用于装配罐式容器的装配台及装配方法

专利名称：用于装配罐式容器的装配台及装配方法
技术领域：
本发明涉及一种用于装配罐式容器的装配台及装配方法，其中，该罐式容 器包括筒体和设置在该筒体两端的封头。
背景技术：
如图l所示，罐式容器1主要由筒体2和设置在筒体两端的封头3构成。 在罐式容器l的生产过程中，通常先分别加工筒体2和封头3，然后再将它们 组对，并通过例如焊接的方式装配到一起。目前封头3与筒体2的组对装配大 多都采用原始的方法进行，即利用靠板定位、三角楔调整等一些笨重的手法。 焊靠板加楔子以及用手锤搞打等手工作业会影响产品质量，对母材、焊缝、产 品外观都会有不同程度的影响；同时手工操作封头与筒体组对的时间长、效率 低，无法满足大规模生产的需要。

发明内容
本发明要解决的一个技术问题在于，提供一种用于对罐式容器的封头与筒 体进行组对装配的装配台。
本发明要解决的另一个技术问题在于，提供一种对罐式容器的封头与筒体 进行装配的方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于装配罐式容器的装配台，该罐式 容器包括筒体和设置在该筒体两端的封头。所述装配台包括底架；滚轮架， 设置在所述底架上，用于支撑所述筒体；以及两个卡盘组件，设置在所述底架 上，使得所述滚轮架位于该两个卡盘组件之间。其中，每个卡盘组件包括主 支架，设置在所述底架上；移动框架，设置在该主支架上，并可沿平行该底架 纵向的方向移动；以及卡盘，连接到所述移动框架的一端，所述卡盘上设有多 个用于抱卡封头的卡爪。
所述卡盘包括用于连接到所述移动框架的主体和从该主体的边缘突出的
5边缘部，在该主体上设有至少一圈用于连接卡爪的支耳。
在所述卡盘边缘部和所述多个卡爪的外侧之间设有可充放气的环形气囊。 在每个卡爪的外侧和所述卡盘边缘部之间设有拉伸弹簧。 所述卡爪上设有用于与该环形气囊相接触的支臂。
在卡盘的靠近其底部的位置上设有托举装置，该托举装置具有可上下移动 的支撑头。
所述卡盘内还设有多个侧推油缸。
所述卡盘组件上还设有一主油缸，该主油缸的一端固定到所述主支架而另 一端固定到所述移动框架。
所述卡盘可相对于所述移动框架在垂直位置和倾斜位置之间转动。 在所述主支架上设有朝向所述滚轮架突出的支撑滑辊。 所述移动导轨上设有用于将对应的卡盘保持在垂直位置的小支架。 至少一个卡盘组件沿所述底架纵向方向的位置可调。
所述滚轮架包括两个间隔设置的托辊，每个托辊上设有两个辊轮，所述两 个托辊之间的间距、各托辊上的辊轮之间的间距、和/或辊轮相对于所述底架 的高度可调。
为实现上述目的，本发明还提供了一种装配罐式容器的方法，该罐式容器 包括筒体和位于该筒体两端的封头。所述方法包括设置一底架；在所述底架 上设置一滚轮架；在该底架上设置两个卡盘组件，使得所述滚轮架位于该两个 卡盘组件之间。其中每个卡盘组件包括主支架，设置在所述底架上；移动框 架，设置在该主支架上，并可平行于该底架纵向方向移动；以及，卡盘，连接 到所述移动框架的一端，所述卡盘上设有多个卡爪。所述方法还包括将该罐 式容器的两个封头分别放入对应的卡盘，并利用该卡盘上的卡爪抱卡住对应的 封头；将该罐式容器的筒体放置到所述滚轮架上；将各卡盘组件的移动框架分 别朝向所述滚轮架移动，使两个封头分别对接到所述筒体的两端；以及将对接 后的封头和筒体固定到一起。
所述方法还包括在各卡盘上设置至少一个托举装置，该托举装置具有可 移动的支撑头；在将封头放入对应的卡盘前，先将该托举装置的支撑头调整到 适当的位置，以对要放入的封头进行初定位；以及在将所述封头对接到所述筒 体的端部前，縮回所述支撑头。所述方法还包括在装卡所述封头前，将所述卡盘相对于所述移动框架倾 斜；以及在封头装卡到对应的卡盘后，将所述卡盘恢复成垂直状态，以使得当 封头与筒体对接时，所述卡盘垂直于所述移动框架。
所述方法还包括在所述卡盘上设置至少一个侧推油缸；在将所述封头放 入对应的卡盘前，将所述侧推油缸縮回；以及在所述封头和所述筒体对接后，
利用该侧推油缸将对应的封头向所述筒体压紧。
