一种螺纹口瓶清洗设备及方法与流程

本发明涉及一种清洗设备，特别涉及一种螺纹口瓶清洗设备及方法。

背景技术：

目前，对于瓶子的清洗称为清洗机，而市场上的清洗机大多数对于瓶子进行粗略的清洗，出于对生产成本与资源节约的方面考虑，用于饮品的灌装瓶大多数属于回收瓶，这样在卫生方面难免有瑕疵，而清洗工作最初是人工完成，这样费时费力，而且不能力高成产效率。但传统洗瓶机只是对瓶子进行大概的清洗，众所周知，瓶口是瓶子中细菌最多，最脏的地方，而目前的清洗机并没有对瓶口进行专门的清洗。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种螺纹口瓶清洗设备及方法，能够有效对螺纹口瓶尤其是瓶口部分进行清洗。

为了达到上述目的，本发明设备采用如下技术方案：

包括洗瓶机构、用于将待清洗的螺纹口瓶送到洗瓶机构处的送瓶机构以及用于接收洗瓶机构清洗完的螺纹口瓶的收瓶机构；送瓶机构、洗瓶机构和收瓶机构依次相接；

其中，洗瓶机构包括固定的第一支架，第一支架上连接能够上下移动的水平伸缩轨道，伸缩轨道的下侧设置有若干个用于夹取螺纹口瓶底部的机械爪，机械爪能够自转和沿伸缩轨道的轨道滑动；伸缩轨道下方设置水箱，水箱内设置有能够上下移动的水平空心管道，空心管道上设置有若干个与空心管道相连通的竖直支撑进水管，每个支撑进水管上端均安装有正对机械爪的毛刷装置；毛刷装置包括下部与螺纹口瓶的瓶口相配合的螺纹毛刷，以及位于螺纹毛刷上侧的圆柱毛刷。

进一步地，第一支架连接两根竖直的第一伸缩带上端，第一伸缩带下端分别连接水平伸缩轨道的一端；第一伸缩带为气动式结构。

进一步地，水箱内安装竖直的第二伸缩带，第二伸缩带的上端连接空心管道；第二伸缩带为气动式结构。

进一步地，伸缩轨道的下侧均匀设置若干个喷气口。

进一步地，送瓶机构和洗瓶机构对称设置。

进一步地，送瓶机构包括水平的第一传送带，第一传送带的末端上方设置半圆形的第一传送轨，第一传送轨的顶部和第二传送带的水平部分相接，第一传送轨上设置有能够往返的机械夹；伸缩轨道的端部能够伸长至第一传送轨的顶部上方。

进一步地，收瓶机构包括含有水平部分的第三传送带，第三传送带的水平部分和半圆形的第二传送轨的顶部相接，第二传送轨的底部的下方设置水平的第四传送带，第二传送轨上设置有能够往返的机械夹。

进一步地，水箱底部设置排水口，排水口连接废水槽，废水槽通过循环系统连接水箱。

进一步地，伸缩轨道的移动区域后侧设置紫外线照射灯。

本发明清洗方法的技术方案是：包括以下步骤：

步骤一：伸缩轨道一端伸长至送瓶机构上方，机械爪全部位于该端，送瓶机构将待清洗的螺纹口瓶送到该端下侧，通过机械爪依次抓取待清洗的螺纹口瓶的底部，抓取后机械爪依次沿伸缩轨道滑动直至与毛刷装置一一正对，所有机械爪均抓取完毕后，伸缩轨道收缩；

步骤二：伸缩轨道下降，空心管道上升，直至圆柱毛刷到达螺纹口瓶底部且螺纹口瓶的瓶口螺纹与螺纹毛刷咬合；

步骤三：机械爪按100～140r/min的速度连续旋转，伸缩轨道和空心管道在1s内同时下降直至支撑进水管上端到达水箱液面以下，再在1s内同时上升至水箱液面以上，循环10～15次；

