CN102390552A - 规则颗粒物料组合定量罐装机及其罐装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种规则颗粒物料组合定量罐装机及其罐装方法，该规则颗粒物料组合定量罐装机包括有输送装置之输送方向依次设置的粗给料装置和数粒补料装置，由此，利用粗给料装置对规则颗粒物料进行定容积供料并称重罐装，然后利用数粒补料装置以数粒方式对容器进行微量补偿下料，其从重量上能很好地满足罐装标准，而且，容器的整个罐装过程系全自动化连续性动运作，其自动化程度高且不存在任何间隙停留时间；藉此，其罐装过程步骤简易、罐装精度高、可靠性好，且能够实现快速罐装，提高了生产效率，适合大规模生产。

Description

规则颗粒物料组合定量罐装机及其罐装方法

技术领域

本发明涉及物料罐装领域技术，尤其指一种规则颗粒物料组合定量罐装机及其罐装方法。

背景技术

对于规则颗粒物料的罐装，例如，药丸、钮扣、珠饰颗粒、小型规则机械零件等，最初系采用手工数粒罐装，其效率低、准确率低且消耗人工成本大，难以满足生产需要。

后来，普遍使用机械化数粒式罐装，例如，振动式罐装法，其系采用电磁振动来实现，可是，振动引起波动性大，因而颗粒间容易产生重叠，且颗粒跳动难以控制，导致数粒不准确、罐装精度低等；又如，偏心筛动式数粒，其系通过偏心筛动装置在旋转中振动把颗粒滑入数粒孔中进行计数罐装，其具有计数准确的特点，可是，其产量很低，无法满足大批量罐装的需要；还有采用通道电子数粒罐装，其也具有计数精准等优点，可仍存在数粒速度慢、对物料形状及大小要求较严、设备成本高等不足。

针对上述规则颗粒物料的罐装，现在还没有罐装效率高且罐装精准的全自动化设备，因此，这是一个极具研究价值的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种规则颗粒物料组合定量罐装机及其罐装方法，其罐装效率高且罐装极其精准。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种规则颗粒物料组合定量罐装机，包括有可编程逻辑控制器、机架和依次设置于该机架上的输送装置、粗给料装置及数粒补料装置，该可编程控制器分别与前述输送装置、粗给料装置及数粒补料装置相连接；并沿前述输送装置之输送方向依次设置有粗给料工位和数粒补料工位； 

该粗给料装置位于前述粗给料工位上方，其包括主料斗、定积供料装置和称斗，该主料斗由定积供料装置下料至料斗内，且该称斗配置有用于称量称斗内物料的称重单片机；

该数粒补料装置位于前述数粒补料工位上方，其包括有补料振盘、补料监控电眼、单排颗粒补偿料道、推料螺杆、补偿计数伺服电机、补偿下料斗及用于驱动该补偿下料斗的补偿下料斗气缸；该单排颗粒补偿料道一端连接前述补料振盘，其另一端置于补偿下料斗上方，该推料螺杆位于前述单排颗粒补偿料道内，前述补偿计数伺服电机连接于该推料螺杆以驱动推料螺杆。

作为一种优选方案，所述粗给料装置还包括有定积给料输送伺服电机、供料输送带及称斗开门气缸，其中，该供料输送带的入料端连接于前述主料斗下端开口处，并该供料输送带的出料端连接于前述称斗上端开口处，前述称斗下端开口处加设有可开合的挡料门，该称斗开门气缸连接于该挡料门以控制挡料门的开合。

作为一种优选方案，所述称斗下方进一步设置有用于将物料直接罐装入瓶的过渡料斗，且针对该过渡料斗，设置有用于驱动该过渡料斗的过渡料斗罐装入瓶气缸。

作为一种优选方案，所述补偿下料斗下方进一步设置有用于将补偿料直接罐装入瓶的补料过渡斗，且针对该补料过渡斗，设置有用于驱动该补料过渡斗的补料过渡斗气缸。

作为一种优选方案，所述单排颗粒补偿料道内沿远离推料螺杆方向依次设置有第一料位和第二料位；前述补料监控电眼包括有分别对应前述第一料位和第二料位设置的第一补料监控电眼和第二补料监控电眼；当前述第一补料监控电眼监控到单排颗粒补偿料道内的颗粒少至第一料位时，前述补料振盘开始振动下料；当前述第二补料监控电眼监控到单排颗粒补偿料道内的颗粒积至第二料位时，前述补料振盘停止振动。

