叠合罐盖的机械分离机构及分离方法

摘要

本发明公开了一种叠合罐盖的机械分离机构及分离方法，在机架上设有罐盖分离通道，分离通道的两侧设有带面相互平行、齿面结构对称、同向且同速移动同步带，分离通道两侧同步带的齿槽间距与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度，分离机构工作时，同步带的移动速度大于叠合罐盖的移动速度且同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同。它有效地解决了现有罐盖分离技术中存在的设备占用空间大、分离效果不好及影响产品质量的问题，本发明占用空间小、分离速度快且分离效果好、罐盖不会出现损伤，适合多种罐盖的分离，也可应用于罐盖的高速生产线。

权利要求

1.一种叠合罐盖的机械分离机构，包括机架，其特征在于：机架（1）上设有罐盖分离通道（2），分离通道的两头分别连接罐盖进料口（3）与罐盖出料口（4），分离通道的两侧设有同步带（5）及同步带驱动机构，所述的同步带包括紧贴分离通道两侧设置的同步带平行段，两侧平行段的同步带带面相互平行、齿面结构对称、同向且同速移动，分离通道两侧同步带的齿槽间距与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度，同步带的移动速度大于叠合罐盖的移动速度，同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同，同步带的工作齿距是同步带齿距的整数倍。

2.根据权利要求1所述的叠合罐盖的机械分离机构，其特征在于：所述的罐盖分离通道水平设置，同步带设置在分离通道的左右两侧，同步带的带面与水平面垂直。

3.根据权利要求1所述的叠合罐盖的机械分离机构，其特征在于：所述的罐盖分离通道上设有滑轨（6），罐盖的下端紧贴滑轨，罐盖的两侧边缘与同步带齿槽底部相贴。

4.根据权利要求l所述的叠合罐盖的机械分离机构，其特征在于：所述的同步带为单面齿同步带或双面齿同步带。

5.根据权利要求l所述的叠合罐盖的机械分离机构，其特征在于：机架上设有吹风机构，分离通道的下方设有风道，风道上方均匀设有多个吹风口（7），吹风口的出风方向与同步带带面及罐盖平行。

6.根据权利要求l或2或3或4或5所述的叠合罐盖的机械分离机构，其特征在于：同步带驱动机构包括设置在机架上的同步电机（8），所述的同步电机为两个，同步电机的转速相同，对称设置在分离通道的两侧, 所述的同步电机分别连接设置在分离通道两侧的主动轮（9），所述的同步带驱动机构还包括设置在分离通道两侧的从动轮（10）与张紧轮（11）。

7.根据权利要求l或2或3或4或5所述的叠合罐盖的机械分离机构，其特征在于：

分离通道两侧的同步带移动及叠合罐盖的输送均采用同一同步电机驱动。

8.一种如权利要求1所述的叠合罐盖的机械分离机构的分离方法，其特征是：

a、使用两条齿面结构一致的同步带及相应的同步带驱动机构；

b、设置罐盖分离通道，将同步带的其中一段设置成直线段作为叠合罐盖的分离段，两条同步带上的分离段分别设置在分离通道的两侧，分离通道的两头分别连接罐盖进料口与罐盖出料口；

c、将两条同步带的分离段设置为带面相互平行、一组齿面相对且相对齿面的齿面结构对称的结构形式，并使两条同步带相对的齿槽之间的距离与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽小于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度；

d、开启同步带驱动机构，使分离通道两侧的同步带由罐盖进料口向罐盖出料口同速移动，将叠合状态的罐盖以小于同步带的移动速度输送到罐盖进料口并通过罐盖进料口进入罐盖分离通道，对于同步带与叠合罐盖采用不同动力装置的分离系统，控制同步带或叠合罐盖的移动速度，使同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同。

9.根据权利要求8所述的叠合罐盖的机械分离机构的分离方法，其特征是：所述同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比为3至8倍。

说明书

叠合罐盖的机械分离机构及分离方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种易拉罐生产设备，尤其涉及一种将堆叠或嵌套在一起的多个罐盖通过机械结构实现将其分离的叠合罐盖机械分离机构及分离方法。

