CN111237634A - 一种充装和密封压缩气体的方法及其专用设备 - Google Patents

一种充装和密封压缩气体的方法及其专用设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种充装和密封压缩气体的方法及其专用设备，该设备设置了机架、装卡充装容器的卡板和充装缸体；所述卡板安装在所述机架上部，所述充装缸体安装在所述机架中部，所述充装缸体设有充装气源阀门和夹持充装容器盖子的夹头，所述夹头夹持所述盖子旋转上升将所述充装容器的口部通过密封螺纹旋紧。本发明还提供了利用该设备充装和密封压缩气体的方法。其有益技术效果是：可将压缩气体在充满容器后即刻进行密封，具有省工省时，提高产品质量，降低劳动强度和生产成本的特点。

Description

一种充装和密封压缩气体的方法及其专用设备
技术领域
本发明涉及气体充装技术领域，尤其是一种充装和密封压缩气体的方法及其专用设备。
背景技术
在气体充装设备中，能够将压缩气体一次充装密封在容器中，不仅大大提高充装效率，改善其密封性能，还可以拓展其应用领域。现有技术中，将压缩气体充装密封的方法主要是采用在容器上安装充气嘴，充气完成后再将充气嘴密封的方法。这种先充装，再密封气嘴的方法，需要多个工序步骤，最终完成压缩气体充装密封，目前用于水上养殖及水上标识浮球的产品，广泛使用这种充气工艺，在压缩气体充装密封过程中，先给浮球充气、再密封充气嘴等多道工序完成，其弊端是:操作过程复杂，费工费时费力，成本高且充气嘴易泄露，严重影响生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种充装和密封压缩气体的方法及其专用设备，可将压缩气体在充满容器后即刻进行密封，具有省工省时，提高产品质量，降低劳动强度和生产成本的特点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种充装和密封压缩气体的设备，它包括机架、装卡充装容器的卡板和充装缸体；所述卡板安装在所述机架上部，所述充装缸体安装在所述机架中部，所述充装缸体设有充装气源阀门和夹持充装容器盖子的夹头，所述夹头可旋转升降的安装在所述充装缸体内；所述卡板卡紧充装容器的口部外围与充装缸体上端口对接密封，所述充装气源阀门对所述充装容器充气，所述夹头夹持所述盖子旋转上升将所述充装容器的口部通过密封螺纹旋紧。
上述的设备，所述机架包括上机架和下机架；所述上机架包括至少两根导柱、上托板和下托板，所述两根导柱的上端分别与所述上托板两端连接；所述两根导柱的下端分别与所述下托板两端连接；所述下机架包括活动托板、两根滑动立柱、滑动托板、旋转动力机、两根顶杆和横担；所述活动托板两端部设有通孔并分别套装在所述两根导柱中部；所述两根滑动立柱的上端分别与所述活动托板的底面连接；所述滑动托板两端部分别设有通孔并套装在所述两根滑动立柱上；所述旋转动力机的上部与所述滑动托板的中部连接，所述旋转动力机设有与压缩空气管道连通的第二压缩空气阀门；所述两根顶杆的上端分别连接在两根滑动立柱两侧的活动托板的底面；所述两根顶杆的下端分别穿过设在所述下托板上的两个通孔并与所述横担的左部及右部固定连接。
上述的设备，所述卡板设有卡紧充装容器口部外围的锁紧夹头，所述锁紧夹头用电磁铁驱动；在所述的上托板中部设有装卡充装容器的中间孔，所述锁紧夹头位于所述中间孔一侧。
上述的设备，所述充装缸体还包括带有底座盘的缸筒、环形活塞和密封垫；所述缸筒上部侧壁设有充装气源孔并通过所述的充装气源阀门连接充装气源管，所述环形活塞位于缸筒内的中下部，所述底座盘设有驱动环形活塞上升的压缩空气进口以及与压缩空气管道连通的第一压缩空气阀门；所述密封垫固定在缸筒顶面；所述夹头设有卡紧盖子的卡槽体和传动轴，所述卡槽体安装在所述的环形活塞上方的缸筒内，所述传动轴的上端与卡槽体下端连接，传动轴中部通过轴承与环形活塞内孔连接，传动轴下端通过联轴器与所述旋转动力机连接。
