CN102490346A - 一种拉伸式吹塑机及其吹塑方法、制品 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种拉伸式吹塑机及其吹塑方法，吹塑机包括机架、挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手、控制器；机械手包括至少一对夹持机构、传动机构、机械手驱动机构；所述控制器包括机械手位置驱动单元，用以控制机械手向下拉伸管胚的速度，使得机械手拉伸管胚沿所述第二导轨在垂直向下方向上移动的速度大于管胚成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚在下垂过程中在纵向上被机械手拉伸，提高制品的强度。本发明通过控制机械手在牵引管胚的过程中对管胚进行纵向拉伸，使得管胚内的分子链得到有效梳理，从而提高制品的韧性和强度，不容易被破坏。

Description

一种拉伸式吹塑机及其吹塑方法、制品

技术领域

本发明属于吹塑成型技术领域，涉及一种吹塑机，尤其涉及一种拉伸式吹塑机；同时，本发明还涉及上述拉伸式吹塑机的吹塑方法；此外，本发明还涉及利用上述吹塑方法吹塑而成的制品。

背景技术

现有吹塑机主要包括机架、挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手，其工作过程为：塑料在螺杆挤出机中被熔化并定量挤出，然后通过机械手牵引管胚顺向下移动；利用机器吹出来的风力，将塑体吹附到一定形状的模腔，从而制成产品。

其中，机械手牵引管胚顺向下移动的速度通常仅仅是顺着管胚，任由其自由下垂，速度通常比较低；机械手的作用仅仅是牵引管胚，将管胚固定在合模机构中，没有对管胚进行拉伸过程。因此，现有的产品的韧性还不够高。

如中国专利CN 200820103186.3公开了一种用于吹塑成型设备的机械手，至少包括一对夹持臂，每一对夹持臂包括左夹持臂和右夹持臂，还包括左右延伸的导向杆，该左夹持臂和右夹持臂可左右滑动地套设于导向杆上；与该导向杆平行的方向上设置有位于每一对夹持臂两侧的第一连动件和第二连动件，该第一连动件与每一对夹持臂中的右夹持臂固定连接，该第二连动件与每一对夹持臂中的左夹持壁固定连接；该第一连动件和第二连动件分别与一气缸的输出轴相连，该两气缸的输出轴与前述导向杆平行。

又如中国专利CN200920046035.3公开了一种三维中空吹塑成型机，包括设置在开合模油缸下面的上模，设置在上模合模位置下方的下模，所述的下模通过Y轴伺服电机及其传动件设置在下模架上，下模架通过X轴伺服电机及其传动件驱动，Z轴伺服电机通过传动件与机械手相连，挤出机模头设置在下模开模后侧移位置的上方。

上述方案均没有在牵引管胚的过程中对管胚进行拉伸，因此其制造出的产品的韧性还有待提高。原因在于，没有经过拉伸的产品，其内部的分子链分布比较散乱，强度不够高，容易被破坏。

有鉴于此，如今迫切需要一种可以提高产品韧性和强度的吹塑机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种拉伸式吹塑机，可提高产品的韧性和强度。

同时，本发明还提供上述拉伸式吹塑机的吹塑方法，可以提高产品的韧性和强度。

此外，本发明进一步提供利用上述吹塑方法吹塑而成的制品，该制品的韧性和强度均得到有效提高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种拉伸式吹塑机，所述吹塑机包括：机架、挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手、控制器；

所述控制器分别连接挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手，用以控制挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手协同动作；

所述合模机构包括至少两个合模单元，各合模单元具有相应的引导合模单元运动的第一导轨；

所述机械手包括至少一对夹持机构、传动机构、机械手驱动机构；所述传动机构分别与夹持机构、机械手驱动机构连接，机械手驱动机构通过传动机构控制夹持机构的夹持动作；

所述吹塑成型装置还包括引导所述机械手移动的第二导轨，该第二导轨与第一导轨垂直布设；

所述控制器包括机械手位置驱动单元，用以控制机械手向下拉伸管胚的速度，使得机械手拉伸管胚沿所述第二导轨在垂直向下方向上移动的速度大于管胚成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚在下垂过程中在纵向上被机械手拉伸，提高制品的强度。

作为本发明的一种优选方案，所述机械手向下拉伸管胚的速度是管胚成型挤出自由下垂速度的2-4倍。

作为本发明的一种优选方案，所述机械手包括两个夹持机构，两个夹持机构的两侧分别连接链式传动机构；所述机械手还包括移动执行机构，与所述机械手位置驱动单元连接，用以控制机械手在第二导轨移动。进一步地，所述下吹机构包括一个或多个接头伸入管胚，向管胚内吹气；所述夹持机构与所述接头接触处设有对应的凹槽，两个夹持机构与接头刚好拼接在一起，避免管胚漏气。

