灌装旋盖机的灌装装置的制造方法
【专利摘要】一种灌装旋盖机的灌装装置，包括机架、储料桶、至少一个第一灌装换向阀、至少一个灌装活塞液缸、活塞杆驱动机构和至少一个灌装头；第一灌装换向阀具有第一进液口、第一出液口和进出液口，第一进液口与储料桶连通，进出液口与灌装活塞液缸的缸体连通，其特征是：所述灌装装置还包括升降台以及升降机构，所有灌装头均安装在升降台上；灌装头包括基座、第二灌装换向阀和灌装插管，第二灌装换向阀具有第二进液口、第二出液口和回流口，第一出液口与第二进液口连通，回流口与储料桶连通，灌装插管上端与第二出液口连通。本实用新型中各灌装头的灌装可独立进行控制，灌装准确度高；进行灌装时灌装插管插入瓶子中的适当位置，能够有效避免液体物料起泡。
【专利说明】
灌装旋盖机的灌装装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及包装物料的机械，具体地说，涉及一种灌装旋盖机的灌装装置。
【背景技术】
[0002]用于向瓶子中灌装液体物料的灌装机大多包括机架、瓶子输送装置、理瓶进瓶装置(理瓶进瓶装置具有整理瓶子、送进瓶子等功能)、灌装装置、上盖装置(上盖装置将盖子放置到瓶口上)和旋盖装置(旋盖装置将盖子旋紧在瓶口上)，理瓶进瓶装置将瓶子放置到瓶子输送装置上之后，由瓶子输送装置将瓶子依次输送至灌装装置、上盖装置、旋盖装置进行物料灌装、上盖、旋盖等操作，随后在瓶子输送装置后端退出瓶子输送装置。
[0003]现有的灌装装置(如中国实用新型CN201089715Y公开的“一种灌装装置”)通常包括储料桶(供料装置)、至少一个灌装换向阀、至少一个灌装活塞液缸、活塞杆驱动机构和至少一个灌装头(充填头)，灌装换向阀与灌装活塞液缸数量相同且--对应，灌装换向阀与灌装头数量相同且--对应;灌装活塞液缸包括缸体、活塞和活塞杆，所有灌装活塞液缸的活塞杆均与活塞杆驱动机构连接;灌装换向阀包括阀座、阀芯和阀芯位置切换机构，阀座设有进液口、出液口和进出液口，进液口与储料桶连通，进出液口与灌装活塞液缸的缸体连通，出液口与灌装头连通，阀芯处于阀座中，阀芯与阀芯位置切换机构传动连接。阀芯在阀芯位置切换机构的驱动下作位置切换，各活塞在活塞杆驱动机构的驱动下沿缸体移动。上述灌装装置的工作过程如下:首先各阀芯位置切换机构带动各阀芯转动，使阀座的进液口和进出液□连通，且阀芯将阀座的出液□封闭，然后在活塞杆驱动机构的驱动下，各活塞移动并逐渐远离阀座，此时液体物料从储料桶流出，经进液口、进出液口进入缸体中；活塞移动到预定位置时停下来，此时缸体中的液体物料达到所要求的灌装量;然后各阀芯位置切换机构带动阀芯转动，使阀座的出液口和进出液口连通，且阀芯将阀座的进液口封闭，然后在活塞杆驱动机构的驱动下，各活塞朝阀座移动，此时各缸体中的液体物料在活塞的驱动下，经对应的进出液口、出液口流出至对应的灌装头，经灌装头灌装到瓶子中(灌装头中设有液体流道，从出液口流出的液体物料经液体流道进入瓶子中)。
[0004]上述灌装装置在进行多路同时灌装时(灌装换向阀、灌装活塞液缸和灌装头均设有多个)，由于各灌装活塞液缸、各灌装换向阀同步动作，因此即使某个灌装头下方缺少瓶子，其对应的灌装头仍然会送出液体物料，导致物料浪费，且污染工作台面。此外，灌装时灌装头一般停留在瓶口处，在灌装过程中灌装头喷出的液体物料会冲击瓶子中的液体物料而起泡，灌装后液体物料中会残留较多气泡，影响产品质量。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种灌装旋盖机的灌装装置，这种灌装装置中各灌装头的灌装可独立进行控制，灌装准确度高且能够有效避免液体物料起泡。采用的技术方案如下:
