CN204039238U - 用于制作特大玻璃瓶的制瓶机 - Google Patents

Abstract

用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，属于制瓶机设备领域，包括机架以及均安装在机架上的初型模成型机构、成型模成型机构和翻转机构；初型模成型机构包括冲压装置、初型模和平行开关机构；冲压装置安装在机架上，平行开关机构包括安装在机架上的水平导向轴、套装在水平导向轴上的钳臂、竖直套装在机架两侧的第一花键轴、第一摇臂、第一连杆和第一开关气缸；第一连杆的一端与钳臂铰接、另一端与第一摇臂铰接，第一摇臂通过第一花键轴与第一开关气缸联接，初型模安装在钳臂上。本实用新型的有益效果是：由机械化自动生产代替人工生产特大玻璃瓶，提高了产量，提升了产品品质。

Description

用于制作特大玻璃瓶的制瓶机

技术领域

本实用新型属于制瓶机设备领域，具体涉及一种用于制作特大玻璃瓶的制瓶机。 

背景技术

玻璃瓶生产行业，制瓶机采用多滴成型技术来提高单机产量。经过几十年的发展，从单滴制瓶提升到了六滴制瓶，如申请号为201010253079.0的发明专利（一种六滴料行列式制瓶机及其生产工艺），它可在单机能耗相同的前提下，产出几倍于传统制瓶机的玻璃瓶，生产成本大幅降低。与此相对应的生产工艺也出现了“吹—吹法”和“压—吹法”；前者为初型瓶坯和成型瓶体均采用吹气吹制成型的生产工艺，后者则为初型压制、成型吹制的生产工艺。尽管制瓶效率得到了大幅提高，但该类制瓶机所产玻璃瓶均为小规格瓶，单瓶容量在几十到几百毫升之间，而对于那种单瓶容量在5L以上的特大容量玻璃瓶则束手无策。这是因为5L以上的特大容量玻璃瓶，所用滴料质量较大，瓶坯及成型瓶的体积也较大，现有技术中的生产线无法在短时间内对特大容量瓶坯和瓶体进行快速冷却，如果冷却不到位，则会出现瓶身因重力作用而变形的情况，影响了生产质量。 

目前常见的5~30L的大容量玻璃瓶只能依靠人工吹制成型，人工制瓶的缺点也显而易见。人工剪料、人工成型、人工转移，需要每一批5人，三班30人，平均一分钟生产一只瓶，存在用人多、劳动强度大、生产效率低、产品质量差的弊端。大容量瓶用料量大，料滴热量高，工作环境的温度也相应较高。由于瓶身较大，在翻转、搬运等人工介入的环节不可避免的会造成人员烫伤，对工人的人身安全构成了威胁。此外，由于瓶大质重，在翻转时瓶体也会因重力而发生断裂或变形，可见大瓶的生产也存在诸多难点。 

因此，制瓶行业迫切需要一种特大瓶制瓶设备来实现特大型或超大型玻璃瓶罐的自动化生产，以提高生产效率，降低生产成本，同时把制瓶工人彻底从高温、繁重的劳动环境下解放出来。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，使制瓶效率和成品率均得到大幅提高。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，包括机架以及均安装在机架上初型模成型机构、翻转机构和设置有正吹气机构的成型模成型机构；翻转机构位于初型模成型机构和成型模成型机构之间；初型模成型机构上连接初型模垂直冷却装置；初型模垂直冷却装置包括伸缩冷却管、伸缩冷却管的上端与初型模成型机构的钳臂联接、下端与设置在机架上的风门阀联接。 

翻转机构的口钳钳体上开设内腔，并在钳口处与外界联通。 

成型模成型机构还包括成型模模底冷却装置；成型模侧壁中开设垂直风道。 

成型模模底冷却装置包括设置在成型模底部的气风室、设置在气风室下方的上箱体；上箱体中开设进风管，并通过冷却管道与风气室联通，上箱体与气风室之间设置风板。 

    正吹气机构包括低压气管路、高压气管路、设置在机架上的吹气臂、胶管和安装有三位三通滑阀的分配箱；低压气管路和高压气管路的出气端均联接三位三通滑阀的进气端，三位三通滑阀的出气端联通胶管的一端，胶管的另一端固定在吹气臂上。 

