CN109333977A - 一种塑料容器成型设备及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及领域，具体地说，它涉及一种塑料容器成型设备及其成型工艺，其工艺包括以下步骤：S1：塑料原料从挤出机的模头挤出片材，位于模头下方的送料模块前移时片材平铺在保温板上；S2：切料模块将片材与模头分离；S3：送料模块移动将片材送至吸塑模板下方；S4：第一托盘在气缸作用下上升，片材与吸塑模板接触，夹紧机构将片材夹紧；S5：吸塑模板开启真空负压，片材成型；S6：送料模块复位，冷却模块移动至吸塑模板下方；S7：第二托盘在气缸作用下上升，喷水装置启动，对片材进行冷却；S8：冷却完成后，冷却模块复位；S9：取出产品，对产品进行检查、修边、定型处理；上述方案仅需对塑胶进行一次加热，节约了能源并提高了生产效率。

Description

一种塑料容器成型设备及其成型工艺

技术领域

本发明涉及塑胶加工技术领域，具体地说，它涉及一种塑料容器成型设备及其成型工艺。

背景技术

中国是个森林贫瘠国家，国家对森林砍伐严格控制，以及环境保护力度，木材和纸浆成本持续上升，以木质和纸质的一次性使用的包装器具单次使用成本居高不下，降低成本和保护环境是企业必然和责任。在物流行业，尤其在汽车制造，机械加工零部件流通领域，可以循环使用的塑料包装器具在实际使用中，直接降低一次包装成本而得以推广。

现有技术中，塑料包装器通常由厚片吸塑（热）成型工艺制成，该工艺可以分为二步，第一步：塑料原料经挤出机挤出片材，冷却，裁断成片材；第二步，片材再次加热，成型。由于塑料成型要经过两次加热，不仅增大了能耗并且降低了生产效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种塑料容器成型设备及其成型工艺，通过该工艺，片材直接一次成型为产品，从而省去片材二次加热工序，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种塑料容器成型设备，包括

挤出模块，所述挤出模块包括支撑架和挤出机；所述挤出机固定在所述支撑架上并安装有用于挤出片材的模头；

切料模块，所述切料模块包括顶料装置和切割装置；所述顶料装置与所述模头固定连接且位于所述模头的出料口的下方，所述切割装置与所述支撑架固定连接且位于所述模头的出料口的上方；

送料模块，所述送料模块包括第一托盘和第一移动盘；在地面上设置有带导轨的机架，在所述第一移动盘上设置有用于驱动其沿所述导轨移动的第一驱动装置；所述第一托盘位于所述第一移动盘上方且位于所述模头下方，所述第一托盘通过竖直设置的气缸与所述第一移动盘连接；

成型模块，所述成型模块包括模架和固定在所述模架上的吸塑模板；所述吸塑模板位于所述第一托盘上方；在所述吸塑模板上设置有用于将所述第一托盘上的片材夹紧的夹紧机构；

冷却模块，所述冷却模块包括第二托盘、第二移动盘和喷管；在所述第二移动盘上设置有用于驱动其沿所述导轨移动的第二驱动装置；所述第二托盘通过竖直设置的气缸与所述第二移动盘连接；所述喷管的一端从所述第二托盘上端面伸出，另一端连接喷水装置。

如此设置，从挤出机的模头挤出的片材，送料模块在第一驱动装置的作用下移动，使片材平铺在第一托盘上；顶料装置将多余片材托起后通过切割装置将片材与模头分离；送料模块移至吸塑模板下方，第一托盘在气缸带动下上升，夹紧机构将片材夹住并开始吸塑成型；送料装置复位，冷却模块移至吸塑模板下方，第二托盘在气缸带动下上升，喷水装置使冷却水从喷管中喷出对成型的片材进行冷却，之后冷却模块复位；将产品从吸塑模板上取下，从而实现塑料容器的一次加热成型，提高生产效率。

