CN115384829A - 定量灌装装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动控制灌装技术领域，具体涉及一种定量灌装装置及其工作方法，本装置包括：灌装机构，其包括注射嘴，所述灌装机构适于在受压后通过注射嘴将溶液注入灌装瓶内；流量检测器，设置在注射嘴上；移动机构，与注射嘴相连；以及控制模块，与灌装机构、流量检测器、移动机构电性相连，适于控制移动机构带动注射嘴对准灌装瓶的开口后，控制灌装机构经注射嘴向灌装瓶内注射溶液，并通过流量检测器获取的溶液流量数据控制注射嘴的注射量，本装置通过控制模块控制移动机构带动注射嘴移动，能够使注射嘴精准的对准灌装瓶，相对于人工校准，不仅提高了准度，而且防止了人工校准可能污染溶液的风险。

Description

定量灌装装置及其工作方法
技术领域
本发明属于自动控制灌装技术领域，具体涉及一种定量灌装装置及其工作方法。
背景技术
传统灌装领域的灌装方式为：通过人工将灌装嘴伸入灌装瓶内，再控制灌装嘴的开关，起到控制灌装量的效果。
但是为了提高灌装效率、灌装精度以及产品质量等问题，目前开始采用物联网、智能控制等技术，可以减少人工干预，可以解决工厂中因产能、工艺瓶颈、人为操作等因素造成的一系列问题。
但是，在灌装过程中，当灌装的溶液为带有固体颗粒或易沉淀物料时，通常需要通过加压灌装的方式将溶液推至灌装瓶中，因此常会出现灌装不均匀，即固体颗粒与溶液比例失衡现象。
因此，基于上述问题，需要设计一种能够在灌装过程中搅拌溶液的定量灌装装置。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种定量灌装装置及其工作方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种定量灌装装置，包括：灌装机构，所述灌装机构包括注射嘴，所述灌装机构适于在受压后通过所述注射嘴将溶液注入灌装瓶内；流量检测器，所述流量检测器设置在所述注射嘴上；移动机构，所述移动机构与所述注射嘴相连；以及控制模块，所述控制模块与所述灌装机构、所述流量检测器、所述移动机构电性相连，所述控制模块适于控制所述移动机构带动所述注射嘴对准所述灌装瓶的开口后，控制所述灌装机构经所述注射嘴向所述灌装瓶内注射溶液，并通过所述流量检测器获取的溶液流量数据控制所述注射嘴的注射量。
所述灌装机构还包括：注液组件；所述注射嘴通过软管与所述注液组件的底部连通；所述注液组件适于在受压后经所述注射嘴向所述灌装瓶内注液。
所述注液组件包括：预存腔室和设置在所述预存腔室顶部的加压器；其中，所述注射嘴与所述预存腔室的底部连通；所述控制模块与所述加压器电性连接，适于控制所述加压器向所述预存腔室充气加压，使所述预存腔室内的溶液受压后经所述注射嘴注入所述灌装瓶内。
所述灌装机构还包括：补液组件；其中，所述补液组件包括：存液腔室和设置在所述存液腔室内的推板；所述预存腔室在受压时，部分气体进入所述存液腔室内对所述推板施压，使所述推板受压后向上移动，即所述存液腔室内的溶液向所述预存腔室补充并冲击搅拌；以及在所述定量灌装装置停机时，所述推板解除受压回落使所述存液腔室形成负压，以吸所述预存腔室内的溶液。
所述推板将所述存液腔室上下分割以分别形成溶液室、加压室；所述加压室通过第一管道与所述预存腔室的上部连通，所述溶液室通过第二管道与所述预存腔室的下部连通；所述加压器充气加压时，所述预存腔室内的部分气体经所述第一管道进入所述加压室以对所述推板施压，即所述推板受力向上挤压所述溶液室，使所述溶液室内的溶液经所述第二管道补入所述预存腔室并冲击搅拌；以及在所述定量灌装装置停机时，所述预存腔室与外界连通，使所述加压室内的气体经所述第一管道流入所述预存腔室后排出，即所述推板回落使所述溶液室形成负压，并通过所述第二管道将所述预存腔室内的溶液吸入所述溶液室。
