CN105329829A - 全自动灌装流水线及灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌装技术领域，公开了一种全自动灌装流水线及灌装方法，其包括输送装置，用于固定的支架，支架上设有能水平移动的灌装咀移动装置；设置在所述灌装咀移动装置上的双头异步灌装咀，所述双头异步灌装咀包括第一灌装咀和第二灌装咀，分别连接有第一、第二双缸灌装阀体。双缸灌装阀体通过换向阀连接灌装咀和进料咀，两个料缸交错进行储料和出料，无需等待吸料过程；双头异步灌装咀结构，两个灌装咀相对独立的进行灌装，且能平行输送装置同步运动，灌装时无需停止输送装置移动；输送装置两侧的护栏装置角度调节夹持瓶体，在更换瓶种生产时，不需要人工花费时间去调机；大大提高流水线工作效率。

Description

全自动灌装流水线及灌装方法

技术领域

本发明涉及灌装技术领域，尤其是一种全自动灌装流水线。

背景技术

现在市场上的六头八头等多头灌装机，生产效率高，但只能满足少数标准瓶子的灌装，每换一种瓶型要人工调试且调试时间长，而且多头灌装机本身必须配备储料罐，提前将原料抽到储料罐上，这样就造成换料时间长、清洗时间长，且浪费严重。

随着生活水平的不断提高，人们对产品的要求越来越高，市场细分越来越多，特别是日化产品，每种产品只针对特定的人群，在现在越发激烈的市场销售上，除了产品本身质量要好，在包装上也有更高要求，所以瓶子的外型越来越多样化，这就要求厂家的设备要适用多品种，多样化，少批量的产品生产，而四头八头等多头灌装机已经不能满足时下的需求。而现有的双头灌装流水线灌装也是同步进行灌装，对瓶体摆放位置有严格限定，灌装时瓶子必需停顿下来，效率低，而且市面上灌装机结构都是单缸单活塞原理，必需吸满后才能灌下一个，换瓶种时更要人工辅助，调机时间太长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是传统的灌装流水线单活塞单料缸的每次灌装供料缓慢，且灌装时需要让瓶子停下来，浪费时间，生产效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种全自动灌装流水线，其包括输送装置、平行于所述输送装置移动的灌装咀移动装置、安装在所述灌装咀移动装置上的双头异步灌装咀以及用于固定所述灌装咀移动装置的支架；所述双头异步灌装咀包括第一灌装咀和第二灌装咀，分别连接有第一双缸灌装阀体和第二双缸灌装阀体。

进一步的，第一双缸灌装阀体，包括：第一料缸、第二料缸、换向阀和进料管，所述换向阀有与第一料缸连接的第一口、与第二料缸连接的第二口、与所述第一灌装咀连接出料口以及与进料管连接的进料口。

进一步的，所述换向阀为二位五通阀。

进一步的，所述第一料缸与第二料缸通过气缸活塞或丝杆活塞驱动。

进一步的，所述丝杆活塞第一双缸灌装阀体，在所述第一料缸内设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆通过第一丝杆螺母连接有第一丝杆；所述第二料缸内设置有第二活塞杆，第二活塞杆通过第二丝杆螺母连接有第二丝杆，第一丝杆与第二丝杆下端通过同步带连接，所述第一丝杆与第二丝杆螺纹方向相反。

进一步的，所述第二双缸灌装阀体与第一双缸灌装阀体为同样结构，连接所述第二灌装咀。

进一步的，所述双头异步灌装咀还包括：分别装在第一灌装咀、第二灌装咀上的第一抓手和第二抓手。

进一步的，在输送装置上，且在双头异步灌装咀的前方设置有空瓶检测传感器。

优选的，在所述第一灌装咀、第二灌装咀上分别安装有第一灌装检测传感器和第二灌装检测传感器。

进一步的，灌装咀移动装置包括在同一竖直平面内，高低错位且平行于所述输送装置的第一滑块滑轨和第二滑块滑轨结构，所述第一灌装咀安装在第一滑块滑轨上，第二灌装咀安装在第二滑块滑轨上。

进一步的，对称设置在所述传送带两侧的护栏装置，所述护栏装置包括通过角度调节齿轮、通过角度调节齿轮连接在传送带侧面的传送轴、传送轴悬空端连接的用于夹持的摆臂杆和摆臂杆夹持端连接的护栏板。

进一步的，所述摆臂杆设置压力传感器。

进一步的，所述双头异步灌装咀后方设置自动旋盖装置。

进一步的，所述控制***和触控屏，所述控制***与各装置电气连接。

一种全自动灌装流水线的灌装方法，其特征在于，包括输送装置，平行于所述输送装置移动的灌装咀移动装置，用于固定所述灌装咀移动装置的支架、安装在所述灌装咀移动装置上的灌装咀，灌装咀连接双缸灌装阀体，包括如下灌装步骤：