进一步设置：所述顶料装置包括撑料杆和两个分别转动连接在所述撑料杆两端的连接件；在所述模头两侧均固定有气缸分别与两个所述连接件连接。

如此设置，两端转动连接在气缸上的撑料杆能够在气缸的带动下将片材托起，从而使模头与撑料杆之间的多余片材能够保持较为水平的状态，从而使片材具有较好的切割受力面，保证切割装置裁料顺畅平整。

进一步设置：所述切割装置包括横杆、链轮、链条和刀片；所述横杆与所述支撑架通过竖直设置的气缸连接，所述横杆的两端均转动连接所述链轮，两个所述链轮通过所述链条传动；所述链轮通过伺服电机传动，所述刀片与所述链条可拆连接。

如此设置，通过气缸带动横杆升降，使得刀片能够完成刺入片材和复位的动作；在伺服电机的带动下，固定在链条的刀片在两个链轮之间滑移，从而将撑料杆与模头之间的片材划断，实现片材与模头的分离。

进一步设置：所述夹紧机构包括支撑杆、杠杆和夹板；所述支撑杆垂直固定在所述吸塑模板的侧壁上，所述杠杆的中部与所述支撑杆的端部转动连接；所述吸塑模板上转动连接有气缸，气缸的顶杆与所述杠杆的上端转动连接；所述杠杆的下端与所述夹板固定；在所述第一托盘的上端面设置有围边，在所述夹板的下沿和所述围边的上沿均设置有相互咬合的凸齿。

如此设置，气缸推动杠杆一端外移，固定在杠杆另一端的夹板向里运动，夹板和围边上的凸齿互相咬合，从而将盖过围边的片材夹紧，保证吸塑成型过程中片材与吸塑模板之间的气密性；同时使送料模块提前复位，提高设备工作效率。

进一步设置：在所述第一托盘上设置有与片材接触的保温板，在所述保温板内穿设有加热装置。

如此设置，通过加设具有加热作用的保温板，能够避免片材从模头挤出后送至吸塑模板上的过程中因温度下降而变硬，影响吸塑的成型精度。

进一步设置：在所述第二托盘的下端面设置有水箱，在所述第二托盘上开设有与所述水箱内部连通的透孔。

如此设置，从喷管中喷出的冷却水对产品进行冷却后能够通过透孔流入水箱中，从而避免冷却水外洒淋湿设备，影响车间环境。

进一步设置：在所述第二托盘的四周设置有防水挡板。

如此设置，通过加设挡水板能够避免落到第二托盘上的冷却水从边沿流出。

进一步设置：所述水箱与所述喷水装置连通有循环水管。

如此设置，通过循环水管将喷水装置与水箱连通，能够对水箱中的水进行再利用，从而起到节约用水的作用。

一种通过上述塑料容器成型设备生产塑料容器的方法，包括以下步骤：

S1：塑料原料从所述挤出机的所述模头挤出片材，位于所述模头下方的所述送料模块前移时片材平铺在所述保温板上；

S2：所述切料模块将片材与所述模头分离；

S3：所述送料模块移动将片材送至所述吸塑模板下方；

S4：所述第一托盘在气缸作用下上升，片材与所述吸塑模板接触，所述夹紧机构将片材夹紧；

S5：所述吸塑模板开启真空负压，片材和所述吸塑模板表面紧密贴合进行成型；

S6：所述送料模块复位，所述冷却模块移动至所述吸塑模板下方；

S7：所述第二托盘在气缸作用下上升，所述喷水装置启动，通过所述喷管对片材进行表面冷却；

S8：冷却完成后，所述冷却模块复位；

S9：取出产品，对产品进行检查、修边、定型处理。

如此设置，使得从塑料原料到产品的成型过程中只需要通过一次加热，并且通过水冷的方式快速冷却定型，从而优化了生产工艺，提高了生产效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.产品成型仅通过一次加热，减少了加热能耗并提高了生产效率；

