CN105417467A - 唯一定位点的多料枪灌装装置及其灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及唯一定位点的多料枪灌装装置及其灌装方法，该结构包括机体组（1）、充料枪驱动组（2）、充料枪（3）、灌装控制组（5）以及由数据处理单元和自动控制单元组成的中央控制系统；充料枪驱动组（2）呈放射状布置；充料枪驱动组（2）包括直线导轨（2-4）、主动臂（2-6）和从动臂（2-9）；主动臂（2-6）一端与直线导轨（2-4）连接，另一端分别与从动臂（2-9）、充料枪（3）连接；充料枪（3）接近灌装桶口时在主动臂（2-6）与从动臂（2-9）的共同作用下垂直升降。本发明具有受环境影响小、占地小，物料桶唯一定位点，多充料枪可实现多种物料灌装等优点。

Description

唯一定位点的多料枪灌装装置及其灌装方法

技术领域

唯一定位点的多料枪灌装装置适用于化工产品灌装行业,特别适用于作业空间小，灌装物料种类多的灌装行业。

背景技术

在化工灌装行业中，目前多数小型企业使用的仍为半自动灌装机，这种设备不仅工作效率底，作业工人劳动强度大，安全系数较低，而且灌装物料品种单一。虽然半自动灌装机也有两个或三个充料枪的，但无一例外，都是多个灌装主机并排直线布置，造成了大面积的场地占用。

目前全自动灌装机虽然具有多充料枪的，但由于其灌装特点及充料枪的矩形布置方式，决定了其必须为多工位灌装，另外其驱动机构是一个组合机构：直线无杆气缸实现垂直方向运动，电机同步带机构带动滑板拖车实现水平方向运动，这样就造成了驱动机构的复杂、庞大，资源浪费多等缺点。全自动灌装在相同充料枪数量的情况下，其灌装工位要比本灌装机至少多一倍以上。全自动多充料枪灌装机占地面积大、结构复杂、运动误差大、使用及维护成本高。

唯一定位点的多料枪灌装装置是仅有一个灌装工位、多个充料枪的灌装机。其多个充料枪呈放射状布置在唯一的灌装工位四周，充料枪驱动机构采用的是普通气缸驱动的四连杆摆臂式机构，结构简单、摩擦磨损小、润滑方便、使用寿命长，运动轨迹的终点都是仅有的一个灌装工位上的唯一的指定灌装点，定位准确、灌装可靠、占用空间小。本灌装机具有受环境影响小，物料桶唯一定位点，多充料枪可实现多种物料灌装的精准灌装机。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有多料枪、多工位灌装技术中存在的驱动机构复杂、庞大，资源浪费多等缺点，提出一种唯一定位点的多料枪灌装装置及其灌装方法。本发明具有受环境影响小、占地小，物料桶唯一定位点，多充料枪可实现多种物料灌装等优点。

本发明具体技术方案如下：

一种唯一定位点的多料枪灌装装置，包括机体组、充料枪驱动组、充料枪、灌装控制组以及由数据处理单元和自动控制单元组成的中央控制系统；充料枪用螺栓与充料枪驱动组连接，固定在机体组上，充料枪驱动组呈放射状布置；充料枪驱动组包括直线导轨、主动臂和从动臂；主动臂一端与直线导轨连接，另一端分别与从动臂、充料枪连接；充料枪接近灌装桶口时在主动臂与从动臂的共同作用下垂直升降。

