一种吹瓶机及其吹瓶生产方法与流程

1.本发明涉及塑料制品加工领域，特别涉及一种吹瓶机及其吹瓶生产方法。


背景技术：

2.吹瓶机(blowmoldingmachine)就是指吹瓶子的机器，最浅显的解释就是能将塑料颗粒(软化成液体)或做好的瓶胚通过一定的工艺手段吹成瓶子的机器。吹瓶机方便快捷，成型量大，出现之后取代了大部分人工吹瓶，被大部分饮料企业所采用。
3.吹瓶机是一种通过吹塑工艺将塑料颗粒制作成中空容器的设备，比较常见的机种包括，使用pp和pe的一次成型的中空挤吹机，使用pet，pc或者pp两次成型的注拉吹吹瓶机，以及新发展起来的有多层中空挤吹和拉伸吹塑。
4.为了提高生产效率，现有的吹瓶机上安装有呈直线布置的多对配合使用的动模和定模，即直线吹瓶机，其挤出模头包括有多个流道，每个流道各连接有一个挤出嘴，在吹瓶时，每个挤出嘴分别向一对配合使用的动模和定模之间输送瓶胚，再通过合模形成瓶。
5.但是现有技术中的直线吹瓶机中，由于一个挤出模头对应多个挤出嘴，受限于挤出模头的尺寸限制，挤出嘴的出料速度较慢，从而影响吹瓶机的生产效率。另外，对于壁厚不一致的瓶的生产，直线吹瓶机的挤出嘴难以控制出料量，并且各个挤出嘴之间的出料量存在差异，难以调节，使得产品的一致性受限。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的吹瓶机生产效率低以及难以通过控制挤出嘴出料量来控制瓶壁厚度的问题，本发明的目的在于提供一种吹瓶机及其吹瓶生产方法。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
8.第一方面，本发明提供一种吹瓶机，包括机架以及安装在所述机架上的定量出料组件以及合模成型组件，其中，所述合模成型组件位于所述定量出料组件的正下方；
9.所述定量出料组件包括挤出模头、料嘴组件以及料嘴驱动装置；所述挤出模头固定安装在所述机架上，所述挤出模头的表面设置有进料口和出料口、内部设置有连接所述进料口与所述出料口的流道；所述料嘴组件包括转接管和料嘴，所述转接管固定在所述挤出模头上且所述转接管的上端与所述出料口相连接，所述料嘴环状且轴向可活动地套设在所述转接管的外壁上，所述料嘴的内壁固定有锥形的定量控制块，且所述定量控制块的小端正对所述转接管的下端；所述料嘴驱动装置固定安装在所述挤出模头或者所述机架上，且所述料嘴驱动装置的输出端与所述料嘴固定连接以带动所述料嘴做轴向直线运动；
10.所述合模成型组件包括机械合模组件和气压输送组件；
11.所述机械合模组件包括固定安装在所述机架上的合模支架、可转动连接在所述合模支架上的主轴、固定安装在所述合模支架上且与所述主轴机械连接的主轴驱动装置以及同轴固定在所述主轴上的动模转盘和定模转盘；其中，所述动模转盘的正面与所述定模转盘正面相对，且所述定模转盘的正面的同一圆周上均匀地固定安装有多个定模，所述动模
转盘的正面的同一圆周上均匀地布置有相同数量的动模，所述动模连接有滑动件，所述滑动件沿平行与所述主轴的轴线的方向可滑动连接在所述动模转盘上；
12.所述机械合模组件还包括位于所述动模转盘的背面一侧的动模控制部件，所述动模控制部件呈柱状或者环状，所述动模控制部件固定安装在所述合模支架上，且所述动模控制部件与所述主轴共轴线；所述动模控制部件的圆周外壁上开设有环形槽，每个所述滑动件的自由端均连接有与所述环形槽相适配的滑动块；其中，所述环形槽包括分别位于互相平行的两个平面内的合模槽段和开模槽段，且所述合模槽段与所述动模转盘之间的距离小于所述开模槽段与所述动模转盘之间的距离，当所述滑动块位于所述合模槽段内时，与所述滑动块相对应的动模与定模相接合；其中，所述料嘴在所述环形槽上的正投影与所述环形槽中心的连线经过所述合模槽段与所述开模槽段的衔接处；
13.所述气压输送组件包括固定气盘、活动气盘以及多个气针；所述活动气盘同轴地固定在所述主轴上，且所述活动气盘的端面的同一圆周上均匀布置有多个通气孔；每个所述动模上均安装有所述气针，且所述气针均通过输气管与所述通气孔连接；所述固定气盘固定安装在所述合模支架上，所述固定气盘的正面与活动气盘的背面密封配合，且所述固定气盘的正面同轴地开设有弧形的气腔，所述固定气盘的背面设置有与所述气腔连通的输气孔，且所述气腔的起始位置正对所述合模槽段的起始位置以使所述动模与所述定模在合模阶段保持压力。
