CN110341167A - 具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，包括用于堆码桶的步进式连续成型作业的自动化成型产线和用于堆码桶的成型中间体在自动化成型产线上步进式工位切换的往复式运转单元，自动化成型产线包括挤压工位、吹塑工位、第一修边冷却工位及第二修边冷却工位，其中第一修边冷却工位包括第一冷却机构、及用于堆码桶顶部毛边修切的顶切机构，第二修边冷却工位包括第二冷却机构、及用于堆码桶底部毛边修切的底切机构。本发明将修边作业前置并与冷却作业相协调设计，缩短了产线行程，降低了布置空间需求，且生产高效。往复式运转单元的工位切换设计合理，且联动作业设计简洁，易于实现吹塑件胚体的连续作业成型，且形态一致稳定。

Description

具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统

技术领域

本发明涉及一种具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，属于堆码桶自动化吹塑成型设备的技术领域。

背景技术

吹塑成型主要指中空吹塑(又称吹塑模塑)，是制造空心制品的一种常用方法，也是塑料制品加工方法中除挤出、注塑、模压之外另一种最常用的方法，且发展迅速，属于二次成型技术范围。它首先利用热塑性树脂通过挤出或注射成型得到半熔融状态的管状型坯，然后趁热或加热到软化状态将型坯置于各种形状的模具中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，借助于气体压力使闭合在模具型腔中处于类橡胶态的型坯吹胀，使之紧贴于型腔内壁上形成中空制品。型坯的制作和吹胀两个过程可以分开独立进行。

传统地针对堆码桶吹塑成型的设备包括挤料单元和吹塑单元，在一些生产加工中，是由人工将挤料单元挤出的管状料体截断后悬置在开合模中，再由另一个操作者进行合模锁模后通气吹塑，作业效率极低且存在安全隐患。

目前，存在一些半自动化地堆码桶吹塑成型设备，其将挤料单元和吹塑单元作为一个连续地整体，直接能将半成品的吹塑件生产成型，成型后由人工取出进行修边、称重、整形等工序作业。自动化程度还较低。

公布号CN106346753A的中国发明专利揭示了吹塑全自动化生产线，其包括自动供料系统、吹塑机、二次冷却机构、去除边料机构、输送机构、在线测漏机、在线贴标机、堆码包装机、PLC控制器和驱动装置。

其仅仅将设想中的工序流程进行了堆叠及排序，并未揭示出各组成之间的相互关系及吹塑件的运转方式过程揭示。尤其是吹塑件在吹塑机、二次冷却机构、去除边料机构、及输送机构之间的吹塑件位移切换，无法形成一个完整能够实现的技术方案。

在针对某些特殊大型堆码桶吹塑成型过程中，堆码桶胚体需要经过多道冷却定型，而堆码桶胚体的顶部毛边会干涉到冷却机构的喷嘴探入作业，因此需要在冷却机构介入前进行切割修边作业，由于刚从吹塑工位退出的堆码桶胚体未完全固化，切割修边作业存在切料与主体之间分离拉丝或切割边起毛现象。

现有的自动化设备还未解决切割单元前置的问题，很难实现切割与冷却的协调作业，一般都是通过长距离运转完全固化后，再进行剪切修边作业

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对大型堆码桶的剪切修边作业无法前置与冷却作业相协调的问题，提出具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，包括：

自动化成型产线，用于堆码桶的步进式连续成型作业，其包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位、吹塑工位、第一修边冷却工位及第二修边冷却工位；

其中，所述第一修边冷却工位包括具备垂直向往复作业位移的第一冷却机构、及具备水平向垂直于所述产线方向作业位移的用于堆码桶顶部毛边修切的顶切机构，

所述第二修边冷却工位包括具备垂直向往复作业位移的第二冷却机构、及具备水平向垂直于所述产线方向作业位移的用于堆码桶底部毛边修切的底切机构；

往复式运转单元，用于堆码桶的成型中间体在自动化成型产线上步进式工位切换，

包括用于在所述挤压工位与所述吹塑工位之间切换位移的吹塑成型模、用于在所述吹塑工位与所述第一修边冷却工位之间切换位移的第一夹爪、用于在所述第一修边冷却工位与所述第二修边冷却工位之间切换位移的第二夹爪，