充料枪驱动组还包括：固定架、气缸固定座、气缸、主动臂固定座、固定座、从动臂固定座。

固定架采用框架式结构，包括斜支梁、斜拉筋与长立柱，斜支梁与长立柱角度取值范围36°-48°。

一种唯一定位点的多料枪灌装装置，其还包括吸风系统。

吸风系统包括：桶口吸风罩、连接臂、吸风软管、连接座和接液盘。

吸风系统中桶口吸风罩采用两个半圆锥与两个斜面结合的形式。

一种多枪多液态物料唯一定位点的定位式精准灌装方法，其特征在于：

第一步，充料枪驱动组中气缸推动固定在直线导轨上的主动臂固定座前行；

第二步，主动臂在主动臂固定座的推动下，主动臂与主动臂固定座连接的铰点端执行直线运动，从动臂作圆弧运动；

第三步，充料枪伸入灌装桶口，开始灌装。

本发明的有益效果为：1、充料枪驱动机构运动准确、定位精度高、结构紧凑、易于实现、节约能源；本灌装机的正桶机构，在输送系统将物料桶送达灌装工位后，定位机构的定位板伸出到设定的固定位置，正桶机构的正桶爪伸出，由于正桶爪的特殊结构，既能保证物料桶沿输送方向的正确位置，又能保证物料桶与输送方向垂直方向上的正确位置，这样的措施保证了物料桶的精准定位。2、本灌装机的封闭式结构及吸风系统，可防止化工物料在灌装时挥发出的有毒有害气体向大气扩散，有效的保护了现场作业人员的健康及大气环境。

附图说明

图1是本发明的灌装机主视图。

图2是本发明灌装机侧视图。

图3是本发明灌装机俯视图。

图4是本发明灌装机充料枪驱动组详图。

图5是本发明灌装机吸风系统详图。

图6是本发明灌装机固定架详图。

图7是本发明灌装机接液盘详图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-3所示唯一定位点的多料枪灌装装置的组成：机体组1、充料枪驱动组2、伴热充料枪3、防护栏4、灌装控制组5、照明灯6、充氮气组7、吸风系统、视觉监控系统9、输送系统10、正桶机构、动力自动计量称12以及由数据处理单元和自动控制单元组成的中央控制系统。

唯一定位点的多料枪灌装装置的特征在于：伴热充料枪3用螺栓与充料枪驱动组2连接，并牢牢地固定在机体组1上，四个充料枪驱动组2呈放射状布置；防护栏4用螺栓连接，固定在机体组1顶部，是安全保护装置；灌装控制组5安装在机体组1顶部；照明灯6及监控系统9的摄像头安装在机体组1内部两侧的顶端；充氮气组7安装在机体组1内部，物料桶进口侧；吸风系统13的物料桶口吸风罩固定在机体组1内部，灌装工位物料桶口的正上方，吸风系统14的吸风桶安装在机体组1顶部；输送系统10与动力自动计量称12固定在机体组1内部；正桶机构15的定位机构与正桶机构16分别安装在动力自动计量称12的两侧，并与机体组1相连接。

如图4所示，充料枪驱动组与伴热充料枪包括固定架27、气缸固定座28、气缸29、直线导轨30、主动臂固定座32、主动臂33、固定座34、从动臂固定座35、从动臂36；气缸37、气缸固定架38、密封组件39、三通体40伴热充料头41。

如图5所示，固定架27采用框架式结构，其斜支梁48与斜拉筋49利用三角形的稳定性对整个框架起到加强与稳固作用，斜支梁与长立柱角度不能过大或过小，过大起不到支撑作用，同时造成与机体组纵梁26干涉，过小会影响稳定性，其取值范围36°-48°；斜拉筋49与长立柱的角度不能大，否则会降低对悬臂梁51的固定效果。

为了避免充料枪与物料桶口擦碰，在充料枪接近桶口后的运动轨迹要尽量接近直线，充料枪垂直升降；充料枪在物料桶外的运动轨迹是一条曲线，保证充料枪能够迅速回位。为实现这样的一条轨迹线，主动臂33两端铰点距离与从动臂36两端铰点距离比值为42:10，主动臂固定座32铰点与从动臂固定座35铰点水平方向距离与垂直方向距离比值为13:10。固定座34在整个结构中不仅起到将固定架27于机体组1连接固定的作用，同时也是保证充料枪在运动时平稳、物料灌装过程中不发生抖动的保证。

固定架27通过螺栓与固定座34连接并可做适当的位置调整，另一端通过螺栓与机体组1连接，固定座34通过螺栓与机体组1连接，气缸29尾端通过气缸固定座28与固定架27连接，气缸29的活塞杆通过主动臂固定座32与直线导轨30连接，直线导轨30固定在固定架27上。主动臂33通过铰轴与主动臂固定座32、从动臂36连接，从动臂36通过从动臂固定座35固定在固定架27上。伴热充料枪3的三通体40用螺栓与伴热充料枪驱动机构的主动臂33连接并紧固，气缸37通过气缸固定架38固定在上密封组件39，密封组件39用螺栓固定在三通体40的上部，伴热充料头用螺栓固定在三通体40的下部。