本实用新型中，成型模成型机构包括成型模和角度开关机构，成型模为半圆环形结构，两个成型模的一端铰接；角度开关机构包括摇臂、连杆、竖直套装在机架两侧的花键轴和开关气缸；连杆的一端与成型模铰接、另一端与摇臂铰接，摇臂通过花键轴与开关气缸联接；开关气缸驱动花键轴正转时，成型模绕铰接点向外打开；开关气缸驱动花键轴反转时，成型模绕铰接点向内抱合。 

本实用新型中，初型模成型机构的下方设置冲压装置，冲压装置中设置冲头，在冲头外壁上套装导向套筒。 

本实用新型中，初型模成型机构包括吹气装置，吹气装置中设置芯子，芯子中设置吹气通道并穿过芯子侧壁与外界联通。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

1、本实用新型实现了特大瓶的机械自动化生产，不仅提高了产量、提升了品质，还将工人从繁重恶劣的工作环境中解放出来。生产效率由过去的一分钟一个提高到一分钟6~10个。

2、本实用新型初型压制采用平行开关机构，初型模平行打开，从作用上看，一方面使得冷却风均匀的作用于瓶坯上，实现瓶坯的均匀冷却，为最终成型后瓶壁均匀化更彻底提供了保证；另一方面也避免了口钳翻转时与初型模发生干涉碰撞而影响生产的进行。从结构上看，一方面使装置简化、模具抱紧力增大，更有利于瓶坯成型；另一方面使模具的对中性提高，模具磨损小，便于更换模具。 

3、本实用新型采用冲压技术，令瓶壁厚度均匀，达到既减轻重量又保持强度的目的。而且冲压装置采用作为气动元件的气缸提供冲压源动力，使压制效率提高，瓶体尺寸得到精确控制。而设置在冲头中的冷却管路又可以使冲头冷却至合适温度，确保瓶坯得到及时冷却。 

4、本实用新型采用垂直冷却技术，在成型阶段，瓶体热量经模具的金属传导，通过冷却风以对流的形式带走热量，保证瓶体快速冷却、定型。 

5、本实用新型采用模底内冷却技术，通过模底冷却风室和上箱体中的冷却管路，及时带走热量，避免了因不能及时冷却，瓶体不定型，无法承受瓶重而变形的情况发生，保证了生产工作的稳定进行。 

6、翻转机构和钳瓶机构均采用伺服电机提供动力，机构动作准确、稳定、迅速且易于自动化控制，使用寿命长，完全适应大规模化生产。 

附图说明

图1是本实用新型的主机架侧视图； 

图2是本实用新型的框架成型机构侧视图；

图3是本实用新型的框架成型机构俯视图；

图4是初型模平行开关结构示意图；

图5是初型模垂直冷却结构示意图；

图6是成型模垂直冷却及模底内冷却示意图；

图7是特大口瓶压吹装置示意图；

图8是正吹气机构结构示意图；

图9是小口瓶吹气装置示意图；

图10倒吹气机构结构示意图。

图中标记为： 

1机架；

2接料机构；2.1弧形料瓢；2.2流料槽；

3初型模成型机构；3.1冲压装置；3.1.1冲头；3.1.2活塞；3.1.3工作气缸；3.1.4复位弹簧；3.1.5导向套筒；3.2初型模；3.3平行开关机构；3.3.1水平导向轴；3.3.2平行钳臂；3.3.3第一花键轴；3.3.4第一摇臂；3.3.5第一连杆；3.4口模；3.4.1导环；3.5吹气装置；3.5.1芯子；3.5.2扣环；3.5.3芯子接头；3.5.4套筒；3.5.5芯子弹簧；3.5.6压吹气缸；

