CN115816799B - 一种全自动挤出中空吹塑机及吹塑工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中空吹塑技术领域，尤其涉及一种全自动挤出中空吹塑机及吹塑工艺，包括收敛式机头组、转盘模具组、输送组和控制组，收敛式机头组用以将预设温度的塑料热熔体挤出形成型坯，转盘模具组用以进行转动使移动式模具处于收敛式机头正下方，便于型坯的注塑及吹塑，转盘模具组还用以对模具进行开模和合模，输送组用以对型坯形成的吹塑体进行抓取和移动，控制组用以显示吹塑机当前工作状态并对其加以调节。本发明通过取消热刀片机构，并利用机头来代替热刀片对型坯进行切割，吹胀完成后模具转盘自动转动，使机头在预设位置进行作业的同时，完成切割动作，增加生产效率，降低人工调整和维护的成本。

Description

一种全自动挤出中空吹塑机及吹塑工艺

技术领域

本发明涉及中空吹塑技术领域，尤其涉及一种全自动挤出中空吹塑机及吹塑工艺。

背景技术

中空吹塑机是一种利用热熔后的塑料进行注型进模具中并进行压缩空气吹胀的方式加工塑料中空容器的方法，但是现有利用吹塑工艺加工瓶体的过程中，往往存在其加工后的产品需要进行人工二次打磨才能形成真正的成品，其人工效率往往制约生产效率及生产成本，再者，其吹塑过程中对于型坯的剪切需要使用热刀片，而热刀片在加热过程中的受热后形变量会随着工作时间的延长而增加，当热刀片的形变量超出其安全生产的阈值后，会严重影响生产质量及生产安全，并且在对热刀片形变量的探知上，往往需要工人凭借以往经验进行观察并在形变量过大的时候对整机进行停机进行手工张进，导致其生产效率无法进一步提升，并且生产成本居高不下，甚至在发生对热刀片形变量的观察错误时，进一步增加生产安全的风险，故而，急需一种可以解决上述问题的全自动挤出中空吹塑机。

中国专利公开号：CN104494115B，公开了一种中空吹塑机，包括：设有机头的机架，机架上设型坯切断机构，结构包括装有刀座板的伸缩气缸，刀座板一端装有固定热刀支撑板、另一端铰接有活动热刀支撑板，固定热刀支撑板与活动热刀支撑板之间设热刀片，活动热刀支撑板上装挡板，刀座板上设螺栓气缸，螺栓气缸通过挡板使热刀片始终处于张紧状态，刀座板上有接近开关，热刀片处于张紧状态时，挡板始终位于接近开关的检测工位，当热刀片断开时，挡板会被推离接近开关的检测工位，接近开关会报警；机架上设由多腔主模与多腔副模组成的合模机构，在吹瓶工位的多腔主模上方机架上设吹针机构，在掉瓶工位的多腔副模上方机架上还设在线旋转刮口机构。本发明具有工作效率高的优点；由此可见，所述中空吹塑机依然设置有热刀片，虽然在刀座板上设置有接近开关用以检测热刀片的断开问题，但是其依然存在需要整机停机并且人工进行手动更换的问题，而且对于其产品的一次性成型不再需要人工去边的问题上，依然没有得到有效的解决。

发明内容

为此，本发明提供一种全自动挤出中空吹塑机及吹塑工艺，用以克服现有技术中热刀片需要人工调整并更换及后期需要人工对产品进行二次加工的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种全自动挤出中空吹塑机，包括收敛式机头组、转盘模具组、输送组和控制组，其中，

收敛式机头组包括挤料机构、柱塞、输料通道、吹气机头、型坯机头和吹气机构，其中，挤料机构与输料通道相连，挤料机构用以将塑料热熔体挤入输料通道，柱塞设置在输料通道内部，柱塞用以左右移动而改变输料通道内可容纳塑料热熔体的体积，输料通道与型坯机头相连并用以将塑料热熔体输送至型坯机头，吹气机头设置在型坯机头内并用以向从型坯机头被挤出的塑料热熔体所形成的型坯内部注入空气，型坯机头用以对型坯的外轮廓直径进行限制，型坯机头与吹气机头形成预设厚度的间隙，用以挤出预设厚度的型坯，吹气机构连接吹气机头，用以将预设压力的空气吹入至型坯；

转盘模具组包括模具转盘和移动式模具，其中，模具转盘设置在收敛式机头组下方，用以承载移动式模具并进行预设动作的转动，模具转盘包括模具孔，模具孔设置在模具转盘内并用以将移动式模具分别固定在模具转盘内的预设位置，移动式模具包括第一模体和第二模体，第一模体和第二模体合模形成预设形状的模腔，移动式模具用以限制型坯吹胀后的形状；

输送组设置在转盘模具组上方且输送组与收敛式机头组、转盘模具组呈水平排列，输送组包括冷却喷淋机构、抓取机构和输送机构，其中，冷却喷淋机构包括可伸缩喷淋管，可伸缩喷淋管设置在抓取机构内，用以伸出至吹塑件内部进行冷却喷淋作业，加速吹塑件的冷却并使之硬化，抓取机构包括机械手，机械手用以抓取吹塑体瓶口的凸型环并抬升吹塑体至完全脱离移动式模具并将吹塑体放置于输送机构之上，输送机构用以将吹塑体传送至预设位置；

