CN1306933A - 称重式饮料自动灌装机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明为称重式饮料自动灌装机及其控制方法,单台的称重器、灌装阀和驱动机构构成一个灌装单元,称重器上安装瓶颈夹,灌装阀上安装驱动机构。瓶口至灌液口至少有1毫米间隙,由输入拨轮连续将待装瓶转送到瓶颈夹上,距此衔接处转动一定角度后,控制系统控制驱动机构打开灌装阀,当灌装瓶达到控制重量后,称重器输出电信号,驱动机构关闭灌装阀。本灌装机结构简单故障少,易于制造,成本低;灌液通畅,灌液量准确,控制可靠,自动化程度高。

Description

称重式饮料自动灌装机及其控制方法

本发明涉及一种称重式饮料自动灌装机及其控制方法。

在现有饮料自动灌装线上，机台上安装的饮料罐连接灌装阀，其灌装机工序从拨轮输入空瓶始，将空瓶放置在旋转的托瓶台上，当空瓶随机台上的上升机构上升顶靠灌装阀时，饮料液经灌装阀流入灌装瓶，灌装完毕后，饮料瓶被输出拨轮送到下一工序。此过程存在容积定量不够准确问题；且旋转台上必须装备有上升和下降运动的托瓶台，机械构造较为复杂；还存在有空瓶口对准灌装阀口时易出现偏差；以及灌装不通畅等缺欠。

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足，提供一种结构简单，称重准确，灌液通畅的称重式饮料自动灌装机及其控制方法。

本发明采用如下方案实现，称重式饮料自动灌装机，包括机台、输入拨轮、输出拨轮、旋转台、称重器、灌装阀，饮料罐、控制系统和驱动机构，其中输入拨轮、输出拨轮和旋转台分别安装在机台上，饮料罐也相对固定在机台上，饮料罐以管路连通各灌装阀进液口，控制系统以电路连接称重器和驱动机构，其特征在于由单台的称重器、灌装阀和驱动机构组成一个灌装单元，有多个灌装单元周向固定在旋转台上，称重器上的称重台上安装有瓶颈夹，瓶颈夹与输入拨轮和输出拨轮相配合，每个灌装单元的灌装阀对应安装在该灌装单元瓶颈夹上方，灌装阀上端固定有驱动机构。

称重式饮料自动灌装机控制方法，依次包括如下步骤：

①饮料灌装前调整瓶颈夹中的待灌装瓶口至灌装阀灌装口使其具有至少1毫米间隙；

②灌装开始后，由输入拨轮在与瓶颈夹起始衔接处，连续将所夹持的待灌装液空瓶转送到各灌装单元瓶颈夹上；

③旋转台上的瓶颈夹旋转至距衔接处一定角度后，接通该灌装单元控制系统，使驱动机构打开灌装阀，饮料罐中饮料液经灌装阀灌液口进入待装瓶；

④在旋转台不断旋转过程中，当灌装瓶连同灌装饮料达到控制重量后，该灌装单元称重器输出电信号通过控制系统使驱动机构关闭灌装阀上灌液口；

⑤当灌装瓶旋转到与输出拨轮终点衔接处，将灌装瓶转送至输出拨轮并输送到下一工序。

本发明的附属技术特征是所述之称重式饮料自动灌装控制方法，其灌装瓶口至灌装阀灌液口间隙调整为1～15毫米。打开灌装阀时的灌装单元距起始衔接处角度为5～20度。

本发明相比现有技术具有如下优点：采用瓶颈夹夹持瓶口，使瓶口与灌液口保持一定距离，且对位置稳定，避免了现有技术中被灌瓶易受离心力影响而顶偏灌装阀因而不能灌液的缺欠，而且被灌装瓶口与灌液口的间隙使灌液通畅，减少气体阻滞和起泡量大的影响。由现有技术的容积式灌液标准改为称重器用定量方法计量和产生控制信号，使灌液量准确，控制，可靠自动化程度高。采用吊式瓶颈夹结构，去掉了现有技术中的托瓶底板和升降结构使整机结构简化，易于制造，降低了成本，也减少了故障和检修的时间。本机适用于高速灌装生产线，设计产量可达30000瓶/小时，高速度形成了高效率。

附图为本发明一种实施例，一个灌装单元结构的示意图。

下面结合附图说明实施例，本灌装饮料机被灌装空瓶仍由输入拨轮2送入灌装机，在灌装机上进行饮料灌装，然后，输出拨轮3将灌装瓶送到下一工序。输入拨轮2、输出拨轮3和旋转台4安装在机台1上，灌装时旋转台4匀速旋转，饮料罐8位于最上方与机台1相对静止安放，用管路将饮料液输送至各灌装单元的灌装阀7进液口11。

由于采用重量计量灌装方式，有些现有技术不再适用，为此对设备做了改进。本装置每一组称重器5、瓶颈夹12、灌装阀7、驱动机构10上下配置为一个灌装单元，多个灌装单元并列组合，排列在旋转台4的周向，其控制系统9电路连接有关设备配合操作。

