CN218778735U - 一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，涉及液体农药灌装机技术领域，包括机架、升降架、电机和若干丝杆，所述升降架可滑动的设置于所述机架上，所述丝杆与所述升降架通过螺纹连接，所述电机用于驱动若干所述丝杆同步转动；还包括气缸和柔性牵引件，所述柔性牵引件的两端分别与所述气缸的一端和所述升降架固定连接，所述气缸可通过所述柔性牵引件对所述升降架施加向上升方向的拉力，以此可有效减少电机的负荷，一方面其可直接用于现有农药灌装机的改造中，提升电机的使用寿命，增加柔牵引件的使用寿命，减少其故障率，另一方面也可在制造成本增加不多的前提下，促进农药灌装机向更多头、更高速方向发展。

Description

一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构

技术领域

本实用新型涉及液体农药灌装机技术领域，具体为一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构。

背景技术

液体农药灌装机是指对液态农药进行瓶装、罐装、袋装等自动包装的设备，其通常包括药箱、驱动机构和灌装机构。现有的液体农药灌装机中：其驱动机构的结构如图1所示，其包括机架1、升降架2、电机3、链传动机构4、丝杆5和螺母6，升降架2与机架1可滑动连接，螺母6与升降架2固定连接，电机3运转时，通过链传动机构4带动丝杆5转动，进而在丝杆螺母副的带动下升降架2沿机架1做升降运动。其灌装机构包括灌装缸7、三通电磁阀和灌装头，灌装缸7固定在机架1上，灌装缸7的活塞杆与升降架2固定连接，在上述升降架2的升降过程中带动灌装缸7的活塞杆在缸筒内往复移动，当活塞杆带动活塞向远离缸筒方向移动时，三通电磁阀切换成使缸筒与药箱连通，灌装缸从药箱抽取药液；当活塞杆带动活塞向靠近缸筒方向移动时，三通电磁阀切换成使缸筒与灌装头连通，灌装缸向灌装头挤出药液即实现定量灌装。

在现有液体农药灌装机中，为提高灌装生产效率，通常需要设置有多个灌装缸7（图1所示即为20头灌装机型）同时灌装；为了使得整机配重相对平衡，其驱动机构大多会选择设置于灌装机的底部，此时灌装缸7的活塞杆向下设置。这使得升降架2带动各活塞杆往复运动时，同时承载了多个灌装缸7内部药液的重量，电机3的负荷极大，在实际生产过程中常常出现故障。通过选用高性能电机固然可以解决该技术问题，但电机性能越高其造价成本呈指数级升高趋势，并不实用；而若采用多电机同时驱动，又必然需要考虑各电机的同步性问题，在实现方面存在一定的技术障碍，同时增设的电机以及保证同步性的机构也会增加相应的造价成本，这也是目前农药包装行业制约向更多头更高速灌装发展的重要原因。

另外，由于灌装缸7设置多个，为保证平衡性与稳定性，通常需要设置多个丝杠5对升降架2进行驱动，现有灌装机中，电机3通过一根链条同时驱动各丝杆5转动，这使得该链传动机构4中的链条及各处链轮极易磨损，这也是生产实践中现有液体农药灌装机最为常见的故障之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，包括机架、升降架、电机和若干丝杆，所述升降架可滑动的设置于所述机架上，所述丝杆与所述升降架通过螺纹连接，所述电机用于驱动若干所述丝杆同步转动；还包括气缸和柔性牵引件，所述柔性牵引件的两端分别与所述气缸的一端和所述升降架固定连接，所述气缸可通过所述柔性牵引件对所述升降架施加向上升方向的拉力，以此可有效减少电机的负荷，一方面其可直接用于现有农药灌装机的改造中，提升电机的使用寿命，减少其故障率，另一方面也可在制造成本增加不多的前提下，促进农药灌装机向更多头、更高速方向发展。