控制组包括液晶显示屏和控制单元，液晶显示屏用以显示收敛式机头组、转盘模具组和输送组的当前工作状态，其工作状态包括正常和异常，控制单元包括中央处理器，用以控制收敛式机头组、转盘模具组和输送组中构件的移动，并将收敛式机头组、转盘模具组和输送组的工作状态输出至液晶显示屏。

具体而言，可伸缩喷淋管38还包括雾化喷头和喷淋伸缩机构，雾化喷头用以雾化冷却液，喷淋伸缩机构可以为液压伸缩机构，也可以为丝杠伸缩机构，亦可以为气动伸缩机构，只需能够满足本实施例中对喷淋伸缩机构的需求即可，此不再赘述。

收敛式机头组中，吹气机头的形状为带有圆锥台的圆柱体，圆锥台的预设斜度为Inc，圆锥台底面直径Bs与圆柱体直径D相等，型坯机头内径Dd与圆柱体直径D相等，型坯机头内侧斜度与圆锥台的预设斜度相等，且型坯机头与吹气机头同轴，型坯机头与吹气机头形成预设厚度的间隙时，型坯机头的出料口与吹气机头圆锥台顶面呈水平状态，型坯机头的出料口与转盘模具组的预设间距为S，其中，S＜0.1mm，其间距用以代替热刀片对型坯进行切割，并且通过吹胀完成后模具转盘的转动，使型坯机头在相对移动至下一预设位置进行作业的同时，完成切割动作，增加生产效率的同时，降低热刀片的人工调整成本及其本身的成本。

吹气机头内包括可伸缩吹气管，可伸缩吹气管设置在吹气机头内，可伸缩吹气管为空心圆柱体，圆柱体直径与圆锥台顶面直径相等，圆柱体表面设有若干预设位置的气孔，用以使型坯均匀吹胀，吹气机头还包括第一移动机构和第二移动机构，第一移动机构用以使吹气机头伸出剪切型坯，第二移动机构用以使可伸缩吹气管伸入至型坯内进行吹气。

具体而言，第一移动机构和第二移动机构可以为液压移动机构，也可以为丝杠移动机构，亦可以为气动移动机构，只需能够满足本实施例中对移动机构的需求即可，此不再赘述。

移动式模具包括第一模体和第二模体，第一模体和第二模体分别设有若干排气孔，排气孔直径EOD为0.1mm至0.3mm，第一模体包括第一肩部移动块、第一底部移动块、第一液压机构、第一移动限位槽、第二液压机构和第二移动限位槽，第一液压机构用以带动第一肩部移动块进行移动，第一移动限位槽用以使第一肩部移动块的移动始终处于预设范围内，第二液压机构用以带动第一底部移动块进行移动，第二移动限位槽用以使第一底部移动块的移动始终处于预设范围内，第一肩部移动块35和第一底部移动块27按预设位置合并形成移动式模具的半模；

第二模体包括第二肩部移动块、第三液压机构、第三移动限位槽、第二底部移动块、第四液压机构和第四移动限位槽，第三液压机构用以带动第二肩部移动块进行移动，第三移动限位槽用以使第二肩部移动块的移动始终处于预设范围内，第四液压机构用以带动第二底部移动块进行移动，第四移动限位槽用以使第二底部移动块的移动始终处于预设范围内，第二肩部移动块20和第二底部移动块28按预设位置合并形成移动式模具的半模；

合模后的移动式模具与吹气机头的圆柱体同轴，保证型坯的中心轴始终与移动式模具的中心轴处于同一直线，第一底部移动块和第二底部移动块的底部分别设有相对应的半圆槽，半圆槽合模形成圆形槽，圆形槽的直径CD=型坯直径PC×150%，且半圆槽相互连接处的厚度Thn＜2mm，移动式模具内设有温度传感器，用以检测喷淋作业时吹塑体的温度。

转盘模具组还包括第一深感摄像组和第二深感摄像组，其中，第一深感摄像组设置在转盘模具组的下方，用以分别利用机器视觉检测型坯超过任一移动式模具的长度，第二深感摄像组设置在转盘模具组的上方，用以分别利用机器视觉检测吹塑体水口的平整度；

输送组还包括第三深感摄像组6，第三深感摄像组设置在输送组上，用以分别利用机器视觉检测输送组中冷却喷淋机构、抓取机构和输送机构的工作状态，其中，工作正常状态包括喷淋正常状态、抓取正常状态和输送正常状态，工作异常状态包括喷淋异常状态、抓取异常状态和输送异常状态。

具体而言，喷淋异常状态为移动式模具内吹塑体温度降低异常，即喷淋作业完成后吹塑体温度并未降低至预设温度，抓取异常状态为机械手并未将吹塑体抓起，输送异常状态为输送组并未卡合吹塑体或未将吹塑体传送至预设位置，反之则为正常。

本发明还提供一种全自动挤出中空吹塑工艺，包括：

步骤S1，控制单元控制转盘模具组转动预设角度，使移动式模具位于收敛式机头组正下方，并控制第一模体和第二模体开模，用以使型坯移动至吹塑工位；

步骤S2，控制单元控制挤料机构将预设温度的塑料热熔体挤入输料通道，塑料热熔体通过连接输料通道的型坯机头形成预设厚度的型坯；

步骤S3，控制单元根据第一深感摄像组检测到的实时长度数据与预设长度数据的对比结果，判定移动式模具是否进行合模；

步骤S4，控制单元控制可伸缩吹气管伸出至预设长度，并控制吹气机头伸出至预设长度，用以切断型坯机头内塑料热熔体与型坯的连接点，并控制柱塞做相应的位置调整，缓解输料通道内塑料热熔体的压力，防止塑料热熔体溢出至吹塑体瓶口；

