一種螺紋口瓶清洗設備及方法與流程
2023-04-23 10:58:09 3
本發明涉及一種清洗設備，特別涉及一種螺紋口瓶清洗設備及方法。
背景技術：
目前，對於瓶子的清洗稱為清洗機，而市場上的清洗機大多數對於瓶子進行粗略的清洗，出於對生產成本與資源節約的方面考慮，用於飲品的灌裝瓶大多數屬於回收瓶，這樣在衛生方面難免有瑕疵，而清洗工作最初是人工完成，這樣費時費力，而且不能力高成產效率。但傳統洗瓶機只是對瓶子進行大概的清洗，眾所周知，瓶口是瓶子中細菌最多，最髒的地方，而目前的清洗機並沒有對瓶口進行專門的清洗。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術中存在的問題，提供一種螺紋口瓶清洗設備及方法，能夠有效對螺紋口瓶尤其是瓶口部分進行清洗。
為了達到上述目的，本發明設備採用如下技術方案：
包括洗瓶機構、用於將待清洗的螺紋口瓶送到洗瓶機構處的送瓶機構以及用於接收洗瓶機構清洗完的螺紋口瓶的收瓶機構；送瓶機構、洗瓶機構和收瓶機構依次相接；
其中，洗瓶機構包括固定的第一支架，第一支架上連接能夠上下移動的水平伸縮軌道，伸縮軌道的下側設置有若干個用於夾取螺紋口瓶底部的機械爪，機械爪能夠自轉和沿伸縮軌道的軌道滑動；伸縮軌道下方設置水箱，水箱內設置有能夠上下移動的水平空心管道，空心管道上設置有若干個與空心管道相連通的豎直支撐進水管，每個支撐進水管上端均安裝有正對機械爪的毛刷裝置；毛刷裝置包括下部與螺紋口瓶的瓶口相配合的螺紋毛刷，以及位於螺紋毛刷上側的圓柱毛刷。
進一步地，第一支架連接兩根豎直的第一伸縮帶上端，第一伸縮帶下端分別連接水平伸縮軌道的一端；第一伸縮帶為氣動式結構。
進一步地，水箱內安裝豎直的第二伸縮帶，第二伸縮帶的上端連接空心管道；第二伸縮帶為氣動式結構。
進一步地，伸縮軌道的下側均勻設置若干個噴氣口。
進一步地，送瓶機構和洗瓶機構對稱設置。
進一步地，送瓶機構包括水平的第一傳送帶，第一傳送帶的末端上方設置半圓形的第一傳送軌，第一傳送軌的頂部和第二傳送帶的水平部分相接，第一傳送軌上設置有能夠往返的機械夾；伸縮軌道的端部能夠伸長至第一傳送軌的頂部上方。
進一步地，收瓶機構包括含有水平部分的第三傳送帶，第三傳送帶的水平部分和半圓形的第二傳送軌的頂部相接，第二傳送軌的底部的下方設置水平的第四傳送帶，第二傳送軌上設置有能夠往返的機械夾。
進一步地，水箱底部設置排水口，排水口連接廢水槽，廢水槽通過循環系統連接水箱。
進一步地，伸縮軌道的移動區域後側設置紫外線照射燈。
本發明清洗方法的技術方案是：包括以下步驟：
步驟一：伸縮軌道一端伸長至送瓶機構上方，機械爪全部位於該端，送瓶機構將待清洗的螺紋口瓶送到該端下側，通過機械爪依次抓取待清洗的螺紋口瓶的底部，抓取後機械爪依次沿伸縮軌道滑動直至與毛刷裝置一一正對，所有機械爪均抓取完畢後，伸縮軌道收縮；
步驟二：伸縮軌道下降，空心管道上升，直至圓柱毛刷到達螺紋口瓶底部且螺紋口瓶的瓶口螺紋與螺紋毛刷咬合；
步驟三：機械爪按100～140r/min的速度連續旋轉，伸縮軌道和空心管道在1s內同時下降直至支撐進水管上端到達水箱液面以下，再在1s內同時上升至水箱液面以上，循環10～15次；
步驟四：清洗結束後，伸縮軌道兩端分別伸長至送瓶機構和收瓶機構的上方，機械爪帶動螺紋口瓶滑動至收瓶機構的上方，通過收瓶機構收取清洗完的螺紋口瓶，全部收取完畢後機械爪再返回送瓶機構上方抓取待清洗的螺紋口瓶，進行循環清洗。
