CN108936818A - 一种电子烟液灌装设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子烟液灌装设备及其使用方法，其中，该设备包括本体以及设置于本体上的烟液瓶存放单元、灌装单元、加盖单元、存储单元和控制单元；烟液瓶存放单元包括瓶体容置模块和盖体容置模块，瓶体容置模块可拆卸地安装于本体上；灌装单元和加盖单元能相对独立运动；存储单元用于记录和存储瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息、盖体容置模块中的盖体容置信息、灌装单元的位置信息以及加盖单元的位置信息；控制单元根据烟液瓶容置信息和灌装单元的位置信息控制灌装单元向烟液瓶内定量注入电子烟液，控制单元还根据烟液瓶容置信息、盖体容置信息和加盖单元的位置信息，控制加盖单元从盖体容置模块中取出盖体并加盖至已注入电子烟液的烟液瓶上。

Description

一种电子烟液灌装设备及其使用方法

技术领域

本申请涉及电子烟生产设备技术领域，尤其涉及一种电子烟液灌装设备及其使用方法。

背景技术

因健康、智能理念以及全新的用户体验，新型烟草制品尤其是电子烟的市场迅猛发展。目前，电子烟的发展尚处于初级阶段，尤其是国内电子烟市场刚刚起步，市场潜力非常大，加上电子烟符合国家控烟的政策要求，使消费者能够在合法的前提下放心消费，因此为了改善用户体验和占领市场，电子烟生产厂家必须努力研发新产品。但是目前，电子烟产品没有统一标准规范，生产工艺不够规范、统一，产品规格、型号呈现多元发展态势，使得生产厂家在实验室研发电子烟液时，具有多品规、少量、快速切换的特点。

在实验室研发过程中，需要对电子烟液样品进行灌装贮存，以作为小批量试生产试用。但是，现有电子烟液自动化生产线是针对规模化生产研制，灵活性较低，灌装量和灌装精度不易调整，更换烟液品规时容易造成烟液浪费；不同烟液使用同一个灌装泵，会造成灌装的二次污染，因此更换烟液时需清洗灌装泵，操作麻烦且不易清洗彻底。如果使用人工灌装方式，则又存在生产效率低、劳动强度大、良品率低、卫生条件难以保证等难题，因此严重限制了电子烟生产厂家研发新产品的效率和积极性。

在2016年11月11日提出的、申请号为15/349,566的美国专利中，公开了一种电子烟液筒的填充方法和装置，其中填充装置包括具有多个用于存放电子烟液筒的孔位的托盘、液体注入机构、以及具有对置钳口的塞子移除和更换机构。在使用时，由托盘的水平移动将待填充的电子烟液筒移动到塞子移除和更换机构的下方，塞子移除和更换机构竖直上下运动以移除并保持塞子；然后托盘水平移动将去掉塞子后的电子烟液筒移动到液体注入机构的下方，液体注入机构竖直上下运动并将液体注入电子烟液筒；最后，托盘水平移动将填充完毕的电子烟液筒再次移动到塞子移除和更换机构的下方，塞子移除和更换机构竖直上下运动以重新安装塞子。这种填充装置可以用于向至少一个电子烟液筒填充液体，并在电子烟液的灌装过程中提供合理的自动化使用。但是，托盘上仅设置了电子烟液筒的存放孔位，然而现实中电子烟液筒和塞子往往是分开制造的，甚至有的还分为内塞和外盖；当使用这种填充装置进行填充时，必须增加一个给电子烟液筒加塞的步骤(无论是人工的还是自动化的)，和/或增加一个最后给电子烟液筒加盖的步骤(无论是人工的还是自动化的)，导致这种填充装置的使用麻烦，缺乏灵活性，应用范围受到局限，实用性较低。另外，液体注入机构与塞子移除和更换机构的水平间距被固定，由托盘的水平移动对电子烟液筒的水平位置进行定位，从而间接限定了托盘上电子烟液筒的尺寸规格，因此不适用于实验室研发过程中多品规、少量、快速切换的使用需要。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的目的是提供一种电子烟液灌装设备及其使用方法，充分考虑规格多样性，具有兼容性和互换性，能够实现快速切换调整以适配不同尺寸规格烟液瓶和灌装量，自动化程度高，适用于单件实验室灌装或小批量试生产试用。

为实现上述目的，一方面，本申请提出了一种电子烟液灌装设备，该设备包括本体，以及设置于所述本体上的烟液瓶存放单元、灌装单元、加盖单元、存储单元和控制单元；其中，所述烟液瓶存放单元包括瓶体容置模块和盖体容置模块，所述瓶体容置模块可拆卸地安装于所述本体上；所述灌装单元和所述加盖单元能相对独立运动；所述存储单元用于记录和存储所述瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息、所述盖体容置模块中的盖体容置信息、所述灌装单元的位置信息以及所述加盖单元的位置信息；所述控制单元根据所述烟液瓶容置信息和所述灌装单元的位置信息控制所述灌装单元向所述烟液瓶内定量注入电子烟液，所述控制单元还根据所述烟液瓶容置信息、所述盖体容置信息和所述加盖单元的位置信息，控制所述加盖单元从所述盖体容置模块中取出所述盖体并加盖至已注入电子烟液的所述烟液瓶上。