步骤S5，控制单元判定吹气机头伸出至预设长度后，控制吹气机构吹入预设压力的空气，并根据吹气机构17的实时压力数值RP与预设压力数值PP的对比结果，判定当前吹气作业是否完成，其中，当RP≥PP时，控制单元判定当前吹气作业完成，需停止吹气，当RP＜PP时，控制单元判定当前吹气作业未完成，需继续吹气；

步骤S6，控制单元判定当前吹气作业完成后，控制可伸缩吹气管缩回至吹气机头内，并控制吹气机头抬升至预设位置；

步骤S7，控制单元判定当前吹气机头抬升至预设位置时，控制转盘模具组转动预设角度，使下一组移动式模具处于收敛式机头组正下方，并使第一模体和第二模体开模，用以使型坯移动至吹塑工位，并再次执行步骤S1至步骤S7的吹塑作业；

步骤S8，控制单元根据第三深感摄像组利用机器视觉检测到的移动式模具的合模状态，判定当前输送组正下方的移动式模具是否存在合模；

步骤S9，控制单元根据第三深感摄像组检测到的合模状态判定当前输送组正下方移动式模具存在合模时，控制第一液压机构和第三液压机构分别带动第一肩部移动块和第二肩部移动块做远离模具中心移动动作至进行完全开模，并判定第一肩部移动块和第二肩部移动块相对于吹塑体是否存在遮挡；

步骤S10，控制单元判定第一肩部移动块和第二肩部移动块相对于吹塑体不存在遮挡时，控制机械手张开，并移动至吹塑体正上方预设位置处用以抓取吹塑体，并控制可伸缩喷淋管伸出，并对吹塑体进行冷却喷淋，控制单元根据温度传感器检测到的实时温度数据RT和预设温度数据PT的对比结果，判定当前喷淋作业是否完成，其中，当RT＞PT时，控制单元判定当前喷淋作业未完成，需继续喷淋，当RT≤PT时，控制单元判定当前喷淋作业完成，需停止喷淋；

步骤S11，控制单元判定当前喷淋作业完成时，控制可伸缩喷淋管缩回至机械手中，并控制机械手抓取吹塑体；

步骤S12，控制单元根据第三深感摄像组利用机器视觉检测到的工作状态判定机械手已经抓取吹塑体时，控制第一底部移动块和第二底部移动块进行完全开模，并控制机械手将吹塑体抓起，控制单元根据第三深感摄像组利用机器视觉检测到的抓取机构的工作状态判定机械手是否将吹塑体抓起；

步骤S13，控制单元判定当前机械手将吹塑体抓起时，控制机械手将吹塑体放置于输送机构之上，并再次执行步骤S8至步骤S13的脱模作业。

在步骤S3中，控制单元根据型坯的直径计算预设长度数据，预设长度数据=型坯的直径/2，当实时长度数据≥预设长度数据时，控制单元判定移动式模具需要进行合模；

在步骤S4中，可伸缩吹气管伸出的预设长度为模腔高度的2/3，且可伸缩吹气管伸入模腔后可伸缩吹气管底部1/5长度的部分不设置气孔；

在步骤S5中，预设压力数值根据塑料热熔体的材料热塑性、材料吹胀比、模腔大小和模腔凹凸数量进行预设，预设压力数值与材料热塑性成反比，预设压力数值与材料吹胀比、模腔大小和模腔凹凸数量成正比；

在步骤S9中，控制单元判定第一肩部移动块和第二肩部移动块相对于吹塑体是否存在遮挡时，判定第一液压机构和第三液压机构是否开模至最大，若已开模至最大，则不存在遮挡，若未开模至最大，则存在遮挡；

在步骤S10中，喷淋作业依据实际情况和材料特性选择是否开启，快速冷却后吹塑体结构松散，受力强度降低，且喷淋冷却时，喷淋雾化蒸馏水的数量以迅速蒸发无残留为预设标准数量。

在吹塑作业和脱模作业的过程中，脱模作业时间小于吹塑作业时间。

控制单元判定当前工作状态为异常时，向液晶显示屏输出异常提示，并由液晶显示屏输出异常提示音，同时显示异常原因。

具体而言，收敛式机头组、转盘模具组和输送组中，吹气机头、型坯机头、模具孔、移动式模具、冷却喷淋机构和抓取机构的数量一致，可以为若干个，且模具孔和移动式模具沿模具转盘的中心点对称分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，其一，通过取消热刀片机构，并由缩小机头与模具的孔隙来代替热刀片对型坯进行切割，并且通过吹胀完成后模具转盘的转动，使型坯机头在相对移动至下一预设位置进行作业的同时，完成切割动作，增加生产效率的同时，降低热刀片的人工调整成本及其本身的成本；

进一步地，通过在转盘模具组上增加若干移动式模具，并设置相应数量的机头和抓取机构，可以一次进行多个注塑、脱模作业，提升了生产效率，同时通过取消原有水口切除的流水线，可以进一步缩减生产成本，扩大生产效益，降低生产对于人工的限制，提高生产的安全性。

