CN104129750B - 液体电子化学品定量灌装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体电子化学品定量灌装机，包括净化柜、传输机构、灌装机构、贮箱；所述净化柜的洁净级数在100级以上，净化柜下部两侧开设有进闸口和出闸口；所述传输机构包括用于传输包装桶进出净化柜的传输带，传输带从进闸口向出闸口延伸并从两端延伸出净化柜；所述灌装机构位于净化柜内，包括与贮箱连通的至少一支灌装枪，灌装枪上设有用于控制灌装时间的延时开关，灌装枪的出液口向下朝向传输带；所述贮箱设有非接触式的液位侦测控制装置，液位侦测控制装置电连接第一电磁阀，贮箱的进液管路上设有第一气动隔膜调节阀，第一电磁阀设于第一气动隔膜调节阀的气源通道上。

Description

液体电子化学品定量灌装机

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种液体电子化学品定量灌装机。

背景技术

液体化学品定量灌装机是一种对液体化学品自动计量、自动灌装的设备。定量灌装对灌装的质量误差有一定要求。以国标为例，4L容量的液体电子化学品允许的重量误差约为2%，约80g。

常见的液体化学品定量灌装系统是通过称重定量。具体为，利用输送泵将液体化学品从液体化学品储罐填充至待售包装桶内，包装桶放置于称重装置上，当达到规定的增重后，关闭阀门，停止灌装，如图1所示。称重定量的缺点在于：首先，由于普通称重装置的精度限制，通过直接称重方式放料误差大；而高精度的称量装置无论从成本和操作方便性上都不合适用于车间的液体电子化学品填充系统。其次，液体电子化学品一般都具有较强的腐蚀性，易腐蚀称重装置台面，故称量装置需及时清洁、校正，否则称重装置的称量精度会大大降低，清洁和校正过程耗费时间。再次，在各灌装枪下方对应处依次放置称量装置，占用空间大，也不利于流水线输送。综上所述，传统液体电子化学品定量灌装系统存在称量误差大、维护麻烦、占据空间大、不利于流水线输送的缺点。

除了称重方法外，液体定量灌装系统常用的定量方法还有流量法。不过对于高纯液体电子化学品来说，由于需要严格控制其所含金属离子含量，使用流量计法难以满足液体电子化学品无金属离子的要求。

另外，液体电子化学品的定量灌装与普通液体化学品的灌装还有存在不同，即液体电子化学品对灌装系统的净化条件具有严格要求。现有的带输送系统的液体化学品灌装系统难以满足液体电子化学品的净度要求。而将整个灌装车间设计成高净度环境，如100级净化车间，成本高昂、能耗大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种计量精度高、易于维护、占据空间小、适合流水线生产、成本低的液体电子化学品定量灌装系统。

为实现上述目的，本发明是一种液体电子化学品定量灌装机，包括净化柜、传输机构、灌装机构、贮箱；所述净化柜的洁净级数在100级以上，净化柜下部两侧开设有进闸口和出闸口；所述传输机构包括用于传输包装桶进出净化柜的传输带，传输带从进闸口向出闸口延伸并从两端延伸出净化柜；所述灌装机构位于净化柜内，包括与贮箱连通的至少一支灌装枪，灌装枪上设有用于控制灌装时间的延时开关，灌装枪的出液口向下朝向传输带；所述贮箱设有非接触式的液位侦测控制装置，液位侦测控制装置电连接第一电磁阀，贮箱的进液管路上设有第一气动隔膜调节阀，第一电磁阀设于第一气动隔膜调节阀的气源通道上。

与现有的灌装系统相比，本发明设置了非接触式的液位侦测控制装置、延时开关以及传输机构；其中通过与液体电子化学品不发生接触的非接触式的液位侦测控制装置检测控制贮箱内的液位，在低于低液位报警值、高于高液位报警值时启动第一气动隔膜阀给贮箱补液或停止补液，使贮箱的液位始终控制在一定范围内，进而起到稳定落液压力的作用；在此基础上，根据灌装液体粘度不同、灌装枪的管体长度不同，通过实验标定出各灌装枪往包装桶灌装某一容量液体电子化学品所需时间，经过一次标定后，控制延时开关的开启时间即可实现高精度的定量灌装，且无需称量装置，占据空间小，成本低；在通过传输带传输包装桶，待包装桶填充完毕之后，流水线传输走填充完毕的包装桶，将空包装桶输送至对应的灌装管下方，即可开始新一轮的灌装，适合流水线生产。这里需要注意的是，控制贮箱的液位稳定是本发明的高精度定量灌装的基础；若贮箱液位在大范围内变化，那么即使计时灌装，实际灌装的流量精度也会大受影响；因此非接触式的液位侦测控制装置和延时开关是本发明实现定量灌装的必要因素，两者相辅相成。