在一个示例中，所述烟液瓶容置信息包括容置于所述瓶体容置模块中的所述烟液瓶的数量信息、位置信息、容量信息、尺寸信息和/或规格信息；所述盖体容置信息包括容置于所述盖体容置模块中的所述盖体的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息。

在一个示例中，所述瓶体容置模块上设置多个呈规则矩阵排列的瓶体固定位，所述瓶体固定位的形状、尺寸与所述烟液瓶的形状、尺寸相匹配；所述盖体容置模块上设置多个呈规则矩阵排列的盖体固定位，所述盖体固定位的形状、尺寸与所述盖体的形状、尺寸相匹配。

在一个示例中，所述瓶体容置模块包括多种规格，不同规格的所述瓶体容置模块的外部尺寸和定位方式相同，且所述瓶体固定位的形状和/或尺寸不同。

在一个示例中，所述盖体容置模块可拆卸地安装于所述本体上，所述盖体容置模块包括多种规格，不同规格的所述盖体容置模块的外部尺寸和定位方式相同，且所述盖体固定位的形状和/或尺寸不同。

在一个示例中，所述本体上还设置有上塞单元，所述上塞单元能相对于所述灌装单元和所述加盖单元独立运动，所述烟液瓶存放单元还包括塞体容置模块；所述存储单元还用于记录和存储所述塞体容置模块中的塞体容置信息及上塞单元的位置信息，所述控制单元根据所述烟液瓶容置信息、所述塞体容置信息和所述上塞单元的位置信息，控制所述上塞单元从所述塞体容置模块中取出所述塞体并加塞至已注入电子烟液的所述烟液瓶上。

在一个示例中，所述塞体容置信息包括容置于所述塞体容置模块中的所述塞体的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息。

在一个示例中，所述塞体容置模块上设置多个呈规则矩阵排列的塞体固定位，所述塞体固定位的形状、尺寸与所述塞体的形状、尺寸相匹配。

在一个示例中，所述塞体容置模块可拆卸地安装于所述本体上，所述塞体容置模块包括多种规格，不同规格的所述塞体容置模块的外部尺寸和定位方式相同，且所述塞体固定位的形状和/或尺寸不同。

在一个示例中，所述烟液瓶存放单元能相对于所述本体运动，以运动至所述灌装单元的工作位置或所述加盖单元的工作位置；所述灌装单元包括注液模块，所述注液模块能相对于所述本体运动，以运动至所述瓶体容置模块中容置的所述烟液瓶的瓶口处；所述加盖单元能相对于所述本体运动，以运动至所述盖体容置模块中容置的所述盖体处，或运动至已注入电子烟液的所述烟液瓶的瓶口处；所述上塞单元能相对于所述本体运动，以运动至所述塞体容置模块中容置的所述塞体处，或运动至已注入电子烟液的所述烟液瓶的瓶口处。

在一个示例中，所述灌装单元还包括动力模块和烟液储存模块，所述动力模块一端与所述烟液储存模块相连接、另一端与所述注液模块相连接，所述动力模块能将所述烟液储存模块中的电子烟液送入所述注液模块中，再由所述注液模块将电子烟液注入所述烟液瓶内。

在一个示例中，所述动力模块采用蠕动泵。

在一个示例中，所述本体上还设置有与所述控制单元相连接的监测单元和与所述监测单元相连接的报警单元，所述监测单元能够监测所述灌装单元、加盖单元和上塞单元的运动和工作状态是否正常；所述控制单元能够在所述灌装单元、和/或加盖单元、和/或上塞单元的运动和/或工作状态出现异常时控制所述电子烟液灌装设备自动停机；所述报警单元能够在所述灌装单元、和/或加盖单元、和/或上塞单元的运动和/或工作状态出现异常时发出故障警报。

另一方面，本申请还提出了一种电子烟液灌装设备的使用方法，包括以下步骤：

将待灌装的烟液瓶放入瓶体容置模块中，将瓶体容置模块安装到本体上，并将与瓶体容置模块中容置的烟液瓶相匹配的盖体放入盖体容置模块中；

存储单元记录和储存瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息、盖体容置模块中的盖体容置信息、灌装单元的位置信息及加盖单元的位置信息；

控制单元根据烟液瓶容置信息和灌装单元的位置信息，控制灌装单元向瓶体容置模块中容置的烟液瓶内定量注入电子烟液；

控制单元根据烟液瓶容置信息、盖体容置信息及加盖单元的位置信息，控制加盖单元从盖体容置模块中取出盖体并加盖至已注入电子烟液的烟液瓶上。

在一个示例中，所述存储单元记录和储存瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息和盖体容置模块中的盖体容置信息，包括：

存储单元根据确定的烟液瓶代号，自动将与烟液瓶代号对应的瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息，以及与烟液瓶代号对应的盖体容置模块中的盖体容置信息，录入并存储至存储单元。