[0006]—种灌装旋盖机的灌装装置，包括机架、储料桶、至少一个第一灌装换向阀、至少一个灌装活塞液缸、活塞杆驱动机构和至少一个灌装头，第一灌装换向阀与灌装活塞液缸数量相同且--对应，灌装头与第一灌装换向阀数量相同且--对应;灌装活塞液缸包括缸体、活塞和活塞杆，所有灌装活塞液缸的缸体均固定安装在机架上，所有灌装活塞液缸的活塞杆均与活塞杆驱动机构连接;第一灌装换向阀具有第一进液口、第一出液口和进出液口，第一进液口通过第一输液管与储料桶连通，进出液口通过第二输液管与灌装活塞液缸的缸体连通，其特征是:所述灌装装置还包括升降台以及能够驱动升降台升降的升降机构，所有灌装头均安装在升降台上;灌装头包括基座、第二灌装换向阀和灌装插管，基座与升降台连接，第二灌装换向阀安装在基座上，第二灌装换向阀具有第二进液口、第二出液口和回流口，第一出液口通过第三输液管与第二进液口连通，回流口通过回流管与储料桶连通，灌装插管上端与第二出液口连通。
[0007]通常，上述第一灌装换向阀包括第一阀座、第一阀芯和第一阀芯位置切换机构，其第一进液口、第一出液口和进出液口均设于第一阀座上，第一阀芯处于第一阀座中，第一阀芯与第一阀芯位置切换机构传动连接。第一阀芯在第一阀芯位置切换机构的驱动下，在下述两个位置之间进行切换:在其中一个位置，第一进液口和进出液口连通，且第一阀芯将第一出液口封闭，此时各灌装活塞液缸的活塞在活塞杆驱动机构的驱动下移动，从储料桶抽取液体物料，储料桶中的液体物料经第一输液管、第一进液口、进出液口、第二输液管进入灌装活塞液缸的缸体中(灌装活塞液缸的活塞移动到预定位置时停下来时，灌装活塞液缸缸体中的液体物料达到所要求的灌装量)；在另一个位置，第一出液口和进出液口连通，且第一阀芯将第一进液口封闭，此时各灌装活塞液缸的活塞在活塞杆驱动机构的驱动下反向移动，各灌装活塞液缸缸体中的液体物料经对应的第二输液管、进出液口、第一出液口、第三输液管流出至对应的灌装头。
[0008]通常，上述第二灌装换向阀包括第二阀座、第二阀芯和第二阀芯位置切换机构，其第二进液口、第二出液口和回流口均设于第二阀座上，第二阀芯处于第二阀座中，第二阀芯与第二阀芯位置切换机构传动连接。第二阀芯在第二阀芯位置切换机构的驱动下，在下述两个位置之间进行切换:在其中一个位置，第二进液口和第二出液口连通，且第二阀芯将回流口封闭，此时灌装活塞液缸缸体中的液体物料可经对应的第二输液管、进出液口、第一出液口、第三输液管、第二进液口、第二出液口、灌装插管灌装到瓶子中；在另一个位置，第二进液口和回流口连通，且第二阀芯将第二出液口封闭，此时灌装活塞液缸缸体中的液体物料可经对应的第二输液管、进出液口、第一出液口、第三输液管、第二进液口、回流口、回流管回流到储料桶中。
[0009]优选方案中，上述灌装头还包括管正套和压缩弹簧，管正套设于基座下方并且套接在灌装插管上，压缩弹簧套接在灌装插管上并且处在基座与管正套之间，压缩弹簧上端、下端分别与基座、管正套接触。管正套下端通常具有上小下大的圆台状管正腔体，当灌装头下降时管正套套在瓶子的瓶口上，在压缩弹簧的作用下对瓶口的位置进行管正，便于灌装插管位置准确插入瓶子中。
[0010]上述活塞杆驱动机构的作用是驱动灌装活塞液缸的活塞在其缸体内往复移动，可采用气缸、凸轮机构或连杆机构等常规机构。通过调节灌装活塞液缸的活塞在其缸体中往复行程的大小，即可调节对应的灌装头的灌装量。
[0011]上述升降机构的作用是驱动升降台升降，可采用气缸、螺杆/螺母(螺杆沿竖直方向可转动安装在机架上，螺母设于升降台上并且与螺杆啮合，螺杆一端与一电动机传动连接)、凸轮机构或连杆机构等常规升降机构。
