CN114394299A - 一种高速全自动屋顶包灌装机 - Google Patents

Abstract

一种高速全自动屋顶包灌装机，解决现有技术存在的传动精度低、同步性差，灌装导向的顺滑性差，影响产品外观质量，灌装量的精度差，设备故障率高，生产效率低的问题。包括一端设置有纸盒片库的机体，纸盒片库底部的纸盒抽拉成型装置前方设置有芯模转动塔；纸盒输送机构中部设置有相互配合的自动加盖机构和超声波焊盖装置，芯模转动塔与自动加盖机构之间通过伺服传动机构相连；伺服灌装提升机构与伺服灌装装置的灌装立管之间设置有导盒架机构；灌装立管的前方设置有纸盒顶部预热压封机构，纸盒输送机构的出盒口设置有出盒输送机构。其传动精度高，灌装量控制精准，灌装的导向平稳、顺滑，产品外观质量好，生产效率高，设备运行稳定，实用性强。

Description

一种高速全自动屋顶包灌装机

技术领域

本发明属于食品包装设备技术领域，具体涉及一种传动精度高，能够保证各工序动作的同步性，灌装量控制精准，灌装过程平稳、快速，可适应多种不同类别物料的灌装生产；且灌装过程中提升的导向平稳、顺滑，不易对包装纸盒表面造成刮伤，产品外观质量好，食品卫生等级高，利于灌装作业速度的提升，生产效率高，设备故障率低，运行稳定，实用性强的高速全自动屋顶包灌装机。

背景技术

目前，食品屋顶包灌装设备的芯模转动塔以及自动加盖机构的驱动，大多采用多级齿轮传动的结构，来实现动力的逐级传递、保证各工序动作的同步性。然而，现有传动机构的结构复杂，体积庞大，不但传动精度低，同步性差，而且，还需要使用大量的润滑油、卫生等级低。并且，为了丰富产品线、拓宽销售渠道，生产企业通常需要灌装饮料、牛奶、糖等不同粘度和温度的物料，然而，由于现有结构的灌装机构的使用适应性差，所以需要配置不同的灌装装置，增加了生产成本，实用性差。另外，现有灌装机构不但灌装量的精度差，故障率高，维护困难，而且，灌装作业速度慢，生产效率低，严重影响产品灌装质量的稳定性。

同时，现有食品灌装设备的导盒架与包装纸盒之间，大多采用平面接触形式。这种传统的接触结构，在包装纸盒往复升降的过程中，容易对包装外表面上的彩印和PE膜造成刮伤、留下不可修复的摩擦痕迹，影响产品的外观质量。所以，包装纸盒在灌装过程中的提升速度不能过快，从而限制了灌装作业速度的提升。另外，现有结构的导盒架的导向顺滑性差，稳定性不足，且噪音大，实用性差。故有必要对现有技术的屋顶包灌装设备进行改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种传动精度高，能够保证各工序动作的同步性，灌装量控制精准，灌装过程平稳、快速，可适应多种不同类别物料的灌装生产；且灌装过程中提升的导向平稳、顺滑，不易对包装纸盒表面造成刮伤，产品外观质量好，食品卫生等级高，利于灌装作业速度的提升，生产效率高，设备故障率低，运行稳定，实用性强的高速全自动屋顶包灌装机。

本发明所采用的技术方案是：该高速全自动屋顶包灌装机包括机体，其特征在于：所述机体的一端设置有纸盒片库，纸盒片库的底部设置有纸盒抽拉成型装置，纸盒抽拉成型装置的前方设置有芯模转动塔；所述芯模转动塔的上方、沿转塔旋转方向，依次间隔设置有纸盒底部加热器、纸盒底部预折机构和纸盒底部压封机构；所述芯模转动塔的下方设置有脱模机构，且脱模机构位于纸盒输送机构一端的进盒口；所述纸盒输送机构的中部，设置有相互配合的自动加盖机构和超声波焊盖装置，所述自动加盖机构的进盖端与连续送盖装置的出盖端相连；并且，所述芯模转动塔与自动加盖机构之间通过伺服传动机构相连；所述自动加盖机构的前方还设置有伺服灌装装置，伺服灌装装置出料端的灌装立管的下方设置有伺服灌装提升机构，且伺服灌装提升机构的上端与灌装立管之间，设置有导盒架机构；所述灌装立管沿包装纸盒输送方向的前方，设置有纸盒顶部预热压封机构，所述纸盒顶部预热压封机构的前方设置有烙印式日期打印机构；所述纸盒输送机构另一端的出盒口处设置有出盒输送机构。

所述伺服传动机构包括转盘同步带轮，转盘同步带轮通过转盘转动轴与芯模转动塔的分度转盘相连，且分度转盘上设置有若干组压封芯模，所述转盘转动轴设置在转盘轴承座内，转盘转动轴的驱动端与传动伺服电机相连；自动加盖机构的固定套筒内活动设置有伸缩转轴，伸缩转轴的一端与打盖同步带轮相连，伸缩转轴的另一端则设置有打盖压板，所述伸缩转轴还通过伸缩推杆与连接支架上设置的打盖伸缩气缸的伸缩端相连；并且，所述打盖同步带轮通过双面齿同步带与转盘同步带轮相连。

所述打盖同步带轮的上、下两侧，分别通过同步带换向轮与双面齿同步带的端部相连；同步带换向轮包括换向轮主体，换向轮主体的外圆周上设置有换向轮轮齿，换向轮主体的中部设置有换向轮转轴。以实现打盖同步带轮与转盘同步带轮的反向转动，从而使打盖压板的旋转方向与分度转盘的旋转方向相反，避免同向旋转的打盖压板对向前传送的包装纸盒的刮碰。

