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摘要:一种金属空心体的非接触式单摆修边装置,其特征在于包括转盘架,转盘架上设有旋转定位结构,转盘架旋转时,旋转定位结构依次对位上料工位、切割工位及下料工位;旋转定位结构对金属空心体进行定位并驱动其自转;还包括激光切割器,相对转盘架摆动设置,前端设有光束发射头部;切割时,激光切割器处于摆动状态,其光束发射头部朝向金属空心体发射切割光束,当金属空心体至少自转一圈后,激光切割器完成对该金属空心体的修边;修边后的金属空心体随转盘架继续旋转并在下料工位完成下料。本发明采用非接触式修边,可节省原材料、快速换型、提高切割质量、降低维护成本。
主权项:1.一种金属空心体的非接触式单摆修边装置,其特征在于:包括一转盘架,所述转盘架上设有至少一个用于定位金属空心体的旋转定位结构,所述旋转定位结构随转盘架一同旋转;转盘架旋转时,所述旋转定位结构依次对位所述装置的上料工位、切割工位以及下料工位;当所述旋转定位结构随转盘架旋转至与所述上料工位对位配合时,待修边的金属空心体经由该上料工位进入所述旋转定位结构中,旋转定位结构对该金属空心体进行定位并驱动金属空心体以其纵向中心线为轴自转;所述旋转定位结构包括定位芯棒以及定位座,两者同轴设置且同步绕轴旋转;所述定位芯棒伸入所述金属空心体中,从内部对金属空心体进行支撑,所述定位座对金属空心体的底部进行定位;所述定位芯棒包括芯棒本体,当所述芯棒本体处于伸出状态时,芯棒本体伸入金属空心体的内部,在修边时对金属空心体进行辅助定位;所述芯棒本体的外伸端上还设有吹气口,该吹气口用于向被定位支撑的所述金属空心体的内腔吹入气体;所述定位芯棒还包括芯棒壳体;所述芯棒壳体套设于所述芯棒本体上,两者密封配合;芯棒壳体的第一端为开口,所述芯棒本体在芯棒壳体内做轴向的往复运动,相对芯棒壳体的所述开口具有伸出和缩回两个状态;所述芯棒本体和所述芯棒壳体在圆周方向上相对定位;所述芯棒壳体通过一第一驱动机构驱动相对支架转动连接,并带动所述芯棒本体同步旋转;所述芯棒本体通过一第二驱动机构驱动在所述芯棒壳体内做轴向的往复运动;其中,所述装置还包括一激光切割器,该激光切割器相对所述转盘架摆动设置,其摆动平面位于或平行于转盘架的转动平面;所述激光切割器对应所述切割工位设置,其前端设有光束发射头部;所述激光切割器的后端转动连接于所述转盘架的转动轴;工作时,所述激光切割器绕所述转动轴按一摆动角度进行摆动;当所述旋转定位结构随转盘架旋转至与所述切割工位对位配合时,所述激光切割器处于摆动状态,其光束发射头部朝向旋转定位结构中被定位且自转的所述金属空心体发射切割光束,该切割光束作用于金属空心体的表面,构成当所述金属空心体至少自转一圈后,所述激光切割器完成对该金属空心体的修边;经修边后的所述金属空心体随所述转盘架继续旋转至与所述下料工位对位配合,并在该下料工位完成下料。
全文数据:金属空心体的非接触式单摆修边装置技术领域本发明涉及金属空心体的加工设备领域,具体涉及一种金属空心体的非接触式单摆修边装置。背景技术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,通常金属罐由罐盖和罐身构成,在罐身拉伸成型后其高度方向上要进行裁切,以使罐身高度一致和去除罐口处的毛刺,故要使用到罐口修边装置。目前金属罐的修边装置大多为机械修边装置,该机械装置存在的不足包括:结构复杂、精度要求高、刀具需要频繁更换、维护成本高、对维护人员要求高(尤其是刀头的调整)。