一种罐体不转的封罐方法与流程

本发明涉及包装技术领域，特别涉及一种罐体不转的封罐方法。

背景技术：

易拉罐封罐采用罐体转动的方式时，当罐体被压头和托盘分别从上下压紧后，在电机的带动下，压头、罐体和托盘一起转动，封罐头刀和二刀由气缸控制相继进刀和退刀实现封罐动作。

罐体转动的方式虽然具有以下优点：机械结构和控制简单，可以通过控制电机的转速或气缸伸缩的延时独立控制头刀的封罐圈数和二刀的封罐圈数，这样针对不同类型的罐盖可以通过程序调节不同的有效封罐圈数，达到最佳的封罐效果。但也存在不少缺点：罐体转动的方式受灌装物料限制，罐体内装的液体封罐时容易溢洒出来，某些物料容易碎裂。

技术实现要素：

为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种罐体不转的封罐方法，所采用的技术方案如下：

本发明所提供的罐体不转的封罐方法中，封罐机构的滚刀组件包括设置在刀盘的头刀组件和二刀组件，头刀组件包括两个头刀部件，二刀组件包括两个二刀部件，封罐方法包括如下步骤：封罐机构回零，以使头刀组件和二刀组件处于打开状态；封罐时，滚刀组件的刀盘以速度v3旋转，凸轮部件以速度v4旋转，v3大于v4，n/v3＝(n-0.5)/v4或n/v3＝(n-1)/v4，n为设定的有效封罐圈数，刀盘相对于凸轮部件转动，以实现头刀组件闭合、头刀组件打开、二刀组件闭合、二刀组件打开。

本发明的某些实施例中，罐体进入封罐机构后，凸轮部件和刀盘加速到速度v2，刀盘继续加速到速度v3，凸轮部件减速到v4，v2＝(v3 v4)/2。

本发明的某些实施例中，完成封罐后，刀盘减速至速度v2，凸轮部件加速至速度v2，保持头刀组件和二刀组件打开。

本发明的某些实施例中，封罐前，凸轮部件和刀盘以速度v1旋转，v1小于v2，保持头刀组件和二刀组件打开。

本发明的某些实施例中，所采用的封罐机构中，凸轮部件具有用于使头刀组件打开的第一打开传动部和用于使二刀组件打开的第二打开传动部，沿凸轮部件旋转轴线方向，第一打开传动部的投影和第二打开传动部的投影至少部分重合，以使刀盘相对于凸轮部件转动时可使头刀组件和二刀组件同时打开。

本发明的某些实施例中，所采用的封罐机构中，凸轮部件具有用于使头刀组件闭合的第一闭合传动部和用于使二刀组件闭合的第二闭合传动部，沿凸轮部件旋转轴线方向，第一闭合传动部的投影和第二闭合传动部的投影至多部分重合，以使刀盘相对于凸轮部件转动时可使头刀组件和二刀组件相继闭合。

本发明的某些实施例中，所采用的封罐机构中，所述第一打开传动部设置为两个，两个所述第一打开传动部在所述凸轮部件的侧面间隔180°设置；所述第二打开传动部设置为两个，两个所述第二打开传动部在所述凸轮部件的侧面间隔180°设置。

本发明的某些实施例中，沿所述凸轮部件旋转轴线的方向，两个所述第一打开传动部位于两个不同高度的圆周上，两个所述第二打开传动部位于两个不同高度的圆周上，n/v3＝(n-1)/v4。

本发明的某些实施例中，沿所述凸轮部件旋转轴线的方向，两个所述第一打开传动部位于相同高度的圆周上，两个所述第二打开传动部位于相同高度的圆周上，n/v3＝(n-0.5)/v4。

本发明的实施例至少具有以下有益效果：封罐时，罐体不转，避免罐体中的液体溢洒，分别控制滚刀组件和凸轮部件的转动速度，通过设定有效封罐圈数来完成封罐。本发明可广泛应用于包装技术领域。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为封罐机构的结构图；

