CN114772533B - 一种药液自动灌装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种药液自动灌装设备，包括放置灌装瓶的灌装平台、多个灌装管路以及与多个灌装管路连接的灌装头，灌装头通过驱动组件在灌装平台上实现上下、左右、前后方向的调节，灌装管路上连接有真空泵以及气动阀；灌装头包括灌装固定块以及连接杆，连接杆的下端固定连接有三通连接总管，三通连接总管的第一端与部分灌装管路通过四通连接分管实现密封式连通，三通连接总管的第二端与剩余部分灌装管路通过三通连接分管实现密封式连通，三通连接总管的第三端竖直向下并与灌装瓶的瓶口实现密封式嵌套连接，灌装固定块的下端还具有两对应设置的抱紧件。本发明具有如下优点：可实现一台设备灌装多种药液，提高灌装速度，保证灌装密封性以及稳定性。

Description

一种药液自动灌装设备

技术领域：

本发明属于药液灌装领域，具体涉及一种药液自动灌装设备。

背景技术：

用于生产半导体芯片和光伏电池片过程中所用到的酸、碱、有机等药液需要通过灌装设备进行灌装处理，需要多种药液进行灌装，现有的灌装设备都是单独的一根灌装管路灌装灌装瓶，如果一台设备进行多种药液进行灌装时，容易使药液发生相互干扰影响，存在灌装药液速度慢，如果多台设备分别对多种药液进行灌装，存在占用面积大的缺陷，同时由于药液对环境以及人员具有一定污染，一旦发生泄漏，不仅污染环境，而且对药液造成一定浪费。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种药液自动灌装设备，可实现一台设备灌装多种药液，提高灌装速度，保证灌装密封性以及稳定性。

发明的目的通过以下技术方案来实现：一种药液自动灌装设备，包括放置灌装瓶的灌装平台、多个灌装管路以及与多个灌装管路连接的灌装头，灌装头通过驱动组件在灌装平台上实现上下、左右、前后方向的调节，灌装管路上连接有真空泵以及气动阀；

灌装头包括灌装固定块以及置于灌装固定块下端的连接杆，连接杆的下端固定连接有三通连接总管，连接杆为电动伸缩杆结构，三通连接总管的第一端与部分灌装管路通过四通连接分管实现密封式连通，三通连接总管的第二端与剩余部分灌装管路通过三通连接分管实现密封式连通，三通连接总管的第三端竖直向下并与灌装瓶的瓶口实现密封式嵌套连接，灌装固定块的下端还具有两对应设置的抱紧件，两抱紧件与三通连接分管、四通连接分管分布在灌装固定块下端的四周位置；

抱紧件包括置于灌装固定块下端的连接块，横向贯穿连接块具有连接轴，连接轴置于连接块内的外圆周上均套设有轴承，一抱紧件的连接轴的一端固定套设有第一齿轮，另一抱紧件的连接轴的一端固定套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，任一连接轴通过驱动电机实现转动从而实现第一齿轮与第二齿轮的相互啮合，驱动电机固定设置在灌装固定块的下端面，连接轴上向外延伸有第一连杆，连接块上活动连接有第二连杆，第一连杆与第二连杆共同活动连接有夹紧块，对应的第一连杆与第二连杆平行设置，两抱紧件的夹紧块、两抱紧件的第一连杆、两抱紧件的第二连杆均以连接杆为中心呈轴对称设置，且两抱紧件的夹紧块对称设置在灌装瓶的两侧，当驱动电机转动带动第一齿轮与第二齿轮相互啮合，从而实现两夹紧块对灌装瓶的夹紧或分离。

本发明的进一步改进在于：三通连接总管的第三端内壁具有第一通孔以及第二通孔，第二通孔置于第一通孔的下侧端且同轴心设置，第二通孔的直径大于第一通孔的直径，第二通孔靠近底部的内壁嵌设有橡胶环，橡胶环的下侧端具有容灌装瓶的瓶口竖向嵌设的环槽。