作为本发明的一种优选方案，所述下吹机构的接头还连有低温液体喷洒管，用以在下吹机构吹气成型后，通过控制器控制低温液体喷洒薄膜的内壁。

一种上述拉伸式吹塑机的吹塑方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：挤出机构将管胚挤出；

步骤S2：机械手夹持从挤出机构送出的管胚，机械手位置驱动单元控制机械手向下拉伸管胚的速度，使得机械手拉伸管胚沿所述第二导轨在垂直向下方向上移动的速度大于管胚成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚在纵向上被机械手拉伸，提高制品的强度；

步骤S3：合模机构的各合模单元在各自第一导轨的引导下进行合模动作，将管胚设置于合模机构内；

步骤S4：下吹机构将管胚吹塑成型；管胚在所述下吹机构吹出的风力的作用下紧贴在合模机构中，吹塑成型产品内部形成一密闭空间；

步骤S5：冷却吹塑成型产品；

步骤S6：打开合模机构，取出产品。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S5中，冷却吹塑成型产品的方式为：通过低温液体喷洒机构，其一端接入吹塑成型产品的密闭空间，在产品吹塑成型后喷洒低温液体冷却吹塑成型产品。

一种利用上述吹塑方法吹塑而成的制品，所述制品内部的分子链经过梳理。

本发明的有益效果在于：本发明提出的拉伸式吹塑机及其吹塑方法，通过控制机械手在牵引管胚的过程中对管胚进行纵向拉伸，使得管胚内的分子链得到有效梳理，从而提高制品的韧性和强度，不容易被破坏。此外，制得同样强度的产品，可以节约用材，减少成本。

附图说明

图1至图3为本发明吹塑成型装置的结构示意图。

图4为本发明装置机械手夹持管胚的示意图。

图5为本发明装置机械手夹持管胚的另一示意图。

图6、图7为本发明装置机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1至图3，本发明揭示了一种吹塑成型装置，包括：机架6、挤出机构4、模头1、合模机构2、下吹机构3、机械手10、控制器20(包括电气系统5、气动系统7、液压系统9)、管路系统8、液压伺服电源11。所述控制器20分别连接挤出机构4、模头1、合模机构2、下吹机构3、机械手10，用以控制挤出机构4、模头1、合模机构2、下吹机构3、机械手10协同动作。

机架6主要由支柱和框形梁组成，用来支承机械手10和模头1，支柱为成型柱状构件，其底端设有法兰用以和公共底座固定连接，其顶端用以支承框形梁，在其相应连接处可设有调节高度结构，以保持框形梁安装呈水平状态。本实施例中，支柱共四根分别连接在框形梁四角边上；框形梁和合模机构2配合呈长方形框体，在其中部设置有支架状结构，用以固定模头1。

本实施例中，合模机构2包括两个合模单元，各合模单元具有相应的引导合模单元运动的第一导轨。所述吹塑成型装置还包括引导所述机械手10移动的第二导轨103，该第二导轨103与第一导轨垂直布设。

请参阅图4、图5、图6、图7，所述机械手10包括至少一对夹持机构101、102、传动机构106、机械手驱动机构；所述传动机构分别与夹持机构101、102、机械手驱动机构连接，机械手驱动机构通过传动机构控制夹持机构101、102的夹持动作。

所述控制器20包括机械手位置驱动单元21，用以控制机械手10向下拉伸管胚12的速度，使得机械手10拉伸管胚12沿所述第二导轨103在垂直向下方向上移动的速度大于管胚12成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚12在下垂过程中在纵向上被机械手10拉伸，提高制品的强度。优选地，所述机械手10向下拉伸管胚12的速度是管胚12成型挤出自由下垂速度的2-4倍。本实施例中，所述机械手10向下拉伸管胚12的速度是管胚12成型挤出自由下垂速度的3倍。图5为机械手10夹持管胚12移动后的示意图。

请参阅图6、图7，所述机械手10包括两个夹持机构101、102，两个夹持机构101、102的两侧分别连接链式传动机构106；所述机械手还包括移动执行机构104，移动执行机构104与所述机械手位置驱动单元21连接，用以控制机械手在第二导轨103移动。进一步地，所述下吹机构3包括一个或多个接头31伸入管胚，向管胚12内吹气；所述夹持机构101、102与所述接头接触处设有对应的凹槽，两个夹持机构101、102与接头刚好拼接在一起，避免管胚漏气。