作为一种优选方案，所述输送装置包括有输送带和用于驱动该输送带的电机。

作为一种优选方案，当进行瓶式罐装时，前述输送装置沿传动方向设置有用于置放瓶子并带动瓶子移动的输送过道，输送过道上的同一瓶子依次经过前述粗给料工位和数粒补料工位。

作为一种优选方案，当进行袋式罐装时，前述输送装置上沿传动方向设置有若干中转容器，同一中转容器随同输送装置依次经过该粗给料工位和数粒补料工位；并前述输送装置的输出端设置有成袋机构，该成袋机构包括有卷膜、导杆及封切构件，并该成袋机构下方设置有出料机构；前述中转容器经数粒补料工位后其内部装有的标准重量物料罐装入成袋机构所制袋子内。

一种规则颗粒物料组合定量罐装方法，其系通过输送装置传输容器并自动完成物料的罐装，其特征在于：

其罐装步骤如下：

先从主料斗定积下料到称斗内，该称斗配置的称重单片机对称斗内的物料进行称量，其重量信息输入至可编程逻辑控制器，随即，该可编程逻辑控制器根据所设定的标准罐装重量与已罐装重量比较而得出所需补偿料之重量，并将该所需补偿料之重量换算成所需补偿料之颗粒数；再以数粒补料方式进行补偿下料以达到标准重量。

本发明采用上述技术方案后，其有益效果在于：

一、通过沿输送方向依次设置有由可编程逻辑控制器控制的粗给料装置和数粒补料装置，利用粗给料装置对规则颗粒物料进行定容积供料并称重罐装，然后利用数粒补料装置以数粒方式对容器进行微量补偿下料，其从重量上能很好地满足罐装标准，而且，容器的整个罐装过程系全自动化连续性动运作，其自动化程度高且不存在任何间隙停留时间；藉此，其罐装精度高、可靠性好，且能够实现快速罐装，提高了生产效率，适合大规模生产； 

二、前述粗给料装置及数粒补料装置中分别配置有过渡料斗、补料过渡斗用以分别中转主进给料和补偿料，其进一步节约了罐装时间，提高了罐装效率；

三、本发明之产品，其整机之结构排布紧凑，缩小了其所占空间，有利于生产车间的整体布置，以及，本发明之产品经配备不同的容器供给装置（接料输送带）可适用于瓶装、袋装等多种包装方式的罐装，其适用范围广泛；

四、前述罐装步骤依次为：对空容器进行定积称重罐装及数粒补偿相应的差值，并该过程中所有的数据信息均反馈至前述可编程逻辑控制器以进行分析和再控制，整个罐装过程步骤简易、自动化程度高、罐装精准且罐装效率高。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之第一种实施例的主视图；

图2是本发明之第一种实施例的侧视图；

图3是本发明之第一种实施例的俯视图；

图4是图2中A处的局部放大示意图；

图5是本发明之第一种实施例中PLC控制原理框图；

图6是本发明之第一种实施例的罐装步骤示意图；

图7是本发明之第二种实施例的主视图；

图8是本发明之第二种实施例的侧视图；

图9是本发明之第二种实施例的俯视图；

图10是本发明之第二种实施例中PLC控制原理框图；

图11是本发明之第二种实施例的罐装步骤示意图。

附图标识说明：

10、机架                     11、脚轮          

12、定位支脚                 20、输送装置

21、输送带                   22、步进电机   

23、挡杆                     30、触摸屏

41、主料斗                   42、定积输送装置

43、定积给料输送伺服电机     44、称斗   

45、称斗开门气缸             46、过渡料斗               

47、过渡料斗罐装入瓶气缸     51、补料振盘               

52、单排颗粒补偿料道         53、推料螺杆               

54、补偿计数伺服电机         55、补偿下料斗             

56、补偿下料斗气缸           57、补料过渡斗             

58、补料过渡斗气缸           591、第一补料监控电眼      

592、第二补料监控电眼        60、药丸                   

70、容器                     70’、容器

80、成袋机构                 81、卷膜

82、封切构件                 90、出料机构。

具体实施方式

请参见图1至图6所示，其显示出了本发明之第一种实施例的结构及工作原理，其适用于对较小的规则颗粒物料的定量罐装，例如，小钮扣、药丸等，在此，以瓶装药丸为例说明。

该规则颗粒物料组合定量罐装机一端连接有理瓶机，其另一端连接有压盖机；其包括有可编程逻辑控制器、机架10和依次设置于该机架10上的输送装置、粗给料装置及数粒补料装置，该可编程控制器分别与前述输送装置、粗给料装置及数粒补料装置相连接，这样，整个罐装过程中所有的数据信息均能反馈至前述可编程逻辑控制器以进行分析和再控制；并该可编程控制器具有触摸屏30，以方便操作者输入相关参数值等，以及，前述机架10底部设置有脚轮11和定位支脚12；

该输送装置20包括有输送带21和用于驱动该输送带21的步进电机22（或伺服电机等）；该输送带21两侧沿传动方向设置有彼此平行的两挡杆23，于该两挡杆23之间形成一防止容器70偏移输送方向的输送过道，于该输送过道上设置有粗给料工位和数粒补料工位。

