塑料容器件產品靜電消除機設計*

林偉霞，王賢淮

（廣東隆興包裝實業有限公司，廣東潮州 515638）

0 引言

在生產加工杯、碗、蓋等日用容器件產品時，為了整齊高效地輸送，通常都將容器件產品疊堆成條。但塑料在與其他物體接觸、摩擦并分離后，由于不能將產生的電荷傳遞出去，從而是表面積累了靜電荷[1]。同時，由于靜電吸引力，塑料制品會吸附空氣中的灰塵，影響制品的美觀[2]及產品的潔凈性。為了消除靜電去塵，通常需要對塑料容器件產品進行靜電消除。由于疊堆成條的杯、碗、蓋等容器件產品難以直接使用靜電消除器徹底去除靜電[3]，通常都是人工將杯、碗、蓋等容器件產品逐個分離拿起，使用離子風棒（屬于靜電消除器的一種）[4]單個手工去靜電后再疊堆成條送到下一工序。這種工作模式不僅容易將人體的靜電[5]傳遞給容器件產品，難以徹底去除靜電，而且工作效率低，容易人為污染杯、碗、蓋等容器件產品。

因此，開發一種可用于疊堆成條的杯、碗、蓋等容器件產品自動分離、高效消除靜電后再堆疊成條的技術顯得尤為重要。

1 主機設計

本文設計的靜電消除機，如圖1所示。主要包括有控制器（8）、靜電消除器（3）、支架（1）、變距螺桿（2）和驅動裝置（4）等部件，其中控制器、驅動裝置、變距螺桿和靜電消除器設置于支架上；靜電消除器、驅動裝置分別與控制器電連接；驅動裝置驅動變距螺桿旋轉。

圖1 靜電消除機示意圖

關鍵部件變距螺桿（2），如圖2所示。包括有傳動軸（204）和固定于傳動軸外表面的螺旋部（203）。變距螺桿（2）的外表面設置有螺旋槽（201），螺旋槽的螺距自一端向中部逐漸增大再向另一端逐漸縮小，且螺旋槽兩端開口分別漸開至螺旋部的端部的表面；傳動軸（204）可轉動裝設于支架（1），傳動軸由驅動裝置（4）驅動。

圖2 變距螺桿示意圖

靜電消除機在工作時，疊堆成條的杯、碗、蓋等塑料容器件物料成條從靜電消除機的入料端進入（如圖1所示左端），驅動裝置（4）驅動變距螺桿（2）轉動，一個接一個的杯、碗、蓋等物料的開口邊緣在變距螺桿的旋轉下自動進入變距螺桿的螺旋槽（201）內，杯、碗、蓋等物料順著螺旋槽的紋路旋轉前進。由于螺旋槽的螺距自一端向中部逐漸增大再向另一端逐漸縮小，相鄰兩個物料之間的距離隨著螺距的增大而增大，此時，在靜電消除器（3）的作用下除靜電除塵，之后相鄰兩個物料之間的距離隨著螺距的縮小而縮小最終又疊堆成條，直至出料端出料（如圖1所示左端）。

這種靜電消除機利用變距螺桿【6】，實現自動改變物料之間的距離以更好地消除靜電。避免手工操作時人手觸接容器件物料，自動化程度及工作效率高。

2 變距螺桿的設置

變距螺桿的最大螺距大于或者等于物料的高度，可使相鄰兩個物料在最大螺距時完全分離，以徹底消除物料自身靜電，避免物料之間的相互影響，以達到最佳的除靜電效果。

變距螺桿的數量設置為三根以上，可以為三根、四根或者其他數目。如圖1所示變距螺桿的數量設置為四根，四根變距螺桿由驅動裝置同步驅動轉動，變距螺桿之間形成物料通道，靜電消除器安裝于相鄰兩根變距螺桿之間的間隙且朝向物料通道設置。