與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：
本發明通過設置可以旋轉的機械爪，帶動螺紋口瓶做連續旋轉運動，通過設置能夠上升和下降的第一伸縮帶和第二伸縮帶，能夠帶動螺紋口瓶上下運動，在兩種運動疊加時，使瓶口與瓶身得到充分的洗刷，乾淨徹底；本發明通過設置與螺紋瓶口契合的螺紋毛刷，可以完全三百六十度與瓶口貼合，清洗完全；同時螺紋毛刷起到瓶蓋的作用，可以對水有阻擋作用，不會因為旋轉產生的離心力使水亂灑。本發明裝置結構輕便，能夠有效清洗螺紋口瓶，尤其是瓶子螺紋口清洗完全，使瓶子更加清潔，安全，衛生，沒有後顧之憂。
進一步地，本發明通過設置噴氣口，構成烘乾設備，加快了乾燥速度。
進一步地，本發明通過設置廢水槽，可回收廢水進行循環使用，節能環保。
進一步地，本發明通過設置紫外線照射燈，到消毒滅菌作用。
本發明方法簡單，可以迅速而且徹底的清洗螺紋口，整個過程可以實現無人操作。
【附圖說明】
圖1是本發明的整體結構示意圖；
圖2是本發明螺旋狀毛刷與瓶子結合局部圖；
圖3是本發明金屬半圓形傳送帶示意圖。
其中：1-支撐進水管；2-圓柱毛刷；3-螺紋毛刷；4-紫外線照射燈；5-固定板；6-第二傳送帶；7-第一伸縮帶；8-噴氣口；9-伸縮軌道；10-機械爪；11-螺紋口瓶；12-第二傳送軌；13-第一支架；14-第四傳送帶；15-第二支架；16-排水口；17-水箱；18-第二伸縮帶；19-電機；20-機械夾；21-機械夾口。
【具體實施方式】
下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
參見圖1，本發明包括洗瓶機構、用於將待清洗的螺紋口瓶11送到洗瓶機構處的送瓶機構以及用於接收洗瓶機構清洗完的螺紋口瓶11的收瓶機構；送瓶機構、洗瓶機構和收瓶機構依次相接。
洗瓶機構包括固定的第一支架13，第一支架13連接兩根豎直的第一伸縮帶7上端，第一伸縮帶7下端分別連接水平伸縮軌道9的一端；第一伸縮帶7均為氣動式結構；伸縮軌道9能夠水平伸縮並在第一伸縮帶7的帶動下上下移動。伸縮軌道9的下側均勻設置有若干個噴氣口8和用於夾取螺紋口瓶11底部的機械爪10，機械爪10能夠自轉並沿伸縮軌道9的軌道滑動。
伸縮軌道9的上下移動區域後側設置紫外線照射燈4，在清洗的同時可以進行紫外線照射，起到消毒滅菌作用。
伸縮軌道9下方設置水箱17，水箱17內安裝豎直的第二伸縮帶18，第二伸縮帶18為氣動式結構，第二伸縮帶18的上端連接空心管道，空心管道能夠在第二伸縮帶18的帶動下上下移動，空心管道上設置有若干個與空心管道相連通的豎直支撐進水管1，每個支撐進水管1上均安裝有一個正對機械爪10的毛刷裝置。
如圖2所示，毛刷裝置包括下部與螺紋口瓶11的瓶口相配合的螺紋毛刷3，以及位於螺紋毛刷3上側的圓柱毛刷2，圓柱毛刷2與瓶身形狀一致；其中，螺紋口瓶11一般為外螺紋口，相應地，螺紋毛刷3為與螺紋口契合的內螺紋刷。
水箱17底部設置排水口16，排水口16連接廢水槽，廢水槽通過循環系統連接水箱17。
水箱17中儲存有清水，也可以是具有消毒作用的並且對人體無害不影響飲品口感的液體，如質量濃度10～30％的鹽水。
送瓶機構和洗瓶機構對稱設置。送瓶機構包括水平的第一傳送帶，第一傳送帶的末端上方設置半圓形的第一傳送軌，第一傳送軌的頂部和三角形的第二傳送帶6的水平部分相接，第一傳送軌上設置有機械夾20。收瓶機構包括第二傳送軌12和三角形的第三傳送帶，第三傳送帶的水平部分和半圓形的第二傳送軌12的頂部相接，第二傳送軌12底部的下方設置水平的第四傳送帶14，第二傳送軌12上設置有機械夾20。第一傳送軌和第二傳送帶6、第二傳送軌12和第三傳送帶均是安裝在固定板5上的。
