端盖缝合装置及用于缝合端盖的方法制造方法及图纸

一种使用固定的、刚性托辊架将端盖缝合到目标物体的端部的装置、系统及方法，所述托辊架配置为沿着与端盖和目标物体的旋转轴线正交的方向移动。优选地，端盖缝合装置和系统包括伺服马达，其移动托辊架并旋转端盖和目标物体。端盖缝合装置和系统配置为通过学习其上保持有端盖的端盖保持构件的形状来学习端盖和目标物体的形状。基于学习的端盖保持构件形状来执行将端盖缝合到目标物体的自动化方法。

The end cover suture device and the method used to stitch the end cover

A device, system and method of using a fixed, rigid roller frame to stitch the end cover to the end of a target object, which is configured to move along the orthogonal axis of the rotating axis of the end cover and the target object. Preferably, the end cover closure device and system include a servo motor, a mobile idler rack and a rotary end cover and a target object. The end cap stitching device and system are configured to learn the shape of the end cap and the target object by learning the shape of the end cap holding member on which the end cap is retained. An automated method for ending the cover closure to a target object is implemented based on the learning of the shape of the end cap retaining member.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】端盖缝合装置及用于缝合端盖的方法
本专利技术涉及用于将端盖缝合在目标物体的端部上的装置、系统及方法。
技术介绍
在制造某些产品中，使用端盖缝合机来密封目标物体(例如排气消声器)的端部。在制造排气消声器中，形成具有端部部分的中间消声器主体段。利用冷锁定过程，使用端盖缝合机将端盖结合至端盖部分进而结合消声器主体段的端部。现有的端盖缝合机非常昂贵并且限制待处理物体的形状。端盖缝合机通常使用液压或气压缸来驱动将端盖结合至目标物体的辊。液压和气压缸使用可能会导致相关的控制系统滞后的可压流体，这可能减少系统的准确性和响应性。最常见的端盖缝合工艺使用昂贵的凸轮轨道设计，凸轮轨道用于引导辊沿目标物体表面移动。其他没有凸轮轨道的端盖缝合机使用带连杆的成型臂来引导辊。成型臂和连杆设计可能减少辊的准确性、增加成本并增加潜在的故障点。工业上需要一种更便宜、更准确、更可靠的缝合端盖的机器和工艺。附图说明图1A示出了端盖缝合装置的左上方的透视图；图1B示出了图1A的端盖缝合装置的左下方一侧的透视图；图2示出了图1A的端盖缝合装置的俯视图；图3示出了图1A的端盖缝合装置的左视图；图4示出了图1A的端盖缝合装置的前视图；图5示出了图1A的端盖缝合装置的卷曲辊的侧视图；图6示出了图1A的端盖缝合装置的压平辊的侧视图；图7A示出了附接至图1A中端盖缝合装置的端盖保持构件的侧视图；图7B示出了图7A的端盖保持构件的俯视图；图8A示出了具有第一端盖缝合装置和第二端盖缝合装置的端盖缝合系统的前视图；图8B示出了图8A的端盖缝合系统的左视图；图8C示出了图8A的端盖缝合系统的左视图；图9示出了图8A的端盖保持系统的控制器图表；图10示出了学习端盖保持构件形状的过程的流程图；图11示出了将端盖和目标物体缝合在一起的过程的流程图；图12A示出了装有目标物体和端盖的图8A的端盖缝合系统的前视图；图12B示出了端盖凸缘和目标物体凸缘与卷曲辊接触的前视图；图12C示出了图12B的端盖凸缘和目标物体凸缘正形成为卷缝的前视图；图12D示出了图12B的端盖凸缘和目标物体凸缘形成完整的卷缝的前视图；图13A示出了图12D的卷缝与压平辊接触的视图；图13B示出了压平辊抵靠卷缝以产生平面密封的视图。具体实施方式图1A-4示出了端盖缝合装置10，用于将端盖结合至目标物体，例如消声器主体。端盖缝合装置10包括端盖旋转构件12、托辊架14以及托架滑轨15。