CN113478785A - 一种多工位吸管吹塑设备及吸管制作方法 - Google Patents

Abstract

一种多工位吸管吹塑设备及吸管制作方法，涉及模具吹塑技术领域，设备包括有挤出机及成型模组，所述成型模组包括有吹气机构及成型模，所述成型模用于夹持所述挤出机挤出的原料，所述成型模运送所述原料至所述吹气机构下端完成吹塑成为吸管半成品，所述成型模在吹塑完成后脱离所述吸管半成品，所述成型模组还包括有：剪切模，用于夹持从所述成型模脱离后的吸管半成品，在所述剪切模内对所述吸管半成品进行切割加工。该吹塑设备采用了两个模具对最终成品进行定型，有效避免了多余材料块的形成，提升了成品的质量和加工效率。

Description

一种多工位吸管吹塑设备及吸管制作方法

技术领域

本发明涉及模具吹塑技术领域，尤其涉及一种多工位吸管吹塑设备及吸管制作方法。

背景技术

巴斯德吸管，简称巴氏吸管，是一种一次性消耗型的移液器，通常采用透明高分子材料聚乙烯制成，可以通过伽马射线进行消毒，在细胞实验、临床试验等试验中是理想的取液载体；由于其由聚乙烯制成，因此具备高通透性及高韧性，可以以任意角度弯曲，适用范围广。

对于生产巴氏吸管的设备，申请号为201210302579.8的中国发明专利公开了巴氏吸管吹塑模具，模具上设有进气口型腔和吸管型腔，型腔周围为切坯口和余料槽，吸管型腔的小吸头部连通进气口型腔，所述吸管型腔的小吸头部与进气口型腔的连接处插设有刀片，刀片由安装在模具上的驱动机构驱动进出吸管型腔的小吸头部与进气口型腔的连接处。该发明吹塑成型脱模时由模具直接将吸管与气口部的连接处切断，仅需要人工将吸管从巴氏吸管半成品上撕取下来即可。

但本申请发明人在实际使用过程中，发现上述生产巴氏吸管的设备至少存在如下缺陷：

该模具中，需要刀片进入模具型腔内进行切割，因此，模具型腔内设有与外部环境相连通的切割通道，在吹塑过程中，高分子材料容易流入该切割通道内，导致产品变形，形成多余的材料块，进而影响成型质量及切割质量。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种全自动多工位吸管吹塑设备，该吹塑设备采用了两个模具对最终成品进行定型，有效避免了多余材料块的形成，提升了成品的质量和加工效率。

一种多工位吸管吹塑设备，包括有挤出机及成型模组，所述成型模组包括有吹气机构及成型模，所述成型模用于夹持所述挤出机挤出的原料，所述成型模运送所述原料至所述吹气机构下端完成吹塑成为吸管半成品，所述成型模在吹塑完成后脱离所述吸管半成品，所述成型模组还包括有：

剪切模，用于夹持从所述成型模脱离后的吸管半成品，在所述剪切模内对所述吸管半成品进行切割加工。

作为上述技术方案的优选，所述挤出机两侧设置有两个工位，每个所述工位上设有一组成型模组。

作为上述技术方案的优选，还包括有废料悬置架，所述废料悬置架包括一对相对设置的悬挂件，两个所述悬挂件之间设置有悬挂通道，所述悬挂通道位于所述吸管半成品上端的移动轨迹上。

作为上述技术方案的优选，还包括有第一刀具，所述第一刀具由第一刀具推动结构推动；所述剪切模内部型腔轮廓与所述吸管半成品的外轮廓相适配，且所述剪切模外表面向内开设有通向所述剪切模内部型腔的刀具通道，所述第一刀具通过所述刀具通道进入所述剪切模内部型腔对所述吸管半成品进行剪切。

