CN114802842A - 灌装增密平台及灌装增密方法 - Google Patents

灌装增密平台及灌装增密方法 Download PDF

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杨硕
唐鸣
张航宇
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Abstract

本发明提供了一种灌装增密平台及灌装增密方法，该灌装增密平台包括：机架，机架上布置有搁置板，搁置板形成有用于搁置杯体的放置孔，搁置板上方悬置有与放置孔对应布置的灌装头，搁置板下方布置有放置孔对应布置的增密托杯组件；其中，灌装头的末端覆盖有按压头，且按压头形成有供粉体挤出的通孔，增密托杯组件配置成托起杯体上升至第一预设高度以供灌装头对杯体灌装粉体或托起杯体上升至第二预设高度以供按压头压实杯体内的粉体，第一预设高度低于第二预设高度。本发明解决了现有技术中的灌装平台需要单独设置灌装机构和增密机构而导致整机结构复杂、体积庞大的问题。

Description

灌装增密平台及灌装增密方法
技术领域
本发明涉及灌装增密领域，更具体涉及一种灌装增密平台及灌装增密方法。
背景技术
随着人们对饮品口味的不断追求，以及注重对饮品携带、保存和萃取操作等的便利性，将饮品加工成饮品胶囊便于保存和携带。胶囊咖啡即是一种胶囊饮品，其是将咖啡豆先研磨成咖啡粉，再装进铝质胶囊，杜绝了普通咖啡豆或者咖啡粉接触空气后变酸，氧化等问题。
现在的胶囊咖啡在生产灌装过程中，容易造成料杯堆积的现象，并且由于粉体的颗粒之间存在空隙而导致灌装的效果较差。为解决该技术问题，现有方案一般会同时设置两个工位分别对料杯进行灌装和增密，但是，由于同时设置两个工位对料杯进行灌装和增密，会导致现有的灌装机构的整体结构复杂且体积庞大。
有鉴于此，有必要对现有技术中的灌装机构予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于公开一种灌装增密平台及灌装增密方法，以解决现有技术中的灌装平台需要单独设置灌装机构和增密机构而导致整机结构复杂、体积庞大的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种灌装增密平台，包括：
机架，所述机架上布置有搁置板，所述搁置板形成有用于搁置杯体的放置孔，所述搁置板上方悬置有与所述放置孔对应布置的灌装头，所述搁置板下方布置有所述放置孔对应布置的增密托杯组件；
其中，所述灌装头的末端覆盖有按压头，且所述按压头形成有供粉体挤出的通孔，所述增密托杯组件配置成托起所述杯体上升至第一预设高度以供所述灌装头对所述杯体灌装粉体或托起所述杯体上升至第二预设高度以供所述按压头压实所述杯体内的粉体，所述第一预设高度低于第二预设高度。
作为本发明的进一步改进，所述增密托杯组件包括用于承接所述杯体的杯托、与所述杯托相连的压力传感器、用于控制所述杯托上下运动的驱动器，其中，所述压力传感器用于检测所述按压头对杯体内粉体的按压压力。
作为本发明的进一步改进，所述增密托杯组件还包括用于检测所述杯托的运动距离的行程传感器。
作为本发明的进一步改进，所述驱动器形成于一增密动力箱内，且所述增密动力箱的上方布置有与所述驱动器相连以受控地纵向运动的行程板，所述杯托布置于所述行程板上。
作为本发明的进一步改进，所述行程板的一侧形成有沿所述行程板的长度方向延伸的检测板，所述行程传感器布置于所述增密动力箱的外侧且与在纵向方向上所述检测板的位置相对。
作为本发明的进一步改进，所述驱动器配置为曲柄连杆机构或升降气缸。
第二方面，本发明还提供一种灌装增密方法，包括：
控制机架上布置的搁置板运动至增密托杯组件的上方，其中，所述搁置板形成的用于搁置杯体的放置孔分别与所述增密托杯组件与灌装头的位置对应；
控制增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，以使所述灌装头对位于所述放置孔内的杯体灌装粉体；
控制所述增密托杯组件托起杯体上升至第二预设高度，以使灌装头末端布置的按压头压实所述杯体内的粉体，所述第一预设高度低于所述第二预设高度。
