用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构制造技术

一种用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构；包括：芯棒轴，为一细长回转体结构；芯棒，为空心圆柱体结构，同心套设安装在芯棒轴上，并绕芯棒轴的纵向轴线转动；轴承组件，连设于芯棒和所述芯棒轴之间；其中，芯棒的外周具有承压面，用以承受印刷时产生的印刷压力；承压面的承压中心位于轴承组件对芯棒的支撑部上。本发明专利技术将轴承组件的支撑部设置对位芯棒承压面的承载中心，通过这种特定的支撑设置可保证芯棒的印刷压力沿纵向轴线方向均匀分布；将轴承组件设计为沿芯棒轴的纵向轴线方向位置可调，以此调整轴承组件的支撑部的位置，使之能够对位具有不同承压中心的芯棒，而芯棒的前端无需调整轴向位置，进而简化了换型操作，节省了时间并降低了成本。

Mandrel Structure for Floating Supporting Metal Hollow Body

A mandrel structure used for floating supporting metal hollow body includes: mandrel shaft, which is a slender revolving body structure; mandrel, which is a hollow cylinder structure, is concentrically sleeved on the mandrel shaft and rotates around the longitudinal axis of the mandrel shaft; bearing assembly, which is connected between the mandrel and the mandrel shaft; in which the outer circumference of the mandrel has a bearing surface to withstand printing. Printing pressure; the bearing center of the bearing surface is located on the support part of the bearing assembly to the mandrel. The supporting part of the bearing assembly is set as the bearing center of the opposite mandrel bearing surface, through which the printing pressure of the mandrel can be uniformly distributed along the longitudinal axis direction; the bearing assembly is designed to be adjustable along the longitudinal axis direction of the mandrel axis, so as to adjust the position of the supporting part of the bearing assembly so as to align the mandrel with different bearing centers. The front end of the mandrel does not need to adjust the axial position, which simplifies the operation of changing type, saves time and reduces cost.

