CN110370602A - 全自动化吹塑成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了全自动化吹塑成型设备，包括自动化产线及搭载有吹塑成型模和固定夹爪的运动执行单元，自动化产线包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位、吹塑工位及修边整形工位，其中，修边整形工位包括交错运行的整形机构和修边机构，运动执行单元用于对吹塑成型模及固定夹爪进行联动驱动。本发明采用一体式地修边整形工位，采用交错式的作业方式满足了同工位的修边及整形作业需求，合理地作业同步设计消除了单工序的延时等待，连续连贯且高效。在吹塑件胚体未完全固化状态下进行整形作业，有利于缩短整形时间。运行执行单元设计巧妙，满足了吹塑成型模与固定爪手的联动作业需求，能实现在挤压工位、吹塑工位、修边整形工位的合理切换作业。

Description

全自动化吹塑成型设备

技术领域

本发明涉及全自动化吹塑成型设备，属于吹塑自动化产线的技术领域。

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***、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。

另外，针对堆码桶的特殊成型需求，其需要堆码作业，因此对堆码桶的顶面和底面的结构要求较高，需要满足堆叠后垂直度较高，在一些测试中，需要满载堆叠测试，要求若干小时内无倾斜现象，所以堆码桶成型后需要经过上、下面整形工序，但是，传统的堆码桶是成型固化后再进行整形作业，整形作业需要独立设备及运转，且固化后需要的整形时间较长，延长了堆码桶的生产周期。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统吹塑成型设备无法实现在线整形连续作业的问题，提出全自动化吹塑成型设备。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

全自动化吹塑成型设备，包括：

自动化产线，用于吹塑件的连续化成型作业，其包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位、吹塑工位及修边整形工位，所述修边整形工位包括用于垂直向整形作业的整形机构和用于水平向切割修边的修边机构，并且所述整形机构与所述修边机构交错运行；

吹塑成型模，用于在所述挤压工位与所述吹塑工位之间工位切换，并且具备开合作业动作；

固定夹爪，用于在所述吹塑工位与所述修边整形工位之间工位切换，并且具备开合作业动作；

运动执行单元，用于所述吹塑成型模及所述固定夹爪的工位切换驱动及开合作业驱动；

所述吹塑成型模与所述固定夹爪的工位切换作业联动、开合作业联动。

优选地，所述整形机构包括底模基座及顶模压部，所述顶模压部具备朝向所述底模基座的整形作业位移；

所述修边机构包括用于吹塑件顶部毛边切割的顶切部、及用于吹塑件底部毛边切割的底切部。

优选地，所述顶切部包括分设在产线方向两侧的具备水平向相对切割行程的两个顶切行程部，任一所述顶切行程部具备与吹塑件顶部毛边相匹配的随型切刃；

所述底切部包括分设在产线方向两侧的具备水平向相对切割行程的两个底切行程部，任一所述底切行程部具备与吹塑件底部毛边相匹配的随型切刃。

优选地，所述底模基座内集成有用于称重及用于控制所述顶模压部整形压力的压力传感器，所述压力传感器与所述顶模压部的驱动源相驱动连接。

优选地，所述底模基座沿产线方向的末端设有运输机构。

优选地，所述运输机构为导料滑道或运输传送带。

所述运动执行单元包括具备沿产线方向线性往复位移的运载机构、及设置在所述运载机构上的开合驱动机构，所述吹塑成型模和所述固定夹爪设置在所述开合驱动机构上。

优选地，所述开合驱动机构包括滑动设置在所述运载机构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，所述固定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，所述运载机构包括滑轨基座、活动设置在所述滑轨基座上的位移载台、及驱动所述位移载台线性位移的载台驱动源，所述位移载台上设有用于所述开合驱动机构开合运行导向的滑轨。

优选地，所述滑轨基座上设有用于限制所述位移载台位移行程的限位机构。

本发明的有益效果主要体现在：

1.采用一体式地修边整形工位，采用交错式的作业方式满足了同工位的修边及整形作业需求，合理地作业同步设计消除了单工序的延时等待，连续连贯且高效。

2.在吹塑件胚体未完全固化状态下进行整形作业，有利于缩短整形时间。

3.运行执行单元设计巧妙，满足了吹塑成型模与固定爪手的联动作业需求，能实现在挤压工位、吹塑工位、修边整形工位的合理切换作业。

附图说明

图1是本发明全自动化吹塑成型设备的俯视示意图。

图2是本发明全自动化吹塑成型设备的初始状态示意图。

图3是本发明全自动化吹塑成型设备中运动执行单元的切换作业示意图。

具体实施方式

本发明提供全自动化吹塑成型设备。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。

全自动化吹塑成型设备，如图1至图3所示，包括用于吹塑件的连续化成型作业自动化产线及搭载有吹塑成型模2和固定夹爪3的运动执行单元1。

其中，如图2和图3所示，自动化产线包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位4、吹塑工位5及修边整形工位6。

