旋转式金属罐电磁感应加热装置的制作方法

技术领域

本发明属于金属包装罐生产设备的技术领域，具体涉及一种旋转式金属罐电磁感应加热装置。

背景技术：

根据金属罐的生产工艺进行区分，金属罐分为两片罐和三片罐。其中三片罐是指罐盖、罐底、圆筒形罐壁分别由一片金属片加工而成；三片罐的圆筒形罐壁在一条素线位置形成竖向焊缝。而两片罐是指圆筒形罐壁和罐底利用同一片金属强力冲压拉伸压延而成的金属罐，其罐壁和罐底合起来成为罐身，整个罐身没有接缝。其中，如果罐身复合有膜层，则称为复膜两片罐。

电磁感应加热设备已经成熟地应用在三片罐的罐壁焊接部位的加热工艺中。具体地说，罐壁经过缝焊工序后，需要对罐壁焊缝部位补涂上一层保护层，使罐壁补涂处具有抗酸抗硫而又不污染内容物的性能，补涂后必须立即对罐壁焊缝部位进行加热工序，使其固化，为此会应用到电磁感应加热设备。电磁感应加热设备包括有电磁感应炉头和拖动金属罐身直线运动的拖动机构。当金属罐身的焊缝部位被拖动机构送至贴近电磁感应炉头旁边时，电磁感应炉头自动开启，在交变磁场作用下，产生电涡流而发热升温，使金属罐壁焊缝部位瞬间加热烘干。

另一方面，在复膜两片罐的制罐生产线中，罐身经过一次到二次冲压拉伸成型后，会使复膜与罐壁之间产生应力，导致复膜微微起皱甚至罐壁分层，特别是当二次拉伸后，复膜与罐壁分层更明显可见，这不利于罐体的长期保存和使用，因此需要迅速对罐体进行加热烘干，使复膜在高温下溶融，达到消除应力并重新紧附罐壁。加热烘干质量直接影响到整个罐身的质量。所以制罐工艺中对加热烘干设备性能要求很高。

现有上述对三片罐罐壁焊接部位实施加热烘干的电磁感应加热设备，只能对圆形金属罐的周向上的其中一个点（即一条素线位置）进行加热，具体地说，只能对接缝位置实施加热，而无法对罐壁实施全周360度地均匀加热。而复膜两片罐的罐壁全周均覆盖有膜层，即全周360度均需要加热烘干，因此，现有电磁感应加热设备不适合于复膜两片罐的加热烘干。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述缺点而提供及一种旋转式金属罐电磁感应加热装置，它能自动对罐壁实施全周360度地均匀加热。

其目的可以按以下方案实现：一种旋转式金属罐电磁感应加热装置，包括电磁感应加热炉头、带动金属罐身运行经过电磁感应加热炉头旁边的金属罐输送机构，其特征在于，所述金属罐输送机构包括有左右并排设置的两条循环链条，两条循环链条的形状、长度相同，两条循环链条分别套设有链轮，每条循环链条包括有上水平段、下水平段、转折过渡段，转折过渡段连接在上水平段和下水平段之间；左右两条循环链条之间连结有多个中间安装座，每个中间安装座的左右两端分别与左右循环链条的其中一个链节固定连接；

每个中间安装座中能自转地安装有一个用以吸住金属罐罐底的吸盘组件；每个吸盘组件包括有吸盘、吸盘底座、活塞缸、活塞杆，吸盘、吸盘底座、活塞缸固定连在一起，活塞杆的其中一端滑动配合地安装于活塞缸中，吸盘的中间开设有小孔，吸盘底座的中央开设有吸气通道，吸盘的小孔通过吸气通道与活塞缸的气腔连通，活塞杆配套设有复位弹簧；每个活塞缸固定连接有一从动轮；活塞缸在中间安装座中自转的中心轴线与从动轮的中心轴线位于同一直线上；

