CN105084277B - 一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，在灌装嘴上，上限位螺母至下限位环的最大距离大于灌装嘴支撑座的最大厚度，下限位环至灌装嘴支撑座下端面之间套设压缩弹簧，灌装嘴支撑杆的两端分别设置光电开关和光电反射板，灌装嘴上设置挡光板，灌装嘴通过压缩弹簧向上运动时，挡光板挡在光电开关和光电反射板之间。本发明伺服下潜机构灌装嘴处，设有防撞安全装置，在试机或灌装过程中瓶有质量问题和定位不准时不会出现：A、人身伤害；B、损坏灌装嘴导致停机维修影响生产进度；C、损坏包装瓶，若漏检影响产品质量；D、轻微碰撞瓶口，产生玻璃或塑料碎片落入瓶中，可能导致严重的消费投述的问题；结构简单，十分实用。

Description

一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置

技术领域

本发明涉及化妆品灌装领域，具体来说是一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置。

背景技术

在日化行业中，自动灌装机已逐渐成为主流设备，取代了传统的人工手动灌装，节约人力，减少劳动强度。一个好的灌装机不仅提高生产效率，且减少操作人员数量、操作着劳动强度，灌装精确度及操作安全性，在人性化的凸显的今天，尤为重要。

目前，市场上现有化妆品多头灌装机大多采用气缸作为灌装嘴下潜、上升主动力，并且没有下潜防撞安全装置，其主要的缺点有如下几点：

1、灌装嘴下潜、上升速度可控性能差，不能满足有泡物料灌装时，灌装速度与上升速度的配合性；

2、气缸的气压会受到周围用气量的变化而使气缸的驱动气压不够，影响单次或多次灌装时间，导致灌装剂量不准确，再者气缸上下运动过程无缓冲可调速度，导致灌装嘴离开灌装瓶时剂量不可控，影响剂量的准确性；

3、气缸驱动下潜、上升时，由于气缸运动的单向性，必须运动到设定的终点才能往回运动，当下潜过程中遇到阻力或阻档时，灌装嘴不能自动返回，一定要执行此次单向运动后才能返回，故容易将包装物或灌装嘴损坏；或调机时，调试下潜动作时可能造成人身伤害。

因此，特别需要一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中灌装嘴下潜、上升速度可控性差，下潜过程中遇到阻力或阻档时，灌装嘴不能自动返回的缺陷，提供一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，包括固定导杆和设置在固定导杆上部用于上下直线运动的往复执行元件，还包括下潜滑座连接板、下潜滑座和灌装嘴机构，所述下潜滑座连接板通过下潜滑座设置在固定导杆中部，所述灌装嘴机构包括灌装嘴支撑轴、灌装嘴支撑杆、灌装嘴支撑座、灌装嘴、压缩弹簧、光电开关、光电反射板和挡光板，所述下潜滑座连接板依次连接灌装嘴支撑轴、灌装嘴支撑杆和灌装嘴支撑座，所述灌装嘴的上端穿插在灌装嘴支撑座上，所述灌装嘴的上端设置上限位螺母和下限位环，在所述灌装嘴上，上限位螺母至下限位环的最大距离大于灌装嘴支撑座的最大厚度，在所述灌装嘴上，下限位环至灌装嘴支撑座下端面之间套设压缩弹簧，所述灌装嘴支撑杆的两端分别设置光电开关和光电反射板，所述灌装嘴上设置挡光板，所述灌装嘴通过压缩弹簧向上运动时，挡光板挡在光电开关和光电反射板之间。

在本发明中，还包括灌装瓶限位机构，所述灌装瓶限位机构包括瓶夹气缸、导杆、瓶夹、挡瓶板，所述瓶夹气缸通过导杆连接瓶夹，所述瓶夹上设置挡瓶板。

在本发明中，所述固定导杆的数量为两个，所述两个固定导杆上分别设置下潜滑座，所述两个下潜滑座通过下潜滑座连接板相互连接。

在本发明中，所述固定导杆的数量为两个，所述往复执行元件包括下潜马达座、马达连接板、伺服马达、联轴器和2525滚珠丝杆，所述两个固定导杆的上部分别设置下潜马达座，所述两个下潜马达座通过马达连接板相互连接，所述马达连接板上设置伺服马达，所述伺服马达依次通过联轴器和2525滚珠丝杆连接下潜滑座连接板。

