CN214875749U - 一种负压式灌装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种负压式灌装机，包括灌装机本体，还包括灌装控制系统，所述灌装控制系统包括触摸屏、PLC控制器、液/膏体控制系统和灌装泵；所述触摸屏与所述PLC控制器互连，所述PLC控制器与所述液/膏体控制系统互连，所述液/膏体控制系统与所述灌装泵互连，所述液/膏体控制系统与所述触摸屏互连；所述液/膏体控制系统包括存储装置、容积控制器、液位监测传感器、真空泵；所述存储装置与所述真空泵连通，且所述存储装置与所述真空管的连接处设置有气体单向阀；所述容积控制器控制所述存储装置的容积发生改变。该负压式灌装机通过闭环PID控制系统、负压环境避免气泡的产生，实现高速、精准灌装。

Description

一种负压式灌装机

技术领域

本实用新型涉及灌装机技术领域，具体涉及一种负压式灌装机。

背景技术

灌装机是众多包装机设备之一，也是包装机设备中最常用，最受欢迎的包装设备。根据操作源的过程，可分为自动灌装机和半自动灌装机；根据灌装产品的性质，可分为酱料灌装机，颗粒灌装机，粉末灌装机，液体灌装机。灌装机一直是包装行业的强大后盾。近年来，随着科学技术的进步，灌装机的发展速度更快了。

目前现有的灌装机，有些原料灌装时对灌装量的精准度、灌装的速度要求比较高。但在高速灌装时，对于灌装易起泡的液体或者易含有空气的膏体，现有的灌装机的灌装量不准确，无法达到较高的灌装精准度。

现亟需一种灌装机能够实现高精度、高速灌装。

实用新型内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种负压式灌装机，在保证灌装精度和速度的同时，通过负压抽走灌装时容器内含有的空气，从而避免了气泡的产生，有效保证灌装的速度的同时进一步提高了灌装的精度。

本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供了一种负压式灌装机，包括灌装机本体，还包括灌装控制系统，所述灌装控制系统包括触摸屏、PLC控制器、液/膏体控制系统和灌装泵；所述触摸屏与所述PLC控制器互连，所述PLC控制器与所述液/膏体控制系统互连，所述液/膏体控制系统与所述灌装泵互连，所述液/膏体控制系统与所述触摸屏互连；

所述液/膏体控制系统包括存储装置、与所述存储装置连接的容积控制器、与所述存储装置连接的液位监测传感器、与所述存储装置连接的真空泵；所述存储装置通过真空管与所述真空泵连通，且所述存储装置与所诉真空管的连接处设置有气体单向阀；所述存储装置的容积可通过所述灌装控制系统控制而发生改变。

进一步的，所述液/膏体控制系统还包括两个同方向设置的液体单向阀，分别连接在所述存储装置的输出端和输入端；所述存储装置通过管路与所述液体单向阀连通。

进一步的，所述存储装置设置在所述灌装机本体内。

进一步的，所述存储装置内设置有移动部，所述容积控制器控制所述移动部移动从而改变所述存储装置的容积。

进一步的，所述真空管与所述存储装置的顶部连通。

本实用新型所达到的有益效果为：

本实用新型实施例采用的灌装控制系统，包括触摸屏、PLC控制器、液/膏体控制系统和灌装泵；所述触摸屏与所述PLC控制器互连，所述PLC控制器与所述液/膏体控制系统互连，所述液/膏体控制系统与所述灌装泵互连，所述液/膏体控制系统与所述触摸屏互连；的技术方案，形成闭环PID控制，实现了高速、精准灌装；

本实用新型实施例采用液/膏体控制系统，所述液/膏体控制系统包括存储装置、与所述存储装置连接的容积控制器、与所述存储装置连接的液位监测传感器、与所述存储装置连接的真空泵；所述存储装置通过真空管与所述真空泵连通，且所述存储装置与所诉真空管的连接处设置有气体单向阀；所述容积控制器控制所述存储装置的容积发生改变，这样通过在存储装置一端设置真空泵负压抽走灌装时存储装置内含有的空气，从而避免了气泡的产生，有效保证灌装的速度的同时进一步提高了灌装的精度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例灌装控制系统结构框图。

