行列机的技术进展

行列机的技术进展摘要:围绕行列机生产必需的“快换”模式,叙述了一系列成功的新技术、新结构。简要介绍成型工艺、分料与运送料滴、定时系统、伺服驱动操控等重要改进技术。关键词:行列机;模具垂直冷却;快换技术装置;电子定时;电磁阀箱。近年来,国际玻璃机械制造商为了提高瓶罐生产的质量和效率、降低成型机的消耗、增强成型机的灵活适应性,采用了一系列新技术,在成型工艺、机械结构、定时和控制、同步传动以及机构的伺服驱动等方面得到迅速发展,行列机的机电一体化水平达到较高的程度。具有简化行列机结构并使高速成型动作精确、稳定等突出优点的机构伺服驱动是制瓶机诸多发展中带有换代意义的重大革新。自1999 年到2001 年,意大利BDF 公司向我国提供了4 条机构伺服驱动的制瓶生产线,2000 年10 月Emhart 公司公开推出了全伺服驱动的新一代行列机,德国GPS 公司和意大利Bottero 公司也制造了机构伺服驱动的新型行列机和供料机。 我国玻璃瓶罐行业自改革开放以来发展较快,并相继建成了一批合资(或独资) 企业,推动了瓶罐生产技术的发展,拓宽了与国际玻机制造商的交往,自1995 年以来分别从6 家国际玻机制造商引进了廿余条技术先进的瓶罐自动生产线,它们反映了当前制瓶机械的国际先进水平,代表了各家的特色,详见表1 。国内行列机制造厂已经由“三金”一家发展为“三金”、“新成达”等多家竞争的格局,使国产制瓶机得到不断的改进,发展迅速。开发成功了电磁阀箱、电子定时控制、同步传动等新成果,推出了以分料器、电子定时、同步传动为特色的8 组单滴行列机和8 组双滴行列机新产品。在市场上也已经可以购到国产的伺服拨瓶机构和伺服分料器及其新型的行列机,缩短了与国际先进水平的差距。但是,国内还大量使用着单滴6 组和4 组行列机。为使国内瓶罐生产提高效率、降低消耗、改善条件,对它们进行置换或改造是当务之急。但愿本文能对这方面有一定启示和参考。1 小口压吹法( NNPB) 成型工艺行列机小口压吹法的工作原理与大口压吹法基本相同。为了实现精确同轴的快速平滑顶压并解决好冲头冷却这个特殊矛盾,必须有一套专用的NNPB 机构才能获得理想的初型瓶坯。初型瓶坯的重热和延长是NNPB 法中又一重要的工艺,从初型瓶坯的造型设计上保证能得到具有足够重热能力和形状合理的坯体,进入成型模后进行较大幅度的延长,玻璃得到良好的重新分配,再进行最终吹制,获得薄壁而均匀的轻量小口瓶。引进的Emhart 双滴行列机上用NNPB 法批量生产了330ml 、165g 的啤酒瓶。海叶玻璃厂用行列机 NNPB 法生产了容量1020ml 、重量260g 的矿泉水瓶(容重比为3. 9) ,8 组双滴机的机速为145 个/ min。日本东洋玻璃公司的滋贺厂在8 组双滴机上生产了660ml 、278g 饮料瓶(容重比为2. 37) ,机速是109 个/ min , 耐压为15. 8kg/ cm2 。NNPB 法产品有着节省原材料、降低能源消耗、提高效率和增加产量等多重优势。要实现NNPB 法,玻璃生产的各个环节技术指标均要提升一个台阶(有关NNPB 法请参考本刊9 卷2 、3 期作者发表过文章) 。目前国内仍使用着较多的回收瓶,另外,吹吹法尚有不小减轻瓶重的潜力,而且NNPB 法需要一定的条件,攻克必要的NNPB 技术难关,在双滴机上普及推广,暂时市场和技术欠成熟,目前还并不适宜。但应提倡在单滴行列机上采用NNPB 法生产轻量小口瓶,行列机制造商应该在单滴机上配备小口压吹装置。表1 近年来我国瓶罐玻璃机械引进情况序号玻机制造商名称引进企业名称引进简况数量投产日期备注 1 2 3 4 5 6 7 8 EMHART 青岛晶华10 组5双滴,供料道到TIM 检验机整线1 1995. 05 伺服供料、分料、拨瓶,NNPB 法山东沂源6 组3 滴1 1996 大连盛道12 组5 1 2 双滴,供料道至TIM 检验机整线1 1998 伺服驱动,垂直冷却,NNPB 法莆田金匙12 组5双滴,供料道至TIM 检验机整线2 1999. 