CN108046194A - 一种用于粘稠物料的伺服灌装机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于生产含有颗粒物的阿胶膏类粘稠度较大物料的伺服灌装机包括：自控部、搅拌机构、储料桶、送料机构、旋转阀和灌装机构；自控部控制搅拌机构、送料机构和灌装机构的运行；搅拌机构设在储料桶内，储料桶中设有控制其内物料温度在25℃以上的保温***，用于存储搅拌机构搅拌完成的混合物料；送料机构包括计量泵和伺服驱动电机，储料桶通过下料管和计量泵连通，伺服驱动电机和计量泵通过传动机构驱动连接；灌装机构包括针管式灌装喷嘴、喷嘴升降***；旋转阀的一端安装有三通管，旋转阀的另一端与计量泵的入口端连通，三通管分别通过下料管和进料管与储料桶和灌装喷嘴连通；喷嘴升降***与灌装喷嘴连接，驱动灌装喷嘴升降。
Description
技术领域
本发明涉及粘稠物生产用设备技术领域，具体涉及一种用于生产含有颗粒物的阿胶膏类粘稠度较大物料的伺服灌装机。
背景技术
阿胶膏在生产时由于其粘稠度较大，对于灌装机械设备要求较高。而且因为该产品不仅粘稠且含有黑芝麻、粉碎后的核桃仁及阿胶浓缩液等成份，本体内部由于颗粒物的存在而会产生内部凝聚，进一步降低了阿胶膏本身就不高的流动性，导致在灌装过程中容易产生断层以及灌装滴漏等问题，而且灌装物料温度较低时，甚至会凝固到无法自动灌装。为此，70g的阿胶膏生产时，采用手工灌装时人均生产速度仅5瓶/min，劳动强度大且生产效率低。
中国专利CN102838069B公开了一种粘稠物料定量灌装机，包括机架、回转台、回转平台和物料缸，该物料缸的周侧面上设有灌装阀，通过由上环和下环组成一倾斜设置的轨道，利用该轨道控制活塞交替将物料缸内的物料抽入物料腔中或者将物料腔中的物料压出灌入瓶子，同时配合利用传感器控制驱动机构工作，使摆杆打开或者关闭上升通道，从而使得进料通道连通进料口和物料腔之间或者灌装通道连通灌装口和物料腔之间，有效控制物料的输出，杜绝误灌装。
上述专利一定程度上能够解决误灌装的问题，但是，结构相对复杂，尤其在生产环境要求较高的阿胶膏生产中，需要设备结构相对简单，尽可能减少对物料的污染，同时，还需要设备容易拆卸清洗，以满足高品质阿胶膏生产需求，显然上述专利无法很好地解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生产含有颗粒物的阿胶膏类粘稠度较大物料的伺服灌装机。
本发明的具体方案如下：
一种用于粘稠物料的伺服灌装机，包括：自控部、搅拌机构、储料桶、送料机构、旋转阀和灌装机构；
所述自控部控制所述搅拌机构、送料机构和灌装机构的运行；
所述搅拌机构设在所述储料桶内，所述储料桶中设有控制其内物料温度在25℃以上的保温***，用于存储所述搅拌机构搅拌完成的混合物料；
所述送料机构包括计量泵和伺服驱动电机，所述储料桶通过下料管和所述计量泵连通，所述伺服驱动电机和所述计量泵通过传动机构驱动连接；
所述灌装机构包括针管式灌装喷嘴、喷嘴升降***；所述旋转阀的一端安装有三通管，所述旋转阀的另一端与所述计量泵的入口端连通，所述三通管分别通过所述下料管和进料管与所述储料桶和所述灌装喷嘴连通；所述喷嘴升降***与所述灌装喷嘴连接，驱动所述灌装喷嘴升降。
进一步地，所述自控部包括PLC控制面板和电气控制柜，所述电器控制柜与所述PLC控制面板、所述伺服驱动电机、喷嘴升降***电连接；所述PLC控制面板与所述伺服驱动电机、喷嘴升降***电连接。
进一步地，还包括用于检测喷嘴口堵塞的喷嘴堵头控制***，所述喷嘴堵头控制***设在所述喷嘴的下方，所述喷嘴堵头控制***与所述PLC控制面板电连接。
进一步地，还包括喷嘴驱动机构，所述喷嘴驱动机构设在所述灌装喷嘴的顶端推动或者抽拉所述灌装喷嘴中活塞升降，所述灌装喷嘴的侧壁上设有进料口，所述进料管的端口固定在进料口上；
所述喷嘴驱动机构与所述PLC控制面板通信连接，与所述电气控制柜气动连接。