步骤四：清洗结束后，伸缩轨道两端分别伸长至送瓶机构和收瓶机构的上方，机械爪带动螺纹口瓶滑动至收瓶机构的上方，通过收瓶机构收取清洗完的螺纹口瓶，全部收取完毕后机械爪再返回送瓶机构上方抓取待清洗的螺纹口瓶，进行循环清洗。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过设置可以旋转的机械爪，带动螺纹口瓶做连续旋转运动，通过设置能够上升和下降的第一伸缩带和第二伸缩带，能够带动螺纹口瓶上下运动，在两种运动叠加时，使瓶口与瓶身得到充分的洗刷，干净彻底；本发明通过设置与螺纹瓶口契合的螺纹毛刷，可以完全三百六十度与瓶口贴合，清洗完全；同时螺纹毛刷起到瓶盖的作用，可以对水有阻挡作用，不会因为旋转产生的离心力使水乱洒。本发明装置结构轻便，能够有效清洗螺纹口瓶，尤其是瓶子螺纹口清洗完全，使瓶子更加清洁，安全，卫生，没有后顾之忧。

进一步地，本发明通过设置喷气口，构成烘干设备，加快了干燥速度。

进一步地，本发明通过设置废水槽，可回收废水进行循环使用，节能环保。

进一步地，本发明通过设置紫外线照射灯，到消毒灭菌作用。

本发明方法简单，可以迅速而且彻底的清洗螺纹口，整个过程可以实现无人操作。

【附图说明】

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明螺旋状毛刷与瓶子结合局部图；

图3是本发明金属半圆形传送带示意图。

其中：1-支撑进水管；2-圆柱毛刷；3-螺纹毛刷；4-紫外线照射灯；5-固定板；6-第二传送带；7-第一伸缩带；8-喷气口；9-伸缩轨道；10-机械爪；11-螺纹口瓶；12-第二传送轨；13-第一支架；14-第四传送带；15-第二支架；16-排水口；17-水箱；18-第二伸缩带；19-电机；20-机械夹；21-机械夹口。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参见图1，本发明包括洗瓶机构、用于将待清洗的螺纹口瓶11送到洗瓶机构处的送瓶机构以及用于接收洗瓶机构清洗完的螺纹口瓶11的收瓶机构；送瓶机构、洗瓶机构和收瓶机构依次相接。

洗瓶机构包括固定的第一支架13，第一支架13连接两根竖直的第一伸缩带7上端，第一伸缩带7下端分别连接水平伸缩轨道9的一端；第一伸缩带7均为气动式结构；伸缩轨道9能够水平伸缩并在第一伸缩带7的带动下上下移动。伸缩轨道9的下侧均匀设置有若干个喷气口8和用于夹取螺纹口瓶11底部的机械爪10，机械爪10能够自转并沿伸缩轨道9的轨道滑动。

伸缩轨道9的上下移动区域后侧设置紫外线照射灯4，在清洗的同时可以进行紫外线照射，起到消毒灭菌作用。

伸缩轨道9下方设置水箱17，水箱17内安装竖直的第二伸缩带18，第二伸缩带18为气动式结构，第二伸缩带18的上端连接空心管道，空心管道能够在第二伸缩带18的带动下上下移动，空心管道上设置有若干个与空心管道相连通的竖直支撑进水管1，每个支撑进水管1上均安装有一个正对机械爪10的毛刷装置。

如图2所示，毛刷装置包括下部与螺纹口瓶11的瓶口相配合的螺纹毛刷3，以及位于螺纹毛刷3上侧的圆柱毛刷2，圆柱毛刷2与瓶身形状一致；其中，螺纹口瓶11一般为外螺纹口，相应地，螺纹毛刷3为与螺纹口契合的内螺纹刷。

水箱17底部设置排水口16，排水口16连接废水槽，废水槽通过循环系统连接水箱17。

水箱17中储存有清水，也可以是具有消毒作用的并且对人体无害不影响饮品口感的液体，如质量浓度10～30％的盐水。

送瓶机构和洗瓶机构对称设置。送瓶机构包括水平的第一传送带，第一传送带的末端上方设置半圆形的第一传送轨，第一传送轨的顶部和三角形的第二传送带6的水平部分相接，第一传送轨上设置有机械夹20。收瓶机构包括第二传送轨12和三角形的第三传送带，第三传送带的水平部分和半圆形的第二传送轨12的顶部相接，第二传送轨12底部的下方设置水平的第四传送带14，第二传送轨12上设置有机械夹20。第一传送轨和第二传送带6、第二传送轨12和第三传送带均是安装在固定板5上的。