4成型模成型机构；4.1成型模；4.1.1垂直风道；4.2角度开关机构；4.2.1第二摇臂；4.2.2第二连杆；4.2.3第二花键轴；

5翻转机构；5.1口钳；5.2第一伺服电机；5.3蜗杆蜗轮机构；

6钳瓶机构；6.1悬臂；6.2支架；6.3第二伺服电机；6.4钳瓶夹具；6.5蜗杆减速器；

7初型模垂直冷却装置；7.1伸缩冷却管；7.2球形关节；7.3风门阀；

8冷却管；

9风气室；9.1风板；

10上箱体；10.1进风管；10.2冷却管道；

11正吹气机构；11.1低压气管路；11.2高压气管路；11.3三位三通滑阀；11.4胶管；11.5吹气臂；

12倒吹气机构；12.1低压调压阀；12.2高压调节阀；12.3气控开关阀；12.4梭阀；12.5立柱调压管路。

具体实施方式

下面结合附图实施例，对本实用新型做进一步描述： 

实施例一

一种用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，如图1所示，包括机架1以及均安装在机架1上的初型模成型机构3、成型模成型机构4和翻转装置5。

如图4所示，初型模成型机构3包括冲压装置3.1、初型模3.2和平行开关机构3.3。冲压装置3.1安装在机架1上，平行开关机构3.3包括安装在机架1上的水平导向轴3.3.1、套装在水平导向轴3.3.1上的平行钳臂3.3.2、竖直套装在机架1两侧的第一花键轴3.3.3、第一摇臂3.3.4、第一连杆3.3.5和第一开关气缸。第一连杆3.3.5的一端与平行钳臂3.3.2铰接，另一端与第一摇臂3.3.4铰接。第一摇臂3.3.4通过第一花键轴3.3.3与第一开关气缸联接，初型模3.2安装在平行钳臂3.3.2上。 

如图5，初型工作位设置有初型模垂直冷却装置7，初型模垂直冷却装置7包括冷却伸缩管7.1。冷却伸缩管7.1的上端与初型模成型机构的钳臂联接，下端与设置在机架上的风门阀7.3联接；翻转机构的口钳钳体设置内腔，并在钳口处与外界联通；冷风通过口钳和冷却伸缩管7.1分别对口模和初型模进行冷却；冷却伸缩管7.1的上端和下端均采用球形关节7.2结构与平行钳臂和风门阀7.3联接，因此平行钳臂移动时，冷却伸缩管7.1可以跟随其一并运动的同时还能冷却平行钳臂。 

如图1，该制瓶机还包括安装有弧形料瓢2.1的接料机构2和流料槽2.2，接料机构2安装在机架1上，流料槽2.2上端与弧形料瓢2.1下端相对齐、下端与抱合的初型模3.2相对齐。 

如图7所示，冲压装置3.1包括冲头3.1.1、活塞3.1.2、工作气缸3.1.3和复位弹簧3.1.4。工作气缸3.1.3安装在机架1上，活塞3.1.2设置在工作气缸3.1.3中，活塞3.1.2上端联接冲头3.1.1，冲头3.1.1外壁套装导向套筒3.1.5，导向套筒3.1.5外壁套装复位弹簧3.1.4。复位弹簧3.1.4的上端联接导向套筒3.1.5，下端联接工作气缸3.1.3内壁。如图5所示，冲头3.1.1的内腔插入冷却管8。冷却管8上端与冲头的内腔联通，另一端与冷却气源联通。冷却风由气源发出经冷却管进入到冲头的内腔中冷却冲头。 