【技术实现步骤摘要】
用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构
本专利技术涉及金属空心体的加工
，具体涉及一种在金属空心体的表面印刷过程或其它罐成形工艺过程（如罐身滚花纹成形等）中，对其进行浮动支撑的芯棒结构。
技术介绍
金属空心体是一种一端开口的金属筒状体，常见的如金属罐和动力电池壳等。以金属罐（铁、铝等材质的两片罐）为例，在对金属罐进行表面印刷时，需要将金属罐套设于一芯棒结构上，通过芯棒结构对金属罐起到印刷时的支撑作用。在印刷的过程中，要求相互作用的芯棒外表面与印刷机的印粘轮的外表面相互平行并贴合，以达到罐身沿其纵向轴线处处具有均匀的印刷压力，进而保证罐身各处印刷质量的一致性。一般地，沿罐身长度范围内，其平行度要求不超过0.05mm。现有技术中的传统芯棒组件（以下称“方案一”），若要达到上述平行度的要求，对芯棒结构中各相关零件的装配精度要求很高，因此制造难度较高，尤其对于具有芯棒单独跳印功能的结构，由于运动部件多，因此对各个零件的精度要求更高。同时，由于存在较大的平行度误差，为了保证达到最小的印刷压力，最大印刷压力就会调整得较大，这样就大大地增加了芯棒的轴承、与芯棒结构相关联的凸轮及随动轴承，以及其它运动部件的发热和磨损，进而降低了各部件的使用寿命，同时印刷质量也难以达到理想状态。为了克服方案一的不足，有业界研发了带有浮动自对准功能的芯棒结构（以上称“方案二”），其芯棒与芯棒轴之间仅有一个轴承组件连接，由于轴承具有径向游隙，芯棒相对于上述轴承组件具有浮动特性。因此，在某种程度上，这种浮动特性可使芯棒在印刷过程中进行自动校准，达到与印粘布自动平行，保证罐身沿其纵向轴线处处具有较均匀的印刷压力，这样就降低了对各相关零件的精度要求，同时也降低了最大印刷压力，减少了上述轴承组件、凸轮、凸轮轴承及其它相关运动零部件的发热和磨损，提高了各部件的使用寿命。经过申请人对方案二的浮动自对准的芯棒结构进行更加深入地分析后得知：在金属罐的印刷过程中，芯棒印刷区域的压力分布越均匀，其分布压力的合力的作用线越靠近印刷区域的几何中心，当印刷压力分布完全均匀时，其合力的作用线将通过印刷区域的几何中心。理论上，芯棒印刷压力分布越均匀，印刷质量越稳定、一致，最大印刷压力越小，各相关部件的磨损和发热也越小。方案二中的轴承组件用来承受上述印刷压力，轴承的支撑力可以合成为一合力，作为作用力而存在，而上述印刷压力的合力可作为反作用力而存在。印刷过程中，芯棒处于一个相对平衡的状态，根据力和力矩的平衡原理可知，若要芯棒的印刷压力沿纵向轴线方向均匀分布，则轴承组件的支撑点位置与芯棒印刷压力中心（即芯棒印刷区域的几何中心）须满足以下关系：若上述轴承组件仅包含一个球轴承单元，则轴承组件的支点必须与印刷压力中心重合；若上述轴承组件包含至少两个以上的球轴承单元，则印刷压力中心须位于上述轴承组件最外两侧支点之间，同时印刷压力的中心离上述轴承组件最外两侧支点连线的中点越近，上述轴承组件的各轴承单元的受力越均匀。但是，上述现有技术的方案二中并未对轴承支撑的位置做出详细要求，因此，方案二在实施时，在印刷过程中将存在印刷压力不均匀的情况，即无法有效地实现自动对准。此时，将达不到方案设计的初衷，同时由于轴承支撑承受弯矩而其受力不均将会加剧上述轴承组件中轴承单元的发热和磨损，严重降低其使用寿命。另一方面，上述现有技术的方案二，在生产不同罐高的罐型时，只能通过以下三种方式实现：一、更换芯棒轴，同时保证芯棒的前端在设备中的相对轴向位置不变，只更改芯棒的外圆柱面与金属罐接触的长度，并同时使印刷过程中的印刷压力中心位于芯棒轴对芯棒的支撑点上；由于需要更换芯棒轴，因此会大大增加零件成本、人工成本和时间成本；二、不更换芯棒轴，只改变芯棒的前端在设备中的轴向位置和芯棒外圆柱面与金属罐接触的长度，并同时使印刷过程中的印刷压力中心位于芯棒轴对芯棒的支撑点上；此种方式改变了芯棒前端的轴向位置，相当于改变了设备进罐时罐口的轴向位置，这样的话就需要调整印刷机入罐前的单路机部分的输送线，以适应罐口位置的改变，因此调整难度增大，甚至难以实现，同时时间及人力成本大幅增加；三、不更换芯棒轴，芯棒前端的轴向位置不变，只更改芯棒外圆柱面与金属罐接触的长度；但此时金属罐印刷时的印刷压力中心将难以保证仍然位于支撑中心范围内，进而也无法保证金属罐沿轴线方向的印刷压力均匀分布，同时也会大大增加支撑轴承的发热和磨损，降低零件的使用寿命。由此可见，以上三种罐高换型方式均存在较大的缺陷，在实际生产时基本上都难以可靠实施。因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本专利技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种金属空心体印刷用中心浮动支撑的芯棒结构；包括：一芯棒轴，为一细长回转体结构；一芯棒，为一空心圆柱体结构，可转动地同心套设安装在所述芯棒轴上，使其能够绕芯棒轴的纵向轴线转动；一轴承组件，连设于所述芯棒和所述芯棒轴之间；其中，所述芯棒的外周具有一承压面，该承压面用以承受印刷时产生的印刷压力；所述承压面的承压中心位于所述轴承组件对所述芯棒的支撑部上。上述技术方案中的有关内容解释如下：1．上述方案中，所述轴承组件仅包括一个轴承单元，所述支撑部为该轴承单元的中心支点。2．上述方案中，所述轴承组件包括至少两个沿芯棒轴的纵向轴线方向布置的轴承单元，所述支撑部为两外侧的轴承单元的中心支点之间形成的支撑区域。3．上述方案中，还包括：至少一套筒垫片，定位于所述芯棒轴上，并在轴向上抵靠定位所述轴承组件；所述轴承组件通过所述套筒垫片实现沿芯棒轴的纵向轴线方向位置可调。4．上述方案中，所述套筒垫片具有多种长度规格，通过将不同长度规格的单个套筒垫片与所述轴承组件抵靠定位实现对轴承组件的轴向位置可调；或者，所述套筒垫片具有多种长度规格，通过将多个不同长度规格的套筒垫片在轴向上排列组合与所述轴承组件抵靠定位，以此实现对轴承组件的轴向位置可调；或者，所述套筒垫片仅有一种长度规格，通过将不同数量的套筒垫片在轴向上排列组合与所述轴承组件抵靠定位，以此实现对轴承组件的轴向位置可调。5．上述方案中，所述芯棒轴上形成有一轴肩，所述套筒垫片抵靠定位于所述轴肩与所述轴承组件之间。6．上述方案中，所述轴承组件具有多种厚度规格，所述厚度指的是轴承组件在所述芯棒轴径向上的厚度；通过将不同厚度规格的轴承组件定位于所述芯棒轴上，以此实现不同罐身直径的金属空心体印刷的换型需求。7．上述方案中，还包括：一填充块，套设于芯棒轴的前端，并与所述芯棒间隙配合。8．上述方案中，所述填充块具有多种厚度规格，所述厚度指的是填充块在所述芯棒轴径向上的厚度；通过将不同厚度规格的填充块定位于所述芯棒轴上，以此实现不同罐身直径的金属空心体印刷的换型需求。为达到上述目的，本专利技术采用的另一技术方案是：一种用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构；包括：一芯棒轴，为一细长回转体结构；一芯棒，为一空心圆柱体结构，可转动地同心套设安装在所述芯棒轴上，使其能够绕芯棒轴的纵向轴线转动；一轴承组件，连设于所述芯棒和所述芯棒轴之间，且轴向设置位置可调；其中，所述芯棒的外周具有一承压面，该承压面用以承受印刷时产生的印刷压力；所述承压面的承压中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构；其特征在于：包括：一芯棒轴，为一细长回转体结构；一芯棒，为一空心圆柱体结构，可转动地同心套设安装在所述芯棒轴上，使其能够绕芯棒轴的纵向轴线转动；一轴承组件，连设于所述芯棒和所述芯棒轴之间；其中，所述芯棒的外周具有一承压面，该承压面用以承受印刷时产生的印刷压力；所述承压面的承压中心位于所述轴承组件对所述芯棒的支撑部上。