2.通过水冷对产品进行快速冷却，冷却水可循环利用，节约了水资源。

附图说明

图1为塑料容器成型设备结构示意图；

图2为切料模块的结构示意图；

图3为切割装置中链轮、链条和刀片的结构示意图；

图4为送料装置的结构示意图；

图5为吸塑模板的结构示意图；

图6为吸塑模板中夹紧机构的结构示意图；

图7为冷却模块的结构示意图。

图中：1、挤出模块；101、支撑架；102、挤出机；2、切料模块；201、顶料装置；2011、撑料杆；2012、连接件；20121、轴承；20122、固定座；202、切割装置；2021、横杆；2022、链轮；2023、链条；2024、刀片；3、送料模块；301、第一托盘；302、第一移动盘；4、成型模块；401、模架；402、吸塑模板；5、冷却模块；501、第二托盘；502、第二移动盘；503、喷管；6、模头；7、导轨；8、机架；9、夹紧机构；901、支撑杆；902、杠杆；903、夹板；10、喷水装置；11、围边；12、凸齿；13、保温板；14、加热装置；15、水箱；16、透孔；17、防水挡板；18、循环水管；19、气孔；20、气管；21、冷却水孔；22、进水管；23、出水管；24、雾化喷头。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

一种塑料容器成型设备，如图1所示，包括挤出模块1、切料模块2、送料模块3、成型模块4和冷却模块5。

如图1所示，挤出模块1包括支撑架101和挤出机102。其中，支撑架101将与其固定的挤出机102抬高，使挤出机102下方能够放置送料模块3；挤出机102上安装有用于挤出片材的模头6。

结合图1，切料模块2包括顶料装置201和切割装置202。其中，顶料装置201与模头6固定连接且位于模头6的出料口的下方，切割装置202与支撑架101固定连接且位于模头6的出料口的上方。

具体地，结合图2，顶料装置201包括撑料杆2011和两个分别转动连接在撑料杆2011两端的连接件2012。连接件2012包括轴承20121和固定座20122，轴承20121的内圈过盈套设在撑料杆2011的两端，轴承20121的外圈嵌入固定座20122。在模头6两侧均设置有气缸，气缸的缸体与模头6固定，气缸的顶杆与固定座20122固定。

结合图2和图3，切割装置202包括横杆2021、链轮2022、链条2023和刀片2024；在位于模头6上方的支撑架101上对称设置有两个气缸，气缸的缸体与支撑架101固定，气缸的顶杆竖直朝下且与横杆2021固定。横杆2021的两端均转动连接链轮2022，两个链轮2022通过链条2023传动，其中一链轮2022通过伺服电机传动；刀片2024与链条2023可拆连接。

结合图1和图4，送料模块3包括第一托盘301和第一移动盘302。在地面上设置有带导轨7的机架8，机架8经过挤出机102下方；在第一移动盘302上设置有用于驱动其沿导轨7移动的第一驱动装置；第一托盘301位于第一移动盘302上方且位于模头6下方，第一托盘301通过竖直设置的气缸与第一移动盘302连接；在第一托盘301上设置有与片材接触的保温板13，在保温板13内穿设有加热装置14。加热装置14可选择温控电热棒，且在第一托盘301的上端面位于保温板13的周围设置有围边11，围边11的尺寸小于片材的尺寸。

结合图1和图5，成型模块4包括模架401和固定在所述模架401上的吸塑模板402。导轨7从模架401中间穿过，吸塑模板402位于第一托盘301上方且在吸塑模板402上设置有用于将第一托盘301上的片材夹紧的夹紧机构9。在吸塑模板402上的侧壁上开设有与成型部位连通的气孔19，气孔19通过气管20连接抽气装置。在吸塑模板402的侧壁上还开设有冷却水孔21，冷却水孔21在吸塑模板402内部形成循环的冷却水路，冷却水孔21连接有进水管22和出水管23。在吸塑模板402的上端面固定有气缸，气缸的顶杆穿过吸塑模板402作为脱模装置使用。