具体地,现有修边机由于采用机械切割装置因此存在以下问题:一、为了连续、可靠地进行生产,制罐厂需要对一些易损件(如刀具)进行定期更换,并且根据易损件交期的长短和更换周期,需要库存一定的数量,从而导致维护成本高;二、由于机械装置的结构限制,修边后产生的废料环宽度通常不低于3mm,一定程度上造成了原材料的浪费,并且修边后罐口存在一定程度的外翻或内翻;另外还存在瘪罐、卡罐等典型问题;三、为了保证机械修边机能够稳定进罐,需要在拉伸机与修边机之间累积一定数量的罐子,因此徒增了拉伸机与机械修边机的距离;另外还需要对机械修边机的速度进行调控,以保证罐子累积的数量相对固定,这就需要机械修边机频繁地在高速与低速之间切换;四、多罐型共线生产是现在一种发展趋势,现有修边机换型过程复杂,工时长,换型完成后还要根据实际情况进行不同程度的调试才能达到顺畅生产,因此不符合快速换型的要求,影响工厂的生产效率。因此,如何解决上述现有技术存在的不足,便成为本发明所要研究解决的课题。发明内容本发明的目的是提供一种金属空心体的非接触式单摆修边装置。为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种金属空心体的非接触式单摆修边装置,包括一转盘架,所述转盘架上设有至少一个用于定位金属空心体的旋转定位结构,所述旋转定位结构随转盘架一同旋转;转盘架旋转时,所述旋转定位结构依次对位所述装置的上料工位、切割工位以及下料工位;当所述旋转定位结构随转盘架旋转至与所述上料工位对位配合时,待修边的金属空心体经由该上料工位进入所述旋转定位结构中,旋转定位结构对该金属空心体进行定位并驱动金属空心体以其纵向中心线为轴自转;其中,所述装置还包括一激光切割器,该激光切割器相对所述转盘架摆动设置,其摆动平面位于或平行于转盘架的转动平面;所述激光切割器对应所述切割工位设置,其前端设有光束发射头部;当所述旋转定位结构随转盘架旋转至与所述切割工位对位配合时,所述激光切割器处于摆动状态,其光束发射头部朝向旋转定位结构中被定位且自转的所述金属空心体发射切割光束,该切割光束作用于金属空心体的表面,构成当所述金属空心体至少自转一圈后,所述激光切割器完成对该金属空心体的修边;经修边后的所述金属空心体随所述转盘架继续旋转至与所述下料工位对位配合,并在该下料工位完成下料。上述技术方案中的有关内容解释如下:1.上述方案中,本案中涉及的“修边”即制罐行业中通过切边对金属空心体进行口部的修整。2.上述方案中,当所述旋转定位结构的数量大于一个时,各旋转定位结构在转盘架转动中心的圆周方向均匀布置。3.上述方案中,所述转盘架呈圆盘状,所述旋转定位结构设于圆盘的边缘;或者,所述转盘架包括与所述旋转定位结构数量相等的连杆,所述连杆连接所述旋转定位结构和所述转盘架的转动轴;当所述旋转定位结构的数量大于一个时,各所述连杆呈放射状布置。4.上述方案中,还包括上料转盘,该上料转盘对应所述上料工位设置,其转动轴平行于所述转盘架的转动轴;所述上料转盘设有至少一上料口,当所述上料口的数量大于一个时,各上料口在上料转盘转动中心的圆周方向均匀布置。所述上料转盘通过旋转,利用所述上料口逐个将待修边的金属空心体送入所述转盘架上的所述旋转定位结构中。5.上述方案中,还包括下料转盘,该下料转盘对应所述下料工位设置,其转动轴平行于所述转盘架的转动轴;所述下料转盘设有至少一下料口,当所述下料口的数量大于一个时,各下料口在下料转盘转动中心的圆周方向均匀布置。所述下料转盘通过旋转,利用所述下料口逐个将修边后的金属空心体移出所述转盘架上的所述旋转定位结构。所述上料转盘、所述转盘架及所述下料转盘的转动时序相对应,进而进一步提升时间利用率,从而提升加工效率。6.上述方案中,所述激光切割器的后端转动连接于所述转盘架的转动轴;工作时,所述激光切割器绕所述转动轴按一摆动角度进行摆动。