CN217895108U - 一种药液时间压力法灌装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种药液时间压力法灌装系统，包括药液罐、灌装工位和分液器，分液器与药液罐连接，分液器底部沿长度方向设有多个出液口，灌装工位上方设有多个并排布置的灌针，各出液口与各灌针分别通过管道连接，各管道上均设有灌装阀和流量调节装置，灌装工位于各灌针的下方均设有称重装置，流量调节装置和称重装置用于实现对容器的边灌边称。本药液时间压力法灌装系统具有提高生产效率和减少药液浪费量等优点。

Description

一种药液时间压力法灌装系统

技术领域

本实用新型涉及食品、药品包装机械设备技术领域，尤其涉及一种药液时间压力法灌装系统。

背景技术

申请号为CN201811217650.6，一种灌装压力控制方法和设备，公开了通过时间压力法进行灌装，采用控制灌装阀开启固定的时间和控制缓冲罐内恒定的压力实现灌装，由于管路在分液器不同的位置，当其中某一个或某几个灌针没有瓶子时会导致分液器的流速产生变化，因而导致灌装过程中的压力的变化与不缺瓶子时不一样，影响灌装精度，因此难以实现无瓶不灌的功能，生产效率低，药液浪费量大。另外单阀结构也实现不了回吸。

现有灌装设备采用时间压力法的灌装过程一般包括排空阶段、校准阶段、正常灌装阶段和尾液阶段。

排空阶段，需对灌装管路进行排空，在管路气泡没有排空前装量是不合格的，需进行剔废处理，需要浪费一定量的药液。

校准阶段，管路排空后需灌装几次对灌装阀进行装量校准，校准期间也会浪费一定的药液。

正常灌装阶段，采用时间压力法进行灌装，如果出现装量偏低的情况时，灌装阀无法补液需剔废处理，造成药液浪费；通过泵和称重装置的结合边灌边称实现正常灌装，灌装效率低、泵体难以清洗；申请号为CN202111188029.3，一种离心瓶灌装机及其灌装方法，控制器通过称重信号控制夹管阀开度，实现精准灌装，但灌装效率低。

尾液阶段，当液位到达低点时装量一般会出现偏低，此时停止灌装，剩余药液基本上都不能再继续使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高生产效率和减少药液浪费量的药液时间压力法灌装系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种药液时间压力法灌装系统，包括药液罐、灌装工位和分液器，所述分液器与药液罐连接，所述分液器底部沿长度方向设有多个出液口，所述灌装工位上方设有多个并排布置的灌针，各所述出液口与各灌针分别通过管道连接，各所述管道上均设有灌装阀和流量调节装置，所述灌装工位于各灌针的下方均设有称重装置，所述流量调节装置和称重装置用于实现对容器的边灌边称。

作为上述技术方案的进一步改进：

各所述管道上还设有回吸装置。

所述灌针沿药瓶的输送方向间隔布置。

所述分液器倾斜设置，相邻的灌针中，与前方的灌针连接的出液口的高度比与后方的灌针连接的出液口的低。

所述药液罐连接有调压装置。

所述药液罐内设有液位计。

所述药液时间压力法灌装系统还包括控制模块，所述称重装置、灌装阀和流量调节装置均与控制模块信号连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的药液时间压力法灌装系统，药液时间压力法灌装过程：第一步，向灌装工位输送一组容器，与上方各灌针一一对准；第二步，各灌装阀打开，对各容器采用边灌边称进行正常灌装前的排空，以排出分液器、管道、灌装阀和灌针中的气体；第三步，通过灌装阀在预定时长内对容器进行灌装，称重装置对灌装量进行称重，若灌装阀在预定时长未灌装预定量的药液，对容器采用边灌边称进行补液；若灌装阀在预定时长灌装预定量的药液，则校准完成；第四步，各组容器依次输入灌装工位，灌装阀采用时间压力法对容器进行定量的正常灌装，此时，流量调节装置保持开度不变；第五步，在药液罐或者分液器中的药液量到达指定量时，采用边灌边称进行尾液灌装。边灌边称通过流量调节装置来控制，即随着容器中灌装量的增加，流量调节装置调节至更小。本药液时间压力法灌装系统集成定量灌装和边灌边称功能，定量灌装保证生产效率，边灌边称实现无瓶不灌和补液功能，通过补液减少灌装前排空时、灌装量校准时和尾液灌装时的药液浪费；定量灌装通过灌装阀来控制灌装，边灌边称通过流量调节装置来控制灌装，灌装控制方便，能够提高生产效率。本药液时间压力法灌装系统能够减少药液浪费和提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的药液时间压力法灌装系统的结构示意图。