称重器5需对灌装瓶及其灌装液随时称重，所以采用本申请人研制的“一种瓶颈夹”，已同时申请中国实用新型专利。瓶颈夹12的一端用弹簧控制开合，另一端具有圆台形凹形结构，瓶颈夹12固定在称重台6，称重台6固定在称重器5上。在与输入拨轮2在与瓶颈夹12接触的起始衔接处，将被灌装瓶推入瓶颈夹12的凹形结构钳口中，被灌装瓶连同饮料液间接地被吊在称重器5上，处于随时被测量状态，所用称重器有市售产品选用，但要对称重器上的称重台改装一下，以安装瓶颈夹，这是普通技术人员能够实现的。

由于上述原因，在灌装时不再采用现有技术中接触顶靠灌装阀7进行灌装方式，代之以非接触的重量控制方法，灌装阀7采用驱动机构10主动开闭阀门，应用本申请人研制的另一技术“液体灌装阀”，也同时申请了中国实用新型专利。该阀设计合理，结构简单，密封性好，安装调试时要保证灌装阀7灌液口13与吊挂的被灌装瓶瓶口上下对正，并留有一定间隙，至少要有1毫米，最大不超过15毫米，如果间隙太小则产生瓶口不易配合现象，特别是仍会产生气流阻滞，灌液困难；太大则饮料液会散离瓶口形成漏灌。在灌液前或换瓶或检修后，都要适时调整此间隙，再正常进行灌装操作。此技术适应了灌装采用的计量工序，同时也使灌装更加通畅，不产生气阻和气泡，提高了灌装质量和效率，同时取消了现有灌装机具有的升降系统，大大简化了设备的运行误差和成本。

对灌装的开始和终结控制要兼顾灌装速度和机台1运转速度，以及前后工序的配合，速度太慢影响生产效率，太快影响灌装质量。以输入拨轮2与旋转台4衔接处做为起点，该灌装单元旋转一定角度后，控制开启灌装阀7，保持一定角度是为了稳定被灌瓶运动的开始状态，使其平稳运转，优选角度为5度到20度，选择灌装阀7形式使在终点前，即到达旋转台4与输出拨轮3衔接处之前，使灌装液提前达到灌装量，以便重量调制信号能控制灌装阀7开闭灌装口。

各灌装单元转换操作用控制系统9的实现，如旋转台4的旋转角度信号，用碰触开关接通控制系统9，进而控制驱动机构10开启灌装阀7灌装口；而当称重器5检测达到予设重量时，输出停车信号，电路连通控制系统9，进而控制驱动机构10关闭灌装阀7灌装口。该控制系统9的控制方法及控制仪器、设备或显示器都属已知技术，即可自制也可选购市售产品，不再赘述。

Claims (4)

1、称重式饮料自动灌装机，包括机台(1)、输入拨轮(2)、输出拨轮(3)、旋转台(4)、称重器(5)、灌装阀(7)，饮料罐(8)、控制系统(9)和驱动机构(10)，其中输入拨轮(2)、输出拨轮(3)和旋转台(4)分别安装在机台(1)上，饮料罐(8)也相对固定在机台(1)上，饮料罐(8)以管路连通各灌装阀(7)的进液口(11)，控制系统(9)以电路连接称重器(5)和驱动机构(10)，其特征在于由单台的称重器(5)、灌装阀(7)和驱动机构(10)组成一个灌装单元，有多个灌装单元周向固定在旋转台(4)上，称重器(5)上的称重台(6)上安装有瓶颈夹(12)，瓶颈夹(12)与输入拨轮(2)和输出拨轮(3)相配合，每个灌装单元的灌装阀(7)对应安装在该灌装单元瓶颈夹(12)上方，灌装阀(7)上端固定有驱动机构(10)。

2、称重式饮料自动灌装控制方法，其特征在于依次包括如下步骤：①饮料灌装前调整瓶颈夹(12)中的待灌装瓶口至灌装阀(7)灌装口使其具有至少1毫米间隙；②灌装开始后，由输入拨轮(2)在与瓶颈夹(12)起始衔接处，连续将所夹持的待灌装液空瓶转送到各灌装单元瓶颈夹(12)上；③旋转台(4)上的瓶颈夹(12)旋转至距衔接处一定角度后，接通该灌装单元控制系统(9)，使驱动机构(10)打开灌装阀(7)，饮料罐(8)中饮料液经灌装阀(7)灌液口(13)进入待装瓶；④在旋转台(4)不断旋转过程中，当灌装瓶连同灌装饮料达到控制重量后，该灌装单元称重器(5)输出电信号通过控制系统(9)使驱动机构(10)关闭灌装阀(7)上灌液口(13)；⑤当灌装瓶旋转到与输出拨轮(3)终点衔接处，将灌装瓶转送至输出拨轮(3)并输送到下一工序。

3、如权利要求2所述之称重式饮料自动灌装控制方法，其特征在于灌装瓶口至灌装阀(7)的灌液口(13)间隙为1～15毫米。

4、如权利要求2所述之称重式饮料自动灌装控制方法，其特征在于打开灌装阀(7)时的灌装单元距起始衔接处角度为5～20度。

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