CN114132882B - 灌装机以及灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌装领域，具体为一种灌装机以及灌装方法。灌装机包括容器输送装置以及主体部，主体部包括：灌装部，灌装部设置有多个，悬设于容器输送装置的上方并且沿容器输送装置的输送方向依次设置，多个灌装部中位于输送方向后端的灌装部为末位灌装部；重量传感器，设置在对应于末位灌装部的位置，在多个灌装部中除末位灌装部之外的灌装部所对应的位置未设置重量传感器。本发明提供的灌装机以及灌装方法，能够在保证灌装速度的同时，减少灌装机的整体成本。

Description

灌装机以及灌装方法

技术领域

本发明涉及灌装领域，具体涉及一种灌装机以及灌装方法。

背景技术

灌装机是包装机械中最重要的产品之一，灌装机是指将液体按照预定量灌装到容器内的机械。根据灌装机中容器供送方式的不同分为直线式灌装机和旋转式灌装机。直线式灌装机在灌装时，容器由一个工位间歇地直线运动到另一个工位，旋转式灌装机则是容器由一个工位间歇地旋转运动到另一个工位。

现有技术的灌装机为了提高灌装速度，往往采用多个灌装部，多个灌装部对多个容器进行同步灌装，为了使每个容器中的液体均灌满或者灌至额定量，每个灌装部均需要设置有对应的传感器来检测灌装部对容器的灌装量。此外，由于设置有多个灌装部，往往还需要设置多个旋盖部来对容器进行密封。设置多个传感器以及旋盖部一方面会使得灌装机结构复杂、部件较多以及占用空间大，另一方面会带来成本的增加。此外，灌装机使用过程中，旋盖所耗费的时间占整个灌装时间的比较低，若使用与灌装部数量相等的多个旋盖部，则旋盖部将在多数时间处于空闲状态，利用效率较低。

因此，如何在保证灌装机灌装速度的同时，减少灌装机的整体成本，成为了需要解决的问题。

发明内容

针对设置多个传感器以及旋盖部一方面会使得灌装机结构复杂、部件较多以及占用空间大，另一方面会带来成本的增加的问题。本发明提供了一种灌装机，包括容器输送装置以及主体部，主体部包括：

灌装部，灌装部设置有多个，悬设于容器输送装置的上方并且沿容器输送装置的输送方向依次设置，多个灌装部中位于输送方向后端的灌装部为末位灌装部；

重量传感器，设置在对应于末位灌装部的位置，

在多个灌装部中除末位灌装部之外的灌装部所对应的位置未设置重量传感器。

根据上述技术方案，容器输送装置将容器输送至主体部，灌装部对这些容器灌装，多个灌装部能够有效提高灌装速度。重量传感器能够检测容器的总重量，通过将重量传感器与末位灌装部通信连接，使得末位灌装部能够获知容器是否已被灌满。此外，通过以上方式，在多个灌装部中除末位灌装部之外的灌装部所对应的位置未设置重量传感器，只在末位灌装部处设置重量传感器，对基本被灌满的容器进行称量，即其他灌装部实施粗略量的或者初部的液体的灌入，而末位灌装部实施灌入量的精确定量。该配置方式可以减少重量传感器的数量，简化灌装机的结构，降低部件数量和整体成本。另外，末位灌装部决定了容器最终的灌装量，因此在仅设置一个重量传感器即可达到保证容器灌装量精确度的效果，从而能够在减少成本的同时保证灌装效果。

优选地，容器输送装置还包括分隔部，分隔部能够将容器输送装置上的每两个容器沿输送方向分隔开规定间距。

根据上述技术方案，分隔部使得容器与容器之间保持规定间距，规定间距设定为：在灌装时，容器输送装置每次只需要将容器移动规定间距的长度即可继续下一次灌装，避免容器输送装置每次输送距离不同，有利于提高容器输送装置的稳定性以及输送效率。此外，分隔部还能够起到对容器的推动作用，避免容器在容器输送装置滞留，有利于在输送容器的过程中保持容器的稳定。

优选地，多个灌装部彼此在输送方向上的距离等于规定间距。

根据上述技术方案，灌装部彼此之间沿输送方向的距离与每两个容器之间沿输送方向的距离相同，从而使得灌装部与容器之间能够一一对准。灌装部与其中一个容器对准后，其他灌装部与其他容器也将是对准的，从而有利于实现连续灌装，提高灌装效率。