14.优选的，所述滑动件包括两个平行且相对布置的滑杆，两个所述滑杆的自由端通过连接板固定连接，所述滑动块固定在所述连接板上。
15.进一步的，还包括顶出机构，且每个所述定模均配置有所述顶出机构；所述顶出机构包括固定部、活动部、销和复位弹簧，所述固定部固定连接在所述定模转盘的背面，所述活动部滑动连接在所述固定部上，所述销固定连接在所述活动部上，且所述定模转盘以及所述定模上均设置有与所述销相适配的销孔，所述复位弹簧连接在所述固定部与所述活动部之间；其中，所述合模支架上还安装有用于带动所述活动部相对于所述固定部运动的顶料触发部件。
16.进一步的，所述顶料触发部件为布置在所述定模转盘的背面一侧的楔形块，且所述楔形块的楔形表面与所述定模转盘之间的距离沿所述定模的转动方向依次减小。
17.优选的，所述固定气盘的正面设置有环绕所述气腔的的密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。
18.进一步的，还包括热塑送料组件；所述热塑送料组件包括输送管、加热螺杆和螺杆驱动装置，所述输送管固定安装在所述机架上，所述输送管的两端分别设置有原料添加口和热塑料挤出口，所述加热螺杆同轴地布置在所述输送管内且所述加热螺杆与所述输送管可转动连接，所述螺杆驱动装置固定安装在所述输送管或者所述机架上，且所述螺杆驱动装置的输出端与所述加热螺杆机械连接；其中，所述热塑料挤出口与所述挤出模头表面的进料口连接。
19.进一步的，还包括剪料组件，所述剪料组件位于所述定量出料组件与所述合模组件之间，所述剪料组件为固定安装在所述机架上的气动剪刀。
20.优选的，所述动模控制部件沿所述主轴的轴线可滑动连接在所述合模支架上，且所述动模控制部件与所述合模支架之间连接有锁紧机构。
21.优选的，所述合模支架上设置有滑轨，所述动模控制部件上设置有与所述滑轨相适配的滑块，所述锁紧机构为旋拧在所述滑块上的锁紧螺钉。
22.第二方面，本发明还提供一种用于产生塑料容器的吹瓶生成方法，所述方法应用于如上所述的吹瓶机，所述方法包括以下步骤：
23.通过原料添加口向输送管内添加原料，同时启动螺杆驱动装置，通过加热螺杆对输送管内的原料进行加热以及挤压，进而从热塑料挤出口中挤出热塑料；
24.热塑料在挤出压力下进入挤出模头，并从料嘴中挤出瓶胚料管，瓶胚料管出料的过程中，根据瓶壁厚度在长度方向上的变化要求，通过料嘴驱动装置带动所述料嘴运动以改变定量控制块与转接管之间环形出料间隙的大小；
25.剪料组件动作从而将瓶胚料管剪断；同时，机械合模组件中的主轴在主轴驱动装置的带动下转动，主轴上的动模转盘和定模转盘同步旋转，在动模控制部件的限制下，动模朝向定模运动并在合模的同时将瓶胚夹持在动模与定模之间；
26.在动模与定模保持合模的状态下，气压输送组件通过动模向瓶胚料管内吹气，使瓶胚料管成瓶；再在动模与定模分模后，在顶出机构的作用下，瓶从定模中被顶出，获得所需形状的瓶。
27.采用上述技术方案，由于安装在主轴上且随着主轴而转动的动模转盘和定模转盘、动模转盘上的多个动模、定模转盘上的多个定模以及用于使动模相对于定模实现合模与分模的动模控制部件的设置，使得料嘴只需要布置一个，使用时通过主轴的转动即可连续地为多对配合使用的动模与定模提供瓶胚，使得料嘴的出料速度能够最大程度地接近挤出模头的出料速度，从而提高吹瓶机的生产整体效率；另外，料嘴组件中可相对于转接管轴向活动的料嘴以及驱动料嘴做轴向直线运动的料嘴驱动装置的设置，使得在瓶胚料管出料的过程中，通过料嘴驱动装置带动料嘴做轴向运动，从而改变定量控制块与转接管之间环形出料间隙的大小，进而控制出料速度，从而满足瓶壁厚度在长度方向上的变化要求。
附图说明
28.图1为本发明的主视图；
29.图2为本发明的左视图；
30.图3为图2中a处的局部放大图；
31.图4为本发明中合模组件的主视图；
32.图5为本发明中合模组件的右视图；
33.图6为沿图5中b
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b线的剖视图；