其二，通过对于模具自动开模、脱模的设定，可以避免流水线对于人工的依赖，提升生产效率，同时通过对于流水线生产时必要过程的传感器检测，可以使设备在保证安全生产的同时，及时发现错误，并输出提示，提升设备智能化、自动化程度，降低人工维护成本，进一步扩大经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例全自动挤出中空吹塑机的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例全自动挤出中空吹塑机的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例全自动挤出中空吹塑机收敛式机头组的结构示意图；

图4为本发明实施例全自动挤出中空吹塑机移动式模具的结构示意图；

图5为本发明实施例全自动挤出中空吹塑机输送组的结构示意图；

图中：收敛式机头组1，转盘模具组2，输送组3，第一深感摄像组4，第二深感摄像组5，第三深感摄像组6，模具转盘7，模具孔8，机械手9，挤料机构10，储料箱11，柱塞12，位移机构13，输料通道14，吹气机头15，型坯机头16，吹气机构17，可伸缩吹气管18，第一移动机构19，第二肩部移动块20，第一液压机构的液压杆21，第三液压机构的液压杆22，第一液压机构23，第三液压机构24，第三移动限位槽25，第一移动限位槽26，第一底部移动块27，第二底部移动块28，第二液压机构的液压杆29，第四液压机构的液压杆30，第二液压机构31，第四液压机构32，第一模体33，第二模体34，第一肩部移动块35，雾化喷头36，喷淋伸缩机构37，可伸缩喷淋管38，第二移动机构39，第二移动限位槽40，第四移动限位槽41。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例全自动挤出中空吹塑机的侧视结构示意图，本实施例包括收敛式机头组1、转盘模具组2、输送组3和控制组，其中，

收敛式机头组1包括挤料机构10、柱塞12、输料通道14、吹气机头15、型坯机头16和吹气机构17，其中，挤料机构10与输料通道14相连，挤料机构10用以将塑料热熔体挤入输料通道14，柱塞12设置在输料通道14内部，柱塞12用以左右移动而改变输料通道14内可容纳塑料热熔体的体积，输料通道14与型坯机头16相连并用以将塑料热熔体输送至型坯机头16，吹气机头15设置在型坯机头16内并用以向从型坯机头16被挤出的塑料热熔体所形成的型坯内部注入空气，型坯机头16用以对型坯的外轮廓直径进行限制，型坯机头16与吹气机头15形成预设厚度的间隙，用以挤出预设厚度的型坯，吹气机构17连接吹气机头15，用以将预设压力的空气吹入至型坯；

请参阅图2所示，转盘模具组2包括模具转盘7和移动式模具，其中，模具转盘7设置在收敛式机头组1下方，用以承载移动式模具并进行预设动作的转动，模具转盘7包括模具孔8，模具孔8设置在模具转盘7内并用以将移动式模具分别固定在模具转盘7内的预设位置，移动式模具包括第一模体33和第二模体34，第一模体33和第二模体34合模形成预设形状的模腔，移动式模具用以限制型坯吹胀后的形状；

请参阅图5所示，输送组3设置在转盘模具组2上方且输送组3与收敛式机头组1、转盘模具组2呈水平排列，输送组3包括冷却喷淋机构、抓取机构和输送机构，其中，冷却喷淋机构包括可伸缩喷淋管38，可伸缩喷淋管38设置在抓取机构内，用以伸出至吹塑件内部进行冷却喷淋作业，加速吹塑件的冷却并使之硬化，抓取机构包括机械手9，机械手9用以抓取吹塑体瓶口的凸型环并抬升吹塑体至完全脱离移动式模具并将吹塑体放置于输送机构之上，输送机构用以将吹塑体传送至预设位置；

控制组包括液晶显示屏和控制单元，液晶显示屏用以显示收敛式机头组1、转盘模具组2和输送组3的当前工作状态，其工作状态包括正常和异常，控制单元包括中央处理器，用以控制收敛式机头组1、转盘模具组2和输送组3中构件的移动，并将收敛式机头组1、转盘模具组2和输送组3的工作状态输出至液晶显示屏。

在本实施例中，柱塞12利用位移机构13进行位移，位移机构13可以为丝杠传动，也可以为液压传动，亦可以为齿轮传动，只需能够满足本实施例中对柱塞12移动的需求即可，此不再赘述。

在本实施例中，输料通道14连接储料箱11，储料箱11用以储存塑料热熔体。

在本实施例中，柱塞12为通过左右移动而改变输料通道14内可容纳塑料热熔体的体积，故而在吹气机头15前伸剪切塑料热熔体时改变吹气机头15内塑料热熔体的探出量，避免物料损失的同时，规范型坯形状。

在本实施例中，抓取机构还包括抓取伸缩机构，抓取伸缩机构可以为液压伸缩机构，也可以为丝杠伸缩机构，亦可以为气动伸缩机构，只需能够满足本实施例中对伸缩机构的需求即可，此不再赘述。

在本实施例中，机械手9可以为三爪机械手，也可以为四爪机械手，亦可以为固定卡钳机械手，只需能够满足本实施例中对抓取机构的需求即可，此不再赘述。

在本实施例中，可伸缩喷淋管38还包括雾化喷头36和喷淋伸缩机构37，雾化喷头36用以雾化冷却液，喷淋伸缩机构37可以为液压伸缩机构，也可以为丝杠伸缩机构，亦可以为气动伸缩机构，只需能够满足本实施例中对喷淋伸缩机构的需求即可，此不再赘述。