具体的延时开关可以为：所述延时开关包括第二气动隔膜调节阀、第二电磁阀和延时器；其中，第二气动隔膜调节阀设在灌装枪管路上，第二电磁阀设在第二气动隔膜调节阀的气源通道上，第二电磁阀与延时器电连接；所述第一、第二气动隔膜调节阀为氟塑料为内衬的气动隔膜调节阀。这样的延时开关结构中，通过延时器控制第二电磁阀，通过第二电磁阀控制气源，进而控制第二气动隔膜调节阀的开启，从而达到按照时间准确计量灌装枪的灌装时间，实现高精度灌装的同时保证液体电子化学品的高净度。

为了提高灌装效率，优选的技术方案是，各所述贮箱连通多支灌装枪，各灌装枪设有相应的延时开关。通过实验标定出不同灌装枪往对应的包装桶灌装某一容量液体电子化学品所需时间，待灌装时间最长的一个包装桶填充完毕之后，流水线传输走填充完毕的包装桶，将空包装桶输送至对应的灌装管下方，即可开始新一轮的定量灌装。

为了提高液体电子化学品的洁净度，优选的技术方案是，所述贮箱设于所述净化柜外，贮箱设有氮封系统；所述氮封系统包括一端与所述贮箱顶部连通的进气管和出气管，进气管上沿进气方向依次设有调压阀和进单向阀，出气管上沿出气方向依次设有出单向阀和呼吸阀；进气管的另一端连接压缩气源，出气管的另一端连通洗涤塔。可以调节调压阀和呼吸阀使贮箱内的气压保持在一定范围内的微正压，这不仅可以降低油品蒸发的损耗，为防止罐内“自燃”提供安全保证、防止贮箱被抽瘪，更重要的还在于是为贮箱提供了微正压，从而保证了贮箱内液体化学品不被外部环境所污染，进而保证了贮箱内液体化学品的洁净度。

为了简化结构，减少动力消耗，保证落液压力稳定，保证液体化学品的洁净度，优选的技术方案是，该灌装机包括多个贮箱，所述贮箱为高位贮箱；各贮箱的进液管路与用于储存液体电子化学品的贮罐连通，所述进液管路上沿进液方向依次设有输送泵、过滤器及所述第一气动隔膜调节阀。

为了提高灌装的自动化程度，优选的技术方案是，各所述贮箱连通相同数量的灌装枪，各贮箱的进液管路与用于贮存不同组分的贮罐连通。这样各贮箱可以用于灌装不同组分，提高灌装效率和灌装灵活性。

灌装枪可以距离包装桶的开口一定距离放液。

不过为了提高灌装净度、同时为了提高灌装自动化程度和灌装效率，优选的技术方案是，所述灌装机构还包括扣压件和驱动机构；各灌装枪与扣压件相固定，驱动机构用于驱动扣压件上下运动和控制各灌装枪的下端抽出和伸入包装桶，各灌装枪的上端经软管与所述贮箱连通；且各灌装枪的下端在伸入包装桶时，扣压件下表面封住包装桶开口，且扣压件内设有与包装桶内部连通的抽风口，抽风口连接抽风软管，抽风软管与设置于所述净化柜外的抽风装置连通。这样灌装枪可以伸入包装桶内进行灌装，降低了灌装枪所放液体电子化学品接触到包装桶外的空气、并被污染的可能性；通过对包装桶进行抽风处理，提高了包装桶的净度，进一步提高了灌装净度。此外，扣压件还可防止包装桶在灌装过程中发生倾倒。为了进一步避免包装桶在灌装及运输过程中发生倾倒，优选的技术方案还可以是，所述输送带的上表面设有用于固定包装桶下部的凹槽。

为了保证灌装的净度，优选的技术方案是，所述净化柜包括柜体和100洁净级数以上的正压送风系统；柜体的前端设有柜门口以及用于密封柜门口的配重移门，柜体的顶部设有进风口，正压送风系统设在进风口处；所述正压送风系统包括用于往所述柜体送风的风机和用于过滤进入所述柜体空气的空气过滤器。设置了配重移门，使柜体保持半封闭状态，只有进、出闸口与外界环境接触，在此基础上通过正压送风系统使柜体内产生自上而下流动的洁净气流，气流从进、出闸口排出，柜体内保持了正压环境，避免了污浊气体从进、出闸口进入柜体，使柜体内部不被外部环境所污染，为灌装提高了洁净环境。兼顾到效率和成本，正压送风系统的具体结构优选为，所述柜体的空气过滤器包括初效过滤器和高效过滤器，所述风机位于初效过滤器和高效过滤器之间。