作为本发明的进一步改进，所述灌装增密方法还包括：
控制压力传感器检测所述按压头对杯体内粉体的按压压力并控制行程传感器检测所述杯托的运动距离；
基于所述压力传感器检测的按压压力以及所述行程传感器检测的运动距离的对应关系，控制所述按压头对粉体进行灌装增密。
作为本发明的进一步改进，基于所述压力传感器检测的按压压力以及所述行程传感器检测的运动距离的对应关系，控制所述按压头对粉体进行灌装增密，包括：
保持所述按压头对杯体内粉体的目标按压压力不变，并控制杯托以不同运动距离托起杯体以使不同杯体内的粉体受到对应按压头的按压；
确定粉位高度在设定高度范围内的杯体所对应的目标运动距离，以控制所述杯托以目标运动距离托起杯体并控制所述按压头以目标按压压力对粉体进行灌装增密。
作为本发明的进一步改进，基于所述压力传感器检测的按压压力以及所述行程传感器检测的运动距离的对应关系，控制所述按压头对粉体进行灌装增密，包括：
保持所述杯托托起杯体的目标运动距离不变，并控制所述按压头以不同的按压压力分别对不同杯体内的粉体进行按压；
确定粉位高度在设定高度范围内的杯体所对应的目标按压压力，以控制所述杯托以目标运动距离托起杯体并控制所述按压头以目标按压压力对粉体进行灌装增密。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的灌装增密平台通过增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，以通过对应位置的灌装头对杯体灌装粉体，并通过增密托杯组件托起杯体上升至第二预设高度，以通过对应位置的灌装头末端的按压头对杯体内的粉体进行压实，从而通过同一增密托杯组件完成对杯体进行灌装粉体和对灌装粉体进行增密的目的。由此可见，本发明的灌装增密平台不仅能够对粉体进行灌装和压实，而且由于通过同一增密托杯组件完成对杯体进行灌装粉体和压实粉体从而能够极大简化灌装增密平台的结构。解决现有技术中的灌装平台需要单独设置灌装机构和增密机构而导致整机结构复杂、体积庞大的问题。
附图说明
图1为本发明一个实施例的灌装增密平台的示意性立体图；
图2为本发明一个实施例的灌装增密平台的示意性主视图；
图3为本发明一个实施例的灌装头、计量锥斗、圆柱壳体之间的示意性连接结构图；
图4为本发明一个实施例的驱动组件、圆柱壳体、计量锥斗的示意性连接结构图；
图5为本发明一个实施例的增密托杯组件的示意性结构图；
图6为本发明一个实施例的灌装增密方法的示意性流程图；
图7为本发明另一个实施例的灌装增密方法的示意性流程图；
图8为本发明再一个实施例的灌装增密方法的示意性流程图；
图9为本发明再一个实施例的灌装增密方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“正方向”、“负方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参图1至图5所示出的本发明一种灌装增密平台的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的灌装增密平台包括：机架10，机架10上布置有用于安装丝杆102的丝杆座101，机架10的一侧安装有用于控制丝杆沿z 轴方向运动的气缸103(或电机)。机架10配置为纵向(即图1中的y轴方向)且对称布置的两个安装板，安装板均形成有供丝杆座101沿z方向贯穿且支撑丝杆座101的安装孔104。机架10上布置有搁置板20。进一步地，搁置板20横置于丝杆102上(即搁置板20以x轴方向布置于丝杆102上)，且在气缸103(或电机)控制丝杆102运动时带动搁置板20沿丝杆座101长度方向运动。其中，安装孔104的纵向深度高于自丝杆座101底部至搁置板 20上表面的高度。搁置板20形成有用于搁置杯体的放置孔201，搁置板20 上方悬置有与放置孔201对应布置的灌装头30，灌装头30的末端覆盖有按压头301，且按压头301形成有供粉体挤出的通孔。
