本发明属于金属罐的罐体成型设备，涉及一种对金属瓶罐的口部进行成型加工的设备，特别涉及一种双向直线移位式罐口成型构及瓶罐罐口成型机。
背景技术：
1、随着人们生活水平的提高，以金属瓶罐作为容器的高端饮品在市场上有着多种多样的规格，尤其在国外有着较大的市场需求。金属瓶罐的外形特点为其口部呈锥形，并带有防盗沟33及可连接瓶盖的螺纹34，参见图1中的右图所示。对其制造首先要通过拉伸及减薄工艺将铝合金板成型为圆柱状的壳体（见图1中的左图所示），再将其口部（即罐口）进行多次缩颈形成为锥形肩部，同时对缩颈后的口部进行螺纹、防盗沟、修边、卷边等成型加工（见图1中的右图所示）。
2、目前已存在多种形式的瓶罐罐口成型设备，其主流产品为belvac的bcms（bottlecan manufacturing system）与mall herlan、hinterkopf、frattini等公司的转盘式瓶罐罐口成型设备。其中，frattini公司转盘式瓶罐罐口成型设备可参见欧洲专利ep0275369b1。bcms的瓶罐罐口成型设备与两片罐罐体缩颈机同源，也是模块化设计，产能可达600罐/分钟，但其缺点是占地面积庞大、价格昂贵、模具数量多。转盘式瓶罐罐口成型设备的整机尺寸相对较小，模具安装在一个巨大的工具盘上做往复运动，罐子在另一个转盘上做圆周方向上的间歇运动，这样带来的问题是设备有较大的振动，对设备制造和装配的工艺要求很高，设备加工速度较低（150-200罐/分钟），性价比较低。
3、在瓶罐罐口成型设备中，罐口成型机构是整台设备最核心的部分，它直接影响加工效率、加工质量、设备体积大小、性价比、调试维护是否方便等一系列性能和指标。有鉴于此，如何设计一种新的罐口成型机构以克服现有技术不足是本发明研究的课题。
技术实现思路
1、本发明提供一种双向直线移位式罐口成型机构及瓶罐罐口成型机，其目的是要设计一种具有高效、高质量、动平衡和高性价比的瓶罐罐口成型机，以解决现有瓶罐罐口成型设备存在的效率低、动不平衡、振动大、性价比差等诸多问题。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双向直线移位式罐口成型机构，其创新在于：包括用来装载被成型罐体的载具移位机构以及用来装载成型模具的模具滑移机构。
3、所述载具移位机构包括：
4、闭环载具链，该闭环载具链是由若干个相同的载具首尾铰接相连并串联在一起形成的以载具作为链节的闭环链结构，其中，载具是用来安装和定位被成型罐体的器具。
5、长圆形轨道，该长圆形轨道由轨迹为两段直线的第一直线段和第二直线段以及轨迹为两段半圆弧的第一半圆弧段和第二半圆弧段拼接而成。
6、所述长圆形轨道相对固定，所述闭环载具链整体座落在长圆形轨道上，并且能够沿长圆形轨道的轨迹方向移动，闭环载具链位于长圆形轨道第一直线段和第二直线段上的两排直线排列的载具作为第一组载具和第二组载具，其中，第一组载具中的各个载具中心呈直线布置，且两两载具中心之间的距离相同并等于一个工位长度。第二组载具中的各个载具中心呈直线布置，且两两载具中心之间的距离相同并等于一个工位长度。
7、所述模具滑移机构包括：
8、两组滑动台，即第一组滑动台和第二组滑动台，其中，第一组滑动台至少由一个滑动台组成，第二组滑动台至少由一个滑动台组成，两组滑动台相对于长圆形轨道滑动配合。
9、若干个模具，这若干个模具分为两组，即第一组模具和第二组模具，其中，第一组模具沿直线方向间隔安装在第一组滑动台上，第一组模具中的各站模具中心呈直线布置，且同一个滑动台上两两模具中心之间的距离相同并等于一个工位长度，第二组模具沿直线方向间隔安装在第二组滑动台上，第二组模具中的各站模具中心呈直线布置，且同一个滑动台上两两模具中心之间的距离相同并等于一个工位长度。第一组滑动台的滑动方向与第一组模具中心所在的直线方向垂直，第二组滑动台的滑动方向与第二组模具中心所在直线方向垂直。