上述的设备，该设备还包括密封气缸；所述密封气缸连接在下托板与横担之间，所述密封气缸设有与压缩空气管道连通的第三压缩空气阀门。
上述的设备，该设备还包括带底座的框架，所述上托板连接在框架内的上部，所述横担位于所述底座上。
上述的设备，该设备还包括PLC可编程控制器，所述设备的自动运行均通过所述的PLC可编程控制器控制。
一种利用所述设备充装和密封压缩气体的方法，包括如下步骤；
一、把充装容器的盖子口朝上放入卡槽体内；
二、把充装容器口朝下放在上托板的中间孔内，启动设备控制按钮，锁紧夹头将充装容器卡紧；
三、第三压缩空气阀门打开，密封气缸的活塞杆带动上托板和充装容器下移，使充装容器的口部外围与缸筒上的密封垫压紧密封；
四、充装气源阀门打开，向充装容器内充气；
五、充装容器充满气体后，第一压缩空气阀门打开，环形活塞推动卡槽体和盖子上升，第二压缩空气阀门打开，旋转动力机通过传动轴带动卡槽体和盖子旋转上升，盖子与所述充装容器的口部通过密封螺纹旋紧；
六、密封气缸的活塞杆动作使上托板复位，锁紧夹头将充装容器松开，取下已经充气并密封的充装容器，设备开始下一轮动作循环。
一种利用所述设备充装和密封压缩气体的方法，包括如下步骤；
一、把充装容器的盖子口朝上放入卡槽体内；
二、把充装容器口朝下放在上托板的中间孔内，启动设备控制按钮，锁紧夹头将充装容器卡紧；
三、第三压缩空气阀门打开，密封气缸的活塞杆带动横担上移，活动托板推举缸筒上升，使充装容器的口部外围与缸筒上的密封垫压紧密封；或者将上托板与框架分离，第三压缩空气阀门打开，密封气缸的活塞杆带动上托板和充装容器下移，使充装容器的口部外围与缸筒上的密封垫压紧密封；
四、充装气源阀门打开，向充装容器内充气；
五、充装容器充满气体后，第一压缩空气阀门打开，环形活塞推动卡槽体和盖子上移，第二压缩空气阀门打开，旋转动力机通过传动轴带动卡槽体和盖子旋转上升，盖子与所述充装容器的口部通过密封螺纹旋紧；
六、密封气缸的活塞杆动作使上托板或活动托板复位，锁紧夹头将充装容器松开，取下已经充气并密封的充装容器，设备开始下一轮动作循环。
本发明提供的一种充装和密封压缩气体的设备，该设备设置了机架、装卡充装容器的卡板和充装缸体；所述卡板安装在所述机架上部，所述充装缸体安装在所述机架中部，所述充装缸体设有充装气源阀门和夹持充装容器盖子的夹头，所述夹头可旋转升降的安装在所述充装缸体内；所述卡板卡紧充装容器的口部外围与充装缸体上端口对接密封，所述充装气源阀门对所述充装容器充气，所述夹头夹持所述盖子旋转上升将所述充装容器的口部通过密封螺纹旋紧。本发明还提供了利用该设备充装和密封压缩气体的方法。其有益技术效果是：可将压缩气体在充满容器后即刻进行密封，具有省工省时，提高产品质量，降低劳动强度和生产成本的特点。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的设备中上托板下移对充装容器充气的动作结构示意图；
图4为图3中的A部放大图；
图5为本发明实施例二的结构示意图；
图6为图5的左视图；
图7为图5的设备中活动托板上升对充装容器充气的动作结构示意图；
图8为图5的设备中将上托板与框架分离，上托板下移并对充装容器充气的动作结构示意图；
图9为充装容器充气前的结构示意图；
图10为充装容器充气后的结构示意图。
图中各部件标号为：密封气缸1、旋转动力机2、传动轴3、活动托板4、底座盘5、卡槽体6、密封垫7、导柱8、上托板9、锁紧夹头10、充装容器11、框架12、盖子13、充装气源孔14、充装气源阀门15、充装气源管16、缸筒17、环形活塞18、压缩空气进口19、第一压缩空气阀门20、滑动托板21、滑动立柱22、第二压缩空气阀门23、下托板24、压缩空气管道25、压缩空气机26、顶杆27、第三压缩空气阀门28、横担29、底座30。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
