CN117163397B - 一种用于植脂末生产线的灌装系统及其灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于植脂末生产包装技术领域，具体涉及一种用于植脂末生产线的灌装系统及其灌装方法。本发明灌装系统其主要由回转转盘、夹持机构、灌装机构和铝箔封口机构构成，利用上料机械手将多腔式罐体放置在回转转盘的上料工位，上料工位处的夹持机构将多腔式罐体夹持锁定；回转转盘将上料工位处的多腔式罐体流转至灌装工位，利用灌装机构进行粉末产品的灌装操作；回转转盘将灌装工位处的多腔式罐体流转至封口工位，利用铝箔封口机构进行铝箔热封操作；回转转盘将封口工位处的多腔式罐体流转至下料工位，夹持机构解除锁定，利用下料机械手将多腔式罐体转走，通过这种方式满足多腔式罐体快速灌装的需求，灌装后的多腔式罐体不会出现空鼓现象。

Description

一种用于植脂末生产线的灌装系统及其灌装方法

技术领域

本发明属于植脂末生产包装技术领域，具体涉及一种用于植脂末生产线的灌装系统及其灌装方法。

背景技术

植脂末又称奶精，是以精制植物油或氢化植物油、酪蛋白等为主要原料的新型产品。该产品在食品生产和加工中具有特殊的作用，同时也是一种现代食品。植脂末生产原理为：将溶液、乳浊液、悬浊液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴，在它下浮过程中，水分被蒸发而成为粉末状或颗粒状的产品。在干燥塔顶部导入热风，同时将料液用高压泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，液滴与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从干燥塔底部排出。热风与液滴接触后温度显著降低，湿度增大，作为废气由排风机抽出，废气中夹带的微粉用分离装置回收。植脂末生产线的末端需要设置灌装系统进行灌装操作。

传统用于植脂末生产线的灌装系统大都适用于对单腔的罐体进行灌装，这种罐体打开后对产品的保质时间有较大影响，为了减小影响，设计了多腔式罐体，由于传统灌装系统不适用于对多腔式罐体进行灌装，多腔式罐体的腔体其相对于自身横截面的大小来说深度过大，传统灌装系统在灌装过程中容易出现空鼓现象。

有鉴于此，发明人期望设计一种新的灌装系统，满足多腔式罐体的灌装需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于植脂末生产线的灌装系统及其灌装方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供一种用于植脂末生产线的灌装系统，包括回转转盘，所述回转转盘沿周向依次设有上料工位、灌装工位、封口工位和下料工位；