10、在装配状态下，第一组滑动台上的第一组模具面对长圆形轨道第一直线段上的第一组载具布置，其中，第一组模具中的各个模具中心所在的直线与第一组载具中的各个载具中心所在的直线平行，并且第一组模具中的各个模具与第一组载具中对应的各个载具在位置上一一对应。第二组滑动台上的第二组模具面对长圆形轨道第二直线段上的第二组载具布置，其中，第二组模具中的各个模具中心所在的直线与第二组载具中对应的各个载具中心所在的直线平行，并且第二组模具中的各个模具与第二组载具中的各个载具在位置上一一对应。
11、在工作状态下，闭环载具链沿长圆形轨道方向以工位距离为步长作单向循环间歇移动，两组滑动台相互间从各自的起始位置开始作同步反向往复移动，整个成型加工过程中当闭环载具链相对于长圆形轨道定位静止时，第一组滑动台与第二组滑动台进行同步相向滑动，安装在第一组滑动台上的第一组模具会对装载在闭环载具链第一直线段上的一排罐体进行成型加工，同时安装在第二组滑动台上的第二组模具会对装载在闭环载具链第二直线段上的另一排罐体进行同步成型加工；当第一组模具和第二组模具结束成型加工时，第一组滑动台与第二组滑动台作同步相背滑动带动第一组模具和第二组模具脱模，接着闭环载具链沿长圆形轨道方向向前移动一个工位步长后定位静止，接着第一组滑动台与第二组滑动台又进行同步相向滑动，装载在闭环载具链第一直线段和第二直线段上的罐体再被下一道工序的模具进行成型加工，以此循环往复完成对装载在闭环载具链上的罐体进行连续级进成型加工。
12、上述技术方案中的有关内容解释如下：
13、1. 上述方案中，所述“若干个”是指数量上的多个的含义，就本发明而言通常可以是10个以上，150个以下的数量。也可以10个以上，200个以下的数量。
14、2. 上述方案中，所述“载具”是用来安装和定位被成型罐体的器具。在本发明中可以使用现有技术，所以对此没有具体限定或详细描述。这是本领域技术人员知晓的。
15、3. 上述方案中，所述“长圆形轨道相对固定”是指长圆形轨道相对于基机固定。
16、4. 上述方案中，所述“若干个模具”是指对瓶罐罐进行加工成型的一系列模具，本发明中用于罐口成型的模具分别为缩颈、滚螺纹、滚槽、修边、修薄、卷边和压边，这些模具以次安装在第一组滑动台和第二组滑动台上。
17、5. 上述方案中，第一组滑动台至少由一个滑动台组成，第二组滑动台至少由一个滑动台组成，其中，第一组滑动台中的滑动台数量与第二组滑动台中的滑动台数量可以相同，也可以不同。这要根据具体应用情况来确定，但两者滑动台数量相同为佳。
18、6. 上述方案中，所述“同步相向滑动”，其中，“同步”是指同时以相同的速度运动的意思。“相向滑动”是指第一组滑动台与第二组滑动台两者面对面相互朝对方的方向滑动，两者的滑动方向相反，而两者的距离越来越近。所述“同步相背滑动”，其中，“同步”是指同时以相同的速度运动的意思。“相背滑动”是指第一组滑动台与第二组滑动台两者背对背相互朝背离对方的方向滑动，两者的滑动方向相反，而两者的距离越来越远。
19、7. 上述方案中，所述载具移位机构中的闭环载具链和长圆形轨道与模具滑移机构中的两组滑动台和若干个模具是以长圆形轨道的长轴为中心线对称布置。在这种情况下，第一组滑动台中的滑动台数量与第二组滑动台中的滑动台数量和长度均应为相同。
20、8. 上述方案中，所述长圆形轨道由两段直导轨和两段半圆导轨拼接构成长圆形导轨，对应该长圆形导轨在闭环载具链中的每个载具上均设置有移位滚轮、导向滚轮和载具滚轮，其中，移位滚轮定位安装在载具底部，导向滚轮定位安装在相邻的两个载具之间，载具滚轮定位安装在载具背面。
21、9. 上述方案中，针对第一组滑动台设置有第一直线导轨，第一直线导的方向与第一组滑动台的滑动方向平行，在装配状态下第一组滑动台座落在第一直线导轨上，并与第一直线导轨滑动配合。
