所公開(kāi)的構(gòu)思總體上涉及機(jī)械，更具體地涉及用于生產(chǎn)在食品和飲料包裝工業(yè)中使用的罐體的制罐機(jī)。更具體地，所公開(kāi)的構(gòu)思涉及用于感測(cè)和調(diào)節(jié)制罐機(jī)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件（諸如制罐機(jī)的工具包）的定位的布置。所公開(kāi)的構(gòu)思還涉及利用這種用于感測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)制罐機(jī)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件（諸如工具包）的定位的布置的系統(tǒng)以及包括該系統(tǒng)的制罐機(jī)。

背景技術(shù)：

1、通常，鋁罐開(kāi)始于鋁片材，從該鋁片材切出圓形坯件。坯件形成為具有底部和懸伸側(cè)壁的“杯狀件”。杯狀件被供給到制罐機(jī)，該制罐機(jī)使杯狀件行進(jìn)通過(guò)工具包，該工具包使杯狀件變薄和伸長(zhǎng)，從而形成罐體。也就是說(shuō)，杯狀件設(shè)置在安裝于細(xì)長(zhǎng)的撞錘上的沖頭上。所述撞錘被構(gòu)造成往復(fù)運(yùn)動(dòng)并使所述杯狀件行進(jìn)穿過(guò)再拉拔和減薄拉深杯狀件的工具包。也就是說(shuō)，在撞錘的每次向前沖程中，杯狀件行進(jìn)通過(guò)將杯狀件形成為罐體的工具包。在返回沖程開(kāi)始附近，在將沖頭向后行進(jìn)通過(guò)工具包之前，將現(xiàn)在已伸長(zhǎng)的罐體從撞錘上移除。在沖頭再次向前通過(guò)工具包之前，將新的杯狀件設(shè)置在沖頭上。在附加的精加工操作（例如修整、清洗、印刷等）之后，每個(gè)罐體被送到填充機(jī)，填充機(jī)用產(chǎn)品填充罐體。然后將頂部件聯(lián)接到罐體并且密封抵靠罐體，從而完成罐。

2、制罐機(jī)中的工具包具有多個(gè)間隔開(kāi)的模具，每個(gè)模具具有基本上圓形的開(kāi)口。每個(gè)模具的開(kāi)口略小于緊鄰的上游模具。因此，當(dāng)沖頭將杯狀件拉拔通過(guò)第一模具、再拉拔模具時(shí)，鋁杯狀件在基本上圓柱形的沖頭上變形。因?yàn)楣ぞ甙暮罄m(xù)下游模具中的開(kāi)口具有較小的內(nèi)直徑，即較小的開(kāi)口，所以隨著撞錘將沖頭和沖頭上的鋁杯狀件移動(dòng)穿過(guò)工具包的其余部分，鋁杯狀件變薄。撞錘和再拉伸模具之間的空間通常小于約0.010英寸，而在最后的變薄拉深模具中的空間小于約0.004英寸。

3、在杯狀件（現(xiàn)在通常呈罐體的形狀）已經(jīng)移動(dòng)通過(guò)最后的模具之后，杯狀件的底部和側(cè)壁具有期望的厚度；所需的唯一其它變形是將杯狀件的底部成形為向內(nèi)延伸的（即，凹形）圓頂。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，沖頭的遠(yuǎn)端部是凹形的，而在撞錘的最大延伸量處的是通常稱為“圓頂器”的大致凸形圓頂元件（具有成形周邊）。隨著撞錘達(dá)到其最大延伸量，罐體的底部接合圓頂器并且變形為圓頂，罐體的底部周邊按需要成形（通常向內(nèi)傾斜，以增加罐體的強(qiáng)度并允許所得的罐堆疊）。隨著撞錘收回時(shí)，通過(guò)將空氣注入撞錘的中心來(lái)將罐體從沖頭的端部脫模?？諝庑羞M(jìn)穿過(guò)撞錘且從沖頭的端部排出，并將罐體從沖頭松開(kāi)。通常，還存在一種機(jī)械脫模器，它防止在沖頭向后穿過(guò)工具包縮回時(shí)罐體停留在沖頭上。撞錘穿過(guò)工具包收回，新的杯狀件被放置在沖頭上，并重復(fù)該循環(huán)。

