CN114261936A - 一种灌装设备及其灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌装设备，包括上料机构、传送机构和灌装机构；传送机构包括夹取件，夹取件在上料机构和灌装机构之间往返运动；灌装机构包括至少两个灌装头和至少两个与灌装头相对应的旋盖件；单个旋盖件与单个灌装头相邻设置。本发明能够缩短开盖后灌装容器的移动时间，减低灌装容器的内腔在外界的曝露时间，降低了被环境微生物二次污染的风险。

Description

一种灌装设备及其灌装方法

技术领域

本发明属于包装的技术领域，具体涉及一种灌装设备及其灌装方法。

背景技术

传统的灌封领域主要面向日化、食品，或者化学制药领域，特点是罐装量加大，批量较多，原料及灌封包材均按照批量处理。其中对包材的处理，从来料、清洗、消毒均会将不同部件分别处理。产品溶液罐装进容器后，后续封装环节才用盖子封盖。

现今迅速发展的制药制剂行业，对柔性小批量生产需求增长较大。要求设备小型化、包材前处理减少、开包即用。

现在有流水线式的包装可以满足无菌灌装的要求，但是由于灌装过程是先将瓶体和盖体分开的，需要对瓶体和盖体进行清洗烘干洗灭菌，然后再进行无菌灌装，虽然整个过程都可以实现无人操作，但是其生产流程长，占用面积大，且由于灭菌后的包材需要较长时间后才进行封合，其内腔暴露在外界时间较长，提高了被环境微生物二次污染的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灌装设备，能够缩短开盖后灌装容器的移动时间，减低灌装容器的内腔在外界的曝露时间，降低了被环境微生物二次污染的风险。

实现上述目的包括如下技术方案。

本发明提供了一种灌装设备，包括上料机构、传送机构和灌装机构；

传送机构包括夹取件，夹取件在上料机构和灌装机构之间往返运动；

灌装机构包括至少两个灌装头和至少两个与灌装头相对应的旋盖件；单个旋盖件与单个灌装头相邻设置。

在其中一些实施例中，单个旋盖件和单个灌装头组成灌装组件；灌装组件设置有至少两个，至少两个灌装组件并列设置。

在其中一些实施例中，上料机构包括上料组件，上料组件包括第一分料筒、第二分料筒和进料口；第一分料筒设置在第二分料筒之上，第二分料筒相对第一分料筒移动；第二分料筒处于第一位置时，第一分料筒和第二分料筒连通；第二分料筒处于第二位置时，第二分料筒和进料口筒连通。

在其中一些实施例中，上料机构还包括料筒驱动件，料筒驱动件的驱动部分与第二分料筒连接。

在其中一些实施例中，第二分料筒在远离进料口的一侧设有托片，托片横向设置在第一分料筒和第二分料筒之间；托片的长度大于第二分料筒移动的距离。

在其中一些实施例中，上料组件设置有至少两个；至少两个上料组件排列设置；上料组件之间的距离对应等于夹取件之间的距离；单个旋盖件和单个灌装头组成灌装组件，灌装组件设置有至少两个，至少两个灌装组件并列设置；夹取件之间的距离对应等于灌装组件之间的距离。

在其中一些实施例中，传送机构还包括移动托盘，夹取件设置有至少两个；至少两个夹取件沿着夹取件运动的方向排列设置在移动托盘上。

在其中一些实施例中，灌装机构还包括固定夹件，固定夹件位于旋盖件的下方。

本发明还提供了一种灌装方法，包括以下步骤：

步骤一：将灌装容器移动到旋盖件的下方；

步骤二：旋盖件旋开灌装容器的瓶盖；

步骤三：将旋开瓶盖的灌装容器移动到灌装头的下方，开始灌装；

步骤四：灌装完毕，将灌装后的灌装容器移动到旋盖件的下方，旋盖件将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上。

