利用电磁力工作的金属盖封装机制造技术

一种利用电磁感应力作用于非金属容器的金属盖子来进行封装的机电一体化装置，主要由电磁力封装部分和机械传动部分组成。其中，电磁力封装部分由直流充电机、脉冲储能电容器、导通开关以及由磁体和激磁器构成的磁头等组成；机械传动部分由定位托盘、导向器及传动装置组成。本实用新型专利技术具有无机械磨损、封装质量稳定可靠、贴膜性好、完全无破损、可以防伪、易于实现无菌操作和自动化操作等优点，可广泛应用于食品、饮料、医药等领域的金属瓶盖的封装。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用电磁感应力作用于非金属容器的金属盖子来进行封装的机电一体化装置。现在使用的非金属(玻璃、陶瓷或塑料制的)容器的金属盖封装机，普遍采用机械式旋压封装工艺来给容器加上密封金属盖。在现有技术中，申请号为87204437名称为“压盖机的压盖头”的技术专利和申请号为90206754.0名称为“轧压冠形瓶盖封口机械装置”的技术专利中，都需要采用一个压盖头，通过对金属盖的机械接触，施加机械压力并旋转压制，来实现盖子与容器的封装。这种封装工艺不可避免地存在着机械磨损，贴膜性较差，封装质量不稳定，容易使玻璃、陶瓷等制的容器破裂等缺点；申请号为90201601.6名称为“螺旋瓶口封盖机”的技术专利中，虽然其拧盖卡头采用了磙台和卡套靠弹簧和钢球的锁定机构，当瓶盖拧紧时，卡套停止旋转，磙台空转，从而使容器破损率降低，但是，这种方式由于仍有压盖头的机械接触，所以上述的其他缺点仍然存在。此外，机械接触封盖方式还存在不能防伪和不易实现无菌操作等缺点。本技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种利用电磁感应力来进行金属盖封装的机电一体化装置。本技术主要由电磁力封装部分和机械传动部分组成。其中，电磁力封装部分由直流充电机、脉冲储能电容器、放电开关以及由磁体和激磁器构成的磁头组成；机械传动部分由联动机构和传动机构组成，联动机构主要包括定位托盘、导向器和联动杆；传动机构主要包括电动机、减速机构和凸轮。附图的图面说明如下附图说明图1为利用电磁力工作的金属盖封装机的作用原理图。图中，1为磁体，2为激磁器，3为瓶盖，4为瓶盖变形前的形状，5为瓶盖变形后的形状，6为气隙，30为直流充电机，31为脉冲储能电容器，32为放电开关。图2为联动机构示意图。图中，7为导向器，8为定位托盘，9为联动杆，10为磁头(它由图1中的磁体1和激磁器2构成)，11为容器(以瓶子为例)。图3为传动机构示意图。图中，14为凸轮，15为减速机构，16为电动机。图4为一种半自动单头式利用电磁力工作的金属盖封装机外形图。图中，18为电缆夹管，19为磁体支撑，22为主立柱，23为机柜，24为门，25为脚支撑，26为控制显示板，27为手柄，28为型号标牌，29为通风百页窗。图5为瓶口形状的例子。图中，12为瓶口环箍(上面有凸出的“中国名酒”字样，瓶口螺纹可做成用来防伪的非标准形状)；13为瓶口颈部上端，凸出的“中国名酒”字样也可做在此处。结合附图作进一步详述参见图1至图3。本技术主要由电磁力封装部分和机械传动部分组成。其中，电磁力封装部分由直流充电机(30)、脉冲储能电容器(31)、放电开关(32)以及由磁体(1)和激磁器(2)构成的磁头(10)组成，直流充电机(30)与脉冲储能电容器(31)并联后，再与放电开关(32)和磁体(1)串联，激磁器(2)位于磁体(1)的中央并被磁体(1)包围。机械传动部分由联动机构和传动机构组成，联动机构主要包括定位托盘(8)、导向器(7)和联动杆(9)，而传动机构主要包括电动机(16)、减速机构(15)和凸轮(14)。其封装的过程是一开始，瓶口尚未升入磁头(10)中时，放电开关(32)是不导通的。此时，充电机(30)向脉冲储能电容器(31)充电，使其存储足够的能量，达到工作电压后，联动机构将放在定位托盘(8)中的容器(11)经导向器(7)向上传动到磁头(10)中，触发放电开关(32)导通，脉冲储能电容器(31)经磁体(1)放电，在磁体(1)中产生一个放电脉冲，并在金属瓶盖(3)与激磁器(2)之间的气隙中产生脉冲强磁场B，与此同时，金属瓶盖(3)上也感应出感生电流。