夹持机构，所述夹持机构共设有四个，分别安装在四个工位处，所述夹持机构用于夹持多腔式罐体并带动其在工位之间流转；

灌装机构，所述灌装机构安装在灌装工位的上方，用于对流转至灌装工位的多腔式罐体进行粉末产品的灌装操作；

铝箔封口机构，所述铝箔封口机构安装在封口工位的上方处，用于对流转至封口工位的多腔式罐体进行铝箔热封操作。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述多腔式罐体由外框体和内格栅板构成，所述多腔式罐体设有若干呈矩形阵列分布、上端为开口的方形腔体。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述回转转盘包括圆盘体，所述圆盘体的中心处安装有回转驱动轴，所述圆盘体沿周向开设有四组夹持活动槽，每组所述夹持活动槽包含四个夹持活动槽。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述夹持机构包括第一推杆、安装罩、活动圆板、伺服电机、夹持板和支撑杆，所述第一推杆通过推杆支架固定在圆盘体的下方，所述第一推杆的活动端支撑有安装罩，所述安装罩的下端为开口，且开口处安装有能够围绕自身轴线旋转的活动圆板，所述活动圆板的外边缘处开设有环形定位槽，所述活动圆板的中心处开设有穿孔且穿孔的上边缘处固定有从动齿圈，所述安装罩的顶端安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有与从动齿圈啮合的驱动齿轮，所述活动圆板沿周向开设有四个弧形槽，所述支撑杆的上端固定支撑有夹持板，所述支撑杆穿过弧形槽且位于弧形槽的两侧设有限位环，所述安装罩的顶板沿周向开设有四个径向滑槽。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述夹持活动槽和径向滑槽的位置一一对应，所述安装罩的开口处内壁设有与环形定位槽配合的定位凸起。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述灌装机构包括第二推杆、进料罩、灌装管、进料管、供料活动管、供料固定管和转杆，所述第二推杆的活动端安装有进料罩，所述进料罩的下端均布有灌装管，所述进料罩的侧端安装有带进料螺叶轴的进料管，所述进料管的上侧安装有供料活动管，所述供料活动管滑动限制在供料固定管中；所述进料罩的内腔被上隔板、下隔板分隔为动力室、排气室和进料室，相邻的两根所述转杆位于动力室内的端部通过同步带组件进行传动连接，所述转杆位于进料室和灌装管内的杆体设有螺叶，所述转杆的内部设有排气空腔，所述转杆的下部设有若干与排气空腔连通的进气孔，且进气孔处安装有第一单向气阀，所述转杆位于排气室内的杆体开设有与排气空腔连通的排气孔，所述排气室的侧板开设有泄压孔，所述泄压孔处安装有第二单向气阀。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述灌装管的形状和多腔式罐体中方形腔体的形状相互配合，所述灌装管的位置与多腔式罐体中对应方形腔体的位置一一对应。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述铝箔封口机构包括铝箔放料架、铝箔收料架、第三推杆、安装板和热封头，所述铝箔放料架和铝箔收料架之间牵引有铝箔带，所述铝箔带的下端面位置与多腔式罐体流转时的上端面位置相配合，所述第三推杆的活动端通过安装板安装有热封头，所述热封头位于铝箔带的正上方，所述热封头的形状与多腔式罐体的上端面形状相互配合。

进一步地，上述用于植脂末生产线的灌装系统中，所述灌装机构和铝箔封口机构之间安装有刮料机构，所述刮料机构包括第四推杆和刮板，所述第四推杆的活动端安装有刮板，所述刮板的下端面位置与多腔式罐体流转时的上端面位置相配合，所述刮板位于靠近灌装机构的一端翘起形成有导向斜面。

一种用于植脂末生产线的灌装方法，基于上述用于植脂末生产线的灌装系统实现，包括如下步骤：

1）利用上料机械手将多腔式罐体放置在回转转盘的上料工位，上料工位处的夹持机构将多腔式罐体夹持锁定；

2）回转转盘将上料工位处的多腔式罐体流转至灌装工位，利用灌装机构对多腔式罐体进行粉末产品的灌装操作；

3）回转转盘将灌装工位处的多腔式罐体流转至封口工位，流转过程中利用刮料机构对多腔式罐体的上端面进行刮料操作，利用铝箔封口机构对流转至封口工位的多腔式罐体进行铝箔热封操作，使得多腔式罐体的上端热封形成有铝箔盖，铝箔盖中设有与多腔式罐体中内格栅板形状配合的撕裂线；

4）回转转盘将封口工位处的多腔式罐体流转至下料工位，下料工位处的夹持机构解除对多腔式罐体的夹持锁定，利用下料机械手将多腔式罐体转走。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，其主要由回转转盘、夹持机构、灌装机构和铝箔封口机构构成，利用夹持机构对多腔式罐体夹持并带动其在工位之间流转，利用灌装机构对流转至灌装工位的多腔式罐体进行粉末产品的灌装操作，利用铝箔封口机构对流转至封口工位的多腔式罐体进行铝箔热封操作，各部件协同配合，满足多腔式罐体快速灌装的需求，灌装后的多腔式罐体不会出现空鼓现象。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明中回转转盘的结构示意图；