图2为封罐机构的结构图；

图3为封罐机构去除滚刀驱动电机、凸轮驱动电机、第一安装板和同步带后的结构图；

图4为图3中结构的俯视图；

图5为滚刀组件的结构图；

图6为滚刀组件的结构图；

图7为滚刀组件的剖视图；

图8为凸轮部件的结构图；

图9为凸轮部件的结构图。

具体实施方式

下面结合图1至图9详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明涉及一种罐体不转的封罐方法，所采用的封罐机构中，滚刀组件包括设置在刀盘100的头刀组件和二刀组件，头刀组件包括两个头刀部件106，二刀组件包括两个二刀部件109。具体地，封罐方法所采用的封罐机构包括滚刀组件和凸轮部件200，滚刀组件包括刀盘100、头刀组件和二刀组件，头刀组件和二刀组件安装在刀盘100上，凸轮部件200和刀盘100同轴设置，刀盘100转动以带动头刀组件和二刀组件绕凸轮部件200转动，凸轮部件200用于驱使头刀组件和二刀组件开合。可以理解的是，刀盘100与凸轮部件200之间可发生相对转动，以使凸轮部件200开合头刀组件和二刀组件，当然，刀盘100与凸轮部件200也可保持同步转动。

结合附图，封罐机构包括可升降的托盘，托盘设置在滚刀组件的下方，托盘用于放置罐体。具体地，罐体进入托盘后，在头刀组件和二刀组件同时打开的情况下，托盘升起以使罐体进入滚刀组件中。可以理解的是，托盘可通过滚珠丝杆副、齿轮齿条机构、带传动机构等方式实现升降。

封罐机构包括滚刀驱动组件，滚刀驱动组件用于独立带动刀盘100转动，滚刀驱动组件包括滚刀驱动电机101、第一主动轮110和第一从动轮，第一主动轮110设置在滚刀驱动电机101的输出端，第一主动轮110用于驱动第一从动轮，第一从动轮用于带动刀盘100转动。

封罐机构包括凸轮驱动组件，凸轮驱动组件用于独立带动凸轮部件200转动，凸轮驱动组件包括凸轮驱动电机102、第二主动轮111和第二从动轮，第二主动轮111设置在凸轮驱动电机102的输出端，第二主动轮111用于驱动第二从动轮，第二从动轮用于带动凸轮部件200转动。可以理解的是，采用滚刀驱动电机101独立驱动滚刀组件、凸轮驱动电机102独立驱动凸轮部件200，可通过程序设定头刀部件106和二刀部件109的有效封罐圈数，便于控制封罐动作。

结合附图，封罐机构包括第一安装板301和第二安装板302，滚刀驱动电机101和凸轮驱动电机102设置在第一安装板301上，第一主动轮110和第二主动轮111所在的转轴分别通过滚动轴承安装在第二安装板302上，第二安装板302与第一安装板301之间设置有多个连接柱，第一安装板301、第二安装板302和多个连接柱装配构成一安装主体，刀盘100所在的转轴可转动地与第一安装板301、第二安装板302连接，凸轮部件200所在的转轴套设在刀盘100所在的转轴上。

进一步地，第一主动轮110和第一从动轮通过同步带传动，第一主动轮110和第一从动轮设置为齿形轮，第一主动轮110与第一从动轮的齿数比为1：1。当然，可以理解的是，第一主动轮110和第一从动轮也可设置为齿轮啮合传动。第二主动轮111和第二从动轮通过同步带传动，第二主动轮111和第二从动轮设置为齿形轮，第二主动轮111与第二从动轮的齿数比为1：1。当然，可以理解的是，第二主动轮111和第二从动轮也可设置为齿轮啮合传动。

