CN105346770B - 粉料精准充填装置的定量分配机构 - Google Patents

Abstract

一种粉料精准充填装置的定量分配机构，包括分配座、分配轴和分配驱动装置，所述分配座设有刮粉驱动装置，分配座内安装有刮粉器驱动轴，所述刮粉器驱动轴一端与刮粉驱动装置连接，并且刮粉器驱动轴横穿出料口，所述刮粉器驱动轴的圆周面上安装有至少一个刮粉器，所述刮粉器的数目与出料口的数目相同并且两者一一对应设置；当定量分配槽开口朝下并与出料口连通的时候，刮粉驱动装置带动刮粉器驱动轴转动，刮粉器驱动轴上的刮粉器伸入定量分配槽、将定量分配槽内侧壁上的粉料刮下。本发明由于对定量分配机构的结构进行了改进，刮粉器能够及时刮除定量分配槽内侧壁上的粉料，因此定量分配槽内粉料的量能够始终保持稳定，有效地提高了灌装精度。

Description

粉料精准充填装置的定量分配机构

技术领域

本发明涉及一种能够有效地避免粉料粘在定量分配槽内侧壁上的粉料精准充填装置的定量分配机构。

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。

为了解决上述问题，专利号为201520020458.3，名称为“高精度粉料灌装机构”的专利公开了一种技术方案，该方案中的高精度粉料灌装机构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。

由于粉料灌装的难度是由包装容器需要的灌装量和灌装精度共同决定的，如果灌装量很大，即使灌装精度很高也容易实现，比如灌装量为1000公斤，灌装精度为±0.1%，允许的误差量也有1公斤，而如果灌装量为10克，灌装精度为±1%允许的误差量0.1克，因此对于包装容器需要的灌装量很小（本文中30克或30克以下的灌装量称为少量灌装），灌装精度需要达到±5%以上的粉料灌装而言，要实现大规模工业化生产。如果采用称进行计量，则生产效率难以提高，而采用螺杆与伺服电机进行计量灌装的方法，又难以获得足够的灌装精度。

上述专利由于多个灌装装置共用一个大料斗，料斗内粉料的量不断变化，从料斗出口落入出料管的粉料，其受到的压力在不断变化，当料斗内的粉料很多时压力大，当料斗内的粉料很少时压力小，而其密度会随着压力变化而变化，压力大则密度大，压力小则密度小。由于计量机构（供料杆）紧挨着出料管，因此虽然落入出料管的粉料密度变化的幅度较小，可是对于需要高精度的粉料（比如高档的咖啡粉）灌装而言，会大大影响灌装精度，而且粉料还要经过后续的落料槽、压实机构等，这些都会产生误差，最终影响灌装精度。经过实验，上述结构用于灌装高档的咖啡粉，9克咖啡粉其灌装精度（重量允差）最多只能达到±5%，这使得上述灌装机构无法适用于需要高精度（即灌装精度高于或等于±2%）的粉料（比如高档的咖啡粉）灌装。

由于申请人发现上述方案对供料机构，即挤出螺杆的结构改进，对灌装精度的帮助不够大，无法抵消由于料斗内粉料变化而造成从料斗出口落入出料管的粉料受到的压力变化和后续落料槽、压实机构等因素对灌装精度的不良影响，导致灌装精度难以提高，因此申请人对供料机构进行了改进，并申请了专利，专利申请号为201520720326.1，名称为粉料精准充填装置，采用定量分配机构进行粉料分配，该定量分配机构包括分配座、分配轴和驱动装置。所述驱动装置带动分配轴转动，当定量分配槽开口朝上、与进料口连通的时候，在转动的过程中，粉料会完全充满定量分配槽；当分配轴转动到定量分配槽不与进料口连通而与出料口的时候，定量分配槽开口朝下，粉料会掉落、通过出料口离开、进入落料槽顶端入口。通过在所述分配轴的圆周面上开有拨粉沟，并通过所述分配座内安装的拨粉针，让拨粉针前端插入拨粉沟，破坏定量分配槽内粉料的稳定性，使其粉料无法保证块状，因此在自身重力作用下落下、通过出料口离开。

但是，申请人发现，由于拨粉针并不直接清除分配槽内侧壁的粉料，上述方案在长期使用后，会出现粉料粘在分配槽内侧壁的现象，对粉料分配的精度影响越来越大，造成设备需要定期清洗，而频繁的清洗，会影响正常生产。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够有效地避免粉料粘在定量分配槽内侧壁上的粉料精准充填装置的定量分配机构，采用的技术方案如下：

