CN104554837B - 高精度粉料灌装机构 - Google Patents

Abstract

一种高精度粉料灌装机构，包括支撑架和至少一个高精度灌装装置，所述高精度灌装装置包括灌装头、落料槽、模具、螺杆、电机、料斗和出料管，其特征在于：所述高精度灌装装置还包括供料杆和供料杆驱动装置，所述供料杆驱动装置安装在支撑架上，所述供料杆顶端连接供料杆驱动装置，所述供料杆底端设有至少两根刮料杆，所述任意两根相邻刮料杆之间形成刮料空间。本发明对照现有技术的有益效果是，由于采用伺服电机通过螺杆保持对出料管出口的粉料压力，使得该处的粉料密度能够较好的保持一致，而供料杆对出料管出口的粉料进行刮料，能够快速刮下重量精度高的粉料，其结构比较简单、生产效率高、成本较低，能够满足大规模工业化生产的需求。

Description

高精度粉料灌装机构

技术领域

本发明涉及一种粉料灌装机构，特别是涉及一种加工速度快、每次灌装粉料的重量精度高的高精度粉料灌装机构。

背景技术

传统粉料灌装机构，采用称作为称量工具，对粉料精确称量，然后进行灌装。这种设计思路，会造成加工步骤繁多：首先需要不断往称内添加少量粉料，直到称内的粉料刚刚达到或稍微超过预定的重量（超过的重量必须在可以接受的误差范围内），然后将称内的粉料灌装到包装容器内，接着进行压实，最后进行封装。

由于整个加工过程加工步骤繁多，因此难以提升加工效率，又因为生产线的速度是由生产线上最慢的那个环节决定的，因此上述粉料灌装机构的加工速度无法提高，就会造成整条生产线的生产效率低下、生产成本高、无法满足大规模工业化生产的需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种加工速度快、每次灌装粉料的重量精度高的高精度粉料灌装机构。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种高精度粉料灌装机构，包括支撑架和至少一个高精度灌装装置，所述高精度灌装装置包括灌装头、落料槽、模具、螺杆、电机、料斗和出料管，所述料斗、灌装头、出料管分别安装在支撑架上，所述出料管顶端与料斗底端出口连通，所述螺杆位于出料管内，所述电机安装在出料管外侧开口上，并且电机与螺杆连接，所述灌装头位于出料管内侧开口下方，所述落料槽的顶端连接出料管内侧开口，所述落料槽的底端连接灌装头，灌装头位于模具上方，其特征在于：所述高精度灌装装置还包括供料杆和供料杆驱动装置，所述供料杆驱动装置安装在支撑架上，所述供料杆顶端连接供料杆驱动装置，所述供料杆底端设有至少两根刮料杆，所述任意两根相邻刮料杆之间形成刮料空间。

较优的方案，所述刮料空间的横截面呈镰刀状，该镰刀的刀尖朝向逆时针方向，该镰刀的刀柄的宽度从外往内逐渐增大。当供料杆不动时，由于出料管外侧开口处的粉料在螺杆的推力作用下压到供料杆底端的刮料杆上，由于刮料空间镰刀的刀尖底边会对粉料提供一个反作用力，该反作用力朝向粉料靠近镰刀的刀柄一侧，这个反作用力会压紧粉料靠近镰刀的刀柄一侧的部分，使得该部分的粉料难以前进、深入刮料空间的刀柄部分。当供料杆逆时针方向转动时，刮料空间的镰刀的刀尖会将进入刮料空间的粉料刮走，让这些粉料落下。由于刮料空间内侧是空的，因此粉料难以附着在供料杆的刮料杆上，进一步保障了刮落下粉料重量的精确度。由于每个刮料空间刮下的粉料重量非常精确，因此操作人员只需控制每次灌装供料杆的转动的圈数，让数目合适的刮料空间刮下的粉料进行灌装，就可以得到需要的粉料，这就让加工速度的提升变得可能。人们可以提高供料杆转动的速度，减少灌装的时间。

更优的方案，所述刮料杆有五个侧面，沿逆时针方向依次分别为过渡面、刀尖底面、刀柄前侧面、内侧面、刀柄后侧面，任意两个相邻刮料杆之间的刮料空间由沿着供料杆周向顺时针方向位于前方的刮料杆的刀柄后侧面和位于后方的刮料杆与该刀柄后侧面相对的刀尖底面、刀柄前侧面形成。

