CN106005569B - 一种塑料瓶计数填充包装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料瓶计数填充包装装置，包括：计数盘，其内部具有药品计数通孔，下表面可旋转的设置具有扇形开口的挡片，当所述计数盘相对于所述挡片旋转后，装有药品的通孔经过所述扇形开口时药品能够落下；落料斗，其安装于所述计数盘的下方，并且所述落料斗的料口间距可调节；瓶盖垫片充塞装置，其具有吸盘以及垫片槽；其中，当所述瓶盖运送至所述吸盘下方时，吸盘将垫片从所述垫片槽内吸出放入到所述瓶盖中。本发明公开了一种塑料瓶计数填充包装方法。本发明具有计数准确、空间占有体积小、送盖速度快、定位准确，工作时噪声小等特点。

Description

一种塑料瓶计数填充包装装置及方法

技术领域

本发明涉及药品包装领域，具体涉及一种塑料瓶计数填充包装装置及方法。

背景技术

物体的计量主要采用体积和重量来计量。在日常生活中，对计量要求比较严格的行业是食品行业，饮料行业和医药行业，因为这些行业的产品包装要求较为完善。计量，是包装的重要工序，在医药包装中准确而可靠的计量尤为重要。

在现有技术中，如6所示，采用带式计数装置对药品进行计数，主要是采用平带带动计数料斗经由药品储存器然后靠药品重力落入计数料斗中实现计数，此方案的缺点在于需要很长的平带，这样机器占有空间比较大，而且效率低，功率消耗很严重；如图7所示，采用量杯式对药品进行计数，主要是通过计算不同药品个体的体积和一次性需要填充的药品数量来选择量杯的容量实现计数，该装置相比较于带式计数装置效率提升了，但是在计数方面有很大的不确定性，计数精度不够；通过这两种计数装置对药品的计数均存在着计数精度不够等问题。

对于瓶盖中的垫片进行充塞操作，现有技术中，多采用拨盘送盖装置，通过将整理好的瓶盖进入拨盘后由拨盘实现间歇转动将瓶盖送到吸盘正下方实现垫片充塞。此装置垫片充塞精准，但是送盖速度慢，工作时噪声比较大。

发明内容

基于上述现有技术中存在的问题，本发明设计开发了一种塑料瓶计数填充包装装置，本发明的目的之一是解决现有技术中对药品的计数精度差，效率低，占有空间大等问题。

本发明的目的之二是解决现有技术中对药品瓶盖中的垫片充塞装置中送盖速度慢，送盖不稳定、工作效率低以及工作过程中噪声大等问题。

本发明还开发了一种塑料瓶计数填充包装方法，实现了在药品填充过程中对药品的准确、高效、快速的计数以及对瓶盖垫片的准确、高效、稳定的充塞。

本发明提供的技术方案为：

一种塑料瓶计数填充包装装置，包括：

计数盘，其内部具有药品计数通孔，下表面可旋转的设置具有扇形开口的挡片，当所述计数盘相对于所述挡片旋转后，装有药品的通孔经过所述扇形开口时药品能够落下；

其中，在所述计数盘下方沿圆心中心对称安装振动电机，在所述计数盘的圆心处安装重量传感器，并且在所述计数盘圆心处对称固定安装减震弹簧，通过所述计数盘的旋转以及振动使药品完全落入所述药品计数通孔内；