具体的，所述气缸与所述机架固定连接，所述气缸的活塞杆端部与所述柔性牵引件固定连接。

优选的，所述机架上可转动的设置有导轮，所述柔性牵引件绕设于所述导轮上。

通过在机架上合适的位置安装气缸及导轮，即可对现有存量灌装机进行改造升级，其改造过程简单方便。

优选的，所述导轮选用链轮，所述柔性牵引件选用链条。

优选的，柔性牵引件选用双排链或多排链条。

柔性牵引件采用链条的形式，其本身易于获取，且结构强度足够，还可利用链轮与链条咬合的配合关系，有效避免链条脱离，保证稳定性。

进一步的，所述电机的输出轴上固定套设有若干驱动链轮，若干所述丝杆上均固定套设有从动链轮，还包括若干驱动链条，若干所述驱动链轮分别与若干所述从动链轮通过驱动链条传动连接。将现有机型中通过一个链传动机构同时驱动多个丝杆的形式改为由多个驱动链条分别对每个丝杆进行驱动的形式，可有效减少驱动过程中各链轮链条的冲击和磨损，提高其使用寿命，减少故障率。

本实用新型的有益效果是：

本使用新型一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，是在现有农药灌装机的驱动机构的结构基础上增设气缸和柔性牵引件的改造升级机型。上述柔性牵引件的两端分别与气缸的一端和升降架固定连接，气缸可通过柔性牵引件对升降架施加向上升方向的拉力，以此可有效减少电机的负荷。柔性牵引件以及气缸的选择，本身可通过柔性变形避让或是空气的压缩来避免刚性干涉，在上述设置中，并不需要过多考虑电机和气缸这两个驱动部件的同步性问题，也对加工以及装配的精度要求不高,在实施上也相对容易和方便。通过该设置，一方面可直接运用于对现有的存量灌装机进行改造升级，整个改造过程投入成本不高，经改造后可有效提升电机的使用寿命，减少其故障率；另一方面，根据该设计理念，可在造价成本增加不多的情况下，使液体农药灌装机向更多头、更高速灌装方向发展。此外，将现有机型中通过一个链传动机构同时驱动多个丝杆的形式改为由多个驱动链条分别对每个丝杆进行驱动的形式，可有效减少驱动过程中各链轮链条的冲击和磨损，提高其使用寿命，进一步减少驱动故障率。

附图说明

图1为现有液体农药灌装机的驱动机构的结构示意图；

图2为本实用新型一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

现有的农药灌装机的驱动机构如图1所示，其包括机架1、升降架2、电机3和若干丝杆5。升降架2可滑动的设置于机架1上，丝杆5与升降架2通过螺纹连接。通过电机3驱动若干丝杆5同步转动，在丝杆螺母副的带动下可实现升降架2的升降动作，进而带动各灌装缸7内的活塞杆做往复移动，以完成灌装缸7从药箱抽吸药液或向外灌注药液的动作。由于在生产实际中灌装缸7通常设置有多个，且多为活塞杆向下设置，这使得上述动作过程中电机3的驱动负荷极大，常出现驱动机构的故障。经研究，当升降架20上升时，需要克服升降架20以及各灌装缸7的重力以及灌装缸7向灌装头挤出药液的阻力做功；而当升降架20下降时，升降架20以及各灌装缸7的重力方向与升降架20的移动方向一致，因此上述电机3的故障负荷主要源于升降架20的上升过程。

如图2所示，本实用新型一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构是在现有的液体农药灌装机基础上的改进机型，其在现有结构的基础上，还设置有气缸8和柔性牵引件9，柔性牵引件9的两端分别与气缸8的一端和升降架2固定连接。当气缸8工作时可通过柔性牵引件9对升降架2施加向上升方向的拉力，以此对升降架2的上升动作提供辅助驱动，由此可有效减少电机3在驱动升降架2向上升方向移动时的负载；而在升降架2下降时，气缸8选择泄压或反向通气的模式，都不会对升降架2的下降过程造成阻滞，对电机3在驱动升降架2向下降方向移动时的负载几乎没有影响。

上述设计中，通过气缸8和电机3同时对升降架2的上升动作进行驱动，实质上是属于双驱动的结构形式，而选择气缸8作为辅助驱动以及选择柔性牵引件9对升降架2提供辅助升力的设计，也不会存在多驱动同步性考虑不足而出现的干涉问题。其中，柔性牵引件9本身具备一定的柔性，当因精度或控制误差出现两者在对升降架2的动作驱动不同步时，其可自适应的形变避让，避免造成干涉；气缸8以空压气源作为驱动，而空气本身存在一定的可压缩空间，当在运行的极端情况，也可避免刚性干涉造成零部件损坏的情况。因此，在上述结构中，并不需要过多考虑两个驱动的同步性问题，也对加工以及装配的精度要求不高,在实施上也相对容易和方便。