图2是本实用新型一实施例液/膏体控制系统结构框图。

图中，1、触摸屏；2、PLC控制器；3、液/膏体控制系统；31、液体单向阀；32、存储装置；33、液位监测传感器；34、容积控制器；35、气体单向阀；36、真空泵；4、灌装泵。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图1至图2，对本实用新型实施例一种负压式灌装机作进一步详细说明。

如图1～2所示，本实用新型提供了一种负压式灌装机，包括灌装机本体，还包括灌装控制系统，灌装控制系统包括触摸屏1、PLC控制器2、液/膏体控制系统3和灌装泵4；触摸屏1与PLC控制器2互连，PLC控制器2与液/膏体控制系统3互连，液/膏体控制系统3与灌装泵4互连，液/膏体控制系统3与触摸屏1互连；

液/膏体控制系统3包括存储装置32、与存储装置32连接的容积控制器34、与存储装置32连接的液位监测传感器33、与存储装置32连接的真空泵36；存储装置32通过真空管与真空泵36连通，且存储装置32与真空管的连接处设置有气体单向阀35；容积控制器34控制存储装置32的容积发生改变，并反馈给灌装控制系统；存储装置32的容积可通过灌装控制系统控制而精准的发生改变。

灌装控制系统形成闭环PID自动控制，通过PID反馈调节，可以实现高速、精准灌装。

本实施例中，存储装置32可以安装在灌装机本体内。该负压式灌装机的待灌装液/膏体并没有由管路直接流入到灌装针嘴上，而是在管路和灌装针嘴之间设置了存储装置32，通过容积控制器34控制存储装置32的容积和液位监测传感器33监测存储装置32的灌装量来精准灌装。与相关技术相比，这种方式的好处是不需要考虑不同的灌装液体的粘稠度和流速对灌装机精度的影响，实现了精准灌装。

在本实施例中，存储装置32的顶部连接一个真空管，真空管上连接真空泵36，在真空管和真空泵36之间设置有一个气体单向阀35，保证气体只能从存储装置32流向真空泵36内，而不能反向流通。这样的结构保证了当高速灌装时，对于灌装易起泡的液体或者易含有空气的膏体，用真空泵36抽取存储装置32气泡或者空气，使得灌装时的灌装量依旧保持精准度。

在液/膏体控制系统3中，存储装置32内安装有移动部，存储装置32外部安装有容积控制器34，容积控制器34可以控制移动部移动从而改变存储装置32的容积。存储装置32上还安装有液位监测传感器33，当存储装置32灌满后，液位监测传感器33反馈到PLC控制器2，PLC控制器2执行停止灌装，液体单向阀31关闭。

具体来说，本实施例的负压式灌装机通过触摸屏1的编辑系统，对灌装所需要的参数进行设计、编辑和组态，能够满足不同工艺的参数调用，同时接收PLC控制器2和液/膏体控制系统3的数据反馈。

触摸屏1组态好的参数传输到PLC控制器2，PLC控制器2通过自身的算法和程序控制，把运算值传输到液/膏体控制系统3。

在存储装置32的液/膏体的输入端和输出端分别连接有一个液体单向阀31。两个液体单向阀31的设置方向相同，以下将液体单向阀31与液/膏体的输入端连接处简称为A处，将液体单向阀31与液/膏体的输出端连接处简称为B处。

具体来说，液/膏体控制系统3中的容积控制器34根据PLC控制器2的值调节存储装置32的容积，根据需要灌装的体积，设置容积控制器34参数。容积控制器34压缩或者拉伸存储装置32，使其存储装置32的容积和预灌装液/膏的体积相同。

灌装之前，首先打开气体单向阀35，关闭A处液体单向阀31和B处液体单向阀31，打开真空泵36，开始对存储装置32抽真空来排出腔体内的空气，当真空度达到设定值后，开始灌装，启动灌装泵4，灌装泵4从灌装机本体内抽取待灌装液/膏输送到管路内。