4、撞錘和工具包通常大致水平地定向。然而，這種定向使得在撞錘上有磨損和撕裂。也就是說(shuō)，工具包中的模具必須被分開(kāi)，以允許坯料/杯狀件適當(dāng)變形。這意味著撞錘必須水平延伸穿過(guò)整個(gè)工具包的距離通常在18英寸到30英寸之間，其中制罐機(jī)的沖程長(zhǎng)度（即沖頭必須行進(jìn)的距離）稍大。這意味著撞錘本質(zhì)上是懸臂。如已知的，即使非常剛性的構(gòu)件以懸臂方式被支撐，也將在遠(yuǎn)端處下垂。雖然這種下垂對(duì)于固定不動(dòng)的構(gòu)件來(lái)說(shuō)通常不是問(wèn)題，但是對(duì)于行進(jìn)通過(guò)具有小于約0.004英寸的徑向間隙的一定數(shù)量的模具的往復(fù)式?jīng)_頭/撞錘來(lái)說(shuō)，下垂是個(gè)問(wèn)題。為了補(bǔ)償沖頭/撞錘的下垂，在制罐機(jī)的操作之前，工具包、圓頂器和脫模器通常各自靜態(tài)地對(duì)準(zhǔn)沖頭/撞錘。該過(guò)程非常關(guān)鍵，這是因?yàn)闆_頭與工具包內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)模具之間的不對(duì)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致罐/容器有缺陷，導(dǎo)致材料撕裂，和/或損壞沖頭和一個(gè)或多個(gè)模具。然而，當(dāng)制罐機(jī)在生產(chǎn)罐體的操作中時(shí)，這種靜態(tài)對(duì)準(zhǔn)對(duì)于正移動(dòng)的沖頭/撞錘的動(dòng)態(tài)特性而言可能是不適當(dāng)?shù)?。再者，還有其他因素（例如但不限于，熱增長(zhǎng)）會(huì)導(dǎo)致沖頭不與工具包的模具中心線同軸地運(yùn)行。因此，由于下垂和其它原因，在制罐機(jī)的操作期間，沖頭/撞錘可能不與工具包的圓形模具同軸，例如，沖頭/撞錘由于下垂而更靠近模具的下部部分或與模具的下部部分接觸，從而導(dǎo)致誤成形的不能使用的罐體，并且隨著時(shí)間的推移，對(duì)沖頭和/或工具包的模具中的一者或兩者造成過(guò)早磨損和/或其它損壞。類似地，熱影響和/或其它影響會(huì)導(dǎo)致沖頭/撞錘在任何方向上偏離中心，從而產(chǎn)生誤成形的不能使用的罐體，并且隨著時(shí)間的推移，對(duì)沖頭和/或工具包的模具中的一者或兩者造成過(guò)早磨損和/或其它損壞。當(dāng)這些損壞事件中的任何一個(gè)發(fā)生時(shí)，必須更換被損壞的部件。此外，由于更換這些部件是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程，并且由于典型的制罐機(jī)每小時(shí)生產(chǎn)超過(guò)15,000個(gè)罐，因此具有不對(duì)準(zhǔn)的沖頭/撞錘是一個(gè)缺點(diǎn)。也就是說(shuō)，如果沖頭/撞錘不對(duì)準(zhǔn)，則不太可能制造出任何可接受的罐。因此，沖頭/撞錘應(yīng)始終與工具包的中心線（水平和豎直地）對(duì)準(zhǔn)。

5、在常規(guī)的布置中，為了驗(yàn)證正在形成可接受的罐，制罐機(jī)被周期性地停機(jī)，從而可以執(zhí)行對(duì)特定罐體的測(cè)量，特別是測(cè)量罐體的圍繞若干個(gè)罐體的圓周的厚度。根據(jù)該測(cè)量結(jié)果，可以確定成形元件（例如，撞錘/沖頭、工具包等）所需的調(diào)節(jié)和/或?qū)Ω鼡Q磨損部件的需求。然后進(jìn)行這種調(diào)節(jié)和/或部件更換，并使制罐機(jī)重新投入運(yùn)行。執(zhí)行用于測(cè)量罐和調(diào)節(jié)制罐機(jī)的部件對(duì)準(zhǔn)或部件更換的這些停機(jī)所需的時(shí)間是制罐機(jī)不生產(chǎn)供使用的罐的時(shí)間，因此是一個(gè)缺點(diǎn)。因此，關(guān)于用于將撞錘/沖頭與工具包對(duì)準(zhǔn)和/或與制罐機(jī)的其它部件對(duì)準(zhǔn)的已知系統(tǒng)和方法的所述問(wèn)題在于：已知的系統(tǒng)和方法沒(méi)有檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中的撞錘/沖頭的位置和/或由沖頭通過(guò)工具包而在沖頭上形成的罐體的細(xì)節(jié)，也沒(méi)有提供對(duì)制罐機(jī)的部件定位的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)以校正任何一種或多種不對(duì)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、作為所公開(kāi)構(gòu)思的一個(gè)方面，提供了一種用于具有框架的制罐機(jī)的工具包裝置。所述工具包裝置包括：工具包，所述工具包具有一定數(shù)量的成形模具；和調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置包括一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成連接在所述工具包和所述框架之間，每個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在所述制罐機(jī)的正常罐體制造操作期間隨著所述制罐機(jī)的撞錘本體在所述工具包內(nèi)行進(jìn)，動(dòng)態(tài)地且選擇性地調(diào)節(jié)所述工具包相對(duì)于所述框架和/或撞錘本體的定位。