所述双面齿同步带包括环形带体，环形带体的内外两侧分别设置有连续布置的同步带内带齿和同步带外带齿；所述环形带体的两端分别设置有同步带主动端和同步带从动端，且同步带从动端的上下两侧还分别设置有换向弯曲段。以通过同步带主动端将双面齿同步带与转盘同步带轮相连，且利用同步带从动端与打盖同步带轮相连，并通过换向弯曲段与同步带换向轮的配合来改变打盖同步带轮的旋转方向。

所述双面齿同步带的带面上设置有同步带张紧机构，同步带张紧机构包括张紧调节滑动块，张紧调节滑动块上转动设置有同步带张紧轮，同步带张紧轮与双面齿同步带的带面相接触；且张紧调节滑动块滑动设置在张紧调节导向架上，张紧调节滑动块与张紧调节导向架之间还设置有张紧调节螺杆。以利用张紧调节螺杆来驱使张紧调节滑动块在张紧调节导向架上移动，进而改变同步带张紧轮的位置，调整双面齿同步带的松紧程度，提升同步带传动的可靠性。

所述伺服灌装装置包括灌装料筒，灌装料筒上设置有入料口，灌装料筒的下端设置有注料管，所述注料管的下方设置有注料缸体，注料缸体内设置有推料活塞，推料活塞与注料伺服电缸的伸缩端相连，并且，所述注料缸体的进出料口通过注料三通与注料管的下端部相连；所述注料三通还通过注料弯管与出料三通相连，且出料三通与灌装立管相连；所述注料管与注料三通端口之间设置有注料活塞组件，所述出料三通端口与灌装立管之间设置有出料活塞组件。以通过注料伺服电缸带动注料缸体内的推料活塞往复移动，进而利用注料缸体吸入灌装所需量的物料、并将其排出到灌装立管处；在进出料的过程中，利用注料活塞组件来开启或关闭注料三通与注料管之间的连接，且通过出料活塞组件来关闭或开启出料三通与灌装立管之间的连接，利于单位物料的高精度、快速灌装。

所述注料活塞组件与出料活塞组件的结构相同，均包括连接壳体，连接壳体内设置有导向支撑垫，导向支撑垫的下方设置有锥形活塞，所述锥形活塞的活塞杆活动插接在导向支撑垫的中部通孔内，且导向支撑垫与活塞杆之间设置有复位弹簧。以利用注料缸体内的推料活塞随注料伺服电缸的动作，来改变注料缸体内部的压力，并借助压力的变化，驱使锥形活塞沿着活塞杆往复移动，从而开启或关闭整个活塞组件。

所述连接壳体包括壳主体，壳主体的一端设置有壳体进料端，壳主体的另一端设置有壳体出料端；所述壳主体内壁的中部设置有支撑垫限位凸沿，支撑垫限位凸沿的下方设置有活塞封闭槽；所述导向支撑垫上设置有若干组支撑垫卡接凸块，且相邻的两组支撑垫卡接凸块之间设置有支撑垫过料弧槽；所述锥形活塞的活塞杆的上端穿过导向支撑垫，且活塞杆的上端套设有弹簧限位卡套，弹簧限位卡套通过卡套定位销固定在活塞杆上；所述复位弹簧布置在弹簧限位卡套上沿与导向支撑垫的上侧之间。以利用支撑垫卡接凸块，将导向支撑垫固定设置在壳主体的支撑垫限位凸沿上，让物料经由导向支撑垫的各支撑垫过料弧槽流过连接壳体的中部通腔；并依靠复位弹簧的弹力、使锥形活塞位于壳主体下部的活塞封闭槽内，进而使锥形活塞封闭住活塞组件。

所述伺服灌装提升机构包括提升连接架，提升连接架上设置有竖向布置的灌装提升杆，灌装提升杆的上部通过提升导向套与提升连接架上部的间隔横板相连；所述灌装提升杆的下部通过同步带连接座，与沿提升杆升降方向布置的环形提升同步带的带体固定相连；所述环形提升同步带一端的提升带轮的转轴，与提升电机固定架上设置的提升伺服电机的输出端相连，环形提升同步带另一端的提升带轮的转轴，则通过轴承与带轮张紧架相连，带轮张紧架上还设置有张紧调节螺栓；并且，所述灌装提升杆位于间隔横板上方的上端，设置有提升吸盘，灌装提升杆的下端设置有提升真空连接口；所述灌装提升杆的侧部，还设置有沿与提升杆相平行的方向布置的防扭摆导向杆，且防扭摆导向杆的上部通过导杆把固座与间隔横板固定相连，防扭摆导向杆的下部通过防扭摆导向滑套与同步带连接座的侧部滑动相连。以利用提升伺服电机带动环形的提升同步带转动，以驱使带面上固定连接的同步带连接座以及其上的提升杆，一同沿着提升导向套上下往复运动，进而通过提升杆上端的提升吸盘来带动包装纸盒在纸盒升降空间内上、下移动，便于物料的高速灌装；并通过防扭摆导向滑套在竖直布置的防扭摆导向杆上的往复滑动，来有效防止灌装提升杆在高速升降时的扭摆，确保包装纸盒灌装提升的平稳性。