如图1～10所示，本发明提供的一种充装和密封压缩气体的设备，实施例如下：
实施例一：一种充装和密封压缩气体的设备，它包括机架、装卡充装容器11的卡板和充装缸体；所述卡板安装在所述机架上部，所述充装缸体安装在所述机架中部，所述充装缸体设有充装气源阀门15和夹持充装容器盖子13的夹头，所述夹头可旋转升降的安装在所述充装缸体内；所述卡板卡紧充装容器11的口部外围与充装缸体上端口对接密封，所述充装气源阀门15对所述充装容器11充气，所述夹头夹持所述盖子13旋转上升将所述充装容器11的口部通过密封螺纹旋紧。
所述机架包括上机架和下机架；所述上机架包括至少两根导柱8、上托板9和下托板24，所述两根导柱8的上端分别与所述上托板9两端连接；所述两根导柱8的下端分别与所述下托板24两端连接；
所述下机架包括活动托板4、两根滑动立柱22、滑动托板21、旋转动力机2、两根顶杆27和横担29；所述活动托板4两端部设有通孔并分别套装在所述两根导柱8中部；所述两根滑动立柱22的上端分别与所述活动托板4的底面连接；所述滑动托板21两端部分别设有通孔并套装在所述两根滑动立柱22上；所述旋转动力机2的上部与所述滑动托板21的中部连接，所述旋转动力机2设有与压缩空气管道25连通的第二压缩空气阀门23；所述两根顶杆27的上端分别连接在两根滑动立柱22两侧的活动托板4的底面；所述两根顶杆27的下端分别穿过设在所述下托板24上的两个通孔并与所述横担29的左部及右部固定连接。所述机架还可以是在一个矩形框内设上部横梁和中部横梁，上机架位于上部横梁下面，与穿过上部横梁的丝杠通过轴承垂直连接，丝母位于上部横梁上并与丝杠适配安装，通过电机驱动丝母转动使丝杠带动上机架升降。下机架与上机架结构相同并安装在中部横梁上面。
所述卡板设有卡紧充装容器11口部外围的锁紧夹头10，所述锁紧夹头10用电磁铁驱动；在所述的上托板9中部设有装卡充装容器11的中间孔，所述锁紧夹头10位于所述中间孔一侧。所述的卡板还可以用气动卡板。
所述充装缸体还包括带有底座盘5的缸筒17、环形活塞18和密封垫7；所述缸筒17上部侧壁设有充装气源孔14并通过所述的充装气源阀门15连接充装气源管16，所述环形活塞18位于缸筒17内的中下部，所述底座盘5设有驱动环形活塞18上升的压缩空气进口19以及与压缩空气管道25连通的第一压缩空气阀门20；所述密封垫7固定在缸筒17顶面；所述夹头设有卡紧盖子13的卡槽体6和传动轴3，所述卡槽体6安装在所述的环形活塞18上方的缸筒17内，所述传动轴3的上端与卡槽体6下端连接，传动轴3中部通过轴承与环形活塞18内孔连接，传动轴3下端通过联轴器与所述旋转动力机2连接。所述的旋转动力机2可用电机代替。
该设备还包括密封气缸1；所述密封气缸1连接在下托板24与横担29之间，所述密封气缸1设有与压缩空气管道25连通的第三压缩空气阀门28。还可以用电机驱动丝杠副结构代替密封气缸，
该设备还包括PLC可编程控制器，所述设备的自动运行均通过所述的PLC可编程控制器控制。
本实施例中的设备在充装和密封压缩气体时有一种动作，(见图1、图2、图3和图4)其方法包括如下步骤；
一、把充装容器的盖子13口朝上放入卡槽体6内；
二、把充装容器11口朝下放在上托板9的中间孔内，启动设备控制按钮，锁紧夹头10将充装容器11卡紧；
三、第三压缩空气阀门28打开，密封气缸1的活塞杆带动上托板9和充装容器11下移，使充装容器11的口部外围与缸筒17上的密封垫7压紧密封；(见图3、图4)
四、充装气源阀门15打开，向充装容器11内充气；
五、充装容器11充满气体后，第一压缩空气阀门20打开，环形活塞18推动卡槽体6和盖子13上升，第二压缩空气阀门23打开，旋转动力机2通过传动轴3带动卡槽体6和盖子13旋转上升，盖子13与所述充装容器11的口部通过密封螺纹旋紧；
六、密封气缸1的活塞杆动作使上托板9复位，锁紧夹头10将充装容器11松开，取下已经充气并密封的充装容器11，设备开始下一轮动作循环。