为了提高灌装净度、提高安全性、使灌装机结构更为紧凑，优选的技术方案是，所述过滤器、所述贮箱位于所述净化柜的后侧的密封柜内，且所述过滤器位于所述贮箱的下方。

为了使用方便，优选的技术方案是，所述配重移门为上下推拉式的配重移门，且配重移门上设有透明的观察窗。

本发明液体电子化学品定量灌装机的优点和有益效果在于：本发明的定量灌装通过将贮箱液位控制在一定范围内，使贮箱保持液位平衡，进而每次灌装时都具有稳定的落液压力；进而在此基础上，通过标定各罐装枪的罐装时间，即可将计量控制转为时间控制；由于时间控制精度高、成本低，也就意味着灌装精度可以提高、灌装成本可以降低。以4L容量的液体电子化学品为例，采用灌装机的灌装误差在5g以内，仅为0.12%左右。

该液体电子化学品定量灌装机无需大型称量装置，占据空间小，方便流水线生产，提高了灌装效率。且该灌装机不会引入杂质，灌装净度高，提高了灌装质量。

该液体电子化学品定量灌装机还具有结构紧凑的优点，通过设计高净度柜体，降低了对灌装车间的净度要求，降低了成本，减少了能源浪费。

附图说明

图1是现有的液体电子化学品填充系统的结构示意图；

图2是本发明液体电子化学品定量灌装机的结构示意图；

图3是图2中配重移门上推后的剖视图；

图4是图3中贮箱的结构示意图；

图5是图2的左视图；

图6是图4中配种移门上推后的结构示意图；

图7是图4中净化柜的半剖示意图；

图8是图7中灌装枪的结构示意图。

图中：1、净化柜；2、贮箱；3、扣压件；4、灌装枪；5、抽风装置；6、贮罐；7、传输带；8、密封柜；9、包装桶；10、柜体；11、进闸口；12、出闸口；13、柜门口；14、配重移门；15、进风口；16、观察窗；21、液位侦测控制装置；25、第一电磁阀；31、驱动机构；32、抽风口；33、抽风软管；41、第二气动隔膜调节阀；42、第二电磁阀；43、延时器；51、第一气动隔膜调节阀；52、液体过滤装置；53、输送泵；71、进气管；72、出气管；73、调压阀；74、出单向阀；75、进单向阀；76、呼吸阀；81、风机；82、初效过滤器；83、高效过滤器。

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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明是一种液体电子化学品定量灌装机，如图2至图6所示，包括净化柜1、传输机构、灌装机构、贮箱2；净化柜1的洁净级数在100级以上，净化柜1下部两侧开设有进闸口11和出闸口12；传输机构包括用于传输包装桶9进出净化柜1的传输带7，传输带7从进闸口11向出闸口12延伸并从两端延伸出净化柜1；灌装机构位于净化柜1内，包括与贮箱2连通的灌装枪4，灌装枪4上设有用于控制灌装时间的延时开关，灌装枪4的出液口向下朝向传输带7；贮箱2外部设有非接触式的液位侦测控制装置21，液位侦测控制装置21电连接第一电磁阀25，贮箱2的进液管路5上设有第一气动隔膜调节阀51，第一电磁阀25设于第一气动隔膜调节阀51的气源通道上。为了避免污染液体电子化学品，第一气动隔膜调节阀51选择耐腐的气动隔膜调节阀，如以氟塑料为内衬的气动隔膜调节阀。

该灌装机中，如图2至图5所示，净化柜1包括柜体10。为了方便设备检查，柜体10的前端设有柜门口13；为了保证防尘防污染，柜体10还设有用于密封柜门口13的配重移门14，从而使柜体10保持只有进、出闸口11、12与柜体10的外界环境接触的半封闭状态。最好配重移门14选择为上下推拉式的配重移门，这样可以节省空间，方便使用。配重移门14上还可设置用于观察的透明观察窗16，以方便观察净化柜1内的异常现象。