2、調(diào)節(jié)裝置還可包括控制器，所述控制器與所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的每個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通信，所述控制器可被構(gòu)造成選擇性地控制由所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的每個(gè)調(diào)節(jié)。工具包裝置還可包括與所述控制器通信的感測(cè)裝置，所述感測(cè)裝置可包括一定數(shù)量的傳感器，所述傳感器被構(gòu)造成檢測(cè)制罐機(jī)的一定數(shù)量的部件的位置，并且所述控制器可被構(gòu)造成至少部分地基于從一定數(shù)量的傳感器接收的輸入而選擇性地控制由所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的每次調(diào)節(jié)。

3、所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

4、所述工具包裝置還可包括支撐工具包的托架，所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可經(jīng)由托架聯(lián)接到工具包。

5、所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可由機(jī)械器件、氣動(dòng)器件、電動(dòng)器件和/或液壓器件中的一種或多種驅(qū)動(dòng)。

6、所述多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的每個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可由機(jī)械器件、氣動(dòng)器件、電動(dòng)器件和/或液壓器件中的一種或多種驅(qū)動(dòng)。

7、作為所公開(kāi)構(gòu)思的另一個(gè)方面，提供了一種用于形成多個(gè)罐體的制罐機(jī)。所述制罐機(jī)包括：框架；撞錘；操作機(jī)構(gòu)，所述操作機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成向所述撞錘提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及工具包裝置，所述工具包裝置包括：工具包，所述工具包具有一定數(shù)量的成形模具，所述成形模具定位成使得所述撞錘在由所述操作機(jī)構(gòu)提供所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)在成形模具內(nèi)行進(jìn)；和調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置包括一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)聯(lián)接在工具包和框架之間，每個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的，以在制罐機(jī)的正常罐體制造操作期間，隨著撞錘在工具包內(nèi)行進(jìn)，選擇性地調(diào)節(jié)工具包相對(duì)于框架和/或撞錘的定位。

8、所述調(diào)節(jié)裝置還可包括控制器，所述控制器與所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的每個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通信，其中，所述控制器被構(gòu)造成選擇性地控制由所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的每個(gè)調(diào)節(jié)。

9、所述調(diào)節(jié)裝置還可包括與所述控制器通信的感測(cè)裝置，其中，所述感測(cè)裝置包括一定數(shù)量的傳感器，所述傳感器被構(gòu)造成檢測(cè)所述制罐機(jī)的一定數(shù)量的部件的位置，所述控制器可被構(gòu)造成至少部分地基于從所述一定數(shù)量的傳感器接收的輸入而選擇性地控制由所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的每個(gè)調(diào)節(jié)。

10、所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

11、所述制罐機(jī)還可包括支撐所述工具包的托架，其中所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可經(jīng)由所述托架聯(lián)接到所述工具包。

12、所述一定數(shù)量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可由機(jī)械器件、氣動(dòng)器件、電動(dòng)器件和/或液壓器件中的一種或多種驅(qū)動(dòng)。

13、所述多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的每個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由機(jī)械器件、氣動(dòng)器件、電動(dòng)器件和/或液壓器件中的一種或多種驅(qū)動(dòng)。

14、在參考附圖并考慮以下說(shuō)明和所附權(quán)利要求時(shí)，所公開(kāi)構(gòu)思的這些和其他目的、特征和特性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的操作方法和功能以及部件組合和制造經(jīng)濟(jì)性將變得更加明顯，所有附圖形成本說(shuō)明書的一部分，其中在各圖中相同的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部件。然而，應(yīng)當(dāng)明確理解的是，附圖僅出于說(shuō)明和描述的目的而提供，而不旨在作為對(duì)構(gòu)思進(jìn)行限制的定義。