CN101343027B - 一种称重式灌装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种称重式灌装系统，包括主控单元、计数单元、快速阀门控制单元、慢速阀门控制单元的PLC控制器，和，连接储液罐的快速阀门和慢速阀门；所述计数单元，用于接收计数器的传来的数量信息，等于预定值后触发连接的主控单元；所述主控单元，用于驱动履带控制器传输灌装瓶，在接收到所述计数单元的触发后，驱动推瓶控制器将等待灌装的灌装瓶传输至电子秤上的快速阀门、慢速阀门下，触发快速阀门控制单元、慢速阀门控制单元开启快速阀门、慢速阀门灌装；判断出连接的电子秤传来的重量值等于第一阈值后，触发快速阀门单元关闭快速阀门，判断出连接的电子秤传来的重量值等于第二阈值后，触发慢速阀门单元关闭慢速阀门。

Description

一种称重式灌装系统 

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别是指一种称重式灌装系统。 

背景技术

目前的液体灌装方式主要有两种：称重式灌装和抽真空式灌装。在目前的实际生产中，称重式灌装较多采用人工称量的方式，实际就是常规的用电子秤对物料进行手工称量。采用上述两种方法主要存在以下缺点： 

采用手工灌装：手工灌装就是待物料接近重量设定值时，手工关闭灌装阀。此方式的缺点主要有以下几点： 

(1)灌装精度较低，需反复调整物料添加量，很容易造成偏差； 

(2)浪费劳动力，每人大概只能控制一到两个电子秤进行灌装，且劳动效率低，不宜大规模生产； 

(3)占用场地比较大； 

采用真空灌装：真空灌装主要通过抽真空方式，将容器内多余的物料吸出，保证容器内液位高度一致，从而实现物料的定量控制。这种灌装方式便于规模化生产，可用多个灌装头通过自动控制进行连续式灌装。但这种灌装方式还存在以下缺点： 

(1)受容器容量偏差影响大：此灌装方式只能够保证物料的液面高度，受容器容量偏差影响较大，不能够保证灌装的净含量，严格来说这种方式不能实现物料的定量控制，尤其不能实现物料质量定量； 

(2)不便于调整灌装量：当使用多个灌装嘴进行灌装时不便于调整灌装量，要通过调整灌装嘴的高度来实现液位高度的调整； 

(3)灌装过程不可实时监控：抽真空灌装方式在灌装过程中不可监控物料量，甚至直到灌装完毕还不能测量容器内的物料量是否达到设定值，只能根据“经验”通过延时一定时间判断物料已经灌装完 毕。如果灌装嘴出现漏气的情况，将不能保证物料达到预设液位。这两种灌装方式存在容量偏差、不能实时检测灌装的问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种称重式灌装系统，以解决上述灌装方式，灌装存在容量偏差、不能实时检测灌装的问题。 

为解决上述问题，本发明提供一种称重式灌装系统，包括主控单元、计数单元、快速阀门控制单元、慢速阀门控制单元的PLC控制器，和，连接储液罐的快速阀门和慢速阀门； 

所述计数单元，用于接收计数器的传来的数量信息，等于预定值后触发连接的主控单元； 

所述主控单元，用于驱动履带控制器传输灌装瓶，在接收到所述计数单元的触发后，驱动推瓶控制器将等待灌装的灌装瓶传输至电子秤上的快速阀门、慢速阀门下，触发快速阀门控制单元、慢速阀门控制单元开启快速阀门、慢速阀门灌装；判断出连接的电子秤传来的重量值等于第一阈值后，触发快速阀门单元关闭快速阀门，判断出连接的电子秤传来的重量值等于第二阈值后，触发慢速阀门单元关闭慢速阀门； 

所述快速阀门控制单元，用于开启或关闭快速阀门； 

所述慢速阀门控制单元，用于开启或关闭慢速阀门。 

优选的，所述主控单元，分别记录各个灌装瓶的电子秤传输的重量值与各个灌装瓶相对应的第一阈值、第二阈值的对应关系，并分别判断是否相等。 

优选的，还包括： 

连接PLC控制器的挡瓶汽缸，用于在所述计数单元触发所述主控单元后，阻挡履带上的灌装瓶。 

优选的，还包括： 

安装在储液罐内并连接PLC控制器的PID调节阀、压力传感器、 液位传感器、入料阀。 

本发明中灌装系统，通过电子秤结合PLC对物料进行自动称量，对液体物料实现连续式自动灌装，提高效率，减轻工人劳动强度；消除了容器容量偏差对灌装结果的影响，确保灌装精度；通过调整电子秤设定值可方便调整灌装量，无需机械调整；通过储液罐加压方式，极大的提高了灌装速度，储液罐压力控制采用PID控制原理，有效降低压力波动，保证了压力的稳定性；采用两段速控制方式，既提高了灌装的速度，又保证了灌装精度；如果配合分拣系统使用，一台设备可以同时罐装不同重量的产品，提升了生产线的柔性和设备利用率。 