第一开关气缸驱动第一花键轴顺时针转动时，第一摇臂顺时针摆动，第一连杆被第一摇臂推出，从而推动平行钳臂向中间滑动直至水平钳臂接触抱合，此时料滴落入抱合的初型模中进行冲压成型。同理，第一开关气缸驱动第一花键轴逆时针转动时，第一摇臂逆时针回摆，第一连杆被第一摇臂回拉，从而拉动平行钳臂向两侧滑动直至两个初型模之间的空隙能够使瓶坯钳出。在该过程中，由于平行钳臂套装在水平导向轴上，导致两个水平钳臂只能做直线运动，运动方式为平动。因此冷却风能够均匀的作用于瓶坯上，保证瓶坯成型质量。 

在冲压时，工作气缸断气，冲头在复位弹簧的压力下停留在初始位置。当料滴落入初型模时，工作气缸通气并推动活塞及冲头自下而上插入到初型模中，从而将料滴冲压成型。冲压结束，工作气缸断气，冲头在复位弹簧的拉力作用下回位。在制瓶时，由于料滴温度较高导致各工作部件也具有较高的温度，因此对于其它执行元件来说，高温条件下无法做到正常运行，因此只能使用气缸作为动力源。而气缸又不能像液压缸一样可以保持某一状态而不改变，因此本实用新型中使用复位弹簧来补偿断气时的作用力。 

如图3，成型模成型机构4包括成型模4.1、角度开关机构4.2和正吹气机构11。成型模4.1为半圆环形结构，两个成型模4.1的一端铰接。角度开关机构4.2包括第二摇臂4.2.1、第二连杆4.2.2、竖直套装在机架1两侧的第二花键轴4.2.3和第二开关气缸。第二连杆4.2.2的一端与成型模4.1铰接，另一端与第二摇臂4.2.1铰接。第二摇臂4.2.1通过第二花键轴4.2.3与第二开关气缸联接。第二开关气缸驱动第二花键轴4.2.3正转时，成型模4.1绕铰接点向外打开。正吹气机构11位于成型模4.1上方，第二开关气缸驱动第二花键轴4.2.3反转时，成型模4.1绕铰接点向内抱合。成型模4.1内径为250~310mm，根据生产需要选择相应规格的成型模，所生产的玻璃瓶的容量在5~30L不等。 

与平行开关机构相同的是，驱动成型模活动的力及传递方式也是通过气缸、摇臂和连杆之间的相互作用。不同之处在于，两个成型模的一端相互铰接，因此无论是抱合还是打开，运动方式为转动。这种方式动作较迅速，适合特大型瓶的生产制造。 

如图6，成型工作为设置有成型模垂直冷却装置和成型模模底冷却装置；成型模垂直冷却装置包括设置在成型模侧壁中的垂直风道4.1.1，外接垂直冷却管道将冷却风导入垂直风道中用于冷却成型模模身。成型模模底冷却装置设置在成型模下方的机架上，用于冷却成型模模底。如图6所示，成型模4.1底部设置风气室9，风气室9下方设置上箱体10。上箱体10与风气室9之间设置风板9.1，上箱体10中开设进风管10.1，并通过冷却管道10.2与风气室9联通。冷却风经进风管10.1进入上箱体10中，然后再经过上箱体10中的冷却管道10.2和上方的风板9.1进入气风室9中，从而对成型模模底进行冷却。 

如图8，正吹气机构包括低压气管路11.1、高压气管路11.2、设置在机架上的吹气臂11.5、胶管11.4和安装有三位三通滑阀11.3的分配箱；低压气管路11.1和高压气管路11.2的出气端均联接三位三通滑阀11.3的进气端，三位三通滑阀11.3的出气端联通胶管11.4的一端，胶管11.4的另一端固定在吹气臂11.5上。 

翻转机构5为伺服口钳5.1翻转机构，并位于初型模成型机构3和成型模成型机构4之间，翻转机构5包括第一伺服电机5.2和蜗杆蜗轮机构5.3。第一伺服电机5.2安装在机架1上，蜗杆蜗轮机构5.3中的蜗轮联接口钳5.1，蜗杆联接第一伺服电机5.2。口钳5.1上安装口模3.4，口模3.4内壁设置有螺纹，口模3.4的内径小于初型模3.2的内径。其将瓶坯钳住并翻转180°至成型模4.1中。口钳5.1钳体设置内腔，并在钳口处与外界联通，内腔下端与冷却气源联通。 