落料斗，其安装于所述计数盘的下方，并且所述落料斗的料口间距可调节；

瓶盖垫片充塞装置，其具有吸盘以及垫片槽；其中，当瓶盖运送至所述垫片槽下方时，吸盘将垫片从所述垫片槽内吸出放入到所述瓶盖中；

控制器，其与所述重量传感器以及振动电机相连，根据药品质量控制所述计数盘的振动幅度。

优选的是，所述计数盘均分成偶数等份，间隔的等份区域布置所述计数通孔，并且所述计数通孔体积为所述药品的105％～110％；以及

所述计数盘具有10°～20°的倾斜角度。

优选的是，所述瓶盖垫片充塞装置通过传送带传送所述瓶盖，并且所述传送带两侧具有夹紧轨道，其间距能够调节。

优选的是，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一传感器，其用于判断所述瓶盖是否为开口向上；

第二传感器，其用于判断所述瓶盖内是否填充垫片；以及

位移传感器，其用于对所述瓶盖进行定位。

优选的是，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一动力气缸，其分别与所述吸盘及所述位移传感器相连，用于带动吸盘往复运动将垫片从所述垫片槽内吸出后放入所述瓶盖中；以及

第二动力气缸，其与所述位移传感器相连，用于带动压紧辊上下运动实现对瓶盖垫片的最终压紧。

优选的是，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一定位气缸，其与所述位移传感器相连，用于对待充塞垫片的瓶盖进行定位；

第二定位气缸，其与所述位移传感器相连，用于对已充塞垫片的瓶盖进行定位。

优选的是，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一剔除气缸，其与所述第一传感器相连，能够将盖口向下的瓶盖剔除；以及

第二剔除气缸，其与所述第二传感器相连，能够将未填充垫片的瓶盖剔除。

一种塑料瓶计数填充包装方法，包括如下步骤：

步骤一、选取与待填充药品规格相匹配的计数盘进行安装，使计数盘具有10°～20°的倾斜角度，调节进料斗的料口间距，使料口间距与待填充药品规格相匹配；

步骤二、将待填充药品放入计数盘中，旋转并振动计数盘使药品落入到计数盘中的计数通孔中，确保每个计数通孔均落入单个药品后，去除多余的药品，旋转挡片，使计数盘中的药品全部落入到下方的落料斗中，进而填充到药瓶中，填充完成后，将药瓶运送至指定位置；

步骤三、将待充塞瓶盖经输送带运送至垫片槽下方，通过吸盘将垫片从垫片槽内吸出放入到瓶盖中，通过瓶盖翻转器将瓶盖翻转后运送至指定位置；

步骤四、将瓶盖与药瓶进行匹配安装。

优选的是，在所述步骤二中，通过公式对计数盘转速进行控制，进而调节振动幅度，确保每个计数通孔均落入单个药品；其中，A₀为经验常数，R为计数盘实际半径，R_min为能够选用计数盘的最小半径，Z₀为隔振系统频率比，ξ为计数盘的阻尼比，M₀为在放入计数盘中药品的质量，ω为计数盘转速，ω′为计数盘最低转速，β为振动方向平面与计数盘静止时的平面夹角，∑k为减震弹簧总刚度，e为自然对数的底数。

优选的是，所述步骤三中，还包括：

当瓶盖运送到第一传感器时，当检测到瓶盖的盖口朝下时第一剔除气缸将盖口朝下的瓶盖剔除出去；

当位移传感器连续检测到多个瓶盖时，第一定位气缸对瓶盖进行定位，第一动力气缸带动吸盘将垫片从垫片槽内吸出放入瓶盖当中；

当位移传感器连续检测到多个瓶盖时，第二定位气缸对瓶盖进行定位，第二动力气缸带动压紧辊运动对瓶盖垫片压紧；

当第二传感器检测到瓶盖内没有垫片时，第二剔除气缸将没有垫片的瓶盖剔除出去。

本发明所述的有益效果：

1、本发明所述的计数装置精度高，效率高，占用空间小并且储存量大，是一种合理的计数装置，同时，计数盘上的计数通孔也比较好加工，经济性好，通过改变计数盘可以实现多种不同种类的药品计数，结构设计合理；

2、本发明所述的瓶盖垫片充塞装置选用的平带输送，价格低廉，经济性好，而且寿命也能达到要求，同时平带还具有可以实现连续送瓶、送盖速度快、定位准确，工作时噪声小等特点；