并且，所述吹塑成型模、第一夹爪、及第二夹爪相联动作业。

优选地，所述往复式运转单元包括具备沿产线方向线性往复位移的运载部、及设置在所述运载部上的开合驱动部，

所述开合驱动部包括滑动设置在所述运载部上的两个具备开合位移的开合载台，任一所述开合载台上设有载臂，所述吹塑成型模的两个模体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，所述第一夹爪的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，所述第二夹爪的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置。

优选地，所述顶切机构为单侧推切结构，所述顶切机构的推切端具备与堆码桶顶部外缘相随型的配合缘边。

优选地，所述底切机构包括分设的两个底切部，两个底切部之间具备相对的切割行程。

优选地，所述底切机构的其中一个底切部为推切行程部，另一个所述底切部为具备推切方向浮动位移的浮动受压部。

优选地，所述吹塑工位包括吹塑机构和辅助杆，所述吹塑机构和所述辅助杆分别具备垂直向往复作业位移。

优选地，所述吹塑工位设有用于所述吹塑机构和所述辅助杆垂直向往复作业联动的联合驱动部。

优选地，所述挤压工位的出料端设有切割机构。

优选地，所述吹塑成型系统还包括与所述第二修边冷却工位相干涉的传送带机构。

本发明的有益效果主要体现在：

1.修边作业前置并与冷却作业相协调设计，缩短了产线行程，降低了吹塑成型系统的布置空间需求，且具备生产高效的特点。

2.往复式运转单元的工位切换设计合理，且联动作业设计简洁，易于实现吹塑件胚体的连续作业成型，且形态一致稳定。

附图说明

图1是本发明吹塑成型系统的俯视示意图。

图2是本发明中往复式运转单元第一作业位置的示意图。

图3是本发明中往复式运转单元第二作业位置的示意图。

图4是本发明中冷却喷嘴的截面示意图。

具体实施方式

本发明提供具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。

具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，如图1所示，包括自动化成型产线和往复式运转单元1。

自动化成型产线用于堆码桶的步进式连续成型作业，如图2和图3所示，其包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位2、吹塑工位3、第一修边冷却工位4及第二修边冷却工位5。

其中，挤压工位2用于连续式供给管状料胚，即供料加热后形成熔液、并经过环状型槽产生管状料胚，而吹塑工位3用于提供吹塑气源并具备定向作业位移，通过作业位移可探入吹塑成型模的模口端进行密封配接后吹塑，当吹塑完毕后吹塑件即固定在吹塑工位3的模口端上，吹塑成型模2即可分模退离。

第一修边冷却工位4包括具备垂直向往复作业位移的第一冷却机构41、及具备水平向垂直于产线方向作业位移的用于堆码桶顶部毛边修切的顶切机构42。

在进行作业时，第一冷却机构41首先对堆码桶顶部进行吹冷作业，使得顶部毛边与堆码桶的连接部完全冷却固化，然后顶切机构42进行毛边切割，最后第一冷却机构41进行作业位移，其喷气端与堆码桶的筒口相配接进行吹冷作业。

第二修边冷却工位5包括具备垂直向往复作业位移的第二冷却机构51、及具备水平向垂直于产线方向作业位移的用于堆码桶底部毛边修切的底切机构52。

在进行作业时，第二冷却机构51作业位移，其喷气端与堆码桶的筒口相配接进行吹冷作业，作业一段时间后，底切机构52进行底部毛边切割。

往复式运转单元1用于堆码桶的成型中间体在自动化成型产线上步进式工位切换，对成型中间体进行说明，挤压工位2的管状料胚、吹塑工位3的吹塑成型胚、第一修边冷却工位4的首冷胚统称为成型中间体。而第二修边冷却工位的二冷胚体无需运载，可直接掉落。

当然，在某些实施例中，二冷胚体也可归纳为成型中间体，可以通过料爪夹固该工位的堆码桶进行运载位移切换。

结合图1、图2和图3对往复式运转单元1进行细化说明，其包括用于在挤压工位2与吹塑工位3之间切换位移的吹塑成型模6、用于在吹塑工位3与第一修边冷却工位4之间切换位移的第一夹爪7、用于在第一修边冷却工位4与第二修边冷却工位5之间切换位移的第二夹爪。当然，夹爪的数量还可以增加，但是必须满足至少两个。