请参阅图3所示，收敛式机头组1中，吹气机头15的形状为带有圆锥台的圆柱体，圆锥台的预设斜度为Inc，圆锥台底面直径Bs与圆柱体直径D相等，型坯机头16内径Dd与圆柱体直径D相等，型坯机头16内侧斜度与圆锥台的预设斜度相等，且型坯机头16与吹气机头15同轴，型坯机头16与吹气机头15形成预设厚度的间隙时，型坯机头16的出料口与吹气机头15圆锥台顶面呈水平状态，型坯机头16的出料口与转盘模具组2的预设间距为S，其中，S＜0.1mm，其间距用以代替热刀片对型坯进行切割，并且通过吹胀完成后模具转盘7的转动，使型坯机头16在相对移动至下一预设位置进行作业的同时，完成切割动作，增加生产效率的同时，降低热刀片的人工调整成本及其本身的成本。

吹气机头15内包括可伸缩吹气管18，可伸缩吹气管18设置在吹气机头15内，可伸缩吹气管18为空心圆柱体，圆柱体直径与圆锥台顶面直径相等，圆柱体表面设有若干预设位置的气孔，用以使型坯均匀吹胀，吹气机头15还包括第一移动机构19和第二移动机构39，第一移动机构19用以使吹气机头15伸出剪切型坯，第二移动机构39用以使可伸缩吹气管18伸入至型坯内进行吹气。

在本实施例中，第一移动机构19和第二移动机构39可以为液压移动机构，也可以为丝杠移动机构，亦可以为气动移动机构，只需能够满足本实施例中对移动机构的需求即可，此不再赘述。

请参阅图4所示，移动式模具包括第一模体33和第二模体34，第一模体33和第二模体34分别设有若干排气孔，排气孔直径EOD为0.1mm至0.3mm，第一模体33包括第一肩部移动块35、第一底部移动块27、第一液压机构23、第一移动限位槽26、第二液压机构31和第二移动限位槽40，第一液压机构23用以带动第一肩部移动块35进行移动，第一移动限位槽26用以使第一肩部移动块35的移动始终处于预设范围内，第二液压机构31用以带动第一底部移动块27进行移动，第二移动限位槽40用以使第一底部移动块27的移动始终处于预设范围内，第一肩部移动块35和第一底部移动块27按预设位置合并形成移动式模具的半模；

第二模体34包括第二肩部移动块20、第二底部移动块28、第三液压机构24、第三移动限位槽25、第四液压机构32和第四移动限位槽41，第三液压机构24用以带动第二肩部移动块20进行移动，第三移动限位槽25用以使第二肩部移动块20的移动始终处于预设范围内，第四液压机构32用以带动第二底部移动块28进行移动，第四移动限位槽41用以使第二底部移动块28的移动始终处于预设范围内，第二肩部移动块20和第二底部移动块28按预设位置合并形成移动式模具的半模；

合模后的移动式模具与吹气机头15的圆柱体同轴，保证型坯的中心轴始终与移动式模具的中心轴处于同一直线，第一底部移动块27和第二底部移动块28的底部分别设有相对应的半圆槽，半圆槽合模形成圆形槽，圆形槽的直径CD=型坯直径PC×150%，且半圆槽相互连接处的厚度Thn＜2mm，移动式模具内设有温度传感器，用以检测喷淋作业时吹塑体的温度。

转盘模具组2还包括第一深感摄像组4和第二深感摄像组5，其中，第一深感摄像组4设置在转盘模具组2的下方，用以分别利用机器视觉检测型坯超过任一移动式模具的长度，第二深感摄像组5设置在转盘模具组2的上方，用以分别利用机器视觉检测吹塑体水口的平整度；

输送组还包括第三深感摄像组6，第三深感摄像组6设置在输送组3上，用以分别利用机器视觉检测输送组3中冷却喷淋机构、抓取机构和输送机构的工作状态，其中，工作正常状态包括喷淋正常状态、抓取正常状态和输送正常状态，工作异常状态包括喷淋异常状态、抓取异常状态和输送异常状态。

在本实施例中，喷淋异常状态为移动式模具内吹塑体温度降低异常，即喷淋作业完成后吹塑体温度并未降低至预设温度，抓取异常状态为机械手9并未将吹塑体抓起，输送异常状态为输送组并未卡合吹塑体或未将吹塑体传送至预设位置，反之则为正常。

在本实施例中，水口指热化液态的材料流动的进出口。

本发明的另一个实施例为全自动挤出中空吹塑工艺，本实施例包括：

步骤S1，控制单元控制转盘模具组2转动预设角度，使移动式模具位于收敛式机头组1正下方，并控制第一模体33和第二模体34开模，用以使型坯移动至吹塑工位；

步骤S2，控制单元控制挤料机构10将预设温度的塑料热熔体挤入输料通道14，塑料热熔体通过连接输料通道14的型坯机头16形成预设厚度的型坯；

步骤S3，控制单元根据第一深感摄像组4检测到的实时长度数据与预设长度数据的对比结果，判定移动式模具是否进行合模；

步骤S4，控制单元控制可伸缩吹气管18伸出至预设长度，并控制吹气机头15伸出至预设长度，用以切断型坯机头16内塑料热熔体与型坯的连接点，并控制柱塞12做相应的位置调整，缓解输料通道14内塑料热熔体的压力，防止塑料热熔体溢出至吹塑体瓶口；