在本发明中，所述下潜滑座连接板上设置接近开关座，所述接近开关座上设置用于检测下潜滑座连接板上极限位置的第一接近开关、用于检测下潜滑座连接板上限位的第二接近开关和用于检测下潜滑座连接板下限位的第三接近开关。

在本发明中，还包括接液气缸、接液导杆和接液槽，所述接液气缸通过接液导杆连接液槽，所述接液槽设置在灌装嘴正下方。

有益效果

本发明的一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，与现有技术相比，伺服下潜机构灌装嘴处，设有防撞安全装置，当下潜过程遇到阻力(如灌装嘴没有准确伸入灌装瓶的入口内，偏心插在灌装瓶的瓶口边缘)，灌装嘴由于受到反作用力倒推，压缩灌装嘴下面的弹簧，使灌装嘴往上运动，带动灌装嘴上的挡光板，挡光板阻断光电的信号，光电信号传送给PLC，PLC发出指令让伺服马达作反向运行，灌装嘴立即升起。防撞安全装置优点在于：灌装机灌装嘴大多采用尖硬的不锈钢材质制造，为了满足小瓶口能伸入且最大流速，所以选择薄壁管制作灌装嘴，薄壁管制作灌装嘴相对嘴口较为锋利且碎弱，本发明防撞装置，在试机或灌装过程中瓶有质量问题和定位不准时不会出现：A、人身伤害；B、损坏灌装嘴导致停机维修影响生产进度；C、损坏包装瓶，若漏检影响产品质量；D、轻微碰撞瓶口，产生玻璃或塑料碎片落入瓶中，可能导致严重的消费投述。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的立体图；

图5本发明灌装嘴机构的结构示意图；

图6本发明往复执行元件的结构示意图。

其中：1、固定导杆；3、下潜滑座连接板；4、下潜滑座；5、灌装嘴机构；6、灌装嘴支撑轴；7、灌装嘴支撑杆；8、灌装嘴支撑座；9、灌装嘴；10、压缩弹簧；11、光电开关；12、光电反射板；13、挡光板；14、上限位螺母；15、下限位环；16、瓶夹气缸；17、导杆；18、瓶夹；19、挡瓶板；20、下潜马达座；21、马达连接板；22、伺服马达；23、联轴器；24、滚珠丝杆；25、接近开关座；26、第一接近开关；27、第二接近开关；28、第三接近开关；29、接液气缸；30、接液导杆；31、接液槽；32、灌装瓶。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

实施例

参见图1至图6，一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，包括固定导杆1和设置在固定导杆1上部用于上下直线运动的往复执行元件，还包括下潜滑座连接板3、下潜滑座4和灌装嘴机构5，下潜滑座连接板3通过下潜滑座4设置在固定导杆1中部，灌装嘴机构5包括灌装嘴支撑轴6、灌装嘴支撑杆7、灌装嘴支撑座8、灌装嘴9、压缩弹簧10、光电开关11、光电反射板12和挡光板13，下潜滑座连接板3依次连接灌装嘴支撑轴6、灌装嘴支撑杆7和灌装嘴支撑座8，灌装嘴9的上端穿插在灌装嘴支撑座8上，灌装嘴9的上端设置上限位螺母14和下限位环15，在灌装嘴9上，上限位螺母14至下限位环15的最大距离大于灌装嘴支撑座8的最大厚度，在灌装嘴9上，下限位环15至灌装嘴支撑座8下端面之间套设压缩弹簧10，灌装嘴支撑杆7的两端分别设置光电开关11和光电反射板12，灌装嘴9上设置挡光板13，灌装嘴9通过压缩弹簧10向上运动时，挡光板13挡在光电开关11和光电反射板12之间；设置在下潜滑座连接板3上的灌装嘴机构5数量可以为多个，优选的实施方式中为8个，与此对应的瓶夹18可以同时夹紧9个灌装瓶32。

一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，还包括灌装瓶限位机构，灌装瓶限位机构包括瓶夹气缸16、导杆17、瓶夹18、挡瓶板19，瓶夹气缸16通过导杆17连接瓶夹18，瓶夹18上设置挡瓶板19。