本发明的进一步改进在于：夹紧块的内侧壁具有橡胶缓冲层。

本发明的进一步改进在于：灌装管路为柔性塑料波纹管。

本发明的进一步改进在于：驱动组件包括置于灌装平台内的支架以及置于支架上的X轴驱动组，X轴驱动组的上端具有Y轴驱动组，Y轴驱动组的一端具有Z轴驱动组。

本发明的进一步改进在于：X轴驱动组包括置于支架上的底座以及置于底座上的移动座，底座上具有X轴齿条，底座上位于X轴齿条的两侧具有X轴滑轨，移动座的下端具有套设在X轴滑轨上的X轴滑块，纵向贯穿移动座具有一X轴轴杆，X轴轴杆的延伸方向与X轴齿条的延伸方向垂直，X轴轴杆靠近X轴齿条的位置固定套设有第三齿轮，X轴轴杆的一端贯穿移动座并置于移动座的外侧具有第一旋转把手，支架上具有容X轴轴杆贯穿并横向滑动的条形孔，转动第一旋转把手使第三齿轮与X轴齿条啮合传动并带动移动座在底座上作X轴向移动;

Y轴驱动组包括置于移动座上的固定座，固定座的一侧具有开口朝外设置的U型座，固定座的上端具有Y轴滑轨，固定座上具有滑动座，滑动座的下端具有与Y轴滑轨嵌套配合的Y轴滑块，滑动座与U型座固定连接，固定座上具有Y轴齿条，横向贯穿滑动座具有Y轴轴杆，Y轴轴杆靠近Y轴齿条的位置套设有与Y轴齿条相啮合的第四齿轮，Y轴轴杆的一端具有第二旋转把手，当转动第二旋转把手，使第四齿轮与Y轴齿条相互啮合从而带动滑动座以及U型座作Y轴向移动；

Z轴驱动组包括竖向贯穿U型座的丝杠以及置于丝杠两侧的导向柱，导向柱与丝杠上套设有Z轴滑块，丝杠的上端贯穿U型座并连接有第三旋转把手，丝杠与Z轴滑块之间为螺纹传动连接，灌装固定块与Z轴滑块固定连接，当转动第三旋转把手，使丝杠与Z轴滑块作螺纹传动，从而带动Z轴滑块作Z轴向移动。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明中将灌装瓶的瓶口与灌装头的三通连接总管的一端实现密封式连接，再通过对应灌装管路上的真空泵对灌装瓶内进行抽压使灌装瓶内部处于负压状态，当达到一定负压时，气动阀打开使药液快速流入灌装瓶内，提高灌装速度，通过真空灌料，不仅可以提高灌装速度，还避免药液过多残留在灌装管路内，而且一旦出现灌装瓶破碎或者裂缝，由于灌装瓶泄漏而无法达到预定负压，不予自动灌料，避免药液的损失，也避免药液溢流散发气味影响工人健康；其次，本申请中采用多个灌装管路，对多个灌装管路依次通过气动阀以及真空泵进行单独灌装处理，可实现一台设备灌装多种药液，当需要更换灌装管路对不同的药液进行灌装时，对先前使用的灌装管路通过真空泵抽吸的方式将该灌装管路内的小部分残余药液进行排除，然后关闭该灌装管路上的真空泵以及气动阀，最后打开另一灌装管路进行药液灌装，避免多个灌装管路之间不同的药液相互干扰影响。

2、灌装头的三通连接总管的下端与灌装瓶的瓶口之间为密封式连接，当灌装瓶内的药液灌装完毕后，需要将灌装头与灌装瓶进行分离，如果灌装头的三通连接总管在驱动组件的Z轴驱动组向上的作用力下，会向灌装瓶施加向上的拉力，使灌装瓶出现晃动，因此出现灌装瓶与三通连接总管分离时的药液喷洒或者渗漏的现象，而本申请中通过抱紧件的设置有效避免这一技术问题，当需要将三通连接总管的一端拔离处灌装瓶时，抱紧件将灌装瓶进行侧向夹紧，此时驱动组件不启动，连接杆收缩带动三通连接总管向上运动，使三通连接总管快速与灌装瓶分离，同时又保证灌装瓶的稳定性，避免灌装瓶内因晃动惯性力而发生泄漏，当三通连接总管与灌装瓶分离后，驱动电机带动第一齿轮与第二齿轮啮合，使两夹紧块分离取消对灌装瓶的夹紧，此时驱动组件上升复位，从而便于灌装完成的灌装瓶的卸料。

