CN103332641A - 容积式伺服灌装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容积式伺服灌装生产线，其特征在于：在一条输送带上顺序设置：理瓶洗瓶机、隧道式烘干灭菌机、容积式伺服灌装机、旋盖机、贴标机。本发明的容积式伺服灌装机由于使用三通阀向活塞缸中提供液体饮料，并且以伺服电机驱动活塞，通过活塞的运动从活塞缸向灌装口供料，保证了供料的精确性，且一个伺服电机可以控制多个灌装口，工作效率高。旋盖机由于分度盘旋转作业，可以同时对不同的瓶进行输送、喂盖、旋盖，工作效率提高，且机构可靠，定位精确。

Description

容积式伺服灌装生产线

技术领域

本发明属于一种食品加工机械，尤其涉及一种液体食品灌装生产线。

背景技术

容积式灌装生产线是食品工业的包装流水线的一种，用于向瓶（如玻璃瓶、塑料瓶等）中灌装液体饮料，而液体饮料的灌装是以容积为定量的。

目前，容积式伺服灌装生产线是在一条输送带上顺序设置：理瓶洗瓶机、隧道式烘干灭菌机、容积式灌装机、旋盖机、贴标机。完成从理瓶洗瓶、烘干灭菌、空瓶灌装、满瓶旋盖、贴标的完整的灌装生产工序。

对这种容积式灌装机的要求是：灌装精确，工作效率高。

食品机械流水线中，在瓶内灌装或填装食品后，需要将盖子盖在瓶上并旋紧。

对生产线中旋盖机的要求是：定位精确，工作效率高。

发明内容

本发明提供一种容积式伺服灌装生产线，其目的是提供一种灌装精确，旋盖定位精确，整体工作效率高的饮料灌装生产线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

容积式伺服灌装生产线，其特征在于：

在一条输送带上顺序设置：理瓶洗瓶机、隧道式烘干灭菌机、容积式伺服灌装机、旋盖机、贴标机；

其中容积式伺服灌装机的结构为：

具有安装固定各构件的机架；

机架上设有数个排成一排的灌装口；

每个灌装口对应设有一个三通阀，三通阀被三通阀动力源驱动，三通阀的一个接口与料桶连通，一个接口与灌装口连通，一个接口与内设活塞的中空活塞缸连通，活塞被活塞动力源驱动而可上下移动；

灌装口下方设有输送带，输送带被输送带电机驱动；

上述三通阀动力源、输送带电机、活塞动力源均与控制系统电连接并被控制系统控制。

所述活塞动力源为机架上安装的伺服电机，伺服电机的输出轴驱动一个滚珠丝杆，滚丝丝杆上啮合的滚珠丝杆螺母与所述活塞的活塞杆固连，活塞杆套设在机架上所设的导向杆上。

所述灌装口的下方设有一个接盘，接盘设在一个横向设置的接盘气缸的气缸杆上，接盘气缸与控制系统电连接并被控制系统控制。

所述旋盖机的结构为：

具有安装固定各构件的机架；

在被输送带电机驱动的输送带的上方设有圆盘状的被分度盘电机驱动的分度盘，分度盘边缘圆周均布地设有数个分度凹陷；

在输送带的一侧，顺分度盘旋转方向，依次设有喂盖机构和旋盖机构；

喂盖机构为：具有一根竖立的主轴，主轴套设在机架上所固设的导向套中，主轴下端连接在一个喂盖升降气缸的气缸杆上；主轴中段截面为多边形，一个具有内多边形孔的旋转套配合套设在主轴中段，一个摆动气缸的气缸杆的末端铰接在该旋转套上，摆动气缸铰接在机架上；主轴上端固连有一根侧向伸出的摆杆，摆杆末端设有抓盖头，机架上还设有出盖头；

旋盖机构为：具有一根竖立的主杆，主杆套设在机架上所固设的导向套中，主杆下端连接在一个旋盖升降气缸的气缸杆上；主杆上端连接有一根旋盖轴，旋盖轴的下端设有旋盖器，旋盖器位于分度盘的一个作为旋盖工位的分度凹陷的上方；旋盖轴的上端为多边形，一个具有内多边形孔的旋转套配合套设在旋盖轴的上端，一个固设在机架上的旋盖电机通过传动链连接并驱动该旋转套转动；

