工件軸線WA轉(zhuǎn)動。由組件16A和16B提供的這一對驅(qū)動馬達(dá)20在此統(tǒng)稱為“第一馬達(dá)驅(qū)動器”。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可以提供單個驅(qū)動馬達(dá)并且通過合適的傳動機(jī)構(gòu)將該單個驅(qū)動馬達(dá)聯(lián)接到組件16A和16B上的兩個驅(qū)動輥18，這樣的單個馬達(dá)驅(qū)動器也被認(rèn)為是根據(jù)本發(fā)明的“第一馬達(dá)驅(qū)動器”。惰架14支承對稱地布置在工件軸線WA的相對兩側(cè)上的第一惰輥組件24A和第二惰輥組件24B。每個惰輥組件24A、24B包括用于摩擦接合工件W的外圓筒面的惰輥26 ;惰軸28，惰輥26以將在下文中參考圖4詳細(xì)描述的新穎方式可轉(zhuǎn)動地軸頸安裝在惰軸上；惰輥調(diào)整馬達(dá)30 ;和傳動機(jī)構(gòu)32，該傳動機(jī)構(gòu)將惰輥調(diào)整馬達(dá)30連接到惰輥26，由此，惰輥調(diào)整馬達(dá)30的運(yùn)行使相關(guān)聯(lián)的惰軸28繞惰軸的中心樞轉(zhuǎn)軸線34樞轉(zhuǎn)。這一對由組件24A和24B提供的惰軸調(diào)整馬達(dá)30在此統(tǒng)稱為“第二馬達(dá)驅(qū)動器”。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到 可以提供單個驅(qū)動馬達(dá)并且通過合適的傳動機(jī)構(gòu)將該單個驅(qū)動馬達(dá)連接到組件24A和24B上的兩個惰軸，這樣的單個馬達(dá)驅(qū)動器也被認(rèn)為是根據(jù)本發(fā)明的“第二馬達(dá)驅(qū)動器”。轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)10還包括被布置且被偏壓成持續(xù)接合工件W的端面的偏移傳感器36或環(huán)繞工件W的周邊設(shè)置的導(dǎo)向環(huán)，以用于檢測工件距基準(zhǔn)位置的軸向位移(偏移)并且產(chǎn)生指示所檢測到的軸向偏移的大小和方向的偏移信號。偏移傳感器36可以呈任何合適的線性位移傳感器的形式。通過非限制性實(shí)例，偏移傳感器36可以是線性編碼器、線性變換器、線性電位計(jì)、光導(dǎo)纖維位移傳感器、激光位移傳感器、線性可變差動(LVDT)位移傳感器、磁柵式傳感器或類似傳感器。因?yàn)楣ぜ通過轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)10而被轉(zhuǎn)動，并且偏移傳感器36的接觸末端接合與工件軸線WA徑向分隔開的位置處的表面，偏移傳感器36的接觸末端可設(shè)計(jì)成用于與工件W的端面低摩擦接觸，以使磨損最小化。例如，輥?zhàn)涌梢杂米髌苽鞲衅?6的接觸末端?，F(xiàn)在將注意力轉(zhuǎn)向附圖中的圖4，其中示出了惰輥組件24A的詳細(xì)截面圖，應(yīng)當(dāng)理解的是，惰輥組件24B是惰輥組件24A的鏡像。惰軸28通過一對回轉(zhuǎn)軸承40被可樞轉(zhuǎn)地支承在單元38中，各回轉(zhuǎn)軸承接納惰軸28的直徑減小的外軸頸42，使得惰軸28可繞其中心樞轉(zhuǎn)軸線34樞轉(zhuǎn)。惰軸調(diào)整馬達(dá)30通過傳動機(jī)構(gòu)32連接到惰軸28的直徑減小的輸入部46，使得惰軸調(diào)整馬達(dá)可操作以使惰軸28繞樞轉(zhuǎn)軸線34沿相反的樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)。在所示出的實(shí)施例中，惰軸28的樞轉(zhuǎn)軸線34可以平行于工件軸線WA延伸。根據(jù)本發(fā)明，惰輥25被軸頸安裝在惰軸28上以繞軸線48轉(zhuǎn)動，該軸線48與惰軸28的樞轉(zhuǎn)軸線34不重合。惰輥26的轉(zhuǎn)動軸線48可以相對于惰軸28的樞轉(zhuǎn)軸線34稍微成角度。在所示出的實(shí)施例中，惰軸28包括內(nèi)圓筒形軸頸50，該內(nèi)圓筒形軸頸被機(jī)加工成限定惰輥26的轉(zhuǎn)動軸線48。惰輥軸線48可延伸成使得其與惰軸28的樞轉(zhuǎn)軸線34在惰輥26的徑向和軸向中心點(diǎn)處相交。惰輥26被可轉(zhuǎn)動地安裝在內(nèi)軸頸50上，用于通過由一對相對的端板54限制的回轉(zhuǎn)軸承52繞軸線48轉(zhuǎn)動。因此，輥軸線48可與樞轉(zhuǎn)軸線34可形成非零偏斜角。通過非限制性實(shí)例，輥軸線48與樞轉(zhuǎn)軸線34形成大約I度的小偏斜角。通過參考圖5A至圖5C，可以理解以上述方式將惰輥26安裝在惰軸28上的效果，為了進(jìn)行說明，圖5A至圖5C中的惰輥26的轉(zhuǎn)動軸線48與惰軸28的樞轉(zhuǎn)軸線34之間的偏斜角被放大。