S1：输送装置带动上方的空瓶匀速前进，经过空瓶检测传感器，根据空瓶位置及前进速度计算距离工作灌装咀移动时间t1；

S2：经过t1时间空瓶移动至灌装咀下方，灌装咀进行出料，灌装咀在出料的同时保持与空瓶同步移动，此时通过换向阀料道切换，第一料缸与灌装咀接通并对其供料，第二料缸与进料管接通并进行储料，灌装检测传感器检测到瓶内液位达到设定高度，停止灌装出料，灌装咀复位等待下一个空瓶；

S3：下一个空瓶到达灌装咀下方，灌装咀灌装咀进行出料，灌装咀在出料的同时保持与空瓶同步移动，此时通过换向阀料道切换，第二料缸与灌装咀接通并对其供料，第一料缸与进料管接通并进行储料，灌装检测传感器检测到瓶内液位达到设定高度，停止灌装出料，灌装咀复位等待下一个空瓶；

S4：反复进行S2和S3步骤。

进一步的，上述灌装方法，还包括若干组灌装咀及各自连接的双缸灌装阀体，互相独立灌装工作。

本发明所提供的全自动灌装流水线，具有以下优点：

1、双头异步灌装咀结构，两个灌装咀相对独立的进行出料灌装，且能平行于输送装置同步运动，灌装时无需停止输送装置移动，提高效率；

2、由电机带动正反牙丝杆的双活塞双缸双冲程同时吸料和灌装，利用换向阀料道转换实现第一料缸和第二料缸轮流吸料和灌装出料动作，实现灌装咀能时刻均能出料，这样无顿完成灌料动作，无需停顿等待吸料过程；

3、输送装置两侧的护栏装置通过齿轮调节夹持瓶体，在更换瓶种生产时，不需要人工花费时间去调机；

4、灌装咀上安装灌装检测传感器，灌装到位时停止出料，解决灌装时原料容易溅出、拉丝，影响生产进度和增加额外工人劳动强度的问题。

附图说明

图1是整机结构示意图；

图2是双头异步灌装咀截面示意图；

图3是双缸灌装阀体局部示意图；

图4是双头异步灌装咀结构示意图；

图5是双头异步灌装咀透视图；

图6是第一灌装咀局部示意图；

图7是输送装置截面示意图。

其中，100控制***；200输送装置，空瓶检测传感器201；300双缸灌装阀体、301第一料缸、302第一丝杆、303第一丝杆螺母、304第二料缸、305第二丝杆、306第二丝杆螺母、307换向气缸、308进料口、309第一活塞杆、310第二活塞杆、311出料口、314第二口、317第一口；400双头异步灌装咀、401第一灌装咀、402第一灌装检测传感器、403第二灌装咀、404第二灌装检测传感器、405第一滑块滑轨、406灌装咀升降装置、407第二滑块滑轨、408第一抓手；500护栏装置、501传动轴、502摆臂杆、503护栏板、504齿轮；600自动旋盖装置；700第二双缸灌装阀体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明全自动灌装流水线，包括控制***100、输送装置200、第一双缸灌装阀体300、双头异步灌装咀400、护栏装置500和自动旋盖装置600，第二双缸灌装阀体700，控制***100与各装置以电气控制连接。

实施例1：

本实施例包括控制***100、输送装置200、第一双缸灌装阀体300、第二双缸灌装阀体700和双头异步灌装咀400。

启动后，输送装置200由步进电机驱动，带动上方放置的空瓶前进，如图4和图5所示，当第一灌装检测传感器402检测到空瓶时候，伺服电机启动带动第一滑块滑轨405上的第一灌装咀401与空瓶运动速度同步运行，如图6所示，同一时间灌装咀升降装置406带动连接的第一灌装咀401下压，并且第一灌装咀401上的第一夹手408将空瓶咀夹住定位，,实现边走边灌装动作；由于是在同一竖直平面内两个平行的滑块滑轨，所以当第一灌装咀401灌装定量后，夹手气缸松开瓶体，第一灌装咀401需上升停顿等待，等到第二灌装咀403如同第一灌装咀401完成下一个空瓶的灌装动作后，一起回到原点对其他空瓶作业。这样可以实现异步灌装功能，让瓶子无需停顿下来，提高生产效率。

在上述灌装过程，如图2和图3所示，出料口311与第一灌装咀401连接，换向气缸307通过内部活塞杆伸缩达到第一口317与出料口311导通、进料口308与第二口314导通，伺服电机启动正转，通过同步带同时带动第二丝杆305和第一丝杆303正转动，由于螺纹相反，第二丝杆螺母305和第一丝杆螺母303分别同时带动第一活塞杆309快速向上滑动出料灌装和第二活塞杆310快速向下滑动吸料完成一次定量的灌装和吸料功能。

