CN114394269A - 一种影像式全自动定量灌装机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种影像式全自动定量灌装机，包括机箱、影像机构、开盖锁盖机构、灌装机构、移动机构、传输机构、称重机构；所述影像机构设置在机箱内位于上方的挂架上，所述灌装机构和开盖锁盖机构均设置在机箱内，所述移动机构能够带动灌装机构和开盖锁盖机构实现前后、左右移动；所述传输机构穿过机箱，机箱两侧分别设置有进料口和出料口，且机箱位于进料口和出料口的位置均设置有升降门。本发明能够实现寻找灌装桶桶口工序的自动化，同时实现自动开盖、灌装、锁盖，极大地降低了成本，节约了灌装时间，实现灌装过程的全自动化，设备运行性能稳定、安全、可靠、自动化程度高，提高了灌装效率，降低了工人的劳动强度，能够带来很好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及灌装设备技术领域，具体地说是一种影像式全自动定量灌装机。
背景技术
灌装机械，通常是指将液体产品充填到包装容器内的机器，而灌装生产线则指实现产品从原料进入包装设备开始，经过加工、输送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线，灌装生产线具有较大的灵活性，可广泛应用于多种产品的生产加工。
液体定量灌装技术广泛应用于化工、食品饮料、石油及医疗等生产领域中。在液体灌装设备中，将灌装枪移动到灌装桶桶口位置是整个灌装设备的关键问题。现在的很多灌装设备采取的是人工摇动灌装枪头至灌装桶桶口的方式，存在以下问题：作业人员人工对孔，劳动强度较大；对孔时间长，耽误灌装时间，影响灌装机的灌装效率；难于保证灌装枪与灌装桶口达到恰到好处的对准度，一旦出现偏位，就会造成灌装液体的外流，既影响灌装作业场所的清洁，又造成液体的浪费，以及腐蚀、有毒性液体对工人的危害。
因此，提供一种影像式全自动定量灌装机，以解决现有技术所存在的不足，对其应用推广具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种影像式全自动定量灌装机，以实现寻找灌装桶桶口工序的自动化，极大地降低了成本，节约了灌装时间，实现灌装过程的全自动化。
为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。
一种影像式全自动定量灌装机，包括机箱、影像机构、称重机构、传输机构、移动机构、灌装机构、开盖锁盖机构；
所述影像机构包括CCD相机，CCD相机设置在机箱内位于上方的挂架上，所述灌装机构和开盖锁盖机构均设置在机箱内，所述移动机构能够带动灌装机构和开盖锁盖机构实现前后、左右移动；
所述传输机构穿过机箱，机箱两侧分别设置有进料口和出料口，且机箱位于进料口和出料口的位置均设置有升降门。
优选地，所述称重机构包括计量电子秤、限位板，所述计量电子秤设置在传输机构的下方，限位板的数量为2个，2个限位板相对设置，且分别设置在传输机构的两侧。
优选地，所述升降门连接有升降气缸，升降气缸固定在机箱上，升降气缸通过伸缩杆带动升降门上下移动，实现打开和关闭。
优选地，所述传输机构为辊筒传输，传输机构包括3段，即进料段、灌装段、出料段，每段传输机构单独设置有传输伺服电机，实现独立传输作业。
优选地，所述移动机构包括前后移动机构、左右移动机构、移动架，所述前后移动机构和左右移动机构均是通过齿轮和齿条驱动的方式实现移动的。
优选地，所述灌装机构包括无杆气缸、灌装枪，无杆气缸带动灌装枪上下移动；
所述灌装枪包括灌装气缸、密封件、连杆，密封件上方连接有三联通，三联通上方连接物料管道，密封件下方设置有进料口；连杆设置在密封件内，连杆下方连接有堵头，灌装气缸能够带动连杆上下移动，实现进料口的打开与关闭。
优选地，所述灌装枪下方设置有集气罩，集气罩用于收集废气，集气罩通过连通管道外接废气收集处理装置；
所述集气罩下方设置有接料盘，接料盘用于接收残料。
优选地，所述开盖锁盖机构包括旋转伺服电机、中心杆、第一气缸、夹爪机构，旋转伺服电机通过设置在中心杆的上方，夹爪机构设置在中心杆的下方，旋转伺服电机能够通过中心杆带动夹爪机构旋转；
所述第一气缸设置在中心杆的一侧，第一气缸能够带动夹爪机构上下移动。
优选地，所述夹爪机构包括第二气缸、调节板、套筒、上环套、下环套、夹爪，所述夹爪上方与设置在上环套上的固定块连接，夹爪相对固定块能够旋转；夹爪下方设置有卡块，卡块上设置有卡槽，卡块两端分别通过连接杆与夹爪、下环套连接，且相对夹爪、下环套能够旋转。