结合附图，头刀组件包括两个头刀单元，两个头刀单元在刀盘100上关于刀盘100的旋转轴线对称设置，具体地，头刀单元包括第一转轴103、第一拨动部件104、第一开合部件105和头刀部件106，两个第一转轴103在刀盘100上关于旋转轴线对称设置，第一转轴103贯穿刀盘100，第一拨动部件104和第一开合部件105分别设置在第一转轴103的两端，第一拨动部件104用于与凸轮部件200的凸轮轮廓接触，头刀部件106可转动地设置在第一卡合部件上。具体地，第一转轴103上设置有两个滚动轴承，两个滚动轴承分别安装在刀盘100的两侧，以使第一转轴103平稳旋转，刀盘100上设置有用于轴承安装部，滚动轴承设置在轴承安装部中。

可以理解的是，凸轮部件200在旋转过程中，第一拨动部件104随着凸轮轮廓起伏，以使头刀部件106相对于旋转轴线靠近或远离，从而实现两个头刀单元之间的开合，即实现了头刀组件的开合。

二刀组件包括两个二刀单元，两个二刀单元在刀盘100上关于刀盘100的旋转轴线对称设置，具体地，二刀单元包括第二转轴、第二拨动部件107、第二开合部件108和二刀部件109，两个第二转轴在刀盘100上关于旋转轴线对称设置，第二转轴贯穿刀盘100，第二拨动部件107和第二开合部件108分别设置在第二转轴的两端，第二拨动部件107用于与凸轮部件200的凸轮轮廓直接或间接地接触，二刀部件109可转动地设置在第二卡合部件上。具体地，第二转轴上设置有两个滚动轴承，两个滚动轴承分别安装在刀盘100的两侧，以使第二转轴平稳旋转，刀盘100上设置有用于轴承安装部，滚动轴承设置在轴承安装部中。

可以理解的是，凸轮部件200在旋转过程中，第二拨动部件107随着凸轮轮廓起伏，以使二刀部件109相对于旋转轴线靠近或远离，从而实现两个二刀单元之间的开合，即实现了二刀组件的开合。

进一步地，凸轮部件200包括第一凸轮轮廓部和第二凸轮轮廓部，第一凸轮轮廓部用于开合头刀组件，第二凸轮轮廓部用于开合二刀组件，第一凸轮轮廓部和第二凸轮轮廓部沿凸轮部件200的旋转轴线方向间隔设置，即第一凸轮轮廓部和第二凸轮轮廓部分别位于不同高度。结合附图，头刀单元包括第一滚动件112，第一滚动件112设置在第一拨动部件104上，第一滚动件112设置为滚轮或滚动轴承，第一拨动部件104通过第一滚动件112与第一凸轮轮廓部接触；二刀单元包括第二滚动件113，第二滚动件113设置在第二拨动部件107上，第二滚动件113设置为滚轮或滚动轴承，第二拨动部件107通过第二滚动件113与第二凸轮轮廓部接触。

可以理解的是，第一凸轮轮廓部包括第一打开传动部和第一闭合传动部201，第一打开传动部用于使头刀组件打开，第一闭合传动部201用于使头刀组件闭合；第二凸轮轮廓部包括第二打开传动部和第二闭合传动，第二打开传动部用于使所处二刀组件打开，第二闭合传动部202用于使二刀组件闭合。

第一打开传动部和第二打开传动部沿凸轮部件200旋转轴线方向的投影至少部分重合，当刀盘100相对于凸轮部件200相对转动时，以同时实现第一打开传动部与第一滚动件112接触、第二打开传动部与第二滚动件113接触，头刀组件和二刀组件同时打开，方便罐体进入或退出滚刀组件。

第一闭合传动部201和第二闭合传动部202沿凸轮部件200旋转轴线方向的投影至多部分重合，具体地，第一闭合传动部201和第二闭合传动部202的投影位置错位，可以是相间的位置，也可以是部分重合。当刀盘100相对于凸轮部件200相对转动时，以错开第一闭合传动部201与第一滚动件112接触、第二闭合传动部202与第二滚动件113接触，实现头刀组件和二刀组件的相继闭合。