3、本发明所述的瓶盖垫片充塞装置可以调整瓶盖运送带的两侧的夹紧轨道的距离从而实现对不同瓶盖进行垫片充塞，使本发明更具有经济实用性；

4、本发明通过对计数盘转速进行调节进而控制计数盘的振动幅度，从而确保计数盘中的药品更快的落入到计数盘的计数通孔中，节约了设备运行时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明所述的计数装置的结构示意图。

图2为本发明所述的计数盘的结构示意图。

图3为本发明所述的填充装置的结构示意图。

图4为本发明所述的瓶盖垫片充塞装置的结构示意图。

图5为本发明所述的总结结构示意图。

图6为现有技术中带式计数装置的结构示意图。

图7为现有技术中量杯式计数装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1～图4所示，本发明提供了一种塑料瓶计数填充包装装置，其主体结构包括：计数装置100、填充装置200以及瓶盖垫片充塞装置300；

计数装置100包括计数盘110，其内部具有药品计数通孔，下表面设置可旋转的扇形开口的挡片，当计数盘110相对于挡片旋转后，装有药品的通孔经过扇形开口时药品能够落下；填充装置200包括进料斗210，进料斗210安装于计数盘110的下方，并且落料斗210的进料口可通过料口间距调节器220调整出料口的间距对不同规格大小的药瓶进行填充；瓶盖垫片充塞装置300包括吸盘340以及垫片槽350，当瓶盖运送至垫片槽350下方时，吸盘340将垫片从垫片槽350内吸出放入到瓶盖中。

如图2所示，在计数盘110下方沿圆心中心对称安装振动电机111，在计数盘110的圆心处安装重量传感器112，并且在计数盘110沿圆心中心对称固定安装减震弹簧113，通过计数盘110的旋转以及振动使药品完全落入药品计数通孔内，计数装置100还包括控制器170，控制器170与重量传感器112以及振动电机111相连，控制器170根据装入药品的重量通过调节计数盘转速控制计数盘110的振动幅度。

在另一种实施例中，计数装置100还包括护罩120及夹板121，通过将药品放入护罩120内，启动电机160与控制器170相连，控制器170能够控制启动电机转速，启动电机160通过链轮140传动带动主动轴150转动，然后通过齿轮130传动带动计数盘110实现运动；计数盘110在转的过程中药品靠自身的重力落入计数盘的计数通孔内，计数盘110具有一定的倾斜角度而且每个计数通孔内只能装一个药品颗粒，这样多于的药品靠自重滑到护罩120的底端进行下一次计数；在本实施例中，计数装置设置两组，并且两组计数盘分别反向运动。

在另一种实施例中，计数装置100的计数盘110大小的确定是根据护罩120内所能容纳药品颗粒的多少来大体确定的，为了保证药品填充的连续性和计数的准确性，计数盘的尽量做的大一些，但是考虑到实际过程中计数盘所占的空间以及操作的可行性，在本实施例中，计数盘110的直径为40cm，将计数盘110平分成六等份，然后根据药品的形状对其中相间隔的三等份加工一定数量的计数通孔实现对药品的计数，两段计数之间的盲区为一次计量基本数，在每个区域之间设置夹板121，使药品能够在护罩120内充分运动；计数通孔的加工不能太大以免多个药品进入同一个计数通孔内，但是也不能加工的太小以防药品不能顺利的进入计数通孔内导致计数不准确，一般将计数通孔的体积设计成比药品实际体积大5％～10％，计数盘110在安装时需要有一定的倾斜度，这样当每个计数通孔内都装有药品时多于的药品就会随着计数盘运转，同时，多余的药品又会靠自身的重力落到倾斜计数盘110的最底端进入下一个计数通孔内。

在另一种实施例中，具有扇形开口的挡片的开口角度为15°。

在另一种实施例中，计数盘110具有10°～20°的倾斜角度；在本实施例中，通过多次试验得到当计数盘110倾斜15°时，药品考自身重力开始下滑，此时达到药片与计数盘110的摩擦因数μ＝tan15°。