图2为本发明中多腔式罐体的结构示意图；

图3为本发明中多腔式罐体加转铝箔盖后的结构示意图；

图4为本发明中夹持机构的结构示意图；

图5为本发明中夹持机构省略安装罩后的结构示意图；

图6为本发明中夹持板和支撑杆的连接结构示意图；

图7为本发明中活动圆板的结构示意图；

图8为本发明中灌装机构的结构示意图；

图9为本发明中灌装机构部分的结构放大示意图；

图10为本发明中灌装管的内部结构示意图；

图11为本发明中铝箔封口机构的结构示意图；

图12为本发明中热封头的结构示意图；

图13为本发明中刮料机构的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-回转转盘，101-圆盘体，102-回转驱动轴，103-夹持活动槽；

2-多腔式罐体，201-外框体，202-内格栅板，203-方形腔体；

3-铝箔盖；

4-夹持机构，401-第一推杆，402-安装罩，403-活动圆板，404-伺服电机，405-夹持板，406-径向滑槽，407-支撑杆，408-限位环，409-环形定位槽，410-从动齿圈，411-弧形槽，412-驱动齿轮；

5-灌装机构，501-第二推杆，502-进料罩，503-灌装管，504-进料管，505-供料活动管，506-供料固定管，507-上隔板，508-下隔板，509-动力室，510-排气室，511-进料室，512-转杆，513-螺叶，514-同步带组件，515-驱动电机，516-进气孔，517-排气孔，518-进料螺叶轴；

6-铝箔封口机构，601-铝箔放料架，602-铝箔收料架，603-铝箔带，604-第三推杆，605-安装板，606-热封头；

7-刮料机构，701-第四推杆，702-刮板。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供一种用于植脂末生产线的灌装系统，包括回转转盘1、夹持机构4、灌装机构5和铝箔封口机构6。该灌装系统适用于对多腔式罐体2进行自动化防空鼓灌装。多腔式罐体2由外框体201和内格栅板202构成，多腔式罐体2设有若干呈矩形阵列分布、上端为开口的方形腔体203。

本实施例中，回转转盘1沿周向依次设有上料工位、灌装工位、封口工位和下料工位。回转转盘1包括圆盘体101，圆盘体101的中心处安装有回转驱动轴102，圆盘体101沿周向开设有四组夹持活动槽103，每组夹持活动槽103包含四个夹持活动槽103。

如图4至图7所示，夹持机构4共设有四个，分别安装在四个工位处。夹持机构4用于夹持多腔式罐体2并带动其在工位之间流转。夹持机构4包括第一推杆401、安装罩402、活动圆板403、伺服电机404、夹持板405和支撑杆407。第一推杆401通过推杆支架固定在圆盘体101的下方，第一推杆401的活动端支撑有安装罩402，安装罩402的下端为开口，且开口处安装有能够围绕自身轴线旋转的活动圆板403。活动圆板403的外边缘处开设有环形定位槽409，活动圆板403的中心处开设有穿孔且穿孔的上边缘处固定有从动齿圈410，第一推杆401的活动端经穿孔与安装罩402的顶板中心处内壁固定。安装罩402的顶端安装有伺服电机404，伺服电机404的输出端安装有与从动齿圈410啮合的驱动齿轮412，活动圆板403沿周向开设有四个弧形槽411，弧形槽411各处与轴心距离由外往内逐渐变小。支撑杆407的上端固定支撑有夹持板405，支撑杆407穿过弧形槽411且位于弧形槽411的两侧设有限位环408。安装罩402的顶板沿周向开设有四个径向滑槽406。夹持活动槽103和径向滑槽406的位置一一对应，安装罩402的开口处内壁设有与环形定位槽409配合的定位凸起。

