CN111908402A

CN111908402A - 一种工业用防污型液体灌装机器人

Info

Publication number: CN111908402A
Application number: CN202010705775.4A
Authority: CN
Inventors: 李振
Original assignee: Nanjing Yusheng Robot Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Yusheng Robot Technology Co Ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-11-10

Abstract

本发明公开了一种工业用防污型液体灌装机器人，包括传送带，所述传送带通过伺服电机驱动，所述传送带中部两侧的机架上均固定设有第一支撑杆，所述第一支撑杆上固定设有第一安装板，所述第一安装板两端上均固定设有第一电动推杆，所述第一电动推杆的伸缩杆均贯穿所述第一安装板且下端均固定设有第二电动推杆。有益效果：能够自动完成对传送带上的灌装瓶的灌装作业，并且能够有效的防止灌装头被灰尘和细菌污染，而且能够在无菌箱内进行灌装，从而能够有效的避免灌装过程中灌装液被灰尘和细菌污染，灌装时不会出现灌装液外洒，并且能够对灌装瓶进行定量灌装。

Description

一种工业用防污型液体灌装机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体来说，涉及一种工业用防污型液体灌装机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，是自动执行工作的机器装置，靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置、产品检测和测试等；所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性，现有技术中的工业机器人在灌装的过程中，针对一些易产生沉淀且不可沾污的灌装液进行灌装时，由于灌装头直接暴露在开放的空气中，不仅灌装头容易被空气中的灰尘和细菌污染，而且灌装过程中空气中的细菌和灰尘也会污染灌装液，并且灌装时易产生灌装液外洒、前后灌装量不一致等情况发生，导致传送带被污染以及灌装质量不合格。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业用防污型液体灌装机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业用防污型液体灌装机器人包括传送带，所述传送带通过伺服电机驱动，所述传送带中部两侧的机架上均固定设有第一支撑杆，所述第一支撑杆上固定设有第一安装板，所述第一安装板两端上均固定设有第一电动推杆，所述第一电动推杆的伸缩杆均贯穿所述第一安装板且下端均固定设有第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩杆一端均固定设有压力传感器，所述压力传感器远离所述第二电动推杆一端均固定设有夹板，所述夹板一端均固定设有固定板，所述固定板内壁分别固定设有红外发射器和红外接收器，所述第一安装板中部开设有与灌装瓶相匹配的穿孔，所述第一安装板中部上固定设有无菌箱，所述无菌箱上端内壁固定设有若干灯座，所述灯座内均安装有紫外线灭菌灯，所述无菌箱两侧外壁均设有空气净化装置，所述第一安装板的四个角上均固定设有第二支撑杆，所述第二支撑杆上固定设有第二安装板，所述第二安装板上固定设有储液箱、水泵和PLC控制器，所述储液箱上设有加液口且所述加液口上螺纹连接有密封盖，所述储液箱内设有搅拌装置和液位报警装置，所述水泵的输入端通过水管与所述储液箱连接，所述水泵的输出端连接有硬质出液管且所述硬质出液管伸入所述无菌箱内，所述硬质出液管下端连接有灌装头，所述硬质出液管中部安装有液体流量传感器和电磁阀，所述伺服电机电性连接有伺服控制器，所述伺服控制器、所述第一电动推杆、所述第二电动推杆、所述红外发射器、所述红外接收器、所述水泵、所述液体流量传感器和所述电磁阀均与所述PLC控制器电性连接。

进一步的，所述空气净化装置包括矩形筒，所述矩形筒上端开口，所述矩形筒上端内壁通过若干连接杆固定设有风机，所述矩形筒中部内壁间距固定设有数量为两个的金属网，所述金属网之间依次设有空气过滤棉层、HEPA滤芯层和载银活性炭滤芯层，所述矩形筒下端通过气管与所述无菌箱连接，能够对空气进行过滤后源源不断的送入无菌箱内，使得无菌箱内充满洁净的空气，从而能够防止灰尘污染灌装头和灌装液。

进一步的，所述矩形筒上端固定设有防尘网，所述矩形筒中部一侧壁开设有更换口且所述更换口外壁通过螺栓固定设有盖板，所述盖板内部固定设有密封垫，能够对进入矩形筒内的空气进行初步过滤，以降低矩形筒内滤芯的负荷，并且能够通过打开盖板从更换口对滤芯进行定期更换。