中间安装座、吸盘、吸盘底座、活塞缸、活塞杆、从动轮由两条循环链条带动而循环移动，吸盘循环移动轨迹与循环链条的形状对应，吸盘循环移动轨迹包括有吸盘轨迹水平段、吸盘轨迹转折过渡段，吸盘轨迹水平段分为吸盘轨迹上水平段、吸盘轨迹下水平段；当吸盘运行经过吸盘轨迹上水平段时，该吸盘对应的链节位于循环链条的上水平段；当吸盘运行经过吸盘轨迹下水平段时，该吸盘对应的链节位于循环链条的下水平段；当吸盘运行经过吸盘轨迹转折过渡段时，该吸盘对应的链节位于循环链条的转折过渡段；当吸盘移动到吸盘轨迹上水平段时，该吸盘对应的从动轮转轴呈竖直方向，且该吸盘位于对应的中间安装座上方，该吸盘朝向上方，该吸盘对应的从动轮位于对应的中间安装座下方；

所述电磁感应加热炉头布置在吸盘轨迹水平段旁边；还设有搓动皮带，搓动皮带的皮带轮转轴安装方向为竖向，当吸盘在循环链条带动下接近电磁感应加热炉头时，该吸盘对应的从动轮的侧面贴靠在搓动皮带上。

每条循环链条前端套设有上下两个小链轮；上下两个小链轮之间的循环链条转折过渡段呈竖直状态，称为链条竖向段；与链条竖向段对应的吸盘循环移动轨迹段称为吸盘轨迹竖向段，当吸盘运行经过吸盘轨迹竖向段时，该吸盘对应的链节位于链条竖向段；吸盘轨迹竖向段沿竖向延伸；

在吸盘轨迹竖向段的正前方设有前顶罐气缸，前顶罐气缸的活塞杆伸出方向朝向后方；在吸盘轨迹竖向段的正后方设有后顶罐气缸，后顶罐气缸的活塞杆伸出方向朝向前方；后顶罐气缸的活塞杆中心轴线和前顶罐气缸的活塞杆中心轴线位于同一直线上，并且该直线与吸盘轨迹竖向段垂直相交。

还设有进罐导槽，进罐导槽下段的槽腔大小以能容纳一个罐底朝向后方的金属罐身通过为准，进罐导槽的一端为入口端，另一端为出口端，并且入口端位于进罐导槽的最高端，而出口端位于进罐导槽的最低端，入口端位于出口端的左上方或右上方；

进罐导槽的出口端位于吸盘轨迹竖向段的正前方，并且位于前顶罐气缸的活塞杆中心轴线的下方；在进罐导槽的出口端下方还设有竖向顶罐气缸，竖向顶罐气缸的活塞杆伸出方向朝向上方，竖向顶罐气缸的活塞杆末端连接有推块。

由于进罐导槽的出口端的那一个于金属罐身将被推压到吸盘上实现吸附，在推压过程中金属罐身会产生一定量的轴向移动，而各个金属罐身一般形成有向离心方向凸出的环形罐沿，因此，竖向顶罐气缸和推块能够将进罐导槽的出口端的那一个金属罐身向上顶起，使其相对于相邻的金属罐身抬浮，可以避免推压时两者的环形罐沿在轴向上产生干涉。所谓轴向，是与金属罐的径向相对而言，即金属罐罐身的高度的方向，或者说，是通过圆形金属罐罐底中心且垂直于圆形金属罐罐底的方向。

推块形成有与金属罐身匹配的叉口，叉口的开口方向朝上。

在吸盘轨迹下水平段的上方设有卸罐气缸，卸罐气缸的活塞杆伸出方向朝向下方，并且卸罐气缸的活塞杆中心轴线与吸盘轨迹下水平段垂直相交。

所述电磁感应加热炉头布置在吸盘轨迹上水平段、吸盘轨迹下水平段旁边。

本发明具有以下优点和效果：

一、本发明工作时，金属罐身在循环链条带动下移动，从两侧的电磁感应加热炉头旁边经过，形成电磁感应而加热烘干，在此过程中，在搓动皮带的摩擦带动下，从动轮不断旋转，金属罐身在从动轮带动下自转，因此能够实现对罐壁实施全周360°地均匀加热，使罐壁周向360°各个方向均匀受热，使罐壁全周360°均匀发热，因而适合于复膜两片罐的加热烘干。