所述导盒架机构包括连接基座，连接基座上设置有L型支撑架，L型支撑架的内部设置有竖向布置的纸盒升降空间，所述纸盒升降空间的横截面为矩形，且纸盒升降空间横截面的对角位置，设置有两组沿竖向布置的滚轮导盒架；所述滚轮导盒架包括导盒连接架，导盒连接架与L型支撑架的端部相连，且导盒连接架上、朝向纸盒升降空间的两个相邻的立面上，分别设置有若干组纵向滚轮和横向滚轮；所述纵向滚轮和横向滚轮的结构相同，均包括滚轮轮体，滚轮轮体的中部设置有滚轮转轴，滚轮转轴的一端设置有滚轮连接部。以将纵向滚轮和横向滚轮分别安装在连接架主体的两个相邻立面上的滚轮安装孔内，进而利用相互呈90度布置的若干组纵向滚轮和横向滚轮，来对纸盒升降空间内、随着伺服灌装提升机构而往复升降的包装纸盒进行滚动导向。

本发明的有益效果：由于本发明采用一端设置有纸盒片库的机体，纸盒片库底部的纸盒抽拉成型装置的前方设置有芯模转动塔；芯模转动塔的上方、沿转塔旋转方向，依次间隔设置有纸盒底部加热器、纸盒底部预折机构和纸盒底部压封机构；芯模转动塔下方设置的脱模机构位于纸盒输送机构的进盒口；纸盒输送机构的中部，设置有相互配合的自动加盖机构和超声波焊盖装置，自动加盖机构的进盖端与连续送盖装置的出盖端相连；芯模转动塔与自动加盖机构之间通过伺服传动机构相连；自动加盖机构前方设置的伺服灌装装置的灌装立管的下方，设置有伺服灌装提升机构，伺服灌装提升机构的上端与灌装立管之间设置有导盒架机构；灌装立管的前方设置有纸盒顶部预热压封机构，纸盒顶部预热压封机构前方设置有烙印式日期打印机构；纸盒输送机构的出盒口处设置出盒输送机构的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，传动精度高，能够保证各工序动作的同步性，灌装量控制精准，灌装过程平稳、快速，灌装速度可调、可控，自动化程度高，可适应多种不同类别物料的灌装生产；且灌装过程中提升的导向平稳、顺滑，不易对包装纸盒表面造成刮伤、没有摩擦痕迹，产品外观质量好，运行噪音小，食品卫生等级高；利于灌装作业速度的提升，生产效率高，设备故障率低，运行稳定，实用性强。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图2中的伺服传动机构的一种结构示意图。

图4是图3中的转盘同步带轮（或打盖同步带轮）的一种结构示意图。

图5是图3中的双面齿同步带的一种结构示意图。

图6是图3中的同步带换向轮的一种结构示意图。

图7是图3中的同步带张紧机构的一种结构示意图。

图8是图7中的张紧调节滑动块的一种结构示意图。

图9是图3中的传动伺服电机通过蜗轮蜗杆减速器与转盘同步带轮的转盘转动轴相连的一种实施方式示意图。

图10是图1中的伺服灌装装置的一种结构示意图。

图11是图10的内部结构剖视图。

图12是图10中的注料活塞组件（或出料活塞组件）的一种结构示意图。

图13是图12中的连接壳体的一种剖视结构图。

图14是图13的正视图。

图15是图12中的锥形活塞与导向支撑垫的一种连接结构示意图。

图16是图12的内部结构剖视图（锥形活塞处于封闭状态）。

图17是图16中的锥形活塞沿着活塞杆向下移动、开启活塞组件的一种使用状态示意图。

图18是图1中的伺服灌装提升机构的一种结构示意图。

图19是图1中的导盒架机构的一种结构示意图。

图20是图19中的L型支撑架的一种结构示意图。

图21是图19中的滚轮导盒架的一种结构示意图。

图22是图21中的导盒连接架的一种结构示意图。

图23是图21中的纵向滚轮（或横向滚轮）的一种结构示意图。

图中序号说明：1机体、2纸盒片库、3纸盒抽拉成型装置、4纸盒底部加热器、5芯模转动塔、6纸盒底部预折机构、7纸盒底部压封机构、8脱模机构、9包装纸盒、10纸盒输送机构、11超声波焊盖装置、12自动加盖机构、13连续送盖装置、14伺服灌装装置、15伺服灌装提升机构、16导盒架机构、17纸盒顶部预热压封机构、18出盒输送机构、19悬臂操作箱、20伺服传动机构、21分度转盘、22压封芯模、23转盘轴承座、24转盘转动轴、25转盘同步带轮、26传动伺服电机、27双面齿同步带、28同步带张紧机构、29打盖伸缩气缸、30连接支架、31伸缩推杆、32同步带换向轮、33打盖同步带轮、34固定套筒、35伸缩转轴、36打盖压板、37同步轮主体、38转轴安装孔、39同步轮轮齿、40环形带体、41同步带外带齿、42同步带内带齿、43同步带主动端、44同步带从动端、45换向弯曲段、46换向轮主体、47换向轮轮齿、48换向轮转轴、49同步带张紧轮、50张紧调节滑动块、51张紧调节导向架、52张紧调节螺杆、53滑块主体、54导向块、55张紧轮连接轴、56调节杆连接部、57蜗轮蜗杆减速器、58灌装料筒、59入料口、60气动蝶阀、61注料管、62注料缸体、63注料伺服电缸、64注料三通、65注料活塞组件、66注料弯管、67出料三通、68灌装立管、69出料活塞组件、70回流口、71清洗管路、72注料活塞开启气缸、73出料活塞开启气缸、74呼吸管路、75呼吸口、76温度传感器、77料位传感器、78活塞推动长杆、79推料活塞、80旋转洗吹球、81连接壳体、82导向支撑垫、83锥形活塞、84活塞杆、85复位弹簧、86壳主体、87壳体进料端、88壳体出料端、89支撑垫限位凸沿、90活塞封闭槽、91弹簧限位卡套、92卡套定位销、93支撑垫卡接凸块、94支撑垫过料弧槽、95开启缸驱动端、96提升连接架、97间隔横板、98提升电机固定架、99提升伺服电机、100带轮张紧架、101张紧调节螺栓、102提升带轮、103提升同步带、104同步带连接座、105灌装提升杆、106提升吸盘、107提升导向套、108导杆把固座、109防扭摆导向杆、110防扭摆导向滑套、111连接基座、112L型支撑架、113纸盒升降空间、114滚轮导盒架、115导盒连接架、116纵向滚轮、117横向滚轮、118连接架主体、119滚轮安装孔、120滚轮轮体、121滚轮转轴、122滚轮连接部、123烙印式日期打印机构。