在将所述封头与所述筒体对接前，还包括将该筒体的端部套入对应卡盘组 件的多个卡爪的末端所包围的空间。
本发明的装配台操作方便、可靠性高。利用本发明的装配台对罐式容器的
封头与筒体进行组对装配，能够有效地避免母材在装配时意外损伤；相比于传 统的手工装配方法，大幅度提高了封头与筒体的装配精度和罐式容器的生产效 率，改善了作业环境，并降低了工人的劳动强度。
下面结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明。


图1为罐式容器的结构示意图2为根据本发明一实施例的装配台侧视图3为图2的俯视图4为沿图2中IV向的视图，示出了托辊的结构；
图5为图2中一个卡盘组件的侧视图，其卡盘处于倾斜状态；
图6为图2中另一卡盘组件的侧视图，其卡盘处于垂直状态；
图7为图6的局部放大示意图，示出了小支架的结构；
图8A示出了根据本发明一个实施例的卡爪结构；
图8B示出了根据本发明另一个实施例的卡爪结构；
图9为卡盘的正视图10示出了利用本发明的装配台进行罐式容器装配的流程图； 图11为根据本发明另一实施例的装配台侧视图。
具体实施例方式
图2至图9示出了根据本发明一个实施例的装配台100，其包括设置在地面基础上的底架IO，以及设置在底架10上滚轮架20和两个卡盘组件30，其 中，两个卡盘组件30彼此相对，用于装卡罐式容器的封头3;而滚轮架20位 于两个卡盘组件30之间，用于放置罐式容器的筒体2。滚轮架20包括两个彼 此间隔的托辊21。如图4所示，托辊21包括用于固定到底架10上的支架22 和两个设置在支架22上的辊轮23。罐式容器的筒体2就放置在辊轮23上。 优选地，为了适应不同规格的筒体，可根据实际需要调节两托辊21之间的间 距，来满足不同长度规格的筒体，还可调节各托辊上辊轮23之间的间距，来 调节不同直径规格的筒体相对于底架10的高度，从而达到实际需要。
如图5和图6所示，每个卡盘组件30主要包括设置在底架10上的主支架 31、设置在主支架31上并可相对于该主支架滑动沿平行底架IO纵向的方向移 动的移动框架32、以及连接到移动框架32的一端的用于装卡封头3的卡盘33。 卡盘33包括连接到移动框架32的主体331和大体上垂直于该主体的边缘部 332，并设有多个用于抱卡封头3的卡爪335。
优选地，移动框架32通过直线导轨34与主支架31可移动地连接，从而 可以提高移动框架32的运动精度，继而保证卡盘33的回位精度，同时还可减 少整机精度维修调整的工作量。卡盘组件30上还设有一主油缸，用于控制移 动框架32相对于主支架31的移动。具体来说，主油缸一端351固定到主支架 上，另一端352固定到移动框架32。当主油缸31收縮时，移动框架32及连 接到其上的卡盘33向远离滚轮架20的方向縮回，图5示出了主油缸31完全 縮回时的状态。当主油缸31伸长时，框架32及卡盘33被主油缸朝向滚轮架 20的方向推出，图6示出了主油缸伸长时的状态。
卡盘33可相对于移动框架32在如图5所示的倾斜位置和如图6所示的垂 直位置之间转动。在垂直位置，卡盘的轴线大体上平行于移动水平面；在倾斜 位置，卡盘的轴线相对于水平面倾斜。如图5所示，在主支架31朝向滚轮架 20的一侧设有向外突出的支撑滑辊36。当移动框架32相对于主支架31縮回 (即远离滚轮架20)时，卡盘33会逐渐靠近支撑滑辊36。当卡盘33接触到 支撑滑辊36后，由于支撑滑辊36对卡盘主体331的限制，卡盘33会随着框 架32的继续縮回而倾斜。在这里，倾斜角"最大可达25度。
在移动框架32相对于主支架31伸出(即朝向滚轮架20移动)的过程中， 倾斜角《逐渐减小，直到卡盘33与支撑滑辊36分离。此时，卡盘33处于垂直位置。如图6所示，在移动导轨32上设有朝向滚轮架20突出的小支架37。 当移动框架32伸出、卡盘33处于垂直位置时，小支架37与卡盘主体331相 配合，以将卡盘33保持在该位置。当移动框架32縮回、卡盘33处于倾斜位 置时，小支架37位于框架结构的主支架31的空隙中，从而不会与卡盘组件的 其它结构发生干涉。根据本发明的一个实施例，如图7所示，小支架37包括 固定到移动导轨32的固定部371和通过例如螺纹方式连接到该固定部371的 活动部372，该活动部372用于与卡盘33相配合。可以适当调整该活动部372 的位置，以保证卡盘33的垂直精度。当然，活动部372可以通过其它可调节 的方式连接到固定部371上，或者小支架37也可设置成不可调节的结构。
