CN109437077A - 一种双工位灌装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双工位灌装机，包括：底座、周转箱、控制箱、运动滑轨以及柔性管灌头；底座的上面设有6个支撑杆；6个支撑杆呈对称分布，将底座分为两个开放空间；每个开放空间内各设有一个周转箱；周转箱的底部设有周转箱限位槽；周转箱限位槽内设有工位传感器；工位传感器与控制箱电连接；以在同一直线上的3个支撑杆做为X轴，在支撑杆的顶部设有两条X方向运动滑轨；Y方向运动滑轨的两端分别连接在两条X方向运动滑轨上，Z方向运动滑轨设于Y方向运动滑轨上；食用级软管的一端与所述控制箱上物料出口相连接；食用级软管的另一端穿过固定在Z方向运动滑轨上的滑轨滑块与灌装碗相连接。采用本发明提供的双工位灌装机能够提高瓶子灌装效率。

Description

一种双工位灌装机
技术领域
本发明涉及液体物料灌装领域，特别是涉及一种双工位灌装机。
背景技术
现有的灌装机多数以直线式进行连续灌装，且多为大型化、高度自动化的高价值设备，生产量多为每小时5000瓶以上，连同配套设备(工艺上游的理瓶机、传送机、洗瓶机，工艺下游的封盖机、灭菌机等)占地面积多超过100平方米，主要适合大型化、规模化、批量化生产，不适合中小规模的个性化和定制化生产，也不适合实验室规模的试制。
同时，在工艺下游灭菌设备的选择上，直线式连续灌装设备不能与灭菌柜很好配合，需要安排专门的人员或机器重新进行瓶子的摆放，瓶子摆放效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种双工位灌装机，以解决现有灌装机规模大，瓶子摆放效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种双工位灌装机，包括：底座、周转箱、控制箱、运动滑轨以及柔性管灌头；
所述底座的上面设有6个支撑杆；6个所述支撑杆呈对称分布，将所述底座分为两个开放空间；每个所述开放空间内各设有一个周转箱；所述周转箱的底部设有周转箱限位槽；所述周转箱限位槽内设有工位传感器；所述工位传感器与所述控制箱电连接；
所述运动滑轨包括X方向运动滑轨、Y方向运动滑轨以及Z方向运动滑轨，且X方向运动滑轨、所述Y方向运动滑轨以及所述Z方向运动滑轨相互垂直；以在同一直线上的3个所述支撑杆做为X轴，在所述支撑杆的顶部设有两条所述X方向运动滑轨；所述Y方向运动滑轨的两端分别连接在两条所述X方向运动滑轨上，所述Z方向运动滑轨设于所述Y方向运动滑轨上。
所述柔性管灌头包括食用级软管以及灌装碗；所述食用级软管的一端与所述控制箱上的物料出口相连接；所述食用级软管的另一端穿过固定在所述Z方向运动滑轨上的滑轨滑块与所述灌装碗相连接。
可选的，所述X方向运动滑轨、所述Y方向运动滑轨以及所述Z方向运动滑轨各设有一个电机；所述电机为步进电机或伺服电机。
可选的，两条所述X方向运动滑轨之间设有一根刚性的同步轴；所述同步轴用于确保两条所述X方向运动滑轨同步运动。
可选的，所述灌装碗为开口向下的喇叭管；所述喇叭管的中间设有一根内管；所述内管穿过所述喇叭管的底部与所述柔性食品级软管相连接。
可选的，所述X方向运动滑轨的内侧设有两组光栅；所述光栅用于检测所述灌装头的运行状态以及待装瓶或所述周转箱的装卸操作。
可选的，所述运动滑轨的驱动介质为同步带或丝杠。
可选的，所述控制箱固定于所述底座上；所述控制箱由外壳包裹，所述外壳上设有显示屏、按钮、指示灯以及急停开关；在控制箱的侧面的底部设有物料进口，所述物料进口连接所述进料管，所述控制箱的顶部设有物料出口，通过所述食品级软管连接所述柔性灌装头；所述控制箱的内部设有食品级灌装泵；食品级灌装泵为活塞泵或隔膜泵。
可选的，所述外壳的材质为工程塑料或金属材质。
可选的，所述支架的材料为刚性材料或坚固材料。
可选的，所述底座的下面设有支脚，用于稳定所述灌装机。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种双工位灌装机，由于双工位(即两个周转箱以及周转箱限位槽)的工作模式，可以实现一个工位灌装的同时，另一工位进行装、卸操作，因此两个工位可以实现连续的灌装操作，提高瓶子灌装效率。