图中各标号表示：

1、药液罐；2、灌装工位；21、称重装置；3、分液器；4、灌针；5、管道；6、灌装阀；7、流量调节装置；8、调压装置；9、回吸装置；10、容器。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例一：

图1示出了本实用新型药液时间压力法灌装系统的一种实施例，本药液时间压力法灌装系统包括药液罐1、灌装工位2和分液器3，分液器3与药液罐1连接，分液器3底部沿长度方向设有多个出液口，灌装工位2上方设有多个并排布置的灌针4，各出液口与各灌针4分别通过管道5连接，各管道5上均设有灌装阀6和流量调节装置7，灌装工位2于各灌针4的下方均设有称重装置21，流量调节装置7和称重装置21用于实现对容器10的边灌边称。

药液时间压力法灌装过程：第一步，向灌装工位2输送一组容器10，与上方各灌针4一一对准；第二步，各灌装阀6打开，对各容器10采用边灌边称进行正常灌装前的排空，以排出分液器3、管道5、灌装阀6和灌针4中的气体；第三步，通过灌装阀6在预定时长内对容器10进行灌装，称重装置21对灌装量进行称重，若灌装阀6在预定时长未灌装预定量的药液，对容器10采用边灌边称进行补液；若灌装阀6在预定时长灌装预定量的药液，则校准完成；第四步，各组容器10依次输入灌装工位2，灌装阀6采用时间压力法对容器10进行定量的正常灌装，此时，流量调节装置7保持开度不变；第五步，在药液罐1或者分液器3中的药液量到达指定量时，采用边灌边称进行尾液灌装。边灌边称通过流量调节装置7来控制，即随着容器10中灌装量的增加，流量调节装置7调节至更小。本药液时间压力法灌装系统集成定量灌装和边灌边称功能，定量灌装保证生产效率，边灌边称实现无瓶不灌和补液功能，通过补液减少灌装前排空时、灌装量校准时和尾液灌装时的药液浪费；定量灌装通过灌装阀6来控制灌装，边灌边称通过流量调节装置7来控制灌装，灌装控制方便，能够提高生产效率。本药液时间压力法灌装系统能够减少药液浪费和提高生产效率。

本实施例中，灌针4的数量和称重装置21的数量一致；每一个灌针4对应一个套灌装阀6和流量调节装置7。

管道5具有10路，匹配10套灌针4，每一路管道5上设有一个灌装阀6、一个流量调节装置7，流量调节装置7为夹管装置，由夹管伺服电机驱动，控制夹管的开度实现边灌边称。称重装置21设有10个，实时反馈其上的重量值。

本实施例中，各管道5上还设有回吸装置9。其中夹管装置由夹管伺服电机控制，回吸装置由夹管伺服电机通过传动机构控制或者单独的伺服电机控制，其运动方向与夹管装置相反。回吸装置9用于实现药液回吸，避免滴液。

本实施例中，灌针4沿药瓶的输送方向间隔布置。分液器3倾斜设置，相邻的灌针4中，与前方的灌针4连接的出液口的高度比与后方的灌针4连接的出液口的低。

本实施例中，药液罐1连接有调压装置8。通过调压装置8的比例调压控制药液罐1里的压力恒定。

本实施例中，药液罐1内设有液位计。药液罐1带称重传感器和内设有液位计，可以实时监测灌内药液量，控制液位恒定。

本实施例中，药液时间压力法灌装系统还包括控制模块，称重装置21、灌装阀6和流量调节装置7均与控制模块信号连接。

分液器3：前端带有进液阀控制进液，装有压力传感器监控压力。

本实施例中，灌装阀6用于正常的时间压力定量灌装，定量灌装需要保持恒定的压力(包括药液罐1内压力恒定以及液位恒定)，通过调压装置8控制药液罐1内压力恒定，通过液位计或称重传感器控制药液罐1内液位恒定，从而保证灌装过程中的压力恒定，通过控制灌装阀6的开关时间实现定量灌装。定量灌装用时较少可以满足高产能的要求。灌装阀6只能控制开关，不能控制开度，因此难以实现排空、尾液灌装、补液、无瓶不灌，这些功能的实现需要通过边灌边称实现；夹管装置通过夹管伺服控制夹管开度，从而控制流速的大小，夹管装置与称重装置21配合实现无瓶不灌、边灌边称、生产前排空、生产过程中补液、装量校准、尾液灌装功能。