為使多根固定好初始位置的變距螺桿同步轉動，靜電消除機還設置有同步傳動機構，包括有多個同步輪、多條同步帶及電機。每根變距螺桿裝設有同步輪，且通過同步帶連接，電機驅動同步帶運轉。如此設置，可以利用一臺電機實現多根變距螺桿的同步轉動，確保變距螺桿同步順利帶動物料通道內的物料逐個旋轉前進。

靜電消除機還設置有螺桿移動調節機構和螺桿自轉傳動機構。

螺桿移動調節機構包括搖臂、軸承座、動力定軸、連接軸、調節軸、旋鈕、減速器和調節轉盤以及連桿；其中，減速器固定安裝在支撐架上，旋鈕安裝于減速器上；調節軸連接于減速器并支撐在支撐架上；調節轉盤同軸安裝于調節軸的兩側；連桿的一端連接于調節轉盤的中心兩側，連桿的另一端通過連接軸連接于搖臂的后端；軸承座固定在支撐架上，變距螺桿的傳動軸穿過搖臂的前端，搖臂的搖擺軸線與動力定軸的軸線重合。

螺桿自轉傳動機構包括兩根動力定軸，動力定軸以定軸轉動的方式設置在軸承座上，其中，第一動力定軸上設有第一動力輸入同步輪、第一定軸同步輪、第二定軸同步輪，第二動力定軸上設有第二動力輸入同步輪、第三定軸同步輪、第四定軸同步輪，四根變距螺桿的傳動軸上分別設有螺桿同步輪；第一動力輸入同步輪和第二動力輸入同步輪通過同一條動力輸出傳動帶與動力輸出同步輪相連；第一定軸同步輪通過第一接料頭同步帶與第一螺桿同步輪相連，第二定軸同步輪通過第二螺桿同步帶與第二螺桿同步輪相連，第三定軸同步輪通過第三螺桿同步帶與第三螺桿同步輪相連，第四定軸同步輪通過第四螺桿同步帶與第四螺桿同步輪相連。

3 支架升降裝置的設計

如圖1所示，靜電消除機為了配合生產線中其他不同高度的設備，還設計有支架升降裝置。該支架升降裝置設置有多個螺桿升降機（501）、多個同步輪（502）、同步帶與電機（503）。螺桿升降機的螺桿與支架（1）連接，螺桿升降機的螺桿裝設有同步輪，同步帶連接所有同步輪，電機驅動同步帶運轉。

4 送料裝置的設計

如圖1所示，靜電消除機還包括有送料裝置，該送料裝置設置有傳送支架（601）、一對限位桿（602）、傳送帶（603）、傳動輪及傳送驅動電機（604）。傳送支架安裝于支架（1），傳動輪可轉動裝設于傳送支架，傳送帶安裝于傳動輪，傳送驅動電機驅動傳動輪帶動傳送帶轉動，一對限位桿設置于傳送帶的上方。杯、碗、蓋等物料放置于一對限位桿之間，由傳送帶輸送進入變距螺桿（2）之間的物料通道，自動高效。

為調節送料裝置的高度，還設計有第二升降裝置。第二升降裝置設置有兩個以上螺桿升降機（701）、多個同步輪（702）、同步帶與電機（703）。螺桿升降機的螺桿與傳送支架（601）連接。螺桿升降機的螺桿裝設有同步輪，同步帶連接所有同步輪，電機驅動同步帶運轉。

5 電氣裝置的設置

靜電消除機還包括控制器（8），靜電消除器（3）、驅動裝置（4）分別與控制器電連接。

6 結束語

本文提出的一種塑料容器件產品靜電消除機設計方案，針對在生產工程中疊堆成條的杯、碗、蓋等容器件產品消除靜電去塵的要求，利用變距螺桿改變物料之間的距離，實現自動分離、高效消除靜電后再堆疊成條生產過程，避免人為污染杯、碗、蓋等容器件產品，自動化程度及工作效率高。為了配合生產線中其他設備的配套使用，支架升降裝置、送料裝置、電氣裝置等設置齊全，使用、調整方便快捷。