07 伺服驱动,垂直冷却,NNPB 法青岛晶华8 组5双滴1 2000. 03 中国组装杭州人民8 组5双滴1 2001 中国组装山东沂源8 组33 滴,8 组4 1 4 双滴1 + 1 2001 四川沱牌 10 组5 1 2 和6 1 4 双滴,12 组5 1 2 双滴, 供料道至检验机整线,1 台10 组AIS ,2 台IS 2 + 1 2002 伺服供料、分料、拨瓶、翻转、钳瓶, 垂直冷却,NNPB 法 9 10 11 12 BDF 重庆北碚6 组5 1 2 双滴1 1999 伺服供料、分料、拨瓶、翻转、钳瓶,垂直冷却山东荣成8 组4 1 2 双滴,供料道至BDF 检验机整线1 2000. 08 伺服供料、分料、拨瓶、翻转、钳瓶,垂直冷却烟台中萃改造8 组双滴机2 2002. 03 伺服供料、分料、拨瓶、翻转、钳瓶,垂直冷却青岛晶华8 组4 1 4 双滴机,8 组5双滴机1 + 3 2001. 进韩国二手机 13 14 O - B 广东澳联12 组6 1 4 双滴,料道至O - I 检验机整线2 1995. 08 伺服供料、分料、拨瓶,海叶分料器上海澳联10 组6 1 4 双滴,料道至O - I 检验机整线2 1994 进伺服供料、分料、拨瓶,海叶分料器 15 BOTTERO 上海高雅6 组33 滴1 2000. 05 现有Bottero 单、双、3 滴6 组机各一 16 GPS 湛江圣哥本8 组双滴、6 组双滴1 + 1 2000 伺服技术等 17 SKLOSTROJ & BH - F 宜宾港联8 组行列机,BH - F 供料机、料道1 1999 单、双生产均可2 模子垂直冷却工艺 已经在行列机上得到普遍应用的成型模垂直冷却是贯穿模壁高度方向钻出成圈群孔,模底上也有相应的冷却孔,受定时控制的冷却风自模底由下而上地流过群孔,从成型模的模壁内带走热量,对模内瓶子进行有效冷却。据概略统计或测算,成型模采用垂直冷却后的风耗量要比传统的堆叠式水平风咀冷却降低30 % 左右(输瓶机冷风除外) 。Emhart 初型模垂直冷却工艺装置经过较长时间的研制,于近年才成功地使用在行列机上,莆田金匙玻璃厂1999 年投产的Emhart 12 组5双滴机上配置了这一先进的工艺手段。此工艺可使初型模垂直方向上的温度分布充分满足成型工艺的要求,特别能解决NNPB 法初型瓶坯所希望的模壁温度分布,玻璃分配合理,瓶壁薄而均匀。a 艾姆哈特初型模垂直冷风 b 艾姆哈特成型模垂直冷风系统1 框架2 档板阀门3 球形轴承 框架2 真空通道3 充气室4 供应冷却空气4 初型模夹支持机构5 空气指示器5 调节器的操作气体导管6 真空阀门的控制气体导管6 可调节的固定销7 模夹铰链7 调节装置8 带竖孔的模具9 模底10 分配器板8 带冷却孔的初形模9 充气室10 套筒11 真空连接板12 真空阀门和过滤装置13 充气室气压计11 模夹插件12 伸缩式套管14 高度调节装置15 真空歧管图1 模子垂直冷却系统注意:模壁上风孔的配置有专门的设计软件;初型模垂直冷却风压较高;选用较大中心距的双滴机对采用垂直冷却和提高机速等均有利。3 快换技术装置 行列机变换生产品种时,因采用的成型工艺(BB、PB、NNBP) 不同,产品尺寸(口径、身径、高度) 变化,瓶子在输送机上排列间距(亦即组的接料次序、输送带速度乃至拨瓶凸轮等) 的改变,机速以及参产组数的重新选定等等,必须调换某些成型装置,更换装载模具的所有替换件,变换凸轮、挂轮以及进行所有的换后调节。变换和调节的工作量较大,要求的精确度较高,拖长停机时间,直接减少了行列机的有效生产时间。 市场对瓶种的需求变化很快,频繁换品种是必然趋势。行列机向多腔、多组数的高生产力发展也是合理的趋势,但机器呆板、换品种时间长。近年来尽可能多地采用机、电等方面的快换技术,在保证优质高产的前提下,增强行列机的灵活适应性,是解决上述矛盾的关键。下面系统介绍快换技术。3. 1 调换整个成型装置(