[發(fā)明專利]工具包組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780074484.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN110035840B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 里克·斯威德伯格
• 申請（專利權(quán)）人: 普萊德工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21D51/26
• 分類號: B21D51/26;B21D22/20;B21D22/28;B21D22/30;B21D51/00;B21D51/16
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發(fā)明涉及工具包組件，其具有傳感器板，用于測量工具包形成模具的溫度以及在罐生產(chǎn)期間施加在形成模具上的力。每個傳感器板可包括至少一個溫度傳感器和至少一個應(yīng)變傳感器，用于讀取和傳輸與工具包組件的模具有關(guān)的溫度和應(yīng)變數(shù)據(jù)。讀取和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可用于在制造罐本體的操作期間確定工具包組件的沖頭的同心度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的組件整體上涉及罐形成工具包組件。具體地，該組件涉及數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)具有監(jiān)測工具包組件內(nèi)的部件的能力。更具體地，本組件涉及用于放置到工具包組件中的傳感器板組件，其讀取和傳輸與內(nèi)部工具包部件有關(guān)的數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

工具包組件用于金屬坯體的拉伸和變薄拉深，以形成用于兩件式鋼罐和鋁罐的罐本體。工具包組件通常容納固定的和/或可移動的模具元件，所述模具元件與快速循環(huán)的較軟材料接合，所述快速循環(huán)的較軟材料被攜帶并定位在撞錘(沖頭)裝置周圍以減小材料的厚度。模具元件沿著和垂直于撞錘(沖頭)的運(yùn)動軸線的空間控制對于制造生產(chǎn)、質(zhì)量和效率是必要的。本文公開的工具包組件和模具模塊通過在罐制造操作期間從內(nèi)部工具包部件提供數(shù)據(jù)來改善這些制造參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

當(dāng)形成罐本體時，帶有罐坯體材料的罐形成沖頭進(jìn)入具有重拉模具、變薄拉深模具和間隔件的工具包組件。當(dāng)帶有罐本體的沖頭被迫通過重拉模具和每個相繼的變薄拉深模具時產(chǎn)生側(cè)向力。本文所公開的傳感器板組件位于重拉模具上，并且每個變薄拉深模具測量并傳輸數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示當(dāng)帶有罐本體的沖頭穿過組件時施加在每個模具上的力。當(dāng)沖頭迫使罐材料通過形成模具時，所產(chǎn)生的力將施加到傳感器板上，并且這些力可以通過傳感器板組件測量。沖頭和形成的罐離開工具包組件，并且沖頭通過工具包返回而沒有在其周圍形成的容器。

這里公開的每個傳感器板組件構(gòu)造和布置成裝配在工具包組件的模塊內(nèi)。傳感器用在每個傳感器板本體上，以在形成罐本體時感測施加到每個罐形成模具的應(yīng)變或力。來自這些傳感器的信號可以由電路處理并傳輸用于分析。傳感器可以與工具包組件外部的數(shù)據(jù)收集點(diǎn)無線通信，即RFID(射頻識別)，但是也可以使用有線連接。可以利用來自傳感器板上已知位置處的若干傳感器的各個單獨(dú)力信號來計(jì)算罐形成模具上的總力。另外，各個單獨(dú)傳感器之間的力的差異可用于指示形成模具上的不等力。這些力信號可以被電子地處理并用于指示罐制造過程中的缺陷。

每個傳感器板組件的內(nèi)部部件可通過彈性密封件與環(huán)境密封。提供通路以形成用于電信號和電源線的管道，以到達(dá)工具包的外徑。電子電路和天線可以位于工具包模塊的外徑上的腔體中。電子部件和天線可以通過使用填充腔體并封裝腔體內(nèi)容物的固化密封劑或類似物進(jìn)行機(jī)械和化學(xué)保護(hù)。傳感器板組件可包括溫度測量儀器，以測量罐形成模具和模具的特定部分的溫度。

傳感器板本體可以包含凸起表面的陣列，用于將模具力集中在板周圍的特定位置。傳感器可以定位成與凸起表面相對，從而感測從罐形成模具引起的應(yīng)變。

可以利用從傳感器板組件的力傳感器和溫度傳感器收集的數(shù)據(jù)，來例如監(jiān)測模具磨損特性，該特性可以指示何時工具包模具和形成沖頭應(yīng)從工具包中移除以進(jìn)行重新磨削或更換。這允許罐制造商優(yōu)化模具和沖頭的使用，從而延長其壽命。

從傳感器板組件的力和溫度傳感器收集的數(shù)據(jù)可用于例如監(jiān)測正在形成的材料上存在的初始潤滑的缺乏或變化和/或監(jiān)測流過工具包部件的冷卻劑的量、溫度或有效性的變化。

從傳感器板組件的力和溫度傳感器收集的數(shù)據(jù)可以用于例如測量偏心沖頭沖擊并確定和預(yù)測不合規(guī)格的制罐機(jī)運(yùn)動部件。

可以利用從傳感器板組件的力和溫度傳感器收集的數(shù)據(jù)，來例如優(yōu)化初始工具包模具進(jìn)展設(shè)計(jì)和/或指示不合規(guī)格的原料罐材料。隨著罐形成模具的溫度增加，模具的直徑增加。利用生產(chǎn)過程中模具的溫度，監(jiān)測系統(tǒng)可以改變引入工具包的冷卻量，以保持一致的模具溫度，從而最小化模具直徑的變化。這使得罐制造商能夠通過更嚴(yán)格的公差來使用更薄的原材料，從而降低生產(chǎn)成本。

這里描述的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠測量罐生產(chǎn)期間的形成模具溫度和施加到模具的力，這允許監(jiān)測罐形成過程的關(guān)鍵方面。