通过本申请提出的一种电子烟液灌装设备及其使用方法能够带来如下有益效果：

1.瓶体容置模块可拆卸，结构简单，充分考虑规格多样性，具有兼容性和互换性，可以快速切换调整以适配不同尺寸规格的烟液瓶和灌装量；同时集电子烟液的分瓶灌装、上塞、旋压盖等工序于一体，顺序自动完成，简单易用，满足实验室研发过程中的电子烟液样品灌装贮存的需求，适用于单件实验室灌装或小批量试生产试用；

2.瓶体容置模块、盖体容置模块和塞体容置模块采用模块化单元设计，可制作多种标准型号，结构简单，易拆装，各种规格型号之间可互换兼容，适应不同尺寸烟液瓶的灌装，适应能力强，应用范围广；

3.采用蠕动泵作为动力模块，电子烟液只接触输送软管，可防止多品规电子烟液灌装交叉污染，且免清洗；仅输送软管为需要替换的部件，更换操作极为简单；重复精度、稳定性精度高；具有良好的自吸能力，可空转，可防止回流，密封性好，维护简单；

4.通过控制单元和存储单元，可快速调整以适配不同规格、不同数量、不同容量的烟液瓶的灌装，简单易用，自动化程度高，非专业操作人员经过简单培训后既能使用；能够满足实验室研发过程中的电子烟液样品灌装贮存需求，适用于单件实验室灌装或小批量试生产试用，能够为用户提供系统的服务，有着广阔的试产前景。

5.针对不同容量、不同规格的烟液瓶提前录入烟液瓶容置信息、盖体容置信息和塞体容置信息，并设置对应的烟液瓶代号；正式灌装时只需选择对应的烟液瓶代号，即可自动完成烟液瓶容置信息、盖体容置信息和塞体容置信息的录入，使用更加方便，实现不同规格产品同平台生产。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种电子烟液灌装设备的主视图；

图2为本申请实施例提供的一种电子烟液灌装设备的俯视图；

图3为本申请实施例提供的一种电子烟液灌装设备的右视图；

图4为本申请实施例提供的一种电子烟液灌装设备的立体视图；

图5为图4中的电子烟液灌装设备的局部放大结构示意图；

图6为本申请实施例提供的可更换上料单元的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的加盖单元和上塞单元的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

如图1～4、6所示，本申请的实施例提出了一种电子烟液灌装设备，适用于至少包括盖体300的烟液瓶200，其包括本体1和设置在本体1上的烟液瓶存放单元2、灌装单元3、加盖单元4、存储单元(图中未示出)和控制单元5。

其中，本体1为三轴水平直角坐标平台，可以精确确定本体1上各空间位置的坐标。

烟液瓶存放单元2安装在本体1的平台上并能够相对于本体1水平运动，以运动至灌装单元3的工作位置或加盖单元4的工作位置，以本体1为参照可以精确确定烟液瓶存放单元2的坐标；烟液瓶存放单元2包括瓶体容置模块21和盖体容置模块22，分别用于存放烟液瓶200及其配套的盖体300，其中，至少瓶体容置模块21可拆卸地安装于本体1上。目前电子烟液瓶产品无统一的标准，产品规格多种多样，不同规格产品的烟液瓶200形状和尺寸均有可能不同，而与烟液瓶200相匹配的盖体300的形状和外部尺寸可能相同，因此不同的烟液瓶200需要使用不同的瓶体容置模块21，盖体容置模块22则可通用；通过采用可拆卸的瓶体容置模块21，需要时直接更换即可，充分考虑规格多样性，结构简单，实现快速切换，尽可能多地兼容不同产品，满足实验室研发过程中对电子烟液样品灌装贮存的需求。

灌装单元3和加盖单元4能相对独立运动，互相不干涉，以本体1为参照也可以精确确定灌装单元3的坐标和加盖单元4的坐标。灌装单元3包括注液模块31，注液模块31能相对于本体1垂直和水平运动，以运动至瓶体容置模块21中容置的烟液瓶200的瓶口处，灌装单元3的工作位置是指灌装单元3执行电子烟液灌装操作的位置。加盖单元4能相对于本体1垂直和水平运动，以运动至盖体容置模块22中容置的盖体300处，或运动至已注入电子烟液的烟液瓶200的瓶口处；加盖单元4的工作位置是指加盖单元4执行加盖操作的位置。

存储单元用于记录和储存瓶体容置模块21中的烟液瓶容置信息和盖体容置模块22中的盖体容置信息，例如，存储单元可以是可读写存储器。其中，烟液瓶容置信息包括容置于瓶体容置模块21中的烟液瓶200的数量信息、位置信息、容量信息、尺寸信息和/或规格信息，盖体容置信息包括容置于盖体容置模块22中的盖体300的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息；存储单元还记录和储存灌装单元3的位置信息和加盖单元4的位置信息。