在其中一些实施例中，步骤二中，旋盖件抓取待灌装的灌装容器的瓶盖后上升；

步骤四中，灌装后的灌装容器移动到旋盖件的下方后，旋盖件下降，旋盖件将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上；

步骤一具体包括：

A.第二分料筒处于第一位置时，灌装容器由第一分料筒掉落到第二分料筒；

B.第二分料筒移动到第二位置，第二分料筒中的灌装容器掉落到进料口，此时托片抵接第一分料筒靠近第二分料筒的一端；

C.夹取件将灌装容器移动到旋盖件的下方。

本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

本发明采用上料机构、传送机构和灌装机构实现灌装容器的灌装工作；夹取件将灌装容器由上料机构送到灌装机构；旋盖件将灌装容器的瓶盖打开，灌装头对打开后的灌装容器进行灌装，灌装后旋盖件将瓶盖旋在灌装容器上；可以减少灌装容器的内腔在外界的暴露时间，进而降低被环境微生物二次污染的风险；由于旋盖件和灌装头相邻设置，打开后的灌装容器不会经过其他灌装头，不会受到其他灌装头的污染。

附图说明

图1是灌装设备的立体结构图；

图2是灌装设备的灌装机构的立体结构放大图；

图3是灌装设备的灌装机构的另一立体结构放大图；

图4是灌装设备的夹取件的立体结构放大图；

图5是灌装设备的夹取件的内部结构放大图；

图6是灌装设备的上料组件的立体结构放大图；

图7是灌装设备的上料组件的另一立体结构放大图。

附图标记说明：

1、平台；2、上料机构；3、传送机构；31、夹取件；311、夹爪气缸；312、夹取座；32、容纳腔；321、托块；322、开口；33、移动托盘；34、传送带；4、灌装机构；41、固定夹件；5、上料组件；51、第一支撑柱；52、第一引料板；521、引料通道；53、第一分料筒；54、第二引料板；541、进料口；55、料筒驱动件；56、第二分料筒；57、托片；6、灌装组件；61、旋盖件；62、灌装头；7、固定连接板；71、第二支撑柱；72、第三支撑柱；8、升降驱动件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。

本实施例提供了一种灌装设备，如图1所示，包括平台1、上料机构2、传送机构3和灌装机构4；上料机构2、传送机构3和灌装机构4设置在平台1上；上料机构2包括两个上料组件5，两个上料组件5并列设置；如图4-5所示，传送机构3包括两个夹取件31，夹取件31包括夹爪气缸311和两个夹取座312，夹取件31用于夹取灌装容器；两个夹取座312分别固定在夹爪气缸311的夹爪上；两个夹取座312在相向的一侧设有夹取凹陷，当夹爪气缸311工作时，夹爪气缸311上的夹爪合拢，使得两个夹取凹陷形成容纳腔32；容纳腔32用于容纳灌装容器；容纳腔32为一圆柱状，其横截面的直径大于灌装容器的直径，便于灌装容器通过；容纳腔32的高度小于灌装容器的高度，便于取出灌装容器；容纳腔32的底部设有托块321，托块321用于托住灌装容器，避免灌装容器掉落；托块321设置有两个且分别固定在两个夹取座312上；当夹爪气缸311工作时，夹爪气缸311上的夹爪张开，使得两个夹取座312的托块321分开，此时灌装容器由容纳腔32滑出；两个夹取座312在相向的一侧的顶部设有倒角，两个夹取座312的倒角形成容纳腔32的开口322，便于灌装容器滑入容纳腔32。

