塑料容器件产品静电消除机设计*

林伟霞，王贤淮

（广东隆兴包装实业有限公司，广东潮州 515638）

0 引言

在生产加工杯、碗、盖等日用容器件产品时，为了整齐高效地输送，通常都将容器件产品叠堆成条。但塑料在与其他物体接触、摩擦并分离后，由于不能将产生的电荷传递出去，从而是表面积累了静电荷[1]。同时，由于静电吸引力，塑料制品会吸附空气中的灰尘，影响制品的美观[2]及产品的洁净性。为了消除静电去尘，通常需要对塑料容器件产品进行静电消除。由于叠堆成条的杯、碗、盖等容器件产品难以直接使用静电消除器彻底去除静电[3]，通常都是人工将杯、碗、盖等容器件产品逐个分离拿起，使用离子风棒（属于静电消除器的一种）[4]单个手工去静电后再叠堆成条送到下一工序。这种工作模式不仅容易将人体的静电[5]传递给容器件产品，难以彻底去除静电，而且工作效率低，容易人为污染杯、碗、盖等容器件产品。

因此，开发一种可用于叠堆成条的杯、碗、盖等容器件产品自动分离、高效消除静电后再堆叠成条的技术显得尤为重要。

1 主机设计

本文设计的静电消除机，如图1所示。主要包括有控制器（8）、静电消除器（3）、支架（1）、变距螺杆（2）和驱动装置（4）等部件，其中控制器、驱动装置、变距螺杆和静电消除器设置于支架上；静电消除器、驱动装置分别与控制器电连接；驱动装置驱动变距螺杆旋转。

图1 静电消除机示意图

关键部件变距螺杆（2），如图2所示。包括有传动轴（204）和固定于传动轴外表面的螺旋部（203）。变距螺杆（2）的外表面设置有螺旋槽（201），螺旋槽的螺距自一端向中部逐渐增大再向另一端逐渐缩小，且螺旋槽两端开口分别渐开至螺旋部的端部的表面；传动轴（204）可转动装设于支架（1），传动轴由驱动装置（4）驱动。

图2 变距螺杆示意图

静电消除机在工作时，叠堆成条的杯、碗、盖等塑料容器件物料成条从静电消除机的入料端进入（如图1所示左端），驱动装置（4）驱动变距螺杆（2）转动，一个接一个的杯、碗、盖等物料的开口边缘在变距螺杆的旋转下自动进入变距螺杆的螺旋槽（201）内，杯、碗、盖等物料顺着螺旋槽的纹路旋转前进。由于螺旋槽的螺距自一端向中部逐渐增大再向另一端逐渐缩小，相邻两个物料之间的距离随着螺距的增大而增大，此时，在静电消除器（3）的作用下除静电除尘，之后相邻两个物料之间的距离随着螺距的缩小而缩小最终又叠堆成条，直至出料端出料（如图1所示左端）。

这种静电消除机利用变距螺杆【6】，实现自动改变物料之间的距离以更好地消除静电。避免手工操作时人手触接容器件物料，自动化程度及工作效率高。

2 变距螺杆的设置

变距螺杆的最大螺距大于或者等于物料的高度，可使相邻两个物料在最大螺距时完全分离，以彻底消除物料自身静电，避免物料之间的相互影响，以达到最佳的除静电效果。

变距螺杆的数量设置为三根以上，可以为三根、四根或者其他数目。如图1所示变距螺杆的数量设置为四根，四根变距螺杆由驱动装置同步驱动转动，变距螺杆之间形成物料通道，静电消除器安装于相邻两根变距螺杆之间的间隙且朝向物料通道设置。

为使多根固定好初始位置的变距螺杆同步转动，静电消除机还设置有同步传动机构，包括有多个同步轮、多条同步带及电机。每根变距螺杆装设有同步轮，且通过同步带连接，电机驱动同步带运转。如此设置，可以利用一台电机实现多根变距螺杆的同步转动，确保变距螺杆同步顺利带动物料通道内的物料逐个旋转前进。

静电消除机还设置有螺杆移动调节机构和螺杆自转传动机构。

螺杆移动调节机构包括摇臂、轴承座、动力定轴、连接轴、调节轴、旋钮、减速器和调节转盘以及连杆；其中，减速器固定安装在支撑架上，旋钮安装于减速器上；调节轴连接于减速器并支撑在支撑架上；调节转盘同轴安装于调节轴的两侧；连杆的一端连接于调节转盘的中心两侧，连杆的另一端通过连接轴连接于摇臂的后端；轴承座固定在支撑架上，变距螺杆的传动轴穿过摇臂的前端，摇臂的摇摆轴线与动力定轴的轴线重合。

螺杆自转传动机构包括两根动力定轴，动力定轴以定轴转动的方式设置在轴承座上，其中，第一动力定轴上设有第一动力输入同步轮、第一定轴同步轮、第二定轴同步轮，第二动力定轴上设有第二动力输入同步轮、第三定轴同步轮、第四定轴同步轮，四根变距螺杆的传动轴上分别设有螺杆同步轮；第一动力输入同步轮和第二动力输入同步轮通过同一条动力输出传动带与动力输出同步轮相连；第一定轴同步轮通过第一接料头同步带与第一螺杆同步轮相连，第二定轴同步轮通过第二螺杆同步带与第二螺杆同步轮相连，第三定轴同步轮通过第三螺杆同步带与第三螺杆同步轮相连，第四定轴同步轮通过第四螺杆同步带与第四螺杆同步轮相连。

3 支架升降装置的设计

如图1所示，静电消除机为了配合生产线中其他不同高度的设备，还设计有支架升降装置。该支架升降装置设置有多个螺杆升降机（501）、多个同步轮（502）、同步带与电机（503）。螺杆升降机的螺杆与支架（1）连接，螺杆升降机的螺杆装设有同步轮，同步带连接所有同步轮，电机驱动同步带运转。

4 送料装置的设计

如图1所示，静电消除机还包括有送料装置，该送料装置设置有传送支架（601）、一对限位杆（602）、传送带（603）、传动轮及传送驱动电机（604）。传送支架安装于支架（1），传动轮可转动装设于传送支架，传送带安装于传动轮，传送驱动电机驱动传动轮带动传送带转动，一对限位杆设置于传送带的上方。杯、碗、盖等物料放置于一对限位杆之间，由传送带输送进入变距螺杆（2）之间的物料通道，自动高效。

为调节送料装置的高度，还设计有第二升降装置。第二升降装置设置有两个以上螺杆升降机（701）、多个同步轮（702）、同步带与电机（703）。螺杆升降机的螺杆与传送支架（601）连接。螺杆升降机的螺杆装设有同步轮，同步带连接所有同步轮，电机驱动同步带运转。

5 电气装置的设置

静电消除机还包括控制器（8），静电消除器（3）、驱动装置（4）分别与控制器电连接。

6 结束语

本文提出的一种塑料容器件产品静电消除机设计方案，针对在生产工程中叠堆成条的杯、碗、盖等容器件产品消除静电去尘的要求，利用变距螺杆改变物料之间的距离，实现自动分离、高效消除静电后再堆叠成条生产过程，避免人为污染杯、碗、盖等容器件产品，自动化程度及工作效率高。为了配合生产线中其他设备的配套使用，支架升降装置、送料装置、电气装置等设置齐全，使用、调整方便快捷。