CN202346733U - 液体灌装机的多头同步充填装置 - Google Patents

Abstract

一种液体灌装机的多头同步充填装置，包括存液槽、灌装单元、固定架、升降板、伺服电机、滚珠丝杆和丝杆螺母套，伺服电机固定在固定架的上固定板上，丝杆螺母套固定在升降板上，并旋配在滚珠丝杆上；所述灌装单元中的灌装缸倒置安装，缸套体朝下，活塞杆朝下，在灌装缸的下端面设有三通接头，三通阀通过软管连接在存液槽和三通接头之间，三通阀的出料口与灌装嘴相连接。这种结构具有无泡冒滴漏，节约灌装原料，避免物料外泄对操作者造成意外伤害，灌装机能达到免维护要求。升降驱动功率消耗低，既节能又降本。更换品种方便快捷，更符合用户要求。

Description

液体灌装机的多头同步充填装置

技术领域：

本实用新型涉及立式液体灌装机，尤其涉及立式活塞型定容液体灌装机。

背景技术：

现有立式液体灌装机绝大多数都是用活塞式灌装缸来实现灌装的，其中，灌装缸通常采用气压驱动，即由气缸带动灌装缸内活塞来回抽动，实现液体物料的充填，但由于气动式充填式灌装机都存在①充填速度单一，当充填量接近满瓶时，被灌液体容易产生泡沫从瓶口溢出，要克服这一缺点只能降低充填速度，使得灌装效率低下，整机的生产能力无法得到发挥。②充填精确度不高，由于气动式灌装机是以压力气体作为动力源的，而气体具有可压缩的特性，当气压波动较大时，气缸活塞在前进过程中从磁性开关检测到活塞信号到电磁阀换向，活塞返回的整个行程将发生变化，导致充填剂量也随之发生改变，从而影响到充填剂量的稳定。③调节充填剂量时，都必须逐个调节每个灌装缸，不仅调试麻烦，而且填充料浪费很多，对于多头灌装机，调整时间更长、更麻烦。因此人们已开始使用伺服电机和丝杆螺母机构来取代气缸实现对灌装缸的吸液和充填。

在ZL200620075900.3中公开了一种液体灌装机的充填装置，它包括伺服电机、减速机、固定板、丝杆、螺母和灌装缸，其中两只灌装缸、减速机均安装在固定板上，固定板安装在机架上，且两只灌装缸对称地分布在减速机的两侧，灌装缸的活塞杆的下端固定在升降板上，伺服电机与减速机直联，丝杆的上端与减速机的输出轴相连，丝杆的下端通过轴承安装在轴承座内，轴承座固定在机架上，螺母固定在升降板上，螺母与丝杆相旋接。它能根据不同液体预先设定不同的充填速度，且在起初快速充填，当接近结束时低速充填，既能防止充填时产生泡沫溢出，又能发挥整机的生产能力，能彻底克服气动式充填装置存有的不足。在专利号为2009101445336.X公开了一种液体灌装机的多头同步充填装置，它是利用上述原理设计的，包括伺服电机、固定框架、灌装缸、进出料三通阀、同步升降机构和升降板；所述固定框架包括底板、定距杆、面板和滑动导柱，底板和面板由定距杆固定成一体，两根滑动导柱固定安装在底板和面板之间；升降板位于底板和面板之间，并套装在两根滑动导柱上；灌装缸的缸体固定在面板上，灌装缸的活塞杆的下端固定在升降板上；同步升降机构设置在升降板与固定框架之间，同步升降机构的升降由伺服电机驱动。

这种装置采取伺服电机和丝杆螺母机构来驱动多只灌装缸进行同步抽吸与充填，并能实现在初始灌装时可进行快速填充灌装，当灌装瓶快要灌满时应进行低速灌装，能从根本上保证所有灌装缸的灌装精度，既能最大限度地提高灌装效率，又能保证灌装后期不会起泡外溢；当要改变包装规格时，只要调整伺服电机的转速即可，不需要单独调节每只灌装缸的活塞杆的行程，不存在灌装液的浪费问题。这种立式多头灌装机的市场认可度很高，它已成为国内首选的机型。通过使用和比较，这种机型还存在如下缺陷：

①由于所有灌装缸都是缸体安装在上固定板上，活塞杆固定在升降板上，当吸料后灌装缸内的液体和活塞的自重增大，要驱动活动板上升必须配备较大功率的伺服电机，伺服电机的价格与大功率有关，这是导致整机的制造成本难以降低的原因之一，同时灌装机降升充填所消耗的功率消耗大，运行成本高。