设置到卡盘33上的卡爪335是可调节的当卡爪335张开时，封头能够 被放入卡盘或者调整其在卡盘中的位置；当卡爪335收紧时，封头相对于卡盘 固定。在卡盘33上可设置至少一圈用于连接卡爪的支耳338。在本发明的一 个实施例中，卡盘主体331上设有内、外两圈支耳，各圈支耳分别均布设置。 内圈和外圈的支耳数量可以不同。如图8A所示，当待装配封头的直径较小时， 可以在内圈支耳338a上设置卡爪335a。如图8B所示，当待装配封头的直径 较大时，可以在外圈支耳338b上设置卡爪335b。卡爪335a和335b形状和结 构可根据待装卡封头的规格而确定。在示例性的图5和图6中，位于图上方的 卡爪为连接到内圈支耳的内圈卡爪，而位于图下方的卡爪为连接到外圈支耳的 外圈卡爪。然而应当清楚，这只是为了示出卡爪与卡盘的连接关系；在实际使 用时，不同规格的卡爪以及连接到不同圈支耳上的卡爪不会同时使用。
在卡盘边缘部332和卡爪的外侧之间设有可充放气的环形气囊334。当气 囊334充气时，其挤压卡爪335的外侧，使得卡爪335向卡盘中心收紧，以抱 紧封头。当气囊334放气时，卡爪335可向外张开，张开量与气囊334的放气 量相关。在每个卡爪335的外侧和卡盘边缘部332之间还设有拉伸弹簧336， 用于使卡爪335向张开状态偏置。这样，当气囊334放气后，卡爪335会在弹 簧的作用下自动张开。
图9为卡盘的正视图，其中图的左侧示出了卡爪连接到内圈支耳上的状 态，而右侧示出了卡爪连接到外圈支耳上的状态。对于连接到内圈支耳338a 上的卡爪335a来说，如图8A所示，为了使其能更好地与环形气囊334相配 合，可以在各卡爪335a上设置用于与气囊334相接触的支臂3351。对于连接到外圈支耳338b上的卡爪335b来说，如图8B所示，由于卡爪335b本身靠 近卡盘边缘部332，可以无需设置支臂结构。
在卡盘33的靠近其底部的位置上，还设有托举装置38，该托举装置具有 可上下移动的支撑头381。在将封头放入卡盘的过程中，卡爪处于张开状态。 这时，可以将支撑头381调整到合适的位置，以对封头进行初定位。待封头完 全放入卡盘后，再收缩卡爪以抱紧封头。托举装置38可以由油缸构成。
在卡盘33内还设有多个侧推油缸337，用于在封头与筒体对接后，对封 头的位置进行精调，以提高封头与筒体的对准精度。侧推油缸337的数量和位 置可以根据封头的大小和形状来适当设置。优选地，多个侧推油缸沿卡盘33 的圆周方向均布设置，如图9所示。
根据本发明的另一实施例，为了能够装配不同长度的罐式容器，可以将至 少一个卡盘组件30 (例如左端卡盘组件)设置成沿底架IO纵向方向的位置可 调的结构。例如，在筒体长度变化大时，可将左端卡盘组件30与底架10的连 接螺栓拆开，将左端卡盘组件调整到合适的位置，然后重新固定。在图10中， 用实线示出了利用本发明装配台组装20英尺的罐式容器时，左端卡盘组件30L 在底架10上的位置，同时，用虚线示出了利用本发明装配台组装30英尺罐式 容器时，左端卡盘组件30L'在底架10上的位置。
接下来，将参照图11具体说明利用本发明的装配台IOO对罐式容器进行 组装的过程。
首先，将罐式容器的两个封头3分别装卡到对应的卡盘33中，利用其上 的卡爪335抱卡住对应的封头3 (步骤SIO)。优选地，可以先将各卡盘组件 的卡盘33调整到倾斜的待装状态。具体来说，操纵主油缸35使得卡盘33和 移动框架32相对于主支架31縮回，直到卡盘33接触到支撑滑辊36;操纵主 油缸35使得移动框架32继续縮回，从而卡盘33会在支撑滑辊36的限制下相 对于移动框架32逐渐倾斜。将卡盘33设置成待装状态使得封头3能够方便地 通过吊装方式放入卡盘33。