作为上述技术方案的优选，所述第一刀具推动结构固定设置于所述剪切模的一侧。

作为上述技术方案的优选，所述剪切模与所述成型模由牵引结构控制同时开合。

作为上述技术方案的优选，所述第一刀具推动结构固定设置于所述牵引结构的外侧面上，所述牵引结构外表面向内开设有与所述刀具通道连通的辅助通道，所述第一刀具在所述第一刀具推动结构的推动下依次经过所述辅助通道、所述刀具通道最终进入所述剪切模的内部型腔。

一种吸管制作方法，采用上述技术方案中不带有废料悬置架的所述的多工位吸管吹塑设备进行生产，制作方法包括以下步骤：

S1:由所述挤出机挤出原料并悬置，所述成型模移动至所述挤出机下方并夹持所述原料，使所述原料于所述成型模内初步定型；

S2：所述成型模移动至所述吹气机构下方，所述吹气机构往所述原料内部吹气，吹气完成后所述成型模内部型腔内的所述原料静置冷却形成吸管半成品，所述成型模打开其内部型腔，吸管半成品黏连在所述吹气机构上；

S3：所述剪切模行进至完成吹塑的所述吸管半成品的匹配位置并夹持所述吸管半成品，此时，所述成型模行进至所述挤出机下方并夹持所述挤出机挤出的下一批次的原料；

S4：所述剪切模行进至设备出料端上方，所述第一刀具向前推进并进入所述刀具通道中对吸管半成品进行剪切，使吸管半成品被剪切为成品吸管及废料，此时，所述成型模完成S2步骤操作。

一种吸管制作方法，采用上述技术方案中带有废料悬置架的所述的多工位吸管吹塑设备生产，制作方法包括以下步骤：

S1:由所述挤出机挤出所述原料并悬置，所述成型模移动至所述挤出机下方并夹持所述原料，使所述原料于所述成型模内初步定型；

S2：所述成型模移动至所述吹气机构下方，所述吹气机构往所述原料内部吹气，吹气完成后所述成型模内部型腔内的所述原料静置冷却形成吸管半成品，所述成型模打开其内部型腔，吸管包成品黏连在所述吹气机构上；

S3：所述剪切模行进至完成吹塑的所述吸管半成品的匹配位置并夹持所述吸管半成品，此时，所述成型模行进至所述挤出机下方并夹持所述挤出机挤出的下一批次的原料；

S4：所述剪切模行进至所述出料端上方，所述第一刀具向前推进并进入所述刀具通道中对吸管半成品进行剪切，使吸管半成品被剪切为成品吸管及废料，所述剪切模打开其内部型腔，所述废料悬置于所述废料悬置架上，所述吸管落入设备出料端；此时，所述成型模完成S2步骤操作。

作为上述技术方案的优选，所述剪切模在行进过程中推动上一批次中所述废料悬置架上所悬置的所述废料进入废料收集区域。

综上所述，本发明具有以下优点：

1.现有技术的成型设备，原料在吹塑变形成半成品吸管的过程中原料向刀具通道内变形使吸管成型质量下降，且向刀具通道内变形的原料还可能堵塞刀具通道，增加了刀具通过的阻力，刀具切出的断面会有明显的毛刺，甚至出现刀具无法完全切割的情况；而本发明所涉及的设备提供两个模具，将原本的成型切割工序分设于两个模具中，成型模负责原料的成型，由于没有刀具通道，原料成型不会出现多余的形变量，成型质量得到提高，内部型腔与成型模内部型腔相同的剪切模对原料吹塑成的吸管半成品夹持固定效果是全方位的，更便于刀具的切割；虽提升了模具制造成本，但由于吹塑成型的成品生产是大规模的，故而对于塑件来说生产中最重要的还是产品的质量与精度；

2.进一步的，本申请采用的多工位成型设备，由于挤出机的挤出效率远高于后续装置的成型效率，本申请设置了两个工位来平衡时间差，提升生产效率，还能防止挤出的原料过早定型无法完成后续的成型工序；