附图说明：

图1为本发明中一种药液自动灌装设备的结构示意图。

图2为本发明中一种药液自动灌装设备的灌装头的连接示意图。

图3为本发明中一种药液自动灌装设备的抱紧件与灌装瓶的连接示意图。

图4为图3中A-A向结构剖视图。

图5为图3中结构B 的放大示意图。

图6为本发明中一种药液自动灌装设备的驱动组件的结构示意图。

图中标号：

1-灌装瓶、2-灌装平台、3-灌装管路、4-灌装头、5-驱动组件、6-真空泵、7-气动阀；

41-灌装固定块、42-连接杆、43-三通连接总管、44-四通连接分管、45-三通连接分管、46-抱紧件、47-第一通孔、48-第二通孔、49-橡胶环、410-环槽；

461-连接块、462-连接轴、464-轴承、465-第一齿轮、466-第二齿轮、467-驱动电机、468-第一连杆、469-第二连杆、4610-夹紧块、4611-橡胶缓冲层；

51-X轴驱动组、52-Y轴驱动组、53-Z轴驱动组、54-支架；

511-底座、512-移动座、513-X轴齿条、514-X轴滑轨、515-X轴滑块、516-X轴轴杆、517-第三齿轮、518-第一旋转把手、519-条形孔；

521-固定座、522-U型座、523-滑动座、524-Y轴滑块、525-Y轴轴杆、526-第二旋转把手、527-Y轴滑轨；

531-丝杠、532-导向柱、533-Z轴滑块、534-第三旋转把手。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语指示方位或位置关系，如为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有 “连接”“设有”“具有”等术语应作广义去理解，例如可以是固定连接，可以是拆卸式连接，或一体式连接，可以说机械连接，也可以是直接相连，可以通过中间媒介相连，对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的基本含义。

如图1示出了本发明一种药液自动灌装设备的一种实施方式，包括放置灌装瓶1的灌装平台2、多个灌装管路3以及与多个灌装管路3连接的灌装头4，灌装头4通过驱动组件5在灌装平台2上实现上下、左右、前后方向的调节，灌装管路3上连接有真空泵6以及气动阀7；

如图2所示，灌装头4包括灌装固定块41以及置于灌装固定块41下端的连接杆42，连接杆42的下端固定连接有三通连接总管43，连接杆42为电动伸缩杆结构，三通连接总管43的第一端与部分灌装管路3通过四通连接分管44实现密封式连通，三通连接总管43的第二端与剩余部分灌装管路3通过三通连接分管45实现密封式连通，三通连接总管43的第三端竖直向下并与灌装瓶1的瓶口实现密封式嵌套连接，灌装固定块41的下端还具有两对应设置的抱紧件46，两抱紧件46与三通连接分管45、四通连接分管44分布在灌装固定块41下端的四周位置；

如图3、图4所述，抱紧件46包括置于灌装固定块41下端的连接块461，横向贯穿连接块461具有连接轴462，连接轴462置于连接块461内的外圆周上均套设有轴承464，一抱紧件46的连接轴462的一端固定套设有第一齿轮465，另一抱紧件46的连接轴462的一端固定套设有与第一齿轮465相啮合的第二齿轮466，任一连接轴462通过驱动电机467实现转动从而实现第一齿轮465与第二齿轮466的相互啮合，驱动电机467固定设置在灌装固定块41的下端面，连接轴462上向外延伸有第一连杆468，连接块461上活动连接有第二连杆469，第一连杆468与第二连杆469共同活动连接有夹紧块4610，对应的第一连杆468与第二连杆469平行设置，两抱紧件46的夹紧块4610、两抱紧件46的第一连杆468、两抱紧件46的第二连杆469均以连接杆42为中心呈轴对称设置，且两抱紧件46的夹紧块4610对称设置在灌装瓶1的两侧，当驱动电机467转动带动第一齿轮465与第二齿轮466相互啮合，从而实现两夹紧块4610对灌装瓶1的夹紧或分离。

