旋转式吹瓶机和直线式吹瓶机的优缺点对比？

 

　　随着液态食品市场的发展，PET瓶在饮料、乳品等行业的应用日益广泛，这为PET包装机械的发展创造了良好的契机。目前市场上吹瓶机主要有旋转式和直线式两大类型，基本采用两步法生产工艺：注坯机生产瓶坯，吹瓶机通过理坯、上坯、加温、拉伸、预吹、高压吹(或增加冷却)、排气和取瓶等工艺生产PET瓶成品。旋转式吹瓶机，产量较高，通用性和稳定性好，同台机能生产不同瓶口和瓶型的瓶子，但是价格较高，适合较高产量的客户;直线式吹瓶机，产量适中，价格较低，兼容性一般，因传动链等结构的影响，容积变化较大的瓶子需要配置不同型号的直线机，适合中低产量的客户。

 

　　下面对旋转机吹瓶机和直线机吹瓶机进行分析对比。

 

　　一、平面布局

　　因结构上不同，吹瓶机布局方式差别很大，旋转式吹瓶机由理坯机、加温机、主机和电气四大部分组成，每个部分可单独分开，以方便拆卸和运输，适合连续和高速生产，吹瓶方向为正吹;直线式吹瓶机布局方式较多，一种是主机和加温集中在一个机座上，间歇式生产，吹瓶方向为倒吹;一种是主机和加温分开布置，能实现连续生产，吹瓶方向为正吹;这种布局方式，是提高产量的关键所在。

 

　　二、生产效率

　　两类吹瓶机的生产效率有一定的差距，旋转式吹瓶机最大的优点是模腔数量多，产量高，能连续生产，操作和维护方便。以广州西力为代表的旋转机，单模产量1500瓶/时～1800瓶/时，吹瓶模腔数量6～24，甚至可设计30腔以上，将来要研发单模2000瓶/时～2400瓶/时的高速旋转机，努力缩小与国外同类产品在质量、稳定性及产量上的差距。目前，Sidel等吹瓶机，单模产量可达到1800瓶/时～2000瓶/时，设备的稳定性逐步提高;直线式吹瓶机，国内生产厂家，单模产量800瓶/时～1200瓶/时，模腔数量一般为4～10，有些厂家可设计12～16腔。国外Sipa等全电式直线机，单模产量可达到1500瓶/时以上，结构和布局有其独特的一面，值得研究和借鉴。

 

　　三、传动系统

　　直线机主要采用伺服电机驱动，加温链作间歇式运动，少数采用气缸推动加温链作间歇式运动，运行过程中，原点检测受链条和加工件精度的影响，合模易出现夹坯或与加温链干涉现象;全电式直线机，主机和加温分别由伺服电机驱动，同步性容易控制;旋转机大多采用减速电机驱动，由同步带传动，进坯和出瓶同步运行，原点检测较容易。

 

　　四、模架结构

　　由于两类机型结构不同，模架结构方式有很大的区别，旋转机模架由动模架、定模架、中模套和模具等组成，动、定模架能绕一个轴开合一定的角度，每组模架一般有一个模腔，国外少数厂家可设计2个～3个模腔;为减少旋转惯性，模架质量要轻，并且要有足够的强度。直线机模架多数采用两块动模架和两块定模架组成，动模架可沿导柱或导轨作相对等距离运动，中间可布置2个～10个模腔，模架材料一般为球墨铸铁或碳钢焊接。

 

　　五、锁模机构

　　锁模机构是为防止吹瓶过程中出现涨模，涨模量的大小直接影响瓶子的质量。旋转机锁模主要采用插销式或者旋转式锁模，结构简单，由导轨控制开锁和闭锁，为减少运动时冲击、振动和噪音，导轨曲线设计要合理;直线机锁模主要采用液压缸或气缸驱动，由于连杆带动质量较大的模架，运行中容易引起设备振动，特别是开合模振动，需要增设机械或液压系统的缓冲，减缓振动的产生。国外全电式直线机，采用伺服电机或凸轮机构驱动，旋转一周能实现开合模一次，产量可随时提高或减少，开合模引起的振动比液压或气缸驱动要小的多，这种锁模的方式是直线机理想的选择。

 

　　六、开合模

　　开合模是实现模具的打开和关闭，方便进坯和出瓶，旋转机开合模是由导轨驱动连杆带动、定模架开合结构复杂，运行中易出现振动和噪音，导轨曲线设计十分重要，应用相关CAD或三维软件优化和选择合适的速度和加速度，有利于提高设备的稳定性和产量;直线机开合模和锁模合并在一起，结构同上所述。