优选地，该灌装机还包括定位机构，定位机构包括定位气缸、定位块，定位气缸带动定位块向下移动，实现灌装桶在垂直方向上的固定，防止开盖或锁盖时带动桶转动。
本发明所获得的有益技术效果：
1)本发明能够实现寻找灌装桶桶口工序的自动化，同时实现自动开盖、灌装、锁盖，极大地降低了成本，节约了灌装时间，实现灌装过程的全自动化，设备运行性能稳定、安全、可靠、自动化程度高，提高了灌装效率，降低了工人的劳动强度，安全、高效、环保，能够带来很好的经济效益；
2)本发明采用称重式液体灌装，设置有计量电子秤，适用范围广，不仅适用于不同黏度的物料，也适用于含有气泡的液体，且称重定量性能良好，稳定可靠，灌装精度高，生产过程中对环境污染小，生产效率高，在大规模生产中可大大节约成本；
3)本发明灌装机采用三工位设计，进桶、灌装及出桶并行进行，整体上提高了作业效率，具有高精度、高速度、适用性强、高自动化及操作方便的优点。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下为本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本公开一种实施例中影像式全自动定量灌装机的结构示意图；
图2是本公开一种实施例中影像式全自动定量灌装机的内部结构示意图；
图3是本公开一种实施例中称重机构、传输机构及移动机构的结构示意图；
图4是本公开一种实施例中灌装机构和开盖锁盖机构的结构示意图；
图5是本公开一种实施例中灌装机构的结构示意图；
图6是本公开一种实施例中灌装机构的剖视图；
图7是本公开一种实施例中开盖锁盖机构的结构示意图；
图8是附图7中A处的放大图。
在以上附图中：100、机箱；110、升降门；120、升降气缸；130、导杆；200、称重机构；210、计量电子秤；220、限位板；300、传输机构；310、进料段；320、灌装段；330、出料段；400、移动机构；410、前后移动机构；420、左右移动机构；430、移动架；440、滑动架；450、第一挂板；460、第二挂板；500、灌装机构；510、无杆气缸；520、灌装气缸；530、密封件；540、连杆；550、堵头；560、集气罩；570、接料盘；580、驱动气缸；600、开盖锁盖机构；610、旋转伺服电机；620、中心杆；630、第一气缸；640、支撑座；650、滑座；661、第二气缸；662、调节板；663、套筒；664、上环套；665、下环套；666、夹爪；667、卡块；670、轴承；680、弹簧。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
如附图1-3所示，一种影像式全自动定量灌装机，包括机箱100、影像机构、称重机构200、传输机构300、移动机构400、灌装机构500、开盖锁盖机构600。
所述影像机构包括CCD相机，CCD相机设置在机箱100内位于上方的挂架上，所述灌装机构500和开盖锁盖机构600均设置在机箱100内，所述移动机构400能够带动灌装机构500和开盖锁盖机构600实现前后、左右移动。
所述传输机构300穿过机箱100，机箱100两侧分别设置有进料口和出料口，且机箱100位于进料口和出料口的位置均设置有升降门110。
进一步的，所述机箱100一侧设置有爬梯，爬梯方便维护人员进行维修保养。
参见附图2，所述升降门110连接有升降气缸120，升降气缸120固定在机箱100上，升降气缸120通过伸缩杆带动升降门110上下移动，实现打开和关闭。
进一步的，所述升降门110的两侧分别连接有导杆130，导杆130的两端分别固定在机箱100上，导杆130能够实现升降门110上下移动的导向作用。
进一步的，所述升降门110设置有光电感应开关，通过光电感应开关监测进出物料，从而实现升降门110的感应式打开与关闭。
参见附图3，所述称重机构200包括计量电子秤210、限位板220，所述计量电子秤210设置在传输机构300的下方，限位板220的数量为2个，2个限位板220相对设置，且分别设置在传输机构300的两侧。
进一步的，所述限位板220连接有限位气缸，限位气缸通过伸缩杆带动限位板220移动，实现2个限位板220之间距离的调整，进而适用不同规格的载料托盘，大大提高灌装机的通用性。
所述传输机构300为辊筒传输，传输机构300包括3段，即进料段310、灌装段320、出料段330，每段传输机构300单独设置有传输伺服电机，实现独立传输作业。