附图说明

图1是实施例中系统的结构图； 

图2是实施例中系统应用的结构图； 

图3是系统工作的流程图。 

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。 

参见图1，该系统包括：控制灌装过程的PLC控制器，PLC控制器驱动传输灌装瓶的履带控制器，计数器记录灌装瓶的数量，并将记录灌装瓶的数量信息才传输至PLC控制器，当满足设定值后，PLC控制器驱动推瓶控制器将空瓶送至电子秤上的灌装阀门下，PLC控制器控制灌装。 

PLC控制器内包括：连接主控单元的计数单元、快速阀门控制单元和慢速阀门控制单元， 

主控单元驱动履带控制器送灌装瓶； 

计数单元将接收到计数器的数值信息，满足预定值后触发控制单元， 

主控单元接收触发后，驱动推瓶控制器将空瓶推送至电子秤上的 灌装阀门下，快速阀门控制单元驱动快速阀门开始灌装，主控单元当接收到电子秤的重量信息后，判断重量信息满足第一阈值后，触发快速阀门控制单元关闭快速阀门，触发慢速阀门控制单元开启慢速阀门，当判断重量信息满足第二阈值后，触发慢速阀门控制单元关闭慢速阀门。 

由于灌装过程中同时灌装多个灌装瓶，主控单元为每个电子秤的测量的重量信息与对应的快速阀门、慢速阀门之间建立对应标识，分别控制灌装。 

该系统应用的示意图可参见图2，灌装系统安装时，PLC控制器连接电子秤5、计数器7、所连接的履带控制器、推瓶控制器分别连接电机，推瓶控制器连接推瓶气缸9、计数器7旁边安装挡瓶汽缸10，履带控制器、推瓶控制器还连接磁感应开关6； 

在储液罐的上方，PLC控制器还连接向储液罐注入液体的PID调节阀1、感应压力的压力传感器2、液位传感器3、入料阀4； 

灌装系统的灌装流程可参见图3，包括： 

11：输入启动信号； 

PLC控制器启动； 

12：进瓶电机启动，将空瓶输送到进瓶履带； 

PLC控制器驱动传输灌装瓶的履带控制器，履带控制器开始送瓶； 

13：计数器记录瓶数； 

计数器记录传送带上通过的瓶数； 

14：PLC控制挡瓶汽缸伸出，挡住后面的空瓶进入履带； 

当空瓶数量到达设定值后，PLC控制挡瓶汽缸动作； 

15：PLC启动灌装过程； 

PLC控制推瓶气缸动作，将空瓶推上电子秤上灌装； 

16：灌装结束后，关闭快速阀门； 

灌装过程中，PLC检测瓶内液体重量，到达阈值后，关闭快速阀门； 

17：关闭慢速阀门； 

18：出瓶电机动作。 

灌装结束后，PLC控制器启动出瓶电机。 

本发明中灌装系统，通过电子秤结合PLC对物料进行自动称量，对液体物料实现连续式自动灌装，提高效率，减轻工人劳动强度；消除了容器容量偏差对灌装结果的影响，确保灌装精度；通过调整电子秤设定值可方便调整灌装量，无需机械调整；通过储液罐加压方式，极大的提高了灌装速度，储液罐压力控制采用PID控制原理，有效降低压力波动，保证了压力的稳定性；采用两段速控制方式，既提高了灌装的速度，又保证了灌装精度；如果配合分拣系统使用，一台设备可以同时罐装不同重量的产品，提升了生产线的柔性和设备利用率。 

对于本发明实施例中所阐述的系统，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种称重式灌装系统，其特征在于，包括主控单元、计数单元、快速阀门控制单元、慢速阀门控制单元的PLC控制器，和连接储液罐的快速阀门和慢速阀门；

所述计数单元，用于接收计数器的传来的数量信息，等于预定值后触发连接的主控单元；

所述主控单元，用于驱动履带控制器传输灌装瓶，在接收到所述计数单元的触发后，驱动推瓶控制器将等待灌装的灌装瓶传输至电子秤上的快速阀门、慢速阀门下，触发快速阀门控制单元、慢速阀门控制单元开启快速阀门、慢速阀门灌装；判断出连接的电子秤传来的重量值等于第一阈值后，触发快速阀门单元关闭快速阀门，判断出连接的电子秤传来的重量值等于第二阈值后，触发慢速阀门单元关闭慢速阀门；

所述快速阀门控制单元，用于开启或关闭快速阀门；

所述慢速阀门控制单元，用于开启或关闭慢速阀门。

2.根据权利要求1所述的一种称重式灌装系统，其特征在于，所述主控单元，分别记录各个灌装瓶的电子秤传输的重量值与各个灌装瓶相对应的第一阈值、第二阈值的对应关系，并分别判断是否相等。

3.根据权利要求1所述的一种称重式灌装系统，其特征在于，还包括：

连接PLC控制器的挡瓶汽缸，用于在所述计数单元触发所述主控单元后，阻挡履带上的灌装瓶。

4.根据权利要求1所述的一种称重式灌装系统，其特征在于，还包括：

安装在储液罐内并连接PLC控制器的PID调节阀、压力传感器、液位传感器、入料阀。 

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