由于净化柜1的进、出闸口11、12与净化柜1的外界环境相通，为了使柜体10内部不被外部环境所污染，在柜体10的顶部设有进风口15，并在柜体10的靠近进风口处设置100洁净级数以上的正压送风系统，用于往柜体10内吹送洁净气流；这样，气流从进风口15进入，从进、出闸口11、12排出，形成自上而下流动的洁净气流，并使柜体10内保持正压环境，避免了污浊气体从进、出闸口11、12进入柜体10，为灌装提高了洁净环境。

这里，正压送风系统可以包括用于往柜体10送风的风机81和用于过滤进入柜体10空气的空气过滤器。兼顾到效率和成本，空气过滤器包括初效过滤器82和高效过滤器83，风机81位于初效过滤器82和高效过滤器83之间。

该灌装机中，贮箱2可以设于净化柜1内，也可以设于净化柜1外。为了节省净化柜1的空间，节约用于净化这里的净化柜1所需的动力消耗，可以将贮箱2设于净化柜1外。在此基础上，为了提高灌装净度、提高安全性、使灌装机结构更为紧凑，可以在净化柜1的后侧设置密封柜8，将各贮箱2放置于密封柜8内。密封柜8设有活动柜门，以方便检查。

为了给贮箱2及时补液，贮箱2与大型的贮罐6连通。为了进一步使落液压力稳定，贮箱2最好设为高位贮箱2。将贮箱2设为高位贮箱2的好处还在于，无需在高位贮箱2和灌装机构之间设置输送动力源，可避免杂质引入，同时可这个灌装机结构更为紧凑。

为了往高位贮箱2内输入液体电子化学品，并提高保证液体化学品的洁净度，各贮箱2的进液管路与用于储存液体电子化学品的贮罐6连通，贮罐6位于密封柜8外，进液管路上沿进液方向依次设有输送泵53、过滤器52及第一气动隔膜调节阀51。这里的过滤器52可以设于密封柜8内，为了使结构紧凑，可以将过滤器52设与贮箱2的下方。

为了保证贮箱2内液体电子化学品的洁净度，贮箱2最好设有氮封系统。氮封系统，如图3和图4所示，可以包括一端与贮箱2顶部连通的进气管71和出气管72，进气管71上沿进气方向依次设有调压阀73和进单向阀75，出气管72上沿出气方向依次设有出单向阀74和呼吸阀76；进气管71的另一端连接压缩氮气气源（未显示），出气管72的另一端连通洗涤塔（未显示）。使用该氮封系统时，比如可以将调压阀73调压至200PSI，设置呼吸阀驱动压力为250PSI；当入料时压力超过250PSI时，贮箱2可以通过呼吸阀76排出气体进入洗涤塔；出料时氮气经调压阀73和进单向阀75自动补入贮箱2，使贮箱2内的气压保持在一定范围内的微正压，避免了贮箱外的污染物有机会进入贮箱2，保证了贮箱2内液体电子化学品的洁净度。

为了提高灌装效率，该灌装机可以包括多个贮箱2。

灌装枪4上的延时开关具体可以为：如图8所示，包括第二气动隔膜调节阀41、第二电磁阀42和延时器43；其中，第二气动隔膜调节阀41设在灌装枪4的管路上，第二电磁阀42设在第二气动隔膜调节阀41的气源通道上，第二电磁阀42与延时器43电连接。通过延时器43控制第二电磁阀42，通过第二电磁阀42控制气源，进而控制第二气动隔膜调节阀41的开启，从而达到按照时间准确计量灌装枪的灌装时间。为了避免污染液体电子化学品，第二气动隔膜调节阀41可以耐腐的气动隔膜调节阀，如为氟塑料为内衬的气动隔膜调节阀。

为了提高灌装效率，各贮箱2可以连通多支灌装枪4，各灌装枪4设有相应的延时开关。通过实验标定出不同灌装枪4往对应的包装桶9灌装某一容量液体电子化学品所需时间，待灌装时间最长的一个包装桶填充完毕之后，传输带7传输走填充完毕的包装桶，将空包装桶9输送至对应的灌装枪4下方，即可开始新一轮的定量灌装。

为了提高灌装的自动化程度，提高灌装效率和灌装灵活性，各所述贮箱2连通相同数量的灌装枪4，各贮箱2的进液管路与贮存不同组分的贮罐6连通。这样可以混合灌装，或使同一灌装机适应不同化学品的灌装。