优选地，还包括旋盖部，旋盖部悬设于容器输送装置的上方，且位于末位灌装部沿输送方向的后方，旋盖部与末位灌装部之间在输送方向上的距离等于规定间距。

根据上述技术方案，旋盖部设置在末位灌装部沿输送方向的后方，末位灌装部在灌装完容器后，旋盖部对容器进行密封操作。旋盖部与末位灌装部之间同样保持规定距离，使得容器输送装置每次输送规定距离旋盖部即可进行旋盖操作，避免容器输送装置针对旋盖还需要特别设置其他输送距离，保证了容器灌装与旋盖的连贯性，从而提高了灌装机的工作效率。优选地，旋盖部仅具有一个，利用一个旋盖部对应多个灌装部的方式，每个容器不需要再由每个灌装部灌满后才能再向后输送，而是只需要灌装一部分即可继续向下游输送。由于每个灌装部的灌装量下降，容器在该灌装部所需要停留的时间也降低，降低的停留时间可以与旋盖部的旋盖动作所需要的时间匹配，或者略高于旋盖部的旋盖动作所需要的时间，从而提高了旋盖部的利用效率，避免旋盖部长期处于空闲状态，并进一步提升了整体系统的流转效率。

优选地，还包括提盖理盖装置，提盖理盖装置具有伸入主体部并与旋盖部联接的滑槽。

根据上述技术方案，提盖理盖装置具有伸入主体部并与旋盖部联接的滑槽，由提盖理盖装置限制摆放方向和提升至规定高度的盖子通过滑槽进入主体部并被旋盖部用于密封容器。提盖理盖装置能够配合滑槽提高盖子的整理速率，并且在整理盖子的过程中不会对盖子造成损伤，自动化地完成随意放置的盖子的整理和输送。

优选地，灌装部包括灌装头以及与灌装头连接的直线运动装置，直线运动装置用于驱动灌装头沿竖直方向的直线运动。

根据上述技术方案，灌装头用于将液体灌入容器，直线运动装置能够驱动灌装头运动，当需要灌装时，直线运动装置驱动灌装头向下运动，当不需要灌装时，直线运动装置驱动灌装头向上返回。通过直线运动装置调整灌装头与容器的距离，能够准确伸入容器内灌装且减少乃至避免液体溅射至容器外，不会产生泡沫，有利于提高灌装效果。

本发明的另一方面还提供一种应用于上述灌装机的灌装方法，

包括：容器输送步骤S1，容器被容器输送装置输送至多个灌装部中最为远离末位灌装部的灌装部所对应的位置；

初始灌装步骤S2，容器依次经过多个灌装部中除末位灌装部之外的灌装部，并被依次灌入规定容积的液体；

精确灌装步骤S3，容器被输送至末位灌装部，根据重量传感器检测的容器总重量，确定末位灌装部的灌装量并进行灌装。

根据上述技术方案，由于仅在容器输送装置对应于末位灌装部的位置设置有重量传感器，因此需要为灌装部设定灌装的规定容积，避免一些灌装部由于没有重量传感器的配合而灌装少量或者过量液体的情况。每个容器经过之前多个灌装部灌装，使得末位灌装部每次只需要灌装剩余部分即可，从而提高了末位灌装部的灌装速率。由此能够在兼顾成本的同时，达到较高的灌装速度。

优选地，灌装部具有n个，在初始灌装步骤S2中，容器被依次灌入1/n容积的液体，其中，n为大于等于2的正整数。

根据上述技术方案，由于灌装部具有n个，而每个灌装部每次向容器灌入了1/n容积的液体，使得所有灌装部的灌装时间大致相等，从而统一了每个灌装部的灌装时间，减少乃至避免有的灌装部已经灌装完成而有的灌装部还没有完成灌装的情况发生，有利于提高多个灌装部的整体灌装效率。

优选地，精确灌装步骤，包括以下子步骤：

步骤S31，重量传感器检测容器总重量，判断重量传感器所检测到的容器总重量是否小于规定总重量，若是小于规定总重量，进入步骤S32，反之则进入步骤S33；

步骤S32,末位灌装部对容器进行灌装；

步骤S33，末位灌装部停止对容器进行灌装。

根据上述技术方案，根据重量传感器所检测的结果判断容器总重量是否小于规定总重量。若重量传感器所检测的容器总重量小于规定总重量，说明容器仍未被灌满，需要末位灌装部继续对其灌装。反之则说明容器已经被灌满，末位灌装部停止灌装。通过这种灌装方法，能够实现对容器的精确灌装，使得容器内的液体灌装量保持一致，有利于保证灌装效果。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的灌装机的主视图。