在具体实施时，选用20头活塞式伺服灌装机型农药灌装机对改进前后的电机3相应参数做对比论证，其中电机3为1.5kw伺服电机，伺服减速机速比1：25。在现有机型中，灌装机正常灌装时，检测到电机3的负载是67%；而通过加装80缸径的气缸和柔性牵引件（测试时具体选用链条）进行改进后，检测到电机3的负载降低至38%。由此可见，改进前后电机3的工作负载有了显著的降低。

该种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构中，通过设置气缸8和柔性牵引件9可以有效减少电机3的驱动负载。该技术方案一方面可直接运用于对现有的存量灌装机进行改造升级，整个改造过程投入成本不高，经改造后可有效提升电机3的使用寿命，减少其故障率；另一方面，根据该设计理念，可在造价成本增加不多的情况下，使液体农药灌装机向更多头、更高速灌装方向发展。

在具体实施时，上述气缸8可直接固定安装在机架1上，气缸8的活塞杆端部与柔性牵引件9固定连接，当气缸8的活塞杆缩回时，通过柔性牵引件9向升降架2提供向上的拉力，实现上述辅助驱动的过程。

进一步的，在机架1上可转动的设置有导轮10，柔性牵引件9绕设于导轮10上。该导轮10起到变向轮的作用，以保证气缸8的活塞杆缩回时，柔性牵引件9对升降架2都是提供的竖向拉力，由此气缸8可以选择在机架1上的任意合适位置进行安装。

作为优选的，上述导轮10选用链轮，柔性牵引件9选用链条，其材料易于获取，结构强度足够，且采用链轮链条咬合的形式可有效避免脱落情况。进一步优选的，上述柔性牵引件9选用双排链或多排链条,可进一步防止其在反复拉扯运动中从链轮上脱落。

此外，现有的农药灌装机中，电机3通常是通过一根链条同时驱动各丝杆5转动，这使得该链传动机构4中的链条及各处链轮极易磨损，本实施例针对该问题进一步进行改进，具体而言是在电机3的输出轴上固定套设有若干驱动链轮，若干丝杆5上均固定套设有从动链轮，还包括若干驱动链条11，若干驱动链轮分别与若干从动链轮通过驱动链条11传动连接。将现有机型中通过一个链传动机构4同时驱动多个丝杆5的形式改为由多个驱动链条11分别对每个丝杆5进行驱动的形式，可有效减少驱动过程中各链轮链条的冲击和磨损，提高其使用寿命，减少故障率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，包括机架（1）、升降架（2）、电机（3）和若干丝杆（5），所述升降架（2）可滑动的设置于所述机架（1）上，所述丝杆（5）与所述升降架（2）通过螺纹连接，所述电机（3）用于驱动若干所述丝杆（5）同步转动；

其特征在于，还包括气缸（8）和柔性牵引件（9），所述柔性牵引件（9）的两端分别与所述气缸（8）的一端和所述升降架（2）固定连接，所述气缸（8）可通过所述柔性牵引件（9）对所述升降架（2）施加向上升方向的拉力。

2.根据权利要求1所述的一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，其特征在于，所述气缸（8）与所述机架（1）固定连接，所述气缸（8）的活塞杆端部与所述柔性牵引件（9）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，其特征在于，所述机架（1）上可转动的设置有导轮（10），所述柔性牵引件（9）绕设于所述导轮（10）上。

4.根据权利要求3所述的一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，其特征在于，所述导轮（10）选用链轮，所述柔性牵引件（9）选用链条。

5.根据权利要求4所述的一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，其特征在于，柔性牵引件（9）选用双排链或多排链条。

6.根据权利要求1所述的一种气缸辅助驱动的液体农药灌装机驱动机构，其特征在于，所述电机（3）的输出轴上固定套设有若干驱动链轮，若干所述丝杆（5）上均固定套设有从动链轮，还包括若干驱动链条（11），若干所述驱动链轮分别与若干所述从动链轮通过驱动链条（11）传动连接。

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