背景技术

[0002] 在生产罐头、茶叶、食品、饮料等罐体类包装产品的企业，在生产罐体的过程中，需要在罐体两头的端盖的盖沟部分注入一部分封口胶（注胶），其作用是在罐盖的卷封中起到填充的作用，以保证卷封的密封可靠性。封口胶按溶剂的不同，可以分为水基胶和溶基胶。目前在这类企业中以水基胶为主，由于水不易挥发，因此需要对注胶完后的薄片类罐盖进行加热烘干处理。

[0003] 对于水基胶，罐盖进行加热烘干后，需要对罐盖进行相关的后续处理，需要对从水基胶中蒸发的水蒸气进行排气，以达到干燥罐盖盖沟中密封胶的目的，通常要求封口胶在烘干排气后的含水量在5%以下。对注胶后的罐盖进行加热烘干，目前行业中主要有以下几种方式：第一种，螺杆式热风烘干炉，罐盖嵌套在螺杆的螺纹中，使得盖子相互分开，加以热风进行烘干，这种烘干方式不需要再进行罐盖的分离处理，但是能耗较大，烘干速度慢，仅适用于低速生产线；第二种，电炉加热烘干，这种烘干方式能耗很大，烘干效率不理想，尤其在温度较低的环境下效率更加不理想，而且烘干设备所占空间很大；第三种，电磁感应烘干炉，这种烘干方式烘干效率高，能耗小，同时可以使用于高速生产线，而且可以设计多通道方式，以提高生产效率，通过烘干炉结构形式的设计，可以满足不同速度的生产线需要。目前企业通常采用第三种方式即电磁感应烘干炉对密封胶进行加热烘干，但是这种方式存在一个缺点就是通过电磁感应烘干炉时，盖子与盖子相互嵌套，经过加热后，从密封胶中蒸发出来的水蒸气聚集在盖子的盖沟中，为了能够将盖沟中的水蒸气充分排出，必须将堆叠或嵌套在一起的叠合罐盖有效的分散开来。然后采用空气对流的方式（采用冷风或热风）进行排气，将盖沟中的水蒸气带走。对加热烘干后的罐盖进行排气的过程，也有利于降低罐盖的温度，以方便后续人工进行操作。因此，如何将堆叠或嵌套在一起的薄片类罐盖有效的分离是易拉罐生产厂家必须面对的问题。

[0004] 目前，用于对薄片类罐盖进行分离的方法主要有：

[0005] 第一种，直接将罐盖长时间放置在空气中，使罐盖进行自然排气，来干燥盖沟中的封口胶和降低罐盖的温度。但是这种方法需要很长的时间才能使罐盖冷却和干燥，这就要求传动罐盖的路径很长，也就需要提供很大的空间，尤其这种方法不能满足高速生产线的要求。由于罐盖之间没能有效的分离开来，因此这种方法对叠合罐盖的排气效果不理想。

[0006] 第二种，采用磁性分离器将嵌套在一起的薄片类罐盖分离开来，同时应用加热吹风系统对其进行排气。在系统的两侧以及底部安装磁性盒，磁性盒中以一定的方式安装磁铁，以便在两个磁性盒之间形成相应的磁路，从而利用磁路的特性来分离铁质罐盖，同时在底部用平皮带推动罐盖使其向前传送。但是这种方法仅仅适用于具有铁磁性金属罐盖，对其他不具有铁磁性的产品则无法使用，例如这种方法无法满足铝质罐盖生产线的要求。

[0007] 第三种，采用弯笼形式，这种方法主要应用于不具有铁磁性的产品生产线，如铝盖生产线，铝盖在弯笼内沿着弯笼进行传送，罐盖在弯笼转弯处可以实现分离功能。但这种方法罐盖在弯笼中的时间要求较长，因此所需的传送路径很长，尤其是高速生产线，所需的传动路径更长，因此所占空间很大，而且整体的分离效果不好，因为罐盖经过转弯路径时，只有在路径的外侧将罐盖分离开来，而在内侧，罐盖之间还是紧密的贴合在一起。同时这种方法很容易导致罐盖擦伤，从而影响产品的质量。

发明内容

[0008] 本发明的目的是为解决现有罐盖分离技术中存在的设备占用空间大、分离效果不好、对产品材料有要求及影响产品质量的问题，提供一种设备占用空间小、分离效果好、产品质量高以及适应多种材料的叠合罐盖的机械分离机构。