第一傳送帶和第四傳送帶14均為皮帶且分別安裝在第二支架15上。第一傳送軌和第二傳送軌12均為半圓形金屬軌道。如圖3所示，本發明半圓形金屬軌道包括軌道主體，軌道主體上有抓取螺紋口瓶11的機械夾20，機械夾20可以在半圓形金屬軌道上180度的往復運動，機械夾20的機械夾口21可以通過自動控制裝置控制其張開或收緊；方便夾取螺紋口瓶11。當螺紋口瓶11到達金屬傳送帶底部時，機械夾20從貼合軌道主體的位置翻轉，機械夾口21張開，卡住瓶口後收緊，隨後機械夾20向上翻轉，帶動螺紋口瓶11一起向上運動，直至運動至軌道主體頂部，機械夾20的機械夾口20張開，螺紋口瓶11通過第二傳送帶6到達伸縮軌道9左端的下方，被伸縮軌道9上的機械爪10抓取，機械夾20返回半圓形金屬軌道下部起點，進入下一個循環。
本發明中伸縮軌道9、第一伸縮帶7和第二伸縮帶18均可在電機19的帶動下工作；伸縮軌道9的兩端能夠伸長至第一傳送軌和第二傳送軌12的頂部，收縮後能夠在第二傳送帶6和第三傳送帶之間上下移動。
本發明主要的工作過程及原理：
如圖1所示，左側的第一傳送帶將準備清洗的螺紋口瓶11運輸到末端，到達半圓形的第一傳送軌處，第一傳送軌上設有卡槽，機械夾20能夠在該卡槽內往復運動；當第一傳送帶將螺紋口瓶11送到半圓形的第一傳送軌下方時，瓶口嵌入第一傳送軌的機械夾20處，並沿半圓形卡槽運送至頂端，接近伸縮軌道9的左端，三角形的第二傳送帶6通過傳動軸安裝在固定板5上，伸縮軌道9上裝有可旋轉可左右移動的機械爪10，並且伸縮軌道9的機械爪10數量一定，多少可根據需要安裝，在螺紋口瓶11到達第一傳送軌頂端時，機械爪10依次抓取螺紋口瓶11的底部並沿伸縮軌道9向右滑動，在螺紋口瓶11脫離第二傳送帶6的水平部分後，機械爪10抓緊螺紋口瓶11，帶動其繼續滑動到達指定位置後停止；當伸縮軌道9通過機械爪10抓取螺紋口瓶11且螺紋口瓶11到達額定數量時，伸縮軌道9收縮，保證下降的時候，兩端螺紋口瓶11不觸碰左右兩端三角形傳送帶的滾動軸，使得螺紋口瓶11能夠全部下降到達清洗位置，並與毛刷裝置一一上下對應。連結伸縮軌道9的是氣動式的第一伸縮帶7，當一切就緒後，氣動式的第一伸縮帶7拉伸，帶動螺紋口瓶11一起向下運動，與此同時，在下部的水箱17中同樣安裝了氣動式的第二伸縮帶18，在第二伸縮帶18之上安裝有兩邊開口的空心管道，並相對應上部機械爪10的位置安裝了毛刷裝置，較低的是配合瓶口尺寸的螺紋毛刷3，並且可以更換不同的尺寸來配合瓶口尺寸，螺紋毛刷3以及管道也是空心，中間伸長部分裝有配合瓶身尺寸的圓柱毛刷2，以便在清洗瓶口時，圓柱毛刷2深入瓶身內部，連帶瓶內一同清洗。在上部伸縮軌道9下降的同時下部氣動式的第二伸縮帶18上升，瓶口對準清洗毛刷，直至瓶口螺紋與下部螺紋毛刷3咬合，並且伸長的圓柱毛刷2到達螺紋口瓶11底部。開始工作時，機械爪10按100～140r/min的速度連續旋轉，使瓶口螺紋與螺紋毛刷3進行旋轉摩擦運動，在間隔1s後，上部的第一伸縮帶7和下部第二伸縮帶18均按相同的速度向下運動，保證清洗過程中毛刷裝置和螺紋口瓶11始終在一起，使所有空心管口到達水箱17水平面以下，由於擠壓力，水被擠壓至管道內，間隔1s後，第一伸縮帶7和第二伸縮帶18按相同的速度向上運動，這樣水箱17內的水被帶到瓶口及瓶身內，上部瓶身在機械爪10的帶動下做連續旋轉運動，下部的第二伸縮帶18帶動其做上下運動，兩種運動相疊加，使瓶口與瓶身得到充分的洗刷，乾淨徹底；下降然後上升為一個周期，如此循環10～15次，單次循環時間為2s。紫外線照射燈4在清洗的同時打開。