卷曲辊16和压平辊18设置在托辊架14上。线性致动器20驱动托辊架14沿X轴做来回线性运动。作为非限制性示例(参见图1B)，优选地，线性致动器20包括小齿轮21和齿条22。齿条22沿与X轴平行的方向横向地延伸并且被固定到托辊架14上。托辊架14具有后支撑部分13，后支撑部分13可移动地连接至端盖缝合装置10的滑轨15，以沿着滑轨15横向移动托辊架14。小齿轮21旋转并沿着齿条22滚动以在平行于X轴的方向驱动托辊架14沿着滑轨15做来回线性运动。端盖缝合装置10配置为保持目标物体的端盖，并且目标物体放置为与端盖接触。如下所述，为了将端盖结合至目标物体，端盖旋转构件12旋转端盖和目标物体，而托辊架14被移动以依次将卷曲辊16和压平辊18压在端盖的凸缘部分和/或目标物体的凸缘部分上。如图2和图4所示，托辊架14在横向方向延伸。第一臂17A和第二臂17B从托辊架14沿远离滑轨15的方向延伸。托辊架14是刚性结构，其中第一臂17A和第二臂17B不相对于托辊架14的后支撑部分13移动。作为非限制性示例，第一臂17A和第二臂17B的形状并没有特别限制，并且可以是直的、弯曲的或锥形的。第一臂17A具有彼此平行延伸的第一臂上部17AU和第一臂下部17AL。类似地，第二臂17B具有平行旋转的第二臂上部17BU和第二臂下部14BL。卷曲辊16设置在第一臂上部17AU和第一臂下部17AL之间的第一臂17A的端部上或在其附近。如图2和图4所示，卷曲辊16具有圆形的横截面并且围绕卷曲辊旋转轴16R旋转。如图5所示，卷曲辊16具有由中央部分16C分开的卷边槽16G(即，上卷边槽16U和下卷边槽16L)。如下文更详细的描述，卷曲辊16开卷端盖的凸缘部分和目标物体的凸缘部分以产生卷边唇缘，其中在卷边唇缘处端盖和目标物体相互连接。压平辊18设置在第二臂上部17BU和第二臂下部17BL之间的第二臂17B的端部上或在其附近。如图2和图4所示，压平辊18具有圆形横截面并且围绕压平辊旋转轴18R旋转，该轴平行于卷曲辊旋转轴16R。如图6所示，压平辊18具有压平槽18G(上压平槽18U和下压平槽18L)。压平辊中央部分18C位于上压平槽18U和下压平槽18L之间。在卷曲辊16开卷端盖的凸缘部分和目标物体的凸缘部分之后，压平辊18压平卷边唇缘以抵靠目标物体或端盖的外表面。托架马达23驱动线性致动器20以在+X/-X方向沿着滑轨15线性地来回移动托辊架14。具体地，托架马达23在选定的顺时针和逆时针方向旋转小齿轮21。小齿轮21旋转以在+X/-X方向来回驱动齿条22和托辊架14。优选地，托架马达23是伺服马达，其配置为提供指示托架马达的旋转位置、托架马达的旋转速度和/或托架马达的扭矩输出的信号或信息。可替代地，托架马达23配备有测量托架马达的旋转位置的位置传感器、测量托架马达的旋转速度的旋转速度传感器和/或测量托架马达的扭矩输出的扭矩传感器。关于托架马达23的旋转位置、旋转速度和/或扭矩输出的信息或传感器测量值可以用于下文的闭环控制系统。如图2所示，端盖旋转构件12在横向方向位于卷曲辊16和压平辊18之间。端盖旋转构件12连接至滑轨15。如图2、3和4所示，端盖旋转构件12围绕端盖旋转轴12R旋转。如图3所示，端盖旋转轴12R、卷曲辊旋转轴16R和压平辊旋转轴18R平行且垂直设置，并且全部位于垂直方向的平面L内。即，如图2所示，当从上方观察端盖缝合装置10时，端盖旋转轴12R位于与卷曲辊旋转轴16R和压平辊旋转轴18R相同的平面L。当从上方观察时，平面L是一条运动线，当托辊架14在平行于X轴的方向移动时，卷曲辊旋转轴16R和压平辊旋转轴18R沿着该运动线移动。如图7A和7B所示，端盖旋转构件12可移除地容纳端盖保持构件24并且围绕端盖旋转轴12R旋转端盖保持构件24。如图7A所示，端盖保持构件24具有旋转构件下附接部24A和端盖上附接部24B。如图7A所示，旋转构件下附接部24A具有凹槽26，其具有相对的侧开口。凹槽26设置为对应容纳端盖旋转构件12的附接部12B的尺寸和形状。端盖上附接部12B和旋转构件下附接部24A通过螺栓连接或其他连接方式牢固地结合在一起。端盖上附接部24B被独特地加工为具有与端盖相同的形状，并且其尺寸设置为允许端盖牢固地适配端盖上附接部24B。端盖可通过磁性连接固定至端盖上附接部24B。例如，端盖保持构件24包括铁磁材料或具有一个或多个安装在其中的磁性部件以将端盖固定至端盖保持构件24。可替代地，端盖通过机械连接固定至端盖上附接部24B。作为非限制性示例，端盖旋转构件12和端盖保持构件24均具有螺纹孔，螺栓穿过该螺纹孔从而将端盖旋转构件12和端盖保持构件24固定在一起。端盖上附接部24B的外围的形状与目标物体端部和端盖的外围相同。