较优的方案，所述电机为伺服电机。

较优的方案，所述料斗内安装有至少一个搅拌机构。

更优的方案，所述高精度灌装装置的数目为至少两个。

更优的方案，所述高精度灌装装置分为两排，每排高精度灌装装置包括至少一个高精度灌装装置。

更优的方案，所述每排高精度灌装装置包括至少两个高精度灌装装置。

更优的方案，每排供料杆驱动装置中，只有一个供料杆驱动装置包括电机和主动齿轮，所述电机安装在支撑架上，所述主动齿轮安装在该电机输出轴上，其它供料杆驱动装置为从动齿轮，并且所述主动齿轮与从动齿轮组成齿轮传动机构。采用一个主动齿轮带动其它从动齿轮（一个或一个以上从动齿轮）转动，能够大大减少电机的数量，降低生产成本。如果主动齿轮与从动齿轮直接啮合，则需要采用两种结构的供料杆，第二种供料杆为反向供料杆，其底端的刮料杆需要反向设置。

更优的方案，所述主动齿轮与相邻的从动齿轮之间增设过渡齿轮，而从动齿轮与相邻的从动齿轮之间也增设过渡齿轮。这种设计使供料杆都是同一个转动方向，因此供料杆可以采用相同的结构，无须采用反向供料杆，能够有效的减少零部件的种类，降低生产和维护的成本。

更优的方案，所述高精度粉料灌装机构还包括压实机构，所述压实机构包括气缸和至少一根压实杆，所述气缸安装在支撑架上，所述压实杆的数目与灌装头的数目相同并且两者一一对应，所述压实杆位于对应的灌装头正上方，所述压实杆顶端连接气缸的活塞轴。

本发明对照现有技术的有益效果是，由于采用伺服电机通过螺杆保持对出料管出口的粉料压力，使得该处的粉料密度能够较好的保持一致，而供料杆对出料管出口的粉料进行刮料，能够快速刮下重量精度高的粉料，其结构比较简单、生产效率高、成本较低，能够满足大规模工业化生产的需求。

附图说明

图1是本发明实施例1的立体结构示意图；

图2是实施例1的正视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是实施例1第一供料杆的立体结构示意图；

图5是实施例1第一供料杆的仰视图；

图6是实施例1反向供料杆的仰视图。

具体实施方式

实施例1

如图1-5所示，本实施例中的高精度粉料灌装机构，包括支撑架1和12个高精度灌装装置，所述高精度灌装装置包括灌装头2、落料槽3、模具4、螺杆5、第一电机6、料斗7、出料管8、供料杆和供料杆驱动装置，所述料斗7、灌装头2、出料管8分别安装在支撑架1上，所述出料管8顶端与料斗7底端出口连通，所述螺杆5位于出料管8内，所述第一电机6安装在出料管8外侧开口上，并且第一电机6与螺杆5连接，所述灌装头2位于出料管8内侧开口下方，所述落料槽3的顶端连接出料管8内侧开口，所述落料槽3的底端连接灌装头2，灌装头位于模具4上方。

所述供料杆驱动装置安装在支撑架1上，所述供料杆顶端连接供料杆驱动装置，所述供料杆底端设有多根刮料杆，所述任意两根相邻刮料杆之间形成刮料空间。

所述高精度灌装装置分为两排，所述每排高精度灌装装置包括6个高精度灌装装置。每排供料杆驱动装置中，只有一个供料杆驱动装置包括第二电机9和主动齿轮10，所述第二电机9安装在支撑架1上，所述主动齿轮10安装在该第二电机9输出轴上，其它供料杆驱动装置为从动齿轮11，并且所述主动齿轮10与从动齿轮11组成齿轮传动机构。采用一个主动齿轮10带动其它从动齿轮11转动，能够大大减少电机的数量，降低生产成本。

所述第一电机6、第二电机9均采用伺服电机。

由于采用一个主动齿轮10带动其它从动齿轮11转动，因此主动齿轮10逆时针方向转动，第一个从动齿轮11、第三个从动齿轮11、第五个从动齿轮11就顺时针方向转动，而第二个从动齿轮11、第四个从动齿轮11逆时针方向转动。因此顺时针方向转动的第一个从动齿轮11、第三个从动齿轮11、第五个从动齿轮11所在的供料杆，其底端的刮料杆需要反向设置，其仰视图如图6所示，这三个供料杆称为反向供料杆13。

