CN112849448B

CN112849448B - 一种干粉灌装逐检装置及灌装逐检方法

Info

Publication number: CN112849448B
Application number: CN202110010109.3A
Authority: CN
Inventors: 张海悦; 魏滢; 孙景春; 韩峰; 王跃达; 王姝; 郭海南; 张伟来; 张国光; 翟硕; 陈寿华; 罗振坤; 李群杰; 金明欣; 王帅
Original assignee: Jilin Fusheng Medical Device Co ltd
Current assignee: Jilin Fusheng Medical Device Co ltd
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2041-01-06
Also published as: CN112849448A

Abstract

一种干粉灌装逐检装置及灌装逐检方法，包括旋转底座、灌料机构、称粉机构、多组支撑及检测组件和控制装置；灌料机构包括支撑杆和第一伺服电机等，支撑杆贯穿旋转圆盘与支座固连，第一伺服电机定子与支撑杆上端固定连接，第一伺服电机转子与蜗杆同轴固连，料筒套置在蜗杆外部且料筒首端与第一伺服电机定子固定连接，料筒末端与蜗杆转动连接，料筒上下两端分别设有进料仓和出料仓，出料仓下端滑动连接有储料仓，储料仓侧壁固连有齿条，出料仓侧壁固连有第二伺服电机，第二伺服电机的转子通过齿轮与齿条啮合，储料仓下端开口处铰接有称粉机构，本发明通过旋转底座和多组支撑及检测组件配合，可保证整个灌装、密封、检测连续的生产方式。

Description

一种干粉灌装逐检装置及灌装逐检方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种干粉灌装逐检装置及灌装逐检方法。

背景技术

现有技术中采用手工生产方式对在线联机使用的B干粉产品进行生产，包括生产前随机抽取一定数量的包装袋进行气密性检测，生产过程中进行灌装、称量、封口，最后的成品一般不再经过气密性检测，无法保证每一袋产品的品质。

传统工艺在称量过程，干粉袋上部的开口是压合在一起的，需要工作人员手动将干粉袋入口撵开(类似塑料袋的开口)，然后利用相应的盛料工具向干粉袋内灌装干粉，灌装完再进行称重。传统操作是利用人工向干粉袋内灌装干粉，浪费时间，效率低，工人的成本高，工人长期低头进行灌装干粉，易产生颈椎病。

同时，传统对包装袋进行气密性检测时，通常采用的方式为先将空袋子进行封口，然后将袋子中充气后保持一定压力来检测袋子是否存在漏气，但这种方式只能进行抽检，并且检测后的袋子无法再进行使用，会造成一定的浪费，而且不能保证每一袋产品都被检测到，依然存在成品漏的风险。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中所述的问题和不足，提供一种干粉灌装逐检装置及灌装逐检方法。

一种干粉灌装逐检装置，包括旋转底座、灌料机构、称粉机构、多组支撑及检测组件和控制装置；

旋转底座包括第一电机、旋转圆盘和支座，第一电机的定子外壳与支座固连，第一电机的转子通过小齿轮与旋转圆盘下端固连的大齿轮啮合连接，旋转圆盘下端的支撑部分通过轴承与支座转动连接；

灌料机构包括支撑杆、第一伺服电机、蜗杆、料筒、进料仓、出料仓和储料仓，支撑杆贯穿旋转圆盘与支座固定连接，第一伺服电机定子与支撑杆上端固定连接，第一伺服电机转子与蜗杆同轴固连，料筒套置在蜗杆外部且料筒首端与第一伺服电机定子固定连接，料筒末端与蜗杆通过轴承转动连接，料筒上下两端分别设有进料仓和出料仓，出料仓下端滑动连接有储料仓，储料仓侧壁固连有齿条，出料仓侧壁固连有第二伺服电机，第二伺服电机的转子通过齿轮与齿条啮合，储料仓下端开口处铰接有称粉机构；