一种定量灌装装置的工作方法，包括：通过所述注液组件受压后向所述灌装瓶内注液；通过所述补液组件向所述注液组件补充溶液；在所述定量灌装装置停机时，通过所述补液组件吸所述注液组件内剩余的溶液。
本发明的有益效果：
本发明的灌装机构内存储的溶液为：带有固体颗粒或易沉淀物料的溶液，通过控制模块控制移动机构带动注射嘴移动，能够使注射嘴精准的对准灌装瓶，相对于人工校准，不仅提高了准度，而且防止了人工校准可能污染溶液的风险；可选的，流量检测器设置在注射嘴内，可以获取通过注射嘴的溶液流量数据，即当第一个灌装瓶注入规定的量后，流量检测器向控制模块发送关闭信号，使控制模块控制相应的电控阀关闭注射嘴，移动机构带动注射嘴对准下一个灌装瓶，此时电控阀再打开注射嘴，当注入规定的量后电控阀再次关闭注射嘴；通过采用智能化控制灌装，大大提高了生产效率，同时减少了污染的风险。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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发明的一些实施方式，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。
图1是本发明的定量灌装装置的结构示意图；
图2是本发明的注射嘴及电控阀的结构示意图；
图3是本发明的注液组件的结构示意图；
图4是本发明的灌装机构的结构示意图。
图中：
灌装机构1、注射嘴11、注液组件12、预存腔室121、加压器122、补液组件13、存液腔室131、推板132、溶液室133、加压室134、第一管道135、第二管道136、流量检测器2、移动机构3、电控阀4。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2所示，本实施例提供了一种定量灌装装置，其包括：灌装机构1，其包括注射嘴11，所述灌装机构1适于在受压后通过注射嘴11将溶液注入灌装瓶内；流量检测器2，设置在注射嘴11上；移动机构3，与注射嘴11相连；以及控制模块，与灌装机构1、流量检测器2、移动机构3电性相连，适于控制移动机构3带动注射嘴11对准灌装瓶的开口后，控制灌装机构1经注射嘴11向灌装瓶内注射溶液，并通过流量检测器2获取的溶液流量数据控制注射嘴11的注射量。
在本实施方式中，具体的，灌装机构1内存储的溶液为：带有固体颗粒或易沉淀物料的溶液(下述溶液均相同)，通过控制模块控制移动机构3带动注射嘴11移动，能够使注射嘴11精准的对准灌装瓶，相对于人工校准，不仅提高了准度，而且防止了人工校准可能污染溶液的风险；可选的，流量检测器2设置在注射嘴11内，可以获取通过注射嘴11的溶液流量数据，即当第一个灌装瓶注入规定的量后，流量检测器2向控制模块发送关闭信号，使控制模块控制相应的电控阀4关闭注射嘴11，移动机构3带动注射嘴11对准下一个灌装瓶，此时电控阀4再打开注射嘴11，当注入规定的量后电控阀4再次关闭注射嘴11；通过采用智能化控制灌装，大大提高了生产效率，同时减少了污染的风险。
如图3所示，在本实施例中，所述灌装机构1还包括：注液组件12；所述注射嘴11通过软管与注液组件12的底部连通；所述注液组件12适于在受压后经注射嘴11向灌装瓶内注液。
在本实施例中，所述注液组件12包括：预存腔室121和设置在预存腔室121顶部的加压器122；其中所述注射嘴11与预存腔室121的底部连通；所述控制模块与加压器122电性连接，适于控制加压器122向预存腔室121充气加压，使预存腔室121内的溶液受压后经注射嘴11注入灌装瓶内。
