基于Pro/E运动仿真的对夹式洗瓶机夹持机构的设计与研究

　　针对对夹式洗瓶机的工作要求，提出一种针对夹持机构的改进方案。本文重点阐述了对夹式洗瓶机的结构原理，集中对夹持部分提出了改进，并运用Pro/E进行了运动仿真，验证了运行时各机构之间的间隙和夹持效果。对于仿真参数和运行效果，可作为对夹式洗瓶机设计参考。

　　引言

　　随着瓶装食品的快速发展，对洗瓶-烘干一体机的需求日益增加，国外一些先进国家的洗瓶-烘干一体机已经达到数万瓶/h的生产速度。我国常见的洗瓶机品种、规格、结构较多，就湿式洗瓶机而言，比较典型的有转鼓式、链式自动洗瓶机、无链式自动洗瓶机、拨盘式洗瓶机，及回转式洗瓶机等，这些洗瓶机大部分有上下瓶机构，瓶子在输送过程中需要瓶套或瓶口夹，一套瓶套或瓶口夹只能对一种瓶型进行清洗，生产能力低，用途的广泛性受到限制。全自动对夹式洗瓶机结构紧凑，运行稳定、可靠。适用于不同瓶径及高度的玻璃瓶、塑料瓶、易拉罐等灌装容器内外冲洗，且无须更换任何零件，用途广泛，运行速度可以达到30000瓶/h。满足了饮料、调味品生产企业对多种包装规格同机清洗、干燥的要求，是一种多功能、一体化的自动化机械。

1、对夹式洗瓶机的组成及作用

　　如图1所示，对夹式洗瓶机主要由夹体、夹体调节机构、导向轮、输送清洗风干机构、机架、电器控制6部分组成。

图1 对夹式洗瓶机示意图

1-输送风干部 2-导向轮 3-夹体调节部 4-机架

　　1.1、夹体

　　夹体主要由不锈钢方管焊接组成。进出夹体部分采用喇叭口形式，使瓶子进出夹体更加顺利稳定，不产生挤瓶、撞瓶、碎瓶现象。

　　1.2、导向轮

　　如图2所示，导向轮主要保证夹瓶链能正常工作，使瓶子顺利倒置，进入下面的各工作段。导向轮中加防护板形成封闭，防止瓶子掉下来时藏于导向轮部位，而导致卡住导向轮或损坏链条的现象发生。

图2 导向轮示意图

　　1.3、夹体调节机构

　　如图3所示，夹体调节机构主要完成夹体的调节功能。通过中间的手轮来带动螺杆使左右夹体在上下导杆上运动，从而调节夹体间距和夹紧力。

　　1.4、输送清洗烘干机构

　　主要作用如下:(1)在不锈钢平顶转弯链输送瓶子期间，完成瓶身冲洗工作;(2)在夹瓶链输送瓶子期间，完成瓶内腔清洗干燥工作;(3)输送链两边采用双层可调式护栏，进行高低调节和宽度的调节，适应不同瓶型的输送要求。瓶身清洗采用对称喷淋方式。瓶内腔清洗干燥由消毒水清洗段、清水清洗段、高压风吹干段、热烘干段组成。喷淋风干管道高低可调，能适应不同的瓶高。并安装全接水系统，使喷淋时溅出的水统一回流到指定水槽，然后集中排走。烘干机构利用热风对玻璃瓶进行干燥。

图3 对夹式洗瓶机的夹持系统示意图

1-调节螺母 2-手轮 3-夹体 4-夹体调节装置 5-不锈钢方管

　　1.5、机架

　　机架整体为全不锈钢方管焊接而成，下部水槽采用集中补水管道和集中排水管道，还在每个水槽中设置有玻璃碎片清理口，同时在出夹体处加漏斗形导向槽，瓶子掉下来时可以引导到收集篮或水槽中，防止卡住导向轮的转动。每个相关工位水槽用活接连通，保持水位一致。

5、结论

　　夹体调节机构经过改进后，瓶颈夹体调节机构实现了自动夹紧瓶子，按需要进行夹体运动。不但减少了人工操作，提高了工作效率，而且夹紧力的调节由依靠工人经验粗略的控制变为依靠自动化设备精确的控制。同时，改进后的机构保留了人工操作的手轮，可用于夹紧力不确定的小批量瓶子清洗，或者电机、磁粉制动器出故障的时候使用。

　　经实际运行测试，上述设计对夹式洗瓶机在瓶颈50～80mm、瓶高70～140mm、生产能力为350瓶/min的条件下，洗瓶机的输送链运动和夹瓶链运动在控制系统的控制下实现相互协调，运行良好