在惰軸28的示意圖上提供基準(zhǔn)箭頭56以表示惰軸28繞樞轉(zhuǎn)軸線34的樞轉(zhuǎn)位置。按照圖5A，基準(zhǔn)箭頭56指向正上方，軸線34和48看起來重合，但是所述軸線實(shí)際上不重合。當(dāng)惰軸28從圖5A中的樞轉(zhuǎn)位置繞樞轉(zhuǎn)軸線34沿逆時針方向樞轉(zhuǎn)90度時，現(xiàn)在如圖5B所示，偏置的軸頸50和惰軸28的其余部分之間的關(guān)系變得很明顯。使惰軸28繞樞轉(zhuǎn)軸線34樞轉(zhuǎn)調(diào)整了轉(zhuǎn)動軸線48的定向，而軸線34的定向保持不變。類似地，當(dāng)惰軸28的從圖5A中的中立樞轉(zhuǎn)位置繞樞轉(zhuǎn)軸線34沿順時針方向樞轉(zhuǎn)90度時，如圖5C所示，以與圖5B相比相反的方式調(diào)整轉(zhuǎn)動軸線48的定向。圖6A和圖6B示意性地示出了惰軸28可如何相對于工件W布置并且繞軸線34樞轉(zhuǎn)以調(diào)整惰輥軸線48的定向，從而實(shí)現(xiàn)與工件W的中立關(guān)系和與工件的防偏移關(guān)系，在該中立關(guān)系中，不存在軸向力分量(圖6A)，在該防偏移關(guān)系中，軸向力分量被引入以抵消工件的軸向偏移(圖6B)。在圖6A中，樞轉(zhuǎn)軸線34平行于工件軸線WA并且與工件軸線WA在平面Pl中共面。此外，惰輥26的轉(zhuǎn)動軸線48不平行于工件軸線WA和樞轉(zhuǎn)軸線34，但是在平面Pl中與工件軸線WA和樞轉(zhuǎn)軸線34共面。在惰軸28的這個樞轉(zhuǎn)位置中，工件轉(zhuǎn)動矢量58和惰輥轉(zhuǎn)動矢量60都垂直于它們各自的軸線WA和48延伸并且正交于公共平面Pl，輥 26沒有向工件W施加凈軸向力分量。因此，即使輥軸線48不平行于工件軸線WA，也能實(shí)現(xiàn)中立狀態(tài)。這與所有已知的現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)形成對比，在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，輥的轉(zhuǎn)動軸線被定向成平行于工件軸線以實(shí)現(xiàn)中立狀態(tài)。在圖6B中，惰軸28繞樞轉(zhuǎn)軸線34樞轉(zhuǎn)，由此將惰輥26的轉(zhuǎn)動軸線48調(diào)整成軸線48與工件軸線WA不共面的定向。通過下述事實(shí)可以發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)樞轉(zhuǎn)軸線34和工件軸線WA在平面Pl內(nèi)彼此保持共面，而樞轉(zhuǎn)軸線34和轉(zhuǎn)動軸線48在不同的平面P2內(nèi)彼此共面。因此，工件轉(zhuǎn)動矢量58保存垂直于平面Pl，而輥轉(zhuǎn)動矢量60沿軸向方稍微傾斜，使得合成矢量62包括小的軸向分量。軸向力分量可以用來抵消軸向偏移。在這點(diǎn)上，軸向力分量的方向可通過選擇惰軸28的樞轉(zhuǎn)方向來控制。軸向力分量的大小相對于惰軸28從中立樞轉(zhuǎn)位置的樞轉(zhuǎn)位移成比例地增加，并且在惰軸28沿任一樞轉(zhuǎn)方向從中立樞轉(zhuǎn)位置樞轉(zhuǎn)90度時達(dá)到最大值。工件上的軸向力的大小還取決于工件W與惰輥26之間的摩擦系數(shù)，以及取決于工件重量在驅(qū)動輥18與惰輥26之間的分布。理論上，只要相同的摩擦系數(shù)施加到驅(qū)動輥18和惰輥26上，轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)10的防偏移機(jī)構(gòu)就能對于任何摩擦系數(shù)都起作用。只要合成矢量62的角度大于工件軸線WA和惰輥軸線48的最大軸線不重合度，防偏移機(jī)構(gòu)就能對于工件重量在驅(qū)動輥18和惰輥26之間的任何分布都起作用。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，隨著工件重量越多地從惰輥26轉(zhuǎn)移到驅(qū)動輥18，防偏移機(jī)構(gòu)響應(yīng)得越差。舉例來說，對于在表I中列出的輥對準(zhǔn)、工件平直度和工件圓度的技術(shù)要求下運(yùn)行的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)10，推薦工件重量的50%以上由惰輥26支承，更特別地，工件重量的約60%由惰輥26支承而工件重量的約40%由驅(qū)動輥18支承。表I
權(quán)利要求