本发明中将灌装瓶1的瓶口与灌装头4的三通连接总管43的一端实现密封式连接，再通过对应灌装管路3上的真空泵6对灌装瓶1内进行抽压使灌装瓶1内部处于负压状态，当达到一定负压时，气动阀7打开使药液快速流入灌装瓶1内，提高灌装速度，通过真空灌料，不仅可以提高灌装速度，还避免药液过多残留在灌装管路3内，而且一旦出现灌装瓶1破碎或者裂缝，由于灌装瓶1泄漏而无法达到预定负压，不予自动灌料，避免药液的损失，也避免药液溢流散发气味影响工人健康；其次，本申请中采用多个灌装管路3，对多个灌装管路3依次通过气动阀7以及真空泵6进行单独灌装处理，可实现一台设备灌装多种药液，当需要更换灌装管路3对不同的药液进行灌装时，对先前使用的灌装管路3通过真空泵6抽吸的方式将该灌装管路3内的小部分残余药液进行排除，然后关闭该灌装管路3上的真空泵6以及气动阀7，最后打开另一灌装管路3进行药液灌装，避免多个灌装管路3之间不同的药液相互干扰影响。

灌装头4的三通连接总管43的下端与灌装瓶1的瓶口之间为密封式连接，当灌装瓶1内的药液灌装完毕后，需要将灌装头4与灌装瓶1进行分离，如果灌装头4的三通连接总管43在驱动组件5的Z轴驱动组向上的作用力下，会向灌装瓶1施加向上的拉力，使灌装瓶1出现晃动，因此出现灌装瓶1与三通连接总管43分离时的药液喷洒或者渗漏的现象，而本申请中通过抱紧件46的设置有效避免这一技术问题，当需要将三通连接总管43的一端拔离处灌装瓶1时，抱紧件46将灌装瓶1进行侧向夹紧，此时驱动组件5不启动，连接杆42收缩带动三通连接总管43向上运动，使三通连接总管43快速与灌装瓶1分离，同时又保证灌装瓶1的稳定性，避免灌装瓶1内因晃动惯性力而发生泄漏，当三通连接总管43与灌装瓶1分离后，驱动电机5带动第一齿轮465与第二齿轮466啮合，使两夹紧块4610分离取消对灌装瓶1的夹紧，此时驱动组件5上升复位，从而便于灌装完成的灌装瓶1的卸料。

抱紧件46还具有一技术效果：由于真空抽压的方式使药液快速进入灌装瓶内，药液的流速对三通连接总管43与灌装瓶1之间的连接处产生较大的压强，如果不设置抱紧件46，那么必然使得三通连接总管43与灌装瓶1的连接处发生抖动而影响密封性能。

进一步的，如图5所示，三通连接总管43的第三端内壁具有第一通孔47以及第二通孔48，第二通孔48置于第一通孔47的下侧端且同轴心设置，第二通孔48的直径大于第一通孔47的直径，第二通孔48靠近底部的内壁嵌设有橡胶环49，橡胶环49的下侧端具有容灌装瓶1的瓶口竖向嵌设的环槽410。

在本申请中，灌装瓶1 的瓶口嵌设在三通连接总管43的橡胶环49的环槽410内，从而实现灌装瓶1与三通连接总管43的密封，便于对灌装瓶1内部进行抽真空处理。

进一步的，夹紧块4610的内侧壁具有橡胶缓冲层4611，橡胶缓冲层4611的设置保证夹紧块4610与灌装瓶1之间的缓冲性，避免因夹紧力而使灌装瓶1发生损坏。

进一步的，灌装管路3为柔性塑料波纹管，由于灌装头4进行X轴、Y轴、Z轴方向的移动，因此柔性塑料波纹管的设备避免因灌装头4移动时产生的拉扯力而影响灌装管路3的气密性。