结合附图，第一拨动部件104、第一转轴103和第一开合部件105构成类似于“z”形的结构，第一打开传动部设置在第一凸轮轮廓部的基圆上，第一闭合传动部201设置在第一凸轮轮廓部的偏距圆上，第一闭合传动部201将第一拨动部件104顶起，则头刀组件闭合；第二拨动部件107、第二转轴和第二开合部件108构成类似于“z”形的结构，第二打开传动部设置在第二凸轮轮廓部的基圆上，第二闭合传动部202设置在第二凸轮轮廓部的偏距圆上，第二闭合传动部202将第二拨动部件107顶起，则二刀组件闭合。

当然，作为替换方案，第一拨动部件104、第一转轴103和第一开合部件105构成类似于“u”形的结构，第一打开传动部设置在第一凸轮轮廓部的偏距圆上，第一闭合传动部201设置在第一凸轮轮廓部的基圆上，第一打开传动部将第一拨动部件104顶起，则头刀组件打开；第二拨动部件107、第二转轴和第二开合部件108构成类似于“u”形的结构，第二打开传动部设置在第二凸轮轮廓部的偏距圆上，第二闭合传动部202设置在第二凸轮轮廓部的基圆上，第二打开传动部将第二拨动部件107顶起，则二刀组件打开。

结合附图，第一打开传动部设置为两个，两个第一打开传动部在凸轮部件200的侧面间隔180°设置，相应的，第一闭合传动部201设置为两个，两个第一闭合传动部201在凸轮部件200的侧面间隔180°设置；第二打开传动部设置为两个，两个第二打开传动部在凸轮部件200的侧面间隔180°设置，相应的，第二闭合传动部202设置为两个，两个第二闭合传动部202在凸轮部件200的侧面间隔180°设置。

封罐机构上以头刀组件和二刀组件同时打开为回零位置，可以理解的是，封罐机构在进行封罐前，应将滚刀组件回零，以使头刀组件和二刀组件同时打开，方便罐体进入滚刀组件。从零点位置开始，滚刀组件相对于凸轮部件200每转动设定的角度，则完成一次头刀组件和二刀组件的相继开合动作，具体地，头刀组件合、头刀组件开、二刀组件合、二刀组件开。

为监测滚刀驱动组件驱使刀盘100转动至回零位置、凸轮驱动组件驱使凸轮部件200转动至回零位置，封罐机构包括第一监测组件和第二监测组件，封罐机构处于回零位置时，第一监测组件和第二监测组件分别触发信号，具体地，第一监测组件用于监控滚刀驱动组件的工作，第二监测组件用于监控凸轮驱动组件的工作。

第一监测组件包括第一感应部件401和第一触发部件，第一触发部件设置在第一主动轮110所在的转轴或第一主动轮110上，第一感应部件401设置在封罐机构中。可以理解的是，第一触发部件用于触发第一感应部件401。结合附图，第一主动轮110所在的转轴上设置有用于安装第一触发部件的环形结构，第一感应部件401设置在第二安装板302上。

第二监测组件包括第二感应部件402和第二触发部件，第二触发部件设置在第二主动轮111所在的转轴或第二主动轮111上，第二感应部件402设置在封罐机构中。可以理解的是，第二触发部件用于触发第二感应部件402。结合附图，第二主动轮111所在的转轴上设置有用于安装第二触发部件的环形结构，第二感应部件402设置在第二安装板302上。

一些示例中，沿凸轮部件200旋转轴线的方向，两个第一打开传动部位于相同高度的圆周上，两个第二打开传动部位于相同高度的圆周上。进一步地，第二触发部件的数量设置为两个，两个第二触发部件沿圆周间隔180°设置。回零过程中，刀盘100与凸轮部件200相对转动180°，同时实现第一触发部件触发第一感应器、其中一个第二触发部件触发第二感应器，说明头刀组件和二刀组件回零完成。