端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种端盖缝合装置，包括：配置为围绕端盖旋转轴旋转的端盖旋转构件；在横向方向延伸并且具有相对的第一和第二横向侧的托辊架，所述托辊架包括：配置为在横向方向来回线性移动的支撑主体；第一成型辊；第二成型辊；从所述托辊架的第一横向侧延伸的第一辊保持构件，其中所述第一辊保持构件支撑所述第一成型辊并且允许所述第一成型辊围绕第一辊旋转轴旋转；以及从所述托辊架的第二横向侧延伸的第二辊保持构件，其中所述第二辊保持构件支撑所述第二成型辊并且允许所述第二成型辊围绕第二辊旋转轴旋转，其中端盖旋转轴、第一辊旋转轴和第二辊旋转轴沿平行于所述横向方向的运动线共线，以及其中所述托辊架配置为当所述支撑主体在横向方向移动时使第一成型辊和第二成型沿着运动线来回线性移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.20 US 14/918,3871.一种端盖缝合装置，包括：配置为围绕端盖旋转轴旋转的端盖旋转构件；在横向方向延伸并且具有相对的第一和第二横向侧的托辊架，所述托辊架包括：配置为在横向方向来回线性移动的支撑主体；第一成型辊；第二成型辊；从所述托辊架的第一横向侧延伸的第一辊保持构件，其中所述第一辊保持构件支撑所述第一成型辊并且允许所述第一成型辊围绕第一辊旋转轴旋转；以及从所述托辊架的第二横向侧延伸的第二辊保持构件，其中所述第二辊保持构件支撑所述第二成型辊并且允许所述第二成型辊围绕第二辊旋转轴旋转，其中端盖旋转轴、第一辊旋转轴和第二辊旋转轴沿平行于所述横向方向的运动线共线，以及其中所述托辊架配置为当所述支撑主体在横向方向移动时使第一成型辊和第二成型沿着运动线来回线性移动。2.根据权利要求1所述的端盖缝合装置，其中所述第一辊保持构件和第二辊保持构件相对于所述支撑主体固定，以与托架支撑部一起运动。3.根据权利要求1所述的端盖缝合装置，其中所述托辊架连接至线性致动器，其中所述线性致动器配置为在横向方向来回移动所述托辊架。4.根据权利要求3所述的端盖缝合装置，其中所述线性致动器是齿条和小齿轮组件。5.根据权利要求1所述的端盖缝合装置，其中所述端盖旋转构件位于所述第一辊保持构件和第二辊保持构件之间。6.根据权利要求3所述的端盖缝合装置，还包括：第一马达，其围绕所述端盖旋转轴旋转端盖保持构件；以及第二马达，其驱动所述线性致动器。7.根据权利要求6所述的端盖缝合装置，还包括：配置为控制所述第一马达和第二马达的控制器，其中所述第一马达和第二马达是伺服马达。8.根据权利要求1所述的端盖缝合装置，其中所述端盖旋转构件配置为可移除地接收端盖保持构件。9.根据权利要求1所述的端盖缝合装置，其中第一端盖缝合部分由所述端盖旋转构件、所述第一成型辊、所述第二成型辊和所述托辊架限定，所述端盖缝合装置还包括第二端盖缝合部分，所述第二端盖缝合部分包括：配置为围绕端盖旋转轴旋转的第二端盖旋转构件；在横向方向延伸的第二托辊架，所述第二托辊架具有相对的第一和第二横向侧，所述托辊架包括：配置为在横向方向来回线性移动的第二支撑主体；第三成型辊；第四成型辊；从所述第二托辊架的第一横向侧延伸的第三辊保持构件，其中所述第三辊保持构件支撑所述第三成型辊并且允许所述第三成型辊围绕第三辊旋转轴旋转；以及从所述第二托辊架的第二横向侧延伸的第四辊保持构件，其中所述第四辊保持构件支撑所述第四成型辊并且允许所述第四成型辊围绕第四辊旋转轴旋转，其中第二端盖旋转轴、第三辊旋转轴和第四辊旋转轴沿平行于所述横向方向的第二运动线共线，以及其中所述第二托辊架配置为当所述支撑主体在横向方向移动时沿着第二运动线来回线性移动第三成型辊和第四成型辊。10.根据权利要求9所述的端盖缝合装置，还包括：端盖缝合部分运动马达，其配置为沿平行于所述端盖旋转轴的方向移动所述第一端盖缝合部分和第二端盖缝合部分中的一个。11.一种端盖缝合系统，包括：配置为围绕端盖旋转轴旋转的端盖旋转构件；在横向方向延伸的托辊架，所述托辊架具有横向隔开的第一和第二横向侧，所述托辊架包括：配置为在横向方向来回线性移动的支撑主体；第一成型辊；第二成型辊；从所述托辊架的第一横向侧延伸的第一辊保持构件，其中所述第一辊保持构件支撑所述第一成型辊并且允许所述第一成型辊围绕第一辊旋转轴旋转；以及从所述托辊架的第二横向侧延伸的第二辊保持构件，其中所述第二辊保持构件支撑所述第二成型辊并且允许所述第二成型辊围绕第二辊旋转轴旋转；第一马达，其围绕所述端盖旋转轴旋转端盖保持构件；第二马达，其驱动所述托辊架沿横向方向做来回线性移动；以及配置为控制所述第一马达和第二马达的控制器，其中端盖旋转轴、第一辊旋转轴和第二辊旋转轴沿平行于所述横向方向的运动线共线，以及其中所述控制器配置为当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·埃文斯，V·H·法拉切，D·沃森，
申请(专利权)人：ADMC控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US