进一步的，所述搅拌装置包括搅拌电机，所述搅拌电机固定在所述储液箱上，所述搅拌电机的转轴伸入所述储液箱内且下端通过联轴器固定设有搅拌轴，所述搅拌轴外壁固定设有若干搅拌叶，能够防止储液箱内的灌装液产生沉淀而影响灌装液的质量。

进一步的，所述液位报警装置包括磁浮球液位传感器和声光报警器，所述储液箱一侧安装有磁浮球液位传感器，所述声光报警器固定在所述第二安装板上，所述磁浮球液位传感器和所述声光报警器均与所述PLC控制器电性连接，当储液箱内液位较低时能够自动控制声光报警器工作发出声光报警以提醒工作人员添加灌装液。

进一步的，所述储液箱正面设有可视窗口，能够便于观察储液箱内的液位。

进一步的，所述第二安装板上固定设有显示屏，所述显示屏与所述PLC控制器电性连接，能够用于显示压力传感器、液体流量传感器检测到的数值。

进一步的，所述第一安装板一端下固定嵌设有红外测距传感器且所述红外测距传感器与所述第二电动推杆相匹配，能够利用红外测距传感器确定第二电动推杆的位置。

进一步的，所述夹板呈圆弧形结构且所述夹板内壁均固定设有防滑橡胶垫，能够使得对灌装瓶的夹持更加稳定，并且防滑橡胶垫能够对灌装瓶进行防护。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过设置传送带、伺服电机、第一安装板、第二安装板、第一电动推杆、第二电动推杆、夹板、压力传感器、红外发射器、红外接收器、无菌箱、紫外线灭菌灯、空气净化装置、储液箱、水泵、PLC控制器、伺服控制器、液体流量传感器、电磁阀和灌装头，能够自动完成对传送带上的灌装瓶的灌装作业，并且能够有效的防止灌装头被灰尘和细菌污染，而且能够在无菌箱内进行灌装，从而能够有效的避免灌装过程中灌装液被灰尘和细菌污染，灌装时不会出现灌装液外洒，并且能够对灌装瓶进行定量灌装。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种工业用防污型液体灌装机器人的结构示意图；

图2是图1中A处的结构放大图；

图3是根据本发明实施例的一种工业用防污型液体灌装机器人中传送带的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种工业用防污型液体灌装机器人中空气净化装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种工业用防污型液体灌装机器人中储液箱的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种工业用防污型液体灌装机器人中夹板和灌装瓶的截面图。

附图标记：

1、传送带；2、伺服电机；3、第一支撑杆；4、第一安装板；5、第一电动推杆；6、第二电动推杆；7、压力传感器；8、夹板；9、固定板；10、红外发射器；11、红外接收器；12、灌装瓶；13、穿孔；14、无菌箱；15、灯座；16、紫外线灭菌灯；17、第二支撑杆；18、第二安装板；19、储液箱；20、水泵；21、PLC控制器；22、加液口；23、灌装头；24、硬质出液管；25、液体流量传感器；26、电磁阀；27、伺服控制器；28、矩形筒；29、风机；30、金属网；31、空气过滤棉层；32、HEPA滤芯层；33、载银活性炭滤芯层；34、防尘网；35、盖板；36、搅拌电机；37、搅拌轴；38、搅拌叶；39、磁浮球液位传感器；40、声光报警器；41、可视窗口；42、显示屏；43、红外测距传感器；44、防滑橡胶垫。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：