进一步地，所述储料桶内设有用于检测其内物料界面的界面检测传感器，所述界面检测传感器和所述PLC控制面板电连接。
进一步地，还包括补料控制机构，所述补料控制机构与所述PLC控制面板电连接，所述PLC控制面板根据所述界面检测传感器检测的界面信号，控制所述补料控制机构向所述储料桶中补料。
进一步地，还包括用于检测所述灌装喷嘴下端是否有灌装容器的感应传感器，所述感应传感器和所述PLC控制面板电连接，所述PLC控制面板根据所述感应传感器的检测信号控制所述喷嘴驱动机构推动或者抽拉所述灌装喷嘴中的活塞运动。
进一步地，所述计量泵包括多个，所述旋转阀和所述计量泵一一对应配套设置，多个所述计量泵分别通过所述旋转阀以及下料管与所述储料桶连通；
下料时，所述旋转阀进料口一侧打开，来自所述储料桶的物料经过所述旋转阀在所述伺服驱动电机驱动下进入所述计量泵内。
进一步地，所述灌装喷嘴包括多个，多个所述灌装喷嘴分别通过多个所述进料管以及旋转阀与多个所述计量泵分别连通；
灌装时，所述旋转阀出料口一侧打开，在所述伺服驱动电机驱动下所述计量泵内的物料一一对应通过所述旋转阀进入所述灌装喷嘴内。
进一步地，还包括机架，所述储料桶位于所述机架上端，所述机架上设有用于固定所述灌装喷嘴并在所述喷嘴升降***驱动下沿所述机架的竖直撑杆上下移动的固定横梁，所述固定横梁位于所述储料桶下方，所述固定横梁下方设有灌装瓶传送带，所述机架底部设有所述电气控制柜。
本发明提供的一种用于粘稠物料的伺服灌装机，不仅结构相对简单，容易拆卸清洗，而且能够促使粘度较大物料顺利灌装，防止发生堵料或者灌装中止情况的发生。
附图说明
图1为本发明提供的伺服灌装机的主视图；
图2为图1的右视图；
1.搅拌机构，2.储料桶，3.下料口，4.灌装喷嘴，5.旋转阀，6.计量泵，7.伺服驱动电机，8.固定横梁，9.喷嘴升降机构，10.PLC控制面板，11.电气控制柜，12.机架。
具体实施方式
本发明一个实施方式的用于粘稠物料的伺服灌装机，通过电气控制和通信***控制来实现对设备的驱动控制，减少机械传动，提高设备的电气自动化效果。如图1和图2所示，包括搅拌机构1、送料机构、灌装机构和自控部，其中的自控部用于控制搅拌机构1、送料机构和灌装机构的运行。搅拌机构1设在储料桶2内部，由于粘稠物料的粘度较大，尤其像阿胶膏之类的产品，物料中还假如有其他的附加营养成分，比如黑芝麻和核桃粉碎颗粒，这样，更加增加了物料的粘稠度，降低了物料的流动性，所以，在储料桶2中设有控制物料温度在25℃以上的保温***，存储搅拌机构1搅拌完成的混合物料，提高物料的流动性，确保物料能够顺利流动并实现灌装。
搅拌机构1对物料进行混合搅拌完成后，进入储料桶2，送料机构将储料桶2内的混合物料输送至灌装机构内。其中的送料机构包括计量泵6和伺服驱动电机7，由于计量泵6不仅可以进行输送同时还可以进行计量和调节，所以，根据灌装瓶的容积大小确定计量泵6的容积大小。在储料桶2通过下料管和计量泵6连通，伺服驱动电机7和计量泵6通过传动机构驱动连接，通过伺服驱动电机7驱动计量泵6运动进而促使送料机构内的粘稠物料进入计量泵6内。
对于进出计量泵6内的物料通过旋转阀5调节其进出，旋转阀5的一端安装有三通管，旋转阀5的另一端与计量泵6的入口端连通，三通管通过下料管和进料管分别与储料桶2和灌装喷嘴4连通，下料时，将旋转阀5打开至进料口一侧，从储料桶2下来的粘稠物料通过旋转阀5进入计量泵6内。计量泵6内充入预设量的粘稠物料后，自控部控制伺服驱动电机7停止，停止向计量泵6内继续充入物料。灌装时，将旋转阀5打开至出料口一侧，在伺服驱动电机7的驱动下，计量泵6内的物料通过旋转阀5以及进料管进入灌装喷嘴4，进而进行灌装。
灌装机构包括针管式灌装喷嘴4和喷嘴升降***，灌装喷嘴4下方的传送带上传送过来的灌装瓶进入灌装喷嘴4下方，并通过卡位气缸将其限位固定，根据灌装瓶的高度，通过喷嘴升降***调节灌装喷嘴4至合适高度，一切就绪，自控部控制伺服驱动电机7动作，将计量泵6中的物料推出，灌装喷嘴4开始灌装，灌装完成后，自控部控制伺服驱动电机7停止动作，计量泵6中的物料被灌装完毕，设置计量泵6中的容积与灌装瓶内的容积相等，整个灌装工序完成，接下来进行再次下料，循环进行上述灌装工序。
