[发明专利]传递星轮组件

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2013年12月6日提交的美国专利申请第13/706,636号的优先权，该美国专利申请的内容通过引用的方式而被全部并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及制造机械，且更具体地，涉及用于在制造机器之间传递诸如罐体、瓶体、和其他容器之类的物品的系统和方法。

背景技术

在制罐业中，对于在连续运动机械内的加工转台之间传递罐体来说存在着各种不同的途径。一种途径采用了真空传递星轮，这种途径的示例被记载于2008年9月2日所公布的、名称为“Quick Change over Apparatus for Machine Line(机械加工线中的可快速更换装置)”的第7,418,852号美国专利中，该美国专利的内容通过引用的方式而被全部并入本文中。

真空传递星轮把来自第一加工转台的罐体接纳到凹部内，然后旋转以便将该罐体移动至它能够被传递到另一加工转台的位置。当星轮旋转的时候，真空被用来将罐体固定于凹部内以使它免受重力和/或离心力的影响。凹部通常是利用如下的径向间隙而被设计成的：该径向间隙使得当罐体在加工转台之间被传递时，罐体能够更容易地进入凹部内和从凹部内退出。

传统的传递星轮一般可以处理一系列的罐体长度，只要罐体的重心保持在凹部内即可。取决于传递的旋转速度、罐体的重量、以及真空源，在旋转期间假如物品仍处于控制之下，重心也可以落在传统位置之外。这样，当有人想使用特定的罐体加工机器来处理具有不同长度的罐体时，在该机器中可能需要将传递星轮重新定位，或者传递星轮可能需要用另一个传递星轮来彻底替换，以确保新罐体的重心保持在凹部内或处于控制之下。如第7,418,852号美国专利中所描述的那样，罐体加工机器可以通过可快速更换机器上的星轮部件的添加/替换而被重新配置。

当在加工转台之间传递罐体时，尤其是随着机器的速度的增加，罐体被接纳到凹部内时的位置(拾取位置)以及罐体被释放时的位置(放下位置)是很重要的。然而，在高速情况下，由于风力、外力、以及罐体与星轮之间的光滑界面等，罐体的位置可能会具有轴向迁移的趋势。通过对罐体施加足够的真空，传递星轮能够使这种迁移最小化。

为了使罐体与传递星轮之间的真空泄漏最小化且为了对罐体施加足够的真空，罐体必须被正确地搁置在传递星轮的凹部内。换言之，传递星轮必须以适当的准确性将罐体接纳到凹部内，以便在机器的全部速度范围内都能施加真空并维持控制。当罐体大体上呈圆筒形时，更容易实现罐体与凹部之间的准确适配。大体上呈圆筒形的罐体例如包括如下的罐体：除该罐体的顶部与底部之外，该罐体的中间部的侧壁的外直径大体上一致。星轮凹部的大致圆筒形状以及内部真空腔室几何结构能够适应大体上呈圆筒形的罐体，以实现在加工转台之间的有效传递。总之，传统的星轮设计更适合于处理大体上呈圆筒形的罐体。

另一方面，传统的传递星轮在处理“特殊形状的(shaped)”罐体时可能不太有效。此处所使用的“特殊形状的罐体”或“特殊形状的容器”是指它的中间部的侧壁不具有大体上一致的直径(非圆筒形)的罐体或容器。当特殊形状的罐体的非一致性侧壁被接纳到星轮凹部内时，更难准确地将该特殊形状的罐体定位在该凹部内，并且更难使真空泄漏最小化。为了解决这个问题，星轮凹部可以被机械加工成与罐体轮廓更准确地匹配。然而，这种解决方案远不能达到成本效益。具体而言，如果罐体几何结构的任一外形改变了，那么必须机械加工出替换星轮以适应该新的几何结构。另外，即使采用了异形(profiled)凹部，但是如果罐体的位置沿轴向迁移或者如果由于工艺多变性而使形状变得无不对称性，那么仍然可能出现定位问题。这种定位问题可能要求施加更强的真空，这就不符合期望地增加了运营成本。此外，异形凹部不能彻底解决特殊形状的罐体在全部的机器速度范围内固有的不稳定性。

总之，随着罐体在材料结构、纹理方向、以及物料流程上有所不同，制罐的工艺必须在产品形式上提供一定的自由度。此外，制罐的工艺必须足够灵活，以便在不会引起无法接受的费用且不会要求大量的时间和精力的同时能够适应由于品牌或其他目的而造成的形状变化。

发明内容