实施例：

请参阅图1-6，根据本发明实施例的一种工业用防污型液体灌装机器人，包括传送带1，所述传送带1通过伺服电机2驱动，所述传送带1中部两侧的机架上均固定设有第一支撑杆3，所述第一支撑杆3上固定设有第一安装板4，所述第一安装板4两端上均固定设有第一电动推杆5，所述第一电动推杆5的伸缩杆均贯穿所述第一安装板4且下端均固定设有第二电动推杆6，所述第二电动推杆6的伸缩杆一端均固定设有压力传感器7，所述压力传感器7远离所述第二电动推杆6一端均固定设有夹板8，所述夹板8一端均固定设有固定板9，所述固定板9内壁分别固定设有红外发射器10和红外接收器11，所述第一安装板4中部开设有与灌装瓶12相匹配的穿孔13，所述第一安装板4中部上固定设有无菌箱14，所述无菌箱14上端内壁固定设有若干灯座15，所述灯座15内均安装有紫外线灭菌灯16，所述无菌箱14两侧外壁均设有空气净化装置，所述第一安装板4的四个角上均固定设有第二支撑杆17，所述第二支撑杆17上固定设有第二安装板18，所述第二安装板18上固定设有储液箱19、水泵20和PLC控制器21，所述储液箱19上设有加液口22且所述加液口22上螺纹连接有密封盖，所述储液箱19内设有搅拌装置和液位报警装置，所述水泵20的输入端通过水管与所述储液箱19连接，所述水泵20的输出端连接有硬质出液管24且所述硬质出液管24伸入所述无菌箱14内，所述硬质出液管24下端连接有灌装头23，所述硬质出液管24中部安装有液体流量传感器25和电磁阀26，所述伺服电机2电性连接有伺服控制器27，所述伺服控制器27、所述第一电动推杆5、所述第二电动推杆6、所述红外发射器10、所述红外接收器11、所述水泵20、所述液体流量传感器25和所述电磁阀26均与所述PLC控制器21电性连接。

通过本发明的上述方案，能够自动完成对传送带1上的灌装瓶12的灌装作业，并且能够有效的防止灌装头23被灰尘和细菌污染，而且能够在无菌箱14内进行灌装，从而能够有效的避免灌装过程中灌装液被灰尘和细菌污染，灌装时不会出现灌装液外洒，并且能够对灌装瓶12进行定量灌装。

在进一步的实施例中，所述空气净化装置包括矩形筒28，所述矩形筒28上端开口，所述矩形筒28上端内壁通过若干连接杆固定设有风机29，所述矩形筒28中部内壁间距固定设有数量为两个的金属网30，所述金属网30之间依次设有空气过滤棉层31、HEPA滤芯层32和载银活性炭滤芯层33，所述矩形筒28下端通过气管与所述无菌箱14连接，风机29能够将空气抽入矩形筒28内，空气过滤棉层31、HEPA滤芯层32和载银活性炭滤芯层33能够对空气进行过滤后源源不断的送入无菌箱14内，使得无菌箱14内充满洁净的空气，从而能够防止灰尘污染灌装头23和灌装液。

在进一步的实施例中，所述矩形筒28上端固定设有防尘网34，所述矩形筒28中部一侧壁开设有更换口且所述更换口外壁通过螺栓固定设有盖板35，所述盖板35内部固定设有密封垫，防尘网34能够对进入矩形筒28内的空气进行初步过滤，以降低矩形筒28内滤芯的负荷，并且能够通过拆卸下螺栓打开盖板35从更换口对滤芯进行定期更换。

在进一步的实施例中，所述搅拌装置包括搅拌电机36，所述搅拌电机36固定在所述储液箱19上，所述搅拌电机36的转轴伸入所述储液箱19内且下端通过联轴器固定设有搅拌轴37，所述搅拌轴37外壁固定设有若干搅拌叶38，能够通过搅拌电机36带动搅拌轴37和搅拌叶38转动对储液箱19内的灌装液进行搅拌，从而能够防止储液箱19内的灌装液产生沉淀而影响灌装液的质量。

在进一步的实施例中，所述液位报警装置包括磁浮球液位传感器39和声光报警器40，所述储液箱19一侧安装有磁浮球液位传感器39，所述声光报警器40固定在所述第二安装板18上，所述磁浮球液位传感器39和所述声光报警器40均与所述PLC控制器21电性连接，能够实时对储液箱19内的液位进行检测，当液位低于预设的阈值时，PLC控制器21能够自动控制声光报警器40工作发出声光报警以提醒工作人员添加灌装液。