本实施例中，夹持机构4的主要工作原理为：上料机械手将多腔式罐体2放置在回转转盘1上同组四个夹持活动槽103之间的区域，第一推杆401带动安装罩402上移，夹持板405随之从对应的环形定位槽409中伸出，而后伺服电机404带动活动圆板403旋转，活动圆板403推动支撑杆407在弧形槽411中滑动，四个夹持板405随着支撑杆407相对位移，从而实现对多腔式罐体2的夹持锁定。

如图8至图10所示，灌装机构5安装在灌装工位的上方，用于对流转至灌装工位的多腔式罐体2进行粉末产品的灌装操作。灌装机构5包括第二推杆501、进料罩502、灌装管503、进料管504、供料活动管505、供料固定管506和转杆512，第二推杆501的活动端安装有进料罩502，进料罩502的下端均布有灌装管503，进料罩502的侧端安装有带进料螺叶轴518的进料管504，进料管504的上侧安装有供料活动管505，供料活动管505滑动限制在供料固定管506中。进料罩502的内腔被上隔板507、下隔板508分隔为动力室509、排气室510和进料室511，相邻的两根转杆512位于动力室509内的端部通过同步带组件514进行传动连接，其中至少一根转杆512作为主动轴，主动轴由固定在进料罩502顶板上的驱动电机515带动旋转。转杆512位于进料室511和灌装管503内的杆体设有螺叶513。转杆512的内部设有排气空腔，转杆512的下部设有若干与排气空腔连通的进气孔516，且进气孔处安装有第一单向气阀。转杆512位于排气室510内的杆体开设有与排气空腔连通的排气孔517，排气室510的侧板开设有泄压孔，泄压孔处安装有第二单向气阀。灌装管503的形状和多腔式罐体2中方形腔体203的形状相互配合，灌装管503的位置与多腔式罐体2中对应方形腔体203的位置一一对应。

本实施例中，灌装机构5的主要工作原理为：料仓内的植脂末粉料利用泵送方式进入供料固定管506，而后经供料活动管505导入进料管504，进料管504利用进料螺叶轴518将粉料送入进料室511，当多腔式罐体2流转至灌装工位时，第二推杆501的活动端下移使得灌装管503卡入对应的方形腔体203底端，驱动电机515配合同步带组件514带动各个转杆512旋转，利用转杆512利用螺叶513将进料室511内的粉料填充至方形腔体203，在填充的过程中利用第二推杆501带动灌装管503逐步上移，转杆512和螺叶513配合对方形腔体203进行逐层填充并在填充的过程中进行压实，压实过程中的多余气体利用进气孔516、排气空腔、排气孔517、排气室510和泄压孔构成的排气系统快速排走，利于压实操作的快速进行；在进料罩502竖向位移的过程中，供料活动管505随之在供料固定管506内进行自适应滑动。

如图11至图12所示，铝箔封口机构6安装在封口工位的上方处，用于对流转至封口工位的多腔式罐体2进行铝箔热封操作。铝箔封口机构6包括铝箔放料架601、铝箔收料架602、第三推杆604、安装板605和热封头606，铝箔放料架601和铝箔收料架602之间牵引有铝箔带603，铝箔带603的下端面位置与多腔式罐体2流转时的上端面位置相配合，第三推杆604的活动端通过安装板605安装有热封头606，热封头606位于铝箔带603的正上方，热封头606的形状与多腔式罐体2的上端面形状相互配合。

本实施例中，铝箔封口机构6的主要工作原理为：铝箔带603的带体中部刻化有格栅形的撕裂线区，带体两侧区域以及相邻两个撕裂线区之间的隔离区作为留白区，留白区不会受到热封头606的冲压；当填充有粉料的多腔式罐体2流转至封口工位时，利用第三推杆604带动热封头606下压，热封头606将铝箔带603对应的撕裂线区热压在多腔式罐体2的上端，使得多腔式罐体2的上端热封形成有带撕裂线的铝箔盖3，由于撕裂线的存在，各个方形腔体203的开口可独立开封。