第一传送带和第四传送带14均为皮带且分别安装在第二支架15上。第一传送轨和第二传送轨12均为半圆形金属轨道。如图3所示，本发明半圆形金属轨道包括轨道主体，轨道主体上有抓取螺纹口瓶11的机械夹20，机械夹20可以在半圆形金属轨道上180度的往复运动，机械夹20的机械夹口21可以通过自动控制装置控制其张开或收紧；方便夹取螺纹口瓶11。当螺纹口瓶11到达金属传送带底部时，机械夹20从贴合轨道主体的位置翻转，机械夹口21张开，卡住瓶口后收紧，随后机械夹20向上翻转，带动螺纹口瓶11一起向上运动，直至运动至轨道主体顶部，机械夹20的机械夹口20张开，螺纹口瓶11通过第二传送带6到达伸缩轨道9左端的下方，被伸缩轨道9上的机械爪10抓取，机械夹20返回半圆形金属轨道下部起点，进入下一个循环。

本发明中伸缩轨道9、第一伸缩带7和第二伸缩带18均可在电机19的带动下工作；伸缩轨道9的两端能够伸长至第一传送轨和第二传送轨12的顶部，收缩后能够在第二传送带6和第三传送带之间上下移动。

本发明主要的工作过程及原理：

如图1所示，左侧的第一传送带将准备清洗的螺纹口瓶11运输到末端，到达半圆形的第一传送轨处，第一传送轨上设有卡槽，机械夹20能够在该卡槽内往复运动；当第一传送带将螺纹口瓶11送到半圆形的第一传送轨下方时，瓶口嵌入第一传送轨的机械夹20处，并沿半圆形卡槽运送至顶端，接近伸缩轨道9的左端，三角形的第二传送带6通过传动轴安装在固定板5上，伸缩轨道9上装有可旋转可左右移动的机械爪10，并且伸缩轨道9的机械爪10数量一定，多少可根据需要安装，在螺纹口瓶11到达第一传送轨顶端时，机械爪10依次抓取螺纹口瓶11的底部并沿伸缩轨道9向右滑动，在螺纹口瓶11脱离第二传送带6的水平部分后，机械爪10抓紧螺纹口瓶11，带动其继续滑动到达指定位置后停止；当伸缩轨道9通过机械爪10抓取螺纹口瓶11且螺纹口瓶11到达额定数量时，伸缩轨道9收缩，保证下降的时候，两端螺纹口瓶11不触碰左右两端三角形传送带的滚动轴，使得螺纹口瓶11能够全部下降到达清洗位置，并与毛刷装置一一上下对应。链接伸缩轨道9的是气动式的第一伸缩带7，当一切就绪后，气动式的第一伸缩带7拉伸，带动螺纹口瓶11一起向下运动，与此同时，在下部的水箱17中同样安装了气动式的第二伸缩带18，在第二伸缩带18之上安装有两边开口的空心管道，并相对应上部机械爪10的位置安装了毛刷装置，较低的是配合瓶口尺寸的螺纹毛刷3，并且可以更换不同的尺寸来配合瓶口尺寸，螺纹毛刷3以及管道也是空心，中间伸长部分装有配合瓶身尺寸的圆柱毛刷2，以便在清洗瓶口时，圆柱毛刷2深入瓶身内部，连带瓶内一同清洗。在上部伸缩轨道9下降的同时下部气动式的第二伸缩带18上升，瓶口对准清洗毛刷，直至瓶口螺纹与下部螺纹毛刷3咬合，并且伸长的圆柱毛刷2到达螺纹口瓶11底部。开始工作时，机械爪10按100～140r/min的速度连续旋转，使瓶口螺纹与螺纹毛刷3进行旋转摩擦运动，在间隔1s后，上部的第一伸缩带7和下部第二伸缩带18均按相同的速度向下运动，保证清洗过程中毛刷装置和螺纹口瓶11始终在一起，使所有空心管口到达水箱17水平面以下，由于挤压力，水被挤压至管道内，间隔1s后，第一伸缩带7和第二伸缩带18按相同的速度向上运动，这样水箱17内的水被带到瓶口及瓶身内，上部瓶身在机械爪10的带动下做连续旋转运动，下部的第二伸缩带18带动其做上下运动，两种运动相叠加，使瓶口与瓶身得到充分的洗刷，干净彻底；下降然后上升为一个周期，如此循环10～15次，单次循环时间为2s。紫外线照射灯4在清洗的同时打开。