②由于所有灌装缸都是缸体安装在上固定板上，活塞杆固定在升降板上，整机在运行中会出现灌装液会通过渗漏方式从活塞与缸套内壁之间的间隙形成滴漏，不仅浪费待灌装液，而且会污染设备，尤其是灌装有毒有害、腐蚀性液体时，既会伤害操作者，又会腐蚀设备。

③更换品种很不方便，费时费工费水。在更换不同液体时，需要反复清洗灌装缸，一般需要用清水抽吸清洗15～20次，对有严格高纯度要求的液体来讲，即使如此也不能满足要求，必须拆卸清洗灌装缸和吸液排液管路，这样既费水费工，又影响灌装机的实际灌装效率，很难满足人们实际灌装生产过程中能快速更换品种要求。

实用新型内容：

为了克服现有立式液体灌装机存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种液体灌装机的多头同步充填装置。

一种液体灌装机的多头同步充填装置，包括存液槽、灌装单元、固定架、升降板、伺服电机、滚珠丝杆和丝杆螺母套，存液槽和固定架均固定在机架上，且存液槽位于固定架的上方，所述固定架由上固定板、导向杆和下固定板组成，上固定板和下固定板之间由三根以上导向杆间隔固定连接成一个框架体；升降板位于上固定板和下固定板之间，在升降板上固定有导向套，升降板通过导向套套装在导向杆上，两者间的配合为精密间隙配合；伺服电机固定在固定架上，滚珠丝杆与伺服电机的输出轴直联，丝杆螺母套固定在升降板上，并旋配在滚珠丝杆上；所述灌装单元包括三通阀、三通接头、灌装缸、活塞、活塞杆、清洗排液阀、软管和灌装嘴，灌装缸固定在固定架的下固定板的下端面上，活塞杆的下端固定在活塞的中心部位，活塞杆的上端固定在升降板上，三通接头的上接口安装在灌装缸的下端面上，三通接头的下接口装有清洗排液阀，三通接头的侧面接口通过软管与三通阀的下接口相连接；三通阀的上接口通过软管与存液槽相通连，三通阀的侧面接口与灌装嘴相连接，灌装嘴对准待灌装瓶。

进一步，伺服电机固定在固定架的上固定板上。

进一步，所述丝杆螺母套在升降板上的安装位置为所有导向套所围合平面图形的中心。

进一步，所述灌装单元还包括出液阀，出液阀设置在存液槽和三通阀之间，且安装在存液槽的底部。

本实用新型的主要优点如下：

①无泡冒滴漏，既节约灌装原料，又能避免原料外泄对操作工造成意外伤害，同时灌装机几乎能达到免维护要求。

由于将灌装缸安装在下固定板上，活塞杆垂直向上，灌装缸垂直向下，活塞杆与升降板固定连接，升降板由伺服电机驱动滚珠丝杆旋转，从而带动升降板上的丝杆螺母套同步升降，当升降板上升时，活塞上移，三通阀的上接口与下接口相通，侧面接口关闭，灌装缸从存液槽中抽吸液体，当升降板下降时，活塞下移，三通阀的上接口关闭，下接口与侧面接口相通，活塞将吸入液体从灌装缸内排出液体，从灌装嘴注入灌装瓶中，这种倒置式安装结构使得吸入的液体始终处于灌装缸的下端，在活塞与缸套体之间不会因渗透而渗漏，能从根本上消除灌装过程中因此处渗透而产生的滴漏现象，这样，既节约灌装原料，又能避免原料外泄对操作工造成意外伤害，同时灌装机几乎能达到免维护要求。

②升降驱动功率消耗低，既节能又降本。

由于伺服电机通过滚珠丝杆旋转带动升降板升降，在升降板上的只有活塞杆和活塞，灌装缸及吸入液体的重量都落在下固定板上，升降板在上升过程中只要克服升降板和固定在其上的活塞杆和活塞的重量，因此只需较小功率；在升降板下降过程中，由于升降板和固定在其上的活塞杆和活塞的自重都向下，更利于升降板下移，使得下移更加轻便，更加省力，因此节能效果十分明显，经实际试验，同样数量灌装头的立式液体灌装机，本实用新型所用伺服电机的功率为现有技术的2/5～2/3。

③更换品种方便快捷，更符合用户要求。

更换品种时，只要打开清洗排液阀就能将存液槽和整个输送管道中的已存液体排放，然后向存液槽中加入二次清水清洗并排放即可，在二次清洗过程中控制伺服电机使灌装缸来回抽吸和排出即可对灌装缸进行清洗，由于灌装缸为倒置式安装，灌装缸内不会存有积液，更容易清洗，与现有技术相比，清洗液可节约3/5，更换准备时间10分钟左右，而现有技术需要60～90分钟。

附图说明：

图1为现有技术中灌装缸、伺服电机、滚珠丝杆、丝杆螺母、固定架和升降板之间的安装结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为灌装单元的结构示意图；