称粉机构包括料盘、第一压力传感器、基板、回转齿轮和第三伺服电机，基板通过其侧端的转轴与储料仓铰接，第一压力传感器固连在基板上且第一压力传感器的检测端与料盘底部固定连接，回转齿轮与基板转轴固定连接，储料仓侧壁设置的第三伺服电机通过其转子上安装的齿轮与回转齿轮啮合连接；

支撑及检测组件包括第一支架、第二支架、第三支架、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第一电推杆和热合组件，第一支架设置在旋转圆盘上，第一支架的上端设有弧形卡槽，第二支架和第三支架分别设置在储料仓下端两侧的旋转圆盘上，第一气缸和第二气缸与第四气缸和第三气缸分别相对设置在第二支架和第三支架上，第一气缸和第二气缸活动端分别设有吸盘和热合组件，第四气缸和第三气缸活动端分别设有吸盘和热合组件，第一电推杆电机电子外壳与靠近第一支架侧的第二支架上端固定连接，第一电推杆的活动端安装有锥形密封胶头，锥形密封胶头内部设有贯穿的导管，导管首端与干粉袋出料口连通，导管末端通过检测气管与气泵连接，检测气管内部连通有压力传感器，检测气管上设置有第五电磁阀，第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸均通过4根控制气管与气泵连接，4根控制气管上依次设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；

控制装置包括PLC模块、直流稳压电源和蜂鸣器，直流稳压电源、蜂鸣器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁、第五电磁阀、压力传感器、第一电机、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第一电推杆均与PLC模块电连接。

一种干粉灌装逐检方法，包括如下步骤：

步骤一，将干粉袋挂置在第一支架上端弧形卡槽内，工作人员按动旋转圆盘外边缘的按钮，该按钮给PLC模块一个干粉袋挂置完毕的信号，PLC模块控制第一电磁阀和第四电磁阀打开且气泵工作，第一气缸和第四气缸伸出，吸盘吸合在干粉袋两侧，此时PLC模块按照预先设定的程序控制第一电磁阀和第四电磁阀使第一气缸和第四气缸收缩，干粉袋被撑开；

步骤二，PLC模块控制第二伺服电机转动，通过齿轮与齿条啮合带动储料仓沿着出料仓向下滑动，使储料仓延伸至干粉袋内部；

步骤三，PLC模块控制第一伺服电机转动，干粉在蜗杆与料筒的配合下输送至储料仓内部，干粉不断的积压在储料仓内料盘上，第一压力传感器将料盘上干粉的重量信号传输至PLC模块内部与预先设定的重量数值进行对比，当检测到料盘上的重量趋近于预先设定值时，PLC模块控制第一伺服电机减速，蜗杆转速变慢，掉落至料盘上的干粉量变少，直至第一压力传感器检测到料盘上的重量与PLC模块内部预先设定的重量相同时，PLC模块控制第一伺服电机停止转动；

步骤四，PLC模块控制第三伺服电机转动，第三伺服电机带动回转齿轮进而带动料盘、第一压力传感器和基板做翻转运动，储料仓内部的干粉掉落至干粉袋内部；

步骤五，当储料仓内部干粉掉落至干粉袋内部后，PLC模块控制第三伺服电机反向转动，第三伺服电机带动回转齿轮反向转动，进而带动料盘、第一压力传感器和基板做复位翻转运动，同时，PLC模块控制第二伺服电机反向转动，储料仓沿着出料仓向上做复位运动，料盘和储料仓复位结束后，PLC模块控制第一伺服电机转动，使干粉按预先设定的重量存储在储料仓内，等待下次灌装的指令，PLC模块控制第一电机转动，进而驱动旋转圆盘转动一定角度；

步骤六，PLC模块控制第二电磁阀和第三电磁阀开启，气泵工作，第三气缸和第二气缸伸出，第三气缸和第二气缸活动端设置的热合组件相互挤压对干粉袋上端进行热合密封，密封完毕后，PLC模块控制第二电磁阀和第三电磁阀实现第三气缸和第二气缸缩回；