22、针对第二组滑动台设置有第二直线导轨，第二直线导轨的方向相与第二组滑动台的滑动方向平行，在装配状态下第二组滑动台座落在第二直线导轨上，并与第二直线导轨滑动配合。
23、10. 上述方案中，针对闭环载具链上位于第一直线段和第二直线段的每一个载具设置一个定位机构，该定位机构主要由定位滚轮、定位块、弹簧和定位支架组成，其中，定位滚轮定位安装在闭环载具链上的每一个载具顶部，第一直线段和第二直线段的每一个工位上均配备有一个定位支架，定位支架位于载具上方并相对于长圆形轨道固定，定位支架上设有滑道，滑道朝向对应工位的载具，定位块座落在滑道中，并沿滑道的滑动方向滑动配合，弹簧顶压在定位块与定位支架之间并作用在定位块的滑动方向上，滑道上设有限制定位块滑出的限位结构，定位块面向载具设有定位凹面，在工作状态下当载具随闭环载具链移位时，定位滚轮与定位凹面配合形成定位。
24、11. 上述方案中，所述罐口成型机构包括进罐机构和出罐机构，针对进罐机构在长圆形轨道上设有进罐工位，进罐机构与进罐工位对接。针对出罐机构在长圆形轨道上设有出罐工位，出罐机构与出罐工位对接。在本发明中进罐机构和出罐机构可以使用现有技术。
25、为达到上述目的，本发明采用的另一个技术方案是：一种瓶罐罐口成型机，包括罐口成型机构和驱动机构，其创新在于：所述罐口成型机构由上述双向直线移位式罐口成型机构构成。所述驱动机构由双向动平衡驱动机构构成，该双向动平衡驱动机构由电机、飞轮、曲柄摇杆机构和槽凸轮机构连接构成，其中：
26、所述电机作为动力源在工作状态下输出旋转动力，电机相对于所述成型机的基体定位安装，电机具有一个转动输出端。
27、所述飞轮作为盘形惯性部件提供大转动惯量，飞轮相对于所述基体转动支承，飞轮具有一个转动输入端和一个转动输出端，电机的转动输出端与飞轮的转动输入端传动连接。
28、所述曲柄摇杆机构由曲轴、成对设置的连杆和成对设置的摆杆组成，其中：
29、每一对连杆由两个相同的连杆组成。
30、每一对摆杆由两个相同的摆杆组成，每个摆杆的一端均作为铰接端，另一端均作为摆动端，摆动端与铰接端之间均设有驱动端，每个摆杆的铰接端均相对于所述基体转动连接。
31、所述曲轴相对于所述基体转动支承，曲轴与飞轮的转动输出端传动连接。曲轴上针对每一对连杆设有一对曲拐，该一对曲拐由两个曲拐组成，这两个曲拐的偏心方向相反且在曲轴的轴向相邻布置。
32、每个曲拐与一个连杆的一端转动连接，该连杆的另一端与一个摆杆的驱动端转动连接，以此构成一个曲柄摆杆机构，轴向相邻布置的两个曲柄摆杆机构构成一对曲柄摆杆机构。一对曲柄摆杆机构中，一个摆杆的摆动端作为第一组模具驱动端，另一个摆杆的摆动端作为第二组模具驱动端。
33、在装配状态下，每一对曲柄摆杆机构中的两个摆杆在曲轴轴线方向的投影是以过曲轴中心点的垂直线为参考在两侧呈对称布置。
34、在工作状态下，当一对曲柄摆杆机构随同曲轴作旋转运动时，第一组模具驱动端与第二组模具驱动端在垂直于曲轴轴线的平面上进行方向相反的同步摆动往复运动。
35、所述槽凸轮机构由成对设置的槽凸轮和成对设置的从动推杆组成，其中：
36、每一对槽凸轮由两个槽凸轮组成，每个槽凸轮的轮盘上均开设有沿圆周螺旋方向布置的闭环凹槽。
37、每一对从动推杆由两个从动推杆组成，每个从动推杆上均设有配合端和移动端，其中，一个从动推杆的移动端作为罐体移位第一驱动端，另一个从动推杆的移动端作为罐体移位第二驱动端。
38、在装配状态下，每个槽凸轮均固定安装在曲轴上，每个从动推杆在曲轴轴线方向上相对于所述基体滑动连接，每一对从动推杆中的一个从动推杆的配合端伸入对应的一个槽凸轮的闭环凹槽中形成配合，每一对从动推杆中的另一个从动推杆的配合端伸入对应的另一个槽凸轮的闭环凹槽中形成配合，两个槽凸轮与对应的两个从动推杆构成一对槽凸轮机构，一对槽凸轮机构中的两个槽凸轮在曲轴轴线上间隔布置。