3.再进一步的，本申请所采用的废料悬置架，将最终成型的吸管及废料相互分离配合剪切模的开合及移动，将吸管及废料置于不同的收集区域中，避免了人工筛选。

附图说明

图1为本申请所生产的吸管a示意图；

图2为本申请吸管半成品切割后的整体示意图；

图3为本申请一种实施例中的多工位吸管吹塑设备结构示意图；

图4为第一刀具进入剪切模内部进行切割示意图；

图5为本申请另一种实施例中的多工位吸管吹塑设备结构示意图；

图6为本申请中废料悬置架悬挂废料示意图；

其中，1-挤出机、2-吹气机构、3-成型模、4-剪切模、41-刀具通道、5-第一刀具、51-第一刀具推动结构、6-废料悬置架、7-第二刀具、8-牵引结构、81-辅助通道、a-吸管、b-废料、b-1-注气部、b-2-分气部、b-3-压平部及b-4-置外部。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

下面结合实施例对本发明作进一步的解释：

本申请所要生产的是图1样式的吸管，图2为吹塑成型时所吹塑出来的吸管半成品，图2中的吸管半成品需要刀具进行切割才能让吸管与半成品进行分离；需要注意的是在本实施例中所画出的巴斯德吸管是进一步改进的吸管，可以看到用于吸取液体的端部呈现阶梯式，但不表明本发明所要保护的设备结构仅是用于生产该类型巴斯德吸管，吸管的样式与成型模具的内部型腔相关，在更换模具的情况下也可以生产普通的或者其他的巴斯德吸管，模具具体的内部型腔结构与本申请所要保护的重点结构相关性不大。

请参照图2，整个吸管半成品包括吸管a及废料b，废料b包含有注气部b-1及分气部b-2，单个吸管半成品能生产出两个吸管b，吸管半成品在吹塑成型的过程中，用于吹塑的气体从注气部b-1进入分气部b-2，分气部b-2引导气体进入吸管a中完成吹塑；从图2中还可以看出，吸管a通过切割口v与废料b分离。

在实际生产中，成型模具为保证型腔中成型的高分子材料的成型质量，不能出现例如申请号为201210302579.8的发明所提到的供刀具进入的通道，由于刀具与成型模具的型腔连通，在吹塑的过程中，未完全冷却的高分子材料在高压气体的作用下容易向着刀具通道方向变形，影响后续刀具的切割；故而切割工序一般不在成型腔中进行，而本发明以及申请号为201210302579.8的发明所要生产的巴斯德吸管本身是较小的部件，整个在模具中成型的半成品可以看成为厚度较小的片状体，同时聚乙烯材料制成的吸管较软，在外力的作用下容易弯曲，没有固定结构对其进行固定的情况下，甚至不能完成切割。

故而本申请实施例提供一种能在吹塑完成后对吸管半成品进行固定并切割的一套自动化的吹塑设备。

实施例一：

一种多工位吸管吹塑设备，请参照图3及图4，包括挤出机1以及分设在挤出机1两侧两个工位的成型模组，每个成型模组包括吹气机构2、成型模3以及剪切模4，成型模3与剪切模4的内部的型腔结构相同，剪切模4与成型模3的不同之处在于，剪切模4外表面向内开设有刀具通道41，刀具通道41与剪切模4内部的型腔连通；成型模3用于夹持挤出机1挤出的原料至吹气机构2处完成吹塑成为吸管半成品，剪切模4用于夹持吹气机构2下端的吸管半成品至出料端；吹气机构2由电机控制上下移动，在成型模3运送原料至吹气机构2下端时，电机控制吹气机构2向下移动抵住原料的进气端，防止气体泄漏影响成型质量；成型模3以及剪切模4由同一个牵引结构8控制开合两者的内部型腔，牵引结构8控制两个模具开合的原理为现有技术，在此不再多加赘述。牵引结构8的外表面上固定连接有第一刀具推动结构51，牵引结构8外表面向内开设有与刀具通道41连通的辅助通道81，第一刀具5在第一刀具推动结构51的推动下依次经过辅助通道81、刀具通道41最终进入所述剪切模4的内部型腔。