步骤七，PLC模块控制第一电推杆活动端伸出，第一电推杆活动端设置的锥形密封胶头挤压至干粉袋出料口处，PLC模块控制负压泵工作，并使第五电磁阀打开，负压泵将干粉袋内部的气体抽出使其处于真空环境，当干粉袋内部处于预先设定负压状态时，第五电磁阀关闭，锥形密封胶头处设置的压力传感器实时检测干粉袋内部的压力情况，当干粉袋内部压力小于预先设定的负压值时，PLC模块会给蜂鸣器发送信号使其报警，若干粉袋检测不漏气后取下灌装后的干粉袋，将新的干粉袋安装在第一支架上重复上述步骤。

本发明的有益效果：

1.本发明通过旋转底座和多组支撑及检测组件配合，可保证整个灌装、密封检测连续的生产方式，提高了企业的生产效率。

2.出料仓下端滑动连接有储料仓，储料仓通过齿轮与齿条啮合进行上下移动，储料仓下端出料口更贴近与干粉袋内部，缩短了储料仓与干粉袋之间的相对高度，进一步减小了干粉落至干粉袋内部出现的粉尘现象。

3.使用第一电推杆、第一支架和锥形密封胶头对干粉袋出料口进行密封，更加方便的同时提高了工作效率。

4.本发明通过检测组件实现了B干粉成品的逐一检测，可达到100％合格，保证了产品质量。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明图1中A处局部放大示意图。

图3是本发明的俯视图。

图4是图3中B-B处剖视图。

图5是图4中C处局部放大示意图。

图6是料盘、压力传感器、基板和第三伺服电机连接剖视图。

图7是本发明底部局部示意图。

图8是本发明的俯视图。

图9是图8中D-D处剖视图。

图10是干粉袋未安装在本发明上的立体示意图。

图11是图10中E处局部放大示意图。

图12是图10中F处局部放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图12所示，一种干粉灌装逐检装置，包括旋转底座1、灌料机构2、称粉机构3、多组支撑及检测组件4和控制装置5；

旋转底座1包括第一电机10、旋转圆盘11和支座12，第一电机10的定子外壳与支座12固连，第一电机10的转子通过小齿轮与旋转圆盘11下端固连的大齿轮110啮合连接，旋转圆盘11下端的支撑部通过轴承13与支座12转动连接；

灌料机构2包括支撑杆20、第一伺服电机21、蜗杆22、料筒23、进料仓24、出料仓25和储料仓26，支撑杆20贯穿旋转圆盘11与支座12固定连接，第一伺服电机21定子与支撑杆20上端固定连接，第一伺服电机21转子与蜗杆22同轴固连，料筒23套置在蜗杆22外部且料筒23首端与第一伺服电机21定子固定连接，料筒23末端与蜗杆22通过轴承转动连接，料筒23上下两端分别设有进料仓24和出料仓25，出料仓25下端滑动连接有储料仓26，储料仓26侧壁固连有齿条260，出料仓25侧壁固连有第二伺服电机250，第二伺服电机250的转子通过齿轮与齿条260啮合，储料仓26下端开口处铰接有称粉机构3；

称粉机构3包括料盘30、第一压力传感器31、基板32、回转齿轮33和第三伺服电机34，基板32通过其侧端的转轴与储料仓26铰接，第一压力传感器31固连在基板32上且第一压力传感器31的检测端与料盘30底部固定连接，回转齿轮33与基板32转轴固定连接，储料仓26侧壁设置的第三伺服电机34通过其转子上安装的齿轮与回转齿轮33啮合连接；

支撑及检测组件4包括第一支架40、第二支架41、第三支架42、第一气缸43、第二气缸44、第三气缸48、第四气缸45、第一电推杆46和热合组件47，第一支架40设置在旋转圆盘11上，第一支架40的上端设有弧形卡槽400，第二支架41和第三支架42分别设置在储料仓26下端两侧的旋转圆盘11上，第一气缸43和第二气缸44与第四气缸45和第三气缸48分别相对设置在第二支架41和第三支架42上，第一气缸43和第二气缸44活动端分别设有吸盘和热合组件47，第四气缸45和第三气缸48活动端分别设有吸盘和热合组件47，第一电推杆46电机电子外壳与靠近第一支架40侧的第二支架41上端固定连接，第一电推杆46的活动端安装有锥形密封胶头49，锥形密封胶头49内部设有贯穿的导管470，导管470首端与干粉袋出料口连通，导管470末端通过检测气管与气泵6连接，检测气管内部连通有压力传感器，检测气管上设置有第五电磁阀，第一气缸43、第二气缸44、第三气缸48和第四气缸45均通过4根控制气管与气泵连接，4根控制气管上依次设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；