39、在工作状态下，当一对槽凸轮随同曲轴作旋转运动时每个槽凸轮驱动一个从动推杆，使罐体移位第一驱动端和罐体移位第二驱动端沿着平行曲轴轴线方向进行方向相反的同步直线往复运动。
40、上述技术方案中的有关内容解释如下：
41、1. 上述方案中，所述“成对设置”是指按照一对一对的方式设置，一对有两个部件或两套结构组成，成对设置在数量上是至少一对的含义，换句话说可以是一对、两对、三对，甚至更多对。
42、2. 上述方案中，所述曲柄摇杆机构由一对曲柄摆杆机构构成。
43、3. 上述方案中，所述曲柄摇杆机构由两对曲柄摆杆机构构成，两对曲柄摆杆机构在曲轴轴线方向上间隔布置，其中，一对曲拐与另一对曲拐的偏心方向相同，一对曲柄摆杆机构与另一对曲柄摆杆机构在曲轴轴线方向的投影重合，当一对曲柄摆杆机构和另一对曲柄摆杆机构同时随同曲轴作旋转运动时，一对曲柄摆杆机构与另一对曲柄摆杆机构同步运动且运动轨迹相同。
44、4. 上述方案中，所述槽凸轮机构由一对槽凸轮机构构成。
45、5. 上述方案中，所述槽凸轮机构由两对槽凸轮机构构成，两对槽凸轮机构的中心在曲轴轴线方向上间隔布置，当一对槽凸轮机构和另一对槽凸轮机构同时随同曲轴作旋转运动时，一对槽凸轮机构与另一对槽凸轮机构同步运动且运动轨迹相同。
46、本发明设计原理和效果是：为了解决现有瓶罐罐口成型设备存在的效率低、动不平衡、振动大、性价比差等诸多问题，本发明针对罐口成型机构设计一个闭环载具链，该闭环载具链是由若干个相同的载具首尾铰接相连并串联在一起形成的以载具作为链节的闭环链结构，相邻载具中心之间的距离相同并等于一个工位长度。然后设计一个长圆形轨道，该长圆形轨道由轨迹为两段直线的第一直线段和第二直线段以及轨迹为两段半圆弧的第一半圆弧段和第二半圆弧段拼接而成。再针对第一直线段和第二直线段设置第一组滑动台和第二组滑动台，然后将一系列罐口成型模具分为两组，即第一组模具和第二组模具，第一组模具沿直线方向间隔安装在第一组滑动台上，第二组模具沿直线方向间隔安装在第二组滑动台上，在同一个滑动台上相邻模具中心之间的距离相同并等于一个工位长度。
47、在装配状态下，闭环载具链整体座落在长圆形轨道上，并且能够沿长圆形轨道的轨迹方向移动，其中，闭环载具链位于长圆形轨道第一直线段和第二直线段上的两排直线排列的载具作为第一组载具和第二组载具。第一组滑动台上的第一组模具面对长圆形轨道第一直线段上的第一组载具布置，第一组模具中的各个模具与第一组载具中对应的各个载具在位置上一一对应。第二组滑动台上的第二组模具面对长圆形轨道第二直线段上的第二组载具布置，第二组模具中的各个模具与第二组载具中对应的各个载具在位置上一一对应。
48、在工作状态下，闭环载具链沿长圆形轨道方向以工位距离为步长作单向循环间歇移动，两组滑动台相互间从各自的起始位置开始作同步反向往复移动，整个成型加工过程中当闭环载具链相对于长圆形轨道定位静止时，第一组滑动台与第二组滑动台进行同步相向滑动，安装在第一组滑动台上的第一组模具会对装载在闭环载具链第一直线段上的一排罐体进行成型加工，同时安装在第二组滑动台上的第二组模具会对装载在闭环载具链第二直线段上的另一排罐体进行同步成型加工。当第一组模具和第二组模具结束成型加工时，第一组滑动台与第二组滑动台作同步相背滑动带动第一组模具和第二组模具脱模，接着闭环载具链沿长圆形轨道方向向前移动一个工位步长后定位静止，接着第一组滑动台与第二组滑动台又进行同步相向滑动，装载在闭环载具链第一直线段和第二直线段上的罐体再被下一道工序的模具进行成型加工，以此循环往复完成对装载在闭环载具链上的罐体进行连续级进成型加工。以此构成双向直线移位式罐口成型机构。
49、本发明驱动机构为了解决工作状态下设备驱动力大，受力不平衡，振动大的问题，针对两排直线排列的模具以及两排单向间歇移动且呈闭环结构的载具移位机构采用的技术构思可以归纳为以下几个要点：第一是以曲轴为中心成对设置曲柄摆杆机构和槽凸轮机构；第二是对称布置曲柄摆杆机构和槽凸轮机构；第三是通过同步反向运动最终实现驱动力的双向动平衡。