在进一步的实施例中，所述储液箱19正面设有可视窗口41，可视窗口41能够便于观察储液箱19内的液位，从而能够在发出低液位警报前向储液箱19内添加灌装液。

在进一步的实施例中，所述第二安装板18上固定设有显示屏42，所述显示屏42与所述PLC控制器21电性连接，显示屏42能够用于显示压力传感器7、液体流量传感器25检测到的数值。

在进一步的实施例中，所述第一安装板4一端下固定嵌设有红外测距传感器43且所述红外测距传感器43与所述第二电动推杆6相匹配，能够利用红外测距传感器43检测与第二电动推杆6之间的距离，从而能够确定第二电动推杆6的位置。

在进一步的实施例中，所述夹板8呈圆弧形结构且所述夹板8内壁均固定设有防滑橡胶垫44，圆弧形结构的夹板8与灌装瓶12的贴合面积更大，从而能够使得对灌装瓶12的夹持更加稳定，并且防滑橡胶垫44能够对灌装瓶12进行防护。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，将灌装瓶12从传送带1的一端依次放置，传送带1将灌装瓶12向第一安装板4下传送，当灌装瓶12到达两侧的夹板8之间时，能够完全遮挡红外发射器10发出的红外信号，此时红外接收器11完全接收不到红外发射器10发出的红外信号，红外接收器11此时向PLC控制器21发送一个电信号，PLC控制器21通过伺服控制器27控制伺服电机2停止工作，使传送带1停止运转，同时PLC控制器21控制两侧的第二电动推杆6同步伸长，通过夹板8对灌装瓶12进行夹持固定，压力传感器7能够检测夹板8对灌装瓶12的压力大小，当压力值达到预设的阈值时，PLC控制器21控制第二电动推杆6停止伸长，同时控制第一电动推杆5缩短，将灌装瓶12向上运转，红外测距传感器43能够检测与第二电动推杆6之间的距离，当距离达到预设的阈值时灌装瓶12刚好从穿孔13伸入无菌箱14内且灌装头23也刚好插入到灌装瓶12的瓶口内，此时，PLC控制器21控制第一电动推杆5停止缩短，然后PLC控制器21控制水泵20工作同时控制电磁阀26打开，将储液箱19内的罐装液泵入灌装瓶12内，液体流量传感器25能够实时检测灌装的流量，当达到预设的阈值时，PLC控制器21控制水泵20关闭并控制电磁阀26关闭，然后PLC控制器21控制第一电动推杆5伸长进行复位，再控制第二电动推杆6缩短进行复位，最后再通过伺服控制器27控制伺服电机2继续工作，带动传送带1运转继续将空的灌装瓶12向第一安装板4下输送，从而能够不断的对灌装瓶12进行灌装，无菌箱14能够有效的防止灌装头23被灰尘和细菌污染，而且能够在无菌箱14内进行灌装，从而能够有效的避免灌装过程中灌装液被灰尘和细菌污染，灌装时不会出现灌装液外洒，并且能够对灌装瓶12进行定量灌装，风机29能够将空气抽入矩形筒28内，空气过滤棉层31、HEPA滤芯层32和载银活性炭滤芯层33能够对空气进行过滤后源源不断的送入无菌箱14内，使得无菌箱14内充满洁净的空气，从而能够防止灰尘污染灌装头23和灌装液，防尘网34能够对进入矩形筒28内的空气进行初步过滤，以降低矩形筒28内滤芯的负荷，并且能够通过拆卸下螺栓打开盖板35从更换口对滤芯进行定期更换，能够通过搅拌电机36带动搅拌轴37和搅拌叶38转动对储液箱19内的灌装液进行搅拌，从而能够防止储液箱19内的灌装液产生沉淀而影响灌装液的质量，磁浮球液位传感器39能够实时对储液箱19内的液位进行检测，当液位低于预设的阈值时，PLC控制器21能够自动控制声光报警器40工作发出声光报警以提醒工作人员添加灌装液，可视窗口41能够便于观察储液箱19内的液位，从而能够在发出低液位警报前向储液箱19内添加灌装液，显示屏42能够用于显示压力传感器7、液体流量传感器25检测到的数值，能够利用红外测距传感器43检测与第二电动推杆6之间的距离，从而能够确定第二电动推杆6的位置，圆弧形结构的夹板8与灌装瓶12的贴合面积更大，从而能够使得对灌装瓶12的夹持更加稳定，并且防滑橡胶垫44能够对灌装瓶12进行防护。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，包括传送带（1），所述传送带（1）通过伺服电机（2）驱动，所述传送带（1）中部两侧的机架上均固定设有第一支撑杆（3），所述第一支撑杆（3）上固定设有第一安装板（4），所述第一安装板（4）两端上均固定设有第一电动推杆（5），所述第一电动推杆（5）的伸缩杆均贯穿所述第一安装板（4）且下端均固定设有第二电动推杆（6），所述第二电动推杆（6）的伸缩杆一端均固定设有压力传感器（7），所述压力传感器（7）远离所述第二电动推杆（6）一端均固定设有夹板（8），所述夹板（8）一端均固定设有固定板（9），所述固定板（9）内壁分别固定设有红外发射器（10）和红外接收器（11），所述第一安装板（4）中部开设有与灌装瓶（12）相匹配的穿孔（13），所述第一安装板（4）中部上固定设有无菌箱（14），所述无菌箱（14）上端内壁固定设有若干灯座（15），所述灯座（15）内均安装有紫外线灭菌灯（16），所述无菌箱（14）两侧外壁均设有空气净化装置，所述第一安装板（4）的四个角上均固定设有第二支撑杆（17），所述第二支撑杆（17）上固定设有第二安装板（18），所述第二安装板（18）上固定设有储液箱（19）、水泵（20）和PLC控制器（21），所述储液箱（19）上设有加液口（22）且所述加液口（22）上螺纹连接有密封盖，所述储液箱（19）内设有搅拌装置和液位报警装置，所述水泵（20）的输入端通过水管与所述储液箱（19）连接，所述水泵（20）的输出端连接有硬质出液管（24）且所述硬质出液管（24）伸入所述无菌箱（14）内，所述硬质出液管（24）下端连接有灌装头（23），所述硬质出液管（24）中部安装有液体流量传感器（25）和电磁阀（26），所述伺服电机（2）电性连接有伺服控制器（27），所述伺服控制器（27）、所述第一电动推杆（5）、所述第二电动推杆（6）、所述红外发射器（10）、所述红外接收器（11）、所述水泵（20）、所述液体流量传感器（25）和所述电磁阀（26）均与所述PLC控制器（21）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述空气净化装置包括矩形筒（28），所述矩形筒（28）上端开口，所述矩形筒（28）上端内壁通过若干连接杆固定设有风机（29），所述矩形筒（28）中部内壁间距固定设有数量为两个的金属网（30），所述金属网（30）之间依次设有空气过滤棉层（31）、HEPA滤芯层（32）和载银活性炭滤芯层（33），所述矩形筒（28）下端通过气管与所述无菌箱（14）连接。