具体实施方式

根据图1～23详细说明本发明的具体结构。该高速全自动屋顶包灌装机包括机体1，机体1的一端设置有用于放置片状纸盒的纸盒片库2，纸盒片库2的底部设置有纸盒抽拉成型装置3；纸盒抽拉成型装置3的前方设置有芯模转动塔5。芯模转动塔5的上方、沿转塔旋转方向，依次间隔（按照转动分度）设置有纸盒底部加热器4、纸盒底部预折机构6和纸盒底部压封机构7。机体1上还设置有悬臂操作箱19以及若干组加热器供风风机。芯模转动塔5的下方设置有脱模机构8，且脱模机构8位于纸盒输送机构10一端的进盒口。纸盒输送机构10的中部，设置有相互配合的自动加盖机构12和超声波焊盖装置11，自动加盖机构12的进盖端与连续送盖装置13的出盖端相连。

芯模转动塔5与自动加盖机构12之间通过伺服传动机构20相连。伺服传动机构20包括转盘同步带轮25，转盘同步带轮25由同步轮主体37构成，同步轮主体37的中部设置有转轴安装孔38，同步轮主体37的外圆周上，设置有用于与双面齿同步带27的带齿相啮合的同步轮轮齿39。转盘同步带轮25通过转轴安装孔38内设置的转盘转动轴24，与芯模转动塔5的分度转盘21的中部相连；且分度转盘21上设置有若干组沿圆周方向布置的压封芯模22。同时，转盘同步带轮25中部的转盘转动轴24设置在转盘轴承座23内，转盘转动轴24的驱动端与传动伺服电机26相连。根据具体的使用需要，传动伺服电机26的输出端可以通过行星减速器与转盘同步带轮25中部的转盘转动轴24的驱动端相连（如图3所示）；传动伺服电机26的输出端也可以通过蜗轮蜗杆减速器57与转盘同步带轮25的转盘转动轴24的驱动端相连（如图9所示）；传动伺服电机26与转盘转动轴24之间，还可以采用凸轮分割器直连的方式。

与芯模转动塔5并列布置的自动加盖机构12的固定套筒34内，活动设置有伸缩转轴35。伸缩转轴35的后端与打盖同步带轮33相连，伸缩转轴35的前端则设置有打盖压板36；并且，伸缩转轴35的后端还通过伸缩推杆31与连接支架30上设置的打盖伸缩气缸29的伸缩端相连。打盖同步带轮33与转盘同步带轮25的结构相同，也包括同步轮主体37，同步轮主体37的中部设置有转轴安装孔38，同步轮主体37的外圆周上设置有同步轮轮齿39，且同步轮轮齿39与双面齿同步带27的带齿相啮合。打盖同步带轮33通过双面齿同步带27与转盘同步带轮25相连，进而利用传动伺服电机26带动转盘同步带轮25旋转，以通过双面齿同步带27来同步驱动打盖同步带轮33旋转。

双面齿同步带27包括环形带体40，环形带体40的内、外两侧，分别设置有连续布置的同步带内带齿42和同步带外带齿41。环形带体40的两端分别设置有同步带主动端43和同步带从动端44，且同步带从动端44的上、下两侧还分别设置有换向弯曲段45。同时，打盖同步带轮33的上、下两侧，还分别通过同步带换向轮32与双面齿同步带27的端部相连。同步带换向轮32由换向轮主体46构成，换向轮主体46的外圆周上设置有换向轮轮齿47，换向轮主体46的中部设置有换向轮转轴48。从而，通过同步带主动端43将双面齿同步带27与转盘同步带轮25相连，且利用同步带从动端44与打盖同步带轮33相连，并通过换向弯曲段45与同步带换向轮32的配合来改变打盖同步带轮33的旋转方向；以实现打盖同步带轮33与转盘同步带轮25的反向转动，使打盖压板36的旋转方向与分度转盘21的旋转方向相反，进而在生产过程中，有效避免同向旋转（与分度转盘21同向旋转）的打盖压板36对向前传送的包装纸盒9产生刮碰的现象。