控制单元5与存储单元相连接，例如，控制单元5可以是PLC。控制单元5根据烟液瓶容置信息和灌装单元3的位置信息控制灌装单元3向瓶体容置模块21中容置的烟液瓶200内精确定量注入电子烟液。例如，烟液瓶200的数量信息确定了灌装单元3需要执行灌装操作的次数；根据烟液瓶200的位置信息和灌装单元3的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或灌装单元3的运动，使得灌装单元3的注液模块31对准烟液瓶200的瓶口；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息确定烟液瓶200的高度，避免注液模块31的运动碰撞烟液瓶200的瓶口；根据烟液瓶200的容量信息和/或规格信息，灌装单元3向烟液瓶200内定量注入电子烟液。控制单元5还根据烟液瓶容置信息和盖体容置信息以及加盖单元4的位置信息，控制加盖单元4从盖体容置模块22中取出盖体300并加盖至已注入电子烟液的烟液瓶200上。例如，盖体300的数量信息确定了加盖单元4需要执行加盖操作的次数；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息，以及盖体300的尺寸信息和/或规格信息，选择与烟液瓶200匹配的盖体300；根据盖体300的位置信息和加盖单元4的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或加盖单元4的运动，使得加盖单元4运动至盖体容置模块22中容置的盖体300处，并取出盖体300；根据烟液瓶200的位置信息和加盖单元4的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或加盖单元4的运动，使得加盖单元4运动至已注入电子烟液的烟液瓶200的瓶口处，并旋压盖体300；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息确定烟液瓶200的高度，避免加盖单元4的运动碰撞烟液瓶200的瓶口。由烟液瓶存放单元2自动传递物料，控制单元5控制灌装单元3和加盖单元4依次自动完成灌装和加盖工序，无需人工操作，实现对电子烟液的分瓶灌装和旋压盖两步工序的自动化生产，卫生条件得到保证，适用于单件实验室灌装或小批量试生产试用。

具体地，瓶体容置模块21上设置多个呈规则矩阵排列的瓶体固定位211，瓶体容置模块21包括多种规格，例如，目前市场上常见烟液瓶200容量有5ml、10ml、15ml、20ml、30ml不等，材质有高透明PC瓶、PE瓶、玻璃瓶等，形状有圆形、方形等，尺寸也相差较大；而每一种规格的瓶体容置模块21都是根据烟液瓶200的尺寸规格设计，不同规格的瓶体容置模块21的瓶体固定位211的形状和/或尺寸不同，且瓶体固定位211的形状、尺寸与烟液瓶200的形状、尺寸相匹配，以满足更换使用需求；对于不同尺寸的烟液瓶200，矩阵数目也是不一样的，例如对于最大尺寸的烟液瓶200，考虑使用5×5排列的矩阵，一个瓶体容置模块21一次最少可装25个烟液瓶200。但是，不同规格的瓶体容置模块21的外部尺寸和定位方式相同，例如所有的瓶体容置模块21均在相同位置设置定位孔，使瓶体容置模块21与本体1连接快速的同时定位精确；配合相同的外部尺寸以及规则矩阵排列的瓶体固定位211，能够精确确定每个瓶体固定位211的中心轴线坐标，从而保证不同规格的瓶体容置模块21的可互换性和兼容性。

具体地，瓶体固定位211内设置有瓶体压紧机构(图中未示出)，烟液瓶压紧机构包括气缸、锯齿形卡爪和弹簧组件，由气缸带动锯齿形卡爪将不同规格的烟液瓶压紧，针对不同规格的烟液瓶夹持方便。

具体地，盖体容置模块22上设置多个呈规则矩阵排列的盖体固定位221，盖体300与烟液瓶200配套使用，但是不同规格的烟液瓶200配套的盖体300的接口可能是不同的，而形状、尺寸可能是相同的，盖体固定位221的形状、尺寸与盖体300的形状、尺寸相匹配，同一个盖体容置模块22即能满足使用需求。当然盖体300的形状、尺寸也可能是不同的，因此盖体容置模块22可拆卸地安装在本体1上，盖体容置模块22包括多种规格，每一种规格的盖体容置模块22都是根据盖体300的尺寸规格设计，不同规格的盖体容置模块22的盖体固定位221的形状和/或尺寸不同，且盖体固定位221的形状、尺寸与盖体300的形状、尺寸相匹配，以满足更换使用需求；对于不同尺寸的盖体300，矩阵数目也是不一样的。但是，不同规格的盖体容置模块22的外部尺寸和定位方式相同，例如所有的盖体容置模块22均在相同位置设置定位孔，使盖体容置模块22与本体1连接快速的同时定位精确；配合相同的外部尺寸以及规则矩阵排列的盖体固定位221，能够精确确定每个盖体固定位221的中心轴线坐标，从而保证不同规格的盖体容置模块22的可互换性和兼容性。

具体地，灌装单元3还包括动力模块和烟液储存模块(图中未示出)，动力模块一端与烟液储存模块相连接、另一端与注液模块31相连接，通过动力模块将烟液储存模块中的电子烟液由注液模块31定量注入烟液瓶200内。例如，动力模块通常采用灌装泵，由于电子烟液品规多，更换品规时需减少电子烟液浪费，且要避免清洗灌装泵；灌装精度要求高，灌装量方便调整，需选用可控制排出量的精密定量泵。烟液储存模块采用可更换的，灌装不同品规电子烟液时只需更换烟液储存模块即可，防止多品规烟液灌装交叉污染，而且免清洗，使用简单方便。