二、本发明的能够将进罐导槽出口端的金属罐自动送上吸盘（即自动进罐），然后在加热过程中由吸盘组件对金属罐的罐底实现强力吸附，在加热后能够实现自动使金属罐离开吸盘（即自动卸罐）。

三、 吸盘轨迹上水平段、吸盘轨迹下水平段均能进行加热过程，因而可以缩小设备体积，充分利用设备空间。

附图说明

图1是本发明一种具体实施例的立面结构及使用状态示意图 。

图2是图1所示结构的水平俯视结构示意图 。

图3是图1中搓动皮带带动从动轮转动的水平俯视结构示意图 。

图4是图1中循环链条的立面形状示意图。

图5是吸盘循环移动轨迹的立面示意图。

图6是图1中K局部示意图。

图7是图1中M-M剖面示意图。

图8是图1中N-N剖面示意图。

图9是图8中P局部放大示意图。

图10是图9中局部放大示意图。

图11是图1中图面右端局部放大示意图。

图12是图11中局部放大示意图。

图13是图12所示结构的侧视示意图。

图14是图2中图面左端局部放大示意图。

图15是图2中图面右端局部放大示意图。

图16是图2中的左右两条循环链条与各个中间安装座、吸盘组件的连接关系示意图。

具体实施方式

该旋转式金属罐电磁感应加热装置包括带动金属罐身运行经过电磁感应加热炉头旁边的金属罐输送机构，图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图14所示，所述金属罐输送机构包括有左右并排设置的两条循环链条1，两条循环链1条的形状、长度相同，每条循环链条分别套设有三个链轮，三个链轮包括位于后侧的大链轮12、位于前侧的上下两个小链轮13、14；图4所示，每条循环链条1包括有上水平段AB、下水平段CD、转折过渡段AKC、转折过渡段BEFD，转折过渡段AKC连接在上水平段AB和下水平段CD的后端之间，转折过渡段BEFD连接在上水平段AB和下水平段CD的前端之间；上下两个小链轮13、14之间的循环链条转折过渡段呈竖直状态，称为链条竖向段，链条竖向段如图4中EF段所示，链条竖向段EF属于循环链条转折过渡段的一部分；

图10、图7、图16所示，左右两条循环链条1之间连结有多个间安装座2，每个中间安装座2的左右两端分别与左右循环链条的其中一个链节11固定连接；每个中间安装座2中能自转地安装有一个用以吸住金属罐罐底的吸盘组件3；每个吸盘组件3包括有吸盘31、吸盘底座32、活塞缸33、活塞杆34，吸盘31、吸盘底座32、活塞缸33固定连在一起，活塞杆34的其中一端滑动配合地安装于活塞缸33中，吸盘31的中间开设有小孔35，吸盘底座32的中央开设有吸气通道36，吸盘的小孔35通过吸气通道36与活塞缸33的气腔39连通，活塞杆34配套设有复位弹簧37，复位弹簧37套在活塞杆34的外面；每个活塞缸33固定连接有一从动轮38；活塞缸33与中间安装座2之间设有滚珠轴承20，活塞缸33在中间安装座2中自转的中心轴线与从动轮的中心轴线位于同一直线m上,如图10所示。