图2是本发明第二实施方式的灌装方法的控制流程图。

图3是本发明第二实施方式的步骤S3的控制流程图。

附图标记：100灌装机；1容器输送装置；2主体部；21灌装部；211末位灌装部；212灌装头；213直线运动装置；22旋盖部；3重量传感器；4提盖理盖装置；a输送方向。

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。

需要说明的是，术语“灌满”可以表示灌至额定容积的含义，并不限定为灌至无法继续灌入的位置。

第一实施方式

本发明提供了一种灌装机100，图1是本发明第一实施方式的灌装机100的主视图，如图1所示，包括容器输送装置1以及主体部2，容器输送装置1例如可以是流水线式的传送带机构，其穿过主体部2，用于将容器输送至主体部2并从主体部2送出。主体部2包括多个灌装部21，悬设于容器输送装置1的上方并且沿容器输送装置1的输送方向a依次设置，同步使用多个灌装部21进行容器的灌装能够有效提高灌装速度。多个灌装部21中位于输送方向a后端的灌装部21为末位灌装部211，这里所说的后端是指的靠近主体部2容器出口的一侧。

进一步地，本实施方式中，灌装机100仅在容器输送装置1对应于末位灌装部211的位置设置有用于称量容器重量的重量传感器3。重量传感器3能够检测容器的总重量，重量传感器3与末位灌装部211直接通信连接或者经由控制部通信连接，使得末位灌装部211能够获知容器是否已被灌满。当容器被灌满时，末位灌装部211停止对容器灌装，由此能够避免少灌装或者多灌装的情况，从而有利于提高灌装机100对容器灌装的精确度。此外，因为只在末位灌装部211处设置重量传感器3，对基本被灌满的容器进行称量，即其他灌装部21实施粗略量的或者初步的液体的灌入，而末位灌装部211实施灌入量的精确定量。因此在仅设置一个重量传感器3的情况下即可达到保证容器灌装量精确度的效果，从而能够在减少成本的同时保证灌装效果。

具体地，容器输送装置1还包括分隔部(未示出)，分隔部能够将容器输送装置1上的每两个容器之间沿输送方向a分隔开规定间距。在本实施方式中，分隔部优选地是以规定间距安装在容器输送装置1上的推杆，抵接于容器并能够与容器输送装置1一起运动，在推动容器前进的同时将容器分开规定间距。

规定间距能够保证灌装机100在灌装时，容器输送装置1每次只需要将容器移动规定间距的长度即可继续下一次灌装，避免容器输送装置1每次输送距离不同，有利于提高容器输送装置1的稳定性以及输送效率。此外，分隔部还能够起到对容器的推动作用，避免容器在容器输送装置1滞留，有利于在输送容器的过程中保持容器的稳定。

在本发明的另外一些实施方式中，分隔部也可以是其他形式的结构，不局限于推杆，在此不作具体限定。

在本实施方式中，容器在放置于容器输送装置1时即是按照规定间距放置的，可以是通过人工放置容器或者是机器自动放置容器。

多个灌装部21彼此之间的在输送方向a上的距离等于规定间距，灌装部21彼此之间沿输送方向a的距离与每两个容器之间沿输送方向a的距离相同，从而使得灌装部21与容器之间能够一一对准。灌装部21与其中一个容器对准后，其他灌装部21与其他容器也将是对准的，从而有利于提高灌装效率。

具体地，灌装部21包括灌装头212以及与灌装头212连接的直线运动装置213，灌装头212用于将液体灌入容器，直线运动装置213用于驱动灌装头212沿竖直方向的直线运动，从而调整灌装头212与容器之间的距离，有利于提高灌装效果。在本实施方式中，直线运动装置213为电缸，电缸具有运动精度高、便于控制的优点，因此适用于灌装部21的使用场景。

在本发明的另外一些实施方式中，灌装头212不局限于灌装液体，也可以灌装其他物料，例如粉体、颗粒等等。

进一步地，灌装机100还包括旋盖部22，旋盖部22悬设于容器输送装置1的上方，且位于末位灌装部211沿输送方向a的后方，当末位灌装部211对容器灌装完成后，旋盖部22对容器进行旋盖密封操作。旋盖部22与末位灌装部211之间的水平方向的距离等于规定间距，使得容器输送装置1每次输送规定距离旋盖部22即可进行旋盖操作，避免容器输送装置1针对旋盖还需要特别设置其他输送距离，保证了容器灌装与旋盖的连贯性，从而提高了灌装机100的工作效率。在本实施方式中，旋盖部22也只需要设置一个，利用一个旋盖部22对应多个灌装部21的方式，每个容器不需要再由每个灌装部21灌满后再向后输送，而是只需要灌装一部分即可继续向下游输送。由于每个灌装部21的灌装量下降，容器在该灌装部21所需要停留的时间也降低，降低的停留时间可以与旋盖部22的旋盖动作所需要的时间匹配，或者略高于旋盖部22的旋盖动作所需要的时间，从而提高了旋盖部22的利用效率，避免旋盖部22长期处于空闲状态，并进一步提升了整体系统的流转效率。