在本实施方式中，具体的，预存腔室121内存储有溶液，加压器122向预存腔室121内充气加压能够减少注射时间，提高灌装的效率。
如图4所示，在本实施例中，所述灌装机构1还包括：补液组件13；其中所述补液组件13包括：存液腔室131和设置在存液腔室131内的推板132；所述预存腔室121在受压时，部分气体进入存液腔室131内对推板132施压，使推板132受压后向上移动，即所述存液腔室131内的溶液向预存腔室121补充并冲击搅拌；以及在定量灌装装置停机时，所述推板132解除受压回落使存液腔室131形成负压，以吸预存腔室121内的溶液。
在本实施例中，所述推板132将存液腔室131上下分割以分别形成溶液室133、加压室134；所述加压室134通过第一管道135与预存腔室121的上部连通，所述溶液室133通过第二管道136与预存腔室121的下部连通；所述加压器122充气加压时，所述预存腔室121内的部分气体经第一管道135进入加压室134以对推板132施压，即所述推板132受力向上挤压溶液室133，使溶液室133内的溶液经第二管道136补入预存腔室121并冲击搅拌；以及在定量灌装装置停机时，所述预存腔室121与外界连通，使所述加压室134内的气体经第一管道135流入预存腔室121后排出，即所述推板132回落使溶液室133形成负压，并通过所述第二管道136将预存腔室121内的溶液吸入溶液室133。
在本实施方式中，具体的，加压器122向预存腔室121充气加压，其中部分气体经第一管道135进入加压室134内，加压室134受压后推动推板132向上抬升，使溶液室133内的溶液经第二管道136补充进入预存腔室121，使预存腔室121内的溶液量维持稳定，从而避免了溶液量波动变化导致的需要反复的调节受压大小，以满足灌装要求，同时，补充的溶液进入预存腔室121时，会对预存腔室121内的溶液进行冲击，对预存腔室121内的溶液起到搅拌的作用，有效的防止了溶液中固体颗粒或易沉淀物料的沉淀，确保灌装均匀；在装置停机时，加压器122停止加压，预存腔室121受到的压力会消失，即加压室134受到的压力也会消失，推板132因自重下降，因此溶液室133内会形成负压，通过第二管道136抽吸预存腔室121内剩余的溶液，实现了封存溶液的效果，并在下次注料时，将溶液推回至预存腔室121中，而防止溶液在预存腔室121内存放时间过长导致的物料沉积。
在本实施方式中，具体的，第一管道135与预存腔室121的上部连通时，预存腔室121内溶液的液位需要低于第一管道135与预存腔室121的连通口，防止溶液进入加压室134内。
本实施例还提供了一种定量灌装装置的工作方法，其包括：通过注液组件12受压后向灌装瓶内注液；通过补液组件13向注液组件12补充溶液；在定量灌装装置停机时，通过补液组件13吸注液组件12内剩余的溶液。
在本实施例中，所述注液组件12包括：预存腔室121和设置在预存腔室121顶部的加压器122；其中所述注射嘴11与预存腔室121的底部连通；通过所述加压器122向预存腔室121充气加压，使预存腔室121内的溶液受压后经注射嘴11注入灌装瓶内。
在本实施例中，所述补液组件13包括：存液腔室131和设置在存液腔室131内的推板132；其中所述推板132将存液腔室131上下分割以分别形成溶液室133、加压室134；所述加压室134通过第一管道135与预存腔室121的上部连通，所述溶液室133通过第二管道136与预存腔室121的下部连通；所述加压器122充气加压时，所述预存腔室121内的部分气体经第一管道135进入加压室134以对推板132施压，即所述推板132受力向上挤压溶液室133，使溶液室133内的溶液经第二管道136补入预存腔室121并冲击搅拌；以及在装置停机时，所述预存腔室121与外界连通，使所述加压室134内的气体经第一管道135流入预存腔室121后排出，即所述推板132回落使溶液室133形成负压，并通过所述第二管道136将预存腔室121内的溶液吸入溶液室133。
