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，特别涉及一种瓶罐罐口成型机的双向动平衡驱动机构。
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24及可连接瓶盖的螺纹25，参见图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，驱动机构的设计是整台设备的核心之一，它不仅是设备的动力来源，更重要的是它会直接影响加工效率、加工质量、能源消耗、设备体积大小等一系列重要指标。有鉴于此，针对瓶罐罐口成型设备如何设计一种具有高效和动平衡的驱动机构是本发明研究的课题。
技术实现思路
1、本发明提供一种瓶罐罐口成型机的双向动平衡驱动机构，其目的是要设计一种具有高效和动平衡的驱动机构，以解决现有瓶罐罐口成型机存在的效率低、振动大、经济性差等诸多问题。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种瓶罐罐口成型机的双向动平衡驱动机构，其创新在于：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：
3、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。
4、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。
5、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：
6、每一对连杆由两个相同的连杆组成。
7、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。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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：
13、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。
14、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。
15、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。
16、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。
17、上述技术方案中的有关内容解释如下：
18、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。
19、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。一对曲柄摆杆机构通常适合于模具数量相对较少并且模具在设备上直线排列长度短的罐口成型机。因为一对曲柄摆杆机构相对于多对曲柄摆杆机构结构更为简单。但在特殊情况下也不局限于此，比如一对曲柄摆杆机构设计的刚度很好，尽管只有一个摆杆但与承载模具的滑块在垂直推动方向上采用多点推动的方式等。
20、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。为了使双向动平衡的效果更好，所述两对曲柄摆杆机构以垂直曲轴（20）轴线的中间平面作为参考对称布置。采用两对曲柄摆杆机构是本发明最佳方案。
21、4. 上述方案中，所述曲柄摇杆机构由三对曲柄摆杆机构构成，三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。采用三对曲柄摆杆机构时将三对曲柄摆杆机构在曲轴轴线方向上等距间隔布置为佳。
22、5. 上述方案中，所述槽凸轮机构由一对槽凸轮机构构成。这是本发明最佳方案。另外，在一对槽凸轮机构中，由于驱动力较大考虑到刚度、形变以及结构力学，将一个从动推杆以曲轴轴线作为参考向一侧偏置，将另一个从动推杆向另一侧偏置为佳。
23、6. 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。采用两对槽凸轮机构来驱动载具移位机构（即带动安装在载具移位机构上的罐体轮转）也是可以的，只是结构更为复杂，设备成本上升。
24、7. 上述方案中，所述槽凸轮机构由三对槽凸轮机构构成，三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。采用三对槽凸轮机构来驱动载具移位机构理论上是可行的，但结构复杂，设备成本较高。
25、本发明设计原理和构思是：为了解决现有瓶罐罐口成型机效率低、振动大、经济性差等诸多问题，特别是针对工作状态下设备驱动力大，受力不平衡，振动大的问题，本发明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。
26、由于采用了上述技术措施，本发明与现有瓶罐成型设备的驱动机构相比具有以下优点和效果：
27、1. 本发明驱动机构基本为以曲轴为中心成对设置和对称布置，工作时成对设置的机构同步反向运动，产生的绝大部分成型力与惯性力在驱动机构内会相互抵消，使工作时的振动较小，接近于平衡状态。
28、2. 本发明驱动机构设计合理，技术构思巧妙，具有突出的实质性特点和显著的进步，解决以往驱动机构在工作状态下驱动力大，受力不平衡，振动大的问题。
1.一种瓶罐罐口成型机的双向动平衡驱动机构，其特征在于：该双向动平衡驱动机构由电机（1）、飞轮（2）、曲柄摇杆机构和槽凸轮机构连接构成，其中：
2.根据权利要求1所述的双向动平衡驱动机构，其特征在于：所述曲柄摇杆机构由一对曲柄摆杆机构构成。
3.根据权利要求1所述的双向动平衡驱动机构，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（20）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（20）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（20）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。
4.根据权利要求3所述的双向动平衡驱动机构，其特征在于：所述两对曲柄摆杆机构以垂直曲轴（20）轴线的中间平面作为参考对称布置。
5.根据权利要求1所述的双向动平衡驱动机构，其特征在于：所述曲柄摇杆机构由三对曲柄摆杆机构构成，三对曲柄摆杆机构在曲轴（20）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（20）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（20）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。
6.根据权利要求1所述的双向动平衡驱动机构，其特征在于：所述槽凸轮机构由一对槽凸轮机构构成。
7.根据权利要求6所述的双向动平衡驱动机构，其特征在于：所述一对槽凸轮机构中的一个从动推杆以曲轴（20）轴线作为参考向一侧偏置，另一个从动推杆向另一侧偏置。
8.根据权利要求1所述的双向动平衡驱动机构，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（20）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（20）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。
9.根据权利要求1所述的双向动平衡驱动机构，其特征在于：所述槽凸轮机构由三对槽凸轮机构构成，三对槽凸轮机构的中心在曲轴（20）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（20）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。