在本申请的另一个实施例中，成型模3与剪切模4由两个不同的驱动结构带动运行，第一刀具推动结构51固定设置于剪切模4的侧面上，剪切模4表面向内开设有连通剪切模4内部型腔的刀具通道41，第一刀具推动结构51推动设置于其上的第一刀具5进入刀具通道41对剪切模4内部型腔内的吸管半成品进行剪切。

对比上述两种实施例，具备牵引结构8的方案减少了一个驱动电机的设置，在输电结构的布局上更加简便，而且整套流程下来剪切模4及成型模3的开合状态是同步的，采用两个电机分别控制的方式需要校准同步的时间，可能需要另外的校准设备进行实时校准；没有牵引结构8的方案在模具的位置设计上更加灵活，单个模具出现问题时，拆卸也较为方便，在使用时可根据需要进行两种设置方式的选择。

上述两个实施例具备共同的特性是：第一刀具4是随着剪切模4运动的，第一刀具4与剪切模4相对固定，若第一刀具4采用固定在某处等待剪切模4到来再进入剪切模4内部型腔的方式进行剪切，由于每次刀具剪切完成后可能出现轻微的位置变化，在长期使用的日积月累下位置会发生明显的偏移，造成刀具通道41或者剪切模4型腔的损坏，甚至出现安全事故。

每个吸管生产机组上的吹气机构2的数量为四个，成型模3内部型腔单次生产的吸管半成品的数量为四个，剪切模4内部型腔单次夹持吸管半成品的数量同样为四个，也就是说在一个吸管生产机组单次全流程下可以生产四个吸管半成品。

之所以需要两个工位的吸管生产机组进行生产，是因为成型模3在夹持挤出机1挤出的原料并运送至吹气机构2下方完成吹塑成型后需要冷却一段时间进行定型，而挤出机1挤出原料的效率远大于成型模3单次成型吸管半成品的效率，若采用单个工位进行生产不仅影响生产效率，而且下一批次挤出机1挤出的原料可能会在空气中冷却过早定型，影响成型质量。

本实施例中所采用的挤出机1在挤出原料时是连续的，故而需要一把刀具进行切割，挤出机1下方还设置有第二刀具7，所述第二刀具7用于切断原料与挤出机1内部的原料的连接关系，在成型模3夹持住原料后第二刀具7向前推进切断连接，在本实施例中第二刀具7为高温的热切刀，聚乙烯在高温下容易被熔断，方便切割，若采用普通的刃口刀具，可能因为聚乙烯本身的韧性影响切口的质量，甚至无法完成切割，使得挤出的原料无法与挤出机1内的原料发生分离，存在一定的安全隐患；但在本实施例中，第一刀具5为普通的刀具，不需要高温加热，首先第一刀具5切割的是被剪切模4固定的吸管半成品，即使聚乙烯材料具备再高的韧性，但是由于其被剪切模4固定的原因在被第一刀具5剪切时无法向其他方向变形，故而普通的刀具也能轻松切断，再者，高温的刀具可能对剪切模4型腔造成伤害，长期使用下影响剪切模4型腔的精度。

一种吸管制作方法，采用本实施例中多工位吸管吹塑设备进行制造，包括如下步骤：

S1:由挤出机1挤出原料并悬停，成型模3移动至挤出机1的下端并对挤出机1挤出的原料进行夹持，第二刀具7被推动向前推进切断被挤出的原料与挤出机1内部的原料的连接，被切断的原料在成型模3内初步定型；

S2：成型模3移动至吹气机构2的下方，吹气机构2下降为原料内部吹气，同时吹气机构2悬停在吹气位置15s时间待原料定型为吸管半成品，成型模3打开型腔，吸管半成品黏连在吹气机构2上；

S3：剪切模4行进至完成吹塑的吸管半成品的匹配位置并夹持吸管半成品；

S4：吹气机构2上升，使吹气机构2与吸管半成品的黏连关系被打开；

S5：剪切模4行进至出料端的上方，第一刀具5向前推进并进入刀具通道41中对剪切模4型腔内的吸管半成品进行剪切，第一刀具5对吸管半成品切出图2中的切割口v，剪切模打开型腔，吸管a及废料b掉落至出料端。