结合图6，在吸塑模板402的四周均设置有夹紧机构9，其包括支撑杆901、杠杆902和夹板903；支撑杆901垂直固定在吸塑模板402的侧壁上，杠杆902的中部与支撑杆901的端部转动连接；吸塑模板402上转动连接有气缸，具体地，气缸的缸体铰接在吸塑模板402上，气缸的顶杆与杠杆902的上端铰接连接；杠杆902的下端与夹板903固定；在第一托盘301的上端面设置有围边11，在夹板903的下沿和围边11的上沿均设置有相互咬合的凸齿12。

结合图7，冷却模块5包括第二托盘501、第二移动盘502和喷管503；在第二移动盘502上设置有用于驱动其沿导轨7移动的第二驱动装置；第二托盘501通过竖直设置的气缸与第二移动盘502连接；喷管503的一端从第二托盘501上端面伸出且连接有雾化喷头24，另一端连接喷水装置10。

作为优化，结合图7，在第二托盘501的四周设置有防水挡板17；在第二托盘501的下端面设置有水箱15，在第二托盘501上开设有与水箱15内部连通的透孔16，水箱15与喷水装置10连通有循环水管18。

上述第一驱动装置和第二驱动装置可通过在导轨7设置齿条，齿条啮合带有电机传动的齿轮实现对送料模块3和冷却模块5的运动。由于该结构应用广泛，这里不再赘述。

一种通过上述塑料容器成型设备生产塑料容器的方法，结合图1，包括以下步骤：

S1：塑料原料从挤出机102的模头6挤出片材，位于模头6下方的送料模块3前移时片材平铺在保温板13上；

S2：顶料装置201将多余的片材托起，切割装置202的刀片2024在气缸动作下刺入片材，伺服电机启动，链轮2022转动并带动链条2023上的刀片2024将片材划断，使之与模头6分离；

S3：送料模块3在第一驱动装置作用下移动，将片材送至吸塑模板402下方；

S4：第一托盘301在气缸作用下上升，片材与吸塑模板402接触，夹紧机构9动作，夹片将围边11上的片材夹紧在吸塑模板402的四周；

S5：吸塑模板402开启真空负压，片材和吸塑模板402表面紧密贴合进行成型；

S6：第一托盘301下降，送料装置复位，冷却模块5在第二驱动装置的作用下移动至吸塑模板402下方；

S7：第二托盘501在气缸作用下上升，喷水装置10启动，从喷管503中喷出的水雾对片材进行表面冷却；

S8：冷却完成后，第二托盘501下降，冷却模块5复位；

S9：位于吸塑模板402上方的气缸顶杆向下运动将包覆在成型部位上的产品顶出，将产品顶出后对其进行检查、修边、定型处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种塑料容器成型设备，其特征在于：包括

挤出模块（1），所述挤出模块（1）包括支撑架（101）和挤出机（102）；所述挤出机（102）固定在所述支撑架（101）上并安装有用于挤出片材的模头（6）；

切料模块（2），所述切料模块（2）包括顶料装置（201）和切割装置（202）；所述顶料装置（201）与所述模头（6）固定连接且位于所述模头（6）的出料口的下方，所述切割装置（202）与所述支撑架（101）固定连接且位于所述模头（6）的出料口的上方；

送料模块（3），所述送料模块（3）包括第一托盘（301）和第一移动盘（302）；在地面上设置有带导轨（7）的机架（8），在所述第一移动盘（302）上设置有用于驱动其沿所述导轨（7）移动的第一驱动装置；所述第一托盘（301）位于所述第一移动盘（302）上方且位于所述模头（6）下方，所述第一托盘（301）通过竖直设置的气缸与所述第一移动盘（302）连接；