 

　　七、拉伸机构

　　拉伸机构是实现瓶坯的纵向拉伸，为预吹和高压吹做准备，瓶坯拉伸的好坏直接影响瓶子的成型质量，不同的瓶子，依据产量，要选择合适的拉伸速度。旋转机拉伸主要是气缸带动拉伸杆运动，由导轨控制下降速度，为保持PET分子链纵向延伸均匀，拉伸时需要匀速，速度过大易开裂，过小会影响产量;随着产量提升，国外旋转机有采用伺服驱动拉伸，这种方法响应速度快，控制较容易，但成本较高，是今后的发展趋势。直线机拉伸和旋转机一样，采用气缸拉伸时，由于没有导轨控制，拉伸速度随气体压力和流量而变化，一个气缸要带动2根～5根拉伸杆，应用2个以上的气缸带动时，拉伸的同步性较难控制;采用伺服驱动拉伸，速度可以调整和控制，Sipa等厂家生产的直线机，大多使用伺服拉伸。

 

　　八、上坯与取瓶机械手

　　瓶坯进入加温系统或模具，需要上坯机械手传送，吹制完成的瓶子，需要取瓶机械手取出，这个过程完全自动化控制。旋转机由凸轮控制上坯和取瓶，实现同步运行，有些厂家采用电子凸轮上坯和取瓶，维护和使用成本较高。直线机大多采用气动手指结构，同时夹上2个～10个瓶坯，取瓶使用相同的方法，实现这个过程，可采用气缸或伺服驱动。

 

　　九、理坯机

　　直线机配套的理坯机，由于产量不高，理坯机结构比较简单，大多没有设计回坯装置，理坯辊筒较短，坯斗容量小，容易出现卡坯或供坯不足等现象;旋转机配套的理坯机，主要由输送机构、提升机、理坯机构、回坯装置、打坯装置和安装及维修梯等组成，理坯辊筒长，坯斗容量较大，适合较高的产能，一般可储存10,000只～40,000只瓶坯。

 

　　十、加温机

　　加温机为瓶坯良好的加温提供保障。直线机配置的加温机结构方式比较多，大多与主传动集成在一起，坯间距因瓶子容量大小而不同，700ml以下的瓶子，坯间距为76.2mm;1500ml的瓶子，坯间距为114.3mm，因瓶坯排列间距大，能量损失较大，加温效率低;采用加温和吹瓶分开传动，坯间距缩小到38mm，相同模腔和产量的情况下，可节约能耗25%～35%;广州西力开发的水平加温机，坯间距38.1mm，与原来设计50.8间距的加温机相比，节距缩小3/4，有效节省能耗20%～25%，目前是国内外同类产品加温链节距中最小的一种，属于国内首创。

 

　　十一、回收气系统

　　回收气系统的目的是为节省能源，旋转机可配置回收气系统，主要是对瓶内的高压气进行回收。由于主吹气量和压力较大，排气之前，瓶内带有压力的气体由高压电磁阀控制回收到一定的容器内，这部分气体经减压后可用于低压气源(压力P=6bar～10bar)和预吹气(压力P=5bar～13bar);使用带有回收气的系统，低压气源可以节省，成本节约15%～20%，同时又节省了能耗。国内直线机配置回收气的较少，主要是产量和成本等因素影响。节能降耗是目前吹瓶机发展的方向，提高产量和质量的同时，降低能耗需要得到重视。

 

　　十二、吹瓶多样性

　　直线式吹瓶机除生产常用瓶型之外，很适合生产广口瓶和带有把手的特殊瓶型，吹瓶种类优于旋转式吹瓶机。因瓶坯形状的差异，瓶口大而短的瓶坯，较难实现自动理坯，这一课题值得研究和开发。

 

　　十三、安全性

　　安全性是保护设备和人身安全的重要措施，旋转机高速高产，安全性要求较高，主要措施有：

 

　　1、传动系统过载时，主电机或加温机上离合器切断传动，保护同步带等易损件;

　　2、检修时，打开机罩门，主气路高压气和预吹气自动排放，保护人身安全;

　　3、机械故障时，弹簧式碟刹紧急制动;4.吹瓶故障时,自动检测和报警。

　　这些措施提高了设备的安全性，国内直线机安全措施与旋转机相比，有待于进一步完善和提高。

　　综上所述，旋转式吹瓶机和直线式吹瓶机各有所长，可谓异曲同工。提高产量、稳定质量和节能降耗是今后吹瓶机发展的主流。