CN108327943A - 粒渣物料灌装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粒渣物料灌装机，包括压料通道、量杯、推料机构、压料机构、移杯机构和装瓶机构，所述推料机构用于将落入其中的物料堆积至压料通道方向，所述压料机构用于将压料通道中的物料按设定压力压入到量杯中，所述移杯机构用于推动量杯在压料机构与装瓶机构之间往复移动，所述装瓶机构用于将量杯中的物料装入到罐装瓶中。本发明的粒渣物料灌装机具有全自动化、适用于不规则颗粒浓酱类、高精度、高效率的特点，能有效控制粒渣物料中固溶物与油剂或水剂的比例，解决了由于灌装精度误差造成的巨大浪费。

Description

粒渣物料灌装机

技术领域

本发明涉及灌装机械领域，具体涉及一种粒渣物料灌装机。

背景技术

目前通用的酱类灌装设备不能很好地灌装带颗粒物的物料，对于该类物料的灌装，一般是通过手工或简单机械罐装处理，导致固溶物含量比例不稳定，无法同时达到控制物料容积和密度的要求，同批次产品的固溶物比例差异较大，且不能满足所需精度要求，罐装效率低，而且固溶物比例不稳定，直接影响产品质量，导致厂家或消费者的损失。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够同时控制粒渣物料容积和密度的粒渣物料灌装机。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：

一种粒渣物料灌装机，包括至少一个灌装单元，所述灌装单元包括一竖向的压料通道、一量杯、一推料机构、一压料机构、一移杯机构和一装瓶机构，所述推料机构用于将落入其中的物料堆积至压料通道方向，所述压料机构用于将压料通道中的物料按设定压力压入到量杯中，所述移杯机构用于推动量杯在压料机构与装瓶机构之间往复移动，所述装瓶机构用于将量杯中的物料装入到罐装瓶中。本发明通过量杯控制灌装物料的容积，通过压料机构的压力控制灌装物料的密度，从而实现同时控制物料容积和密度的要求。

所述推料机构包括用于盛放物料的料盒、第一推块、第二推块、第一线性驱动器和第二线性驱动器，所述料盒设置在压料通道上方，一角与压料通道对齐，所述第一推块设置在料盒远离压料通道的一边，用于将物料推向压料通道一侧，所述第二推块设置在料盒远离压料通道的另一边，用于将物料推向压料通道，第二推块的形状与压料通道的形状相匹配，第一推块和第一线性驱动器连接，第二推块和第二线性驱动器连接。由于压料通道口径较小，直接向其中添加物料不方便，而且还会与压料通道上方的压料机构干涉，通过设置料盒，方便添加物料的同时还增加了物料的添加量，第一推块和第二推块合拢后，相当于压料通道向上延伸了一截，增长了压料通道的长度，位于压料通道的物料经过预压后依次进入到量杯中，可以增加灌装次数，从而提高了灌装效率。

所述压料机构包括压料组件、用于驱动压料组件升降位移的第三线性驱动器、以及用于控制压料组件升降距离的电子尺，所述压料组件包括套筒、弹簧和压杆，套筒与第三线性驱动器的线性活动端连接，弹簧位于套筒内部，压杆位于所述压料通道的正上方，其顶端穿过套筒底端与弹簧接触。压料机构运作时，首先通过电子尺控制第三线性驱动器的行程，第三线性驱动器带动套筒、弹簧和压杆一起下降，压杆伸入到压料通道后，一边下降一边对物料进行压紧，当物料的阻力大于弹簧的初始弹力时，套筒相对压杆向下运动以压缩弹簧，从而增加压杆的压紧力，使得压杆逐渐下降对物料缓慢压紧，通过调整套筒的移动距离(也即第三线性驱动器的行程)调整弹簧的弹力，进而调节物料的压紧力，实现对物料密度的调节，保证密度符合要求。由于在下压的过程中，压紧力是逐渐变大的，是物料压紧程度的正反馈，整个压料通道的物料将保持同样的压紧状态，相对于精密控制压力的驱动机构，本发明的压料机构结构简单，控制方便，成本低。