1.一種用于使圓筒形工件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)包括 第一馬達(dá)驅(qū)動器； 一對驅(qū)動輥，所述一對驅(qū)動輥操作地連接到所述第一馬達(dá)驅(qū)動器，所述一對驅(qū)動輥彼此橫向間隔開，并且布置成與所述工件摩擦滾動接合以使所述工件繞工件軸線轉(zhuǎn)動； 一對惰輥，所述一對惰輥與所述一對驅(qū)動輥軸向間隔開，并且布置成與工件摩擦滾動接合，所述一對惰輥中的至少一個具有不平行于所述工件軸線延伸的轉(zhuǎn)動軸線；和 一對惰軸，所述一對惰軸分別支承所述一對惰輥，所述一對惰軸中的至少一個能夠繞所述惰軸的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，以調(diào)整由所述惰軸所支承的所述惰輥的轉(zhuǎn)動軸線的定向； 其中，至少一個惰輥的轉(zhuǎn)動軸線在所有可能的調(diào)整定向上保持不平行于所述工件軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述至少一個惰軸的樞轉(zhuǎn)軸線平行于所述工件軸線延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述至少一個惰軸的樞轉(zhuǎn)軸線與由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線形成非零偏斜角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述非零偏斜角為大約I度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述一對惰輥中的每一個具有在所有可能的調(diào)整定向上不平行于所述工件軸線延伸的轉(zhuǎn)動軸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述一對惰軸中的每一個能夠繞平行于所述工件軸線延伸的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述一對惰軸中的每一個具有中立樞轉(zhuǎn)位置，在所述中立樞轉(zhuǎn)位置中，由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線被定向成與所述工件軸線共面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，其中，所述一對惰軸中的每一個能夠沿第一樞轉(zhuǎn)方向從所述中立樞轉(zhuǎn)位置樞轉(zhuǎn)，以將由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向成與所述工件軸線不共面，使得所述惰輥沿第一軸向方向?qū)λ龉ぜ┘右涣Ψ至浚约八鲆粚Χ栎S中的每一個能夠沿第二樞轉(zhuǎn)方向從所述中立樞轉(zhuǎn)位置樞轉(zhuǎn)，以將由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向成與所述工件軸線不共面，使得所述惰輥沿與所述第一軸向方向相反的第二軸向方向?qū)λ龉ぜ┘右涣Ψ至俊?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，還包括 與所述一對惰軸連接的第二馬達(dá)驅(qū)動器，其中，所述第二馬達(dá)驅(qū)動器能操作以樞轉(zhuǎn)所述一對惰軸中的每一個；和 與所述第二馬達(dá)驅(qū)動器連接的控制器，所述控制器用于向所述第二馬達(dá)驅(qū)動器發(fā)布控制指令以樞轉(zhuǎn)所述一對惰軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，還包括偏移傳感器，所述偏移傳感器布置成檢測所述工件的軸向偏移并且產(chǎn)生偏移信號，所述偏移信號指示所檢測到的軸向偏移的大小和方向，所述偏移信號被輸入所述控制器，所述控制器被編程以響應(yīng)于所述偏移信號向所述第二馬達(dá)驅(qū)動器發(fā)出指令從而使所述一對惰軸樞轉(zhuǎn)，從而減小所檢測到的軸向偏移的大小。
11.在具有與一對惰輥協(xié)作以支承圓筒形工件的一對用動力推動的驅(qū)動輥的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)中，所述一對驅(qū)動輥能操作以對工件施加力矩從而使所述工件繞工件軸線轉(zhuǎn)動，改進(jìn)包括 一對惰軸，每一個惰軸能夠繞平行于所述工件軸線延伸的相應(yīng)樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)；和 一對惰輥，每一個惰輥被軸頸安裝在所述一對惰軸中的相應(yīng)惰軸上，以繞與相關(guān)聯(lián)的惰軸的樞轉(zhuǎn)軸線形成非零偏斜角的軸線轉(zhuǎn)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，其中所述非零偏斜角為大約I度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，其中所述惰軸中的每一個具有中立樞轉(zhuǎn)位置，在所述中立樞轉(zhuǎn)位置中，由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線被定向成與所述工件軸線共面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的改進(jìn)，其中所述惰軸中的每一個能夠沿第一樞轉(zhuǎn)方向從所 述中立樞轉(zhuǎn)位置樞轉(zhuǎn)，以將由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向成與所述工件軸線不共面，使得所述惰輥沿第一軸向方向?qū)λ龉ぜ┘右涣Ψ至?