一种粉料精准充填装置的定量分配机构，包括分配座、分配轴和分配驱动装置，所述分配座顶端开有与公用料斗底端出口连通的进料口，分配座内开有分配轴安装腔，分配座底端开有至少一个出料口，所述进料口、出料口分别与分配轴安装腔连通，所述分配轴与分配驱动装置连接，并且所述分配轴可转动的安装在分配轴安装腔内，所述分配轴的圆周面上开有与出料口对应的定量分配槽组，所述定量分配槽组数目与出料口数目相同并且两者一一对应设置，所述定量分配槽组包括至少一个定量分配槽，其特征在于：所述分配座设有刮粉驱动装置，分配座内安装有刮粉器驱动轴，所述刮粉器驱动轴一端与刮粉驱动装置连接，刮粉器驱动轴横穿出料口，所述刮粉器驱动轴的圆周面上安装有至少一个刮粉器，所述刮粉器的数目与出料口的数目相同并且两者一一对应设置。所述驱动装置带动分配轴转动，当定量分配槽开口朝上、与进料口连通的时候，在转动的过程中，粉料会完全充满定量分配槽；当分配轴转动到定量分配槽不与进料口连通而与出料口连通的时候，定量分配槽开口朝下，粉料会掉落、通过出料口离开。当定量分配槽开口朝下并与出料口连通的时候，刮粉驱动装置带动刮粉器驱动轴转动，刮粉器驱动轴上的刮粉器伸入定量分配槽、将定量分配槽内侧壁上的粉料刮下。

一种方案，所述刮粉器为刮粉片。

另一种较优的方案，所述刮粉器为刮粉架，所述刮粉架由一根杆弯折而成。

所述刮粉架包括刮粉部和两个固定部。采用杆能尽可能减少刮粉器的面积，避免粉料在刮粉器上聚集，影响粉料分配的精度。

较优的方案，所述刮粉器为弹性材料制成。这让刮粉器具有较好的弹性，能够更好地与定量分配槽内侧壁接触，避免伤害到定量分配槽内侧壁，而且其寿命也更长。

一种较优的方案，所述刮粉驱动装置为电机。

另一种较优的方案，所述刮粉驱动装置为由外接驱动机构带动的齿轮。所述外接驱动机构可以是电机或由电机带动的齿轮。

较优的方案，所述分配驱动装置为电机。

另一种较优的方案，所述分配驱动装置为由外接驱动机构带动的齿轮。所述外接驱动机构可以是电机或由电机带动的齿轮。

刮粉驱动装置、分配驱动装置可以由同一个外接驱动机构驱动，通过设计齿轮的传动比等参数，使刮粉器可以与分配轴的定量分配槽更好地配合。

较优的方案，所述定量分配槽内侧壁的底面为曲面，所述定量分配槽内侧壁的侧面为平面。

本发明对照现有技术的有益效果是，由于对定量分配机构的结构进行了改进，刮粉器能够及时刮除定量分配槽内侧壁上的粉料，因此定量分配槽内粉料的量能够始终保持稳定，有效地提高了灌装精度，尤其适合少量灌装，并且无需频繁的清洗，能够保证长时间正常生产，有效地提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的俯视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图3的B-B向剖视图；

图5是实施例1刮粉片的结构示意图；

图6是实施例2除去一部分的分配座的示意图；

图7是实施例2除去一部分的分配座的俯视图；

图8是图7的C-C向剖视图；

图9是图8的D-D向剖视图；

图10是实施例2刮粉架的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-5所示，本实施例中的粉料精准充填装置的定量分配机构，包括分配座1、分配轴2和分配驱动装置。

所述分配座1顶端开有与公用料斗底端出口连通的进料口3，分配座1内开有分配轴安装腔4，分配座1底端开有6个出料口5，所述进料口3、6个出料口5分别与分配轴安装腔4连通，所述分配轴2与分配驱动装置连接，并且所述分配轴2可转动的安装在分配轴安装腔4内，所述分配轴2的圆周面上开有与出料口5对应的定量分配槽组6（6个），所述定量分配槽组6数目与出料口5数目相同并且两者一一对应设置，所述定量分配槽组6包括6个定量分配槽7，并且6个定量分配槽7沿着分配轴2的圆周面依次均匀分布。

所述分配座1设有刮粉驱动装置，分配座1内安装有刮粉器驱动轴8，所述刮粉器驱动轴8一端与刮粉驱动装置连接，刮粉器驱动轴8横穿各个出料口5。所述刮粉器驱动轴8的圆周面上安装有6个刮粉器，所述刮粉器的数目与出料口5的数目相同并且两者一一对应设置。

所述驱动装置带动分配轴2转动，当定量分配槽7开口朝上、与进料口3连通的时候，在转动的过程中，粉料会完全充满定量分配槽7；当分配轴2转动到定量分配槽7不与进料口3连通而与出料口5连通的时候，定量分配槽7开口朝下，粉料会掉落、通过出料口5离开。当定量分配槽7开口朝下并与出料口5连通的时候，刮粉驱动装置带动刮粉器驱动轴8转动，刮粉器驱动轴8上的刮粉器伸入定量分配槽7、将定量分配槽7内侧壁上的粉料刮下。