该粗给料装置位于前述粗给料工位上方，其包括主料斗41、定积供料装置42、定积给料输送伺服电机43、称斗44、称斗开门气缸45、过渡料斗46及过渡料斗罐装入瓶气缸47，其中，该称斗44配置有用于称量称斗44内物料的称重单片机；该定积供料装置42的入料端连接于前述主料斗41下端开口处，并该定积供料装置42的出料端连接于前述称斗44上端开口处，该称斗44下端开口处加设有可开合的挡料门，前述称斗开门气缸45连接于该挡料门以控制挡料门的开合；以及，该过渡料斗46设置于前述称斗44下方，其起到一中转容器的作用，前述称斗44内的物料转送至该过渡料斗46内，当空容器70传输至粗给料工位时，即通过过渡料斗罐装入瓶气缸47驱动该过渡料斗以将物料直接从过渡料斗46罐装入瓶。

该数粒补料装置位于前述数粒补料工位上方，其包括有补料振盘51、补料监控电眼、单排颗粒补偿料道52、推料螺杆53、补偿计数伺服电机54、补偿下料斗55、补料过渡斗57、用于驱动该补偿下料斗55的补偿下料斗气缸56及用于驱动补料过渡斗57的补料过渡斗气缸58；该单排颗粒补偿料道52一端连接前述补料振盘51，其另一端连接于补偿下料斗55，该推料螺杆53位于前述单排颗粒补偿料道52内，前述补偿计数伺服电机54连接于该推料螺杆53以驱动推料螺杆53，该推料螺杆53每旋转一周，则推动一颗药丸60向前滑入补偿下料斗55内，直至其旋转周数等于单次所需补偿颗粒数，前述补偿计数伺服电机54则停止转动以使得推料螺杆53停止向前推料；前述补料过渡斗57位于补偿下料斗55的下方，其起到一中转容器的作用，前述补偿下料斗55的补偿料转送至补料过渡斗57内；当前述经主进料后的容器70传输至数粒补料工位时，即通过补料过渡斗气缸58驱动该补料过渡斗57以将补偿料直接从补料过渡斗57罐装入瓶，以使得该容器70的罐装量达到标准罐装量。

于本实施例中，针对前述数粒补料装置，加设有补料监控电眼，具体而言，前述单排颗粒补偿料道52内沿远离推料螺杆53方向依次设置有第一料位和第二料位；前述补料监控电眼包括有分别对应前述第一料位和第二料位设置的第一补料监控电眼591和第二补料监控电眼592；当前述第一补料监控电眼591监控到单排颗粒补偿料道52内的颗粒少至第一料位时，前述补料振盘51开始振动下料；当前述第二补料监控电眼592监控到单排颗粒补偿料道52内的颗粒积至第二料位时，前述补料振盘51停止振动。

结合图4和图5，其系通过输送装置传输瓶子并自动完成物料的罐装，其罐装步骤如下：

（1）先从主料斗41经定积供料装置42下料到称斗44内，该称斗44配置的称重单片机对称斗44内的物料进行称量，其重量信息输入至前述可编程逻辑控制器，随即，该可编程逻辑控制器根据所设定的标准罐装重量与已罐装重量比较而得出所需补偿料之重量，并将该所需补偿料之重量换算成所需补偿料之颗粒数；

（2）容器70传输至粗给料工位，粗给料装置将前述称斗44内的物料罐装至容器70内；

（3）可编程逻辑控制器控制数粒补料装置依据前述所需补偿料之颗粒数进行补偿下料至补偿下料斗55内；

（4）容器70传输至数粒补料工位，数粒补料装置将前述补偿过渡斗57内的物料罐装至容器70内；

（5）满料容器70送出。 

下面，简述上述药丸罐装实例的相关数据如下：

本实施例尤其适用直径为1-3mm的药丸60的罐装（注：本发明之罐装机尤其适用于单颗重量为0.5 g内的规则颗粒物料），例如，直径为2mm的药丸60，其单颗重量为0.018g，单罐规格为200 g，其罐装速度为20罐/min,通过前述数粒补偿下料的方式，补偿精度不大于±0.009 g。

接着，请参见图7至图11所示，其显示出了本发明之第二种实施例的结构及工作原理，在此，以袋装规则颗粒物品为例作说明。

与上述第一种实施例不同之处在于，该输送装置20包括有输送带21和用于驱动该输送带21的步进电机22（或伺服电机等）；于该输送带21上间隔设置有复数个容器70’，该容器70’随输送带21同步转动，该容器70’用于装载前述粗给料及补偿料，为对标准罐装料进行包括做准备。于前述输送装置20的输出端设置有成袋机构80，该成袋机构80包括有卷膜81、导杆及封切构件82；于前述粗给料工位上设置有中转容器，前述过渡料斗内的物料落入该中转容器内，随着输送装置的移动该中转容器移至前述数粒补料工位，前述补料过渡斗内的物料落入该中转容器内，然后，中转容器内达到标准罐装量物料落入已成袋的袋子内；接着，前述成袋机构80的封切构件82完成对袋子开口处的封口作业；以及，并该成袋机构80下方设置有用于将包好的袋装料切断输出的出料机构90，该出料机构90设置于前述成袋机构80的下方，该出料机构90包括有传输带和两切刀，成袋机构打包好的袋装料掉落在传输带上输出。