本发明一个实施方式的用于粘稠物料的伺服灌装机，自控部包括PLC控制面板10和电气控制柜11，电器控制柜与PLC控制面板10、伺服驱动电机7、喷嘴升降***电连接；PLC控制面板10与伺服驱动电机7和喷嘴升降***电连接，根据预设程序实现对伺服驱动电机7和喷嘴升降***的驱动，进而实现对于计量泵6和灌装喷嘴4的自动调控。电气控制柜11与伺服驱动电机7、喷嘴升降***气动连接，实现气缸的推动驱动。
本发明一个实施方式的用于粘稠物料的伺服灌装机，为了防止灌装喷嘴4堵塞，对灌装喷嘴4配设了喷嘴堵头控制***，该控制***可以通过传感器进行检测，比如在灌装喷嘴4的下方灌装瓶的传送带上设置红外感应传感器，该红外感应传感器与自控部通信连接，可以随同灌装瓶一通移动，当检测到灌装喷嘴4未堵塞正常时，该红外感应传感器向自控部发送确认信号，之后，自控部驱动伺服驱动***，灌装开始。当灌装喷嘴4被堵塞后，红外感应传感器向自控部发送堵塞信号，自控部驱动伺服驱动电机7进行空载运行，促使灌装喷嘴4畅通。或者可以在灌装喷嘴4上方设置一个疏通阀针，当自控部接收到堵塞信号后，驱动疏通阀针下行将灌装喷嘴4疏通。该疏通阀针设在灌装喷嘴4正上方，其直径小于所述灌装喷嘴4的内径。
由于阿胶膏内物料粘度较大，尤其其中的颗粒物料会加大物料粘度，恶化物料流动性，为了促使物料顺畅灌装，可以在灌装喷嘴4上方设置喷嘴驱动机构，比如设置一个驱动电机，带动一个气缸，该气缸与灌装喷嘴4中活塞连接，直接驱动灌装喷嘴4内的活塞升降，在灌装喷嘴4的侧壁上设置进料口，将与计量泵6连接的进料管的端口固定在进料口上，实现物料灌装。
为了防止储料桶2内物料用尽中止灌装，优选在储料桶2内设置用于检测其内物料界面的界面检测传感器，界面检测传感器和所述PLC控制面板10电连接。当储料桶2内的物料界面维持在预设值之上时，PLC控制***根据接收到的确认信号继续驱动伺服驱动电机7持续灌装。当界面检测传感器检测到储料桶2内物料界面下降至预设值时，会向PLC控制面板10发送提醒信息，监控人员通过PLC控制面板10调节控制补料控制机构，控制补料控制机构向储料桶2中补料。该补料控制机构可以为设在搅拌机构1上的电磁阀门，储料桶2根据容积大小盛装搅拌机构1中的部分混合物料，当储料桶2内的混合物料被灌装完之后，打开电磁阀门，搅拌机构1中已经搅拌好的混合物料进入储料桶2。或者补料控制机构为下料阀门，各种原料存储在料仓内，当搅拌机构1中的混合物料完全进入储料桶2之后，打开下料阀门，料仓中的原料均进入搅拌机构1进行混合搅拌，制成所需的混合物料。
本发明一个实施方式的用于粘稠物料的伺服灌装机，为了防止误灌装，优选灌装喷嘴4下方的灌装瓶传送带上设置用于检测灌装喷嘴4下端是否有灌装容器的感应传感器，该感应传感器和PLC控制面板10电连接，PLC控制面板10根据感应传感器的检测信号控制喷嘴驱动机构推动或者抽拉灌装喷嘴4中的活塞运动。
计量泵6可以设置多个，旋转阀5和计量泵6一一对应配套设置，多个计量泵6分别通过旋转阀5以及下料管与储料桶2连通。下料时，旋转阀5进料口一侧打开，来自储料桶2的物料经过旋转阀5在伺服驱动电机7驱动下进入计量泵6内。
灌装喷嘴4可以设置多个，多个灌装喷嘴4分别通过多个进料管以及旋转阀5与多个计量泵6分别连通。灌装时，旋转阀5出料口一侧打开，在伺服驱动电机7驱动下计量泵6内的物料一一对应通过旋转阀5进入灌装喷嘴4内。
本发明一个实施方式的用于粘稠物料的伺服灌装机，还包括机架12，储料桶2内部设有搅拌机构1，位于机架12上端，在储料桶2底部设有下料口3，在储料桶2下方设有用于固定灌装喷嘴4的固定横梁8，多个灌装喷嘴4竖直固定在固定横梁8上，该固定衡量上与喷嘴升降机构9连接，喷嘴升降机构9带动固定横梁8沿着机架12的竖直撑杆上下滑动，进而带动其上的灌装喷嘴4升降，进而调节罐装喷嘴的高度。在灌装喷嘴4下方设有灌装瓶传送带，运送过来的灌装瓶在灌装喷嘴4正下方停止进行灌装。为了提高整个机构的紧凑型，在机架12底部设置电气控制柜11，而PLC控制面板10可以通过连接杆设在机架12的中部，以便于操作人员作业。