具体地，动力模块选择蠕动泵，蠕动泵由驱动器、泵头和输送软管组成，流体被隔离在输送软管中，通过泵头对弹性的输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体，就像用两根手指夹挤输送软管一样，随着手指的移动，输送软管内形成负压，液体随之流动，只是蠕动泵由滚轮取代了手指；由于流体只接触输送软管，不接触泵头等其他部件，因此可防止多品规烟液灌装交叉污染，而且免清洗；仅输送软管为需要替换的部件，更换操作极为简单；重复精度、稳定性精度高；低剪切力，是输送剪切敏感、侵蚀性强流体的理想工具；具有良好的自吸能力，可空转，可防止回流，密封性好；具有双向同等流量输送能力；无液体空运转情况下不会对泵的任何部件造成损害；能产生达98％的真空度；没有阀门、机械密封和填料密封装置，维护简单，无泄漏风险；能轻松地输送固、液或气液混合相流体，允许流体内所含固体直径达到管状元件内径40％；可输送各种具有研磨、腐蚀、氧敏感特性的物料及各种食品等。注液模块31为采用304不锈钢食品级材料制成的注液针头，干净卫生且清洗方便。

具体地，如图5所示，加盖单元4包括驱动模块41和盖体取放模块42，盖体取放模块42的形状、尺寸与盖体300的形状、尺寸向匹配，盖体取放模块42还包括真空发生器(图中未示出)，真空发生器用于产生真空吸力，使得盖体取放模块42能够快速吸取盖体300；盖体取放模块42与驱动模块41可拆卸地连接，驱动模块41能驱动盖体取放模块42转动，以实现旋压盖体300。

具体地，盖体取放模块42可以是快换旋转头，且快换旋转头的形状和尺寸与盖体300的形状和尺寸相匹配；快换旋转头包括多种规格，以适应不同形状、尺寸的盖体300与烟液瓶200的装配。驱动模块41可以是可调扭力器，对于不同尺寸的盖体300，旋盖所需要的扭力不同，可调扭力器可直接调整设定扭力以实现不同尺寸盖体300的装配旋紧；可调扭力器可以是电动的，适合实验室以220V电源使用。

具体地，如图5、图6和图7所示，烟液瓶200还具有塞体400，本申请的电子烟液灌装设备还包括安装在本体1上的上塞单元6。烟液瓶存放单元2能相对于本体1水平运动至上塞单元6的工作位置，烟液瓶存放单元2还包括塞体容置模块23，用于存放与烟液瓶200配套的塞体400。上塞单元6能相对于灌装单元3和加盖单元4独立运动，互相不干涉，以本体1为参照可以精确确定上塞单元6的坐标。上塞单元6能相对于本体1垂直和水平运动，以运动至塞体容置模块23中容置的塞体400处，或运动至已注入电子烟液的烟液瓶200的瓶口处，上塞单元6的工作位置是指上塞单元6执行加塞操作的位置。存储单元同样记录和储存塞体容置模块23中的塞体容置信息和上塞单元6的位置信息，其中，塞体容置信息包括容置于塞体容置模块23中的塞体的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息。控制单元5根据烟液瓶容置信息、塞体容置信息和上塞单元6的位置信息，控制上塞单元6从塞体容置模块23中抓取出塞体400并加塞至已注入电子烟液的烟液瓶200上。例如，塞体400的数量信息确定了上塞单元6需要执行加塞操作的次数；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息，以及塞体400的尺寸信息和/或规格信息，选择与烟液瓶200匹配的塞体400；根据塞体400的位置信息和上塞单元6的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或上塞单元6的运动，使得上塞单元6运动至塞体容置模块23中容置的塞体400处，并取出塞体400；根据烟液瓶200的位置信息和上塞单元6的位置信息，控制烟液瓶存放单元和/或上塞单元6的运动，使得上塞单元6运动至已注入电子烟液的烟液瓶200的瓶口处，并压入塞体400；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息确定烟液瓶200的高度，避免上塞单元6的运动碰撞烟液瓶200的瓶口。由烟液瓶存放单元2自动传递物料，控制单元5控制灌装单元3、上塞单元6、加盖单元4依次自动完成灌装、加塞、加盖工序，无需人工操作，实现对电子烟液的分瓶灌装、加塞、旋压盖三步工序的自动化生产，卫生条件得到保证，适用于单件实验室灌装或小批量试生产试用。

具体地，塞体容置模块23上设置多个呈规则矩阵排列的塞体固定位231，塞体400与烟液瓶200配套使用，但是不同规格的烟液瓶200配套的塞体400的接口可能是不同的，而形状、尺寸可能是相同的，塞体固定位231的形状、尺寸与塞体400的形状、尺寸相匹配，同一个塞体容置模块23即能满足使用需求。当然塞体400的形状、尺寸也可能不同，因此塞体容置模块23可拆卸地安装在本体1上，塞体容置模块23包括多种规格，每一种规格的塞体容置模块23都是根据塞体400的尺寸规格设计，不同规格的塞体容置模块23的塞体固定位231的形状和/或尺寸不同，且塞体固定位231的形状、尺寸与塞体400的形状、尺寸相匹配，以满足更换使用需求；对于不同尺寸的塞体400，矩阵数目也是不一样的。但是，不同规格的塞体容置模块23的外部尺寸和定位方式相同，例如所有的塞体容置模块23均在相同位置设置定位孔，使塞体容置模块23与本体1连接快速的同时定位精确；配合相同的外部尺寸以及规则矩阵排列的塞体固定位231，能够精确确定每个塞体固定位231的中心轴线坐标，从而保证不同规格的塞体容置模块23的可互换性和兼容性。