本药液时间压力法灌装系统具有以下优点：a、排空时边灌边称避免药液浪费；b、定量灌装前校准，利用边灌边称补液避免药液浪费，根据称重信号调整灌装阀6定量实现校准；c、定量灌装实现快速灌装(相比边灌边称更快)；d、定量灌装时取样称重，当称重结果显示装量不足，采用边灌边称实现补液，而后对灌装阀6校准，如校准不成功，切换至边灌边称；d、定量灌装时，如出现某个位置空瓶，灌装前直接将该次灌装切换成边灌边称，防止因为一个灌针4不灌装，影响时间压力法控制产生的装量不稳；e、尾液灌装时，降低压力，采用边灌边称。

实施例二：

一种药液时间压力法灌装方法，采用实施例一的药液时间压力法灌装系统进行，包括如下步骤：

S1、灌装前排空：对容器10采用边灌边称进行正常灌装前的排空，以排出分液器3、管道5、灌装阀6和灌针4中的气体；

S2、灌装量校准：通过灌装阀6在预定时长内对容器10进行灌装，称重装置21对灌装量进行称重，若灌装阀6在预定时长未灌装预定量的药液，对容器10采用边灌边称进行补液；若灌装阀6在预定时长灌装预定量的药液，则校准完成；

S3、正常灌装：灌装阀6采用时间压力法对容器10进行定量的正常灌装；S4、尾液灌装：采用边灌边称进行尾液灌装。

本药液时间压力法灌装方法集成定量灌装和边灌边称过程，定量灌装保证生产效率，边灌边称实现无瓶不灌和补液功能，通过补液减少灌装前排空时、灌装量校准时和尾液灌装时的药液浪费；定量灌装通过灌装阀6来控制灌装，边灌边称通过流量调节装置7来控制灌装，灌装控制方便，能够提高生产效率。本药液时间压力法灌装方法能够减少药液浪费和提高生产效率。

本实施例中，在S3中，若下方无容器10，则对应的灌装阀6关闭，其他灌装阀6打开，通过流量调节装置7采用边灌边称进行灌装；若下方容器10中药液量不足，则采用边灌边称进行补液，直到容器10中药液量合格；若下方容器10灌装量合格，则进行取样称重，当存在装量不准时，则采用边灌边称进行补液，且对相应的灌装阀6进行校准。对正常灌装中出现的灌装量不足的容器10，通过补液使装量合格，减少药液浪费。

本实施例中，容器10设有多个灌装阈值，在灌装过程中，随着灌装阈值的增大，流量调节装置7的开度减少。通过灌装阈值实现边灌边称，相比采用泵体实现的边灌边称，更易于清洗和更为经济。

(一)排空阶段

排空的目的是将分液器3、管道5(硅胶管)、灌装阀6和灌针4内的空气全部排出，排空时通过边灌边称的方法可以使装量保持在合格范围，避免药液浪费。

排空逻辑如下：

1)、设备运行，开启进瓶和定量灌装功能，当一组瓶子到达称重装置21上方后，获取皮重后先进行一次定量灌装，再获取总重，得到需要的补液量；

2)、启动边灌边称，边灌边称启动时需打开灌装阀6，通过控制夹管装置来控制装量。当灌装量在指定的小灌装阈值(粗灌阈值)以下时，可将夹管装置开度设定为一个较大值，节省灌装时间；

3)、当灌装量超过指定的小灌装阈值时，则将夹管装置开度设定为一个较小的值，减小流量以便将精度控制在合格的范围；

4)、当灌装量达到指定的大灌装阈值(精灌阈值)时，完全关闭夹管装置。

定量灌装时要求瓶子不能少，否则直接启动边灌边称。

(二)装量校准

定量灌装需要进行装量校准，结合称重装置21可以实现在线自动校准。校准逻辑如下：

管道5排空后，继续进瓶，当一组瓶子(容器10)到达称重装置21上方后，获取皮重，进行一次定量灌装，再获取总重，得到净重，根据净重进行灌装时间的调节。

在校准过程中，对于净重偏低的瓶子，可以启动边灌边称进行补液，减少药液浪费。

(三)正常定量灌装阶段

装量校准后，则可以进行定量灌装，定量灌装时需要打开夹管装置，使管道5有一定的开度。

无瓶不灌：定量灌装时，如出现某个位置空瓶，灌装前直接将该次灌装切换成边灌边称，防止因为一个灌针4不灌装，影响时间压力法控制产生的装量不稳。

(四)定量灌装取样称重

为保证灌装精度，定量灌装过程中可每隔一段时间或一定数量的次数后进行称重取样(取样率可以在0-100的范围内设定)，通过取样可进行装量的在线校准。若是取的样品有装量异常的，可以将到前一次称重取样之间的瓶子取出，进行装量确认，更好的保证灌装的质量。