[0009] 本发明解决上述技术问题所采用的具体技术方案是，一种叠合罐盖的机械分离机构，包括机架，机架上设有罐盖分离通道，分离通道的两头分别连接罐盖进料口与罐盖出料口，分离通道的两侧设有同步带及同步带驱动机构，所述的同步带包括紧贴分离通道两侧设置的同步带平行段，两侧平行段的同步带带面相互平行、齿面结构对称、同向且同速移动，分离通道两侧同步带的齿槽间距与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度，同步带的移动速度大于叠合罐盖的移动速度。在机架上设置罐盖分离通道，并在分离通道的两侧设置相互平行、齿面结构对称、同向且同速移动的同步带，这里所述的同步带（synchronous belt），是指横截面为圆形或近似为圆形、内表面（或内、外表面）具有等距横向齿的环形传动带。同步带通常是以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆聚氨酯或氯丁橡胶的环形带，带的内周制成齿状，使其与齿形带轮啮合。同步带传动时，传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点，因此广泛地应用于各种传动机构上。而本发明利用同步带的齿面结构与叠合状态的罐盖边缘结构形状类似的特点，使用齿宽不大于叠合罐盖边缘间隙宽度的同步带，将同步带的带齿插入叠合罐盖边缘的间隙，同步带移动时，由于同步带的移动速度大于叠合罐盖的移动速度，罐盖的两侧边缘受到同步带带齿的推挤，从而将罐盖从叠合状态中分离开来。这里所述的同步带齿宽，是指同步带带齿基部的宽度。这种叠合罐盖的机械分离机构只需一段较短的分离通道就可以完成叠合罐盖的分离工作，具有设备占用空间小、分离效果好、罐盖不会出现损伤等优点，适用于各种罐盖的分离，同时，这种分离机构可以达到很高的分离速度，适用于罐盖的高速生产线。

[0010] 作为优选，所述的罐盖分离通道水平设置，同步带设置在分离通道的左右两侧，同步带的带面与水平面垂直。这样的设置使同步带位于罐盖的两侧，因此同步带无需承受罐盖的重量，可以提高同步带的运行速度，同时，同步带的变形小，运行可靠。

[0011] 作为优选，所述的罐盖分离通道上设有滑轨，罐盖的下端紧贴滑轨，罐盖的两侧边缘与的同步带齿槽底部相贴。滑轨用于支撑罐盖的重量，罐盖的两侧边缘与同步带的齿槽底部相贴，可以保证罐盖在移动过程中不出现横向晃动，从而避免罐盖可能出现的磨损，有利于提高产品的质量。

[0012] 所述的同步带可以采用单面齿同步带或双面齿同步带。双面齿同步带的变形量较单面齿同步带小，有利于提高传送精度。

[0013] 作为优选，机架上设有吹风机构，分离通道的下方设有风道，风道上方均匀设有多个吹风口，吹风口的出风方向与同步带带面及罐盖平行。吹风机构可以加快罐盖水汽的排出与冷却，缩短罐盖分离通道的长度，节约设备的占地空间。

[0014] 同步带驱动机构包括设置在机架上的同步电机，所述的同步电机为两个，同步电机的转速相同，对称设置在分离通道的两侧, 所述的同步电机分别连接设置在分离通道两侧的主动轮，所述的同步带驱动机构还包括设置在分离通道两侧的从动轮与张紧轮。另外，同步带驱动机构也可以采用单个同步电机的结构形式，采用单个同步电机时，同步电机通过传动机构分别连接设置在分离通道两侧的主动轮。单个同步电机的结构更加容易保证两条同步带的速度一致，但是这种方法的传动结构相对比较复杂，而且整个机构所占的空间位置也比较大。

[0015] 作为优选，分离通道两侧的同步带移动及叠合罐盖的输送均采用同一同步电机驱动。由于同步带的移动速度与叠合罐盖的输送速度比跟同步带的齿距与叠合罐盖的间距比之间存在一定对应关系，在同步带的齿距及叠合罐盖的间距确定后，同步带的移动速度与叠合罐盖的输送速度比可以采用相应的固定值，虽然同步带的移动速度与叠合罐盖的输送速度比可以通过控制手段解决，但如果分离通道两侧的同步带及叠合罐盖的输送装置采用同一同步电机驱动，则可以根据同步带的移动速度及叠合罐盖的输送速度分别设计相应的传动比，从而使同步带的移动速度与叠合罐盖的输送速度比固定，这样可以避免同步带的移动与叠合罐盖的输送采用不同的动力装置时容易出现的速度误差，该速度误差直接导致同步带的移动速度与叠合罐盖的输送速度比发生变化，从而引起罐盖与同步带的位置误差，导致某些罐盖进入分离通道时无法进入同步带的齿槽而停留在同步带的带齿上，由于分离通道两侧的同步带的齿顶间距小于罐盖在该方向上的最大尺寸，因此罐盖将受到同步带的挤压，这种挤压可以引起罐盖的变形，从而导致罐盖报废。