图4为固定架的结构示意图；

图中：1-存液槽；2-灌装单元；3-固定架；4-升降板；5-伺服电机；6-滚珠丝杆；7-丝杆螺母套；8-待灌装瓶；21-出液阀；22-三通阀；23-三通接头；24-灌装缸；25-活塞；26-活塞杆；27-清洗排液阀；28-软管；29-灌装嘴；31-上固定板；32-导向杆；33-下固定板；41-导向套；A-上接口；B-侧面接口；C-下接口。

具体实施方式：

下面举例详细说明本实用新型的具体实施方式：

实施例1：一种液体灌装机的多头同步充填装置，包括存液槽1、十六个灌装单元2、固定架3、升降板4、伺服电机5、滚珠丝杆6和丝杆螺母套7，存液槽1和固定架3均固定在机架上，且存液槽1位于固定架3的上方，所述固定架3由上固定板31、导向杆32和下固定板33组成，上固定板31和下固定板33之间由四根导向杆32间隔固定连接成一个框架体；升降板4位于上固定板31和下固定板33之间，在升降板4上固定有四只导向套41，升降板4通过四只导向套41套装在导向杆32上，导向套41与导向杆32之间的配合为精密间隙配合；伺服电机5固定在上固定板31上，滚珠丝杆6与伺服电机5的输出轴直联，丝杆螺母套7固定在升降板4上，且丝杆螺母套7的安装位置为四根导向套41所围合平面图形的中心，旋配在滚珠丝杆6上；所述灌装单元2包括出液阀21、三通阀22、三通接头23、灌装缸24、活塞25、活塞杆26、清洗排液阀27、软管28和灌装嘴29，出液阀21安装在存液槽1的底部，灌装缸24固定在固定架3的下固定板33的下端面上，活塞杆26的下端固定在活塞25的中心，活塞杆26的上端固定在升降板4上，三通接头23安装在灌装缸24的下端面上，三通接头23的侧面接口通过软管28与三通阀22的下接口C相连接；三通阀22的上接口A通过软管28与存液槽1相通连，三通阀22的侧面接口B与灌装嘴29相连接，灌装嘴29对准待灌装瓶8。

本实用新型还有多种等效实施方式，只要是本实用新型的等功能代换结构都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种液体灌装机的多头同步充填装置，其特征是：包括存液槽(1)、灌装单元(2)、固定架(3)、升降板(4)、伺服电机(5)、滚珠丝杆(6)和丝杆螺母套(7)，存液槽(1)和固定架(3)均固定在机架上，且存液槽(1)位于固定架(3)的上方，所述固定架(3)由上固定板(31)、导向杆(32)和下固定板(33)组成，上固定板(31)和下固定板(33)之间由三根以上导向杆(32)间隔固定连接成一个框架体；升降板(4)位于上固定板(31)和下固定板(33)之间，在升降板(4)上固定有导向套(41)，升降板(4)通过导向套(41)套装在导向杆(32)上，两者间的配合为精密间隙配合；伺服电机(5)固定在固定架(3)上，滚珠丝杆(6)与伺服电机(5)的输出轴直联，丝杆螺母套(7)固定在升降板(4)上，并旋配在滚珠丝杆(6)上；所述灌装单元(2)包括三通阀(22)、三通接头(23)、灌装缸(24)、活塞(25)、活塞杆(26)、清洗排液阀(27)、软管(28)和灌装嘴(29)，灌装缸(24)固定在固定架(3)的下固定板(33)的下端面上，活塞杆(26)的下端固定在活塞(25)的中心部位，活塞杆(26)的上端固定在升降板(4)上，三通接头(23)的上接口安装在灌装缸(24)的下端面上，三通接头(23)的下接口装有清洗排液阀(27)，三通接头(23)的侧面接口通过软管(28)与三通阀(22)的下接口(C)相连接；三通阀(22)的上接口(A)通过软管(28)与存液槽(1)相通连，三通阀(22)的侧面接口(B)与灌装嘴(29)相连接，灌装嘴(29)对准待灌装瓶(8)。

2.根据权利要求1所述液体灌装机的多头同步充填装置，其特征是：伺服电机(5)固定在固定架(3)的上固定板(31)上。

3.根据权利要求1所述液体灌装机的多头同步充填装置，其特征是：所述丝杆螺母套(7)在升降板(4)上的安装位置为所有导向套(41)所围合平面图形的中心。

4.根据权利要求1所述液体灌装机的多头同步充填装置，其特征是：所述灌装单元(2)还包括出液阀(21)，出液阀(21)设置在存液槽(1)和三通阀(22)之间，且安装在存液槽(1)的底部。

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