在一个实施例中，该灌装机还包括定位机构，定位机构包括定位气缸、定位块，定位气缸带动定位块向下移动，实现灌装桶在垂直方向上的固定，防止开盖或锁盖时带动桶转动。
参见附图3，所述移动机构400包括前后移动机构410、左右移动机构420、移动架430，所述前后移动机构410和左右移动机构420均是通过齿轮和齿条驱动的方式实现移动的。
进一步的，前后移动机构410包括前后移动驱动电机、前后驱动连杆、1组前后齿条，前后驱动连杆两端分别设置有前后驱动齿轮，前后驱动齿轮与前后齿条相配合，前后驱动连杆上设置有前后传动齿轮，前后移动电机上连接有动力齿轮，动力齿轮与前后传动齿轮配合，前后移动驱动电机通过齿轮带动前后驱动连杆转动，同时实现前后驱动连杆两端的前后驱动齿轮沿前后齿条移动。
进一步的，所述前后齿条的外侧设置有前后导轨，所述移动架430下方设置有与前后导轨相对应的第一滑块，以实现移动架430前后移动的导向作用。
进一步的，所述左右移动机构420包括左右移动驱动电机、左右驱动齿轮、左右齿条，左右驱动齿轮与左右齿条相配合，左右移动驱动电机与左右驱动齿轮连接，实现左右驱动齿轮沿左右齿条移动。
进一步的，所述移动架430上位于左右齿条的两侧分别设置有左右导轨，移动架430上方设置有滑动架440，所述灌装机构500和开盖锁盖机构600均设置在滑动架440上，滑动架440下方设置有与左右导轨相对应的第二滑块，以实现滑动架440左右移动的导向作用。
在一个实施例中，如附图4所示，所述灌装机构500通过第一挂板450固定在滑动架440上，所述开盖锁盖机构600通过第二挂板460固定在滑动架440上。
如附图5和6所示，所述灌装机构500包括无杆气缸510、灌装枪，无杆气缸510带动灌装枪上下移动；
所述灌装枪包括灌装气缸520、密封件530、连杆540，密封件530上方连接有三联通，三联通上方连接物料管道，密封件530下方设置有进料口；连杆540设置在密封件530内，连杆540下方连接有堵头550，灌装气缸520能够带动连杆540上下移动，实现进料口的打开与关闭。
进一步的，所述堵头550为圆锥形结构，灌装气缸520带动连杆540下移，堵头550向下，灌装进料，连杆540上移，堵头550向上，关闭进料口。
所述灌装枪下方设置有集气罩560，集气罩560用于收集废气，集气罩560通过连通管道外接废气收集处理装置；
所述集气罩560下方设置有接料盘570，接料盘570用于接收残料。
进一步的，所述接料盘570一侧连接有驱动气缸580，驱动气缸580通过连接板固定在第一挂板450上，驱动气缸580能够带动接料盘570前后移动，方便灌装枪进料与关闭后残料的收集。
如附图7所示，所述开盖锁盖机构600包括旋转伺服电机610、中心杆620、第一气缸630、夹爪机构，旋转伺服电机610通过设置在中心杆620的上方，夹爪机构设置在中心杆620的下方，旋转伺服电机610能够通过中心杆620带动夹爪机构旋转；
所述第一气缸630设置在中心杆620的一侧，第一气缸630能够带动夹爪机构上下移动。
进一步的，所述旋转伺服电机610通过联轴器与中心杆620连接，旋转伺服电机610通过支撑座640固定在第二挂板460上，中心杆620穿过支撑座640。
在一个实施例中，所述第一气缸630固定在第二挂板460上，中心杆620位于夹爪机构上方设置有滑座650，滑座650一侧套设在中心杆620上，另一侧与第一气缸630的伸缩杆连接，第一气缸630通过带动滑座650上下移动，进而实现夹爪机构的上下移动。
进一步的，所述第二挂板460上设置有上下导轨，滑座650上设置有与上下导轨相对应的第三滑块，以实现滑座650上下移动的导向作用。
如附图8所示，所述夹爪机构包括第二气缸661、调节板662、套筒663、上环套664、下环套665、夹爪666，所述夹爪666上方与设置在上环套664上的固定块连接，夹爪666相对固定块能够旋转；夹爪666下方设置有卡块667，卡块667上设置有卡槽，卡块667两端分别通过连接杆与夹爪666、下环套665连接，且相对夹爪666、下环套665能够旋转。
进一步的，所述中心杆620依次穿过调节板662、套筒663，中心杆620位于套筒663和上环套664之间设置有轴承670，上环套664和下环套665均固定在中心杆620上，中心杆620通过带动上环套664和下环套665旋转，进而带动夹爪666和卡块667旋转。
进一步的，所述中心杆620下方套设有弹簧680，弹簧680设置在夹爪666内侧，弹簧680起到缓冲、松紧的作用。