控制装置包括PLC模块、直流稳压电源和蜂鸣器，直流稳压电源、蜂鸣器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁、第五电磁阀、压力传感器、第一电机10、第一伺服电机21、第二伺服电机250、第三伺服电机34和第一电推杆46均与PLC模块电连接。

更进一步而言，所述的旋转圆盘11外边缘设有按钮，按钮与PLC模块电连接。

热合组件为现有技术中已知产品，可直接购买使用，在此不做过多阐述。

一种干粉灌装逐检方法，包括如下步骤：

步骤一，将干粉袋挂置在第一支架40上端弧形卡槽400内，工作人员按动旋转圆盘11外边缘的按钮，该按钮给PLC模块一个干粉袋挂置完毕的信号，PLC模块控制第一电磁阀和第四电磁阀打开且气泵工作，第一气缸43和第四气缸45伸出，吸盘吸合在干粉袋两侧，此时PLC模块按照预先设定的程序控制第一电磁阀和第四电磁阀使第一气缸43和第四气缸45收缩，干粉袋被撑开；

步骤二，PLC模块控制第二伺服电机250转动，通过齿轮与齿条260啮合带动储料仓26沿着出料仓25向下滑动，使储料仓26延伸至干粉袋内部；

步骤三，PLC模块控制第一伺服电机21转动，干粉在蜗杆22与料筒23的配合下输送至储料仓26内部，干粉不断的积压在储料仓26内料盘30上，第一压力传感器31将料盘30上干粉的重量信号传输至PLC模块内部与预先设定的重量数值进行对比，当检测到料盘30上的重量趋近与预先设定值时，PLC模块控制第一伺服电机21减速，蜗杆22转速变慢，掉落至料盘30上的干粉量变少，直至第一压力传感器31检测到料盘30上的重量与PLC模块内部预先设定的重量相同时，PLC模块控制第一伺服电机21停止转动；

步骤四，PLC模块控制第三伺服电机34转动，第三伺服电机34带动回转齿轮33进而带动料盘30、第一压力传感器31和基板32做翻转运动，储料仓26内部的干粉掉落至干粉袋内部；

步骤五，当储料仓26内部干粉掉落至干粉袋内部后，PLC模块控制第三伺服电机34反向转动，第三伺服电机34带动回转齿轮33反向转动，进而带动料盘30、第一压力传感器31和基板32做复位翻转运动，同时，PLC模块控制第二伺服电机250反向转动，储料仓26沿着出料仓25向上做复位运动，料盘30和储料仓26复位结束后，PLC模块控制第一伺服电机21转动，使干粉按预先设定的重量存储在储料仓26内，等待下次灌装的指令，PLC模块控制第一电机10转动，进而驱动旋转圆盘11转动一定角度；

步骤六，PLC模块控制第二电磁阀和第三电磁阀开启，气泵工作，第三气缸48和第二气缸44伸出，第三气缸48和第二气缸44活动端设置的热合组件47相互挤压对干粉袋上端进行热合密封，密封完毕后，PLC模块控制第二电磁阀和第三电磁阀实现第三气缸48和第二气缸44缩回；