本实施例还提供一种用于植脂末生产线的的灌装方法，包括如下步骤：

1）利用上料机械手将多腔式罐体2放置在回转转盘1的上料工位，上料工位处的夹持机构4将多腔式罐体2夹持锁定；

2）回转转盘1将上料工位处的多腔式罐体2流转至灌装工位，利用灌装机构5对多腔式罐体2进行粉末产品的灌装操作；

3）回转转盘1将灌装工位处的多腔式罐体2流转至封口工位，利用铝箔封口机构6对流转至封口工位的多腔式罐体2进行铝箔热封操作，使得多腔式罐体2的上端热封形成有铝箔盖3，如图3所示，铝箔盖3中设有与多腔式罐体2中内格栅板202形状配合的撕裂线；

4）回转转盘1将封口工位处的多腔式罐体2流转至下料工位，下料工位处的夹持机构4解除对多腔式罐体2的夹持锁定，利用下料机械手将多腔式罐体2转走。上料机械手和下料机械手根据需求，可设为同一机械手。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上改进，如图13所示，灌装机构5和铝箔封口机构6之间安装有刮料机构7，刮料机构7包括第四推杆701和刮板702，第四推杆701的活动端安装有刮板702，刮板702的下端面位置与多腔式罐体2流转时的上端面位置相配合，刮板702位于靠近灌装机构的一端翘起形成有导向斜面。

本实施例还提供上述灌装系统的灌装系统，包括如下步骤：

1）利用上料机械手将多腔式罐体2放置在回转转盘1的上料工位，上料工位处的夹持机构4将多腔式罐体2夹持锁定；

2）回转转盘1将上料工位处的多腔式罐体2流转至灌装工位，利用灌装机构5对多腔式罐体2进行粉末产品的灌装操作；

3）回转转盘1将灌装工位处的多腔式罐体2流转至封口工位，流转过程中利用刮料机构7对多腔式罐体2的上端面进行刮料操作，利用铝箔封口机构6对流转至封口工位的多腔式罐体2进行铝箔热封操作，使得多腔式罐体2的上端热封形成有铝箔盖3，如图3所示，铝箔盖3中设有与多腔式罐体2中内格栅板202形状配合的撕裂线；

4）回转转盘1将封口工位处的多腔式罐体2流转至下料工位，下料工位处的夹持机构4解除对多腔式罐体2的夹持锁定，利用下料机械手将多腔式罐体2转走。上料机械手和下料机械手根据需求，可设为同一机械手。

以上公开的本发明优选实施例只是利于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种用于植脂末生产线的灌装系统，其特征在于，包括回转转盘，所述回转转盘沿周向依次设有上料工位、灌装工位、封口工位和下料工位；所述回转转盘包括圆盘体，所述圆盘体的中心处安装有回转驱动轴，所述圆盘体沿周向开设有四组夹持活动槽，每组中槽体数量为四个；

夹持机构，所述夹持机构共设有四个，分别安装在四个工位处，所述夹持机构用于夹持多腔式罐体并带动其在工位之间流转；所述多腔式罐体由外框体和内格栅板构成，所述多腔式罐体设有若干呈矩形阵列分布、上端为开口的方形腔体；

灌装机构，所述灌装机构安装在灌装工位的上方，用于对流转至灌装工位的多腔式罐体进行粉末产品的灌装操作；所述灌装机构包括第二推杆、进料罩、灌装管、进料管、供料活动管、供料固定管和转杆，所述第二推杆的活动端安装有进料罩，所述进料罩的下端均布有灌装管，所述进料罩的侧端安装有带进料螺叶轴的进料管，所述进料管的上侧安装有供料活动管，所述供料活动管滑动限制在供料固定管中；所述进料罩的内腔被上隔板、下隔板分隔为动力室、排气室和进料室，相邻的两根所述转杆位于动力室内的端部通过同步带组件进行传动连接，所述转杆位于进料室和灌装管内的杆体设有螺叶，所述转杆的内部设有排气空腔，所述转杆的下部设有若干与排气空腔连通的进气孔，且进气孔处安装有第一单向气阀，所述转杆位于排气室内的杆体开设有与排气空腔连通的排气孔，所述排气室的侧板开设有泄压孔，所述泄压孔处安装有第二单向气阀；