关于定量灌装装置的具体结构和实施过程参见上述实施例中的相关论述，在此不再赘述。
综上所述，本发明的灌装机构1内存储的溶液为：带有固体颗粒或易沉淀物料的溶液，通过控制模块控制移动机构3带动注射嘴11移动，能够使注射嘴11精准的对准灌装瓶，相对于人工校准，不仅提高了准度，而且防止了人工校准可能污染溶液的风险；可选的，流量检测器2设置在注射嘴11内，可以获取通过注射嘴11的溶液流量数据，即当第一个灌装瓶注入规定的量后，流量检测器2向控制模块发送关闭信号，使控制模块控制相应的电控阀4关闭注射嘴11，移动机构3带动注射嘴11对准下一个灌装瓶，此时电控阀4再打开注射嘴11，当注入规定的量后电控阀4再次关闭注射嘴11；通过采用智能化控制灌装，大大提高了生产效率，同时减少了污染的风险。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种定量灌装装置，其特征在于，包括：
灌装机构，所述灌装机构包括注射嘴，所述灌装机构适于在受压后通过所述注射嘴将溶液注入灌装瓶内；
流量检测器，所述流量检测器设置在所述注射嘴上；
移动机构，所述移动机构与所述注射嘴相连；以及
控制模块，所述控制模块与所述灌装机构、所述流量检测器、所述移动机构电性相连，所述控制模块适于控制所述移动机构带动所述注射嘴对准所述灌装瓶的开口后，控制所述灌装机构经所述注射嘴向所述灌装瓶内注射溶液，并通过所述流量检测器获取的溶液流量数据控制所述注射嘴的注射量。
2.如权利要求1所述的定量灌装装置，其特征在于，
所述灌装机构还包括：注液组件；
所述注射嘴通过软管与所述注液组件的底部连通；
所述注液组件适于在受压后经所述注射嘴向所述灌装瓶内注液。
3.如权利要求2所述的定量灌装装置，其特征在于，
所述注液组件包括：预存腔室和设置在所述预存腔室顶部的加压器；其中，
所述注射嘴与所述预存腔室的底部连通；
所述控制模块与所述加压器电性连接，适于控制所述加压器向所述预存腔室充气加压，使所述预存腔室内的溶液受压后经所述注射嘴注入所述灌装瓶内。
4.如权利要求3所述的定量灌装装置，其特征在于，
所述灌装机构还包括：补液组件；其中，
所述补液组件包括：存液腔室和设置在所述存液腔室内的推板；
所述预存腔室在受压时，部分气体进入所述存液腔室内对所述推板施压，使所述推板受压后向上移动，即
所述存液腔室内的溶液向所述预存腔室补充并冲击搅拌；以及
在所述定量灌装装置停机时，所述推板解除受压回落使所述存液腔室形成负压，以吸所述预存腔室内的溶液。
5.如权利要求4所述的定量灌装装置，其特征在于，
所述推板将所述存液腔室上下分割以分别形成溶液室、加压室；
所述加压室通过第一管道与所述预存腔室的上部连通，所述溶液室通过第二管道与所述预存腔室的下部连通；
所述加压器充气加压时，所述预存腔室内的部分气体经所述第一管道进入所述加压室以对所述推板施压，即
所述推板受力向上挤压所述溶液室，使所述溶液室内的溶液经所述第二管道补入所述预存腔室并冲击搅拌；以及
在所述定量灌装装置停机时，所述预存腔室与外界连通，使所述加压室内的气体经所述第一管道流入所述预存腔室后排出，即
所述推板回落使所述溶液室形成负压，并通过所述第二管道将所述预存腔室内的溶液吸入所述溶液室。
6.一种如权利要求5所述的定量灌装装置的工作方法，其特征在于，包括：
通过所述注液组件受压后向所述灌装瓶内注液；
通过所述补液组件向所述注液组件补充溶液；
在所述定量灌装装置停机时，通过所述补液组件吸所述注液组件内剩余的溶液。
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