具体而言，灌装头30由锥形管302、与锥形管302末端相连的直管303 构成。锥形管302的上端连接有计量锥斗304，且计量锥斗304的收缩部与锥形管302的扩口部相连。计量锥斗304的上方布置有圆柱壳体305，圆柱壳体305内容置有延伸至计量锥斗304的传动杆306。灌装头30内布置有自锥形管302延伸至直管末端的螺杆307，且按压头301覆盖于直管303的末端面且与螺杆307的末端面贴合。圆柱壳体305的上方覆盖有盖板308，盖板308上形成有供粉体进入至圆柱壳体305以通过计量锥斗304进入灌装头 30内的进料口3081。盖板308上安装有动力箱309，动力箱309内容置有依次贯穿动力箱底板、盖板308的驱动组件，且驱动组件与传动杆306的顶端相连，传动杆306的末端与螺杆307的顶杆相连。
如此，通过动力箱309内的驱动组件控制传动杆306带动螺杆307在灌装头30内高速旋转，以通过螺杆307与直管303内壁的间隙将粉体挤出，使灌装头30挤出的粉体灌装至杯体内，以实现对粉体的灌装。
在本实施例中，搁置板20下方布置有放置孔201对应布置的增密托杯组件，增密托杯组件配置成托起杯体上升至第一预设高度以供灌装头30对杯体灌装粉体或托起杯体上升至第二预设高度以供按压头301压实杯体内的粉体。第一预设高度低于第二预设高度。
应理解，在灌装头30对杯体内灌装粉体时，增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，使杯口靠近灌装头30末端，以便于灌装头30挤出粉体时使得粉体可靠地灌装至杯体内，减少由于灌装头30与杯口之间相对位置的误差导致粉体洒在杯沿及杯沿外侧而造成灌装环境变差。在灌装头30停止对杯体进行灌装并需要对灌装后杯体内的粉体进行压实时，增密托杯组件托起杯体上升至第二预设高度，且该第二预设高度大于第一预设高度，使灌装头30末端的按压头301伸入至杯体内粉体表面，以通过按压头301可靠地整平并按压杯体内粉体，提高杯体内粉体表面的平整度并增加杯体内粉体的密度，从而提高灌装头30对杯体内粉体的灌装增密效果。
由此可见，本实施例的灌装增密平台通过增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，以通过对应位置的灌装头30对杯体灌装粉体，并通过增密托杯组件托起杯体上升至第二预设高度，以通过对应位置的灌装头末端的按压头301对杯体内的粉体进行压实，从而通过同一增密托杯组件完成对杯体进行灌装粉体和对灌装粉体进行增密的目的。由此可见，本实施例的灌装增密平台不仅能够对粉体进行灌装和压实，而且由于通过同一增密托杯组件完成对杯体进行灌装粉体和压实粉体从而能够极大简化灌装增密平台的结构。由此解决现有技术中的灌装平台需要单独设置灌装机构和增密机构而导致整机结构复杂、体积庞大的问题。
在上述实施例中，增密托杯组件包括用于承接杯体的杯托401、与杯托 401相连的压力传感器402、用于控制杯托401上下运动的驱动器403，驱动器403可配置为曲柄连杆机构或升降气缸等驱动机构。其中，压力传感器402 用于按压头对杯体内粉体的按压压力F。增密托杯组件还包括用于检测杯托401的运动距离的行程传感器404。具体地，驱动器403形成于一增密动力箱40内，且增密动力箱40的上方布置有与驱动器403相连以受控地纵向运动的行程板405，杯托401布置于行程板405上。行程板405的一侧形成有沿行程板405的长度方向延伸且从增密动力箱40的外侧伸出的检测板406，行程传感器404布置于增密动力箱40的外侧且在纵向方向上与检测板406 的位置相对，以便于通过行程传感器404将对检测板406所测得的运动距离确定为杯托401的运动距离S。
应理解，本实施例所涉及的“粉体”可配置为咖啡粉、奶粉、面粉等食用粉体，也可配置为化工粉体。但是，在对不同的粉体进行灌装时，灌装头 30末端的按压头301对杯体内粉体的按压压力F不同，与此对应的杯托401 托起杯体的运动距离S也不同。为了提高对目标粉体的灌装增密效果，本实施例的灌装增密平台通过压力传感器402检测按压头401对粉体的按压压力 F，同时结合行程传感器404对杯托401运动距离S进行测量，以确定与目标粉体相匹配的按压压力F与杯托401的运动距离S，并根据所确定的按压压力F与杯托401的运动距离S对目标粉体进行灌装增密，以提高粉体灌装的质量和灌装增密的效果。