并且，吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8相联动作业。

结合图1和图2，对本案吹塑成型系统的成型过程及原理进行细化说明：

往复式运转单元1相对自动化成型产线具备如图1的第一作业位置和如图2的第二作业位置。即存在图1至图2、图2至图1的往复循环作业。

需要说明的是，在图1至图2的行程中，吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8均处于闭合状态，在图2至图1的行程中，吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8均处于张开状态。

在图1第一作业位置作业时，往复式运转单元1驱动吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8进行闭合动作，吹塑成型模6将挤压工位2上的管状料胚装载至模内，挤压工位2通过切割机构21。同时切断管状料胚，第一夹爪7夹固住位于吹塑工位3上的吹塑胚体，吹塑工位3的吹塑端退离该吹塑胚体，第二夹爪8夹固住位于第一修边冷却工位4上的首冷胚体，第一冷却机构41的喷嘴退离首冷胚体。

往复式运转单元1进行由图1至图2的工作位切换。

在图2第二作业位置作业时，挤压工位2持续挤出管状料胚，吹塑工位3的吹塑端探入吹塑成型模6内完成密封配接，进行吹塑作业，第一冷却机构41首先对第一夹爪7上的吹塑胚体的顶面进行冷吹作业，一段时间后，顶切机构42进行切割，将吹塑胚体的顶部毛边修除，当顶切机构42退离后，第一冷却机构41的喷嘴探入吹塑胚体的敞口并过盈配接，并进行冷吹固化作业，需要说明的是，如图4所示，冷却喷嘴与敞口壁之间留有空气流通道。第二冷却机构51的喷嘴与首冷胚体配接并进行冷吹固化作业，其与第一冷却机构41作业相同，当冷却作业一段时间后，底切机构52进行底切作业。当各工位作业完毕后，往复式运转单元1驱动吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8进行张开动作。

往复式运转单元1再进行由图2至图1的工作位切换。如此循环作业实现连续生产。

更细化地说明，挤压工位2挤压出适量管状料胚的作业时间、吹塑工位3的吹塑作业时间、第一修边冷却工位4的作业时间、第二修边冷却工位5的作业时间均相适应统一。

在一个具体实施例中，如图3所示，往复式运转单元1包括具备沿产线方向线性往复位移的运载部11、及设置在运载部11上的开合驱动部9。

更具体地，开合驱动部9包括滑动设置在运载部11上的两个具备开合位移的开合载台91，任一开合载台91上设有载臂92，吹塑成型模的两个模体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，第一夹爪的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，第二夹爪的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置。

该设计巧妙，通过开合载台91的载臂92设计，能实现吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8统一开合驱动，便于联动整体化控制，由于开合载台91的集中化联动，仅需要采用一个运载部11即可实现对吹塑成型模6、第一夹爪7、及第二夹爪8联动式作业位移切换，可操控性强，无需采用多个驱动源进行控制联动，电气化控制简洁。

在一个具体实施例中，顶切机构42为单侧推切结构，顶切机构42的推切端具备与堆码桶顶部外缘相随型的配合缘边。只要能实现随型切边作业即可。

在一个具体实施例中，底切机构52包括分设的两个底切部，两个底切部之间具备相对的切割行程。

在该实施例中，两个底切部的分离间隙可供堆码桶自由落体通过，当第二夹爪8松脱时，堆码桶可直接沿分离间隙掉落，满足自动落料的作用。

在又一个具体实施例中，底切机构52的其中一个底切部为推切行程部，另一个底切部为具备推切方向浮动位移的浮动受压部。

在针对一些底部毛边并非为平直边的堆码桶胚体时，其存在一定地内凹，因此无法设计随型的切割部，采用浮动受压部与推切行程部相配合，形成一定地夹固拉扯力，从而将底部毛边扯开分离，实现修边。还需要说明的是，一般处于内凹内的毛边缝行程较短，大部分毛边缝还是由推切行程部进行切割，小部分是扯断。