两个夹取件31并列设置，上料组件5之间的距离等于夹取件31之间的距离；灌装机构4包括两个灌装组件6，两个灌装组件6并列设置；夹取件31之间的距离等于灌装组件6之间的距离，夹取件31在上料机构2和灌装机构4之间往返运动，使得夹取件31可以将上料机构2的灌装容器直接送至对应的灌装机构4上灌装；在其他实施例中，上料组件5、夹取件31和灌装组件6也可以设置三个、四个、五个或六个，本发明不限制上料组件5、夹取件31和灌装组件6的数量；当上料组件5、夹取件31和灌装组件6的数量大于两个时，上料组件5之间的距离对应等于夹取件31之间的距离，即第一个上料组件5和第二个上料组件5之间的距离等于第一个夹取件31和第二个夹取件31之间的距离，第二个上料组件5和第三个上料组件5之间的距离等于第二个夹取件31和第三个夹取件31之间的距离，以此类推；夹取件31之间的距离对应等于灌装组件6之间的距离，即第一个夹取件31和第二个夹取件31之间的距离等于第一个灌装组件6和第二个灌装组件6之间的距离，第二个夹取件31和第三个夹取件31之间的距离等于第二个灌装组件6和第三个灌装组件6之间的距离，以此类推；便于上料。

如图6-7所示，上料组件5包括第一支撑柱51、第一引料板52、第一分料筒53、第二引料板54、料筒驱动件55和第二分料筒56；第一支撑柱51竖直设置在平台1上，第一引料板52和第二引料板54固定在第一支撑柱51上，第一引料板52设置在第二引料板54的上方；第一引料板52设有通孔，第一分料筒53固定在第一引料板52的下端且与通孔相连通，使得灌装容器可以由通孔进入第一分料筒53；第一引料板52的边缘设有入口，第一引料板52上还设有引料通道521，入口通过引料通道521与通孔连接，使得灌装容器可以由入口进入，经引料通道521达到通孔，并由通孔掉进第一分料筒53；入口与外部的振动盘配合使用，以完成灌装容器的上料；第一分料筒53的直径刚好使一个灌装容器通过，便于灌装容器的上料；第一分料筒53的高度等于一个灌装容器的高度，第一分料筒53在靠近引料通道521的一侧设有缺口，引料通道521上的灌装容器由该缺口进入第一分料筒53，减少引料通道521上的灌装容器的底部与第一分料筒53的灌装容器的顶部的距离，使得灌装容器由引料通道521进入第一分料筒53时不会因高度差而坠落。

第二引料板54上设有进料口541；料筒驱动件55固定在第二引料板54上，料筒驱动件55的驱动部分与第二分料筒56连接，使得料筒驱动件55工作时，能够驱动第二分料筒56移动；第二分料筒56设置在第一分料筒53之上，第二分料筒56相对第一分料筒53移动；第一分料筒53的下方为第一位置，第一位置设置在第二引料板54上；进料口541为第二位置；第二分料筒56处于第一位置时，第一分料筒53和第二分料筒56连通；第二分料筒56处于第二位置时，第二分料筒56和进料口541连通；料筒驱动件55为伸缩气缸，料筒驱动件55的驱动部分为伸缩气缸的伸缩杆，料筒驱动件55能够带动第二分料筒56在第一位置和第二位置之间往返；第二分料筒56在远离进料口541的一侧设有托片57，托片57横向设置在第一分料筒53和第二分料筒56之间，避免第二分料筒56处于第二位置时，第一分料筒53中的灌装容器掉落在外部，托片57起到支撑的作用；托片57的长度大于第二分料筒56移动的距离，使得第二分料筒56移动到第二位置后，托片57的长度足以抵住第一分料筒53的底部，从而托住灌装容器。

待灌装的灌装容器由引料通道521进入第一分料筒53，料筒驱动件55工作，推动第二分料筒56由第二位置移动到第一位置，此时第一分料筒53和第二分料筒56连通，位于第一分料筒53上的灌装容器进入第二分料筒56；料筒驱动件55工作，推动第二分料筒56由第一位置移动到第二位置，此时第二分料筒56与进料口541连通，灌装容器进入进料口541。