进一步地，所述压料组件还包括连接杆和定位杆，所述连接杆底端与压杆顶端连接，中部穿过套筒底端，其位于套筒内的上部设有腔体，所述定位杆连接在套筒顶端，其位于套筒内的下部设有圆柱管，所述弹簧的上段套设在圆柱管外壁，下段套设在腔体中。设置连接杆，便于更换压杆，以是适应不同规格物料的灌装，连接杆的腔体与定位杆的圆柱管可以有效定位弹簧，防止弹簧在压缩过程中发生偏转。

进一步地，所述压料组件还包括调节螺母，所述调节螺母转动连接在套筒顶端，所述定位杆位于套筒外的上部设有与调节螺母螺接的螺纹柱。通过旋转调节螺母调节定位杆伸入套筒的深度，以改变弹簧的初始长度，从而改变弹簧的初始弹力，调整及适应不同密度的物料所需要的填充压力。

所述移杯机构包括定量块、导料板和第四线性驱动器，所述装瓶机构包括顶杆和用于带动顶杆升降位移的第五线性驱动器，所述量杯为设置在定量块上、且上下两端开口的通孔，所述导料板设有与压料通道相错开的落料孔，所述第四线性驱动器的线性活动端与定量块连接，用于带动量杯在压料通道与落料孔之间往复移动，当量杯与压料通道对齐时，导料板封住量杯下端；当量杯与落料孔对齐时，定量块封住压料通道下端，且量杯与上方的装瓶机构顶杆、下方的罐装瓶对齐。将量杯设置成通孔形式，方便将量杯的物料转移到灌装瓶中，拉动量杯是为了将量杯顶面抹平，实现量杯的定容积作用。

进一步地，所述导料板以与压料通道下端面距离可调的方式支承在压料通道下方。如此设置，可以更换不同厚度的定量块，以改变量杯的体积，从而能够灌装不同容积的物料。

还包括设置在推料机构上方的送料机构，其包括料斗、搅拌电机、输送螺杆和输料管，输送螺杆设置在料斗底部，输送螺杆的一端与搅拌电机的输出轴连接、另一端与输料管连接，输料管的出口位于推料机构上方。通过输送螺杆搅拌待灌装的粒渣物料，可以使灌装过程中，物料始终保持均匀，从而避免分层情况出现以及保持较佳的流动性。

为提高灌装效率，粒渣物料灌装机还包括设置在装瓶机构下方用于将灌装瓶输送至装瓶机构下方的进瓶机构。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明的粒渣物料灌装机具有全自动化、适用于不规则颗粒浓酱类、高精度、高效率的特点，能有效控制粒渣物料中固溶物与油剂或水剂的比例，解决了由于灌装精度误差造成的巨大浪费。

附图说明

图1为粒渣物料灌装机的立体结构示意图；

图2为粒渣物料灌装机的正面结构示意图；

图3为压料通道周边的局部剖视图；

图4为送料机构的结构示意图；

图5为推料机构的结构示意图；

图6为压料机构的结构示意图；

图7为压料机构的正面剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例：

请参阅图1到图3所示，本发明的粒渣物料灌装机，包括机座A、通过4个可调支撑脚安装在机座A上的工作台B、以及安装在工作台上的机架C，共设有2个并排的灌装单元，每个灌装单元包括安装在机架C上的送料机构1和压料机构3、安装在工作台B上表面的推料机构2和装瓶机构5、以及安装在工作台B下表面的移杯机构4，在机座A上还设有进瓶机构8，用于将灌装瓶9输送至装瓶机构5的正下方。