在待装状态下，将气囊334放气，以使得卡爪335张开；将托举装置38 的支撑头381调整到适当的位置上；并且使得侧推油缸337处于回縮状态。当 将封头3放入到对应的卡盘33中后，利用托举装置38的支撑头381对放入的 封头3进行初定位，然后对气囊334充气，使得卡爪335收縮以抱卡住封头；
10此时，侧推油缸337以回縮状态与封头相接触。对两个封头的装卡可以在装配
台的两端同时进行，以縮短装配周期、提高工作效率。在这里，当封头3被卡 爪抱卡后，各卡爪335的末端超过封头3向前伸出，如图6所示。
然后，将罐式容器的筒体2放置到滚轮架20上(步骤S20)。在放置筒 体2之前，可先根据罐式容器的尺寸和结构调整滚轮架20，使得筒体放置到 滚轮架20上后，所述筒体2的轴线与装卡在卡盘33上的封头3的轴线基本对 齐。优选地，放置筒体，使得装卡在两端卡盘中的封头相对于筒体对应端部的 距离基本相同。应当清楚，也可以先将筒体2放置槽滚轮架20上再将封头3 装卡到各自对应的卡盘33中。
接下来，利用主油缸将各卡盘组件的移动框架32分别朝向滚轮架20移动， 使两个封头分别对接到所述筒体的两端(步骤S30)。移动框架32向滚轮架 20移动的过程分为两个阶段。在第一阶段，卡盘33随着框架32的移动从最 大倾斜位置逐渐转向垂直位置。在第二阶段，卡盘33保持在垂直位置并随着 框架32向筒体端部移动。在第二阶段，卡盘与支撑滑辊36分离，同时通过与 小支架37的配合而保持在垂直位置。
在第二阶段中，当卡盘33移动到距放置在滚轮架20上的筒体2 —预定距 离时，暂停该卡盘的移动，并将其卡爪335张开预定量，以便于筒体2与卡盘 上的卡爪相套合。之后，卡盘33再次前行，使得筒体2的端部被套入所述多 个卡爪的末端所包围的空间，即利用所述多个卡爪的末端包围住筒体的端部。 这时，封头3和对应的筒体2的端部同时处于被卡爪抱卡的范围内(参见图2 中左侧的卡盘组件)。当封头3距离筒体2的端部一预定间隙时，停止卡盘 33的移动并再次收紧卡爪，准备进行对接。在对接前，将托举装置38的支撑 头381縮回。在对接时，可操作侧推油缸337将封头3朝向筒体2推出并压紧， 以减小封头3与筒体2的间隙，提高对接精度。
最后，可通过例如焊接的方式将对接后的封头3和筒体2固定到一起(步 骤S40)，从而完成罐式容器的组装过程。在焊接时，可先对封头和筒体进行 点焊，将它们初步固定到一起；然后张开卡爪，对封头和筒体进行进一步的焊 接，以确保封头和筒体的连接强度。
应当指出，虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述，然而本发明还可 有其它多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应 当属于本发明所附权利要求及其等效物所保护的范围内。
权利要求
1、一种用于装配罐式容器的装配台，该罐式容器包括筒体和设置在该筒体两端的封头，其特征在于，包括底架；滚轮架，设置在所述底架上，用于支撑所述筒体；以及两个卡盘组件，设置在所述底架上，使得所述滚轮架位于该两个卡盘组件之间，每个卡盘组件包括主支架，设置在所述底架上；移动框架，设置在该主支架上，并可沿平行该底架纵向的方向移动；以及卡盘，连接到所述移动框架的一端，所述卡盘上设有多个用于抱卡封头的卡爪。
2、 根据权利要求1所述的装配台，其特征在于，所述卡盘包括用于连接 到所述移动框架的主体和从该主体的边缘突出的边缘部，在该主体上设有至少 一圈用于连接卡爪的支耳。
3、 根据权利要求2所述的装配台，其特征在于，在所述卡盘边缘部和所 述多个卡爪的外侧之间设有可充放气的环形气囊。
4、 根据权利要求3所述的装配台，其特征在于，在每个卡爪的外侧和所 述卡盘边缘部之间设有拉伸弹簧。
5、 根据权利要求3所述的装配台，其特征在于，所述卡爪上设有用于与 该环形气囊相接触的支臂。
6、 根据权利要求1所述的装配台，其特征在于，在卡盘的靠近其底部的 位置上设有托举装置，该托举装置具有可上下移动的支撑头。
7、 根据权利要求1所述的装配台，其特征在于，所述卡盘内还设有多个 侧推油缸。