固定导杆1的数量为两个，两个固定导杆上分别设置下潜滑座4，两个下潜滑座4通过下潜滑座连接板3相互连接。

固定导杆1的数量为两个，往复执行元件包括下潜马达座20、马达连接板21、伺服马达22、联轴器23和2525滚珠丝杆24，两个固定导杆1的上部分别设置下潜马达座20，两个下潜马达座20通过马达连接板21相互连接，马达连接板21上设置伺服马达22，伺服马达22依次通过联轴器23和2525滚珠丝杆24连接下潜滑座连接板3。

下潜滑座连接板3上设置接近开关座25，接近开关座25上设置用于检测下潜滑座连接板3上极限位置的第一接近开关26、用于检测下潜滑座连接板上限位的第二接近开关27和用于检测下潜滑座连接板下限位的第三接近开关28。

一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，还包括接液气缸29、接液导杆30和接液槽31，接液气缸29通过接液导杆30连接液槽31，接液槽31设置在灌装嘴9正下方。

本发明所提出的伺服下潜机构，用伺服马达22作为灌装机下潜、上升机构的主动力，可以满足不同速度下潜、上升的同时，还可以多段变速控制，下潜机构中配合2525滚珠丝杠，下潜、上升速度可以达到每秒0～200mm或以上的速度运行；

采用PLC编程控制，接近传感器或光电采集信号即可实现快速下潜、变速上升，为此可完全解决化妆品行业中内容物在灌装过程中容易起泡、灌装不够量等问题。快速下潜主要表示为，伺服马达22驱动2525滚珠丝杆24带动灌装嘴9，使灌装嘴9最快速度到达灌装瓶的底表面之上3～5mm后开始灌装，降低了灌装嘴9与灌装瓶32地面的高度差，减少了灌装时产生起泡。起泡由于物料受到一定压力冲击产生涡流，由涡流带入空气即行成气泡，在加上化妆品内容物料大多添加表活剂，另外还有一定粘稠度，若灌装过程中产生气泡很难在瞬间消泡，为此很有必要灌装过程中不产生气泡或少产生气泡；变速上升过程主要表示为：灌装嘴通过伺服马达控制，始终位于物料面或物料平面下2～3mm，根据灌装速度或物料液面上升速度上升而上升，当灌装嘴上升到设定高度后，物料灌装结束，灌装嘴快速上升离开瓶口，提高生产效率同时，保证了灌装剂量准确。

在使用的时候：

伺服马达22固定在马达连接板21上，通过下潜马达座20固定在固定导杆1上，伺服马达22通过联轴器23和2525滚珠丝杆24，带动下潜滑座连接板3和下潜滑座4的下潜或上升，压缩弹簧10设置在灌装嘴9和灌装嘴支撑座8之间，挡光板13固定在灌装嘴9之上，灌装嘴9与灌装嘴支撑座8之间有间隙，通过挡光板13导向，灌装嘴9可通过压缩压缩弹簧10向上运动，当灌装嘴9向上运动时，挡光板13刚好挡在光电开关11与光电反射板12之间，此时光电开关11会发出信号。灌装嘴支撑座8通过灌装嘴支撑轴6设置在下潜滑座连接板3上，下潜滑座连接板3固定在下潜滑座4上，下潜滑座4内部设置有直线轴承，通过固定导杆1，与灌装嘴9一起下潜或上升运动。

本实施例中，当8个灌装瓶32随输送带输送至灌装嘴9下方，光电检测到位，瓶夹气缸16向前动作，通过导杆17，推动瓶夹18与挡瓶板19卡住灌装瓶32的瓶颈，通过瓶夹18对灌装瓶32进行定位，当输送带输送灌装瓶32产生位置误差时，通过瓶夹18纠正其位置，保证灌装瓶32始终在灌装嘴9的正下方。

瓶夹18对灌装嘴9定位后，伺服马达22启动，通过2525滚珠丝杆24传送，灌装嘴9迅速下潜至灌装瓶32的内底表面之上3～5mm，此时第三接近开关30检测到信号，输送给伺服马达22停止下潜命令后，灌装嘴以70％的灌装速度开始灌装整个灌装瓶容积的10％，此时灌装速度和灌装高度差都很少，大大的减少了灌装时起泡现象。