3.根据权利要求2所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述矩形筒（28）上端固定设有防尘网（34），所述矩形筒（28）中部一侧壁开设有更换口且所述更换口外壁通过螺栓固定设有盖板（35），所述盖板（35）内部固定设有密封垫。

4.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌电机（36），所述搅拌电机（36）固定在所述储液箱（19）上，所述搅拌电机（36）的转轴伸入所述储液箱（19）内且下端通过联轴器固定设有搅拌轴（37），所述搅拌轴（37）外壁固定设有若干搅拌叶（38）。

5.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述液位报警装置包括磁浮球液位传感器（39）和声光报警器（40），所述储液箱（19）一侧安装有磁浮球液位传感器（39），所述声光报警器（40）固定在所述第二安装板（18）上，所述磁浮球液位传感器（39）和所述声光报警器（40）均与所述PLC控制器（21）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述储液箱（19）正面设有可视窗口（41）。

7.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述第二安装板（18）上固定设有显示屏（42），所述显示屏（42）与所述PLC控制器（21）电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述第一安装板（4）一端下固定嵌设有红外测距传感器（43）且所述红外测距传感器（43）与所述第二电动推杆（6）相匹配。

9.根据权利要求1所述的一种工业用防污型液体灌装机器人，其特征在于，所述夹板（8）呈圆弧形结构且所述夹板（8）内壁均固定设有防滑橡胶垫（44）。