8、 根据权利要求1所述的装配台，其特征在于，所述卡盘组件上还设有 一主油缸，该主油缸的一端固定到所述主支架而另一端固定到所述移动框架。
9、 根据权利要求1所述的装配台，其特征在于，所述卡盘可相对于所述 移动框架在垂直位置和倾斜位置之间转动。
10、 根据权利要求9所述的装配台，其特征在于，在所述主支架上设有朝向所述滚轮架突出的支撑滑辊。
11、 根据权利要求9所述的装配台，其特征在于，所述移动导轨上设有用 于将对应的卡盘保持在垂直位置的小支架。
12、 根据权利要求l所述的装配台，其特征在于，至少一个卡盘组件沿所 述底架纵向方向的位置可调。
13、 根据权利要求l所述的装配台，其特征在于，所述滚轮架包括两个间 隔设置的托辊，每个托辊上设有两个辊轮，所述两个托辊之间的间距、各托辊 上的辊轮之间的间距、和/或辊轮相对于所述底架的高度可调。
14、 一种装配罐式容器的方法，该罐式容器包括筒体和位于该筒体两端的 封头，其特征在于，所述方法包括设置一底架；在所述底架上设置一滚轮架；在该底架上设置两个卡盘组件，使得所述滚轮架位于该两个卡盘组件之 间，其中每个卡盘组件包括主支架，设置在所述底架上；移动框架，设置在 该主支架上，并可平行于该底架纵向方向移动；以及，卡盘，连接到所述移动 框架的一端，所述卡盘上设有多个卡爪；将该罐式容器的两个封头分别放入对应的卡盘，并利用该卡盘上的卡爪抱 卡住对应的封头；将该罐式容器的筒体放置到所述滚轮架上；将各卡盘组件的移动框架分别朝向所述滚轮架移动，使两个封头分别对接 到所述筒体的两端；以及将对接后的封头和筒体固定到一起。
15、 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括 在各卡盘上设置至少一个托举装置，该托举装置具有可移动的支撑头； 在将封头放入对应的卡盘前，先将该托举装置的支撑头调整到适当的位置，以对要放入的封头进行初定位；以及在将所述封头对接到所述筒体的端部前，縮回所述支撑头。
16、 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括 在装卡所述封头前，将所述卡盘相对于所述移动框架倾斜；以及在封头装卡到对应的卡盘后，将所述卡盘恢复成垂直状态，以使得当封头 与筒体对接时，所述卡盘垂直于所述移动框架。
17、 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在所述卡盘上设置至少一个侧推油缸；在将所述封头放入对应的卡盘前，将所述侧推油缸縮回；以及 在所述封头和所述筒体对接时，利用该侧推油缸将对应的封头向所述筒体 压紧。
18、 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在将所述封头与所述筒 体对接前，还包括将该筒体的端部套入对应卡盘组件的多个卡爪的末端所包围 的空间。
全文摘要
本发明公开了一种用于装配罐式容器的装配台和装配方法。所述装配台包括底架；滚轮架，设置在底架上；以及两个卡盘组件，设置在底架上。每个卡盘组件包括主支架，设置在底架上；移动框架，设置在主支架上，并可沿平行该底架纵向的方向移动；以及卡盘，连接到移动框架的一端，所述卡盘上设有卡爪。在装配时，将罐式容器的封头分别放入对应的卡盘，并利用卡盘上的卡爪抱卡住封头；将罐式容器的筒体放置到滚轮架上；然后，将各卡盘组件的移动框架分别朝向滚轮架移动，使两个封头分别对接到筒体的两端；最后，将对接后的封头和筒体固定到一起。利用本发明可有效避免母材在装配时意外损伤，提高生产效率和装配精度。
文档编号B23K37/053GK101537558SQ200810102148
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月18日 优先权日2008年3月18日
发明者周建东, 明 姚, 孙玉林, 贤 张, 淦 王 申请人:南通中集罐式储运设备制造有限公司;南通中集特种运输设备制造有限公司;中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司