當清洗過程完畢後，機械爪10暫時停止旋轉，上部第一伸縮帶7收縮至正常指定位置後，噴氣口8開始工作，此時機械爪10開啟，帶動瓶身做旋轉運動，將多餘水分甩出，並且噴氣口8噴出的氣體也有甩幹作用，加快了乾燥速度。一切完成後，機械爪10及噴氣口8停止工作，伸縮軌道9向右伸長直至右端到達三角形的第三傳送帶上方，機械爪10依次沿伸縮軌道9向右滑動，帶動螺紋口瓶11向右運動，螺紋口瓶11經過上部第三傳送帶的水平部分運輸直至第二傳送軌12處，當瓶口進入第二傳送軌12卡槽後，此時第二傳送軌12上的機械夾20到達第二傳送軌12頂部，機械夾口21張開卡住螺紋口瓶11的瓶口後收緊，機械爪10張開離開瓶身，經過機械夾20運輸到達底部水平的第四傳送帶14，第四傳送帶14將清洗乾淨的螺紋口瓶11運送至下一個環節，然後機械夾20再返回第二傳送軌12頂部卡住下一個螺紋口瓶11，直至所有清洗乾淨的螺紋口瓶11全部通過機械夾20送至第四傳送帶14，機械爪10再全部返回伸縮軌道9的左端，以抓取螺紋口瓶11進行下一個清洗過程。廢水經排水孔流入下面的廢水槽進行下一步循環利用。
本發明中在一定數量的螺紋口瓶11清洗過程中，送瓶機構和收瓶機構可以空轉，減少來回切換的程序，使得銜接靈活。
清洗瓶口的螺紋毛刷3是螺旋型，可以完全三百六十度與瓶口貼合，在機械抓10帶動螺紋口瓶11旋轉時，旋轉過程中產生的力可以使螺紋毛刷3充分將瓶口清洗乾淨，中間伸長的圓柱毛刷2與瓶身形狀相同，可以深入瓶口裡，對瓶口內壁也進行清洗，瓶子11隨機械爪10做旋轉運動，下部毛刷裝置跟隨下部空心管道做上下運動，兩種運動配合起來，可以更加徹底的清潔瓶口及瓶身；本發明中毛刷裝置，使螺紋口瓶11三百六十度無死角被清洗。
螺紋毛刷3起到瓶蓋的作用，可以對水有阻擋作用，不會因為旋轉產生的離心力使水亂灑。
本發明包括可旋機械爪10，用來固定瓶身並且做旋轉運動，速度可調；出風噴氣頭8構成烘乾設備；半圓形金屬軌道，採用非皮帶等軟質材料，利用不鏽，耐腐蝕材料，例如不鏽鋼製成；廢水回收槽，可回收廢水；結構簡單，易於實現，成本低廉。
本發明針對瓶口與毛刷裝置的距離問題設計了可以伸縮的氣動式第一伸縮帶7和第二伸縮帶18，本發明裝置可以放置在洗瓶機的後面，針對螺紋口進行特定清洗，又不汙染瓶身。保證食品安全。
本發明提供的瓶口清洗功能，可以迅速而且徹底的清洗螺紋口，瓶口是一個螺紋口瓶11的死角，而且此設備節能環保，循環水的使用還有廢水的收集，都很大程度上節約了資源，設備帶有的烘乾設備可以將螺紋口瓶11烘乾，省去了烘乾機的投入，為廠家節省了生產成本，此設備整個過程可以實現無人操作，方便使用，製造成本低廉，特別適合推廣使用。
本發明針對目前包裝機械清洗設備沒有主要針對螺紋口瓶的清洗這一現狀，提供一種清洗設備，帶有跟螺紋口瓶11瓶口契合的螺紋毛刷3，並且可更換，更換與瓶口尺寸相同的清洗刷，並帶有可旋轉機械爪10，帶動瓶身及瓶口旋轉，轉速可調；還帶有用來清洗的水箱17，可用濃度較高的鹽水用來清洗消毒。當清洗過程完畢後，機械爪10高速旋轉可使螺紋口瓶11脫水，在旋轉脫水的同時噴氣口8向下噴氣，加速乾燥過程。本發明裝置結構輕便，製造費用較低，是廠家較好選擇。