结合图1至图6进行说明，本实施例还提供一种灌装增密方法，包括：
步骤602.控制机架10上布置的搁置板20运动至增密托杯组件的上方，以使搁置板20形成的用于搁置杯体的放置孔201分别与增密托杯组件与灌装头30的位置对应。
应理解，机架10上还可设置有如空杯称重工位等其他工位，对于位于不同工位处的杯体均可通过搁置板20在丝杆102受控运动的作用下沿丝杆座101长度方向进行移动，以实现将杯体移动至对应位置(如在本实施例中将杯体移动至灌装头30下方且杯体移动至位于增密托杯组件上方)的目的。
步骤604.控制增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，以使灌装头30对位于放置孔201内的杯体灌装粉体。
步骤606.控制增密托杯组件托起杯体上升至第二预设高度，以使灌装头30末端布置的按压头301压实杯体内的粉体。其中，第一预设高度低于第二预设高度。
如此，本实施例的灌装增密方法先通过控制搁置板20运动至增密托杯组件的上方，然后通过控制增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，对应位置的灌装头30对杯体灌装粉体。在对粉体灌装完毕后，本实施例的灌装增密方法再通过控制增密托杯组件托起杯体上升至高于第一预设高度的第二预设高度，使对应位置的灌装头末端的按压头301对杯体内的粉体进行压实，从而通过同一增密托杯组件完成对杯体进行灌装粉体和对灌装粉体进行增密的目的。由此可见，本实施例的灌装增密方法不仅能够对粉体进行灌装和压实，而且由于通过同一增密托杯组件对杯体进行灌装粉体和压实粉体从而能够极大简化灌装增密平台的结构。由此，本实施例的灌装增密方法解决了现有技术中的灌装平台需要单独设置灌装机构和增密机构而导致整机结构复杂、体积庞大的问题。
在上述实施例中，增密托杯组件包括用于承接杯体的杯托401、与杯托 401相连的压力传感器402、用于控制杯托401上下运动的驱动器403、以及用于检测杯托401的运动距离的行程传感器404。可以理解的是，在对不同的粉体进行灌装时，灌装头30末端的按压头301对杯体内粉体的按压压力F 不同，与此对应的杯托401托起杯体的运动距离S也不同。为了提高对目标粉体的灌装增密效果，如图7所示，本实施例的灌装增密方法还包括：
步骤702.控制压力传感器402检测按压头301对杯体内粉体的按压压力并控制行程传感器404检测杯托401的运动距离。
步骤704.基于压力传感器检测的按压压力F以及行程传感器检测的运动距离S的对应关系，控制按压头对粉体进行灌装增密。
具体地，在一个实施例中，如图8所示，步骤704的具体内容包括：
步骤802.保持按压头301对杯体内粉体的目标按压压力FT不变，并控制杯托401以不同运动距离S托起杯体以使不同杯体内的粉体受到对应按压头301的按压。
步骤804.确定粉位高度在设定高度范围内的杯体所对应的目标运动距离ST，以控制杯托401以目标运动距离ST托起杯体并控制按压头301以目标按压压力FT对粉体进行灌装增密。
在另一个实施例中，如图9所示，步骤704的具体内容可包括：
步骤902.保持杯托401托起杯体的目标运动距离ST不变，并控制按压头301以不同的按压压力F分别对不同杯体内的粉体进行按压。
步骤904.确定粉位高度在设定高度范围内的杯体所对应的目标按压压力FT，以控制杯托401以目标运动距离ST托起杯体并控制按压头301以目标按压压力FT对粉体进行灌装增密。
其中，本实施例所涉及的“设定高度范围”可根据实际工况进行限定，对此不做详细说明。
应理解，针对不同类型的粉体，按压头301对杯体内粉体的按压压力F 不同、杯托401托起杯体的运动距离S不同，最终使得杯体内粉体的粉位高度也不相同。不同粉体对应的目标按压压力FT和目标按压压力FT的对应关系不同，本实施例的灌装增密方法通过图7或图8的两种实施方式确定目标粉体对应的目标按压压力FT、以及与目标按压压力FT对应的目标运动距离 ST，以针对该目标粉体控制杯托401以目标运动距离ST托起杯体并控制按压头301以目标按压压力FT对目标粉体进行灌装增密，从而使杯体内的粉位高度在设定高度范围，以提高对目标粉体的灌装质量和灌装增密效果。