[0016] 一种叠合罐盖的机械分离机构的分离方法，包括以下特征：

[0017] a、使用两条齿面结构一致的同步带及相应的同步带驱动机构；

[0018] b、设置罐盖分离通道，将同步带的其中一段设置成直线段作为叠合罐盖的分离段，两条同步带上的分离段分别设置在分离通道的两侧，分离通道的两头分别连接罐盖进料口与罐盖出料口；

[0019] c、将两条同步带的分离段设置为带面相互平行、一组齿面相对且相对齿面的齿面结构对称的结构形式，并使两条同步带相对的齿槽之间的距离与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度；

[0020] d、开启同步带驱动机构，使分离通道两侧的同步带由罐盖进料口向罐盖出料口同速移动，将叠合状态的罐盖以小于同步带的移动速度输送到罐盖进料口并通过罐盖进料口进入罐盖分离通道，对于同步带与叠合罐盖采用不同动力装置的分离系统，控制同步带或叠合罐盖的移动速度，使同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同。

[0021] 使用齿宽不大于叠合罐盖边缘间隙宽度的同步带，将同步带的带齿插入叠合罐盖边缘的间隙，由于同步带的移动速度高于罐盖的移动速度，使罐盖的两侧边缘受到同步带带齿的推挤，从而将罐盖从叠合状态中分离开来。只要同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同，就可以确保同步带的带齿准确地插入叠合罐盖边缘的间隙，即每个罐盖的两侧边缘均进入同步带的齿槽内，并使分离后的相邻罐盖具有一定的间隔距离。在同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比不同时，某些罐盖进入分离通道时可能无法进入同步带的齿槽而停留在同步带的带齿上，致使罐盖受到挤压而报废。这里所述的同步带工作齿距，是指同步带工作时，在同步带上相邻两个夹持有罐盖的齿槽的间距，同步带的工作齿距与同步带齿距之间是整数倍的关系，即同步带的工作齿距是同步带齿距的整数倍。这里所述的叠合罐盖间距，是指罐盖未分离前的叠合状态下相邻两个罐盖之间的距离。叠合状态罐盖的移动速度小于同步带的移动速度，则可以保证叠合状态的罐盖相互分离且分离后的相邻罐盖具有一定的间隔距离，该间隔距离可以保证罐盖的排气通风效果，在实用上，为了确保分离后的相邻罐盖具有足够的间隔距离，同步带的移动速度通常是叠合状态罐盖移动速度的两倍以上。

[0022] 作为优选，所述同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比为3至8倍。这一倍数过小，分离后罐盖之间的间隔距离较短，不利于罐盖的排气通风，而倍数过大，则分离后罐盖之间的间隔距离较长，在同样的同步带移动速度下分离速度变慢，就会降低分离效率，3至8倍是比较合理的选择区间。

[0023] 本发明的有益效果是：它有效地解决了现有罐盖分离技术中存在的设备占用空间大、分离效果不好、对产品材料有要求及影响产品质量的问题，本发明占用空间小、分离速度快且分离效果好、罐盖不会出现损伤，适合不同材料的多种罐盖的分离，也可应用于罐盖的高速生产线。

附图说明

[0024] 图1是本发明叠合罐盖的机械分离机构的一种结构示意图。

[0025] 图2是本发明叠合罐盖的机械分离机构的另一种结构示意图。

[0026] 图3是图2的局部放大图。

[0027] 图中：1. 机架，2. 分离通道，3. 进料口，4. 出料口，5.同步带，6.滑轨，7. 吹风口，8.同步电机，9.主动轮，10.从动轮，11.张紧轮。