所述主动齿轮10、第二个从动齿轮11、第四个从动齿轮11所在的供料杆，本实施例称为第一供料杆12：

如图4、5所示，第一供料杆12顶端连接供料杆驱动装置，所述第一供料杆12底端设有多根第一刮料杆14，所述任意两根相邻第一刮料杆14之间形成第一刮料空间15。所述第一刮料空间15的横截面呈镰刀状，该镰刀的刀尖朝向逆时针方向，该镰刀的刀柄的宽度从外往内逐渐增大。当第一供料杆12不动时，由于出料管8外侧开口处的粉料在螺杆5的推力作用下压到第一供料杆12底端的第一刮料杆14上，由于第一刮料空间15镰刀的刀尖底边会对粉料提供一个反作用力，该反作用力朝向粉料靠近镰刀的刀柄一侧，这个反作用力会压紧粉料靠近镰刀的刀柄一侧的部分，使得该部分的粉料难以前进、深入第一刮料空间15的刀柄部分。当第一供料杆12逆时针方向转动时，第一刮料空间15的镰刀的刀尖会将进入第一刮料空间15的粉料刮走，让这些粉料落下。由于第一刮料空间15内侧是空的，因此粉料难以附着在第一供料杆12的第一刮料杆14上，进一步保障了刮落下粉料重量的精确度。

所述第一刮料杆14有五个侧面，沿逆时针方向依次分别为第一过渡面16、第一刀尖底面17、第一刀柄前侧面18、第一内侧面19、第一刀柄后侧面20，任意两个相邻第一刮料杆14之间的第一刮料空间15由沿着第一供料杆12周向顺时针方向位于前方的第一刮料杆14的第一刀柄后侧面20和位于后方的第一刮料杆14与该刀柄后侧面相对的第一刀尖底面17、第一刀柄前侧面18形成。

第一个从动齿轮11、第三个从动齿轮11、第五个从动齿轮11所在的反向供料杆13：

所述反向供料杆13顶端连接供料杆驱动装置，所述反向供料杆13底端设有多根反向刮料杆21，所述任意两根相邻反向刮料杆21之间形成反向刮料空间22，如图6所示。所述反向刮料空间22的横截面呈镰刀状，该镰刀的刀尖朝向顺时针方向，该镰刀的刀柄的宽度从外往内逐渐增大。

所述反向刮料杆21有五个侧面，沿顺时针方向依次分别为反向过渡面23、反向刀尖底面24、反向刀柄前侧面25、反向内侧面26、反向刀柄后侧面27，任意两个相邻反向刮料杆21之间的反向刮料空间由沿着反向供料杆13周向逆时针方向位于前方的反向刮料杆21的反向刀柄后侧面27和位于后方的反向刮料杆21与该反向刀柄后侧面27相对的反向刀尖底面24、反向刀柄前侧面25形成。

所述所有高精度灌装装置共用两个料斗7，这样设计便于加工和添加粉料。所述料斗7内安装有四个搅拌机构28。

所述高精度粉料灌装机构还包括压实机构，所述压实机构包括气缸29和12根压实杆30，所述气缸29安装在支撑架1上，所述压实杆30的数目与灌装头2的数目相同并且两者一一对应，所述压实杆30位于对应的灌装头2正上方，所述压实杆30顶端连接气缸29的活塞轴。

工作时，所述第一伺服电机通过螺杆5保持对粉料的压力，出料管8外侧开口处的粉料在螺杆5的推力作用下压到供料杆底端的刮料杆上，由于刮料空间镰刀的刀尖底边会对粉料提供一个反作用力，该反作用力朝向粉料靠近镰刀的刀柄一侧，这个反作用力会压紧粉料靠近镰刀的刀柄一侧的部分，使得该部分的粉料难以前进、深入刮料空间的刀柄部分，这就能让出料管8出口的粉料密度尽可能始终保持一致。

当第二电机9带动所有供料杆转动时，刮料空间的镰刀的刀尖会将进入刮料空间的粉料刮走，让这些粉料落下。由于刮料空间内侧是空的，因此粉料难以附着在供料杆的刮料杆上，进一步保障了刮落下粉料重量的精确度。