图16、图1所示，中间安装座2、吸盘组件3（包括吸盘31、吸盘底座32、活塞缸33、活塞杆34）、从动轮38由两条循环链条1带动而循环移动。吸盘31循环移动的轨迹称为吸盘循环移动轨迹，图4、图5所示，吸盘循环移动轨迹与循环链条的形状对应，具体地说，吸盘循环移动轨迹包括有吸盘轨迹水平段、吸盘轨迹转折过渡段，吸盘轨迹水平段分为吸盘轨迹上水平段ab、吸盘轨迹下水平段cd，吸盘轨迹上水平段ab和吸盘轨迹下水平段cd之间连接有吸盘轨迹转折过渡段akc、吸盘轨迹转折过渡段befd；在吸盘轨迹转折过渡段befd中，与链条竖向段EF对应的吸盘循环移动轨迹段称为吸盘轨迹竖向段，吸盘轨迹竖向段ef如图5中ef所示, 吸盘轨迹竖向段ef属于吸盘轨迹转折过渡段befd的一部分，吸盘轨迹竖向段ef沿竖向延伸；当吸盘31运行经过吸盘轨迹上水平段ab时，该吸盘对应的链节11位于循环链条的上水平段AB；当吸盘31运行经过吸盘轨迹下水平段cd时，该吸盘对应的链节11位于循环链条的下水平段CD；当吸盘31运行经过吸盘轨迹转折过渡段时akc时，该吸盘对应的链节11位于循环链条的转折过渡段AKC；当吸盘31运行经过吸盘轨迹转折过渡段时befd时，该吸盘对应的链节11位于循环链条的转折过渡段BEFD；其中，当吸盘31运行经过吸盘轨迹竖向段ef时，该吸盘对应的链节11位于循环链条的链条竖向段EF；

图1、图6、图8所示，当吸盘31移动到吸盘轨迹上水平段ab时，该吸盘31对应的从动轮38转轴呈竖直方向，且该吸盘31位于对应的中间安装座2上方，该吸盘31朝向上方，该吸盘31对应的从动轮38位于对应的中间安装座2下方；根据循环链条的形状及特点，必然可以推出，当吸盘31移动到吸盘轨迹下水平段cd时，该吸盘31对应的从动轮38转轴呈竖直方向，且该吸盘31位于对应的中间安装座2下方，该吸盘31朝向下方，该吸盘31对应的从动轮38位于对应的中间安装座2上方；

图1、图2、图6、图8、图9所示，在吸盘轨迹上水平段ab的左右两侧分别布置有左右两排电磁感应加热炉头81，在吸盘轨迹下水平段cd的左右两侧分别也布置有左右两排电磁感应加热炉头81；所述电磁感应加热炉头81的高低位置可以由竖向调节机构根据需要进行调节，以获得合适的电磁感应效果。

图1、图3、图6、图8、图9、图10所示，还设有上下两条搓动皮带4，搓动皮带的皮带轮41转轴安装方向为竖向，当任意一个吸盘31在循环链条带动下接近电磁感应加热炉头81时，该吸盘31对应的从动轮38的侧面贴靠在搓动皮带4上。

图1、图11、图12、图13、图15、图5所示，在吸盘轨迹竖向段ef的正前方设有前顶罐气缸51，前顶罐气缸51的活塞杆伸出方向朝向后方；在吸盘轨迹竖向段ef的正后方设有后顶罐气缸52，后顶罐气缸52的活塞杆伸出方向朝向前方；后顶罐气缸52的活塞杆中心轴线和前顶罐气缸的活塞杆中心轴线位于同一直线（如图5轴线n所示）上，并且该直线n与吸盘轨迹竖向段ef垂直相交。

图1、图11、图12、图13、图15、图5所示，还设有进罐导槽6，进罐导槽6下段的槽腔大小以能容纳一个罐底朝向后方的金属罐身8通过为准，进罐导槽的一端为入口端63，另一端为出口端62，并且入口端63位于进罐导槽6的最高端，而出口端62位于进罐导槽6的最低端，入口端63位于出口端62的右上方（也可以改为设置在左上方）；进罐导槽的出口端62位于吸盘轨迹竖向段ef的正前方，并且位于前顶罐气缸51的活塞杆中心轴线n的下方；在进罐导槽的出口端62下方还设有竖向顶罐气缸54，竖向顶罐气缸54的活塞杆伸出方向朝向上方，竖向顶罐气缸54的活塞杆末端连接有推块61，推块61形成有与金属罐身8匹配的叉口，叉口的开口方向朝上。

图1、图11、图5所示，在吸盘轨迹下水平段cd的上方设有卸罐气缸53，卸罐气缸53的活塞杆伸出方向朝向下方，并且卸罐气缸53的活塞杆中心轴线与吸盘轨迹下水平段cd垂直相交。卸罐气缸53的下方还设有接罐输送带62，接罐输送带62位于吸盘轨迹下水平段cd的下方。