待二次灌装时，第一口317与进料口308导通，出料口311与第二口314导通，快速完成料道转换，伺服电机启动反转，第一活塞杆309快速向下滑动吸料和第二活塞杆310快速向上滑动灌装完成二次定量的灌装和吸料功能，如此反复工作，就可以实现无停顿快速灌装功能。

同样结构设置的第二双缸灌装阀体700与第二灌装咀403连接，两个灌装嘴相对独立进行灌装工作。

优选的，灌装检测传感器402、404在灌装液位达到设定高度停止出料，防止灌装过多溢出或液面接触灌装咀拉丝。

优选的，采用两个电机分别带动第一丝杆和第二丝杆旋转，无需反向螺纹，在日常设备零件采购中更容易实现。

优选的，采用气缸分别驱动第一活塞杆和第二活塞杆上下运动。

优选的，滑块滑轨采用两个“口”形组合的“日”形水平面的滑块滑轨，所述第一灌装咀401和第二灌装咀403安装在滑块滑轨上，并且在各自的“口”形范围内转动，在中心滑轨上错位移动进行灌装，灌装完成后各自绕两边回到起始点，这样两个灌装咀独立性更强。

实施例2：

本实施例包括控制***100、输送装置200、第一双缸灌装阀体300、第二双缸灌装阀体700和双头异步灌装咀400。

启动后，输送装置200由步进电机驱动，带动上方放置的空瓶前进，如图1、图4和图5所示，空瓶检测传感器201检测经过的空瓶，与输送装置移动速度计算空瓶移动至第一灌装咀的时间t1，下一个空瓶移动至第二灌装咀时间t2；经过t1时间后，伺服电机启动带动第一滑块滑轨405上的第一灌装咀401与空瓶运动速度同步运行，如图6所示，同一时间第一灌装咀401上的第一夹手408将空瓶咀夹住定位开始运动实现边走边灌装动作；由于是在同一竖直平面内两个平行的滑块滑轨，所以当第一灌装咀401灌装定量后，夹手气缸松开瓶体，第一灌装咀401需停顿等待；在t2时间空瓶移动至第二灌装咀403如同第一灌装咀401完成类似空瓶的灌装动作后，一起回到原点对其他空瓶作业。这样可以实现异步灌装功能，让瓶子无需停顿下来，达到高效产能。

实施例3：

本实施例的全自动灌装流水线，在实施例1的结构基础上，还包括护栏装置500，如图4所示护栏装置500，利用圆锥齿轮504的直角安装方式的正反转原理，从而使传动轴501转动，用于调节带动摆臂杆502张开或闭合，对瓶体进行夹持。

优选的，在摆臂杆夹持端连接护栏板503，通过护栏板503张开或闭合，对瓶体进行夹持。

优选的，在护栏板503上设有压力传感器，通过压力传感器反馈信号自动调节齿轮504转动角度，实现对不同大小的瓶体自适应夹持。

实施例4：

本实施例的全自动灌装流水线，在实施例1的结构基础上，还包括在双头异步灌装咀400后方设置有自动旋盖装置600。

当灌装好溶液的瓶子输送到旋盖部位，经过光电传感器定位，旋盖气缸和电机将动作旋盖，经两次旋盖，确保将瓶盖自动扭紧。

实施例5：

本实施例的灌装方法，包括上述装置基础输送装置，平行于所述输送装置移动的灌装咀移动装置，用于固定所述灌装咀移动装置的支架、安装在所述灌装咀装置上的灌装咀，灌装咀连接双缸灌装阀体，进行如下灌装步骤：

S1：输送装置带动上方的空瓶匀速前进，经过空瓶检测传感器，根据空瓶位置及前进速度计算距离工作灌装咀移动时间t1；

S2：经过t1时间空瓶移动至灌装咀下方，灌装咀进行出料，灌装咀在出料的同时保持与空瓶同步移动，此时通过换向阀料道切换，第一料缸与灌装咀接通并对其供料，第二料缸与进料管接通并进行储料，灌装检测传感器检测到瓶内液位达到设定高度，停止灌装出料，灌装咀复位等待下一个空瓶；

S3：下一个空瓶到达灌装咀下方，灌装咀灌装咀进行出料，灌装咀在出料的同时保持与空瓶同步移动，此时通过换向阀料道切换，第二料缸与灌装咀接通并对其供料，第一料缸与进料管接通并进行储料，灌装检测传感器检测到瓶内液位达到设定高度，停止灌装出料，灌装咀复位等待下一个空瓶；

S4：反复进行S2和S3步骤。

优选的，还包括若干组灌装咀及各自连接的双缸灌装阀体，互相独立灌装工作。如包括两个灌装头与两组双缸灌装阀体、三个灌装头与三组双缸灌装阀体等。

实施例6：

本实施例的全自动灌装流水线控制方法，在上述实施例的装置基础上，在控制***100中预存若干瓶体形状的灌装参数，灌装数据包括灌装容量，灌装咀下降高度和护栏装置500夹持宽度，进行命名或图形匹配存储；