无论底切机构52是否存在落料间隙，均不影响堆码桶的卸料作业。

在一个优选实施例中，吹塑成型系统还包括与第二修边冷却工位5相干涉的传送带机构10。

进行具体地说明，当第二夹爪8松脱堆码桶时，堆码桶直接落料至传送带机构10上、或落料至底切机构52上，在第二夹爪8进行工作位移时，其再次夹取的堆码桶能对落料至底切机构52上的堆码桶产生推动作业，时底切机构52上的堆码桶落料至传送带机构10上，传送带机构10即用于将堆码桶的传输。

在一个具体实施例中，吹塑工位3包括吹塑机构31和辅助杆32，吹塑机构31和辅助杆32分别具备垂直向往复作业位移。在一个优选实施例中，吹塑工位3设有用于吹塑机构31和辅助杆32垂直向往复作业联动的联合驱动部33。

具体地说明，堆码桶的顶部毛边一般比较长，在吹塑成型模6分离时，吹塑胚体的顶部毛边容易下榻，即容易粘接在堆码桶的顶面上，不利于顶部修边作业，通过辅助杆32的设计，在吹塑工位3作业时，辅助杆32能粘接住顶部毛边，而当第一夹爪7来抓取堆码桶胚体后，辅助杆32推离过程中会产生作用在顶部毛边上的提拉力，从而方便顶部毛边与堆码桶顶部相分离，易于后道顶切机构的作业。

通过以上描述可以发现，本发明具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，修边作业前置并与冷却作业相协调设计，缩短了产线行程，降低了吹塑成型系统的布置空间需求，且具备生产高效的特点。往复式运转单元的工位切换设计合理，且联动作业设计简洁，易于实现吹塑件胚体的连续作业成型，且形态一致稳定。

以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于包括：

自动化成型产线，用于堆码桶的步进式连续成型作业，其包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位、吹塑工位、第一修边冷却工位及第二修边冷却工位；

其中，所述第一修边冷却工位包括具备垂直向往复作业位移的第一冷却机构、及具备水平向垂直于所述产线方向作业位移的用于堆码桶顶部毛边修切的顶切机构，

所述第二修边冷却工位包括具备垂直向往复作业位移的第二冷却机构、及具备水平向垂直于所述产线方向作业位移的用于堆码桶底部毛边修切的底切机构；

往复式运转单元，用于堆码桶的成型中间体在自动化成型产线上步进式工位切换，

包括用于在所述挤压工位与所述吹塑工位之间切换位移的吹塑成型模、用于在所述吹塑工位与所述第一修边冷却工位之间切换位移的第一夹爪、用于在所述第一修边冷却工位与所述第二修边冷却工位之间切换位移的第二夹爪，

并且，所述吹塑成型模、第一夹爪、及第二夹爪相联动作业。

2.根据权利要求1所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述往复式运转单元包括具备沿产线方向线性往复位移的运载部、及设置在所述运载部上的开合驱动部，

所述开合驱动部包括滑动设置在所述运载部上的两个具备开合位移的开合载台，任一所述开合载台上设有载臂，所述吹塑成型模的两个模体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，所述第一夹爪的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，所述第二夹爪的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置。

3.根据权利要求1所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述顶切机构为单侧推切结构，所述顶切机构的推切端具备与堆码桶顶部外缘相随型的配合缘边。

4.根据权利要求1所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述底切机构包括分设的两个底切部，两个底切部之间具备相对的切割行程。

5.根据权利要求4所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述底切机构的其中一个底切部为推切行程部，另一个所述底切部为具备推切方向浮动位移的浮动受压部。

6.根据权利要求1所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述吹塑工位包括吹塑机构和辅助杆，所述吹塑机构和所述辅助杆分别具备垂直向往复作业位移。

7.根据权利要求6所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述吹塑工位设有用于所述吹塑机构和所述辅助杆垂直向往复作业联动的联合驱动部。

8.根据权利要求1所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述挤压工位的出料端设有切割机构。

9.根据权利要求1所述具备修边与冷却协调作业的吹塑成型系统，其特征在于：

所述吹塑成型系统还包括与所述第二修边冷却工位相干涉的传送带机构。