双面齿同步带27的环形带体40的上、下两侧的带面上，分别设置有同步带张紧机构28。同步带张紧机构28包括张紧调节滑动块50，张紧调节滑动块50由滑块主体53构成，滑块主体53的一侧，通过导向块54与固定设置的张紧调节导向架51上的导向滑杆相连；滑块主体53的另外一侧，则设置有张紧轮连接轴55，张紧轮连接轴55上转动设置有同步带张紧轮49，且同步带张紧轮49与双面齿同步带27的带面相接触。同时，滑块主体53上还设置有调节杆连接部56，张紧调节滑动块50与张紧调节导向架51之间设置的张紧调节螺杆52的端部，与滑块主体53的调节杆连接部56相连。进而，将同步带张紧轮49转动设置在张紧调节滑动块50的张紧轮连接轴55上，并利用张紧调节螺杆52来驱使张紧调节滑动块50在张紧调节导向架51上移动，以改变同步带张紧轮49的位置，调整双面齿同步带27的松紧程度，提升伺服传动机构20传动的可靠性。

沿包装纸盒9的输送方向、自动加盖机构12的前方，还设置有伺服灌装装置14。伺服灌装装置14包括灌装料筒58，灌装料筒58上设置有入料口59和回流口70，入料口59通过清洗管路71与灌装料筒58内侧顶部设置的旋转洗吹球80相连；灌装料筒58上，分别设置有温度传感器76和料位传感器77，以对灌装料筒58内物料的温度以及物料的料位进行监控，便于装置的自动控制。并且，入料口59、清洗管路71和回流口70上，还分别设置有气动蝶阀60。同时，灌装料筒58的顶部设置有呼吸管路74，呼吸管路74的端部设置有利于料筒内物料流动的呼吸口75；进而利用气动蝶阀60灵活地控制入料口59、清洗管路71和回流口70的通断，并在灌装料筒58内的料液温度不够或者形态不合格的时候，通过回流口70以及回流管再次进行杀菌和加热，之后，重新进料灌装。

灌装料筒58的下端设置有注料管61，注料管61的下方设置有竖向布置的注料缸体62；注料缸体62内设置有推料活塞79，推料活塞79与竖向布置的注料伺服电缸63上端的伸缩端相连。并且，注料缸体62上端的进出料口，通过注料三通64与其上方注料管61的下端部相连；注料三通64中部的连接口还通过注料弯管66与出料三通67中部的连接口相连，且出料三通67下部的连接口与灌装立管68的上端相连。

注料管61下端与注料三通64的上部端口之间设置有注料活塞组件65，出料三通67的下部端口与灌装立管68上端之间则设置有出料活塞组件69。从而，通过注料伺服电缸63带动注料缸体62内的推料活塞79往复移动，以利用注料缸体62从灌装料筒58内吸入灌装所需量的物料，并将注料缸体62内的物料经由注料弯管66排出到灌装立管68处、进行灌装。同时，在注料缸体62进、出料的过程中，利用注料活塞组件65来开启或关闭注料三通64与注料管61之间的连接，且通过出料活塞组件69来关闭或开启出料三通67与灌装立管68之间的连接，进而利于单位物料的高精度、快速灌装。

注料活塞组件65与出料活塞组件69的结构相同，均包括中空的连接壳体81，连接壳体81由壳主体86构成，壳主体86的上端设置有壳体进料端87，壳主体86的下端设置有壳体出料端88。壳主体86内壁的中部设置有一圈支撑垫限位凸沿89，支撑垫限位凸沿89上固定设置有导向支撑垫82，导向支撑垫82上设置有若干组支撑垫卡接凸块93，且相邻的两组支撑垫卡接凸块93之间设置有支撑垫过料弧槽94；以利用支撑垫卡接凸块93，将导向支撑垫82固定设置在连接壳体81内部的支撑垫限位凸沿89上，并使物料经由导向支撑垫82的各支撑垫过料弧槽94流过连接壳体81的中部通腔。

壳主体86的内部、支撑垫限位凸沿89的下方设置有活塞封闭槽90，活塞封闭槽90内设置有锥形活塞83，锥形活塞83上部的活塞杆84活动插接在导向支撑垫82的中部通孔内，且活塞杆84的上端穿过导向支撑垫82、向上延伸；活塞杆84的上端还套设有弹簧限位卡套91，弹簧限位卡套91通过卡套定位销92固定在活塞杆84上。活塞杆84外部套设的复位弹簧85布置在弹簧限位卡套91的上沿与导向支撑垫82的上侧之间。从而，通过位于导向支撑垫82与弹簧限位卡套91之间的复位弹簧85的压缩弹力，来向上举升活塞杆84，进而使锥形活塞83封闭住壳主体86下部的活塞封闭槽90，即：封堵住注料活塞组件65或出料活塞组件69。并且，在灌装过程中，利用注料缸体62内的推料活塞79随注料伺服电缸63的动作，来改变注料缸体62内部的压力，并借助压力的变化，驱使锥形活塞83沿着活塞杆84往复移动，从而开启或关闭注料活塞组件65或出料活塞组件69。

注料活塞组件65和出料活塞组件69的锥形活塞83的活塞杆84的上端，还分别设置有便于使活塞组件处于常开状态的开启缸驱动端95。注料活塞组件65的活塞杆84的开启缸驱动端95通过位于灌装料筒58内部的活塞推动长杆78，与灌装料筒58顶部设置的注料活塞开启气缸72的伸缩端相连；出料活塞组件69的活塞杆84的开启缸驱动端95，则与出料三通67上部端口处设置的出料活塞开启气缸73的伸缩端相连。以在清洗灌装装置的过程中，利用注料活塞开启气缸72（包括活塞推动长杆78）和出料活塞开启气缸73来分别压动相应的锥形活塞83，从而使注料活塞组件65和出料活塞组件69均处于常开状态，便于伺服灌装装置14的连续清洗。