在另一种实施例中，瓶盖垫片充塞装置300通过传送带310传送瓶盖，并且传送带310两侧具有夹紧轨道380，通过调整夹紧轨道380的间距实现对不同规格大小的瓶盖进行夹紧的设计，夹紧轨道380的设计是为了保证当瓶子大小变动时防止在垫片充塞时瓶盖位置变动，防止损坏吸盘340和瓶盖并影响垫片充塞效果。

在另一种实施例中，瓶盖垫片充塞装置300还包括第一传感器321、位移传感器322、323以及第二传感器324；其中，第一传感器321能够检测到瓶盖的盖口是否朝上，位移传感器322、323能够对瓶盖进行定位，第二传感器324能够判断瓶盖内是否填充垫片。

在另一种实施例中，瓶盖垫片充塞装置300还包括：第一动力气缸331、第二动力气缸332、第一定位气缸333、第二定位气缸334、第一剔除气缸335以及第二剔除气缸336；

其中，位移传感器322分别与第一定位气缸333及第一动力气缸331相连，第一定位气缸333用于将待充塞垫片的瓶盖进行定位，然后通过第一动力气缸331能够带动吸盘340往复运动将垫片从垫片槽350内吸出后放入瓶盖中；

位移传感器323分别与第二定位气缸334及第二动力气缸332相连，第二定位气缸用于将充塞后的瓶盖进行定位，然后通过第二动力气缸332能够带动压紧辊360上下运动实现对瓶盖垫片的最终压紧；

第一剔除气缸335与第一传感器321相连，第一剔除气缸335用于将盖口朝下的瓶盖剔除，第二剔除气缸336与第二传感器324相连，用于将未填充垫片的瓶盖剔除；

在本实施例中，第一动力气缸331带动吸盘340实现上下往复运动，省去了电机作为动力源，同时进气轴端与齿轮配合，通过齿轮齿条传动实现吸盘的回转运动，整个机构可以使吸盘340的上下运动、回转运动同时进行，提高了垫片充塞的速度。

在另一种实施例中，瓶盖垫片充塞装置300还包括：瓶盖翻转器370，其用于实现对瓶盖的翻转。

如图4所示，本发明所述的瓶盖垫片充塞装置300的工作原理如下：

整理好的瓶盖经输送带310运送到第一传感器321时，当检测到盖口朝下时第一剔除气缸335工作将盖口朝下的瓶盖剔除出去，盖口朝上的瓶盖继续由输送带310运送，当位移传感器322连续检测到四个瓶盖时，第一定位气缸333工作对瓶盖进行定位，同时第一动力气缸331工作带动吸盘340运动，将垫片从垫片槽350内吸出放入瓶盖当中，垫片充塞完成的瓶盖继续有输送带310运送，当位移传感器323连续检测到四个瓶盖时，第二定位气缸334工作对瓶盖进行定位，同时第二动力气缸332工作带动压紧辊360上下运动实现对瓶盖垫片的最终压紧，当第二传感器324检测到瓶盖内没有垫片时，第二剔除气缸336工作将没有垫片的瓶盖剔除出去，最后，瓶盖经由瓶盖翻转器370实现对瓶盖的翻转，夹紧轨道380可以前后调整实现对不同规格大小的瓶盖进行垫片充塞，同时通过更换垫片槽350实现对不同大小的垫片进行储存。

如图5所示为本发明的整体结构，调速电机固定在传送带310箱体上直接带动带轮对整理好的药瓶实现连续输送，计数装置100固定在工作平台的上方，三相异步电机通过链传动带动主轴转动再由齿轮传动带动计数盘110转动实现计数，三相异步电机固定在底板上，填充装置200固定在计数盘110下面的底板上，药品经由落料斗210进入药瓶。