上述实施例的工作原理及过程如下：

1、备罐：将需要加热的金属罐身8分批由入口端63放入进罐导槽6，放置时罐底朝向后方，在金属罐身8 自重作用下，各金属罐身8自动沿进罐导槽6排列，其中总有一个金属罐身8被其它金属罐身8推到进罐导槽6的出口端62；

2、顶罐：竖向顶罐气缸54向上挺出，推块61向上移动，将位于进罐导槽出口端62的那一个金属罐身8向上顶起，使其相对于相邻的金属罐身抬浮；由于金属罐身8一般形成有向离心方向凸出的环形罐沿80，因此，使位于进罐导槽出口端62的那一个金属罐身8相对于相邻的金属罐身抬浮，可以避免在后面的进罐步骤时，两者的环形罐沿80在轴向上产生干涉。所谓轴向，是与金属罐的径向相对而言，即金属罐罐身的高度的方向，或者说，是通过圆形金属罐罐底中心且垂直于圆形金属罐罐底的方向，在图13中为垂直于图面的方向；

3、进罐：在左右两循环链条1的带动下，中间安装座2、吸盘组件3循环移动（在图1的图面中为逆时针循环移动），吸盘31相应沿吸盘循环移动轨迹移动；当其中一个吸盘31连同其对应的吸盘组件移动到已经被抬浮的金属罐身6的正后方，该金属罐身8中心点位于前顶罐气缸51、后顶罐气缸52的活塞杆中心轴线n上，此时让后顶罐气缸52的活塞杆向前挺出，向前压住整个吸盘组件3的活塞杆34后端，后顶罐气缸52的向前推力克服吸盘组件3的复位弹簧37的阻力，使吸盘组件3的活塞杆34向前压入活塞缸33的气腔39，活塞缸33的气腔39体积缩小，进行排气；前顶罐气缸51的活塞杆向后挺出，向后顶住该金属罐身8罐底的内表面，使吸盘组件3的吸盘31吸住金属罐身8的罐底外表面，再接着，后顶罐气缸52的活塞杆向后回缩，于是在复位弹簧37的作用下，吸盘组件3的活塞杆34向后移动，活塞缸33的气腔39体积扩大，于是气腔39中的气压下降，形成负压，从而吸盘31牢牢将金属罐身8的罐底吸住，之后前顶罐气缸51的活塞杆向前回缩，实现进罐；

4、烘罐：在左右两循环链条1继续带动中间安装座2、吸盘组件3循环移动（在图1的图面中为逆时针循环移动），吸盘31相应沿吸盘循环移动轨迹移动，带动金属罐身8相应移动；当吸盘31运行至吸盘轨迹上水平段ab、吸盘轨迹下水平段cd时，对应的金属罐身8从两侧的电磁感应加热炉头81旁边经过，自动形成电磁感应而对金属罐身8的罐壁加热烘干，在此电磁感应加热过程中，搓动皮带4也不断循环转动，在搓动皮带4的摩擦搓动下，从动轮38不断旋转，使活塞缸33、吸盘底座32、吸盘31、金属罐身8在从动38轮带动下自转，因此能够实现对罐壁实施全周360度地均匀加热，使罐壁周向360°各个方向均匀受热；

5、卸罐：当金属罐身8接受加热烘干后，运行经过卸罐气缸53下方的H点（如图5所示的H点）时，卸罐气缸53的活塞杆向下伸出，卸罐气缸53的活塞杆向下推力克服吸盘组件3的复位弹簧37的阻力，使吸盘组件3的活塞杆34向下压入活塞缸33的气腔39，活塞缸33的气腔39体积重新缩小；于是气腔39中的气压回升到常压，负压消失，从而使吸盘31失去对金属罐身8的向上吸力，最终金属罐身8在自重作用下自动脱离吸盘31，下掉到接罐输送带62而被送走，由此实现卸罐，完成整个工作过程。

由于进罐导槽6左右倾斜，所以在进罐导槽6出口端62的那一个金属罐身8进罐后，相邻的金属罐身将自动地被挤到出口端62，如此不断循环上述过程。