三旋蓋飲料生產(chǎn)中旋蓋頭的創(chuàng)新設計

0改進旋蓋頭設計,提高生產(chǎn)效率隨著飲料市場的快速增長，各種新飲料，如玉米果汁、藍莓果汁等。這些優(yōu)質(zhì)飲料的制備過程復雜，工藝處理要求高，對包裝材料的要求高。他們需要在高溫下烹制、密封和可靠性，同時滿足消費者的視覺要求。因此，許多產(chǎn)品都采用了主氣球和馬口鐵的三旋蓋包裝（見圖1）。在這種泡菜之前，這種托貝主要用于制作飲料和蔬菜。一般來說，生產(chǎn)工藝小于5000瓶。主要是直線瓶式的旋轉(zhuǎn)蓋。旋轉(zhuǎn)蓋的合格率約為95%，不能滿足市場的需求。經(jīng)過市場調(diào)研,根據(jù)客戶的需要,我們在原來的回轉(zhuǎn)式塑料蓋旋蓋機上改進了旋蓋頭的設計,使之適應馬口鐵三旋蓋的回轉(zhuǎn)式旋蓋要求,大大提高了生產(chǎn)能力。以24頭灌裝、8頭旋蓋為例,其生產(chǎn)能力可以達到10000瓶/h,旋蓋合格率可以提高到99%。整個改進設計中,旋蓋頭的取蓋、抓蓋裝置和旋蓋過程中玻璃瓶的抱緊裝置是最重要的兩個部分,直接關(guān)系到旋蓋的合格率。1模結(jié)件的設計PET瓶用的塑料蓋,是帶防盜環(huán)的,蓋子周圍有很密的齒紋,旋蓋頭取蓋蓋模設計成與塑料蓋齒紋相通的齒狀,旋蓋時蓋模就能緊緊地抓牢蓋子并在旋緊蓋子的過程中不會打滑。但是馬口鐵的三旋蓋是很光滑的外形,蓋子又很薄(見圖2),在取蓋和旋蓋過程中就很難對中和加以旋轉(zhuǎn)力,影響封蓋的氣密性。1.1吸光度好時蓋翻頭的加工創(chuàng)新設計的三旋蓋頭(圖3)主要是蓋抓頭、內(nèi)外磁環(huán)、軸承等組成,蓋抓頭的作用是在回轉(zhuǎn)過程中準確地把光滑的三旋蓋取到蓋模中,內(nèi)外磁環(huán)的作用是利用磁力在旋轉(zhuǎn)過程中把蓋子緊緊地旋封在玻璃瓶口上,在旋蓋力矩達到設定的扭矩時,磁環(huán)打滑,確保不會因為旋緊力太大而損壞玻璃瓶口。蓋抓頭由封口皮碗(圖4)和摩擦塊(圖5)組成,皮碗和摩擦塊都是采用高分子材料經(jīng)過特殊工藝制成,符合食品衛(wèi)生標準。摩擦塊在整體加工完成后分為8塊,安裝在一個不銹鋼罩殼內(nèi),取蓋時摩擦塊在旋蓋頭下降的過程中被蓋子頂開,蓋子貼在封口皮碗的端部,四周被摩擦塊固定住,當蓋子送到玻璃瓶口時,封口皮碗確保蓋子在端面不打滑的情況下,隨著旋蓋機上部的凸輪曲線下降,給瓶蓋一個向下的壓力,同時蓋子在摩擦塊的作用下,隨著旋蓋頭的自轉(zhuǎn),把三旋蓋旋緊到瓶口上。旋蓋的扭矩一般設定在0.6～2.8Nm,可以根據(jù)用戶的要求在線調(diào)整。1.2旋蓋機工作原理旋蓋頭的行星傳動系統(tǒng)(如圖6所示)是由行星傳動內(nèi)齒輪、旋蓋頭自轉(zhuǎn)齒輪、行星齒輪組成,行星傳動內(nèi)齒輪是固定的,旋蓋機工作過程中,由行星齒輪帶動旋蓋頭自轉(zhuǎn)齒輪高速旋轉(zhuǎn),在自轉(zhuǎn)的過程中完成取蓋、旋蓋,并隨著凸輪曲線的旋轉(zhuǎn)完成一個工作周期。1.3單圈旋蓋頭回轉(zhuǎn)ndb式凸輪曲線的下降角度,關(guān)系到旋蓋機的取蓋點、取蓋長度、旋蓋曲線長度的設計,所以對凸輪曲線下降角度α(見圖7)的計算非常重要,可按下述公式計算。單圈旋蓋頭公轉(zhuǎn)行程S=CDDBAπ(1)S=CDDBAπ(1)式中S——單圈旋蓋頭公轉(zhuǎn)行程/mmA——旋蓋機回轉(zhuǎn)中心圓直徑/mmB——行星傳動內(nèi)齒輪直徑/mmC——旋蓋頭自轉(zhuǎn)齒輪直徑/mmD——行星齒輪直徑/mm已知瓶蓋螺距P,依據(jù)勾股定理可求下降角度α。α=arctanP+1.5S=arctanP+1.5CBAπ(2)α=arctanΡ+1.5S=arctanΡ+1.5CBAπ(2)計算好凸輪曲線下降角度α,就可根據(jù)旋蓋機的節(jié)圓大小設計取蓋點、取蓋曲線長度、旋蓋曲線長度等參數(shù)。2產(chǎn)生產(chǎn)品氣玻璃瓶的瓶身是光滑的,在蓋抓頭把瓶蓋對中壓入瓶口開始旋蓋的過程中,會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)力,此時如果瓶子打滑,蓋子就不能旋緊,會產(chǎn)生漏氣,造成不合格品。所以為了防止旋蓋過程中的瓶子打滑,在旋蓋曲線部分的瓶子外側(cè)設計了一套抱瓶裝置(如圖8),抱瓶裝置由同步橡膠帶、張緊輪、止動氣缸等組成,當瓶子進入旋蓋區(qū)域時,止動氣缸通過電磁閥控制動作,使同步橡膠帶緊貼在玻璃瓶的瓶身上,在旋蓋過程中給玻璃瓶一個反方向的力,確保旋蓋的準確、到位,同步橡膠帶是柔軟的材料,不會對玻璃瓶的外壁造成損傷。3旋蓋機構(gòu)的設計影響三旋蓋質(zhì)量的因素有很多,主要有以下幾個方面:(1)瓶蓋與瓶的對中精度,也就是抓蓋頭與瓶托的對中精度,這涉及到對整個傳動系統(tǒng)的精度要求,對旋蓋主軸、機座與瓶托盤的相位、齒輪的加工精度等都有較高要求,一般齒輪精度控制在7級左右。(2)摩擦塊抓蓋時的抓緊力要調(diào)整好,安裝時需根據(jù)蓋子的質(zhì)量調(diào)整好摩擦塊的松緊程度,便于抓緊蓋子且保證蓋子不歪斜。(3)取蓋點的設計要合理,這個主要由旋蓋凸輪的曲線保證,根據(jù)公式可以精確地計算好各點位置。(4)抱緊裝置的力量調(diào)整,根據(jù)瓶子的打滑情況,合理地調(diào)整好抱瓶裝置中同步橡膠帶的松緊程度,使之不影響瓶子的對中,使瓶子不產(chǎn)生歪斜。4回轉(zhuǎn)式旋蓋機三旋蓋頭的創(chuàng)新設計,解決了三旋蓋直線式搓瓶旋蓋方式的單一性。回轉(zhuǎn)式的旋蓋機旋蓋頭的設計,大大地提高了產(chǎn)量,而且回轉(zhuǎn)式的