，以及所述一對惰軸中的每一個能夠沿第二樞轉(zhuǎn)方向從所述中立樞轉(zhuǎn)位置樞轉(zhuǎn)，以將由所述惰軸所支承的惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向成與所述工件軸線不共面，使得所述惰輥沿與所述第一軸向方向相反的第二軸向方向?qū)λ龉ぜ┘右涣Ψ至俊?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的改進(jìn)，還包括 與所述惰軸中的每一個連接的馬達(dá)驅(qū)動器，其中所述馬達(dá)驅(qū)動器能操作以使所述惰軸中的每一個繞其樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)；和 與所述第二馬達(dá)驅(qū)動器連接的控制器，所述控制器用于向第二馬達(dá)驅(qū)動器發(fā)布控制指令以使所述一對惰軸樞轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進(jìn)，還包括偏移傳感器，所述偏移傳感器布置成檢測所述工件的軸向偏移并且產(chǎn)生偏移信號，所述偏移信號指示所檢測到的軸向偏移的大小和方向，所述偏移信號被輸入到所述控制器，所述控制器被編程以響應(yīng)于所述偏移信號向所述馬達(dá)驅(qū)動器發(fā)出指令從而使所述一對惰軸樞轉(zhuǎn)，以減小所檢測到的偏移信號的大小。
17.一種在使圓筒形工件通過轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)繞工件軸線轉(zhuǎn)動時阻止圓筒形工件軸向偏移的方法，所述方法包括以下步驟 將一對惰輥布置成與所述工件支承接合，其中，所述一對惰輥中的每一個具有始終不平行于所述工件軸線延伸的轉(zhuǎn)動軸線；以及 將所述一對惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向成使得所述一對惰輥對所述工件施加軸向力分量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括下述步驟檢測所述工件的軸向偏移的大小和方向，其中，將所述一對惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向的步驟通過所檢測到的軸向偏移的大小和方向來確定。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將所述一對惰輥的轉(zhuǎn)動軸線定向的步驟通過樞轉(zhuǎn)分別支承所述一對惰輥的一對惰軸來執(zhí)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述一對惰軸中的每一個繞各自的平行于所述工件軸線的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將一對惰輥布置成與所述工件支承接合的步驟包括將所述一對惰輥定位成支承所述工件的大部分重量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于使圓筒形工件繞工件軸線轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)動輥系統(tǒng)包括與一對驅(qū)動輥協(xié)作來支承該工件的一對惰輥。為了阻止工件的軸向偏移，每個惰輥可轉(zhuǎn)動地軸頸安裝在相應(yīng)惰軸上，以使得該惰輥的轉(zhuǎn)動軸線被定向成相對于惰軸的樞轉(zhuǎn)軸線傾斜。惰軸可繞它們各自的樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)以調(diào)整惰輥軸線相對于工件的定向，從而引入作用在工件上的軸向力分量來抵消軸向偏移。惰軸的樞轉(zhuǎn)可基于由偏移傳感器所產(chǎn)生的信號而被自動控制，所述偏移傳感器布置用于檢測工件的軸向偏移。
文檔編號F16C13/04GK102753848SQ201080056665
公開日2012年10月24日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者R·T·弗萊格 申請人:小池阿龍索股份有限公司