进一步地，灌装机100还包括提盖理盖装置4，提盖理盖装置4利用盖子重心与其几何中心不重合的特点，使反侧朝上的盖子在提升输送带的上升区段时由于自身重力的作用跌出挡条。提盖理盖装置4具有伸入主体部2并与旋盖部22联接的滑槽，由提盖理盖装置4限制成摆放方向为正侧朝上的盖子被提升至规定高度，并通过滑槽进入主体部2并被旋盖部22用于密封容器。提盖理盖装置4能够提高盖子的整理速率，并且在整理盖子的过程中不会对盖子造成损伤，自动化地完成随意放置的盖子的整理和输送。

在本发明的另外一些实施方式中，主体部2设置有取盖装置，取盖装置可以是气缸或者电缸，取盖装置能够在提盖理盖装置4以及旋盖部22之间做往复运动，从而在旋盖部22需要盖子时将盖子从提盖理盖装置4传送至旋盖部22处。

在本发明的另外一些实施方式中，也可以是通过设置储盖槽的方式，将摆放好的盖子放入储盖槽。

在本实施方式中，灌装机100为直线灌装机100，容器输送装置1上的容器做直线运动。在本发明的另外一些实施方式中，灌装机100也可以是其他灌装机100，例如旋转灌装机100。

第二实施方式

本发明还提供了一种应用于第一实施方式的灌装机100的灌装方法，图2是本发明第二实施方式的灌装方法的控制流程图，如图2所示，首先进入容器输送步骤S1，在容器输送步骤S1中，容器被容器输送装置1输送至多个灌装部21中最为远离末位灌装部211的灌装部21所对应的位置。

容器输送步骤S1完成后，进入初始灌装步骤S2，在初始灌装步骤S2中，容器依次经过多个灌装部21中除末位灌装部211之外的灌装部，并被依次灌入规定容积的液体。

由于仅在容器输送装置1对应于末位灌装部211的位置设置有重量传感器3，因此需要为灌装部21设定灌装的规定容积，避免一些灌装部21由于没有重量传感器3的配合而灌装少量或者过量液体的情况。每个容器经过之前多个灌装部21灌装，使得末位灌装部211每次只需要灌装剩余部分即可，从而提高了末位灌装部211的灌装速率。由此能够在兼顾成本的同时，达到较高的灌装速度。

在本实施方式中，灌装部21具有n个，每个容器依次经过n个灌装部21，因此这里所说的规定容积优选地是指1/n容积，即每次灌入1/n容积的液体，直至末位灌装部211处灌满。其中，n为大于等于2的正整数。此外，这里所说的容积是指容器所预定需要灌装的总体积。

每个灌装部21每次灌入1/n容积的液体，使得所有灌装部21的灌装时间大致相等，从而统一了每个灌装部21的灌装时间，减少乃至避免有的灌装部21已经灌装完成而有的灌装部21还没有完成灌装的情况发生，有利于提高多个灌装部21的整体灌装效率。此外，在每个灌装部21所灌装的规定容积可以为不同的，上述说明中规定容积为相同的1/n容积仅仅是一例，可以在本发明的方法的技术构思内变更，例如可以设置三个灌装部21，在第一个灌装部21处灌装1/2的液体，在第二个灌装部21处灌装1/4的液体，在最后一个灌装部21即末位灌装部211处灌装1/4的液体。由于除末位灌装部211以外的其他灌装部21在容器输送装置1所对应的位置均没有设置重量传感器3，因此这些灌装部21虽然需要灌入规定容积的液体，但是具体的灌入量可以比规定容积略大或者略小，不需要检测并进行反馈控制而精密地灌装。

初始灌装步骤S2完成后，由于可能因为在各灌装部21处灌装时存在多或少的情况，可选择地进入精确灌装步骤S3，在精确灌装步骤S3中，容器被输送至末位灌装部211，根据重量传感器3检测的容器总重量，确定末位灌装部211的灌装量并进行灌装。相较于其他灌装部21，末位灌装部211在容器输送装置1的对应位置设置有重量传感器3。重量传感器3检测容器的总重量，精确灌装步骤S3完成，之后进入旋盖步骤S4。在旋盖步骤S4，容器输送装置1将容器输送至旋盖部22，旋盖部22对容器进行旋盖。