[0012]优选上述灌装装置还包括升降导向机构，升降导向机构包括导向套和导向柱，导向套固定安装在机架上并且为上下走向，导向柱处于导向套中并与导向套滑动配合，导向柱上端与升降台连接。升降导向机构可引导升降台及各灌装头更为平稳地升降。
[0013]优选方案中，上述灌装装置还包括传感器和可编程逻辑控制器(PLC)，传感器与可编程逻辑控制器相应的输入端连接，第二阀芯位置切换机构与可编程逻辑控制器相应的输出端连接。传感器用于检测是否有瓶子到达各待灌装位置，并将信号送入可编程逻辑控制器，通过可编程逻辑控制器的内部程序处理后发送控制信号至各第二阀芯位置切换机构，控制各灌装头是否进行灌装(即传感器检测到某待灌装位置有瓶子则相应的灌装头进行灌装，传感器检测到某待灌装位置没有瓶子则相应的灌装头不会进行灌装)。
[0014]上述灌装装置可实现多路同时灌装，此时第一灌装换向阀、灌装活塞液缸和灌装头均设有多个，其数量按需同时灌装的瓶子数量确定。
[0015]另外，上述灌装装置还可分二次对瓶子进行灌装，这种情况下，第一灌装换向阀、灌装活塞液缸和灌装头均设有偶数个且分成前后两组，例如，需要对两个瓶子分二次灌装时，第一灌装换向阀、灌装活塞液缸和灌装头均设有四个，其中第一、第二个第一灌装换向阀、灌装活塞液缸和灌装头用于第一次灌装，第三、第四个第一灌装换向阀、灌装活塞液缸和灌装头用于第二次灌装。两次灌装量通常一致(即第一次的灌装量和第二次的灌装量各为总灌装量的一半)，两次灌装量也可以不一致。
[0016]本实用新型中，各灌装头分别设有用于控制其是否进行灌装的第二灌装换向阀，各灌装头的灌装可独立进行控制，灌装准确度高，可避免在无瓶时进行灌装的情况发生，使设备免受污染，并减少物料浪费;进行灌装时，在升降机构的驱动下使灌装插管插入瓶子中的适当位置，能够有效避免液体物料起泡，有利于提高产品品质。本实用新型特别适合医药企业用于灌装小瓶装液态药品(如风油精、麝香祛风湿油、驱风油等)。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，这种灌装旋盖机的灌装装置包括机架1、储料桶2、至少一个第一灌装换向阀3、至少一个灌装活塞液缸4、活塞杆驱动机构(图1中未示出活塞杆驱动机构)、至少一个灌装头5、升降台6以及能够驱动升降台6升降的升降机构(图1中未示出升降机构)；第一灌装换向阀3与灌装活塞液缸4数量相同且一一对应，灌装头5与第一灌装换向阀3数量相同且一一对应(图1中仅示出一个第一灌装换向阀3、一个灌装活塞液缸4和一个灌装头5，即一路灌装通道；当设有多路灌装通道时，各灌装通路的构成相同)；灌装活塞液缸4包括缸体41、活塞42和活塞杆43(活塞42设于缸体41中，活塞杆43与活塞42连接)，所有灌装活塞液缸4的缸体41均固定安装在机架I上，所有灌装活塞液缸4的活塞杆43均与活塞杆驱动机构连接;第一灌装换向阀3具有第一进液口 31、第一出液口 32和进出液口 33，第一进液口 31通过第一输液管7与储料桶2连通，进出液口 33通过第二输液管8与灌装活塞液缸4的缸体41连通;所有灌装头5均安装在升降台6上;灌装头5包括基座51、第二灌装换向阀52和灌装插管53，基座51与升降台6连接，第二灌装换向阀52安装在基座51上，第二灌装换向阀52具有第二进液口 521、第二出液口 522和回流口 523，第一出液口 32通过第三输液管9与第二进液口521连通，回流口523通过回流管10与储料桶2连通，灌装插管53上端与第二出液口522连通。第一灌装换向阀3安装在机架I上。