灌装枪4可以距离包装桶9的开口一定距离放液。

为了提高灌装净度、同时为了提高灌装自动化程度和灌装效率，灌装机构除了灌装枪4，还包括扣压件3，灌装枪4与扣压件3相固定。扣压件3与驱动机构31连接，驱动机构31，如液压汽缸，用于驱动扣压件3上下运动以及控制各灌装枪4的下端抽出和伸入包装桶9，各灌装枪4的上端经软管与贮箱2连通。这样灌装枪4可以伸入包装桶9内进行灌装，进一步降低了灌装枪4所放液体电子化学品接触到包装桶9外的空气、并被污染的可能性。

最好灌装枪3的下端在伸入包装桶9时，扣压件3下表面可以封住包装桶9开口，比如，扣压件3的下表面可以设有与包装桶9的上部外轮廓相适配的凹槽，从而可以防止包装桶9在灌装过程中发生倾倒。这种情况下，扣压件3内还可以设有与包装桶9内部连通的抽风口32，抽风口32连接抽风软管33，抽风软管33与设与净化柜1外的抽风装置5连通。抽风装置5连接通向车间外的废气管。抽风装置5可以对包装桶9进行抽风，提高了包装桶9的净度，从而进一步提高了灌装净度。

另外，传输机构除了传输带7，还包括驱动轮和从动轮，传输带7绕在驱动轮和从动轮上。传输带7的结构可以有很多种。为了避免包装桶9在灌装或运输过程中发生倾倒，输送带7的上表面设有用于固定包装桶9下部的凹槽。

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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，包括净化柜、传输机构、灌装机构、贮箱；所述净化柜的洁净级数在100级以上，净化柜下部两侧开设有进闸口和出闸口；所述传输机构包括用于传输包装桶进出净化柜的传输带，传输带从进闸口向出闸口延伸并从两端延伸出净化柜；所述灌装机构位于净化柜内，包括与贮箱连通的至少一支灌装枪，灌装枪上设有用于控制灌装时间的延时开关，灌装枪的出液口向下朝向传输带；所述贮箱设有非接触式的液位侦测控制装置，液位侦测控制装置电连接第一电磁阀，贮箱的进液管路上设有第一气动隔膜调节阀，第一电磁阀设于第一气动隔膜调节阀的气源通道上。

2.根据权利要求1所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，所述延时开关包括第二气动隔膜调节阀、第二电磁阀和延时器；其中，第二气动隔膜调节阀设在灌装枪管路上，第二电磁阀设在第二气动隔膜调节阀的气源通道上，第二电磁阀与延时器电连接；所述第一、第二气动隔膜调节阀为氟塑料为内衬的气动隔膜调节阀。

3.根据权利要求1所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，各所述贮箱连通多支灌装枪，各灌装枪设有相应的延时开关。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，所述贮箱设于所述净化柜外，贮箱设有氮封系统；所述氮封系统包括一端与所述贮箱顶部连通的进气管和出气管，进气管上沿进气方向依次设有调压阀和进单向阀，出气管上沿出气方向依次设有出单向阀和呼吸阀；进气管的另一端连接压缩气源，出气管的另一端连通洗涤塔。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，该灌装机包括多个贮箱，所述贮箱为高位贮箱；各贮箱的进液管路与用于储存液体电子化学品的贮罐连通，所述进液管路上沿进液方向依次设有输送泵、过滤器及所述第一气动隔膜调节阀。

6.根据权利要求5所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，各所述贮箱连通相同数量的灌装枪，各贮箱的进液管路与用于贮存不同组分的贮罐连通。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，所述灌装机构还包括扣压件和驱动机构；各灌装枪与扣压件相固定，驱动机构用于驱动扣压件上下运动和控制各灌装枪的下端抽出和伸入包装桶，各灌装枪的上端经软管与所述贮箱连通；且各灌装枪的下端在伸入包装桶时，扣压件下表面封住包装桶开口，且扣压件内设有与包装桶内部连通的抽风口，抽风口连接抽风软管，抽风软管与设置于所述净化柜外的抽风装置连通。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，所述净化柜包括柜体和100洁净级数以上的正压送风系统；柜体的前端设有柜门口以及用于密封柜门口的配重移门，柜体的顶部设有进风口，正压送风系统设在进风口处；所述正压送风系统包括用于往所述柜体送风的风机和用于过滤进入所述柜体空气的空气过滤器。

9.根据权利要求8所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，所述空气过滤器包括初效过滤器和高效过滤器，且所述风机位于初效过滤器和高效过滤器之间。

10.根据权利要求8所述的液体电子化学品定量灌装机，其特征在于，所述过滤器、所述贮箱位于所述净化柜的后侧的密封柜内，且所述过滤器位于所述贮箱的下方；所述配重移门为上下推拉式的配重移门，配重移门上设有透明的观察窗。