步骤S5，控制单元判定吹气机头15伸出至预设长度后，控制吹气机构17吹入预设压力的空气，并根据吹气机构17的实时压力数值RP与预设压力数值PP的对比结果，判定当前吹气作业是否完成，其中，当RP≥PP时，控制单元判定当前吹气作业完成，需停止吹气，当RP＜PP时，控制单元判定当前吹气作业未完成，需继续吹气；

步骤S6，控制单元判定当前吹气作业完成后，控制可伸缩吹气管18缩回至吹气机头15内，并控制吹气机头15抬升至预设位置；

步骤S7，控制单元判定当前吹气机头15抬升至预设位置时，控制转盘模具组2转动预设角度，使下一组移动式模具处于收敛式机头组1正下方，并使第一模体33和第二模体34开模，用以使型坯移动至吹塑工位，并再次执行步骤S1至步骤S7的吹塑作业；

步骤S8，控制单元根据第三深感摄像组6利用机器视觉检测到的移动式模具的合模状态，判定当前输送组3正下方的移动式模具是否存在合模；

步骤S9，控制单元根据第三深感摄像组6检测到的合模状态判定当前输送组3正下方移动式模具存在合模时，控制第一液压机构23和第三液压机构24分别带动第一肩部移动块35和第二肩部移动块20做远离模具中心移动动作至进行完全开模，并判定第一肩部移动块35和第二肩部移动块20相对于吹塑体是否存在遮挡；

步骤S10，控制单元判定第一肩部移动块35和第二肩部移动块20相对于吹塑体不存在遮挡时，控制机械手9张开，并移动至吹塑体正上方预设位置处用以抓取吹塑体，并控制可伸缩喷淋管38伸出，并对吹塑体进行冷却喷淋，控制单元根据温度传感器检测到的实时温度数据RT和预设温度数据PT的对比结果，判定当前喷淋作业是否完成，其中，当RT＞PT时，控制单元判定当前喷淋作业未完成，需继续喷淋，当RT≤PT时，控制单元判定当前喷淋作业完成，需停止喷淋；

步骤S11，控制单元判定当前喷淋作业完成时，控制可伸缩喷淋管38缩回至机械手9中，并控制机械手9抓取吹塑体；

步骤S12，控制单元根据第三深感摄像组6利用机器视觉检测到的工作状态判定机械手9已经抓取吹塑体时，控制第一底部移动块27和第二底部移动块28进行完全开模，并控制机械手9将吹塑体抓起，控制单元根据第三深感摄像组6利用机器视觉检测到的抓取机构的工作状态判定机械手9是否将吹塑体抓起；

步骤S13，控制单元判定当前机械手9将吹塑体抓起时，控制机械手9将吹塑体放置于输送机构之上，并再次执行步骤S8至步骤S13的脱模作业。

在步骤S3中，控制单元根据型坯的直径计算预设长度数据，预设长度数据=型坯的直径/2，当实时长度数据≥预设长度数据时，控制单元判定移动式模具需要进行合模；

在步骤S4中，可伸缩吹气管18伸出的预设长度为模腔高度的2/3，且可伸缩吹气管18伸入模腔后可伸缩吹气管18底部1/5长度的部分不设置气孔；

在步骤S5中，预设压力数值根据塑料热熔体的材料热塑性、材料吹胀比、模腔大小和模腔凹凸数量进行预设，预设压力数值与材料热塑性成反比，预设压力数值与材料吹胀比、模腔大小和模腔凹凸数量成正比；

在步骤S9中，控制单元判定第一肩部移动块35和第二肩部移动块20相对于吹塑体是否存在遮挡时，判定第一液压机构23和第三液压机构24是否开模至最大，若已开模至最大，则不存在遮挡，若未开模至最大，则存在遮挡；

在步骤S10中，喷淋作业依据实际情况和材料特性选择是否开启，快速冷却后吹塑体结构松散，受力强度降低，且喷淋冷却时，喷淋雾化蒸馏水的数量以迅速蒸发无残留为预设标准数量。

在吹塑作业和脱模作业的过程中，脱模作业时间小于吹塑作业时间。

控制单元判定当前工作状态为异常时，向液晶显示屏输出异常提示，并由液晶显示屏输出异常提示音，同时显示异常原因。

在本实施例中，吹气机头15、型坯机头16、模具孔8、移动式模具、冷却喷淋机构和抓取机构的数量一致，且模具孔8和移动式模具沿模具转盘7的中心点对称分布。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动挤出中空吹塑机，其特征在于，包括收敛式机头组、转盘模具组、输送组和控制组，其中，

所述收敛式机头组包括挤料机构、柱塞、输料通道、吹气机头、型坯机头和吹气机构，其中，所述挤料机构与所述输料通道相连，挤料机构用以将热熔状态的塑料挤入输料通道，所述柱塞设置在输料通道内部，柱塞用以左右移动而改变输料通道内可容纳热熔状态的塑料的体积，输料通道与所述型坯机头相连并用以将热熔状态的塑料输送至型坯机头，所述吹气机头设置在型坯机头内并用以向从型坯机头被挤出的热熔状态的塑料所形成的型坯内部注入空气，型坯机头用以对型坯的外轮廓直径进行限制，型坯机头与吹气机头形成预设厚度的间隙，用以挤出预设厚度的型坯，所述吹气机构连接吹气机头，用以将预设压力的空气吹入至型坯；