打开A处单向阀，此时存储装置32的腔体内外存在压差，存储装置32内的压力小于管路的管道内的压力，因此外部的液/膏体通过管路流入存储装置32内。当液/膏体通过外界和管道流进存储装置32时，液/膏体内混有空气，在液/膏体里面形成了气泡，真空泵36保持工作，使得存储装置32始终是负压状态，因此刚进入存储装置32内的气泡因存储装置32和真空泵36之间的压差而被真空泵36及时抽出到存储装置32外，这样保证了灌装时的液/膏体里没有气泡，使得灌装机保持高速灌装的同时还能保证灌装的高精准度。

当液位监测传感器33检测到存储装置32的灌装量达到设定灌装量时，关闭A处液体单向阀31、气体单向阀35和真空泵36。

打开B处液体单向阀31，容积控制器34压缩存储装置32，将存储装置32的液/膏体全部压出到最终需要灌装的容器内，然后关闭B处液体单向阀31，完成一次灌装。

液/膏体控制系统3的A处液体单向阀31只能流进，B处液体单向阀31只能流出，液/膏体不能倒流，保证了下次灌装量不会发生改变，进而保证了灌装的精度。

液/膏体控制系统3中的液位监测传感器33把液体的状态反馈到了PLC控制器2。根据液位监测传感器33的反馈值，PLC控制器2动态调整下一次灌装值。整个控制形成一个PID闭环自动控制。

下面以灌装300ml液体为例，介绍一下本实施例的负压式灌装机的工作过程：

触摸屏1上输入300ml液体量命令(以下简称300ml)。触摸屏1将300ml传到PLC控制器2。PLC控制器2将300ml又传到容积控制器34，容积控制器34控制存储装置32的容积为300毫升，PLC控制器2控制打开气体单向阀35，关闭A处液体单向阀31和B处液体单向阀31，打开真空泵36，对存储装置32抽真空排出存储装置32腔体内的空气。当真空度达到设定值后，PLC控制器2控制灌装泵4和A处液体单向阀31打开，B处液体单向阀31关闭。开始灌装。当存储装置32灌满后，液位监测传感器33反馈给PLC控制器2停止灌装信号，然后PLC控制器2控制灌装泵4、A处液体单向阀31、气体单向阀35、真空泵36关闭。此时液/膏体将不能流入到存储装置32中。停止灌装，同时B处液体单向阀打开。将存储装置32的液/膏体通过容积控制器34灌装到最终需要的容器内。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种负压式灌装机，包括灌装机本体，其特征在于：还包括灌装控制系统，所述灌装控制系统包括触摸屏(1)、PLC控制器(2)、液/膏体控制系统(3)和灌装泵(4)；所述触摸屏(1)与所述PLC控制器(2)互连，所述PLC控制器(2)与所述液/膏体控制系统(3)互连，所述液/膏体控制系统(3)与所述灌装泵(4)互连，所述液/膏体控制系统(3)与所述触摸屏(1)互连；

所述液/膏体控制系统(3)包括存储装置(32)、与所述存储装置(32)连接的容积控制器(34)、与所述存储装置(32)连接的液位监测传感器(33)、与所述存储装置(32)连接的真空泵(36)；所述存储装置(32)通过真空管与所述真空泵(36)连通，且所述存储装置(32)与所述真空管的连接处设置有气体单向阀(35)；

所述存储装置(32)的容积可通过所述灌装控制系统控制而发生改变。

2.根据权利要求1所述的一种负压式灌装机，其特征在于：所述液/膏体控制系统(3)还包括两个同方向设置的液体单向阀(31)，分别连接在所述存储装置(32)的输出端和输入端；所述存储装置(32)通过管路与所述液体单向阀(31)连通。

3.根据权利要求1所述的一种负压式灌装机，其特征在于：所述存储装置(32)设置在所述灌装机本体内。

4.根据权利要求1所述的一种负压式灌装机，其特征在于：所述存储装置(32)内设置有移动部，所述容积控制器(34)控制所述移动部移动从而改变所述存储装置(32)的容积。

5.根据权利要求1所述的一种负压式灌装机，其特征在于：所述真空管与所述存储装置(32)的顶部连通。

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