当灌装量达到10％时，灌装嘴9已经淹没在物料液面之下2～3mm，灌装嘴9通过伺服马达22控制，始终位于物料面或物料平面下2～3mm，根据灌装速度或物料液面上升速度上升而上升，此时灌装嘴以100％的灌装速度开始灌装整个灌装瓶32容积的90％，当第二接近开关27检测到信号，物料灌装结束，伺服马达22快速上升，灌装嘴9快速上升离开瓶口，此机构提高生产效率同时，保证了灌装剂量准确，有效的防止末端灌装因信号延时而多灌或少灌剂量，此时，接液气缸通过接液导杆，推动接液槽向前运动，接液槽设置在灌装嘴的下方，防止灌装嘴滴漏产品在灌装瓶或输送线之上。

当灌装嘴9快速下潜过程遇到阻力(如灌装嘴9没有准确伸入灌装瓶32的入口内，偏心插在灌装瓶32的瓶口边缘)，灌装嘴9由于受到反作用力倒推，压缩灌装嘴下面的压缩弹簧10，使灌装嘴9往上运动，带动灌装嘴9上的挡光板13，挡光板13阻断光电的信号，光电信号传送给PLC，PLC发出指令让伺服马达22立即作反向运行，灌装嘴9立即升起，有效的解决了气缸一定要执行此次单向运动后才能返回的局势，起到灌装嘴防撞的作用。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，包括固定导杆和设置在固定导杆上部用于上下直线运动的往复执行元件，其特征在于，还包括下潜滑座连接板、下潜滑座和灌装嘴机构，所述下潜滑座连接板通过下潜滑座设置在固定导杆中部，所述灌装嘴机构包括灌装嘴支撑轴、灌装嘴支撑杆、灌装嘴支撑座、灌装嘴、压缩弹簧、光电开关、光电反射板和挡光板，所述下潜滑座连接板依次连接灌装嘴支撑轴、灌装嘴支撑杆和灌装嘴支撑座，所述灌装嘴的上端穿插在灌装嘴支撑座上，所述灌装嘴的上端设置上限位螺母和下限位环，在所述灌装嘴上，上限位螺母至下限位环的最大距离大于灌装嘴支撑座的最大厚度，在所述灌装嘴上，下限位环至灌装嘴支撑座下端面之间套设压缩弹簧，所述灌装嘴支撑杆的两端分别设置光电开关和光电反射板，所述灌装嘴上设置挡光板，所述灌装嘴通过压缩弹簧向上运动时，挡光板挡在光电开关和光电反射板之间，还包括灌装瓶限位机构，所述灌装瓶限位机构包括瓶夹气缸、导杆、瓶夹、挡瓶板，所述瓶夹气缸通过导杆连接瓶夹，所述瓶夹上设置挡瓶板；所述下潜滑座连接板上设置接近开关座，所述接近开关座上设置用于检测下潜滑座连接板上极限位置的第一接近开关、用于检测下潜滑座连接板上限位的第二接近开关和用于检测下潜滑座连接板下限位的第三接近开关；当所述第二接近开关检测到信号时，物料灌装结束，所述灌装嘴快速上升离开灌装瓶口，当所述第三接近开关检测到信号时，灌装嘴停止下潜，开始灌装。

2.根据权利要求1所述的一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，其特征在于：所述固定导杆的数量为两个，两个所述固定导杆上分别设置下潜滑座，两个所述下潜滑座通过下潜滑座连接板相互连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，其特征在于：所述往复执行元件包括下潜马达座、马达连接板、伺服马达、联轴器和2525滚珠丝杆，两个所述固定导杆的上部分别设置下潜马达座，两个所述下潜马达座通过马达连接板相互连接，所述马达连接板上设置伺服马达，所述伺服马达依次通过联轴器和2525滚珠丝杆连接下潜滑座连接板。

4.根据权利要求1所述的一种用于化妆品灌装机的伺服下潜装置，其特征在于，还包括接液气缸、接液导杆和接液槽，所述接液气缸通过接液导杆连接液槽，所述接液槽设置在灌装嘴正下方。