在上述制作方式的步骤中，由于成型模3及剪切模4是同时移动及同时开合的，S1步骤与S3步骤是同步进行的，S2步骤与S5步骤是同步进行的（当然初次启动本实施例的多工位吸管吹塑设备时，S3及S5步骤中剪切模4中无材料）。

在实施例一中，最终落入出料端的物件为废料b及吸管a的混合物，仍然需要手工将吸管半成品的废料b及吸管a分敛，耗费一定的人力，生产效率不能得到保证。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，在本实施例中，请参照图5及图2，位于出料端的上方还设置有废料悬置架6，废料悬置架6包括一对相对设置的悬挂件61，悬挂件61之间设置有悬挂通道62，悬挂通道62位于吸管半成品上端的移动轨迹上（悬挂件61可以杆状件或者片状件，只要能挂住吸管半成品上端便可）；请参照图5，对废料悬置架6的具体位置进行表述，当剪切模4移动至出料端上方时，即第一刀具5进入刀具通道41时，废料悬置架6位于剪切模4的正上方，当剪切模4处于吹气机构2下端时，废料悬置架6位于剪切模4远离成型模3的一侧上方，废料悬置架6本身由固定结构固定悬置于半空。

请参考图2及图6，半成品吸管结构由成型模3通过吹塑形成，废料b部分除了上述已经介绍的注气部b-1进入分气部b-2外，还包括有压平部b-3及置外部b-4，压平部b-3及置外部b-4的位置关系如图2及图6所示，其中压平部b-3被成型模3压实成薄片状，而置外部b-4未进入成型模3内呈现原材料原始的管状型，因此置外部b-4与压平部b-3呈现厚度差，而废料悬置架6利用了该厚度差，废料悬置架6上的悬挂通道62的间隙宽度大于压平部b-3的厚度而小于置外部b-3最大厚度，基于此在吸管半成品被运输到废料悬置架6下端并被第一刀具5剪切后，吸管a被掉落至落料端，废料b悬置于废料悬置架6上；悬挂于废料悬置架6上的废料在下次剪切模4到来时，被剪切模4推动进入废料收集区域，实现吸管a及废料b的分筛。

一种吸管制作方法，采用本实施例中多工位吸管吹塑设备进行制造，与实施例一不同之处在于步骤S5：

剪切模4行进至出料端上方，第一刀具5向前推进并进入刀具通道41中对吸管半成品进行剪切，使吸管半成品分离成成品吸管a及废料b，剪切模4打开其内部型腔，废料b悬置于所述废料悬置架6上，吸管a落入出料端。且在S3-S5步骤时间段，剪切模4在行进过程中推动上一批次中废料悬置架6上所悬置的废料b，即剪切模4推动悬挂于废料悬置架6上的废料b进入用于收集废料的废料收集区域内。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多工位吸管吹塑设备，包括有挤出机（1）及成型模组，所述成型模组包括有吹气机构（2）及成型模（3），所述成型模（3）用于夹持所述挤出机（1）挤出的原料，所述成型模（3）运送所述原料至所述吹气机构（2）下端完成吹塑成为吸管半成品，其特征在于，所述成型模（3）在吹塑完成后脱离所述吸管半成品，所述成型模组还包括有：

剪切模（4），用于夹持从所述成型模（3）脱离后的吸管半成品，在所述剪切模（4）内对所述吸管半成品进行切割加工。

2.根据权利要求1所述的一种多工位吸管吹塑设备，其特征在于：所述挤出机（1）两侧设置有两个工位，每个所述工位上设有一组成型模组。

3.根据权利要求1或2所述的一种多工位吸管吹塑设备，其特征在于：还包括有废料悬置架（6），所述废料悬置架（6）包括一对相对设置的悬挂件（61），两个所述悬挂件（61）之间设置有悬挂通道（62），所述悬挂通道（62）位于所述吸管半成品上端的移动轨迹上。