以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本发明的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式和其变形，包含于本发明的范围和要旨中的同时，也包含于权利要求书中记载的发明及其均等范围内。
Claims (10)
1.一种用于粘稠物料的伺服灌装机，其特征在于，包括：自控部、搅拌机构、储料桶、送料机构、旋转阀和灌装机构；
所述自控部控制所述搅拌机构、送料机构和灌装机构的运行；
所述搅拌机构设在所述储料桶内，所述储料桶中设有控制其内物料温度在25℃以上的保温***，用于存储所述搅拌机构搅拌完成的混合物料；
所述送料机构包括计量泵和伺服驱动电机，所述储料桶通过下料管和所述计量泵连通，所述伺服驱动电机和所述计量泵通过传动机构驱动连接；
所述灌装机构包括针管式灌装喷嘴、喷嘴升降***；所述旋转阀的一端安装有三通管，所述旋转阀的另一端与所述计量泵的入口端连通，所述三通管分别通过所述下料管和进料管与所述储料桶和所述灌装喷嘴连通；所述喷嘴升降***与所述灌装喷嘴连接，驱动所述灌装喷嘴升降。
2.根据权利要求1所述的伺服灌装机，其特征在于，所述自控部包括PLC控制面板和电气控制柜，所述电器控制柜与所述PLC控制面板、所述伺服驱动电机、喷嘴升降***电连接；所述PLC控制面板与所述伺服驱动电机、喷嘴升降***电连接。
3.根据权利要求2所述的伺服灌装机，其特征在于，还包括用于检测喷嘴口堵塞的喷嘴堵头控制***，所述喷嘴堵头控制***设在所述喷嘴的下方，所述喷嘴堵头控制***与所述PLC控制面板电连接。
4.根据权利要求2所述的伺服灌装机，其特征在于，还包括喷嘴驱动机构，所述喷嘴驱动机构设在所述灌装喷嘴的顶端推动或者抽拉所述灌装喷嘴中活塞升降，所述灌装喷嘴的侧壁上设有进料口，所述进料管的端口固定在进料口上；
所述喷嘴驱动机构与所述PLC控制面板通信连接，与所述电气控制柜气动连接。
5.根据权利要求2所述的伺服灌装机，其特征在于，所述储料桶内设有用于检测其内物料界面的界面检测传感器，所述界面检测传感器和所述PLC控制面板电连接。
6.根据权利要求5所述的伺服灌装机，其特征在于，还包括补料控制机构，所述补料控制机构与所述PLC控制面板电连接，所述PLC控制面板根据所述界面检测传感器检测的界面信号，控制所述补料控制机构向所述储料桶中补料。
7.根据权利要求2所述的伺服灌装机，其特征在于，还包括用于检测所述灌装喷嘴下端是否有灌装容器的感应传感器，所述感应传感器和所述PLC控制面板电连接，所述PLC控制面板根据所述感应传感器的检测信号控制所述喷嘴驱动机构推动或者抽拉所述灌装喷嘴中的活塞运动。
8.根据权利要求1所述的伺服灌装机，其特征在于，所述计量泵包括多个，所述旋转阀和所述计量泵一一对应配套设置，多个所述计量泵分别通过所述旋转阀以及下料管与所述储料桶连通；
下料时，所述旋转阀进料口一侧打开，来自所述储料桶的物料经过所述旋转阀在所述伺服驱动电机驱动下进入所述计量泵内。
9.根据权利要求8所述的伺服灌装机，其特征在于，所述灌装喷嘴包括多个，多个所述灌装喷嘴分别通过多个所述进料管以及旋转阀与多个所述计量泵分别连通；
灌装时，所述旋转阀出料口一侧打开，在所述伺服驱动电机驱动下所述计量泵内的物料一一对应通过所述旋转阀进入所述灌装喷嘴内。
10.根据权利要求1-9任一项所述的伺服灌装机，其特征在于，还包括机架，所述储料桶位于所述机架上端，所述机架上设有用于固定所述灌装喷嘴并在所述喷嘴升降***驱动下沿所述机架的竖直撑杆上下移动的固定横梁，所述固定横梁位于所述储料桶下方，所述固定横梁下方设有灌装瓶传送带，所述机架底部设有所述电气控制柜。
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