推料机构2至工作台B下表面之间设有竖直的压料通道6，具体为：工作台B正从下往上依次设置有多个垫板，其上均设有通孔，在通孔上固定一个料筒，从而构成压料通道6，这种组合设计，容易变更压料通道6的高度和直径，从而能够适应各种规格的粒渣物料的灌装。移杯机构4中设有用于定体积(容积)的量杯7，其可活动地设置在压料通道6的底部，送料机构1将待灌装的粒渣物料搅拌均匀后送至下方的推料机构2中，推料机构2用于将粒渣物料堆积至压料通道6方向，压料机构3以设定压力将压料通道6中的粒渣物料压入量杯7中，从而控制量杯7中物料的密度，移杯机构4用于推动量杯7至装瓶机构5，通过装瓶机构5将量杯7中的物料装入罐装瓶后，返回至压料机构3。送料机构1、推料机构2、压料机构3、移杯机构4、装瓶机构5以及进瓶机构8还分别与控制系统连接，本实施例中控制系统为常用的PLC控制器，能控制各机构按设定程序运行，其均为现有技术，在此不再赘述。

请参阅图4所示，送料机构1包括料斗11、搅拌电机12、输送螺杆13和输料管14。料斗11固定在机架C上，输送螺杆13设置在料斗11底部，输送螺杆13的一端与搅拌电机12的输出轴连接、另一端与输料管14连接，输料管14朝下的出口位于推料机构2的上方，输送螺杆13将料斗11中的粒渣物料搅拌的同时，送进输料管14经出口落入到推料机构2中。通过输送螺杆13搅拌待灌装的粒渣物料，可以使进入到压料通道6中的粒渣物料保持均匀，避免分层情况出现以及保持较佳的流动性。

请参阅图5所示，推料机构2包括用于盛放粒渣物料的料盒21、第一推块22、第二推块23、第一线性驱动器24和第二线性驱动器25。料盒21设置工作台B的垫板上，3个边的挡板通过连板固定，其中一角与压料通道6对齐，第一推块22为料盒21的剩余边，远离压料通道6，通过第一线性驱动器24带动向压料通道6一侧往复运动，第二推块23所在边与第一推块22相邻，且远离压料通道6，第二推块23的形状与压料通道6的形状相匹配，通过第二线性驱动器25带动向压料通道6往复运动。第一线性驱动器24和第二线性驱动器25均通过支撑板固定在工作台B上，其线性活动端分别与第一推块22和第二推块23连接。需要说明的是，本发明的线性驱动器是指气缸、直线电机、电缸之类可实现往复直线运动的执行机构，优先选用气缸。

第一推块22先将从输料管14落下的粒渣物料推向压料通道6的一侧，保持不动，第二推块23运动，将粒渣物料推向压料通道6，随后压料机构3下压，对粒渣物料进行压实。设置推料机构2的好处有两点，首先，由于压料通道6的口径较小，直接向其中添加物料不方便，而且还会与压料通道6上方的压料机构3干涉，通过设置料盒21，方便添加物料的同时还增加了物料的添加量，第一推块22和第二推块23合拢后，相当于压料通道6向上延伸了一截，增长了压料通道6的长度，位于压料通道6的物料经过预压后依次进入到量杯中，可以增加灌装次数，从而提高了灌装效率。

请参阅图6所示，压料机构3包括压料组件、用于驱动压料组件升降位移的第三线性驱动器31、用于控制压料组件升降距离的电子尺32、以及用于辅助导向的导向机构39。压料组件包括套筒33、弹簧34、压杆35、连接杆36、定位杆37和调节螺母38。套筒33与第三线性驱动器31的线性活动端连接，弹簧34位于套筒33内部，压杆35位于压料通道6的正上方，其顶端与连接杆36的底端连接，连接杆36中部穿过套筒33的底端，位于套筒33内的上段设有腔体361，定位杆37连接在套筒33的顶端，位于套筒33内的下段设有圆柱管371，位于套筒33外的上段设有螺纹柱，调节螺母38转动连接在套筒33的顶端，并与螺纹柱螺接，通过旋转调节螺母38带动定位杆37上下移动，弹簧34的上段套设在圆柱管371的外壁，下段套设在腔体361中。由于压杆35的形状需与压料通道6的形状相匹配，在灌装不同规格的物料时，需要更换不同的压杆35，而整个压料组件的行程又比较长，设置连接杆36一方面便于更换压杆35，同时还可以缩短压杆35的长度，节省制作成本。另外，为了防止弹簧34在压缩过程中发生偏转，通过连接杆36的腔体38与定位杆37的圆柱管39对其进行定位。同时，为了适应不同密度的物料所需要的填充压力，通过旋转调节螺母38调节定位杆37伸入套筒33的深度，以改变弹簧34的初始长度，从而改变弹簧34的初始弹力。至于连接杆36、定位杆37、调节螺纹与套筒33的配合，以及根据实际情况增加配合部件，均属于本领域的常规技术，在此不再进行赘述。