步骤七，PLC模块控制第一电推杆46活动端伸出，第一电推杆46活动端设置的锥形密封胶头49挤压至干粉袋出料口处，PLC模块控制负压泵工作，并使第五电磁阀打开，负压泵将干粉袋内部的气体抽出使其处于真空环境，由于干粉袋出料口处设置有滤网，故干粉不会被抽出，当干粉袋内部处于预先设定负压状态时，第五电磁阀关闭，锥形密封胶头49处设置的压力传感器实时检测干粉袋内部的压力情况，当干粉袋内部压力小于预先设定的负压值时，则代表干粉袋漏气，PLC模块会给蜂鸣器发送信号使其报警；以提醒工作人员，支撑及检测组件4有多组，可以保证，灌粉、热合、负压检测时互不干扰，是一个连贯的过程，待干粉袋检测不漏气后取下灌装后的干粉袋，将新的干粉袋安装在第一支架40上。

Claims

1.一种干粉灌装逐检装置，其特征在于：包括旋转底座（1）、灌料机构（2）、称粉机构（3）、多组支撑及检测组件（4）和控制装置（5）；

旋转底座（1）包括第一电机（10）、旋转圆盘（11）和支座（12），第一电机（10）的定子外壳与支座（12）固连，第一电机（10）的转子通过小齿轮与旋转圆盘（11）下端固连的大齿轮110啮合连接，旋转圆盘（11）下端的支撑部通过轴承（13）与支座（12）转动连接；

灌料机构（2）包括支撑杆（20）、第一伺服电机（21）、蜗杆（22）、料筒（23）、进料仓（24）、出料仓（25）和储料仓（26），支撑杆（20）贯穿旋转圆盘（11）与支座（12）固定连接，第一伺服电机（21）定子与支撑杆（20）上端固定连接，第一伺服电机（21）转子与蜗杆（22）同轴固连，料筒（23）套置在蜗杆（22）外部且料筒（23）首端与第一伺服电机（21）定子固定连接，料筒（23）末端与蜗杆（22）通过轴承转动连接，料筒（23）上下两端分别设有进料仓（24）和出料仓（25），出料仓（25）下端滑动连接有储料仓（26），储料仓（26）侧壁固连有齿条（260），出料仓（25）侧壁固连有第二伺服电机（250），第二伺服电机（250）的转子通过齿轮与齿条（260）啮合，储料仓（26）下端开口处铰接有称粉机构（3）；

称粉机构（3）包括料盘（30）、第一压力传感器（31）、基板（32）、回转齿轮（33）和第三伺服电机（34），基板（32）通过其侧端的转轴与储料仓（26）铰接，第一压力传感器（31）固连在基板（32）上且第一压力传感器（31）的检测端与料盘（30）底部固定连接，回转齿轮（33）与基板（32）转轴固定连接，储料仓（26）侧壁设置的第三伺服电机（34）通过其转子上安装的齿轮与回转齿轮（33）啮合连接；

支撑及检测组件（4）包括第一支架（40）、第二支架（41）、第三支架（42）、第一气缸（43）、第二气缸（44）、第三气缸（48）、第四气缸（45）、第一电推杆（46）和热合组件（47），第一支架（40）设置在旋转圆盘（11）上，第一支架（40）的上端设有弧形卡槽（400），第二支架（41）和第三支架（42）分别设置在储料仓（26）下端两侧的旋转圆盘（11）上，第一气缸（43）和第二气缸（44）与第四气缸（45）和第三气缸（48）分别相对设置在第二支架（41）和第三支架（42）上，第一气缸（43）和第二气缸（44）活动端分别设有吸盘和热合组件（47），第四气缸（45）和第三气缸（48）活动端分别设有吸盘和热合组件（47），第一电推杆（46）电机电子外壳与靠近第一支架（40）侧的第二支架（41）上端固定连接，第一电推杆（46）的活动端安装有锥形密封胶头（49），锥形密封胶头（49）内部设有贯穿的导管（470），导管（470）首端与干粉袋出料口连通，导管（470）末端通过检测气管与气泵(6)连接，检测气管内部连通有压力传感器，检测气管上设置有第五电磁阀，第一气缸（43）、第二气缸（44）、第三气缸（48）第四气缸（45）均通过4根控制气管与气泵连接，4根控制气管上依次设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；