由楞次定理可知，此感生电流与强磁场相互作用，在瓶盖上产生一个向内的径向压力。当此压力的幅值超过金属瓶盖材料的屈服极限时，金属瓶盖(3)即产生塑性变形而实现与瓶口的封装。本技术的激磁器(2)是对应于不同瓶口形状而特别设计的，它根据特定瓶口的形状向气隙提供一定的磁场位形，使瓶盖在电磁感应力作用下按照瓶口形状的要求来变形。由于各种容器的瓶口可以设计成不同的形状，而每一种形状的瓶口只能采用相应的激磁器才能封紧，因此这一特点可以用来达到防伪的目的。还可以采用进一步的防伪措施，即在瓶口的环箍或颈部上端加上凹凸形状的标志如商标、厂家名称等，当采用电磁力进行金属盖封装时，在瓶盖与环箍或颈部上端的连接处可以很好地复现出这些凹凸标志，而采用普通的机械式旋压瓶盖封装机就无法做到这一点。本技术下面将结合实施例作进一步说明参见图1至图3。一开始，瓶口尚未升入磁头(10)中时，放电开关(32)是不导通的。此时，功率为P＝0.5KJ／S的充电机(30)向容量为C＝5μf的脉冲储能电容器(31)充电，使其存储足够的能量，达到工作电压U＝14KV后，图3中由电动机(16)、减速机构(15)和凸轮(14)组成的传动机构使联动杆(9)向上运动，将放在图2的定位托盘(8)中的容器(11)经导向器(7)传动到由磁体(1)和激磁器(2)构成的磁头(10)中，触发图1中的放电开关(32)导通，此开关选用美国GE公司的引燃管(型号为GL－7703)，它导通后，脉冲储能电容器(31)经磁体(1)放电，磁体(1)的电感L≈1.2μH，脉冲储能电容器(31)放电时，在磁体(1)中产生一个周期为十几微秒的放电脉冲，并在金属瓶盖(3)与激磁器(2)之间的气隙中产生脉冲强磁场B，与此同时，金属瓶盖(3)上也感应出感生电流。由楞次定理可知，此感生电流与强磁场相互作用，在瓶盖上产生一个向内的径向压力。当此压力的幅值超过金属瓶盖材料的屈服极限时，金属瓶盖(3)即产生塑性变形而实现与瓶口的封装。本实施例的激磁器(2)是适应于图5的特定瓶口形状而专门设计的。在图5(a)的瓶口设计中，瓶口环箍上有凸出的“中国名酒”字样，激磁器(2)根据瓶口的形状(包括存在的凹凸字样或标志)向气隙提供一定的磁场位形，使金属瓶盖(3)在电磁感应力的作用下按照瓶口形状的要求来变形。在图5(b)中，是将“中国名酒”字样做在瓶颈上部。还可以将瓶口的螺纹做成非标准形状，以区别于通常采用的标准螺纹，用以防伪。在本实施例中，由于激磁器(2)根据瓶口的特定形状向气隙提供了相应的磁场位形，当采用电磁力进行金属盖封装时，在瓶盖与环箍或颈部上端的连接处就可以清晰地复现出“中国名酒”的凹凸字样。图4是实施例的半自动单头式利用电磁力工作的金属盖封装机的外形图。也可以做成多头式单元机器，还可以与线体一起组成全自动单头或多头生产线，封装速率可从几十瓶／小时至几千瓶／小时。组成全自动生产线时，电磁封装部分的结构可以基本上保持不变，只需要对机械传动部分进行相应的改变即可。在本实施例中，采用以上选择的电气参数、机械结构再加上相应的控制、触发、传感、保护及相应的激磁器，就可以制造出一台封装速率为1000～2000台／小时的半自动单头式电磁力金属盖封装机。本技术相比现有技术具有如下优点1、无机械接触，因而不存在由于机械磨损而使瓶盖封装质量不稳定的问题。2、封装质量稳定、可靠。封装过程可以精确控制，重复性好。3、贴膜性好。瓶盖能完全反映出瓶口的凹凸形状。4、可以防伪。通过设计特定瓶口的形状和／或在瓶口的环箍或颈部上端加上一些凹凸标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电磁力工作的金属盖封装机，它主要由电磁力封装部分和机械传动部分组成，其特征在于：电磁力封装部分由直流充电机（３０）、脉冲储能电容器（３１）、放电开关（３２）以及由磁体（１）和激磁器（２）构成的磁头（１０）组成，直流充电机（３０）与脉冲储能电容器（３１）并联后，再与放电开关（３２）和磁体（１）串联，激磁器（２）位于磁体（１）的中央并被磁体（１）包围。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周仁崇，林亚东，李小滨，
申请(专利权)人：珠海通用磁电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]