垫片充塞装置300的调速电机固定在工作台上通过联轴器带动带轮实现对整理好的瓶盖连续输送，气缸固定在箱体上，吸盘340固定在进气轴上，进气轴固定在轴架上，进气轴于齿轮连接，齿条固定在箱体上，气缸带动轴架上下运动，吸盘340通过齿轮齿条传动实现回转运动，箱体固定在工作台上面，输送带310安装子箱体下面。

整个垫片充塞装置300固定在计数装置100和填充装置200的工作台上且布置在工作的末端与填充装置良好衔接。

如图1～图4所示，本发明提供了一种塑料瓶计数填充包装方法，包括如下步骤：

步骤一、选取与待填充药品规格相匹配的计数盘110进行安装，使计数盘110具有15°的倾斜角度，通过料口间距调节器220调整落料斗210的出料口间距，使料口间距与待填充药品规格相匹配；

步骤二、将待填充药品放入计数盘110中，然后旋转并振动计数盘110使药品落入到计数盘100中的计数通孔中，确保每个计数通孔均落入单个药品后，去除多余的药品，旋转挡片，使计数盘110中的药品落入到下方的落料斗210中，进而填充到药瓶中，填充完成后，将药瓶运送至指定位置；

步骤三、将待充塞瓶盖经输送带310运送至垫片槽350下方，通过吸盘340将垫片从垫片槽350内吸出放入到瓶盖中，通过瓶盖翻转器370将瓶盖翻转后运送至指定位置；

步骤四、将瓶盖与药瓶进行匹配安装。

在另一种实施例中，在步骤二中，通过公式

进行计算，根据计数盘110中装入药品的质量，控制器170通过对计数盘110转速进行控制，进而调节计数盘110的振动幅度，确保每个计数通孔均落入单个药品；其中，A₀为经验常数，R为计数盘实际半径，单位为cm，R_min为能够选用计数盘的最小半径，单位为cm，Z₀为隔振系统频率比，一般可取值Z₀＝2.8，ξ为计数盘的阻尼比，M₀为在放入计数盘中药品的质量，单位为kg，ω为计数盘实际转速，单位为rad/s，ω′为本发明中计数盘的最低转速，单位为rad/s，β为振动方向平面与计数盘静止时的平面夹角，∑k为减震弹簧总刚度，e为自然对数的底数；在本实施例中，A₀＝0.047。

在另一种实施例中，步骤三中，还包括：

当瓶盖运送到第一传感器321时，当检测到瓶盖的盖口朝下时第一剔除气缸335将盖口朝下的瓶盖剔除出去；

当位移传感器322连续检测到多个瓶盖时，第一定位气缸333对瓶盖进行定位，第一动力气缸331带动吸盘将垫片从垫片槽内吸出放入瓶盖当中；

当位移传感器323连续检测到多个瓶盖时，第二定位气缸334对瓶盖进行定位，第二动力气缸332带动压紧辊360运动对瓶盖垫片压紧；

当第二传感器324检测到瓶盖内没有垫片时，第二剔除气缸336将没有垫片的瓶盖剔除出去。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，包括：

计数盘，其内部具有药品计数通孔，下表面可旋转的设置具有扇形开口的挡片，当所述计数盘相对于所述挡片旋转后，装有药品的通孔经过所述扇形开口时药品能够落下；

其中，在所述计数盘下方沿圆心中心对称安装振动电机，在所述计数盘的圆心处安装重量传感器，并且在所述计数盘圆心处对称固定安装减震弹簧，通过所述计数盘的旋转以及振动使药品完全落入所述药品计数通孔内；