充料枪运动的实现：气缸29活塞杆伸出，推动固定在直线导轨30上的主动臂固定座32前行，主动臂33在主动臂固定座32的推动下，主动臂33与主动臂固定座32连接的铰点端执行直线运动，从动臂36

作圆弧运动，从而实现主动臂33与伴热充料枪3连接端的曲线远动，满足充料枪的运动轨迹要求。

吸风系统的桶口吸风罩17的特征在于：其外观酷似一个飞碟，两个连接臂20就是飞碟的起落架，两个吸风软管21就是接收发射天线；桶口吸风罩17通过连接座19及螺栓与连接臂20连接并固定，连接臂20通过螺栓固定在机体组1上，接液盘18镶嵌在桶口吸风罩17的内腔。

桶口吸风罩17采用两个半圆锥与两个斜面结合的形式，其优点在于：两侧采用斜面，能让吸风口更接近物料桶口，提高对物料挥发气体的直接吸取；两端面采用的半圆锥，提高了未被直接吸取气体在桶口吸风罩17腔体内的流动性，方便二次吸取。桶口吸风罩17上端面开口与接液盘18组成一个圆，其孔径不能大，否则物料灌装时会造成物料挥发气体的外逸，其孔径能满足充料枪的通行，略大于桶口直径3-5毫米即可。

接液盘采用扇形结构，其作用是与桶口吸风罩17上端面开口吻合，提高密封性。耳板既起到支撑，同时也起到密封的作用。盘体采用锥环大圆角形式，外环板锥角是为了增加接液面积，防止物料直接滴到底面发生溅起，同时方便接液盘拆卸与安装；内环板锥角是为了清理接液盘物料时方便倒料，减少与充料枪的擦碰；盘体各处圆角均是为了防止清理接液盘物料时发生残留，方便清理。间隔板作用是将盘体分成两个独立的接液腔，防止不同物料混合到一起发生化学反应，发生危险。定位板在整个接液盘中起定位作用，防止接液盘窜动。

上面结合附图和实施例对本发明做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明总之的前提下作出各种变化。本发明说明书中未做详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (7)

1.唯一定位点的多料枪灌装装置，包括机体组1）、充料枪驱动组（2）、充料枪（3）、灌装控制组（5）以及由数据处理单元和自动控制单元组成的中央控制系统；充料枪（3）用螺栓与充料枪驱动组（2）连接，固定在机体组（1）上，充料枪驱动组（2）呈放射状布置；充料枪驱动组（2）包括直线导轨（30）、主动臂（33）和从动臂（36）；主动臂（33）一端与直线导轨（30）连接，另一端分别与从动臂（36）、充料枪（3）连接；充料枪（3）接近灌装桶口时在主动臂（33）与从动臂（36）的共同作用下垂直升降。

2.根据权利要求1所述的唯一定位点的多料枪灌装装置，其特征在于,充料枪驱动组还包括：固定架（27）、气缸固定座（28）、气缸（29）、主动臂固定座（32）、固定座（34）、从动臂固定座（35）。

3.根据权利要求2所述的唯一定位点的多料枪灌装装置，其特征在于,固定架（27）采用框架式结构，包括斜支梁（48）、斜拉筋（49）与长立柱，斜支梁（48）与长立柱角度取值范围36°-48°。

4.根据权利要求1所述的唯一定位点的多料枪灌装装置，其特征在于,其还包括吸风系统（8）。

5.根据权利要求4所述的唯一定位点的多料枪灌装装置，其特征在于,吸风系统（8）包括：桶口吸风罩（17）、连接臂（20）、吸风软管（21）、连接座（19）和接液盘（18）。

6.根据权利要求5所述的唯一定位点的多料枪灌装装置，其特征在于,吸风系统（8）中桶口吸风罩（17）采用两个半圆锥与两个斜面结合的形式。

7.唯一定位点的多料枪灌装方法，其特征在于：

第一步，充料枪驱动组（2）中气缸（29）推动固定在直线导轨（30）上的主动臂固定座（32）前行；

第二步，主动臂（33）在主动臂固定座（32）的推动下，主动臂（33）与主动臂固定座（32）连接的铰点端执行直线运动，从动臂（36）作圆弧运动；

第三步，充料枪（3）伸入灌装桶口，开始灌装。