当足够量的刮落下粉料落入模具4上的塑料杯中、完成灌装后，压实机构气缸29带到压实杆30下降，将塑料杯中的粉料压实。

由于每个刮料空间刮下的粉料重量非常精确，因此操作人员只需控制每次灌装供料杆的转动的圈数，让数目合适的刮料空间刮下的粉料进行灌装，就可以得到需要的粉料，这就让加工速度的提升变得可能。人们可以提高供料杆转动的速度，减少灌装的时间。本方案改变了原有精确粉料灌装的工作原理，使灌装过程的加工速度可以大幅提升，从而大幅提高了生产线的生产速度。

实施例2

本实施例中的高精度粉料灌装机构与实施例1的区别在于：

所述主动齿轮10与相邻的从动齿轮11之间增设过渡齿轮，而从动齿轮11与相邻的从动齿轮11之间也增设过渡齿轮。这种设计使供料杆都是同一个转动方向：逆时针方向转动。因此供料杆可以采用相同的结构，无须采用反向供料杆13，能够有效的减少零部件的种类，降低生产和维护的成本。

实施例3

本实施例中的高精度粉料灌装机构与实施例1的区别在于：

所述高精度灌装装置的数目为1个。因此，主动齿轮10、从动齿轮11、反向刮料杆21等都无须采用。

以上所述仅为本发明的几个较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明的权利要求范围所做的等同变换，均为本发明权利要求范围所覆盖。

Claims (8)

1.一种高精度粉料灌装机构，包括支撑架和至少一个高精度灌装装置，所述高精度灌装装置包括灌装头、落料槽、模具、螺杆、电机、料斗和出料管，所述料斗、灌装头、出料管分别安装在支撑架上，所述出料管顶端与料斗底端出口连通，所述螺杆位于出料管内，所述电机安装在出料管外侧开口上，并且电机与螺杆连接，所述灌装头位于出料管内侧开口下方，所述落料槽的顶端连接出料管内侧开口，所述落料槽的底端连接灌装头，灌装头位于模具上方，所述高精度灌装装置还包括供料杆和供料杆驱动装置，所述供料杆驱动装置安装在支撑架上，所述供料杆顶端连接供料杆驱动装置，所述供料杆底端设有至少两根刮料杆，任意两根相邻刮料杆之间形成刮料空间；所述刮料空间的横截面呈镰刀状，该镰刀的刀尖朝向逆时针方向，该镰刀的刀柄的宽度从外往内逐渐增大，其特征在于：所述刮料杆有五个侧面，沿逆时针方向依次分别为过渡面、刀尖底面、刀柄前侧面、内侧面、刀柄后侧面，任意两个相邻刮料杆之间的刮料空间由沿着供料杆周向顺时针方向位于前方的刮料杆的刀柄后侧面和位于后方的刮料杆与该刀柄后侧面相对的刀尖底面、刀柄前侧面形成。

2.如权利要求1所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：所述电机为伺服电机。

3.如权利要求1所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：所述料斗内安装有至少一个搅拌机构。

4.如权利要求1所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：所述高精度灌装装置的数目为至少两个；所述高精度灌装装置分为两排，每排高精度灌装装置包括至少一个高精度灌装装置。

5.如权利要求4所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：所述每排高精度灌装装置包括至少两个高精度灌装装置。

6.如权利要求5所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：每排供料杆驱动装置中，只有一个供料杆驱动装置包括电机和主动齿轮，所述电机安装在支撑架上，所述主动齿轮安装在该电机输出轴上，其它供料杆驱动装置为从动齿轮，并且所述主动齿轮与从动齿轮组成齿轮传动机构。

7.如权利要求6所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：所述主动齿轮与相邻的从动齿轮之间增设过渡齿轮，而从动齿轮与相邻的从动齿轮之间也增设过渡齿轮。

8.如权利要求1所述的高精度粉料灌装机构，其特征在于：所述高精度粉料灌装机构还包括压实机构，所述压实机构包括气缸和至少一根压实杆，所述气缸安装在支撑架上，所述压实杆的数目与灌装头的数目相同并且两者一一对应，所述压实杆位于对应的灌装头正上方，所述压实杆顶端连接气缸的活塞轴。