优选地，所述下吹机构3的接头还连有低温液体喷洒管，用以在下吹机构吹气成型后，通过控制器控制低温液体喷洒薄膜的内壁。

以上介绍了本发明拉伸式吹塑机的结构，本发明在揭示上述拉伸式吹塑机的同时，还揭示一种上述拉伸式吹塑机的吹塑方法；所述方法包括如下步骤：

【步骤S1】挤出机构将管胚挤出；

【步骤S2】机械手夹持从挤出机构送出的管胚，机械手位置驱动单元控制机械手向下拉伸管胚的速度，使得机械手拉伸管胚沿所述第二导轨在垂直向下方向上移动的速度大于管胚成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚在纵向上被机械手拉伸，提高制品的强度；

【步骤S3】合模机构的各合模单元在各自第一导轨的引导下进行合模动作，将管胚设置于合模机构内；

【步骤S4】下吹机构将管胚吹塑成型；管胚在所述下吹机构吹出的风力的作用下紧贴在合模机构中，吹塑成型产品内部形成一密闭空间；

【步骤S5】冷却吹塑成型产品。其中，冷却吹塑成型产品的方式为：通过低温液体喷洒机构，其一端接入吹塑成型产品的密闭空间，在产品吹塑成型后喷洒低温液体冷却吹塑成型产品；

【步骤S6】打开合模机构，取出产品。

本发明还揭示一种利用上述吹塑方法吹塑而成的制品，所述制品内部的分子链经过梳理，强度及韧性更高；制得同样强度的产品，需要的用材更少。

综上所述，本发明提出的拉伸式吹塑机及其吹塑方法，通过控制机械手在牵引管胚的过程中对管胚进行纵向拉伸，使得管胚内的分子链得到有效梳理，从而提高制品的韧性和强度，不容易被破坏。此外，制得同样强度的产品，可以节约用材，减少成本。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种拉伸式吹塑机，其特征在于，所述吹塑机包括：机架、挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手、控制器；

所述控制器分别连接挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手，用以控制挤出机构、模头、合模机构、下吹机构、机械手协同动作；

所述合模机构包括至少两个合模单元，各合模单元具有相应的引导合模单元运动的第一导轨；

所述机械手包括至少一对夹持机构、传动机构、机械手驱动机构；所述传动机构分别与夹持机构、机械手驱动机构连接，机械手驱动机构通过传动机构控制夹持机构的夹持动作；

所述吹塑成型装置还包括引导所述机械手移动的第二导轨，该第二导轨与第一导轨垂直布设；

所述控制器包括机械手位置驱动单元，用以控制机械手向下拉伸管胚的速度，使得机械手拉伸管胚沿所述第二导轨在垂直向下方向上移动的速度大于管胚成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚在下垂过程中在纵向上被机械手拉伸，提高制品的强度。

2.根据权利要求1所述的拉伸式吹塑机，其特征在于：

所述机械手向下拉伸管胚的速度是管胚成型挤出自由下垂速度的2-4倍。

3.根据权利要求1所述的拉伸式吹塑机，其特征在于：

所述机械手包括两个夹持机构，两个夹持机构的两侧分别连接链式传动机构；

所述机械手还包括移动执行机构，与所述机械手位置驱动单元连接，用以控制机械手在第二导轨移动。

4.根据权利要求3所述的拉伸式吹塑机，其特征在于：

所述下吹机构包括一个或多个接头伸入管胚，向管胚内吹气；

所述夹持机构与所述接头接触处设有对应的凹槽，两个夹持机构与接头刚好拼接在一起，避免管胚漏气。

5.根据权利要求1所述的拉伸式吹塑机，其特征在于：

所述下吹机构的接头还连有低温液体喷洒管，用以在下吹机构吹气成型后，通过控制器控制低温液体喷洒薄膜的内壁。

6.一种权利要求1至5之一所述拉伸式吹塑机的吹塑方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤S1：挤出机构将管胚挤出；

步骤S2：机械手夹持从挤出机构送出的管胚，机械手位置驱动单元控制机械手向下拉伸管胚的速度，使得机械手拉伸管胚沿所述第二导轨在垂直向下方向上移动的速度大于管胚成型挤出自由下垂的速度，从而使管胚在纵向上被机械手拉伸，提高制品的强度；

步骤S3：合模机构的各合模单元在各自第一导轨的引导下进行合模动作，将管胚设置于合模机构内；

步骤S4：下吹机构将管胚吹塑成型；管胚在所述下吹机构吹出的风力的作用下紧贴在合模机构中，吹塑成型产品内部形成一密闭空间；

步骤S5：冷却吹塑成型产品；

步骤S6：打开合模机构，取出产品。

7.根据权利要求6所述的吹塑方法，其特征在于：

所述步骤S5中，冷却吹塑成型产品的方式为：通过低温液体喷洒机构，其一端接入吹塑成型产品的密闭空间，在产品吹塑成型后喷洒低温液体冷却吹塑成型产品。

8.一种利用权利要求6所述吹塑方法吹塑而成的制品，其特征在于：所述制品内部的分子链经过梳理。

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