如图2-3所示，灌装组件6包括一个旋盖件61和一个灌装头62，单个旋盖件61与单个灌装头62相邻设置；夹取件31将灌装容器由上料机构2送到灌装机构4；旋盖件61将灌装容器的瓶盖打开，灌装头62对打开后的灌装容器进行灌装，灌装后旋盖件61将瓶盖旋在灌装容器上；可以减少灌装容器的内腔在外界的暴露时间，进而降低被环境微生物二次污染的风险；由于旋盖件61和灌装头62相邻设置，打开后的灌装容器不会经过其他灌装头62，不会受到其他灌装头62的污染。

旋盖件61为电动旋转夹爪，电动旋转夹爪包括夹爪模组、旋转模组、下壳体和上壳体；夹爪模组包括旋转气动夹爪、夹爪步进电机，下壳体的外部固定旋转气动夹爪，下壳体开设电机孔，夹爪步进电机设置在下壳体内部，并通过电机孔同轴连接旋转气动夹爪以控制旋转气动夹爪的张合；旋转模组包括旋转底座、旋转步进电机，下壳体相对旋转气动夹爪的另一端面设有开孔，开孔由旋转底座同轴盖合，上壳体固接在旋转底座上并竖直位于下壳体的上部，上壳体内置旋转步进电机，旋转步进电机转动带动旋转底座、下壳体、上壳体和旋转气动夹爪同轴转动；夹爪模组用于夹紧灌装容器，并通过旋转模组带动夹爪模组360°正反转，实现旋开瓶盖和拧紧瓶盖的效果。

灌装设备还包括固定连接板7、第一层板、第二层板、升降驱动件8、两个第二支撑柱71和两个第三支撑柱72，第二支撑柱71一端固定在平台1上，另一端穿过第一层板和第二层板，第一层板位于第二层板之上，第二支撑柱71起到支撑作用；第一层板上设有两个活动孔，两个第三支撑柱72的一端连接固定连接板7，另一端分别穿过活动孔。

升降驱动件8安装在第一层板上，升降驱动件8为伸缩气缸，升降驱动件8的伸缩轴与固定连接板7连接，使得升降驱动件8工作时，固定连接板7随之上下移动；固定连接板7设有两个连接块，两个连接块分别与两个灌装组件6的旋盖件61连接，使得升降驱动件8可以同时控制两个旋盖件61的运动，同时能够使得两个旋盖件61的距离固定，不容易偏移；第一层板上设有灌装头62支架，灌装头62支架用于固定灌装头62。

灌装机构4还包括固定夹件41，固定夹件41固设在第二层板上，且位于旋盖件61的下方，使得旋盖件61旋盖时，固定夹件41可以夹紧灌装容器的瓶身；固定夹件41为夹爪气缸。

传送机构3还包括移动托盘33、传送带架、传送带34和传送电机，传送带34架安装夹取件31运动的方向设置，传送带34设置在传送带34架上，传送电机用于驱动传送带34运动；移动托盘33连接在传送带34上；两个夹取件31沿着夹取件31运动的方向排列设置在移动托盘33上，移动托盘33的固定作用使得两个夹取件31之间的距离固定，避免发送偏移。

本实施例还提供了一种灌装方法，包括以下步骤：

步骤一：

A.待灌装的灌装容器由引料通道521进入第一分料筒53，第二分料筒56处于第一位置时，灌装容器由第一分料筒53掉落到第二分料筒56；

B.第二分料筒56移动到第二位置，第二分料筒56中的灌装容器掉落到进料口541，此时托片57抵接第一分料筒53靠近第二分料筒56的一端；

C.灌装容器由进料口541进入位于进料口541的下方的夹取件31的夹取座，此时托块321托住灌装容器；传送电机工作，传送带34移动，带动移动托盘33移动到旋盖件61的下方。

步骤二：固定夹件41工作，固定夹件41的夹爪固定灌装容器的瓶身，旋盖件61旋开灌装容器的瓶盖；旋盖件61抓取待灌装的灌装容器的瓶盖后，升降驱动件8工作，旋盖件61上升。