[0019]第一灌装换向阀3和第二灌装换向阀52均可采用现有的灌装换向阀，通常，第一灌装换向阀3包括第一阀座、第一阀芯和第一阀芯位置切换机构，其第一进液口 31、第一出液口 32和进出液口 33均设于第一阀座上，第一阀芯处于第一阀座中，第一阀芯与第一阀芯位置切换机构传动连接;第二灌装换向阀52包括第二阀座、第二阀芯和第二阀芯位置切换机构，其第二进液口 521、第二出液口 522和回流口 523均设于第二阀座上，第二阀芯处于第二阀座中，第二阀芯与第二阀芯位置切换机构传动连接。
[0020]灌装头5还包括管正套54和压缩弹簧55，管正套54设于基座51下方并且套接在灌装插管53上，压缩弹簧55套接在灌装插管53上并且处在基座51与管正套54之间，压缩弹簧55上端、下端分别与基座51、管正套54接触。管正套54下端具有上小下大的圆台状管正腔体56 ο
[0021 ]上述活塞杆驱动机构的作用是驱动灌装活塞液缸4的活塞42在其缸体41内往复移动，可采用气缸、凸轮机构或连杆机构等常规机构，在此不作详细描述。通过调节灌装活塞液缸4的活塞42在其缸体41中往复行程的大小，即可调节对应的灌装头5的灌装量。
[0022]上述升降机构的作用是驱动升降台6升降，可采用气缸、螺杆/螺母(螺杆沿竖直方向可转动安装在机架上，螺母设于升降台上并且与螺杆啮合，螺杆一端与一电动机传动连接)、凸轮机构或连杆机构等常规升降机构，在此不作详细描述。
[0023]上述灌装装置还包括升降导向机构，升降导向机构包括导向套11和导向柱12，导向套11固定安装在机架I上并且为上下走向，导向柱12处于导向套11中并与导向套11滑动配合，导向柱12上端与升降台6连接。
[0024]上述灌装装置还包括传感器和可编程逻辑控制器(PLC)，传感器与可编程逻辑控制器相应的输入端连接，第二阀芯位置切换机构与可编程逻辑控制器相应的输出端连接。传感器用于检测是否有瓶子到达各待灌装位置，并将信号送入可编程逻辑控制器，通过可编程逻辑控制器的内部程序处理后发送控制信号至各第二阀芯位置切换机构，控制各灌装头是否进行灌装(即传感器检测到某待灌装位置有瓶子则相应的灌装头进行灌装，传感器检测到某待灌装位置没有瓶子则相应的灌装头不会进行灌装)。
[0025]上述灌装装置可实现多路同时灌装，此时第一灌装换向阀3、灌装活塞液缸4和灌装头5均设有多个，其数量按需同时灌装的瓶子数量确定。
[0026]另外，上述灌装装置还可分二次对瓶子进行灌装，这种情况下，第一灌装换向阀3、灌装活塞液缸4和灌装头5均设有偶数个且分成前后两组，例如，需要对两个瓶子分二次灌装时，第一灌装换向阀3、灌装活塞液缸4和灌装头5均设有四个，其中第一、第二个第一灌装换向阀3、灌装活塞液缸4和灌装头5用于第一次灌装，第三、第四个第一灌装换向阀3、灌装活塞液缸4和灌装头5用于第二次灌装。两次灌装量通常一致(即第一次的灌装量和第二次的灌装量各为总灌装量的一半)，两次灌装量也可以不一致。
[0027]下面简述一下本灌装装置的工作原理:
[0028]第一灌装换向阀3中，第一阀芯在第一阀芯位置切换机构的驱动下，在下述两个位置之间进行切换:在其中一个位置，第一进液口 31和进出液口 33连通，且第一阀芯将第一出液口 32封闭，此时各灌装活塞液缸4的活塞42在活塞杆驱动机构的驱动下移动，从储料桶2抽取液体物料，储料桶2中的液体物料经第一输液管7、第一进液口 31、进出液口 33、第二输液管8进入灌装活塞液缸4的缸体41中(灌装活塞液缸4的活塞42移动到预定位置时停下来时，灌装活塞液缸缸体41中的液体物料达到所要求的灌装量)；在另一个位置，第一出液口32和进出液口 33连通，且第一阀芯将第一进液口 31封闭，此时各灌装活塞液缸4的活塞42在活塞杆驱动机构的驱动下反向移动，各灌装活塞液缸缸体41中的液体物料经对应的第二输液管8、进出液口 33、第一出液口 31、第三输液管9流出至对应的灌装头5。