由于口钳上安装口模，因此在冲头冲压滴料时，不仅压成瓶坯，同时还将瓶口处压出螺纹，用作生产瓶口和瓶盖采用螺纹密封的玻璃瓶。 

钳瓶机构6，其包括支架6.2、第二伺服电机6.3、蜗杆减速器6.5、悬臂6.1和钳瓶夹具6.4。支架6.2安装在机架1相应位置，第二伺服电机6.3安装在支架6.2上。悬臂6.1的一端通过蜗杆减速器6.5联接第二伺服电机6.3，另一端铰接钳瓶夹具6.4。第二伺服电机转动，驱动蜗杆减速器工作并带动悬臂翻转180°，而由于钳瓶夹具与悬臂铰接，因此钳瓶夹具始终保持竖直状态，并通过悬臂的翻转将成型瓶转移到别处。 

为了使成型瓶能够被放置到输送带上运走，该制瓶机还设置拨瓶机构，拨瓶机构包括弧形拨瓶臂和驱动装置，拨瓶臂铰接在机架1上，拨瓶臂在驱动装置的带动下向外拨动第二平行钳臂3.3.2放下的成型瓶。拨瓶臂为圆弧形状，当成型瓶被钳至此处时，拨瓶臂在驱动装置的摆动下将成型瓶拨到输送带上去，此机构为现有技术中常用的拨件机构，故不作具体阐述。 

在制大容量瓶时，冷却工作是关键。所谓垂直冷却是指，在初型时，瓶坯的身部和口部均能通过初型模和钳口进行自上而下的通体冷却，因此在翻转时瓶体具有一定硬度和强度而不会变形；在成型时，成型瓶的瓶身和瓶底也均能通过成型模和成型模模底进行通体冷却，因而成品的整体形状均匀美观。 

本实用新型工作原理和工作过程如下： 

熔融态料滴落入接料机构的弧形料瓢上，并从弧形料瓢下端滑向接料槽，接料槽引导料滴使其落入初型模中，实现接、流料。

玻璃料滴经由流料槽落入初型模成型机构中，此时初型模在平行开关机构驱动下抱合，冲压装置中的活塞带动冲头自下而上地插入初型模中，将滴料冲压成瓶坯。冲压装置断气，活塞下移，冲头退至装料位置。该步骤中，初型模先抱合，料滴再落入其中。冲压成初型后，初型模先平行打开，冲头退出，然后口钳带动瓶坯翻转。 

平行开关机构驱动初型模平行张开，然后由翻转机构的口钳钳住瓶坯的口部，并在机械力的驱动下翻转180°至成型模成型机构中，此刻瓶坯的瓶口朝上。 

角度开关机构令成型模抱合，正吹气机构对成型模中的瓶坯进行吹气。吹气阶段分为两次，首先控制三位三通滑阀11.3联通胶管11.4和低压气管路11.1，使一股气压较低、气量较大的气体对瓶坯进行吹制，持续时间为0.5~1.5s。吹毕，立刻切换三位三通滑阀11.3，使高压气管路11.2与胶管11.4联通，使一股气压较高、气量较小的气体对瓶坯进行吹制，持续时间为4.5~5.5s，直至吹制成型。该步骤中，成型模先抱合，瓶坯再放入其中。二次吹制成型后，成型模打开，成型瓶体被钳瓶机构带走。 