控制装置包括PLC模块、直流稳压电源和蜂鸣器，直流稳压电源、蜂鸣器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁、第五电磁阀、压力传感器、第一电机（10）、第一伺服电机（21）、第二伺服电机（250）、第三伺服电机（34）和第一电推杆（46）均与PLC模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种干粉灌装逐检装置，其特征在于：所述的旋转圆盘（11）外边缘设有按钮，按钮与PLC模块电连接。

3.权利要求1所述一种干粉灌装逐检装置的灌装逐检方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，将干粉袋挂置在第一支架（40）上端弧形卡槽（400）内，工作人员按动旋转圆盘（11）外边缘的按钮，该按钮给PLC模块一个干粉袋挂置完毕的信号，PLC模块控制第一电磁阀和第四电磁阀打开且气泵工作，第一气缸（43）和第四气缸（45）伸出，吸盘吸合在干粉袋两侧，此时PLC模块按照预先设定的程序控制第一电磁阀和第四电磁阀使第一气缸（43）和第四气缸（45）收缩，干粉袋被撑开；

步骤二，PLC模块控制第二伺服电机（250）转动，通过齿轮与齿条（260）啮合带动储料仓（26）沿着出料仓（25）向下滑动，使储料仓（26）延伸至干粉袋内部；

步骤三，PLC模块控制第一伺服电机（21）转动，干粉在蜗杆（22）与料筒（23）的配合下输送至储料仓（26）内部，干粉不断的积压在储料仓（26）内料盘（30）上，第一压力传感器（31）将料盘（30）上干粉的重量信号传输至PLC模块内部与预先设定的重量数值进行对比，当检测到料盘（30）上的重量趋近与预先设定值时，PLC模块控制第一伺服电机（21）减速，蜗杆（22）转速变慢，掉落至料盘（30）上的干粉量变少，直至第一压力传感器（31）检测到料盘（30）上的重量与PLC模块内部预先设定的重量相同时，PLC模块控制第一伺服电机（21）停止转动；

步骤四，PLC模块控制第三伺服电机（34）转动，第三伺服电机（34）带动回转齿轮（33）进而带动料盘（30）、第一压力传感器（31）和基板（32）做翻转运动，储料仓（26）内部的干粉掉落至干粉袋内部；

步骤五，当储料仓（26）内部干粉掉落至干粉袋内部后，PLC模块控制第三伺服电机（34）反向转动，第三伺服电机（34）带动回转齿轮（33）反向转动，进而带动料盘（30）、第一压力传感器（31）和基板（32）做复位翻转运动，同时，PLC模块控制第二伺服电机（250）反向转动，储料仓（26）沿着出料仓（25）向上做复位运动，料盘（30）和储料仓（26）复位结束后，PLC模块控制第一伺服电机（21）转动，使干粉按预先设定的重量存储在储料仓（26）内，等待下次灌装的指令，PLC模块控制第一电机（10）转动，进而驱动旋转圆盘（11）转动一定角度；

步骤六，PLC模块控制第二电磁阀和第三电磁阀开启，气泵工作，第三气缸（48）和第二气缸（44）伸出，第三气缸（48）和第二气缸（44）活动端设置的热合组件（47）相互挤压对干粉袋上端进行热合密封，密封完毕后，PLC模块控制第二电磁阀和第三电磁阀实现第三气缸（48）和第二气缸（44）缩回；

步骤七，PLC模块控制第一电推杆（46）活动端伸出，第一电推杆（46）活动端设置的锥形密封胶头（49）挤压至干粉袋出料口处，PLC模块控制负压泵工作，并使第五电磁阀打开，负压泵将干粉袋内部的气体抽出使其处于真空环境，当干粉袋内部处于预先设定负压状态时，第五电磁阀关闭，锥形密封胶头（49）处设置的压力传感器时时检测干粉袋内部的压力情况，当干粉袋内部压力小于预先设定的负压值时，PLC模块会给蜂鸣器发送信号使其报警，若干粉袋检测不漏气后取下灌装后的干粉袋，将新的干粉袋安装在第一支架（40）上。