具体地，上塞单元6可以采用双作用夹爪结构，实现双向抓取，将塞体400夹住，上塞单元6自动对中，重复精度高，保证抓取力矩恒定；夹爪可以是手指气缸，在气缸两侧安装非接触式检测开关监测抓取到位情况；通过压力将塞体400压合在烟液瓶200内，实现精确快速上塞。

具体地，本体1上还设置有监测单元(图中未示出)和报警单元(图中未示出)，监测单元能够监测灌装单元3、加盖单元4和上塞单元6的运动和工作状态是否正常，例如，监测单元可以是灌装单元3、和/或加盖单元4、和/或上塞单元6的前进、后退极限开关，用于限定前后移动的极限位置。监测单元与控制单元5相连接，在灌装单元3、和/或加盖单元4、和/或上塞单元6的运动和/或工作状态出现异常时，控制单元5控制电子烟液灌装设备自动停机等待处理。报警单元与监测单元相连接，能够在灌装单元3、和/或加盖单元4、和/或上塞单元6的运动和/或工作状态出现异常时发出故障警报，例如，报警单元可以是报警灯和/或声光报警器。从而实现电子烟液自动灌装封盖、监测和报警等功能，确保电子烟液完好无缺实现灌装。灌装单元3、加盖单元4和上塞单元6的运动范围并不是无限的，当移动距离过大时可能造成设备损坏，因此必须设置灌装单元3、加盖单元4和上塞单元6的运动极限，当灌装单元3、加盖单元4和上塞单元6的运动超过这个极限时即判断运动状态出现异常。同样的，当灌装单元3执行灌装操作、和/或加盖单元4执行加盖操作、和/或上塞单元6执行加塞操作不能顺利进行时，即判断工作状态出现异常。

具体地，还可以包括人机界面7，例如触摸屏，人机界面7与存储单元和控制单元5相连接，用于输入和显示各项操作信息，实现可视化操作。还可以在人机界面7中设置软极限，作为防止灌装单元3、和/或加盖单元4、和/或上塞单元6的移动距离过大造成设备损坏而设定的保护位置。

具体地，本体1包括第一移动定位装置11、第二移动定位装置12、第三移动定位装置13以及第四移动定位装置14。第一移动定位装置11具有一个水平直线运动模块，其上设置固定夹具111，烟液瓶存放单元2安装在固定夹具111上，由水平直线运动模块带动烟液瓶存放单元2相对于本体1的水平直线运动，实现高精度的坐标位置控制。第二移动定位装置12包括两个相互垂直的水平直线运动模块和一个垂直直线运动模块，注液模块31安装在垂直直线运动模块上，通过水平直线运动模块和垂直直线运动模块的组合运动，实现注液模块31相对于本体1的垂直和水平运动，并实现对注液模块31的高精度坐标位置控制。第三移动定位装置13包括两个相互垂直的水平直线运动模块和一个垂直直线运动模块，加盖单元4安装在垂直直线运动模块上，通过水平直线运动模块和垂直直线运动模块的组合运动，实现加盖单元4相对于本体1的垂直和水平运动，并实现对加盖单元4的高精度坐标位置控制。第四移动定位装置14包括两个相互垂直的水平直线运动模块和一个垂直直线运动模块，上塞单元6安装在垂直直线运动模块上，通过水平直线运动模块和垂直直线运动模块的组合运动，实现上塞单元6相对于本体1的垂直和水平运动，并实现对上塞单元6的高精度坐标位置控制。第一移动定位装置11、第二移动定位装置12、第三移动定位装置13以及第四移动定位装置14均采用伺服电机加滚珠丝杠的驱动方式，动作迅速精准，并且具有很高的柔性化。控制单元5与第一移动定位装置11、第二移动定位装置12、第三移动定位装置13、第四移动定位装置14、灌装单元3、加盖单元4以及上塞单元6相连接，用于控制第一移动定位装置11、第二移动定位装置12、第三移动定位装置13及第四移动定位装置14的高精度移动定位、灌装单元3向烟液瓶200内定量注入电子烟液、上塞单元6抓取塞体400并压入烟液瓶200内和加盖单元4吸取盖体300并旋压到烟液瓶200上，通过多轴伺服控制实现物料的多工位平稳传递，电子烟液的分瓶灌装、上塞、旋盖工序顺序完成，实现高效率自动化生产。

在上述实施例中，本申请的一种电子烟液灌装设备在使用时，包括以下步骤：

1)根据待灌装的烟液瓶200规格，选择对应的瓶体容置模块21；将待灌装的烟液瓶200放入瓶体容置模块21中，将瓶体容置模块21安装到本体1上，并将与瓶体容置模块21中容置的烟液瓶200相匹配的盖体300和塞体400分别放入盖体容置模块22和塞体容置模块23中。