4.根据权利要求1所述的一种多工位吸管吹塑设备，其特征在于：还包括有第一刀具（5），所述第一刀具（5）由第一刀具推动结构（51）推动；

所述剪切模（4）内部型腔轮廓与所述吸管半成品的外轮廓相适配，且所述剪切模（4）外表面向内开设有通向所述剪切模（4）内部型腔的刀具通道（41），所述第一刀具（5）通过所述刀具通道（41）进入所述剪切模（4）内部型腔对所述吸管半成品进行剪切。

5.根据权利要求4所述的一种多工位吸管吹塑设备，其特征在于：所述第一刀具推动结构（51）固定设置于所述剪切模（4）的一侧。

6.根据权利要求4所述的一种多工位吸管吹塑设备，其特征在于：所述剪切模（4）与所述成型模（3）由牵引结构（8）控制同时开合。

7.根据权利要求6所述的一种多工位吸管吹塑设备，其特征在于：所述第一刀具推动结构（51）固定设置于所述牵引结构（8）的外侧面上，所述牵引结构（8）外表面向内开设有与所述刀具通道（41）连通的辅助通道（81），所述第一刀具（5）在所述第一刀具推动结构（51）的推动下依次经过所述辅助通道（81）、所述刀具通道（41）最终进入所述剪切模（4）的内部型腔。

8.一种吸管制作方法，其特征在于，采用权利要求1、2、4-7任意一条所述的多工位吸管吹塑设备进行生产，制作方法包括以下步骤：

S1:由所述挤出机（1）挤出原料并悬置，所述成型模（3）移动至所述挤出机（1）下方并夹持所述原料，使所述原料于所述成型模（3）内初步定型；

S2：所述成型模（3）移动至所述吹气机构（2）下方，所述吹气机构（2）往所述原料内部吹气，吹气完成后所述成型模（3）内部型腔内的所述原料静置冷却形成吸管半成品，所述成型模（3）打开其内部型腔，吸管半成品黏连在所述吹气机构（2）上；

S3：所述剪切模（4）行进至完成吹塑的所述吸管半成品的匹配位置并夹持所述吸管半成品，此时，所述成型模（3）行进至所述挤出机（1）下方并夹持所述挤出机（1）挤出的下一批次的原料；

S4：所述剪切模（4）行进至设备出料端上方，所述第一刀具（5）向前推进并进入所述刀具通道（41）中对吸管半成品进行剪切，使吸管半成品被剪切为成品吸管及废料，此时，所述成型模（3）完成S2步骤操作。

9.一种吸管制作方法，其特征在于，采用权利要求3所述的多工位吸管吹塑设备生产，制作方法包括以下步骤：

S1:由所述挤出机（1）挤出所述原料并悬置，所述成型模（3）移动至所述挤出机（1）下方并夹持所述原料，使所述原料于所述成型模（3）内初步定型；

S2：所述成型模（3）移动至所述吹气机构（2）下方，所述吹气机构（2）往所述原料内部吹气，吹气完成后所述成型模（3）内部型腔内的所述原料静置冷却形成吸管半成品，所述成型模（3）打开其内部型腔，吸管包成品黏连在所述吹气机构（2）上；

S3：所述剪切模（4）行进至完成吹塑的所述吸管半成品的匹配位置并夹持所述吸管半成品，此时，所述成型模（3）行进至所述挤出机（1）下方并夹持所述挤出机（1）挤出的下一批次的原料；

S4：所述剪切模（4）行进至所述出料端上方，所述第一刀具（5）向前推进并进入所述刀具通道（41）中对吸管半成品进行剪切，使吸管半成品被剪切为成品吸管及废料，所述剪切模（4）打开其内部型腔，所述废料悬置于所述废料悬置架（6）上，所述吸管落入设备出料端；此时，所述成型模（3）完成S2步骤操作。

10.根据权利要求9所述的一种吸管制作方法，其特征在于：S3至S4时间段，所述剪切模（4）在行进过程中推动上一批次中所述废料悬置架（6）上所悬置的所述废料进入废料收集区域。

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