实施例二：本实施例与实施例一的不同为：该设备还包括带底座30的框架12，所述上托板9连接在框架12内的上部，所述横担29位于所述底座30上。
本实施例中的设备在充装和密封压缩气体时有两种动作，(见图5、图6、图7和图8)其方法包括如下步骤；
一、把充装容器的盖子13口朝上放入卡槽体6内；
二、把充装容器11口朝下放在上托板9的中间孔内，启动设备控制按钮，锁紧夹头10将充装容器11卡紧；
三、第三压缩空气阀门28打开，(见图7)密封气缸1的活塞杆带动横担29上移，活动托板4推举缸筒17上升，使充装容器11的口部外围与缸筒17上的密封垫7压紧密封；(见图8)或者将上托板9与框架12分离，第三压缩空气阀门28打开，密封气缸1的活塞杆带动上托板9和充装容器11下移，使充装容器11的口部外围与缸筒17上的密封垫7压紧密封；
四、充装气源阀门15打开，向充装容器11内充气；
五、充装容器11充满气体后，第一压缩空气阀门20打开，环形活塞18推动卡槽体6和盖子13上移，第二压缩空气阀门23打开，旋转动力机2通过传动轴3带动卡槽体6和盖子13旋转上升，盖子13与所述充装容器11的口部通过密封螺纹旋紧；
六、密封气缸1的活塞杆动作使上托板9或活动托板4复位，锁紧夹头10将充装容器11松开，取下已经充气并密封的充装容器11，设备开始下一轮动作循环。
据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种充装和密封压缩气体的设备，其特征在于：它包括机架、装卡充装容器(11)的卡板和充装缸体；所述卡板安装在所述机架上部，所述充装缸体安装在所述机架中部，所述充装缸体设有充装气源阀门(15)和夹持充装容器盖子(13)的夹头，所述夹头可旋转升降的安装在所述充装缸体内；所述卡板卡紧充装容器(11)的口部外围与充装缸体上端口对接密封，所述充装气源阀门(15)对所述充装容器(11)充气，所述夹头夹持所述盖子(13)旋转上升将所述充装容器(11)的口部通过密封螺纹旋紧。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述机架包括上机架和下机架；
所述上机架包括至少两根导柱(8)、上托板(9)和下托板(24)，所述两根导柱(8)的上端分别与所述上托板(9)两端连接；所述两根导柱(8)的下端分别与所述下托板(24)两端连接；
所述下机架包括活动托板(4)、两根滑动立柱(22)、滑动托板(21)、旋转动力机(2)、两根顶杆(27)和横担(29)；所述活动托板(4)两端部设有通孔并分别套装在所述两根导柱(8)中部；所述两根滑动立柱(22)的上端分别与所述活动托板(4)的底面连接；所述滑动托板(21)两端部分别设有通孔并套装在所述两根滑动立柱(22)上；所述旋转动力机(2)的上部与所述滑动托板(21)的中部连接，所述旋转动力机(2)设有与压缩空气管道(25)连通的第二压缩空气阀门(23)；所述两根顶杆(27)的上端分别连接在两根滑动立柱(22)两侧的活动托板(4)的底面；所述两根顶杆(27)的下端分别穿过设在所述下托板(24)上的两个通孔并与所述横担(29)的左部及右部固定连接。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述卡板设有卡紧充装容器(11)口部外围的锁紧夹头(10)，所述锁紧夹头(10)用电磁铁驱动；在所述的上托板(9)中部设有装卡充装容器(11)的中间孔，所述锁紧夹头(10)位于所述中间孔一侧。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述充装缸体还包括带有底座盘(5)的缸筒(17)、环形活塞(18)和密封垫(7)；所述缸筒(17)上部侧壁设有充装气源孔(14)并通过所述的充装气源阀门(15)连接充装气源管(16)，所述环形活塞(18)位于缸筒(17)内的中下部，所述底座盘(5)设有驱动环形活塞(18)上升的压缩空气进口(19)以及与压缩空气管道(25)连通的第一压缩空气阀门(20)；所述密封垫(7)固定在缸筒(17)顶面；