伺服灌装装置14出料端的灌装立管68的下方设置有伺服灌装提升机构15。伺服灌装提升机构15包括提升连接架96，提升连接架96上设置有竖向布置的灌装提升杆105，灌装提升杆105的上部通过提升导向套107与提升连接架96上部的间隔横板97相连。灌装提升杆105的下部，通过同步带连接座104与沿提升杆升降方向布置的环形提升同步带103的带体固定相连。环形提升同步带103一端的提升带轮102的转轴，与提升电机固定架98上设置的提升伺服电机99的输出端相连；环形提升同步带103另一端的提升带轮102的转轴，则通过轴承与带轮张紧架100相连，带轮张紧架100上还设置有张紧调节螺栓101。

伺服灌装提升机构15的灌装提升杆105上、位于间隔横板97上方的上端，设置有提升吸盘106；灌装提升杆105的下端设置有提升真空连接口。并且，灌装提升杆105的侧部，还设置有沿与提升杆相平行的方向布置的防扭摆导向杆109；防扭摆导向杆109的上部通过导杆把固座108与间隔横板97固定相连，防扭摆导向杆109的下部，则通过防扭摆导向滑套110与同步带连接座104的侧部滑动相连。从而，利用提升伺服电机99带动环形的提升同步带103转动，以驱使带面上固定连接的同步带连接座104以及其上的提升杆，一同沿着提升导向套107上下往复运动，进而通过提升杆上端的提升吸盘106来带动包装纸盒9在纸盒升降空间113内上、下移动，便于物料的高速灌装。同时，通过防扭摆导向滑套110在竖直布置的防扭摆导向杆109上的往复滑动，来为同步带连接座104以及其上的灌装提升杆105随环形提升同步带103转动、而升降的过程进行导向，并有效防止灌装提升杆105在高速升降时的扭摆，确保包装纸盒9灌装提升的平稳性。

伺服灌装提升机构15的上端与伺服灌装装置14的灌装立管68之间，还设置有导盒架机构16。伺服灌装装置14的灌装立管68沿包装纸盒9输送方向的前方，设置有纸盒顶部预热压封机构17，纸盒顶部预热压封机构17的前方设置有烙印式日期打印机构123；纸盒输送机构10另一端的出盒口处，设置有出盒输送机构18。导盒架机构16包括与灌装机机体1相连的连接基座111，连接基座111上设置有两组上、下布置的L型支撑架112；L型支撑架112的内部，设置有竖向布置的纸盒升降空间113。纸盒升降空间113的横截面为矩形，且纸盒升降空间113矩形横截面的对角位置，设置有两组沿竖向布置的滚轮导盒架114。滚轮导盒架114由导盒连接架115构成，导盒连接架115分别与L型支撑架112的两个延伸端的端部相连。并且，各滚轮导盒架114的导盒连接架115上、朝向纸盒升降空间113的两个相邻的立面上，分别设置有若干组纵向滚轮116和横向滚轮117，且纵向滚轮116和横向滚轮117均分别沿竖向布置。

滚轮导盒架114的导盒连接架115包括连接架主体118，连接架主体118的两个相邻的立面上，分别设置有沿竖向布置的滚轮安装孔119；进而将纵向滚轮116和横向滚轮117分别安装在连接架主体118的两个相邻立面上的滚轮安装孔119内，以利用相互呈90度布置的若干组纵向滚轮116和横向滚轮117，来对纸盒升降空间113内、随着伺服灌装提升机构15而往复升降的包装纸盒9进行滚动导向。同时，为了提升装置的使用可靠程度，连接架主体118的两个相邻立面上分别设置的滚轮安装孔119，采用沿竖向、依次间隔交错布置的结构形式，即：使纵向滚轮116和横向滚轮117不处于同一个水平高度位置；从而，利用两个相邻立面上、竖向位置依次相互间隔交错布置的纵向滚轮116和横向滚轮117，来增加滚轮导盒架114的导向平稳性。滚轮导盒架114的导盒连接架115上设置的纵向滚轮116和横向滚轮117的结构相同，均包括滚轮轮体120，滚轮轮体120的中部设置有滚轮转轴121，滚轮转轴121的一端设置有滚轮连接部122；进而通过滚轮连接部122、将滚轮轮体120分别连接在导盒连接架115的两个相邻立面上的滚轮安装孔119内，以利用滚轮轮体120与包装纸盒9形成滚动接触。

该高速全自动屋顶包灌装机使用时，首先，纸盒抽拉成型装置3将纸盒片库2底部的片状纸盒抽拉成型，并把抽拉成型的包装纸盒9逐个套设在芯模转动塔5的压封芯模22上。然后，传动伺服电机26驱动芯模转动塔5的分度转盘21分度旋转，且分别利用芯模转动塔5上方的纸盒底部加热器4、纸盒底部预折机构6和纸盒底部压封机构7，随着分度转盘21的分度旋转、逐步地对压封芯模22上的包装纸盒9的底部进行压封制底。之后，再通过芯模转动塔5下方的脱模机构8上的脱模吸盘，将位于芯模转动塔5最下端的、压封制底后的包装纸盒9，从压封芯模22上、向下分离。从芯模转动塔5上分离下来的包装纸盒9，通过纸盒输送机构10运送到自动加盖机构12的加盖工位；同时，与自动加盖机构12的固定套筒34内伸缩转轴35的后端相连的打盖同步带轮33，通过双面齿同步带27与芯模转动塔5的转盘同步带轮25相连，且利用双面齿同步带27的换向弯曲段45与同步带换向轮32的配合，来改变打盖同步带轮33的旋转方向。进而使打盖同步带轮33和转盘同步带轮25同步、反向转动，使伸缩转轴35前端的打盖压板36做180度的间隔转动，并通过打盖伸缩气缸29带动伸缩转轴35前端的打盖压板36与超声波焊盖装置11配合挤压，从而将连续送盖装置13输送来的盒盖稳固焊接在包装纸盒9上。