下面对精确灌装步骤S3做详细说明。图3是本发明第二实施方式的步骤S3的控制流程图，如图3所示，在精确灌装步骤S3进一步包括以下步骤，首先进入步骤S31，重量传感器3检测容器总重量，判断重量传感器3所检测到的容器总重量是否小于规定总重量，若是小于规定总重量，进入步骤S32，反之则进入步骤S33。需要说明的是，这里所说的容器总重量以及规定总重量均包含了容器内的液体的重量。

在步骤S32，由于重量传感器3检测到容器总重量小于规定总重量，说明容器仍未被灌满,因此末位灌装部211对容器进行灌装，并且保持灌装状态的同时返回步骤S31继续判断。

在步骤S33，由于容器已经被灌满，末位灌装部211停止对容器进行灌装。

在本实施方式中，重量传感器3在精确灌装步骤S3是一直保持实时检测状态，在本发明的另外一些实施方式中，重力传感器3在精确灌装步骤S3检测的时机没有特别限定，也可以在灌装之后一段时间再进行检测。

下面是具体的应用场景，例如灌装机100总共有四个灌装部21，第一容器首先被输送至第一灌装部，第一容器在第一灌装部被灌装了1/4容积的液体。之后第一容器被输送至第二灌装部，同样被灌装了1/4容积的液体，即共计灌入1/2的液体后，继续向第三灌装部输送。在第二灌装部对第一容器灌装液体的同时，第一灌装部对第二容器灌装1/4的液体。之后第三灌装部对第一容器进行灌装，第二灌装部对第二容器进行灌装，第一灌装部对第三容器进行灌装，之后第一容器被输送至第四灌装部，即末位灌装部211。末位灌装部211在对第一容器进行灌装的过程中，会根据重量传感器3所检测的结果进行灌装，当重量传感器3检测容器总重量已经达到规定总重量，末位灌装部211停止灌装。

本领域技术人员能够理解的是，可以对各个实施方式中的具体技术特征进行适应性地拆分或合并。对具体技术特征的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种灌装机的灌装方法，其特征在于，所述灌装机包括：容器输送装置以及主体部，所述容器输送装置为直线型输送装置，所述容器输送装置包括：

分隔部，所述分隔部能够将所述容器输送装置上的每两个容器之间沿输送方向分隔开规定间距；

所述主体部包括：

灌装部，所述灌装部设置有n个，悬设于所述容器输送装置的上方并且沿所述容器输送装置的输送方向依次设置，n个所述灌装部彼此在输送方向上的距离等于所述规定间距；n个所述灌装部中位于所述输送方向后端的所述灌装部为末位灌装部；其中，n为大于等于2的正整数；

重量传感器，设置在对应于所述末位灌装部的位置，在多个所述灌装部中除所述末位灌装部之外的所述灌装部所对应的位置未设置重量传感器；

旋盖部，所述旋盖部悬设于所述容器输送装置的上方，且位于所述末位灌装部沿所述输送方向的后方，所述旋盖部与所述末位灌装部之间在输送方向上的距离等于所述规定间距；

所述灌装方法包括：

容器输送步骤S1，容器被所述容器输送装置输送至多个所述灌装部中最为远离所述末位灌装部的所述灌装部所对应的位置；

初始灌装步骤S2，容器依次经过多个所述灌装部中除所述末位灌装部之外的所述灌装部，并被依次灌入1/n容积的液体；

精确灌装步骤S3，容器被输送至所述末位灌装部，根据所述重量传感器检测的容器总重量，确定所述末位灌装部的灌装量并进行灌装；

旋盖步骤S4，所述容器输送装置将容器输送所述规定间距至旋盖部，旋盖部对容器进行旋盖。

2.如权利要求1所述的灌装方法，其特征在于，精确灌装步骤S3包括以下子步骤：

步骤S31，所述重量传感器检测容器总重量，判断所述重量传感器所检测到的容器总重量是否小于规定总重量，若是小于规定总重量，进入步骤S32，反之则进入步骤S33；

步骤S32,所述末位灌装部对容器进行灌装；

步骤S33，所述末位灌装部停止对容器进行灌装。

3.如权利要求1所述的灌装方法，其特征在于，所述灌装机还包括提盖理盖装置，所述提盖理盖装置具有伸入所述主体部并与所述旋盖部联接的滑槽。

4.如权利要求1-3中任一项所述的灌装方法，其特征在于，所述灌装部包括灌装头以及与所述灌装头连接的直线运动装置，所述直线运动装置用于驱动所述灌装头沿竖直方向的直线运动。