成型模块（4），所述成型模块（4）包括模架（401）和固定在所述模架（401）上的吸塑模板（402）；所述吸塑模板（402）位于所述第一托盘（301）上方；在所述吸塑模板（402）上设置有用于将所述第一托盘（301）上的片材夹紧的夹紧机构（9）；

冷却模块（5），所述冷却模块（5）包括第二托盘（501）、第二移动盘（502）和喷管（503）；在所述第二移动盘（502）上设置有用于驱动其沿所述导轨（7）移动的第二驱动装置；所述第二托盘（501）通过竖直设置的气缸与所述第二移动盘（502）连接；所述喷管（503）的一端从所述第二托盘（501）上端面伸出，另一端连接喷水装置（10）。

2.根据权利要求1所述的塑料容器成型设备，其特征在于：所述顶料装置（201）包括撑料杆（2011）和两个分别转动连接在所述撑料杆（2011）两端的连接件（2012）；在所述模头（6）两侧均固定有气缸分别与两个所述连接件（2012）连接。

3.根据权利要求1所述的塑料容器成型设备，其特征在于：所述切割装置（202）包括横杆（2021）、链轮（2022）、链条（2023）和刀片（2024）；所述横杆（2021）与所述支撑架（101）通过竖直设置的气缸连接，所述横杆（2021）的两端均转动连接所述链轮（2022），两个所述链轮（2022）通过所述链条（2023）传动；所述链轮（2022）通过伺服电机传动，所述刀片（2024）与所述链条（2023）可拆连接。

4.根据权利要求1所述的塑料容器成型设备，其特征在于：所述夹紧机构（9）包括支撑杆（901）、杠杆（902）和夹板（903）；所述支撑杆（901）垂直固定在所述吸塑模板（402）的侧壁上，所述杠杆（902）的中部与所述支撑杆（901）的端部转动连接；所述吸塑模板（402）上转动连接有气缸，气缸的顶杆与所述杠杆（902）的上端转动连接；所述杠杆（902）的下端与所述夹板（903）固定；在所述第一托盘（301）的上端面设置有围边（11），在所述夹板（903）的下沿和所述围边（11）的上沿均设置有相互咬合的凸齿（12）。

5.根据权利要求1所述的塑料容器成型设备，其特征在于：在所述第一托盘（301）上设置有与片材接触的保温板（13），在所述保温板（13）内穿设有加热装置（14）。

6.根据权利要求1所述的塑料容器成型设备，其特征在于：在所述第二托盘（501）的下端面设置有水箱（15），在所述第二托盘（501）上开设有与所述水箱（15）内部连通的透孔（16）。

7.根据权利要求6所述的塑料容器成型设备，其特征在于：在所述第二托盘（501）的四周设置有防水挡板（17）。

8.根据权利要求7所述的塑料容器成型设备，其特征在于：所述水箱（15）与所述喷水装置（10）连通有循环水管（18）。

9.一种通过权利要求1-8任一项所述的塑料容器成型设备生产塑料容器的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：塑料原料从所述挤出机（102）的所述模头（6）挤出片材，位于所述模头（6）下方的所述送料模块（3）前移时片材平铺在所述保温板（13）上；

S2：所述切料模块（2）将片材与所述模头（6）分离；

S3：所述送料模块（3）移动将片材送至所述吸塑模板（402）下方；

S4：所述第一托盘（301）在气缸作用下上升，片材与所述吸塑模板（402）接触，所述夹紧机构（9）将片材夹紧；

S5：所述吸塑模板（402）开启真空负压，片材和所述吸塑模板（402）表面紧密贴合进行成型；

S6：所述送料模块（3）复位，所述冷却模块（5）移动至所述吸塑模板（402）下方；

S7：所述第二托盘（501）在气缸作用下上升，所述喷水装置（10）启动，通过所述喷管（503）对片材进行表面冷却；

S8：冷却完成后，所述冷却模块（5）复位；

S9：取出产品，对产品进行检查、修边、定型处理。