所述刮粉器为刮粉片9。

所述刮粉驱动装置为由外接驱动机构带动的第一齿轮10。所述外接驱动机构可以是电机或由电机带动的齿轮。

所述分配驱动装置为由外接驱动机构带动的第二齿轮11，第二齿轮11通过由第三齿轮12、第四齿轮13、第五齿轮14组成的齿轮传动机构与第一齿轮10连接。

由于刮粉驱动装置、分配驱动装置由同一个外接驱动机构驱动，因此通过设计齿轮的传动比等参数，就能使刮粉器与分配轴2的定量分配槽7更好地、更精确地配合。

如图1、所示，所述定量分配槽7内侧壁的底面15为曲面，所述定量分配槽7内侧壁的两个侧面16为平面。所述定量分配槽7内侧壁的底面15的曲面最好设计成能让刮粉片9更好地刮粉。

这种刮粉片9的缺点是，由于面积较大，因此粉料容易聚集在刮粉片9的面上。

实施例2

如图6-10所示，本实施例中的粉料精准充填装置的定量分配机构与实施例1的区别在于：

所述刮粉器为刮粉架17，所述刮粉架17由一根杆弯折而成。

所述刮粉架17包括刮粉部18和两个固定部19。采用杆能尽可能减少刮粉器的面积，避免粉料在刮粉器上聚集，影响粉料分配的精度。

经过实验，采用这种刮粉器的刮粉效果非常好，能够长时间保持粉料分配的精度，稳定性好。

本实施例中，底面15为环面，环面的半径等于刮粉片9前端到刮粉器驱动轴8的转动轴的距离。

实施例3

本实施例中的粉料精准充填装置的定量分配机构与实施例2的区别在于：

所述刮粉器为弹性材料制成。这让刮粉器具有较好的弹性，能够更好地与定量分配槽7内侧壁接触，避免伤害到定量分配槽7内侧壁，而且其寿命也更长。

实施例4

本实施例中的粉料精准充填装置的定量分配机构与实施例2的区别在于：

所述刮粉驱动装置为电机。

所述分配驱动装置为电机。

这样能够根据实际情况分别控制刮粉器和分配轴2，让它们之间的配合更精确。

上述各实施例，工作过程中，刮粉器在定量分配槽7内的时候，刮粉器与定量分配槽7内侧壁均保持接触。这可以通过设计实现：第一种方式，让定量分配槽7内侧壁与刮粉器相适应，如实施例2；第二种方式，也可以让刮粉器变形，让刮粉器去适应定量分配槽7内侧壁；第三种方式，或者两者都进行适应性设计、让两者相互适应，如实施例3、4，这种方式的效果最好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (9)

1.一种粉料精准充填装置的定量分配机构，包括分配座、分配轴和分配驱动装置，所述分配座顶端开有与公用料斗底端出口连通的进料口，分配座内开有分配轴安装腔，分配座底端开有多个出料口，所述进料口、出料口分别与分配轴安装腔连通，所述分配轴与分配驱动装置连接，并且所述分配轴可转动的安装在分配轴安装腔内，所述分配轴的圆周面上开有与出料口对应的定量分配槽组，所述定量分配槽组数目与出料口数目相同并且两者一一对应设置，所述定量分配槽组包括至少一个定量分配槽，其特征在于：所述分配座设有刮粉驱动装置，分配座内安装有刮粉器驱动轴，所述刮粉器驱动轴一端与刮粉驱动装置连接，并且刮粉器驱动轴横穿出料口，所述刮粉器驱动轴的圆周面上安装有多个刮粉器，所述刮粉器的数目与出料口的数目相同并且两者一一对应设置；当定量分配槽开口朝下并与出料口连通的时候，刮粉驱动装置带动刮粉器驱动轴转动，刮粉器驱动轴上的刮粉器伸入定量分配槽、将定量分配槽内侧壁上的粉料刮下；所述刮粉器为刮粉片。

2.如权利要求1所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述刮粉器替换为刮粉架，所述刮粉架由一根杆弯折而成。

3.如权利要求2所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述刮粉架包括刮粉部和两个固定部。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述刮粉器为弹性材料制成。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述刮粉驱动装置为电机。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述刮粉驱动装置为由外接驱动机构带动的齿轮。

7.如权利要求1-3中任意一项所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述分配驱动装置为电机。

8.如权利要求1-3中任意一项所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述分配驱动装置为由外接驱动机构带动的齿轮。

9.如权利要求1-3中任意一项所述的粉料精准充填装置的定量分配机构，其特征在于：所述定量分配槽内侧壁的底面为曲面，所述定量分配槽内侧壁的侧面为平面。