以下将对上述具有两个第二触发部件的封罐机构的封罐方法展开描述，封罐过程中罐体不转。

封罐机构回零，以使头刀组件和二刀组件处于打开状态。具体地，滚刀驱动组件运行，带动第一触发部件转动，直到第一感应器感应到第一触发部件，滚刀驱动电机101停止；凸轮驱动组件运行，带动两个第二触发部件转动，直到第二感应器感应到其中一个第二触发部件，凸轮驱动电机102停止。

封罐前，在没有罐体进入封罐工位时，凸轮部件200和刀盘100以速度v1旋转，速度v1为低速，保持头刀组件和二刀组件打开。

罐体置于托盘上，托盘升起，将罐体送至封罐工位，罐体进入滚刀组件。具体地，罐体进入封罐机构后，凸轮部件200和刀盘100加速到速度v2，刀盘100继续加速到速度v3，凸轮部件200减速到v4，v2＝(v3 v4)/2。

可以理解的是，封罐时，滚刀组件的刀盘100以速度v3旋转，凸轮部件200以速度v4旋转，刀盘100与凸轮部件200之间具有角速度差，v3大于v4，n/v3＝(n-0.5)/v4，n为设定的有效封罐圈数，n根据罐体的类型设定。当刀盘100旋转n圈时，凸轮部件200旋转n-0.5圈，刀盘100相对于凸轮部件200转动180°，以实现头刀组件闭合、头刀组件打开、二刀组件闭合、二刀组件打开。

完成封罐后，刀盘100减速至速度v2，凸轮部件200加速至速度v2，保持头刀组件和二刀组件打开，托盘下降，罐体退出滚刀组件。

当然，可以理解的是，在某些情况下的封罐方法中，封罐前，头刀组件和二刀组件处于打开状态时，凸轮部件200和刀盘100保持静止，罐体进入滚刀组件后，凸轮部件200和刀盘100加速到速度v2，刀盘100继续加速到速度v3，凸轮部件200减速到v4。

一些示例中，沿凸轮部件200旋转轴线的方向，两个第一打开传动部位于不同高度的圆周上，两个第二打开传动部位于不同高度的圆周上。可以理解的是，第一滚动件112设置在与第一打开传动部相对应的高度，第二滚动件113设置在与第二打开传动部相对应的高度。进一步地，第二触发部件设置为一个。回零过程中，刀盘100与凸轮部件200相对转动360°，实现第一触发部件触发第一感应器、第二触发部件触发第二感应器，说明头刀组件和二刀组件回零完成。

以下将对上述具有一个第二触发部件的封罐机构的封罐方法展开描述，封罐过程中罐体不转。

封罐机构回零，以使头刀组件和二刀组件处于打开状态。具体地，滚刀驱动组件运行，带动第一触发部件转动，直到第一感应器感应到第一触发部件，滚刀驱动电机101停止；凸轮驱动组件运行，带动第二触发部件转动，直到第二感应器感应到第二触发部件，凸轮驱动电机102停止。

罐体置于托盘上，托盘升起，将罐体送至封罐工位，罐体进入滚刀组件。具体地，罐体进入封罐机构后，凸轮部件200和刀盘100加速到速度v2，刀盘100继续加速到速度v3，凸轮部件200减速到v4，v2＝(v3 v4)/2。

可以理解的是，封罐时，滚刀组件的刀盘100以速度v3旋转，凸轮部件200以速度v4旋转，刀盘100与凸轮部件200之间具有角速度差，v3大于v4，n/v3＝(n-1)/v4，n为设定的有效封罐圈数，n根据罐体的类型设定。当刀盘100旋转n圈时，凸轮部件200旋转n-1圈，刀盘100相对于凸轮部件200转动360°，以实现头刀组件闭合、头刀组件打开、二刀组件闭合、二刀组件打开。

完成封罐后，刀盘100减速至速度v2，凸轮部件200加速至速度v2，保持头刀组件和二刀组件打开，托盘下降，罐体退出滚刀组件。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。