步骤三：固定夹件41工作，固定夹件41的夹爪松开灌装容器的瓶身，传送电机工作，传送带34移动，带动移动托盘33移动到灌装头62的下方，夹取件31移动将旋开瓶盖的灌装容器移动到灌装头62的下方，开始灌装。

步骤四：灌装完毕，夹取件31将灌装后的灌装容器移动到旋盖件61的下方，升降驱动件8工作，旋盖件61下降，旋盖件61将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上，完成灌装工作。

步骤五：夹爪气缸311工作，夹取座312分开，灌装后的灌装容器掉入外部的收集槽中。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灌装设备，其特征在于，包括上料机构、传送机构和灌装机构；

所述传送机构包括夹取件，所述夹取件在所述上料机构和所述灌装机构之间往返运动；

所述灌装机构包括至少两个灌装头和至少两个与所述灌装头相对应的旋盖件；单个所述旋盖件与单个所述灌装头相邻设置。

2.如权利要求1所述的灌装设备，其特征在于，单个所述旋盖件和单个所述灌装头组成灌装组件；所述灌装组件设置有至少两个，至少两个所述灌装组件并列设置。

3.如权利要求1所述的灌装设备，其特征在于，所述上料机构包括上料组件，所述上料组件包括第一分料筒、第二分料筒和进料口；所述第一分料筒设置在所述第二分料筒之上，所述第二分料筒相对所述第一分料筒移动；所述第二分料筒处于第一位置时，所述第一分料筒和所述第二分料筒连通；所述第二分料筒处于第二位置时，所述第二分料筒和所述进料口筒连通。

4.如权利要求3所述的灌装设备，其特征在于，所述上料机构还包括料筒驱动件，所述料筒驱动件的驱动部分与所述第二分料筒连接。

5.如权利要求3所述的灌装设备，其特征在于，所述第二分料筒在远离所述进料口的一侧设有托片，所述托片横向设置在所述第一分料筒和第二分料筒之间；所述托片的长度大于所述第二分料筒移动的距离。

6.如权利要求3所述的灌装设备，其特征在于，所述上料组件设置有至少两个；至少两个所述上料组件排列设置；所述上料组件之间的距离对应等于所述夹取件之间的距离；单个所述旋盖件和单个所述灌装头组成灌装组件，所述灌装组件设置有至少两个，至少两个所述灌装组件并列设置；所述夹取件之间的距离对应等于所述灌装组件之间的距离。

7.如权利要求1-6任一项所述的灌装设备，其特征在于，所述传送机构还包括移动托盘，所述夹取件设置有至少两个；至少两个所述夹取件沿着所述夹取件运动的方向排列设置在所述移动托盘上。

8.如权利要求1-6任一项所述的灌装设备，其特征在于，所述灌装机构还包括固定夹件，所述固定夹件位于所述旋盖件的下方。

9.一种灌装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将灌装容器移动到旋盖件的下方；

步骤二：旋盖件旋开灌装容器的瓶盖；

步骤三：将旋开瓶盖的灌装容器移动到灌装头的下方，开始灌装；

步骤四：灌装完毕，将灌装后的灌装容器移动到旋盖件的下方，旋盖件将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上。

10.如权利要求9所述的灌装设备，其特征在于，所述步骤二中，旋盖件抓取待灌装的灌装容器的瓶盖后上升；

所述步骤四中，灌装后的灌装容器移动到旋盖件的下方后，旋盖件下降，旋盖件将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上；

所述步骤一具体包括：

A.所述第二分料筒处于第一位置时，灌装容器由第一分料筒掉落到第二分料筒；

B.第二分料筒移动到第二位置，第二分料筒中的灌装容器掉落到所述进料口，此时托片抵接所述第一分料筒靠近所述第二分料筒的一端；

C.所述夹取件将灌装容器移动到旋盖件的下方。

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