上述输送带电机、分度盘电机、喂盖升降气缸、摆动气缸、出盖头、旋盖升降气缸、旋盖电机均与控制系统电连接并被控制系统控制。

本发明的有益之处在于：

本发明的容积式伺服灌装机由于使用三通阀向活塞缸中提供液体饮料，并且以伺服电机驱动活塞，通过活塞的运动从活塞缸向灌装口供料，保证了供料的精确性，且一个伺服电机可以控制多个灌装口，工作效率高。旋盖机由于分度盘旋转作业，可以同时对不同的瓶进行输送、喂盖、旋盖，工作效率提高，且机构可靠，定位精确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明结构图；

图2是本发明容积式伺服灌装机主视部分剖面图；

图3是图2的A向部分剖面视图；

图4是图2的B向视图；

图5是发明旋盖机俯视图；

图6是本发明旋盖机组合剖面侧视图；

图7是发明旋盖机喂盖机构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明具有输送带7；在输送带7上顺序设置理瓶洗瓶机100、隧道式烘干灭菌机200、容积式伺服灌装机300、旋盖机400、贴标机500。

其中理瓶洗瓶机100、隧道式烘干灭菌机200、贴标机500的结构均采用现有技术。

总体生产线流程是：空瓶在输送带7上输送，经过理瓶洗瓶机100进行理瓶洗瓶，经过隧道式烘干灭菌机200烘干灭菌，送进容积式伺服灌装机300进行灌装成为满瓶，然后经过旋盖机400旋盖，再经过贴标机500贴标成为瓶装饮料成品。

本发明的容积式伺服灌装机300结构如下：

如图2、图3、图4所示，本发明的容积式伺服灌装机：

其具有安装固定各构件的机架1；

机架1上设有8个排成一排的灌装口3，灌装口3高度可调；

具有一个料桶4，该料桶4内具有料桶出料口41。

机架1上还设有8个三通阀2，三通阀2是三通气动球阀，被三通阀动力源21所驱动，这里三通阀动力源21是驱动气源，三通阀2的一个接口与料桶4的料桶出料口41以管道连通（如图2、3中虚线），一个接口与灌装口3以管道连通（如图3中虚线），一个接口与位于三通阀2下方的内设活塞51的中空活塞缸5连通，活塞51被活塞动力源驱动而可上下移动；所述活塞动力源为机架上安装的伺服电机6，伺服电机6是步进电机，伺服电机6的输出轴以联轴器61连接并驱动一个滚珠丝杆62，滚丝丝杆62上啮合有滚珠丝杆螺母63，滚珠丝杆螺母63向侧方伸出的连接杆64的末端设有滑动轴承65，滑动轴承65套设在机架1上所设的导向杆11上，滑动轴承65上固设有与所述活塞51固连的活塞杆（图中活塞杆未画出，这样的结构是活塞杆套设在机架1上所设的导向杆11上，在其他实施例中，可以在连接杆64的末端固设与所述活塞51固连的活塞杆，活塞缸插设在机架1上所设的导向孔中）。

在本实施例中，一共有8个灌装口3，对应设置了8个三通阀2，设有2个伺服电机6，对应设置2个滚珠丝杆62和滚珠丝杆螺母63，每个滚珠丝杆螺母63向四周伸出十字形的连接杆64，每个连接杆64的四个末端分别位于1个活塞51的下方并设有一个与活塞杆连接的滑动轴承65。

这样，一个伺服电机6控制4个活塞51动作，进而控制4个灌装口3的灌装，节省了成本，提高了动作的统一性。

灌装口3下方设有输送带7，输送带7被输送带电机71驱动。

所述灌装口3的下方设有一个接盘8，接盘8设在一个横向设置的接盘气缸81的气缸杆上。

上述三通阀动力源21、输送带电机、伺服电机6、接盘气缸81均与控制系统电连接并被控制系统控制。

控制系统是中央处理器、单片机或控制电路板。

实际工作时，输送带7将8个瓶9运输到8个灌装口3的下方，接盘气缸81驱动接盘8离开灌装口3下方，三通阀动力源21驱动三通阀2使活塞缸5与灌装口3接通，伺服电机6驱动滚珠丝杆62转动，滚丝丝杆螺母63无法转动而向上运动，与之相连的活塞杆带动活塞51向上运动，把活塞缸5内的饮料液体顶出，通过灌装口3灌装到瓶9中，伺服电机6可以精确控制转动圈数而精确控制活塞51的运动距离，最终精确控制灌装进瓶9的液体的容积。