落料斗，其安装于所述计数盘的下方，并且所述落料斗的料口间距可调节；

瓶盖垫片充塞装置，其具有吸盘以及垫片槽；其中，当瓶盖运送至所述垫片槽下方时，吸盘将垫片从所述垫片槽内吸出放入到所述瓶盖中；

控制器，其与所述重量传感器以及振动电机相连，根据药品质量控制所述计数盘的振动幅度。

2.如权利要求1所述的塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，所述计数盘均分成偶数等份，间隔的等份区域布置所述计数通孔，并且所述计数通孔体积为所述药品的105％～110％；以及

所述计数盘具有10°～20°的倾斜角度。

3.如权利要求1或2所述的塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，所述瓶盖垫片充塞装置通过传送带传送所述瓶盖，并且所述传送带两侧具有夹紧轨道，其间距能够调节。

4.如权利要求3所述的塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一传感器，其用于判断所述瓶盖是否为开口向上；

第二传感器，其用于判断所述瓶盖内是否填充垫片；以及

位移传感器，其用于对所述瓶盖进行定位。

5.如权利要求4所述的塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一动力气缸，其分别与所述吸盘及所述位移传感器相连，用于带动吸盘往复运动将垫片从所述垫片槽内吸出后放入所述瓶盖中；以及

第二动力气缸，其与所述位移传感器相连，用于带动压紧辊上下运动实现对瓶盖垫片的最终压紧。

6.如权利要求5所述的塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一定位气缸，其与所述位移传感器相连，用于对待充塞垫片的瓶盖进行定位；

第二定位气缸，其与所述位移传感器相连，用于对已充塞垫片的瓶盖进行定位。

7.如权利要求6所述的塑料瓶计数填充包装装置，其特征在于，所述瓶盖垫片充塞装置还包括：

第一剔除气缸，其与所述第一传感器相连，能够将盖口向下的瓶盖剔除；以及

第二剔除气缸，其与所述第二传感器相连，能够将未填充垫片的瓶盖剔除。

8.一种塑料瓶计数填充包装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、选取与待填充药品规格相匹配的计数盘进行安装，使计数盘具有10°～20°的倾斜角度，调节进料斗的料口间距，使料口间距与待填充药品规格相匹配；

步骤二、将待填充药品放入计数盘中，旋转并振动计数盘使药品落入到计数盘中的计数通孔中，确保每个计数通孔均落入单个药品后，去除多余的药品，旋转挡片，使计数盘中的药品全部落入到下方的落料斗中，进而填充到塑料瓶中，填充完成后，将塑料瓶运送至指定位置；

步骤三、将待充塞瓶盖经输送带运送至垫片槽下方，通过吸盘将垫片从垫片槽内吸出放入到瓶盖中，通过瓶盖翻转器将瓶盖翻转后运送至指定位置；

步骤四、将瓶盖与塑料瓶进行匹配安装；

在所述步骤二中，通过公式对计数盘转速进行控制，进而调节振动幅度，确保每个计数通孔均落入单个药品；其中，A₀为经验常数，R为计数盘实际半径，R_min为能够选用计数盘的最小半径，Z₀为隔振系统频率比，ξ为计数盘的阻尼比，M₀为在放入计数盘中药品的质量，ω为计数盘转速，ω′为计数盘最低转速，β为振动方向平面与计数盘静止时的平面夹角，∑k为减震弹簧总刚度，e为自然对数的底数。

9.如权利要求8所述的塑料瓶计数填充包装方法，其特征在于，所述步骤三中，还包括：

当瓶盖运送到第一传感器时，当检测到瓶盖的盖口朝下时第一剔除气缸将盖口朝下的瓶盖剔除出去；

当位移传感器连续检测到多个瓶盖时，第一定位气缸对瓶盖进行定位，第一动力气缸带动吸盘将垫片从垫片槽内吸出放入瓶盖当中；

当位移传感器连续检测到多个瓶盖时，第二定位气缸对瓶盖进行定位，第二动力气缸带动压紧辊运动对瓶盖垫片压紧；

当第二传感器检测到瓶盖内没有垫片时，第二剔除气缸将没有垫片的瓶盖剔除出去。