【技术特征摘要】
1.一种用于浮动支撑金属空心体的芯棒结构；其特征在于：包括：一芯棒轴，为一细长回转体结构；一芯棒，为一空心圆柱体结构，可转动地同心套设安装在所述芯棒轴上，使其能够绕芯棒轴的纵向轴线转动；一轴承组件，连设于所述芯棒和所述芯棒轴之间；其中，所述芯棒的外周具有一承压面，该承压面用以承受印刷时产生的印刷压力；所述承压面的承压中心位于所述轴承组件对所述芯棒的支撑部上。2.根据权利要求1所述的芯棒结构，其特征在于：所述轴承组件仅包括一个轴承单元，所述支撑部为该轴承单元的中心支点。3.根据权利要求1所述的芯棒结构，其特征在于：所述轴承组件包括至少两个沿芯棒轴的纵向轴线方向布置的轴承单元，所述支撑部为两外侧的轴承单元的中心支点之间形成的支撑区域。4.根据权利要求1所述的芯棒结构，其特征在于：还包括：至少一套筒垫片，定位于所述芯棒轴上，并在轴向上抵靠定位所述轴承组件；所述轴承组件通过所述套筒垫片实现沿芯棒轴的纵向轴线方向位置可调。5.根据权利要求4所述的芯棒结构，其特征在于：所述套筒垫片具有多种长度规格，通过将不同长度规格的单个套筒垫片与所述轴承组件抵靠定位实现对轴承组件的轴向位置可调；或者，所述套筒垫片具有多种长度规格，通过将多个不同长度规格的套筒垫片在轴向上排列组合与所述轴承组件抵靠定位，以此实现对轴承组件的轴向位置可调；或者，所述套筒垫片仅有一种长...

【专利技术属性】
技术研发人员：安旭，刘丙新，宋华，王引，
申请(专利权)人：苏州斯莱克精密设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32