该摆动角度通常不大于所述上料工位与所述下料工位分别与所述转盘架的转动中心的连线夹角。7.上述方案中,所述激光切割器位于被定位的所述金属空心体的侧部,切割光束以垂直于金属空心体外表面为佳。8.上述方案中,还包括一位置传感器,该位置传感器对应所述旋转定位结构设置;当位置传感器检测到旋转定位结构中没有金属空心体时,将发出检测信号至一控制电路,所述控制电路不启动所述激光切割器工作。通过所述位置传感器以及所述控制电路的设置,使得每一个金属空心体在修边前将先经过到位确认,只有确认金属空心体确实已经进入旋转定位结构时,才可以按照正常时序激活激光切割器工作。9.上述方案中,当所述激光切割器进行单摆运动时,其一个摆动周期的时间主要包括正向加速时间T1、正向切割时间T2、正向减速时间T3以及反向回位摆动时间T4四个时间段。修边作业在正向切割时间T2中完成,在该时间段中,所述激光切割器的摆动角速度与定位有金属空心体的所述旋转定位结构的公转角速度一致;且在该时间段中,金属空心体完成至少自转一周。在一个摆动周期的时间中,修边装置可完成当前金属空心体的上料、修边和下料,或者,修边装置可完成当前金属空心体的修编、下料以及下一金属空心体的上料;只是这两种方案为较佳选择方案,虽然时间利用率高、效率较高,但本案并不仅局限于该两方案。10.上述方案中,所述旋转定位结构包括定位芯棒以及定位座,两者同轴设置且同步绕轴旋转;所述定位芯棒伸入所述金属空心体中,从内部对金属空心体进行支撑,所述定位座对金属空心体的底部进行真空吸附定位。所述定位芯棒以及所述定位座均可通过电机驱动旋转。11.上述方案中,所述定位芯棒包括芯棒本体和芯棒壳体;所述芯棒壳体套设于所述芯棒本体上,两者密封配合;芯棒壳体的第一端为开口,所述芯棒本体在芯棒壳体内做轴向的往复运动,相对芯棒壳体的所述开口具有伸出和缩回两个状态;当所述芯棒本体处于伸出状态时,芯棒本体伸入金属空心体的内部,在修边时对金属空心体进行辅助定位;所述芯棒本体和所述芯棒壳体在圆周方向上相对定位;所述芯棒壳体通过一第一驱动机构驱动相对所述支架转动连接,并带动所述芯棒本体同步旋转;所述芯棒本体通过一第二驱动机构驱动在所述芯棒壳体内做轴向的往复运动;所述芯棒本体的外伸端上还设有吹气口,该吹气口用于向被定位支撑的所述金属空心体的内腔吹入气体。12.上述方案中,所述第一端及所述第二端指的是芯棒壳体在轴向上的两端。13.上述方案中,所述芯棒本体通过圆周方向上设置的花键与所述芯棒壳体在圆周方向上相对定位。还包括一脱废料环,所述花键设于所述脱废料环的外端面上。所述脱废料环与所述芯棒壳体同轴固定,连设于芯棒壳体的第一端并套设于芯棒本体上;当所述芯棒本体处于缩回状态时,芯棒本体的外伸端的端面与所述脱废料环的外端面平齐;借此设计,当金属空心体完成修边后,在芯棒本体进行回缩时,可通过脱废料环的外端面对切割产生的废料环进行抵挡,进而将的废料环自动脱出芯棒本体;除此而外,也可直接将芯棒壳体设置为其第二端的外端面与芯棒本体的外伸端的端面平齐,达到可同样的脱废料作用。所述花键相对所述芯棒本体的外伸端的端部设置,且至少一所述花键的轴向外端面形成有径向延伸的限位面;该限位面用于对芯棒本体伸出状态的极限位置进行限位,同时由于限位面朝向芯棒本体的径向延伸,因此还可避免废料环进入芯棒本体和芯棒壳体的间隙中,可防止卡废料。卡废料的现象曾广泛发生于常规定位芯棒中,这是由于金属罐的壁厚通常较薄,尤其是易拉罐,其壁厚最小只有零点零几毫米,因此防止卡废料直接决定了生产的可持续性,且能够避免设备损坏。14.上述方案中,所述第一驱动机构为电机,通过带传动驱动所述芯棒壳体转动,此时芯棒壳体等同于从动皮带轮。所述电机优先选择伺服电机,以实现对芯棒本体转速的精确控制;除此而外,常规电机亦可使用,因此并不局限于此。