灌装完成，三通阀动力源21驱动三通阀2使活塞缸5与料桶出料口41连接，同时伺服电机6驱动滚珠丝杆62转动，滚丝丝杆螺母63无法转动而向下运动，与之相连的活塞杆带动活塞51向下运动，液体饮料从料桶4被抽到活塞缸5中。同时接盘气缸81驱动接盘8运动到灌装口3下方，接住滴落的液体。输送带7将灌满的瓶9运走。

下一波8个瓶9运输到8个灌装口3的下方，重复上述操作。

本发明的旋盖机400结构如下：

如图5、图6、图7所示，本发明的旋盖机：

其中图6体现了本发明的多个机构的剖面，因此有重叠。

具有安装固定各构件的机架1’；

在被输送带电机71驱动的输送带7的上方设有圆盘状的被分度盘电机（图中未示）驱动的旋转的分度盘3’，分度盘3’的边缘圆周均布地设有8个分度凹陷31’；

在输送带7的一侧，顺分度盘3’旋转方向（图5中箭头所示），依次设有喂盖机构D’和旋盖机构E’；

喂盖机构D’为：具有一根竖立的主轴4’，主轴4’套设在机架1’上所固设的导向套11’中，主轴4’下端连接在一个喂盖升降气缸41’的气缸杆上；主轴4’中段截面为多边形，一个具有内多边形孔的旋转套42’配合套设在主轴4’中段，一个摆动气缸44’的气缸杆的末端铰接在该旋转套42’上，摆动气缸44’铰接在机架1’上；上述设计可以使主轴4’的上下运动和旋转运动互不干涉。主轴4’上端固连有一根侧向伸出的摆杆45’，摆杆45’末端设有抓盖头46’，机架1上还设有出盖头47’；上述抓盖头46’和出盖头47’均为现有技术结构。

旋盖机构E’为：具有一根竖立的主杆5’，主杆5’套设在机架1’上所固设的导向套12’中，主杆5’下端连接在一个旋盖升降气缸51’的气缸杆上；主杆5’上端连接有一根与主杆5’平行的旋盖轴52’，旋盖轴52’的下端设有旋盖器53’，旋盖器53’位于分度盘3’的一个作为旋盖工位C’的分度凹陷31’的上方；旋盖轴52’的上端为多边形，一个具有内多边形孔的旋转套56’配合套设在旋盖轴52’的上端，一个固设在机架1’上的旋盖电机54’通过皮带传动链55’连接并驱动该旋转套56’转动。上述设计可以使主杆5’的上下运动和旋盖轴52’的旋转运动互不干涉。

上述输送带电机71、分度盘电机、喂盖升降气缸41’、摆动气缸44’、出盖头47’、旋盖升降气缸51’、旋盖电机54’均与控制系统电连接并被控制系统控制。

实际运作时，输送带电机71驱动输送带7将已经灌装好饮料的瓶9送到分度盘3’的与输送带2’相接的分度凹陷A’处，分度盘电机驱动分度盘3’按图5箭头方向顺时针旋转，瓶9被分度凹陷31’带动送到喂盖工位B’处，分度盘3’停止旋转。

这时，喂盖升降气缸41’下降，带动主轴4’下降，主轴4’上的抓盖头46’下降，将抓盖头46’上带的盖子放在瓶口，然后喂盖升降气缸41’上升，带动主轴4’上升，主轴4’上的抓盖头46’上升，分度盘3’再次旋转，分度凹陷31’将上面带盖子的瓶9送到旋盖工位C’处。