34.图7为图4中c处的局部放大图；
35.图8为本发明中固定盘的正面示意图；
36.图9为本发明中活动盘的示意图。
37.图中:1
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机架、2
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挤出模头、3
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料嘴组件、31
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转接管、32
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料嘴、4
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料嘴驱动装置、5
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合模支架、6
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主轴、7
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主轴驱动装置、8
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动模转盘、9
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定模转盘、10
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定模、11
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动模、12
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滑动件、13
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动模控制部件、14
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环形槽、15
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固定气盘、16
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活动气盘、17
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固定部、18
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活动部、19
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销、20
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复位弹簧、21
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剪料组件、22
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输送管、23
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加热螺杆、24
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螺杆电机、25
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螺杆减速机、26
‑
取瓶管道。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
39.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的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。
40.对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
41.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，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，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例一
43.一种吹瓶机，如图1
‑
3所示，包括机架1以及安装在机架1上的定量出料组件以及合模成型组件，其中，合模成型组件位于定量出料组件的正下方。
44.本实施例中，定量出料组件用于将软化后的塑料制作成瓶胚，以便于合模成型组件将瓶胚制作成瓶。其中，定量出料组件包括挤出模头2、料嘴组件3以及料嘴驱动装置4。挤出模头2固定安装在机架1上，该挤出模头2的表面设置有进料口和出料口、内部设置有连接该进料口与出料口的流道，进料口设置在挤出模头2的顶面以便于软化后的塑料进入，而出料口则设置在挤出模头2的底面以便于出料。
45.料嘴组件3用于将从挤出模头2中挤出的软化后的塑料以管状的形式挤出并形成瓶胚，并且由料嘴驱动装置4对料嘴组件3进行控制，以便于灵活地调整瓶胚长度方向上的壁厚。料嘴组件3具体包括包括转接管31和料嘴32，转接管31通过螺栓或者螺钉可拆卸固定在挤出模头2的底面，并且转接管31的上端与挤出模头2底面的出料口相连接。料嘴32呈环状且该料嘴32轴向可活动地套设在转接管31的外壁上，同时，料嘴32的内壁固定有锥形的定量控制块，该定量控制块与料嘴32的内壁之间具有供软化后的塑料通过的间隙，并且该定量控制块的小端正对转接管31的下端。而料嘴驱动装置4则固定安装在挤出模头2或者机架1上，料嘴驱动装置4的输出端与料嘴32固定连接以带动该料嘴3做轴向方向的直线运动，配置料嘴驱动装置4具体为直线驱动机构，例如气缸或者电动丝杆等。如此设置，当料嘴驱动装置4带动料嘴32做轴向方向的直线运动时，例如朝上运动，此时定量控制块的锥面更多地伸入到转接管31的下端，从而使得定量控制块的锥面与转接管31下端之间的环形间隙变小，从而使软化后的塑料下料量降低，对应的该处的瓶胚的壁厚降低，反之，当料嘴驱动装置4带动料嘴32朝下运动时，则能够提高软化后的塑料下料量降低从而增加瓶胚的壁厚。
46.本实施例中，如图4
‑
7所示，合模成型组件具体包括机械合模组件以及气压输送组件。机械合模组件包括固定安装在机架1上的合模支架5、主轴6、主轴驱动装置7、动模转盘8
和定模转盘9。
47.合模支架5通过螺栓固定连接在机架1上，合模支架5包括水平布置的底座以及竖直且相对地布置在底座上的前墙板和后墙板，前墙板以及后墙板上均设置有轴承座，以便于主轴6通过轴承可转动地安装在合模支架5上。主轴驱动装置7配置为电机或者减速电机，其通过电机支架固定在合模支架5上，例如后墙板上，或者还可以固定连接在机架1上。
48.动模转盘8和定模转盘9均通过键连接在主轴6上，并且动模转盘8和定模转盘9相对布置，且动模转盘8和定模转盘9均位于前墙板与后墙板之间，其中动模转盘8布置在靠近前墙板的一侧，并且本实施例中，配置动模转盘8的正面与定模转盘9的正面相对。
49.其中，定模转盘9的正面的同一圆周上均匀地固定安装有多个定模10，相应的，动模转盘8的正面的同一圆周上均匀地布置有相同数量的动模11，并且定模10所在的圆周与动模11所在的圆周的尺寸相同，且在与主轴6平行的方向上，定模10与动模11一一对应且正对。本实施例中，动模11沿平行于主轴6轴线的方向相对于动模转盘8可滑动连接，例如，每个动模8均固定连接有滑动件12，动模转盘8上设置有与滑动件12配合使用的导向部，使得该滑动件12沿平行与主轴6的轴线的方向可滑动连接在动模转盘8上，例如配置滑动件12为两个平行且相对布置的滑杆，两个滑杆的自由端通过连接板固定连接，对应的，动模转盘8上的导向部为与滑杆相适配的导向孔；或者在另一个实施例中，还可以配置滑动件12为横截面非圆形的杆状结构，导向部为相同形状的异型导向孔，从而也能够确保滑动件12只做轴向方向的滑动，而不会发生转动。