当要做某种产品时，只需在触控屏上找到对应存储瓶体型号，选定，机器自动调好产品的灌装的容量，高度和宽度；

当机器启动时，输送装置200由步进控制运行速度，这样保证速度的恒定，当产品经过灌装检测传感器，此时输送装置上的编码器开始计算产品所在的位置，当产品到达各灌装咀时，各灌装咀立刻下行且夹紧产品进行灌装作业；完成后再流到旋盖部分，将瓶盖自动扭紧，实现全自动流水线灌装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种全自动灌装流水线，其特征在于，包括输送装置、平行于所述输送装置移动的灌装咀移动装置、安装在所述灌装咀移动装置上的双头异步灌装咀以及用于固定所述灌装咀移动装置的支架；

所述双头异步灌装咀包括第一灌装咀和第二灌装咀，分别连接有第一双缸灌装阀体和第二双缸灌装阀体。

2.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，第一双缸灌装阀体，包括：第一料缸、第二料缸、换向阀和外部用于进料的进料管；

所述换向阀有与所述第一料缸连接的第一口、与所述第二料缸连接的第二口、与所述第一灌装咀连接出料口以及与所述进料管连接的进料口。

3.根据权利要求2所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述换向阀为二位五通阀。

4.根据权利要求2所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述第一料缸与第二料缸通过气缸活塞或丝杆活塞驱动。

5.根据权利要求4所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述丝杆活塞第一双缸灌装阀体，在所述第一料缸内设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆通过第一丝杆螺母连接有第一丝杆；所述第二料缸内设置有第二活塞杆，第二活塞杆通过第二丝杆螺母连接有第二丝杆，第一丝杆与第二丝杆下端通过同步带连接，所述第一丝杆与第二丝杆螺纹方向相反。

6.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述第二双缸灌装阀体与第一双缸灌装阀体为同样结构，连接所述第二灌装咀。

7.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述双头异步灌装咀还包括：分别装在第一灌装咀、第二灌装咀上的第一抓手和第二抓手。

8.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，在输送装置上，且在双头异步灌装咀的前方设置有空瓶检测传感器。

9.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，在所述第一灌装咀、第二灌装咀上分别安装有第一灌装检测传感器和第二灌装检测传感器。

10.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，灌装咀移动装置包括在同一竖直平面内，高低错位且平行于所述输送装置的第一滑块滑轨和第二滑块滑轨结构，所述第一灌装咀安装在第一滑块滑轨上，第二灌装咀安装在第二滑块滑轨上。

11.根据权利要求1所述全自动灌装流水线，其特征在于，还包括对称设置在所述传送带两侧的护栏装置，所述护栏装置包括通过角度调节齿轮、通过角度调节齿轮连接在传送带侧面的传送轴、传送轴悬空端连接的用于夹持的摆臂杆和摆臂杆夹持端连接的护栏板。

12.根据权利要求1-11任一所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述双头异步灌装咀后方设置自动旋盖装置。

13.根据权利要求1-11任一所述全自动灌装流水线，其特征在于，所述控制***和触控屏，所述控制***与各装置电气连接。

14.一种全自动灌装流水线的灌装方法，其特征在于，包括输送装置，平行于所述输送装置移动的灌装咀移动装置，用于固定所述灌装咀移动装置的支架、安装在所述灌装咀移动装置上的灌装咀，灌装咀连接双缸灌装阀体，包括如下灌装步骤：

S1：输送装置带动上方的空瓶匀速前进，经过空瓶检测传感器，根据空瓶位置及前进速度计算距离工作灌装咀移动时间t1；

S2：经过t1时间空瓶移动至灌装咀下方，灌装咀进行出料，灌装咀在出料的同时保持与空瓶同步移动，此时通过换向阀料道切换，第一料缸与灌装咀接通并对其供料，第二料缸与进料管接通并进行储料，灌装检测传感器检测到瓶内液位达到设定高度，停止灌装出料，灌装咀复位等待第二个空瓶；

S3：第二个空瓶到达灌装咀下方，灌装咀灌装咀进行出料，灌装咀在出料的同时保持与空瓶同步移动，此时通过换向阀料道切换，第二料缸与灌装咀接通并对其供料，第一料缸与进料管接通并进行储料，灌装检测传感器检测到瓶内液位达到设定高度，停止灌装出料，灌装咀复位等待第二个空瓶；

S4：反复进行S2和S3步骤。

15.根据权利要求14所述全自动灌装流水线的灌装方法，其特征在于，还包括若干组灌装咀及各自连接的双缸灌装阀体，互相独立灌装工作。