当清洗过程完毕后，机械爪10暂时停止旋转，上部第一伸缩带7收缩至正常指定位置后，喷气口8开始工作，此时机械爪10开启，带动瓶身做旋转运动，将多余水分甩出，并且喷气口8喷出的气体也有甩干作用，加快了干燥速度。一切完成后，机械爪10及喷气口8停止工作，伸缩轨道9向右伸长直至右端到达三角形的第三传送带上方，机械爪10依次沿伸缩轨道9向右滑动，带动螺纹口瓶11向右运动，螺纹口瓶11经过上部第三传送带的水平部分运输直至第二传送轨12处，当瓶口进入第二传送轨12卡槽后，此时第二传送轨12上的机械夹20到达第二传送轨12顶部，机械夹口21张开卡住螺纹口瓶11的瓶口后收紧，机械爪10张开离开瓶身，经过机械夹20运输到达底部水平的第四传送带14，第四传送带14将清洗干净的螺纹口瓶11运送至下一个环节，然后机械夹20再返回第二传送轨12顶部卡住下一个螺纹口瓶11，直至所有清洗干净的螺纹口瓶11全部通过机械夹20送至第四传送带14，机械爪10再全部返回伸缩轨道9的左端，以抓取螺纹口瓶11进行下一个清洗过程。废水经排水孔流入下面的废水槽进行下一步循环利用。

本发明中在一定数量的螺纹口瓶11清洗过程中，送瓶机构和收瓶机构可以空转，减少来回切换的程序，使得衔接灵活。

清洗瓶口的螺纹毛刷3是螺旋型，可以完全三百六十度与瓶口贴合，在机械抓10带动螺纹口瓶11旋转时，旋转过程中产生的力可以使螺纹毛刷3充分将瓶口清洗干净，中间伸长的圆柱毛刷2与瓶身形状相同，可以深入瓶口里，对瓶口内壁也进行清洗，瓶子11随机械爪10做旋转运动，下部毛刷装置跟随下部空心管道做上下运动，两种运动配合起来，可以更加彻底的清洁瓶口及瓶身；本发明中毛刷装置，使螺纹口瓶11三百六十度无死角被清洗。

螺纹毛刷3起到瓶盖的作用，可以对水有阻挡作用，不会因为旋转产生的离心力使水乱洒。

本发明包括可旋机械爪10，用来固定瓶身并且做旋转运动，速度可调；出风喷气头8构成烘干设备；半圆形金属轨道，采用非皮带等软质材料，利用不锈，耐腐蚀材料，例如不锈钢制成；废水回收槽，可回收废水；结构简单，易于实现，成本低廉。

本发明针对瓶口与毛刷装置的距离问题设计了可以伸缩的气动式第一伸缩带7和第二伸缩带18，本发明装置可以放置在洗瓶机的后面，针对螺纹口进行特定清洗，又不污染瓶身。保证食品安全。

本发明提供的瓶口清洗功能，可以迅速而且彻底的清洗螺纹口，瓶口是一个螺纹口瓶11的死角，而且此设备节能环保，循环水的使用还有废水的收集，都很大程度上节约了资源，设备带有的烘干设备可以将螺纹口瓶11烘干，省去了烘干机的投入，为厂家节省了生产成本，此设备整个过程可以实现无人操作，方便使用，制造成本低廉，特别适合推广使用。

本发明针对目前包装机械清洗设备没有主要针对螺纹口瓶的清洗这一现状，提供一种清洗设备，带有跟螺纹口瓶11瓶口契合的螺纹毛刷3，并且可更换，更换与瓶口尺寸相同的清洗刷，并带有可旋转机械爪10，带动瓶身及瓶口旋转，转速可调；还带有用来清洗的水箱17，可用浓度较高的盐水用来清洗消毒。当清洗过程完毕后，机械爪10高速旋转可使螺纹口瓶11脱水，在旋转脱水的同时喷气口8向下喷气，加速干燥过程。本发明装置结构轻便，制造费用较低，是厂家较好选择。