2)存储单元记录和储存瓶体容置模块21中的烟液瓶容置信息、盖体容置模块22中的盖体容置信息、塞体容置模块23中的塞体容置信息、灌装单元3的位置信息、加盖单元4的位置信息以及上塞单元6的位置信息。其中，烟液瓶容置信息包括容置于瓶体容置模块21中的烟液瓶200的数量信息、位置信息、容量信息、尺寸信息和/或规格信息，盖体容置信息包括容置于盖体容置模块22中的盖体300的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息，塞体容置信息包括容置于塞体容置模块23中的塞体的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息。

每次灌装时均需输入烟液瓶容置信息、盖体容置信息和塞体容置信息显然比较繁琐，工作量较大。针对比较常用的多个容量和/或规格的烟液瓶，可以采用预制菜单模式，在存储单元中提前录入烟液瓶容置信息、盖体容置信息和塞体容置信息，并设置对应的烟液瓶代号；在正式灌装时，只需在存储单元中选择对应的烟液瓶代号，即可自动完成烟液瓶容置信息、盖体容置信息和塞体容置信息的录入，使用更加方便，实现不同规格产品同平台生产。

3)控制单元5根据烟液瓶容置信息和灌装单元3的位置信息，控制灌装单元3向瓶体容置模块21中容置的烟液瓶200内精确定量注入电子烟液。

根据烟液瓶200的数量信息确定灌装单元3需要执行灌装操作的次数；根据烟液瓶200的位置信息和灌装单元3的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或灌装单元3的运动，使得灌装单元3的注液模块31对准烟液瓶200的瓶口；根据烟液瓶200的容量信息和/或规格信息，灌装单元3向烟液瓶200内精确定量注入电子烟液。

4)控制单元5根据烟液瓶容置信息、塞体容置信息和上塞单元6的位置信息，控制上塞单元6从塞体容置模块23中取出塞体400并加塞至已注入电子烟液的烟液瓶200上。

根据塞体400的数量信息确定上塞单元6需要执行加塞操作的次数；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息，以及塞体400的尺寸信息和/或规格信息，选择与烟液瓶200匹配的塞体400；根据塞体400的位置信息和上塞单元6的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或上塞单元6的运动，使得上塞单元6运动至塞体容置模块23中容置的塞体400处，并取出塞体400；根据烟液瓶200的位置信息和上塞单元6的位置信息，控制烟液瓶存放单元和/或上塞单元6的运动，使得上塞单元6运动至已注入电子烟液的烟液瓶200的瓶口处，并压入塞体400。

5)控制单元5根据烟液瓶容置信息、盖体容置信息和加盖单元4的位置信息，控制加盖单元4从盖体容置模块22中取出盖体300并加盖至已注入电子烟液的烟液瓶200上。

根据盖体300的数量信息确定加盖单元4需要执行加盖操作的次数；根据烟液瓶200的尺寸信息和/或规格信息，以及盖体300的尺寸信息和/或规格信息，选择与烟液瓶200匹配的盖体300；根据盖体300的位置信息和加盖单元4的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或加盖单元4的运动，使得加盖单元4运动至盖体容置模块22中容置的盖体300处，并取出盖体300；根据烟液瓶200的位置信息和加盖单元4的位置信息，控制烟液瓶存放单元2和/或加盖单元4的运动，使得加盖单元4运动至已注入电子烟液的烟液瓶200的瓶口处，并旋压盖体300。

使用本申请实施例中提供的电子烟液灌装设备及其使用方法，能够实现对电子烟液的分瓶灌装、上塞、旋压盖三步工序的自动化生产；采用模块化单元设计，夹具采用柔性的设计，易拆装，瓶、塞、盖夹具的适应能力强；烟液瓶存放单元可制作多种标准型号，结构简单，各种规格型号之间可互换兼容，适应不同尺寸烟液瓶的灌装；通过控制单元，可快速调整以适配不同高度烟液瓶和灌装量，简单易用，非专业操作人员经过简单培训后既能使用；能够满足实验室研发过程中的电子烟液样品灌装贮存需求，适用于单件实验室灌装或小批量试生产试用，能够为用户提供系统的服务，有着广阔的试产前景。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种电子烟液灌装设备，其特征在于，该设备包括本体，以及设置于所述本体上的烟液瓶存放单元、灌装单元、加盖单元、存储单元和控制单元；

其中，所述烟液瓶存放单元包括瓶体容置模块和盖体容置模块，所述瓶体容置模块可拆卸地安装于所述本体上；

所述灌装单元和所述加盖单元能相对独立运动；

所述存储单元用于记录和存储所述瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息、所述盖体容置模块中的盖体容置信息、所述灌装单元的位置信息以及所述加盖单元的位置信息；

所述控制单元根据所述烟液瓶容置信息和所述灌装单元的位置信息控制所述灌装单元向所述烟液瓶内定量注入电子烟液，所述控制单元还根据所述烟液瓶容置信息、所述盖体容置信息和所述加盖单元的位置信息，控制所述加盖单元从所述盖体容置模块中取出所述盖体并加盖至已注入电子烟液的所述烟液瓶上。