所述电机同时也对定位座的转动进行驱动,有助于保持定位座和芯棒本体的转动同步率。15.上述方案中,所述芯棒壳体通过轴承和轴承座转动连接于所述支架上。该设计为惯用设计,本领域技术人员可根据实际情况进行设置或调整,故不赘述。16.上述方案中,所述第二驱动机构为一驱动气路,该驱动气路由所述芯棒壳体的第二端接入所述芯棒本体内部的一密闭腔室中,通过向密闭腔室中注入高压气体驱使芯棒本体伸出,并通过对密闭腔室抽真空驱使芯棒本体缩回;所述芯棒本体内还设有一单向溢流阀,该单向溢流阀具有一由气压控制打开或关闭的单向溢流气道,该单向溢流气道的气体入口连通所述密闭腔室,气体出口则连通所述芯棒本体的吹气口。所述第二驱动机构也可为常规的电机或其他直线驱动机构。17.上述方案中,所述驱动气路所使用的气源可以和修边时对金属空心体进行外部吹气用的气源为同一气源,即,在不另外增加气源的情况下,通过一个气源实现芯棒本体的驱动伸出、修边工艺中的罐体外表面切割处的吹气、芯棒本体在辅助定位罐体时对罐体内部的吹气胀罐、切割时吹去罐内熔渣以保证罐内清洁以及修边完成之后的吹气下料。借此设计,可简化设备结构,保证设备运行的可靠性,同时降低设备成本。18.上述方案中,还包括一旋转气路接头,该旋转气路接头转动连接于所述芯棒壳体的第二端,所述驱动气路通过旋转气路接头的一相对静止的接入口与所述密闭腔室气路连通。19.上述方案中,所述单向溢流阀通过一连接座固定于所述密闭腔室中,该连接座密封装配于所述密闭腔室中。20.上述方案中,所述单向溢流阀中的单向溢流气道通过一阀芯控制打开或关闭;所述阀芯通过一弹性件驱动做往复运动,该弹性件的弹力对应溢流气压值,或可相等。可通过调节弹性件的预紧力来调节所述溢流气压值,弹性件可选择弹簧、簧片等。21.上述方案中,所述芯棒本体的吹气口用于向被定位支撑的所述金属空心体的内腔吹入气体。借此设计,有助于膨胀金属空心体的表面,使得金属空心体在进行激光切割时,罐体的表面不会因为凹陷等不平整导致切割效果不稳定甚至发生不完全切割的情况,吹气后的罐体横截面接近或达到标准的圆形;所述气体优先选择高压惰性气体;另外,吹气还可将切割时产生的熔渣吹出,防止熔渣附着在金属空心体的内壁,减少对内壁的污染。本发明的工作原理如下:一、由于采用非接触式切割,切割过程中不接触金属空心体的罐体,因此不存在刀具磨损导致的罐口毛刺问题,同时避免了刀具的频繁更换以及精度复杂地调整;二、由于采用非接触式切割,其切缝能够做到很窄,因此可减小废料环的宽度,从而减小前道工序的落料尺寸,节约原材料;三、由于采用非接触式切割,罐型的切换过程只需调整修边机构位置,然后更换少量换型件即可完成换型过程,降低了对维护人员能力要求;四、由于采用非接触式切割,因此在设备的运行过程中不需要变速,可以以固定速度运行,不需要进行金属空心体的累积,减小了与拉伸机的间距。综上所述,本发明具有如下优点:1、节省原材料,降低原材料成本;2、可快速简单换型,节约换型时间,适应目前罐厂多罐型共线生产的要求;3、切割质量稳定,无毛刺、螺旋罐、瘪罐等缺陷;4、维护简单,维护成本低;5、占地空间小,降低设备间距,减少工人走动强度。附图说明附图1为本发明实施例结构示意图;附图2为图1的A-A向剖视示意图;附图3为图1的B-B向剖视示意图;附图4为本发明实施例定位芯棒的纵截面结构示意图;附图5为本发明实施例定位芯棒的侧部结构示意图;附图6为本发明实施例金属罐的结构示意图;附图7为本发明实施例定位芯棒的前端面结构示意图;附图8为本发明实施例定位芯棒的后端面结构示意图;附图9为本发明实施例定位芯棒的轴向部分剖视示意图(前侧视角)。以上附图中:1.金属罐;1a.修边后的金属罐;1b.废料环;1c.切割位置;2.转盘架;3.