所述夹头设有卡紧盖子(13)的卡槽体(6)和传动轴(3)，所述卡槽体(6)安装在所述的环形活塞(18)上方的缸筒(17)内，所述传动轴(3)的上端与卡槽体(6)下端连接，传动轴(3)中部通过轴承与环形活塞(18)内孔连接，传动轴(3)下端通过联轴器与所述旋转动力机(2)连接。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：该设备还包括密封气缸(1)；所述密封气缸(1)连接在下托板(24)与横担(29)之间，所述密封气缸(1)设有与压缩空气管道(25)连通的第三压缩空气阀门(28)。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：该设备还包括带底座(30)的框架(12)，所述上托板(9)连接在框架(12)内的上部，所述横担(29)位于所述底座(30)上。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于：该设备还包括PLC可编程控制器，所述设备的自动运行均通过所述的PLC可编程控制器控制。
8.一种利用权利要求1-5和7任一项所述设备充装和密封压缩气体的方法，包括如下步骤；
一、把充装容器的盖子(13)口朝上放入卡槽体(6)内；
二、把充装容器(11)口朝下放在上托板(9)的中间孔内，启动设备控制按钮，锁紧夹头(10)将充装容器(11)卡紧；
三、第三压缩空气阀门(28)打开，密封气缸(1)的活塞杆带动上托板(9)和充装容器(11)下移，使充装容器(11)的口部外围与缸筒(17)上的密封垫(7)压紧密封；
四、充装气源阀门(15)打开，向充装容器(11)内充气；
五、充装容器(11)充满气体后，第一压缩空气阀门(20)打开，环形活塞(18)推动卡槽体(6)和盖子(13)上升，第二压缩空气阀门(23)打开，旋转动力机(2)通过传动轴(3)带动卡槽体(6)和盖子(13)旋转上升，盖子(13)与所述充装容器(11)的口部通过密封螺纹旋紧；
六、密封气缸(1)的活塞杆动作使上托板(9)复位，锁紧夹头(10)将充装容器(11)松开，取下已经充气并密封的充装容器(11)，设备开始下一轮动作循环。
9.一种利用权利要求1-7任一项所述设备充装和密封压缩气体的方法，包括如下步骤；
一、把充装容器的盖子(13)口朝上放入卡槽体(6)内；
二、把充装容器(11)口朝下放在上托板(9)的中间孔内，启动设备控制按钮，锁紧夹头(10)将充装容器(11)卡紧；
三、第三压缩空气阀门(28)打开，密封气缸(1)的活塞杆带动横担(29)上移，活动托板(4)推举缸筒(17)上升，使充装容器(11)的口部外围与缸筒(17)上的密封垫(7)压紧密封；或者将上托板(9)与框架(12)分离，第三压缩空气阀门(28)打开，密封气缸(1)的活塞杆带动上托板(9)和充装容器(11)下移，使充装容器(11)的口部外围与缸筒(17)上的密封垫(7)压紧密封；
四、充装气源阀门(15)打开，向充装容器(11)内充气；
五、充装容器(11)充满气体后，第一压缩空气阀门(20)打开，环形活塞(18)推动卡槽体(6)和盖子(13)上移，第二压缩空气阀门(23)打开，旋转动力机(2)通过传动轴(3)带动卡槽体(6)和盖子(13)旋转上升，盖子(13)与所述充装容器(11)的口部通过密封螺纹旋紧；
六、密封气缸(1)的活塞杆动作使上托板(9)或活动托板(4)复位，锁紧夹头(10)将充装容器(11)松开，取下已经充气并密封的充装容器(11)，设备开始下一轮动作循环。
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