详细地说明，挤压工位4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5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2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的模口端上，吹塑成型模2即可分模退离。

挤压工位4和吹塑工位5的实现原理属于现有技术，在此不再赘述。

对修边整形工位6进行详细说明，其包括用于垂直向整形作业的整形机构7和用于水平向切割修边的修边机构8，并且整形机构7与修边机构8交错运行。

进行具体说明，即在修边整形工位6对吹塑件进行毛边修除及整形，并且毛边修除和整形交错开运行，首先进行毛边修除，使得吹塑件呈胚，然后再进行整形，此修边整形工位6位于吹塑工位5之后，吹塑件胚体还未完全固化，整形效果较优。

本案中，吹塑成型模2用于在挤压工位4与吹塑工位5之间工位切换，并且具备开合作业动作，固定夹爪3用于在吹塑工位5与修边整形工位6之间工位切换，并且具备开合作业动作。运动执行单元1即用于吹塑成型模2及固定夹爪3的工位切换驱动及开合作业驱动，并且吹塑成型模2与固定夹爪3的工位切换作业联动、开合作业联动。

结合图2和图3对本案的实现过程及原理进行描述：

在初始状态时，如图2所示，此时吹塑成型模2和固定夹爪3处于分开状态，挤压工位4进行挤料作业，当满足作业用料量时，运动执行单元1驱动吹塑成型模2和固定夹爪3同步夹合，而挤压工位4将供料切断。

运行执行单元1沿产线正向位移至图3所示的作业位置，吹塑工位5的吹塑端垂直位移与吹塑成型模2完成配接，进行吹塑件胚体吹塑成型，当吹塑完成后运行执行单元1沿产线反向位移至图2所示的作业位置，循环进行吹塑成型模2的作业。

需要说明的是，在首次运行时，固定夹爪3空载，当第二次切换位移时，吹塑成型模2进行夹合载料，而固定夹爪3同步将吹塑工位5上的吹塑件胚体夹固，此时吹塑工位5退离，运行执行单元1再次运行至图3位置，吹塑成型模2在吹塑工位5进行吹塑成型作业，而固定夹爪3抓持住吹塑件胚体在修边整形工位6进行修边作业。

当修边作业完成后，运行执行单元1进行张开驱动，固定夹爪3处的经过修边后的吹塑件胚体落料至修边整形工位6的整形部上，此时运行执行单元1复位至图2所示位置。而修边整形工位6进行垂直向地整形动作，在整形完毕后，整形动作复位，运行执行单元1正向运行，在正向运行过程中，固定夹爪3所抓取的吹塑件胚体将整形后的胚体顶出修边整形工位6。如此循环实现自动化作业。

进行说明，吹塑成型槽2载料作业、固定夹爪3在吹塑工位5的夹料作业、及修边整形工位6的整形作业相同步；吹塑成型模2在吹塑工位5的吹塑成型作业、固定夹爪3在修边整形工位6的修边作业、及挤压工位4的挤料作业相同步。

作业设计合理，连续连贯高效。

在一个具体实施例中，整形机构7包括底模基座71及顶模压部72，顶模压部72具备朝向底模基座71的整形作业位移；修边机构8包括用于吹塑件顶部毛边切割的顶切部81、及用于吹塑件底部毛边切割的底切部82。

该底模基座71用于修边后的吹塑件胚体落料承载，本身不具备主动驱动位移，而其整形驱动源由顶模压部72实现，无需采用双向相对位移整形。

对该具体实施例进行优化，顶切部81包括分设在产线方向两侧的具备水平向相对切割行程的两个顶切行程部，任一顶切行程部具备与吹塑件顶部毛边相匹配的随型切刃；底切部82包括分设在产线方向两侧的具备水平向相对切割行程的两个底切行程部，任一所述底切行程部具备与吹塑件底部毛边相匹配的随型切刃。

如此设计，一方面毛边修复平整，另一方面提供较大地相对间隙，不会干涉整形机构7的运行，方便设置。需要说明的是，传统的修边机构一般需要等吹塑件完全固化后切割，固化后的吹塑件毛边具备脆性的物理特征，因此单向推切作业即可，而本案中，为了便于吹塑件地整形，需要在未完全固化的情况下进行作业，此时毛边与胚体之间存在部分熔融部，需要设计切刃而非面冲切。

在一个优选实施例中，底模基座71内集成有用于称重及用于控制顶模压部72整形压力的压力传感器，压力传感器与顶模压部72的驱动源相驱动连接。如图中省略了该压力传感器的图示。