进一步的，如图6所示，驱动组件5包括置于灌装平台2内的支架54以及置于支架54上的X轴驱动组51，X轴驱动组51的上端具有Y轴驱动组52，Y轴驱动组52的一端具有Z轴驱动组53。

进一步的，X轴驱动组51包括置于支架54上的底座511以及置于底座511上的移动座512，底座511上具有X轴齿条513，底座511上位于X轴齿条513的两侧具有X轴滑轨514，移动座512的下端具有套设在X轴滑轨514上的X轴滑块515，纵向贯穿移动座512具有一X轴轴杆516，X轴轴杆516的延伸方向与X轴齿条513的延伸方向垂直，X轴轴杆516靠近X轴齿条513的位置固定套设有第三齿轮517，X轴轴杆516的一端贯穿移动座512并置于移动座512的外侧具有第一旋转把手518，支架54上具有容X轴轴杆516贯穿并横向滑动的条形孔519，转动第一旋转把手518使第三齿轮517与X轴齿条513啮合传动并带动移动座512在底座511上作X轴向移动;

Y轴驱动组52包括置于移动座512上的固定座521，固定座521的一侧具有开口朝外设置的U型座522，固定座521的上端具有Y轴滑轨527，固定座521上具有滑动座523，滑动座523的下端具有与Y轴滑轨527嵌套配合的Y轴滑块524，滑动座523与U型座522固定连接，固定座521上具有Y轴齿条，横向贯穿滑动座523具有Y轴轴杆525，Y轴轴杆525靠近Y轴齿条的位置套设有与Y轴齿条相啮合的第四齿轮，Y轴轴杆525的一端具有第二旋转把手526，当转动第二旋转把手526，使第四齿轮与Y轴齿条相互啮合从而带动滑动座523以及U型座522作Y轴向移动；

Z轴驱动组53包括竖向贯穿U型座522的丝杠以及置于丝杠531两侧的导向柱532，导向柱532与丝杠531上套设有Z轴滑块533，丝杠531的上端贯穿U型座522并连接有第三旋转把手534，丝杠531与Z轴滑块533之间为螺纹传动连接，灌装固定块41与Z轴滑块533固定连接，当转动第三旋转把手534，使丝杠531与Z轴滑块533作螺纹传动，从而带动Z轴滑块533作Z轴向移动。

在本申请中，X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上的位移，可以通过齿轮与齿条啮合的方式，也可以通过丝杠与滑块的螺纹传动方式实现，也可以通过电动伸缩杆等结构进行实现，是本领域技术人员公知的现有常识，本实施例中X轴驱动组51、Y轴驱动组52以及Z轴驱动组53的结构并不受上述实施例的限制，仅用于对本技术方案的理解。

本发明中未全部公开的内容为本领域技术人员公知的现有常识，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种药液自动灌装设备，其特征在于：包括放置灌装瓶的灌装平台、多个灌装管路以及与多个灌装管路连接的灌装头，所述灌装头通过驱动组件在灌装平台上实现上下、左右、前后方向的调节，所述灌装管路上连接有真空泵以及气动阀；

所述灌装头包括灌装固定块以及置于灌装固定块下端的连接杆，所述连接杆的下端固定连接有三通连接总管，所述连接杆为电动伸缩杆结构，所述三通连接总管的第一端与部分灌装管路通过四通连接分管实现密封式连通，所述三通连接总管的第二端与剩余部分灌装管路通过三通连接分管实现密封式连通，所述三通连接总管的第三端竖直向下并与灌装瓶的瓶口实现密封式嵌套连接，所述灌装固定块的下端还具有两对应设置的抱紧件，所述两抱紧件与三通连接分管、四通连接分管分布在灌装固定块下端的四周位置；