50.可以理解的是，动模11在随着滑动件12做轴向运动的过程中，即可与定模10相互配合，从而对瓶胚进行合模以及分模的操作。因此机械合模组件还包括用于对动模11的轴向运动进行控制的动模控制部件13。本实施例中，动模控制部件13布置在动模转盘8的背面一侧，并固定安装在合模支架5(前墙板)上，并具体设置动模控制部件13呈柱状或者环状(具备圆周状的外壁即可)，并且设置该动模控制部件13与主轴6共轴线。另外，在动模控制部件13的圆周外壁上开设有环形槽14，上述的每个滑动件12的自由端均连接有与该环形槽相适配的滑动块(例如滑动块固定在上述的连接板上)，以便于滑动块沿着环形槽14的周向方向运动。其中，环形槽14进一步包括分别位于互相平行的两个平面内的合模槽段和开模槽段，且合模槽段与动模转盘8之间的距离小于开模槽段与动模转盘之间的距离。进一步的，当滑动块位于合模槽段内时，与该滑动块相对应的动模11与定模10相接合(即保持合模状态)；而当滑动块位于开模槽段内时，与该滑动块向对应的动模11与定模10相分离(即保持分模状态)。并且，料嘴32在环形槽14上的正投影与环形槽14中心之间的连线经过合模槽段与开模槽段的衔接处，即，动模11与定模10合模的位置正对着料嘴32，使得从料嘴32中挤出的瓶胚刚好落入到即将合模的动模11与定模10之间。
51.在实现动模11与定模10的合模与分模动作后，还需要在动模11与定模10维持合模状态的阶段，向瓶胚中充入压力气体，从而在动模11与定模10的限制下将瓶胚吹成需要的形状，本实施例中，气压输送组件则用于实现该功能。
52.具体而言，如图8及图9所示，配置气压输送组件包括固定气盘15、活动气盘16以及多个气针。每个动模11上均安装有气针，气针用于合模后刺穿瓶胚以便于向瓶胚内充气。活动气盘16呈环状结构并通过键的形式同轴地安装在主轴6上，且活动气盘16的端面的同一圆周上均匀布置有多个通气孔，通气的数量与气针的数量相同，并且每个气针都通过一个
输气管与一个通气孔连接，并且由于动模11是运动的，因此配置输气管包括相连接的一段硬管和一段软管。而固定气盘15则固定安装在合模支架5(前墙板)上，并配置固定气盘15也呈环状结构并套设在主轴6的圆周侧壁外，而固定气盘15的正面(朝向活动气盘16的一面)与活动气盘16的背面(朝向固定气盘15的一面)密封配合，且固定气盘15的正面开设有弧形的气腔，该气腔的轴线与主轴6的轴线重合，固定气盘15的背面对应的设置有与该气腔连通的输气孔。另外，配置气腔的起始位置正对合模槽段的起始位置，以使动模11与定模10在合模阶段保持压力，即，在垂直于主轴6的一个投影平面上，气腔的正投影与合模槽段的正投影在同一扇形范围内。其中，固定气盘15的正面设置有环绕气腔的的密封槽，密封槽内设置有密封圈。
53.可以理解的是，本实施例提供的吹瓶机还包括用于将制作成型的瓶从模(例如定模10)中顶出的顶出机构，并且每个定模10都配置有该顶出机构。本实施例中，设置顶出机构具体包括有固定部17、活动部18、销19和复位弹簧20。固定部17固定连接在定模转盘9的背面，而活动部18则滑动连接在固定部17上，例如固定部17呈中空筒状，而活动部18以承插的方式安装在固定部17中，使得固定部17与活动部18整体上构成套筒式伸缩杆。销19固定连接在活动部18上，并且销19收纳于固定部17中，销19的自由端贯穿定模转盘9以及定模10上设置的销孔后，即可将定模10中成型的瓶顶出。而复位弹簧20则连接在固定部17与活动部18之间，或者复位弹簧20则连接在定模转盘9与销19之间，以便于在销19在顶出瓶之后，通过复位弹簧20复位。
54.相应的，在合模支架5上还安装有用于促使上述的活动部18相对于固定部17发生运动的顶料触发部件。本实施例中，配置顶料触发部件为布置在定模转盘9的背面一侧的楔形块，且该楔形块的楔形表面与定模转盘9之间的距离沿定模10的转动方向依次减小。如此设置，使得当定模10与动模11分模，并继续转动的过程中，定模10所配置的顶出机构中的活动部18也随之转动，直至活动部18触碰到楔形块的楔形表面，并在楔形表面的限制下朝向定模转盘9一侧靠近，进而带动销19伸出，并将定模10中成型的瓶顶出。