50、与现有的瓶罐成型技术相比，本发明的优点为：所有模具站呈直线式排列，使整机结构紧凑，占用空间较小，人员的调试维护较为方便；整机的结构基本为成对设置和对称布置，设备在工作时产生的绝大部分成型力与惯性力会相互抵消掉，使工作时的振动较小，接近于平衡状态。本发明技术构思巧妙，具有突出的实质性特点和显著的进步，解决了现有瓶罐罐口成型设备存在的效率低、动不平衡、振动大、性价比差等诸多问题。
1.一种双向直线移位式罐口成型机构，其特征在于：包括用来装载被成型罐体（17）的载具移位机构（1）以及用来装载成型模具的模具滑移机构（2）；
2.根据权利要求1所述的双向直线移位式罐口成型机构，其特征在于：所述载具移位机构（1）中的闭环载具链（3）和长圆形轨道（4）与模具滑移机构中的两组滑动台和若干个模具是以长圆形轨道（4）的长轴为中心线对称布置。
3.根据权利要求1所述的双向直线移位式罐口成型机构，其特征在于：所述长圆形轨道（4）由两段直导轨（10）和两段半圆导轨（11）拼接构成长圆形导轨，对应该长圆形导轨在闭环载具链（3）中的每个载具（5）上均设置有移位滚轮（12）、导向滚轮（13）和载具滚轮（14），其中，移位滚轮（12）定位安装在载具（5）底部，导向滚轮（13）定位安装在相邻的两个载具（5）之间，载具滚轮（14）定位安装在载具（5）背面。
4.根据权利要求1所述的双向直线移位式罐口成型机构，其特征在于：针对第一组滑动台（6）设置有第一直线导轨（15），第一直线导轨（15）的方向与第一组滑动台（6）的滑动方向平行，在装配状态下第一组滑动台（6）座落在第一直线导轨（15）上，并与第一直线导轨（15）滑动配合；
5.根据权利要求1所述的双向直线移位式罐口成型机构，其特征在于：针对闭环载具链（3）上位于第一直线段和第二直线段的每一个载具（5）设置一个定位机构（20），该定位机构（20）主要由定位滚轮（21）、定位块（22）、弹簧（23）和定位支架（24）组成，其中，定位滚轮（21）定位安装在闭环载具链（3）上的每一个载具（5）顶部，第一直线段和第二直线段的每一个工位上均配备有一个定位支架（24），定位支架（24）位于载具（5）上方并相对于长圆形轨道（4）固定，定位支架（24）上设有滑道，滑道朝向对应工位的载具（5），定位块（22）座落在滑道中，并沿滑道的滑动方向滑动配合，弹簧（23）顶压在定位块（22）与定位支架（24）之间并作用在定位块（22）的滑动方向上，滑道上设有限制定位块（22）滑出的限位结构，定位块（22）面向载具（5）设有定位凹面，在工作状态下当载具（5）随闭环载具链（3）移位时，定位滚轮（21）与定位凹面配合形成定位。
6.一种瓶罐罐口成型机，包括罐口成型机构和驱动机构，其特征在于：所述罐口成型机构由权利要求1-5之一所述的双向直线移位式罐口成型机构构成；
7.根据权利要求6所述的瓶罐罐口成型机，其特征在于：所述曲柄摇杆机构由一对曲柄摆杆机构构成。
8.根据权利要求6所述的瓶罐罐口成型机，其特征在于：所述曲柄摇杆机构由两对曲柄摆杆机构构成，两对曲柄摆杆机构在曲轴（49）轴线方向上间隔布置，其中，一对曲拐与另一对曲拐的偏心方向相同，一对曲柄摆杆机构与另一对曲柄摆杆机构在曲轴（49）轴线方向的投影重合，当一对曲柄摆杆机构和另一对曲柄摆杆机构同时随同曲轴（49）作旋转运动时，一对曲柄摆杆机构与另一对曲柄摆杆机构同步运动且运动轨迹相同。
9.根据权利要求6所述的瓶罐罐口成型机，其特征在于：所述槽凸轮机构由一对槽凸轮机构构成。
10.根据权利要求6所述的瓶罐罐口成型机，其特征在于：所述槽凸轮机构由两对槽凸轮机构构成，两对槽凸轮机构的中心在曲轴（49）轴线方向上间隔布置，当一对槽凸轮机构和另一对槽凸轮机构同时随同曲轴（49）作旋转运动时，一对槽凸轮机构与另一对槽凸轮机构同步运动且运动轨迹相同。