转动轴;4.旋转定位结构;5.上料工位;6.切割工位;7.下料工位;8.上料转盘;9.转动轴;10.上料口;11.下料转盘;12.下料口;13.金属罐的纵向中心线;14.激光切割器;15.光束发射头部;16.定位芯棒;17.定位座;19.转动轴;21.支架;θ.摆动角度;21.支架;22.芯棒本体;23.芯棒壳体;24.密封圈;25.芯棒壳体的第一端;26.开口;28.花键;29.轴承;30.轴承座;31.芯棒壳体的第二端;32.密闭腔室;33.单向溢流阀;34.连接座;35.单向溢流气道;36.阀芯;37.弹性件;38.吹气口;39.芯棒本体的外伸端;40.旋转气路接头;41.接入口;42.脱废料环;43.花键的限位面。具体实施方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:实施例:参见附图1~3、6所示,一种金属空心体的非接触式单摆修边装置,所述金属空心体以金属罐1为例。所述修边装置包括一转盘架2,所述转盘架2呈圆盘状,其转动轴3位于圆盘的中心且水平设置。所述转盘架2的边缘设有多个用于定位金属罐1的旋转定位结构4,各旋转定位结构4在转盘架2转动中心的圆周方向均匀布置,并随转盘架2一同旋转;转盘架旋转时,所述旋转定位结构4依次对位所述装置的上料工位5、切割工位6以及下料工位7。其中,还包括上料转盘8,该上料转盘8对应所述上料工位5设置,其转动轴9平行于所述转盘架2的转动轴3;所述上料转盘8设有多个上料口10,各上料口10在上料转盘8转动中心的圆周方向均匀布置。所述上料转盘8通过旋转,利用所述上料口10逐个将待修边的金属罐1送入所述转盘架2上的所述旋转定位结构4中。还包括下料转盘11,该下料转盘11对应所述下料工位7设置,其转动轴19平行于所述转盘架2的转动轴3;所述下料转盘11设有多个下料口12,各下料口12在下料转盘11转动中心的圆周方向均匀布置。所述下料转盘11通过旋转,利用所述下料口12逐个将修边后的金属罐1a移出所述转盘架2上的所述旋转定位结构4。所述上料转盘8、所述转盘架2及所述下料转盘11的转动时序相对应,进而进一步提升时间利用率,从而提升加工效率。当所述旋转定位结构4随转盘架2旋转至与所述上料工位5对位配合时,待修边的金属罐1经由该上料工位5进入所述旋转定位结构4中,旋转定位结构4对该金属罐1进行定位并驱动金属罐1以其纵向中心线13为轴自转。其中,所述装置还包括一激光切割器14,该激光切割器14相对所述转盘架2摆动设置,其摆动平面位于或平行于转盘架2的转动平面;所述激光切割器14对应所述切割工位6设置,其前端设有光束发射头部15,该光束发射头部15沿转盘架2的半径方向发射切割光束。所述激光切割器14的后端转动连接于所述转盘架2的转动轴;工作时,所述激光切割器14绕所述转动轴按一摆动角度进行摆动。该摆动角度θ通常不大于所述上料工位5与所述下料工位7分别与所述转盘架2的转动中心的连线夹角(如本实施例)。当所述旋转定位结构4随转盘架2旋转至与所述切割工位6对位配合时,所述激光切割器14处于摆动状态,其光束发射头部15朝向被定位且自转的所述金属罐1发射切割光束,该切割光束作用于金属罐1的表面,构成当所述金属罐1至少自转一圈后,所述激光切割器14完成对该金属罐1的修边;所述激光切割器14位于被定位的所述金属罐1的侧部,切割光束以垂直于金属罐1外表面为佳。经修边后的所述金属罐1随所述转盘架2继续旋转至与所述下料工位7对位配合,并在该下料工位7完成下料。其中,所述旋转定位结构4包括定位芯棒16以及定位座17,两者同轴设置且同步绕轴旋转;所述定位芯棒16伸入所述金属罐1中,从内部对金属罐1进行支撑,所述定位座17对金属罐1的底部进行真空吸附定位。