本发明的设计重点在于，主要系通过沿输送方向依次设置有由可编程逻辑控制器控制的粗给料装置和数粒补料装置，利用粗给料装置对规则颗粒物料进行定容积供料并称重罐装，然后利用数粒补料装置以数粒方式对容器进行微量补偿下料，其从重量上能很好地满足罐装标准，而且，容器的整个罐装过程系全自动化连续性动运作，其自动化程度高且不存在任何间隙停留时间；藉此，其罐装过程步骤简易、罐装精度高、可靠性好，且能够实现快速罐装，提高了生产效率，适合大规模生产。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：包括有可编程逻辑控制器、机架和依次设置于该机架上的输送装置、粗给料装置及数粒补料装置，该可编程控制器分别与前述输送装置、粗给料装置及数粒补料装置相连接；并沿前述输送装置之输送方向依次设置有粗给料工位和数粒补料工位； 

该粗给料装置位于前述粗给料工位上方，其包括主料斗、定积供料装置和称斗，该主料斗由定积供料装置下料至称斗内，且该称斗配置有用于称量称斗内物料的称重单片机；

该数粒补料装置位于前述数粒补料工位上方，其包括有补料振盘、补料监控电眼、单排颗粒补偿料道、推料螺杆、补偿计数伺服电机、补偿下料斗及用于驱动该补偿下料斗的补偿下料斗气缸；该单排颗粒补偿料道一端连接前述补料振盘，其另一端置于补偿下料斗上方，该推料螺杆位于前述单排颗粒补偿料道内，前述补偿计数伺服电机连接于该推料螺杆以驱动推料螺杆。

2.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：所述粗给料装置还包括有定积给料输送伺服电机、供料输送带及称斗开门气缸，其中，该供料输送带的入料端连接于前述主料斗下端开口处，并该供料输送带的出料端连接于前述称斗上端开口处，前述称斗下端开口处加设有可开合的挡料门，该称斗开门气缸连接于该挡料门以控制挡料门的开合。

3.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：所述称斗下方进一步设置有用于将物料直接罐装入瓶的过渡料斗，且针对该过渡料斗，设置有用于驱动该过渡料斗的过渡料斗罐装入瓶气缸。

4.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：所述补偿下料斗下方进一步设置有用于将补偿料直接罐装入瓶的补料过渡斗，且针对该补料过渡斗，设置有用于驱动该补料过渡斗的补料过渡斗气缸。

5.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：所述单排颗粒补偿料道内沿远离推料螺杆方向依次设置有第一料位和第二料位；前述补料监控电眼包括有分别对应前述第一料位和第二料位设置的第一补料监控电眼和第二补料监控电眼；当前述第一补料监控电眼监控到单排颗粒补偿料道内的颗粒少至第一料位时，前述补料振盘开始振动下料；当前述第二补料监控电眼监控到单排颗粒补偿料道内的颗粒积至第二料位时，前述补料振盘停止振动。

6.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：所述输送装置包括有输送带和用于驱动该输送带的电机。

7.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：当进行瓶式罐装时，前述输送装置沿传动方向设置有用于置放瓶子并带动瓶子移动的输送过道，输送过道上的同一瓶子依次经过前述粗给料工位和数粒补料工位。

8.根据权利要求1所述的规则颗粒物料组合定量罐装机，其特征在于：当进行袋式罐装时，前述输送装置上沿传动方向设置有若干中转容器，同一中转容器随同输送装置依次经过该粗给料工位和数粒补料工位；并前述输送装置的输出端设置有成袋机构，该成袋机构包括有卷膜、导杆及封切构件，并该成袋机构下方设置有出料机构；前述中转容器经数粒补料工位后其内部装有的标准重量物料罐装入成袋机构所制袋子内。

9.一种规则颗粒物料组合定量罐装方法，其系通过输送装置传输容器并自动完成物料的罐装，其特征在于：

其罐装步骤如下：

先从主料斗定积下料到称斗内，该称斗配置的称重单片机对称斗内的物料进行称量，其重量信息输入至可编程逻辑控制器，随即，该可编程逻辑控制器根据所设定的标准罐装重量与已罐装重量比较而得出所需补偿料之重量，并将该所需补偿料之重量换算成所需补偿料之颗粒数；再以数粒补料方式进行补偿下料以达到标准重量。

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