焊接完盒盖的包装纸盒9，被纸盒输送机构10继续向前输送到伺服灌装装置14下端的灌装立管68的正下方；然后，伺服灌装提升机构15驱动灌装提升杆105上升，从而将包装纸盒9快速地顶升到灌装起始位置。随后，伺服灌装装置14的注料伺服电缸63带动注料缸体62内的推料活塞79向下移动，并借助注料缸体62内部压力的变化，将注料管61和注料三通64之间的注料活塞组件65的锥形活塞83开启（此时，灌装立管68上端的出料活塞组件69的锥形活塞83处于关闭状态），从而使灌装料筒58内的物料经由注料管61、定量地流入到注料缸体62内。然后，注料伺服电缸63推动注料缸体62内的推料活塞79向上移动，且依靠注料缸体62内部压力的变化，让出料三通67和灌装立管68之间的出料活塞组件69的锥形活塞83开启（此时，注料管61下端的注料活塞组件65的锥形活塞83依靠复位弹簧85、处于关闭状态），进而将注料缸体62内的物料经由注料弯管66和出料三通67、排出到灌装立管68处，对物料进行高精度定量的快速灌装。物料经由灌装立管68向包装纸盒9内灌装的过程中，随着包装纸盒9内液面的上升，伺服灌装提升机构15的灌装提升杆105上端的提升吸盘106将包装纸盒9逐渐的向下拉拽（灌装立管68的位置固定不动），快速、平稳地完成灌装作业。

同时，在包装纸盒9随着伺服灌装提升机构15而往复升降的过程中，利用导盒架机构16的L型支撑架112上、对角布置的两个滚轮导盒架114，以及各滚轮导盒架114上相互呈90度布置的若干组纵向滚轮116和横向滚轮117，来对纸盒升降空间113内的包装纸盒9的移动进行滚动导向；进而有效防止对包装纸盒9外表面上的彩印和PE膜造成刮伤、避免留下不可修复的摩擦痕迹，确保产品的外观质量，利于灌装作业速度的提升。之后，纸盒输送机构10将灌装完成的包装纸盒9，逐个地输送到的纸盒顶部预热压封机构17的下方，以进行包装纸盒9上端开口的顶部压封。顶部压封完毕（密封后）的包装纸盒9经由纸盒输送机构10端部的出盒输送机构18、运送到后续的传送线上。

Claims (10)

1.一种高速全自动屋顶包灌装机，包括机体（1），其特征在于：所述机体（1）的一端设置有纸盒片库（2），纸盒片库（2）的底部设置有纸盒抽拉成型装置（3），纸盒抽拉成型装置（3）的前方设置有芯模转动塔（5）；所述芯模转动塔（5）的上方、沿转塔旋转方向，依次间隔设置有纸盒底部加热器（4）、纸盒底部预折机构（6）和纸盒底部压封机构（7）；所述芯模转动塔（5）的下方设置有脱模机构（8），且脱模机构（8）位于纸盒输送机构（10）一端的进盒口；所述纸盒输送机构（10）的中部，设置有相互配合的自动加盖机构（12）和超声波焊盖装置（11），所述自动加盖机构（12）的进盖端与连续送盖装置（13）的出盖端相连；并且，所述芯模转动塔（5）与自动加盖机构（12）之间通过伺服传动机构（20）相连；所述自动加盖机构（12）的前方还设置有伺服灌装装置（14），伺服灌装装置（14）出料端的灌装立管（68）的下方设置有伺服灌装提升机构（15），且伺服灌装提升机构（15）的上端与灌装立管（68）之间，设置有导盒架机构（16）；所述灌装立管（68）沿包装纸盒（9）输送方向的前方，设置有纸盒顶部预热压封机构（17），纸盒顶部预热压封机构（17）的前方设置有烙印式日期打印机构（123）；所述纸盒输送机构（10）另一端的出盒口处设置有出盒输送机构（18）。

2.根据权利要求1所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述伺服传动机构（20）包括转盘同步带轮（25），转盘同步带轮（25）通过转盘转动轴（24）与芯模转动塔（5）的分度转盘（21）相连，且分度转盘（21）上设置有若干组压封芯模（22），所述转盘转动轴（24）设置在转盘轴承座（23）内，转盘转动轴（24）的驱动端与传动伺服电机（26）相连；自动加盖机构（12）的固定套筒（34）内活动设置有伸缩转轴（35），伸缩转轴（35）的一端与打盖同步带轮（33）相连，伸缩转轴（35）的另一端则设置有打盖压板（36），所述伸缩转轴（35）还通过伸缩推杆（31）与连接支架（30）上设置的打盖伸缩气缸（29）的伸缩端相连；并且，所述打盖同步带轮（33）通过双面齿同步带（27）与转盘同步带轮（25）相连。