如图4~9所示,所述定位芯棒16连设于修边装置的支架21上;包括芯棒本体22和芯棒壳体23。所述芯棒壳体23呈圆柱筒状,套设于所述芯棒本体22上,两者通过一密封圈24密封配合;芯棒壳体23的第一端25为开口26,所述芯棒本体22在芯棒壳体23内做轴向的往复运动,相对芯棒壳体23的所述开口26具有伸出和缩回两个状态;当所述芯棒本体22处于伸出状态时,芯棒本体22伸入金属罐1的内部,在修边时对金属罐1进行辅助定位。所述芯棒本体22通过圆周方向上设置的花键28与所述芯棒壳体23在圆周方向上相对定位。所述芯棒壳体23通过一第一驱动机构驱动相对所述支架1转动连接,并带动所述芯棒本体22同步旋转;所述第一驱动机构为电机(图中未绘出),通过带传动驱动所述芯棒壳体23转动,此时芯棒壳体23等同于从动皮带轮。所述芯棒壳体23通过轴承29和轴承座30转动连接于所述支架21上。所述芯棒本体22通过一第二驱动机构驱动在所述芯棒壳体23内做轴向的往复运动;该第二驱动机构为一驱动气路,该驱动气路由所述芯棒壳体23的第二端31接入所述芯棒本体22内部的一密闭腔室32中,通过向密闭腔室32中注入高压气体驱使芯棒本体22伸出,并通过对密闭腔室32抽真空驱使芯棒本体22缩回。所述第一端25及所述第二端31指的是所述芯棒壳体23在轴向上的两端。所述芯棒本体22内还设有一单向溢流阀33,该单向溢流阀33通过一连接座34固定于所述密闭腔室32中,该连接座34通过一密封圈24密封装配于所述密闭腔室32中。所述单向溢流阀33具有一由气压控制打开或关闭的单向溢流气道35,所述单向溢流气道35通过一阀芯36控制打开或关闭;所述阀芯36通过一弹性件37驱动做往复运动,该弹性件37的弹力与溢流气压值相等。可通过调节弹性件37的预紧力来调节所述溢流气压值,弹性件37可选择弹簧、簧片等。所述单向溢流气道35的气体入口连通所述密闭腔室32,气体出口则连通所述芯棒本体22的一吹气口38,该吹气口38位于芯棒本体22的外伸端39的端面,用于向金属罐1内吹气。借此设计,有助于膨胀金属罐1的表面,使得金属罐1在进行激光切割时,罐体的表面不会因为凹陷等不平整导致切割效果不稳定甚至发生不完全切割的情况,吹气后的罐体横截面接近或达到标准的圆形;吹气还可将切割时产生的熔渣吹出,防止熔渣附着在金属罐1的内壁,减少对内壁的污染。所述驱动气路所使用的气源可以和修边时对金属罐1进行外部吹气用的气源为同一气源,即,在不另外增加气源的情况下,通过一个气源实现芯棒本体22的驱动伸出、切割时对罐体外表面切割位置1c的吹气、芯棒本体22在辅助定位罐体时对罐体内部的吹气胀罐、切割时吹去罐内熔渣以保证罐内清洁以及修边完成之后的吹气下料。借此设计,可简化设备结构,保证设备运行的可靠性,同时降低设备成本。还包括一旋转气路接头40,该旋转气路接头40转动连接于所述芯棒壳体23的第二端31,所述驱动气路通过旋转气路接头40的一相对所述支架21静止的接入口41与所述密闭腔室32气路连通。其中,还包括一脱废料环42,所述花键28设于所述脱废料环42的外端面上。所述脱废料环42与所述芯棒壳体23同轴固定,连设于芯棒壳体23的第一端25并套设于芯棒本体22上;当所述芯棒本体22处于缩回状态时,芯棒本体22的外伸端39的端面与所述脱废料环42的外端面平齐;借此设计,当金属罐1完成修边后,在芯棒本体22进行回缩时,可通过脱废料环42的外端面对切割产生的废料环1b进行抵挡,进而将的废料环1b自动脱出芯棒本体22;除此而外,也可直接将芯棒壳体23设置为其第二端31的外端面与芯棒本体22的外伸端的端面平齐,达到可同样的脱废料作用。所述花键28相对所述芯棒本体22的外伸端39的端部设置,且至少一所述花键28的轴向外端面形成有径向延伸的限位面43。