铝箔封口机构，所述铝箔封口机构安装在封口工位的上方处，用于对流转至封口工位的多腔式罐体进行铝箔热封操作。

2.根据权利要求1所述的用于植脂末生产线的灌装系统，其特征在于：所述夹持机构包括第一推杆、安装罩、活动圆板、伺服电机、夹持板和支撑杆，所述第一推杆通过推杆支架固定在圆盘体的下方，所述第一推杆的活动端支撑有安装罩，所述安装罩的下端为开口，且开口处安装有能够围绕自身轴线旋转的活动圆板，所述活动圆板的外边缘处开设有环形定位槽，所述活动圆板的中心处开设有穿孔且穿孔的上边缘处固定有从动齿圈，所述安装罩的顶端安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端安装有与从动齿圈啮合的驱动齿轮，所述活动圆板沿周向开设有四个弧形槽，所述支撑杆的上端固定支撑有夹持板，所述支撑杆穿过弧形槽且位于弧形槽的两侧设有限位环，所述安装罩的顶板沿周向开设有四个径向滑槽。

3.根据权利要求2所述的用于植脂末生产线的灌装系统，其特征在于：所述夹持活动槽和径向滑槽的位置一一对应，所述安装罩的开口处内壁设有与环形定位槽配合的定位凸起。

4.根据权利要求3所述的用于植脂末生产线的灌装系统，其特征在于：所述灌装管的形状和多腔式罐体中方形腔体的形状相互配合，所述灌装管的位置与多腔式罐体中对应方形腔体的位置一一对应。

5.根据权利要求4所述的用于植脂末生产线的灌装系统，其特征在于：所述铝箔封口机构包括铝箔放料架、铝箔收料架、第三推杆、安装板和热封头，所述铝箔放料架和铝箔收料架之间牵引有铝箔带，所述铝箔带的下端面位置与多腔式罐体流转时的上端面位置相配合，所述第三推杆的活动端通过安装板安装有热封头，所述热封头位于铝箔带的正上方，所述热封头的形状与多腔式罐体的上端面形状相互配合。

6.根据权利要求5所述的用于植脂末生产线的灌装系统，其特征在于：所述灌装机构和铝箔封口机构之间安装有刮料机构，所述刮料机构包括第四推杆和刮板，所述第四推杆的活动端安装有刮板，所述刮板的下端面位置与多腔式罐体流转时的上端面位置相配合，所述刮板位于靠近灌装机构的一端翘起形成有导向斜面。

7.一种用于植脂末生产线的灌装方法，基于权利要求6所述的用于植脂末生产线的灌装系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

1）利用上料机械手将多腔式罐体放置在回转转盘的上料工位，上料工位处的夹持机构将多腔式罐体夹持锁定；

2）回转转盘将上料工位处的多腔式罐体流转至灌装工位，利用灌装机构对多腔式罐体进行粉末产品的灌装操作；

3）回转转盘将灌装工位处的多腔式罐体流转至封口工位，流转过程中利用刮料机构对多腔式罐体的上端面进行刮料操作，利用铝箔封口机构对流转至封口工位的多腔式罐体进行铝箔热封操作，使得多腔式罐体的上端热封形成有铝箔盖，铝箔盖中设有与多腔式罐体中内格栅板形状配合的撕裂线；

4）回转转盘将封口工位处的多腔式罐体流转至下料工位，下料工位处的夹持机构解除对多腔式罐体的夹持锁定，利用下料机械手将多腔式罐体转走。