所述转盘模具组包括模具转盘和移动式模具，其中，所述模具转盘设置在所述收敛式机头组下方，用以承载所述移动式模具并进行预设动作的转动，模具转盘包括模具孔，所述模具孔设置在模具转盘内并用以将移动式模具分别固定在模具转盘内的预设位置，移动式模具包括第一模体和第二模体，所述第一模体和所述第二模体合模形成预设形状的模腔，移动式模具用以限制型坯吹胀后的形状；

所述输送组设置在所述转盘模具组上方且输送组与所述收敛式机头组、所述转盘模具组呈水平排列，输送组包括冷却喷淋机构、抓取机构和输送机构，其中，所述冷却喷淋机构包括可伸缩喷淋管，所述可伸缩喷淋管设置在所述抓取机构内，用以伸出至吹塑体内部进行冷却喷淋作业，所述抓取机构包括机械手，所述机械手用以抓取吹塑体瓶口的凸型环并抬升吹塑体至完全脱离所述移动式模具并将吹塑体放置于所述输送机构之上，输送机构用以将吹塑体输送至预设位置；

所述控制组包括液晶显示屏和控制单元，所述液晶显示屏用以显示所述收敛式机头组、所述转盘模具组和所述输送组的当前工作状态，其工作状态包括正常和异常，所述控制单元包括中央处理器，控制单元用以控制收敛式机头组、转盘模具组和输送组中可移动构件的移动，并将收敛式机头组、转盘模具组和输送组的工作状态输出至液晶显示屏；

所述收敛式机头组中，所述吹气机头的形状为带有圆锥台的圆柱体，圆锥台的预设斜度为Inc，圆锥台底面直径Bs与圆柱体直径D相等，所述型坯机头内径Dd与圆柱体直径D相等，型坯机头内侧斜度与圆锥台的预设斜度相等，且型坯机头与吹气机头同轴，型坯机头与吹气机头形成预设厚度的间隙时，型坯机头的出料口与吹气机头圆锥台顶面呈水平状态，型坯机头的出料口与转盘模具组的预设间距为S，其中，S＜0.05mm。

2.根据权利要求1所述的全自动挤出中空吹塑机，其特征在于，所述吹气机头内设置有可伸缩吹气管，可伸缩吹气管为空心圆柱体，圆柱体直径与圆锥台顶面直径相等，圆柱体表面设有若干预设位置的气孔，用以使型坯均匀吹胀，吹气机头还包括第一移动机构和第二移动机构，所述第一移动机构用以使吹气机头进行伸缩，所述第二移动机构用以使可伸缩吹气管进行伸缩。

3.根据权利要求1所述的全自动挤出中空吹塑机，其特征在于，所述第一模体和所述第二模体分别设有若干排气孔，所述排气孔直径为0.1mm至0.3mm，其中，

第一模体包括第一肩部移动块、第一液压机构、第一移动限位槽、第一底部移动块、第二液压机构和第二移动限位槽，所述第一液压机构用以带动第一肩部移动块进行移动，所述第一移动限位槽用以使第一肩部移动块的移动始终处于预设范围内，所述第二液压机构用以带动第一底部移动块进行移动，所述第二移动限位槽用以使第一底部移动块的移动始终处于预设范围内；

第二模体包括第二肩部移动块、第二底部移动块、第三液压机构、第三移动限位槽、第四液压机构和第四移动限位槽，所述第三液压机构用以带动第二肩部移动块进行移动，所述第三移动限位槽用以使第二肩部移动块的移动始终处于预设范围内，所述第四液压机构用以带动第二底部移动块进行移动，所述第四移动限位槽用以使第二底部移动块的移动始终处于预设范围内；

合模后的移动式模具与所述吹气机头的圆柱体同轴，用以使型坯的中心轴始终与移动式模具的中心轴处于同一直线，第一底部移动块和第二底部移动块的底部分别设有相对应的半圆槽，半圆槽合模形成圆形槽，圆形槽的直径CD＝型坯直径PC×150％，且半圆槽相互连接处的厚度Thn＜2mm，移动式模具内设有温度传感器，所述温度传感器用以检测喷淋作业时吹塑体的温度。

4.根据权利要求1所述的全自动挤出中空吹塑机，其特征在于，所述转盘模具组还包括第一深感摄像组和第二深感摄像组，其中，所述第一深感摄像组设置在转盘模具组的下方，用以利用机器视觉检测型坯超过所述移动式模具的长度，所述第二深感摄像组设置在转盘模具组的上方，用以分别利用机器视觉检测吹塑体水口的平整度，

所述输送组还包括第三深感摄像组，所述第三深感摄像组设置在输送组上，用以利用机器视觉分别检测输送组中所述冷却喷淋机构、所述抓取机构和所述输送机构的工作状态，其中，工作正常状态包括喷淋正常状态、抓取正常状态和输送正常状态，工作异常状态包括喷淋异常状态、抓取异常状态和输送异常状态。