压料机构3运作时，先通过电子尺32设定第三线性驱动器31的行程，第三线性驱动器31带动套筒33、弹簧34和压杆35一起下降，压杆35伸入到压料通道6后，一边下降一边对物料进行压紧，当物料的阻力大于弹簧34的初始弹力时，套筒33将相对压杆35向下运动以压缩弹簧34，从而增加压杆35的压紧力，使得压杆35能逐渐下降对物料进行逐步压紧，通过调整套筒33的移动距离(也即第三线性驱动器31的行程)调整弹簧34的弹力，进而调节物料的压紧力，从而实现对物料密度的调节，保证灌装的密度符合要求。由于在下压的过程中，压紧力是逐渐变大的，是物料压紧程度的正反馈，整个压料通道6的物料将保持同样的压紧状态，相对于精密控制压力的驱动机构，本发明的压料机构3结构简单，控制方便，成本低。

参阅图3所示，移杯机构4包括定量块41、导料板42、支撑板43和第四线性驱动器44。支撑板43通过4个可调脚安装在工作台B的下表面，导料板42固定在支撑板43上，定量块41位于工作台B和导料板42之间，定量块41的上表面与压料通道6底端面贴合，下表面与导料板42贴合。定量块41与工作台B和导料板42之间设有导向结构和密封结构，其均为现有技术，在此不再赘述。量杯7为设置在定量块41上的一个上下两端开口的通孔，导料板42和支撑板43上设有与压料通道6相错开的落料孔45。装瓶机构5包括顶杆51和用于带动顶杆升降位移的第五线性驱动器52，第五线性驱动器52通过支撑板安装在工作台B的上表面，工作台B上设有与落料孔45相对齐的通孔，供顶杆51穿过。

第四线性驱动器44安装在工作台B的下表面，其线性活动端与定量块41连接，用于带动量杯7在压料通道6与落料孔45之间往复移动，当量杯7与压料通道6对齐时，导料板42封住量杯7下端；当量杯7与落料孔45对齐时，定量块41封住压料通道6下端，此时，量杯7上方顶杆51下降，将压好的物料推入到下方的罐装瓶9中。量杯7设置成通孔的形式，方便将量杯7的物料转移到灌装瓶9中(不用翻转量杯7)，而拉动量杯7是为了将量杯7顶面抹平，实现量杯7的定容积作用。

支撑板43通过可调脚改变与工作台B的间距，从而可以更换不同厚度的定量块41，以适应不同容积的物料定量。工作台B通过可调支撑脚改变与机座A的间距，可以改变落料孔45与灌装瓶9之间的距离，同样是为了方便灌装不同规格的物料，防止因定量块41厚度大(此时灌装瓶9的高度同样也要大)，导致无法装瓶的状况发生。至于可调脚和可调支撑脚的结构采用现有技术即可，在此不再赘述。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种粒渣物料灌装机，包括至少一个灌装单元，其特征在于：所述灌装单元包括一竖向的压料通道(6)、一量杯(7)、一推料机构(2)、一压料机构(3)、一移杯机构(4)和一装瓶机构(5)，所述推料机构(2)用于将落入其中的物料堆积至压料通道(6)方向，所述压料机构(3)用于将压料通道(6)中的物料按设定压力压入到量杯(7)中，所述移杯机构(4)用于推动量杯(7)在压料机构(3)与装瓶机构(5)之间往复移动，所述装瓶机构(5)用于将量杯(7)中的物料装入到罐装瓶(9)中。