具体实施方式

[0028] 下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

[0029] 实施例1

[0030] 在如图1所示的实施例中，一种叠合罐盖的机械分离机构，包括机架1，机架上设有水平设置的罐盖分离通道2，分离通道的两头分别连接罐盖进料口3与罐盖出料口4（见图2），分离通道上设有滑轨6，分离通道的左右两侧设有单面齿同步带5及同步带驱动机构，同步带的带面与水平面垂直。所述的同步带包括紧贴分离通道两侧设置的同步带平行段，两侧平行段的同步带带面相互平行、齿面结构对称、同向且同速移动，分离通道两侧同步带的齿槽间距与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度，同步带的移动速度是叠合罐盖的移动速度的4倍，罐盖的两侧边缘与同步带的齿槽底部相贴。

[0031] 同步带驱动机构包括设置在机架上的同步电机8，所述的同步电机为两个，同步电机的转速相同，对称设置在分离通道的两侧, 所述的同步电机分别连接设置在分离通道两侧的主动轮9，所述的同步带驱动机构还包括设置在分离通道两侧的从动轮10与张紧轮11，机架上还设有吹风机构，分离通道的下方设有风道，风道上方均匀设有多个吹风口7，吹风口的出风方向与同步带带面及罐盖平行。

[0032] 实施例2

[0033] 实施例2的同步带为双面齿同步带，同步带驱动机构包括设置在机架上的同步电机，所述的同步电机为一个，同步电机通过传动机构分别连接设置在分离通道两侧的主动轮，所述的同步带驱动机构还包括设置在分离通道两侧的从动轮与张紧轮，其余和实施例1相同。

[0034] 实施例3

[0035] 在实施例3中，分离通道两侧的同步带移动及叠合罐盖的输送均采用同一同步电机驱动，同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比由同步电机的传动装置所固定，同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同，同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比为6倍，其余和实施例1相同。

[0036] 叠合罐盖的机械分离机构的分离方法如下：

[0037] a、使用两条齿面结构一致的同步带及相应的同步带驱动机构；

[0038] b、设置罐盖分离通道，将同步带的其中一段设置成直线段作为叠合罐盖的分离段，两条同步带上的分离段分别设置在分离通道的两侧，分离通道的两头分别连接罐盖进料口与罐盖出料口；

[0039] c、将两条同步带的分离段设置为带面相互平行、一组齿面相对且相对齿面的齿面结构对称的结构形式，并使两条同步带相对的齿槽之间的距离与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度；

[0040] d、开启同步带驱动机构，使分离通道两侧的同步带由罐盖进料口向罐盖进料口同速移动，将叠合状态的罐盖以小于同步带的移动速度输送到罐盖进料口并通过罐盖进料口进入罐盖分离通道，对于同步带与叠合罐盖采用不同动力装置的分离系统，控制同步带或叠合罐盖的移动速度，使同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同。

[0041] 在上述分离方法中，同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比可以事先根据所分离罐盖的不同情况加以设定，通常同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比在3至8倍之间。对于同步带移动与叠合罐盖输送采用同一同步电机的分离系统，同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比由同步电机的传动装置所固定。

[0042] 叠合罐盖的机械分离机构工作时，分离通道两侧的同步带由罐盖进料口向罐盖进料口同速移动，叠合状态的罐盖从罐盖进料口朝分离通道移动，罐盖的移动方向与分离通道两侧的同步带移动方向一致，由于分离通道两侧的同步带带面相互平行、齿面结构对称、同向且同速移动，且两侧同步带的齿槽间距与罐盖在该方向上的最大尺寸相适配，因此，处于最前端的罐盖两侧可以同步的靠近分离通道两侧的同步带，由于同步带的齿宽不大于相邻的两个叠合罐盖边缘的间隙宽度，罐盖进入分离通道时，同步带的带齿可以插入叠合罐盖边缘的间隙，由于同步带的移动速度高于罐盖的移动速度，因此罐盖的两侧边缘受到同步带带齿的推挤，从而将罐盖从叠合状态中分离开来。只要同步带移动速度与叠合罐盖移动速度的比跟同步带的工作齿距与叠合罐盖间距的比相同，就可以确保同步带的带齿准确地插入叠合罐盖边缘的间隙，并使分离后的相邻罐盖具有一定的间隔距离。随后呈分离状态的罐盖进入分离通道，在分离通道下方的吹风机构通过吹风口对分离后的罐盖进行吹风排气冷却，最后由罐盖出料口输出，完成罐盖分离排气的整个工序。