5.一种用于权利要求1-4任一项所述中空吹塑机的全自动挤出中空吹塑工艺，其特征在于，包括：

步骤S1，控制单元控制转盘模具组转动预设角度，使移动式模具位于吹气机头正下方，并控制第一模体和第二模体开模，用以使型坯移动至吹塑工位；

步骤S2，所述控制单元控制挤料机构将预设温度的塑料热熔体挤入输料通道，塑料热熔体通过连接输料通道的型坯机头形成预设厚度的型坯；

步骤S3，所述控制单元根据第一深感摄像组检测到的实时长度数据与预设长度数据的对比结果，判定所述第一模体和所述第二模体是否进行合模；

步骤S4，所述控制单元控制可伸缩吹气管伸出至预设长度，并控制吹气机头伸出至预设长度，用以切断型坯机头内塑料热熔体与型坯的连接点，并控制所述柱塞做相应的位置调整；

步骤S5，所述控制单元判定所述吹气机头伸出至预设长度后，控制吹气机构吹入预设压力的空气，并根据所述吹气机构的压力数值与预设压力数值的对比结果，判定当前吹气作业是否完成；

步骤S6，所述控制单元判定当前吹气作业完成后，控制所述可伸缩吹气管缩回至所述吹气机头内，并控制所述吹气机头抬升至预设位置；

步骤S7，所述控制单元判定当前所述吹气机头抬升至预设位置时，控制所述转盘模具组转动预设角度，使下一组模具孔处于吹气机头正下方，并使所述第一模体和所述第二模体开模，用以使型坯移动至吹塑工位，并再次执行所述步骤S1至所述步骤S7的吹塑作业；

步骤S8，所述控制单元根据第三深感摄像组利用机器视觉检测到的所述移动式模具的合模状态，判定当前输送组正下方的移动式模具是否存在合模；

步骤S9，所述控制单元根据第三深感摄像组检测到的合模状态判定当前所述输送组正下方的所述移动式模具存在合模时，控制第一液压机构和第三液压机构分别带动第一肩部移动块和第二肩部移动块做远离模具中心移动动作至进行完全开模，并判定所述第一肩部移动块和所述第二肩部移动块相对于吹塑体是否存在遮挡；

步骤S10，所述控制单元判定第一肩部移动块和第二肩部移动块相对于吹塑体不存在遮挡时，控制机械手张开，并移动至吹塑体正上方预设位置处用以抓取吹塑体，并控制可伸缩喷淋管伸出，对吹塑体进行冷却喷淋，控制单元根据温度传感器检测到的实时温度数据和预设温度数据的对比结果，判定当前喷淋作业是否完成；

步骤S11，所述控制单元判定当前喷淋作业完成时，控制所述可伸缩喷淋管缩回至所述机械手内，并控制机械手抓取吹塑体；

步骤S12，所述控制单元根据所述第三深感摄像组利用机器视觉检测到的工作状态判定所述机械手已经抓取吹塑体时，控制第一底部移动块和第二底部移动块进行完全开模，并控制机械手将吹塑体抓起，控制单元根据第三深感摄像组利用机器视觉检测到的所述抓取机构的工作状态判定机械手是否将吹塑体抓起；

步骤S13，所述控制单元判定所述机械手将吹塑体抓起时，控制机械手将吹塑体放置于所述输送机构之上，并再次执行所述步骤S8至所述步骤S13的脱模作业。

6.根据权利要求5所述的全自动挤出中空吹塑工艺，其特征在于，在所述步骤S3中，所述控制单元根据型坯的直径计算预设长度数据，预设长度数据＝型坯的直径/2，当实时长度数据≥预设长度数据时，控制单元判定所述移动式模具需要进行合模；

在所述步骤S4中，所述可伸缩吹气管伸出的预设长度为模腔高度的2/3，且可伸缩吹气管伸入模腔后可伸缩吹气管底部1/5长度的部分不设置气孔，所述吹气机头伸出的预设长度为吹气机头与所述型坯机头相连时吹气机头的伸出长度；

在所述步骤S5中，预设压力数值根据塑料热熔体的材料热塑性、材料吹胀比、模腔大小和模腔凹凸数量进行预设，预设压力数值与材料热塑性成反比，预设压力数值与材料吹胀比、模腔大小和模腔凹凸数量成正比；

在所述步骤S6中，所述吹气机头抬升的预设位置为吹气机头圆锥台顶面与型坯机头外底面水平时吹气机头的位置；

在所述步骤S9中，所述控制单元判定所述第一肩部移动块和所述第二肩部移动块相对于吹塑体是否存在遮挡时，判定所述第一液压机构和所述第三液压机构是否开模至最大，若已开模至最大，则不存在遮挡，若未开模至最大，则存在遮挡；

在所述步骤S10中，喷淋作业依据实际情况和材料特性选择是否开启，且喷淋冷却时，喷淋雾化蒸馏水的数量以蒸发无残留为预设标准数量。

7.根据权利要求5所述的全自动挤出中空吹塑工艺，其特征在于，在所述吹塑作业和所述脱模作业的过程中，脱模作业时间小于吹塑作业时间。

8.根据权利要求5所述的全自动挤出中空吹塑工艺，其特征在于，所述控制单元判定当前工作状态为异常时，向所述液晶显示屏输出异常提示，并由液晶显示屏输出异常提示音，同时显示异常原因。

9.根据权利要求5所述的全自动挤出中空吹塑工艺，其特征在于，所述收敛式机头组、所述转盘模具组和所述输送组中，所述吹气机头、所述型坯机头、所述模具孔、所述移动式模具、所述冷却喷淋机构和所述抓取机构的数量一致，其数量为若干个，且模具孔和移动式模具沿所述模具转盘的中心点对称分布。

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