55.更进一步的，在定模转盘9与动模转盘8之间还设置有将被顶出的瓶取出的取瓶装置，例如该取瓶装置为负压吸附装置，包括取瓶管道23和负压发生器，其中取瓶管道23和负压发生器均固定在机架1上或者合模支架5上，使用时，由负压发生器对取瓶管道23抽真空，使取瓶管道23产生负压，以便于将从定模10中顶出的瓶被吸取，瓶沿着取瓶管道23运动，并在惯性以及重力作用下进入下一工段。
56.可以理解的是，还包括剪料组件21，剪料组件21位于定量出料组件与合模组件之间，剪料组件优选配置为固定安装在机架1上的气动剪刀。一种情况下，该气动剪刀与一微动开关联动，而该微动开关由定模转盘9触发，即，在定模转盘9上安装多个触发凸块，多个触发凸块周向均匀分布，且每个定模10都对应有一个触发凸块，使得当一个定模10将要对对应的动模11合模时，该定模10对应的触发凸块刚好转的到触碰微动开关的位置，与该微动开关联动的气动剪刀工作，将瓶胚从料嘴32上截断，从而使瓶胚落入到正在合模的定模10与动模11之间。或者，配置气动剪刀的工作有单片机控制，单片机控制该气动剪刀按照设定的频率动作，该频率与机械合模组件中的合模频率相同，且气动箭头的动作时刻与机械合模组件的合模时刻对应。
57.实施例二
58.其与实施例一的区别在于：本实施例中，动模控制部件13沿主轴6的轴线可滑动连接在合模支架5上，且动模控制部件13与合模支架5之间连接有锁紧机构。
59.例如，合模支架5上设置有滑轨，该滑轨平行于主轴6的轴线安装在合模支架5的前墙板上，而动模控制部件13上设置有与该滑轨相适配的滑块或者是滑槽，相应的，设置锁紧机构为旋拧在滑块上的锁紧螺钉。
60.如此设置，使得当加工其他尺寸以形状的瓶时，对应的需要更换定模10和动模11，此时这需要调整动模11的运动行程，因此在不调整滑动件12的情况下，通过调整动模控制部件13的位置即可实现，从而拓展了吹瓶机的使用范围。
61.实施例三
62.其与实施例一的区别在于：还包括热塑送料组件，该热塑送料组件用于将塑料颗粒加热软化，并输送到上述的定量出料组件中，以便于吹瓶机一次成型出所需的塑料瓶。
63.本实施例中，热塑送料组件具体包括有输送管22、加热螺杆和螺杆驱动装置。其中，输送管22呈管状结构并呈水平状固定安装在机架1上，且输送管22布置在挤出模头2的上方，输送管22长度方向的两端分别设置有原料添加口和热塑料挤出口。加热螺杆同轴地布置在输送管22内，且加热螺杆与输送管22可转动连接，具体的，加热螺杆为内置有电热丝、表面设置有螺旋槽或者螺旋叶片的杆状构件，其两端通过轴承与输送管22连接。螺杆驱动装置包括有相互连接的螺杆电机24和螺杆减速机25，螺杆电机24和螺杆减速机25均固定安装在机架1上或者是输送管22上，并且螺杆减速机25的输出端与加热螺杆机械连接，例如联轴器。其中，输送管22末端上的热塑料挤出口通过管道与挤出模头2表面的进料口连接。
64.实施例四
65.一种用于产生塑料容器的吹瓶生成方法，该方法应用于如上所述的吹瓶机，该方法包括以下步骤：
66.s1、通过原料添加口向输送管内添加原料，同时启动螺杆驱动装置，通过加热螺杆对输送管内的原料进行加热以及挤压，进而从热塑料挤出口中挤出热塑料；
67.s2、热塑料在挤出压力下进入挤出模头，并从料嘴中挤出瓶胚料管，瓶胚料管出料的过程中，根据瓶壁厚度在长度方向上的变化要求，通过料嘴驱动装置带动料嘴运动以改变定量控制块与转接管之间环形出料间隙的大小；
68.s3、剪料组件动作从而将瓶胚料管剪断，获得瓶胚；同时，机械合模组件中的主轴在主轴驱动装置的带动下转动，主轴上的动模转盘和定模转盘同步旋转，在动模控制部件的限制下，动模朝向定模运动并在合模的同时将瓶胚夹持在动模与定模之间；
69.s4、在动模与定模保持合模的状态下，气压输送组件通过动模向瓶胚料管内吹气，使瓶胚料管成瓶；再在动模与定模分模后，在顶出机构的作用下，瓶从定模中被顶出，获得所需形状的瓶。
70.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。