上述夹爪机构的工作原理是，第二气缸661通过带动调节板662向下移动，带动弹簧680向下压缩，同时实现夹爪666向外倾斜，卡块667和下环套665配合实现对桶盖的夹紧固定，进而通过旋转伺服电机610带动夹爪666旋转。
进一步的，该灌装机还包括中央控制器，所述中央控制器分别与影像机构、称重机构200、传输机构300、移动机构400、灌装机构500、开盖锁盖机构600连接，即分别与CCD相机、计量电子秤210、传输伺服电机、前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、无杆气缸510、灌装气缸520、驱动气缸580、旋转伺服电机610、第一气缸630及第二气缸661连接，通过CCD相机监测识别灌装桶桶口的位置，并发送信号给中央控制器，中央控制器发送指令至称重机构200、传输机构300、移动机构400、灌装机构500、开盖锁盖机构600，进而实现开盖、灌装、锁盖的自动化作业。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种影像式全自动定量灌装机，其特征在于，包括机箱、影像机构、称重机构、传输机构、移动机构、灌装机构、开盖锁盖机构；
所述影像机构包括CCD相机，CCD相机设置在机箱内位于上方的挂架上，所述灌装机构和开盖锁盖机构均设置在机箱内，所述移动机构能够带动灌装机构和开盖锁盖机构实现前后、左右移动；
所述传输机构穿过机箱，机箱两侧分别设置有进料口和出料口，且机箱位于进料口和出料口的位置均设置有升降门。
2.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述称重机构包括计量电子秤、限位板，所述计量电子秤设置在传输机构的下方，限位板的数量为2个，2个限位板相对设置，且分别设置在传输机构的两侧。
3.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述升降门连接有升降气缸，升降气缸固定在机箱上，升降气缸通过伸缩杆带动升降门上下移动，实现打开和关闭。
4.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述传输机构为辊筒传输，传输机构包括3段，即进料段、灌装段、出料段，每段传输机构单独设置有传输伺服电机，实现独立传输作业。
5.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述移动机构包括前后移动机构、左右移动机构、移动架，所述前后移动机构和左右移动机构均是通过齿轮和齿条驱动的方式实现移动的。
6.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述灌装机构包括无杆气缸、灌装枪，无杆气缸带动灌装枪上下移动；
所述灌装枪包括灌装气缸、密封件、连杆，密封件上方连接有三联通，三联通上方连接物料管道，密封件下方设置有进料口；连杆设置在密封件内，连杆下方连接有堵头，灌装气缸能够带动连杆上下移动，实现进料口的打开与关闭。
7.根据权利要求6所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述灌装枪下方设置有集气罩，集气罩用于收集废气，集气罩通过连通管道外接废气收集处理装置；
所述集气罩下方设置有接料盘，接料盘用于接收残料。
8.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述开盖锁盖机构包括旋转伺服电机、中心杆、第一气缸、夹爪机构，旋转伺服电机通过设置在中心杆的上方，夹爪机构设置在中心杆的下方，旋转伺服电机能够通过中心杆带动夹爪机构旋转；
所述第一气缸设置在中心杆的一侧，第一气缸能够带动夹爪机构上下移动。
9.根据权利要求8所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，所述夹爪机构包括第二气缸、调节板、套筒、上环套、下环套、夹爪，所述夹爪上方与设置在上环套上的固定块连接，夹爪相对固定块能够旋转；夹爪下方设置有卡块，卡块上设置有卡槽，卡块两端分别通过连接杆与夹爪、下环套连接，且相对夹爪、下环套能够旋转。
10.根据权利要求1所述的影像式全自动定量灌装机，其特征在于，该灌装机还包括定位机构，定位机构包括定位气缸、定位块，定位气缸带动定位块向下移动，实现灌装桶在垂直方向上的固定，防止开盖或锁盖时带动桶转动。
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