值得注意的是，本实施例的灌装增密方法也可仅通过控制控制杯托401 以目标运动距离ST托起杯体对目标粉体进行增密，或仅通过控制按压头301 以目标按压压力FT对目标粉体进行灌装增密，只要达到使得灌装目标粉体后的杯体内的粉位高度在设定高度范围内即可。
需要说明的是，本实施例的灌装增密方法中与灌装增密平台中相同部分的技术方案，请参灌装增密平台的实施例，对此不再详细赘述。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种灌装增密平台，其特征在于，包括：
机架，所述机架上布置有搁置板，所述搁置板形成有用于搁置杯体的放置孔，所述搁置板上方悬置有与所述放置孔对应布置的灌装头，所述搁置板下方布置有所述放置孔对应布置的增密托杯组件；
其中，所述灌装头的末端覆盖有按压头，且所述按压头形成有供粉体挤出的通孔，所述增密托杯组件配置成托起所述杯体上升至第一预设高度以供所述灌装头对所述杯体灌装粉体或托起所述杯体上升至第二预设高度以供所述按压头压实所述杯体内的粉体，所述第一预设高度低于第二预设高度。
2.根据权利要求1所述的灌装增密平台，其特征在于，
所述增密托杯组件包括用于承接所述杯体的杯托、与所述杯托相连的压力传感器、用于控制所述杯托上下运动的驱动器，其中，所述压力传感器用于检测所述按压头对杯体内粉体的按压压力。
3.根据权利要求2所述的灌装增密平台，其特征在于，
所述增密托杯组件还包括用于检测所述杯托的运动距离的行程传感器。
4.根据权利要求3所述的灌装增密平台，其特征在于，
所述驱动器形成于一增密动力箱内，且所述增密动力箱的上方布置有与所述驱动器相连以受控地纵向运动的行程板，所述杯托布置于所述行程板上。
5.根据权利要求4所述的灌装增密平台，其特征在于，
所述行程板的一侧形成有沿所述行程板的长度方向延伸的检测板，所述行程传感器布置于所述增密动力箱的外侧且与在纵向方向上所述检测板的位置相对。
6.根据权利要求4所述的灌装增密平台，其特征在于，
所述驱动器配置为曲柄连杆机构或升降气缸。
7.一种灌装增密方法，其特征在于，包括：
控制机架上布置的搁置板运动至增密托杯组件的上方，其中，所述搁置板形成的用于搁置杯体的放置孔分别与所述增密托杯组件与灌装头的位置对应；
控制增密托杯组件托起杯体上升至第一预设高度，以使所述灌装头对位于所述放置孔内的杯体灌装粉体；
控制所述增密托杯组件托起杯体上升至第二预设高度，以使灌装头末端布置的按压头压实所述杯体内的粉体，所述第一预设高度低于所述第二预设高度。
8.根据权利要求7所述的灌装增密方法，其特征在于，所述灌装增密方法还包括：
控制压力传感器检测所述按压头对杯体内粉体的按压压力并控制行程传感器检测杯托的运动距离；
基于所述压力传感器检测的按压压力以及所述行程传感器检测的运动距离的对应关系，控制所述按压头对粉体进行灌装增密。
9.根据权利要求8所述的灌装增密方法，其特征在于，基于所述压力传感器检测的按压压力以及所述行程传感器检测的运动距离的对应关系，控制所述按压头对粉体进行灌装增密，包括：
保持所述按压头对杯体内粉体的目标按压压力不变，并控制杯托以不同运动距离托起杯体以使不同杯体内的粉体受到对应按压头的按压；
确定粉位高度在设定高度范围内的杯体所对应的目标运动距离，以控制所述杯托以目标运动距离托起杯体并控制所述按压头以目标按压压力对粉体进行灌装增密。
10.根据权利要求8所述的灌装增密方法，其特征在于，基于所述压力传感器检测的按压压力以及所述行程传感器检测的运动距离的对应关系，控制所述按压头对粉体进行灌装增密，包括：
保持所述杯托托起杯体的目标运动距离不变，并控制所述按压头以不同的按压压力分别对不同杯体内的粉体进行按压；
确定粉位高度在设定高度范围内的杯体所对应的目标按压压力，以控制所述杯托以目标运动距离托起杯体并控制所述按压头以目标按压压力对粉体进行灌装增密。
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