进行相关说明，在实际用途中，需要吹塑件的重量一致性，满足一定±容许量的需求，一般都是在生产完成后进行称重，出现偏差时通过手动调整重量；而整形也需要满足一定地的压力需求，施加一个恒定地压力，本实施例中将称重和施压功能集成一体。

在一个具体实施例中，底模基座71沿产线方向的末端设有运输机构9。该运输机构9为导料滑道或运输传送带。能实现成品自动卸料。

需要说明的是，该运输机构9可以具备分拣功能，通过机械抓进行合格品和不合格品的分拣作业，本案省略了该优化方案的图示。

在一个具体实施例中，运动执行单元1包括具备沿产线方向线性往复位移的运载机构11、及设置在运载机构11上的开合驱动机构12，吹塑成型模2和固定夹爪3设置在开合驱动机构12上。

即采用一个独立的产线方向往复运行的运载机构11对吹塑成型模2和固定夹爪3进行联动，无需采用两个联动的线性位移机构。

对该具体实施例进行优化，开合驱动机构12包括滑动设置在运载机构11上的两个具备开合位移的开合载台121，任一开合载台121上设有载臂122，吹塑成型模2的两个模体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置，固定夹爪3的两个爪体分设于两个开合载台的载臂上并相对设置。

采用载臂122实现了吹塑成型模2和固定夹爪3的开合作业联动。

对该具体实施例进行细化，运载机构11包括滑轨基座111、活动设置在滑轨基座111上的位移载台112、及驱动位移载台112线性位移的载台驱动源，位移载台112上设有用于开合驱动机构开合运行导向的滑轨113。

如此便于运动执行单元1的整体性设计。

为了确保工位切换精度，滑轨基座111上设有用于限制位移载台112位移行程的限位机构114。

通过以上描述可以发现，本发明全自动化吹塑成型设备，采用一体式地修边整形工位，采用交错式的作业方式满足了同工位的修边及整形作业需求，合理地作业同步设计消除了单工序的延时等待，连续连贯且高效。在吹塑件胚体未完全固化状态下进行整形作业，有利于缩短整形时间。运行执行单元设计巧妙，满足了吹塑成型模与固定爪手的联动作业需求，能实现在挤压工位、吹塑工位、修边整形工位的合理切换作业。

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 (10)

1.全自动化吹塑成型设备，其特征在于包括：

自动化产线，用于吹塑件的连续化成型作业，其包括沿产线方向依次等距设置的挤压工位、吹塑工位及修边整形工位，所述修边整形工位包括用于垂直向整形作业的整形机构和用于水平向切割修边的修边机构，并且所述整形机构与所述修边机构交错运行；

吹塑成型模，用于在所述挤压工位与所述吹塑工位之间工位切换，并且具备开合作业动作；

固定夹爪，用于在所述吹塑工位与所述修边整形工位之间工位切换，并且具备开合作业动作；

运动执行单元，用于所述吹塑成型模及所述固定夹爪的工位切换驱动及开合作业驱动；

所述吹塑成型模与所述固定夹爪的工位切换作业联动、开合作业联动。

2.根据权利要求1所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述整形机构包括底模基座及顶模压部，所述顶模压部具备朝向所述底模基座的整形作业位移；

所述修边机构包括用于吹塑件顶部毛边切割的顶切部、及用于吹塑件底部毛边切割的底切部。

3.根据权利要求2所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述顶切部包括分设在产线方向两侧的具备水平向相对切割行程的两个顶切行程部，任一所述顶切行程部具备与吹塑件顶部毛边相匹配的随型切刃；

所述底切部包括分设在产线方向两侧的具备水平向相对切割行程的两个底切行程部，任一所述底切行程部具备与吹塑件底部毛边相匹配的随型切刃。

4.根据权利要求2所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述底模基座内集成有用于称重及用于控制所述顶模压部整形压力的压力传感器，所述压力传感器与所述顶模压部的驱动源相驱动连接。

5.根据权利要求2所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述底模基座沿产线方向的末端设有运输机构。

6.根据权利要求5所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述运输机构为导料滑道或运输传送带。

7.根据权利要求1所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述运动执行单元包括具备沿产线方向线性往复位移的运载机构、及设置在所述运载机构上的开合驱动机构，所述吹塑成型模和所述固定夹爪设置在所述开合驱动机构上。

8.根据权利要求7所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述开合驱动机构包括滑动设置在所述运载机构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，所述固定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。

9.根据权利要求7所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述运载机构包括滑轨基座、活动设置在所述滑轨基座上的位移载台、及驱动所述位移载台线性位移的载台驱动源，所述位移载台上设有用于所述开合驱动机构开合运行导向的滑轨。

10.根据权利要求9所述全自动化吹塑成型设备，其特征在于：

所述滑轨基座上设有用于限制所述位移载台位移行程的限位机构。