同时，由于待装瓶都事先放置在周装箱中，灌装结束后，经压盖或旋盖操作后，可以整体搬进灭菌柜进行灭菌操作，因此减少了不必要的摆瓶操作，效率更高；还由于配备了柔性灌装头，对于周装箱内瓶子相对位置的精确度要求不高，具有容差能力，因而减少了灌装过程中不必要的停机调整操作，提高了效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的双工位灌装机结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种双工位灌装机，能够提高瓶子灌装效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的双工位灌装机结构图，如图1所示，所述双工位灌装机包括底座1、周转箱，所述周转箱包括第一周转箱4以及第二周转箱5、控制箱7、运动滑轨以及柔性管灌头；底座1底部有6个可调节高度的支脚6，可实现整个设备的稳定和防震；底座1本身是刚性材料制成；有两个周转箱放置工位(即周转箱限位槽3)，每一个工位都配备与控制箱7连接的工位传感器8，当工位上没有放置第一周转箱4或第二周转箱5时，灌装模块将不能向该工位运动，也无法在该工位灌装。
所述支架由6个支撑杆2构成，下端连接底座1，上端分别连接第一X方向运动滑轨10以及第二X方向运动滑轨11；支架由刚性、坚固材料制成。
所述运动滑轨为三维方向滑轨，分别为X方向运动滑轨，其中，所述X方向运动滑轨包括，第一X方向运动滑轨10以及第二X方向运动滑轨11，Y方向运动滑轨12，Z方向运动滑轨13；第一X方向运动滑轨10以及第二X方向运动滑轨11的底部连接支架，动力源是第一步进或伺服电机14，两条X方向运动滑轨之间的动力由同步轴15传输；Y方向运动滑轨12两端连接在X方向滑轨上，动力源是第二步进或伺服电机16；Z方向滑轨底端连接在Y方向滑轨上，动力源是第三步进或伺服电机17；滑轨内部动力传动机构为同步带或丝杆；第一X方向运动滑轨10以及第二X方向运动滑轨11，Y方向运动滑轨12上分别安装有第一限位传感器18、第二限位传感器19以及第三限位传感器20，以防止滑块超限位运行损坏设备或造成人员伤害；在X方向滑轨内侧安装有第一光栅21以及第二22)，以检测是否正在进行周装箱或者待装瓶的装卸操作。
所述柔性灌装头为一个倒喇叭花状的灌装碗9，在向下运行过程中，可以顺着瓶口和瓶颈向下运行，因而对于位置偏移的瓶子具有一定的错差功能，减小了对周转箱待装瓶23位置精确度的要求，喇叭碗9中间有一个内管穿过；该内管的上端连接了柔性食品级软管的软管上部24，能够进行一定范围内的压缩和弯曲，该软管与运动滑轨的Z方向滑轨滑块25连接；内管的下端有一个收窄的结构，可以防止非灌装状态下滴液造成物料浪费和以及瓶子污染。
所述控制箱7的下部固定在底座1上，不影响第一周转箱4以及第二周转箱5的放置和运动滑轨的运动；由一个外壳7包裹，外壳材质可以是工程塑料也可以是金属材质；内部包含食品级灌装泵(例如活塞泵、隔膜泵等)、电机驱动器、运动控制器、PLC、开关电源等功能模块，并且配备了显示屏26、按钮27、指示灯28、急停开关29等元件；在控制箱7的侧面靠下位置，有物料进口连接进料管30，顶面有物料出口，通过食品级软管的软管下部31连接柔性灌装头。
在控制箱7上通过按钮或触摸屏输入第一周转箱4以及第二周转箱5中瓶子格的个数(长*宽)、瓶子格内部尺寸(长*宽)、瓶子格隔断厚度、瓶子高度、灌装体积、灌装瓶间等待时间、Z/S走位方式等参数；当第一周转箱4以及第二周转箱5放到灌装工位上后，按下“开始”按钮或触摸屏上相应按钮，则开始灌装；若灌装工位传感器8没有检测到第一周转箱4以及第二周转箱5，则不能开始灌装；“暂停”按钮按下后，灌装头走位和灌装动力泵皆即刻停止，按下“开始”按钮后，继续之前的操作，按下“复位”按钮后，灌装头走位至起始位；当发生错误或意外事故时，急停按钮可以切断电源，灌装头走位和灌装动力泵都即刻停止；当灌装结束时，自动返回起始点；起始点位于两个工位之间靠边位置；当一侧工位的空瓶灌装完成后，再次按下“开始”按钮或在控制程序中设置自动连续运行，即开始另一侧工位的灌装；若工位对应的光栅检测到物体(比如操作人员手臂)，则灌装头不能向该工位移动。
因此，本发明能够达到如下技术效果：