在上述分度盘3’再次旋转，将上面带盖子的瓶9送到旋盖工位C’处的过程中，喂盖机构D’的摆动气缸44’的气缸杆伸出（或根据具体设计缩回也可），摆动气缸44’绕铰接点转动，这个摆动气缸44’会带动旋转套42’转动，旋转套42’以配合的多边形方式带动主轴4’转动，主轴4’上的摆杆45’摆动，抓盖头46’从喂盖工位B’上方运动到出盖头47’下方，出盖头47’动作出盖放到抓盖头46’上，摆动气缸44’的气缸杆缩回，旋转套42’带动主轴4’转动，主轴4’上的摆杆45’摆动，抓盖头46’从出盖头47’下方运动到喂盖工位B’上方，带着盖子等待下一个瓶9到来。

带盖子的瓶9送到旋盖工位C’处后，分度盘3’停止旋转，旋盖升降气缸51’的气缸杆缩回，主杆5’下降、旋盖轴52’下降，旋盖器53’下降而压到瓶9上所带的盖子上，然后旋盖电机54’旋转，通过传动链55’带动旋转套56’旋转，旋盖轴52’被旋转套56’带动旋转，旋盖器53’旋转，将盖子在瓶口旋紧，然后旋盖升降气缸51’的气缸杆伸出，主杆5’上升、旋盖轴52’上升，旋盖器53’上升而离开盖子。然后分度盘3’旋转，将盖好盖子的瓶9送回输送带7，输送带7将瓶9运到下一工序。

Claims (4)

1.容积式伺服灌装生产线，其特征在于：

在一条输送带上顺序设置：理瓶洗瓶机、隧道式烘干灭菌机、容积式伺服灌装机、旋盖机、贴标机；

其中容积式伺服灌装机的结构为：

具有安装固定各构件的机架；

机架上设有数个排成一排的灌装口；

每个灌装口对应设有一个三通阀，三通阀被三通阀动力源驱动，三通阀的一个接口与料桶连通，一个接口与灌装口连通，一个接口与内设活塞的中空活塞缸连通，活塞被活塞动力源驱动而可上下移动；

灌装口下方设有输送带，输送带被输送带电机驱动；

上述三通阀动力源、输送带电机、活塞动力源均与控制系统电连接并被控制系统控制。

2.如权利要求1所述的容积式伺服灌装生产线，其特征在于：所述活塞动力源为机架上安装的伺服电机，伺服电机的输出轴驱动一个滚珠丝杆，滚丝丝杆上啮合的滚珠丝杆螺母与所述活塞的活塞杆固连，活塞杆套设在机架上所设的导向杆上。

3.如权利要求1所述的容积式伺服灌装生产线，其特征在于：所述灌装口的下方设有一个接盘，接盘设在一个横向设置的接盘气缸的气缸杆上，接盘气缸与控制系统电连接并被控制系统控制。

4.如权利要求1所述的容积式伺服灌装生产线，其特征在于：

所述旋盖机的结构为：

具有安装固定各构件的机架；

在被输送带电机驱动的输送带的上方设有圆盘状的被分度盘电机驱动的分度盘，分度盘边缘圆周均布地设有数个分度凹陷；

在输送带的一侧，顺分度盘旋转方向，依次设有喂盖机构和旋盖机构；

喂盖机构为：具有一根竖立的主轴，主轴套设在机架上所固设的导向套中，主轴下端连接在一个喂盖升降气缸的气缸杆上；主轴中段截面为多边形，一个具有内多边形孔的旋转套配合套设在主轴中段，一个摆动气缸的气缸杆的末端铰接在该旋转套上，摆动气缸铰接在机架上；主轴上端固连有一根侧向伸出的摆杆，摆杆末端设有抓盖头，机架上还设有出盖头；

旋盖机构为：具有一根竖立的主杆，主杆套设在机架上所固设的导向套中，主杆下端连接在一个旋盖升降气缸的气缸杆上；主杆上端连接有一根旋盖轴，旋盖轴的下端设有旋盖器，旋盖器位于分度盘的一个作为旋盖工位的分度凹陷的上方；旋盖轴的上端为多边形，一个具有内多边形孔的旋转套配合套设在旋盖轴的上端，一个固设在机架上的旋盖电机通过传动链连接并驱动该旋转套转动；

上述输送带电机、分度盘电机、喂盖升降气缸、摆动气缸、出盖头、旋盖升降气缸、旋盖电机均与控制系统电连接并被控制系统控制。

Images