2.根据权利要求1所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：所述推料机构(2)包括用于盛放物料的料盒(21)、第一推块(22)、第二推块(23)、第一线性驱动器(24)和第二线性驱动器(25)，所述料盒(21)设置在压料通道(6)上方，一角与压料通道(6)对齐，所述第一推块(22)设置在料盒(21)远离压料通道(6)的一边，用于将物料推向压料通道(6)一侧，所述第二推块(23)设置在料盒(21)远离压料通道(6)的另一边，用于将物料推向压料通道(6)，第二推块(23)的形状与压料通道(6)的形状相匹配，第一推块(22)和第一线性驱动器(24)连接，第二推块(23)和第二线性驱动器(25)连接。

3.根据权利要求1所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：所述压料机构(3)包括压料组件、用于驱动压料组件升降位移的第三线性驱动器(31)、以及用于控制压料组件升降距离的电子尺(32)，所述压料组件包括套筒(33)、弹簧(34)和压杆(35)，套筒(33)与第三线性驱动器(31)的线性活动端连接，弹簧(34)位于套筒(33)内部，压杆(35)位于所述压料通道(6)的正上方，其顶端穿过套筒(33)底端与弹簧(34)接触。

4.根据权利要求3所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：所述压料组件还包括连接杆(36)和定位杆(37)，所述连接杆(36)底端与压杆(35)顶端连接，中部穿过套筒(33)底端，其位于套筒(33)内的上部设有腔体(361)，所述定位杆(37)连接在套筒(33)顶端，其位于套筒(33)内的下部设有圆柱管(371)，所述弹簧(34)的上段套设在圆柱管(371)的外壁，下段套设在腔体(361)中。

5.根据权利要求4所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：所述压料组件还包括调节螺母(38)，所述调节螺母(38)转动连接在套筒(33)顶端，所述定位杆(37)位于套筒(33)外的上部设有与调节螺母(38)螺接的螺纹柱。

6.根据权利要求1所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：所述移杯机构(4)包括定量块(41)、导料板(42)和第四线性驱动器(44)，所述装瓶机构(5)包括顶杆(51)和用于带动顶杆升降位移的第五线性驱动器(52)，所述量杯(7)为设置在定量块(41)上、且上下两端开口的通孔，所述导料板(42)设有与压料通道(6)相错开的落料孔(45)，所述第四线性驱动器(44)的线性活动端与定量块(41)连接，用于带动量杯(7)在压料通道(6)与落料孔(45)之间往复移动，当量杯(7)与压料通道(6)对齐时，导料板(42)封住量杯(7)下端；当量杯(7)与落料孔(45)对齐时，定量块(41)封住压料通道(6)下端，且量杯(7)与上方装瓶机构(5)的顶杆(51)、下方的罐装瓶(9)对齐。

7.根据权利要求6所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：所述导料板(42)以与压料通道(6)下端面距离可调的方式支承在压料通道(6)下方。

8.根据权利要求1所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：还包括设置在推料机构(2)上方的送料机构(1)，其包括料斗(11)、搅拌电机(12)、输送螺杆(13)和输料管(14)，输送螺杆(13)设置在料斗(11)底部，输送螺杆(13)的一端与搅拌电机(12)的输出轴连接、另一端与输料管(14)连接，输料管(14)的出口位于推料机构(2)上方。

9.根据权利要求1所述的粒渣物料灌装机，其特征在于：还包括设置在装瓶机构(5)下方用于将灌装瓶(9)输送至装瓶机构(5)下方的进瓶机构(8)。