3.根据权利要求2所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述打盖同步带轮（33）的上、下两侧，分别通过同步带换向轮（32）与双面齿同步带（27）的端部相连；同步带换向轮（32）包括换向轮主体（46），换向轮主体（46）的外圆周上设置有换向轮轮齿（47），换向轮主体（46）的中部设置有换向轮转轴（48）。

4.根据权利要求3所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述双面齿同步带（27）包括环形带体（40），环形带体（40）的内外两侧分别设置有连续布置的同步带内带齿（42）和同步带外带齿（41）；所述环形带体（40）的两端分别设置有同步带主动端（43）和同步带从动端（44），且同步带从动端（44）的上下两侧还分别设置有换向弯曲段（45）。

5.根据权利要求2所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述双面齿同步带（27）的带面上设置有同步带张紧机构（28），同步带张紧机构（28）包括张紧调节滑动块（50），张紧调节滑动块（50）上转动设置有同步带张紧轮（49），同步带张紧轮（49）与双面齿同步带（27）的带面相接触；且张紧调节滑动块（50）滑动设置在张紧调节导向架（51）上，张紧调节滑动块（50）与张紧调节导向架（51）之间还设置有张紧调节螺杆（52）。

6.根据权利要求1所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述伺服灌装装置（14）包括灌装料筒（58），灌装料筒（58）上设置有入料口（59），灌装料筒（58）的下端设置有注料管（61），所述注料管（61）的下方设置有注料缸体（62），注料缸体（62）内设置有推料活塞（79），推料活塞（79）与注料伺服电缸（63）的伸缩端相连，并且，所述注料缸体（62）的进出料口通过注料三通（64）与注料管（61）的下端部相连；所述注料三通（64）还通过注料弯管（66）与出料三通（67）相连，且出料三通（67）与灌装立管（68）相连；所述注料管（61）与注料三通（64）端口之间设置有注料活塞组件（65），所述出料三通（67）端口与灌装立管（68）之间设置有出料活塞组件（69）。

7.根据权利要求6所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述注料活塞组件（65）与出料活塞组件（69）的结构相同，均包括连接壳体（81），连接壳体（81）内设置有导向支撑垫（82），导向支撑垫（82）的下方设置有锥形活塞（83），所述锥形活塞（83）的活塞杆（84）活动插接在导向支撑垫（82）的中部通孔内，且导向支撑垫（82）与活塞杆（84）之间设置有复位弹簧（85）。

8.根据权利要求7所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述连接壳体（81）包括壳主体（86），壳主体（86）的一端设置有壳体进料端（87），壳主体（86）的另一端设置有壳体出料端（88）；所述壳主体（86）内壁的中部设置有支撑垫限位凸沿（89），支撑垫限位凸沿（89）的下方设置有活塞封闭槽（90）；所述导向支撑垫（82）上设置有若干组支撑垫卡接凸块（93），且相邻的两组支撑垫卡接凸块（93）之间设置有支撑垫过料弧槽（94）；所述锥形活塞（83）的活塞杆（84）的上端穿过导向支撑垫（82），且活塞杆（84）的上端套设有弹簧限位卡套（91），弹簧限位卡套（91）通过卡套定位销（92）固定在活塞杆（84）上；所述复位弹簧（85）布置在弹簧限位卡套（91）上沿与导向支撑垫（82）的上侧之间。

9.根据权利要求1所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述伺服灌装提升机构（15）包括提升连接架（96），提升连接架（96）上设置有竖向布置的灌装提升杆（105），灌装提升杆（105）的上部通过提升导向套（107）与提升连接架（96）上部的间隔横板（97）相连；所述灌装提升杆（105）的下部通过同步带连接座（104），与沿提升杆升降方向布置的环形提升同步带（103）的带体固定相连；所述环形提升同步带（103）一端的提升带轮（102）的转轴，与提升电机固定架（98）上设置的提升伺服电机（99）的输出端相连，环形提升同步带（103）另一端的提升带轮（102）的转轴，则通过轴承与带轮张紧架（100）相连，带轮张紧架（100）上还设置有张紧调节螺栓（101）；并且，所述灌装提升杆（105）位于间隔横板（97）上方的上端，设置有提升吸盘（106），灌装提升杆（105）的下端设置有提升真空连接口；所述灌装提升杆（105）的侧部，还设置有沿与提升杆相平行的方向布置的防扭摆导向杆（109），且防扭摆导向杆（109）的上部通过导杆把固座（108）与间隔横板（97）固定相连，防扭摆导向杆（109）的下部通过防扭摆导向滑套（110）与同步带连接座（104）的侧部滑动相连。

10.根据权利要求1所述的高速全自动屋顶包灌装机，其特征在于：所述导盒架机构（16）包括连接基座（111），连接基座（111）上设置有L型支撑架（112），L型支撑架（112）的内部设置有竖向布置的纸盒升降空间（113），所述纸盒升降空间（113）的横截面为矩形，且纸盒升降空间（113）横截面的对角位置，设置有两组沿竖向布置的滚轮导盒架（114）；所述滚轮导盒架（114）包括导盒连接架（115），导盒连接架（115）与L型支撑架（112）的端部相连，且导盒连接架（115）上、朝向纸盒升降空间（113）的两个相邻的立面上，分别设置有若干组纵向滚轮（116）和横向滚轮（117）；所述纵向滚轮（116）和横向滚轮（117）的结构相同，均包括滚轮轮体（120），滚轮轮体（120）的中部设置有滚轮转轴（121），滚轮转轴（121）的一端设置有滚轮连接部（122）。

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