取样过程中当装量不足时可采用边灌边称进行补液，而后切换到全称重对装量进行验证和校准，装量连续正常后切回取样称重，保证装量的合格。当连续出现不合格的且校准不成功，可切换到边灌边称，保证当批继续生产。

(五)回吸

对于有滴液的灌装情况可以开启回吸装置9进行回吸，回吸通过回吸装置9实现，回吸装置9正常是夹住一部分管道5，夹紧程度可手动调节。当灌装完成后夹管装置夹紧管道5的过程中，因回吸装置9与夹管装置运动相反处于松开管道5的过程，因此将灌针4的药液往回吸装置9回吸，如此实现回吸的联动。

(六)尾液灌装阶段

尾液灌装的目的是将最后阶段的药液全部灌装完成，避免药液浪费；通过边灌边称的方式将药液全部灌装完成。

逻辑如下：

a)当药液罐1的液位低于临界设定值时，开启尾液灌装功能；

b)尾液灌装采用边灌边称，为了防止管道5灌完后管道5中最后的残余药液被药液罐1内部的空气吹得飞溅，可将药液罐1的压力适当减小。

分液器3可采用倾斜方式设计，当根据灌装装量和分液器3的大小，尾液灌装一定次数时，可使用与分液器3最低处出液口连接的灌针4进行单针灌装，直到药液全部灌装完成。

若是需要确保每一瓶的灌装量或者当出现某个阀门故障或者压力控制异常时，可以只使用边灌边称功能，通过边灌边称实现排空、正常灌装、尾液灌装的整个生产过程。

具体步骤为：

步骤一:在生产排空阶段、尾液灌装阶段、压力控制不恒定时、液位控制不恒定时、某一工位缺瓶时自动切换至边灌边称进行灌装，当检测到装量不足时自动启动补液功能进行补液直至装量合格。

步骤二:当启用定量灌装时，在排空完成后先进行定量灌装的100％取样称重，根据称重结果进行校准，当定量灌装合格后切换至取样称重。

步骤三:正常定量灌装过程中采用取样称重，取样率可以设定，取样过程中若是检测到装量需要校准，则进行装量自动校准，取样称重过程中若是检测出装量不合格的则切换至100％取样并进行装量校准，若是连续n组装量仍无法校准，则报警提示人工干预检查或者切换至边灌边称。

步骤四:对于需要记录每一瓶的装量保证所有成品装量合格的情况，直接切换至全称重采用边灌边称进行生产。

具有以下优点：

1)整个生产过程中，定量灌装与边灌边称结合可实现无瓶不灌、快速排空和尾液灌装、药液不足时的补液，提高生产效率，减少药液浪费和人工干预；

2)整个生产过程中，可实现边灌边称，对每一瓶药液装量进行有效监控，减少了生产过程中不良品的产生；

3)定量灌装过程中可进行取样称重，取样率可以设定，通过取样称重可实现装量在线校准，减少人工干预；

4)可实现灌装的回吸，减少滴液的现象。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种药液时间压力法灌装系统，其特征在于：包括药液罐(1)、灌装工位(2)和分液器(3)，所述分液器(3)与药液罐(1)连接，所述分液器(3)底部沿长度方向设有多个出液口，所述灌装工位(2)上方设有多个并排布置的灌针(4)，各所述出液口与各灌针(4)分别通过管道(5)连接，各所述管道(5)上均设有灌装阀(6)和流量调节装置(7)，所述灌装工位(2)于各灌针(4)的下方均设有称重装置(21)，所述流量调节装置(7)和称重装置(21)用于实现对容器(10)的边灌边称。

2.根据权利要求1所述的药液时间压力法灌装系统，其特征在于：各所述管道(5)上还设有回吸装置(9)。

3.根据权利要求1所述的药液时间压力法灌装系统，其特征在于：所述灌针(4)沿药瓶的输送方向间隔布置。

4.根据权利要求3所述的药液时间压力法灌装系统，其特征在于：所述分液器(3)倾斜设置，相邻的灌针(4)中，与前方的灌针(4)连接的出液口的高度比与后方的灌针(4)连接的出液口的低。

5.根据权利要求1所述的药液时间压力法灌装系统，其特征在于：所述药液罐(1)连接有调压装置(8)。

6.根据权利要求5所述的药液时间压力法灌装系统，其特征在于：所述药液罐(1)内设有液位计。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的药液时间压力法灌装系统，其特征在于：所述药液时间压力法灌装系统还包括控制模块，所述称重装置(21)、灌装阀(6)和流量调节装置(7)均与控制模块信号连接。

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