2.根据权利要求1所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述烟液瓶容置信息包括容置于所述瓶体容置模块中的所述烟液瓶的数量信息、位置信息、容量信息、尺寸信息和/或规格信息；

所述盖体容置信息包括容置于所述盖体容置模块中的所述盖体的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息。

3.根据权利要求1或2所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述瓶体容置模块上设置多个呈规则矩阵排列的瓶体固定位，所述瓶体固定位的形状、尺寸与所述烟液瓶的形状、尺寸相匹配；

所述盖体容置模块上设置多个呈规则矩阵排列的盖体固定位，所述盖体固定位的形状、尺寸与所述盖体的形状、尺寸相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述瓶体容置模块包括多种规格，不同规格的所述瓶体容置模块的外部尺寸和定位方式相同，且所述瓶体固定位的形状和/或尺寸不同。

5.根据权利要求4所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述盖体容置模块可拆卸地安装于所述本体上，所述盖体容置模块包括多种规格，不同规格的所述盖体容置模块的外部尺寸和定位方式相同，且所述盖体固定位的形状和/或尺寸不同。

6.根据权利要求5所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述本体上还设置有上塞单元，所述上塞单元能相对于所述灌装单元和所述加盖单元独立运动，所述烟液瓶存放单元还包括塞体容置模块；所述存储单元还用于记录和存储所述塞体容置模块中的塞体容置信息及上塞单元的位置信息，所述控制单元根据所述烟液瓶容置信息、所述塞体容置信息和所述上塞单元的位置信息，控制所述上塞单元从所述塞体容置模块中取出所述塞体并加塞至已注入电子烟液的所述烟液瓶上。

7.根据权利要求6所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述塞体容置信息包括容置于所述塞体容置模块中的所述塞体的数量信息、位置信息、尺寸信息和/或规格信息。

8.根据权利要求6或7所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述塞体容置模块上设置多个呈规则矩阵排列的塞体固定位，所述塞体固定位的形状、尺寸与所述塞体的形状、尺寸相匹配。

9.根据权利要求8所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述塞体容置模块可拆卸地安装于所述本体上，所述塞体容置模块包括多种规格，不同规格的所述塞体容置模块的外部尺寸和定位方式相同，且所述塞体固定位的形状和/或尺寸不同。

10.根据权利要求6或7或9所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述烟液瓶存放单元能相对于所述本体运动，以运动至所述灌装单元的工作位置或所述加盖单元的工作位置；所述灌装单元包括注液模块，所述注液模块能相对于所述本体运动，以运动至所述瓶体容置模块中容置的所述烟液瓶的瓶口处；所述加盖单元能相对于所述本体运动，以运动至所述盖体容置模块中容置的所述盖体处，或运动至已注入电子烟液的所述烟液瓶的瓶口处；所述上塞单元能相对于所述本体运动，以运动至所述塞体容置模块中容置的所述塞体处，或运动至已注入电子烟液的所述烟液瓶的瓶口处。

11.根据权利要求10所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述灌装单元还包括动力模块和烟液储存模块，所述动力模块一端与所述烟液储存模块相连接、另一端与所述注液模块相连接，所述动力模块能将所述烟液储存模块中的电子烟液送入所述注液模块中，再由所述注液模块将电子烟液注入所述烟液瓶内。

12.根据权利要求11所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述动力模块采用蠕动泵。

13.根据权利要求10所述的一种电子烟液灌装设备，其特征在于，

所述本体上还设置有与所述控制单元相连接的监测单元和与所述监测单元相连接的报警单元，所述监测单元能够监测所述灌装单元、加盖单元和上塞单元的运动和工作状态是否正常；所述控制单元能够在所述灌装单元、和/或加盖单元、和/或上塞单元的运动和/或工作状态出现异常时控制所述电子烟液灌装设备自动停机；所述报警单元能够在所述灌装单元、和/或加盖单元、和/或上塞单元的运动和/或工作状态出现异常时发出故障警报。

14.一种电子烟液灌装设备的使用方法，包括以下步骤：

将待灌装的烟液瓶放入瓶体容置模块中，将瓶体容置模块安装到本体上，并将与瓶体容置模块中容置的烟液瓶相匹配的盖体放入盖体容置模块中；

存储单元记录和储存瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息、盖体容置模块中的盖体容置信息、灌装单元的位置信息及加盖单元的位置信息；

控制单元根据烟液瓶容置信息和灌装单元的位置信息，控制灌装单元向瓶体容置模块中容置的烟液瓶内定量注入电子烟液；

控制单元根据烟液瓶容置信息、盖体容置信息及加盖单元的位置信息，控制加盖单元从盖体容置模块中取出盖体并加盖至已注入电子烟液的烟液瓶上。

15.根据权利要求14所述的一种电子烟液灌装设备的使用方法，其特征在于，

所述存储单元记录和储存瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息和盖体容置模块中的盖体容置信息，包括：

存储单元根据确定的烟液瓶代号，自动将与烟液瓶代号对应的瓶体容置模块中的烟液瓶容置信息，以及与烟液瓶代号对应的盖体容置模块中的盖体容置信息，录入并存储至存储单元。