该限位面43用于对芯棒本体22伸出状态的极限位置进行限位,同时由于限位面43朝向芯棒本体22的径向延伸,因此还可避免废料环1b进入芯棒本体22和芯棒壳体23的间隙中,可防止卡废料。其中,所述电机优先选择伺服电机,以实现对芯棒本体22转速的精确控制;除此而外,常规电机亦可使用,因此并不局限。所述电机同时也对定位座17的转动进行驱动,有助于保持定位座17和芯棒本体22的转动同步率。其中,修边装置还包括一位置传感器(图中未绘出),该位置传感器对应所述旋转定位结构4设置;当位置传感器检测到旋转定位结构4中没有金属罐1时,将发出检测信号至一控制电路,所述控制电路不启动所述激光切割器14工作。通过所述位置传感器以及所述控制电路的设置,使得每一个金属罐1在修边前将先经过到位确认,只有确认金属罐1确实已经进入旋转定位结构4时,才可以按照正常时序激活激光切割器14工作。本案的较佳实施方案是:所述激光切割器14的摆动速度与所述金属罐1的自转速度以及金属罐1随转盘架2旋转的速度对应,构成当激光切割器14进行一次单向摆动时,金属罐1在随转盘架2旋转的同时恰好自转一圈;在该金属罐1完成修边后,该金属罐1继续随转盘架2旋转至下料工位7进行下料,同时所述激光切割器14反向摆动回到初始位置,准备开始下一个金属罐1的修边作业;该方案的效率相对较高,但本案不仅限于此方案。由于当所述旋转定位结构4中定位有金属罐1时,在该旋转定位结构4绕所述转盘架2的中心带着该金属罐1公转的同时,该旋转定位结构4还可驱动该金属罐1自转,因此时间利用率极高。现就本发明的工作原理说明如下:待修边的各金属罐1逐个在上料工位5处通过所述上料转盘8进入所述转盘架2的旋转定位结构4中,金属罐1每次只有一件进入所述旋转定位结构4;当金属罐1落入旋转定位结构4后,金属罐1的底部被真空吸附在所述定位座17上,同时所述芯棒本体22从轴向进入金属罐1的内部;待芯棒本体22伸入金属罐1且越过切割位置1c后,芯棒本体22与金属罐1达成支撑定位并开始朝向金属罐1的内部吹入高压气体;随后,所述芯棒本体22与所述定位座17以相同的转速和方向进行旋转;转盘架2通过转动将该金属罐1移动至切割工位6;此时激光切割器14打开,切割光束射向正在自转的金属罐1的表面,开始切割作业;当完成切割后,激光切割器14关闭,芯棒本体22开始带着废料环1b移出金属罐1a的罐口,芯棒本体22带着废料环1b朝向所述脱废料环42处继续轴向位移,通过脱废料环42的端面将废料环1b从芯棒本体22上脱下;于此同时,所述转盘架2继续转动,将修边完成后的金属罐1a移动至下料工位7;此时所述定位座17释放对金属罐1a底部的真空吸附,金属罐1a借助自身旋转或通过其他动力源(如高压气体)推送离开旋转定位结构4,进入下料转盘11,并通过所述下料转盘11下料;至此,修边装置完成一个工作周期。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求:1.一种金属空心体的非接触式单摆修边装置,其特征在于:包括一转盘架,所述转盘架上设有至少一个用于定位金属空心体的旋转定位结构,所述旋转定位结构随转盘架一同旋转;转盘架旋转时,所述旋转定位结构依次对位所述装置的上料工位、切割工位以及下料工位;当所述旋转定位结构随转盘架旋转至与所述上料工位对位配合时,待修边的金属空心体经由该上料工位进入所述旋转定位结构中,旋转定位结构对该金属空心体进行定位并驱动金属空心体以其纵向中心线为轴自转;其中,所述装置还包括一激光切割器,该激光切割器相对所述转盘架摆动设置,其摆动平面位于或平行于转盘架的转动平面;所述激光切割器对应所述切割工位设置,其前端设有光束发射头部;当所述旋转定位结构随转盘架旋转至与所述切割工位对位配合时,所述激光切割器处于摆动状态,其光束发射头部朝向旋转定位结构中被定位且自转的所述金属空心体发射切割光束,该切割光束作用于金属空心体的表面,构成当所述金属空心体至少自转一圈后,所述激光切割器完成对该金属空心体的修边;经修边后的所述金属空心体随所述转盘架继续旋转至与所述下料工位对位配合,并在该下料工位完成下料。