由钳瓶机构的钳臂夹持成型的瓶体从成型模中钳出，移至停置板上。 

最终，由拨瓶机构将停置板上的瓶体拨到输送带上。 

实施例二 

与实施例一不同的是，本实施例中初型阶段采用的是“吹—吹”法制得瓶胚。如图9所示，初型模成型机构包括吹气装置3.5，吹气装置位于初型模的下方。吹气装置包括芯子3.5.1、扣环3.5.2、芯子接头3.5.3、芯子弹簧3.5.5和压吹气缸3.5.6。芯子外围套装套筒3.5.4，芯子和套筒之间能够做径向的相对滑动。芯子和芯子接头通过扣环连接，芯子接头下端连接压吹气缸。芯子接头与压吹气缸的缸体之间通过芯子弹簧连接。芯子和芯子接头的内部开设吹气通道，吹气通道的顶端穿过芯子侧壁与外界联通，吹气通道的底端与倒吹气气路连接。口模中还设置有导环3.4.1用于限位及封闭气路。

在料滴进入初型模之前，套筒上升并与导环接触完成封气。然后料滴落入初型模中，扑气机构对料滴扑气使料滴顺利进入口模中。同时芯子在芯子接头和压吹气缸的推动下向上运动。在芯子、口模及料滴之间形成气穴，瓶口被低压气逐渐吹制成型。此时压吹气缸断气，芯子接头在芯子弹簧作用下回落，并在回落过程中形成倒吹气通道。与此同时，扑气机构扑气将胚底封底，而倒吹气气路将高压气通过吹气通道将瓶胚吹制成型。 

由于采用先低压、后高压的二次倒吹气方式，保证了瓶胚“两节料”与初型模的接触时间基本相等，减小了玻璃料滴上下部位的温差，成型后瓶身“断腰”现象也基本消失，明显提高瓶子壁厚的均匀度和外观质量。如图10所示，倒吹气机构12的组成为，在初型侧管路，设置低压调压阀12.1和高压调压阀12.2，高低压气由气控开关阀12.3和梭阀12.4自动切换，倒吹气时间由电气阀箱控制，高低压倒吹气压力由立柱调压管路12.5控制。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。 

Claims (4)

1.一种用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，包括机架以及均安装在机架上初型模成型机构、翻转机构和设置有正吹气机构的成型模成型机构；翻转机构位于初型模成型机构和成型模成型机构之间；其特征在于：

初型模成型机构上连接初型模垂直冷却装置；初型模垂直冷却装置包括伸缩冷却管，伸缩冷却管的上端与初型模成型机构的钳臂联接，下端与设置在机架上的风门阀联接；

翻转机构的口钳钳体上开设内腔，并在钳口处与外界联通；

成型模成型机构还包括成型模模底冷却装置；成型模侧壁中开设垂直风道；

成型模模底冷却装置包括设置在成型模底部的气风室和设置在气风室下方的上箱体；上箱体中开设进风管，并通过模底冷却管道与风气室联通，上箱体与气风室之间设置风板；

正吹气机构包括低压气管路、高压气管路、设置在机架上的吹气臂、胶管和安装有三位三通滑阀的分配箱；低压气管路和高压气管路的出气端均联接三位三通滑阀的进气端，三位三通滑阀的出气端联通胶管的一端，胶管的另一端固定在吹气臂上。

2.根据权利要求1所述的用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，其特征在于：成型模成型机构包括成型模和角度开关机构，成型模为半圆环形结构，两个成型模的一端铰接；角度开关机构包括摇臂、连杆、竖直套装在机架两侧的花键轴和开关气缸；连杆的一端与成型模铰接，另一端与摇臂铰接，摇臂通过花键轴与开关气缸联接；开关气缸驱动花键轴正转时，成型模绕铰接点向外打开；开关气缸驱动花键轴反转时，成型模绕铰接点向内抱合。

3.根据权利要求1或2所述的用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，其特征在于：初型模成型机构包括冲压装置，冲压装置中设置冲头，在冲头外壁上套装导向套筒。

4.根据权利要求1或2所述的用于制作特大玻璃瓶的制瓶机，其特征在于：初型模成型机构包括吹气装置，吹气装置中设置芯子，芯子中设置吹气通道并穿过芯子侧壁与外界联通。