所述抱紧件包括置于灌装固定块下端的连接块，横向贯穿连接块具有连接轴，所述连接轴置于连接块内的外圆周上均套设有轴承，一所述抱紧件的连接轴的一端固定套设有第一齿轮，另一所述抱紧件的连接轴的一端固定套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮，任一所述连接轴通过驱动电机实现转动从而实现第一齿轮与第二齿轮的相互啮合，所述驱动电机固定设置在灌装固定块的下端面，所述连接轴上向外延伸有第一连杆，所述连接块上活动连接有第二连杆，所述第一连杆与第二连杆共同活动连接有夹紧块，对应的所述第一连杆与第二连杆平行设置，两抱紧件的夹紧块、两抱紧件的第一连杆、两抱紧件的第二连杆均以连接杆为中心呈轴对称设置，且两抱紧件的夹紧块对称设置在灌装瓶的两侧，当驱动电机转动带动第一齿轮与第二齿轮相互啮合，从而实现两夹紧块对灌装瓶的夹紧或分离。

2.根据权利要求1所述一种药液自动灌装设备，其特征在于：所述三通连接总管的第三端内壁具有第一通孔以及第二通孔，所述第二通孔置于第一通孔的下侧端且同轴心设置，所述第二通孔的直径大于第一通孔的直径，所述第二通孔靠近底部的内壁嵌设有橡胶环，所述橡胶环的下侧端具有容灌装瓶的瓶口竖向嵌设的环槽。

3.根据权利要求2所述一种药液自动灌装设备，其特征在于：所述夹紧块的内侧壁具有橡胶缓冲层。

4.根据权利要求3所述一种药液自动灌装设备，其特征在于：所述灌装管路为柔性塑料波纹管。

5.根据权利要求4所述一种药液自动灌装设备，其特征在于：所述驱动组件包括置于灌装平台内的支架以及置于支架上的X轴驱动组，所述X轴驱动组的上端具有Y轴驱动组，所述Y轴驱动组的一端具有Z轴驱动组。

6.根据权利要求5所述一种药液自动灌装设备，其特征在于：所述X轴驱动组包括置于支架上的底座以及置于底座上的移动座，所述底座上具有X轴齿条，所述底座上位于X轴齿条的两侧具有X轴滑轨，所述移动座的下端具有套设在X轴滑轨上的X轴滑块，纵向贯穿移动座具有一X轴轴杆，所述X轴轴杆的延伸方向与X轴齿条的延伸方向垂直，所述X轴轴杆靠近X轴齿条的位置固定套设有第三齿轮，所述X轴轴杆的一端贯穿移动座并置于移动座的外侧具有第一旋转把手，所述支架上具有容X轴轴杆贯穿并横向滑动的条形孔，转动第一旋转把手使第三齿轮与X轴齿条啮合传动并带动移动座在底座上作X轴向移动;

所述Y轴驱动组包括置于移动座上的固定座，所述固定座的一侧具有开口朝外设置的U型座，所述固定座的上端具有Y轴滑轨，所述固定座上具有滑动座，所述滑动座的下端具有与Y轴滑轨嵌套配合的Y轴滑块，所述滑动座与U型座固定连接，所述固定座上具有Y轴齿条，横向贯穿滑动座具有Y轴轴杆，所述Y轴轴杆靠近Y轴齿条的位置套设有与Y轴齿条相啮合的第四齿轮，所述Y轴轴杆的一端具有第二旋转把手，当转动第二旋转把手，使第四齿轮与Y轴齿条相互啮合从而带动滑动座以及U型座作Y轴向移动；

所述Z轴驱动组包括竖向贯穿U型座的丝杠以及置于丝杠两侧的导向柱，所述导向柱与丝杠上套设有Z轴滑块，所述丝杠的上端贯穿U型座并连接有第三旋转把手，所述丝杠与Z轴滑块之间为螺纹传动连接，所述灌装固定块与Z轴滑块固定连接，当转动第三旋转把手，使丝杠与Z轴滑块作螺纹传动，从而带动Z轴滑块作Z轴向移动。