2.根据权利要求1所述的修边装置,其特征在于:当所述旋转定位结构的数量大于一个时,各旋转定位结构在转盘架转动中心的圆周方向均匀布置。3.根据权利要求1所述的修边装置,其特征在于:所述转盘架呈圆盘状,所述旋转定位结构设于圆盘的边缘;或者,所述转盘架包括与所述旋转定位结构数量相等的连杆,所述连杆连接所述旋转定位结构和所述转盘架的转动轴;当所述旋转定位结构的数量大于一个时,各所述连杆呈放射状布置。4.根据权利要求1所述的修边装置,其特征在于:还包括上料转盘,该上料转盘对应所述上料工位设置,其转动轴平行于所述转盘架的转动轴;所述上料转盘设有至少一上料口,当所述上料口的数量大于一个时,各上料口在上料转盘转动中心的圆周方向均匀布置。5.根据权利要求1所述的修边装置,其特征在于:还包括下料转盘,该下料转盘对应所述下料工位设置,其转动轴平行于所述转盘架的转动轴;所述下料转盘设有至少一下料口,当所述下料口的数量大于一个时,各下料口在下料转盘转动中心的圆周方向均匀布置。6.根据权利要求1所述的修边装置,其特征在于:所述激光切割器的后端转动连接于所述转盘架的转动轴;工作时,所述激光切割器绕所述转动轴按一摆动角度进行摆动。7.根据权利要求1所述的修边装置,其特征在于:所述旋转定位结构包括定位芯棒以及定位座,两者同轴设置且同步绕轴旋转;所述定位芯棒伸入所述金属空心体中,从内部对金属空心体进行支撑,所述定位座对金属空心体的底部进行定位。8.根据权利要求7所述的修边装置,其特征在于:所述定位芯棒包括芯棒本体和芯棒壳体;所述芯棒壳体套设于所述芯棒本体上,两者密封配合;芯棒壳体的第一端为开口,所述芯棒本体在芯棒壳体内做轴向的往复运动,相对芯棒壳体的所述开口具有伸出和缩回两个状态;当所述芯棒本体处于伸出状态时,芯棒本体伸入金属空心体的内部,在修边时对金属空心体进行辅助定位;所述芯棒本体和所述芯棒壳体在圆周方向上相对定位;所述芯棒壳体通过一第一驱动机构驱动相对所述支架转动连接,并带动所述芯棒本体同步旋转;所述芯棒本体通过一第二驱动机构驱动在所述芯棒壳体内做轴向的往复运动;所述芯棒本体的外伸端上还设有吹气口,该吹气口用于向被定位支撑的所述金属空心体的内腔吹入气体。9.根据权利要求7所述的修边装置,其特征在于:所述芯棒本体通过圆周方向上设置的花键与所述芯棒壳体在圆周方向上相对定位;还包括一脱废料环,该脱废料环与所述芯棒壳体同轴固定,连设于芯棒壳体的第一端并套设于芯棒本体上;当所述芯棒本体处于缩回状态时,芯棒本体的外伸端的端面与所述脱废料环的外端面平齐;所述花键设于所述脱废料环的外端面上;所述花键相对所述芯棒本体的外伸端的端部设置,且至少一所述花键的轴向外端面形成有径向延伸的限位面。10.根据权利要求7所述的修边装置,其特征在于:所述第二驱动机构为一驱动气路,该驱动气路由所述芯棒壳体的第二端接入所述芯棒本体内部的一密闭腔室中,通过向密闭腔室中注入高压气体驱使芯棒本体伸出,并通过对密闭腔室抽真空驱使芯棒本体缩回;所述芯棒本体内还设有一单向溢流阀,该单向溢流阀具有一由气压控制打开或关闭的单向溢流气道,该单向溢流气道的气体入口连通所述密闭腔室,气体出口则连通所述芯棒本体的吹气口。
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