[0029]第二灌装换向阀52中，第二阀芯在第二阀芯位置切换机构的驱动下，在下述两个位置之间进行切换:在其中一个位置(传感器检测到待灌装位置有瓶子时，相应的灌装头5的第二灌装换向阀52的第二阀芯处在该位置)，第二进液口 521和第二出液口 522连通，且第二阀芯将回流口 523封闭，此时灌装活塞液缸缸体41中的液体物料可经对应的第二输液管
8、进出液口 33、第一出液口 31、第三输液管9、第二进液口 521、第二出液口 522、灌装插管53灌装到瓶子中；在另一个位置(传感器检测到待灌装位置没有瓶子时，相应的灌装头5的第二灌装换向阀52的第二阀芯处在该位置)，第二进液口 521和回流口 523连通，且第二阀芯将第二出液口 522封闭，此时灌装活塞液缸缸体41中的液体物料可经对应的第二输液管8、进出液口 33、第一出液口 31、第三输液管9、第二进液口 521、回流口 523、回流管10回流到储料桶2中。
[0030]本灌装装置利用灌装活塞液缸4提供灌装动力并控制灌装量，通过第一灌装换向阀3配合灌装活塞液缸4控制缸体41的液体物料的进出，通过第二灌装换向阀52控制对应的灌装头5是否进行灌装，从而实现对各待灌装位置上的瓶子进行物料灌装。
[0031]升降机构的作用是驱动升降台6及其上面的各灌装头5升降。当灌装头5下降时，管正套54套在瓶子的瓶口上，在压缩弹簧55的作用下对瓶口的位置进行管正；灌装插管53则插入瓶子中(插入深度由升降台6的升降幅度决定)，将液体物料灌装到瓶子中。
【主权项】
1.一种灌装旋盖机的灌装装置，包括机架、储料桶、至少一个第一灌装换向阀、至少一个灌装活塞液缸、活塞杆驱动机构和至少一个灌装头，第一灌装换向阀与灌装活塞液缸数量相同且--对应，灌装头与第一灌装换向阀数量相同且--对应;灌装活塞液缸包括缸体、活塞和活塞杆，所有灌装活塞液缸的缸体均固定安装在机架上，所有灌装活塞液缸的活塞杆均与活塞杆驱动机构连接;第一灌装换向阀具有第一进液口、第一出液口和进出液口，第一进液口通过第一输液管与储料桶连通，进出液口通过第二输液管与灌装活塞液缸的缸体连通，其特征是:所述灌装装置还包括升降台以及能够驱动升降台升降的升降机构，所有灌装头均安装在升降台上;灌装头包括基座、第二灌装换向阀和灌装插管，基座与升降台连接，第二灌装换向阀安装在基座上，第二灌装换向阀具有第二进液口、第二出液口和回流口，第一出液口通过第三输液管与第二进液口连通，回流口通过回流管与储料桶连通，灌装插管上端与第二出液口连通。2.根据权利要求1所述的灌装旋盖机的灌装装置，其特征在于:所述灌装头还包括管正套和压缩弹簧，管正套设于基座下方并且套接在灌装插管上，压缩弹簧套接在灌装插管上并且处在基座与管正套之间，压缩弹簧上端、下端分别与基座、管正套接触。3.根据权利要求2所述的灌装旋盖机的灌装装置，其特征在于:所述管正套下端具有上小下大的圆台状管正腔体。4.根据权利要求1一 3任一项所述的灌装旋盖机的灌装装置，其特征在于:所述灌装装置还包括升降导向机构，升降导向机构包括导向套和导向柱，导向套固定安装在机架上并且为上下走向，导向柱处于导向套中并与导向套滑动配合，导向柱上端与升降台连接。
【文档编号】B67C3/22GK205634853SQ201620377462
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】郑汉杰
【申请人】广东泰恩康制药厂有限公司