1、由于双工位的工作模式，可以实现一个工位灌装的同时，另一工位进行装、卸操作，因此两个工位可以实现连续的灌装操作。
2、由控制箱内部PLC控制的食品级输液泵，既可以确保安全卫生又可以精确控制灌装的体积。
3、由于待装瓶都事先放置在周转箱中，待装瓶摆放密集度高，不像大型灌装设备的线性排布，因此占地面积小，适合中小规模灌装生产。
4、由于待装瓶都事先放置在周装箱中，灌装结束口，经压盖或旋盖操作后，可以整体搬进灭菌柜进行灭菌操作，因此减少了不必要的摆瓶操作，效率更高。
5、由于配备了柔性灌装头，对于周装箱内瓶子相对位置的精确度要求不高，具有容差能力，因而减少了灌装过程中不必要的停机调整操作，提高了效率。
6、由于运动轨道上配备了限位模块，因而可以避免轨道运行中超出安全范围导致设备损坏或者人员伤害，同时对于设备起始位置能够不断的进行修正，提高了位置精度。
7、由于运动轨道上为两个工位分别配备了光栅，进行人工装卸操作时，灌装头不会向人工操作的工位移动，因此能够保证操作人员安全。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双工位灌装机，其特征在于，包括：底座、周转箱、控制箱、运动滑轨以及柔性管灌头；
所述底座的上面设有6个支撑杆；6个所述支撑杆呈对称分布，将所述底座分为两个开放空间；每个所述开放空间内各设有一个周转箱；所述周转箱的底部设有周转箱限位槽；所述周转箱限位槽内设有工位传感器；所述工位传感器与所述控制箱电连接；
所述运动滑轨包括X方向运动滑轨、Y方向运动滑轨以及Z方向运动滑轨，且X方向运动滑轨、所述Y方向运动滑轨以及所述Z方向运动滑轨相互垂直；以在同一直线上的3个所述支撑杆做为X轴，在所述支撑杆的顶部设有两条所述X方向运动滑轨；所述Y方向运动滑轨的两端分别连接在两条所述X方向运动滑轨上，所述Z方向运动滑轨设于所述Y方向运动滑轨上；
所述柔性管灌头包括食用级软管以及灌装碗；所述食用级软管的一端与所述控制箱上的物料出口相连接；所述食用级软管的另一端穿过固定在所述Z方向运动滑轨上的滑轨滑块与所述灌装碗相连接。
2.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述X方向运动滑轨、所述Y方向运动滑轨以及所述Z方向运动滑轨各设有一个电机；所述电机为步进电机或伺服电机。
3.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，两条所述X方向运动滑轨之间设有一根刚性的同步轴；所述同步轴用于确保两条所述X方向运动滑轨同步运动。
4.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述灌装碗为开口向下的喇叭管；所述喇叭管的中间设有一根内管；所述内管穿过所述喇叭管的底部与所述柔性食品级软管相连接。
5.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述X方向运动滑轨的内侧设有两组光栅；所述光栅用于检测所述灌装头的运行状态以及待装瓶或所述周转箱的装卸操作。
6.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述运动滑轨的驱动介质为同步带或丝杠。
7.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述控制箱固定于所述底座上；所述控制箱由外壳包裹，所述外壳上设有显示屏、按钮、指示灯以及急停开关；在控制箱的侧面的底部设有物料进口，所述控制箱的顶部设有物料出口，所述物料进口连接进料管，通过所述食品级软管连接所述柔性灌装头；所述控制箱的内部设有食品级灌装泵；食品级灌装泵为活塞泵或隔膜泵。
8.根据权利要求7所述的双工位灌装机，其特征在于，所述外壳的材质为工程塑料或金属材质。
9.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述支架的材料为刚性材料或坚固材料。
10.根据权利要求1所述的双工位灌装机，其特征在于，所述底座的下面设有支脚，用于稳定所述灌装机。
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