液体自校准型直线容积式灌装机制造技术

本发明专利技术属于一种灌装机，具体涉及一种液体自校准型直线容积式灌装机。本发明专利技术的优点是，本发明专利技术既结合了容积式灌装机的优点又结合了称重式灌装机的优点，同时具备了灌装速度高，精度高的特点，而且上桶方便，对桶型的适应能力强。

Liquid self calibrating linear positive displacement type filling machine

The invention belongs to a filling machine, in particular to a liquid self calibrating linear positive displacement type filling machine. The invention has the advantages that the invention combines the advantages of volumetric filling machine and combined with the advantages of weighing filling machine, filling with high speed, high precision, and convenient for the bucket barrel, a strong ability to adapt.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种灌装机，具体涉及一种液体自校准型直线容积式灌装机。
技术介绍
直线容积式灌装机技术在国外早已发展成熟，它结构简单，灌装速度快，8 12个灌装头就可以达到2500 3500桶/小时的灌装速度，上桶方便，对桶 型的适应能力非常强，换桶型时，基本上不用更换模具，只需简单调整就可 以生产，这一点是旋转容积式灌装机不可相比的。容积式灌装机也有它本身 固有的缺点，对灌装液体的适应能力比较差，难以保证灌装精度，灌装液体 的品种、温度的变化就会导致灌装重量的波动，只有手工操作，经过精细调 整才能达到生产要求。现在国外新型的直线容积式灌装机，针对它固有的缺 陷，也做了一些技术上的改进，在灌装量的控制上加了一些补偿，如粘度、 温度补偿等，但效果并不是很好，原因是补偿需要完善的专家控制系统，而 这个系统的建立又需要大量的实践经验和试验数据，对于不同的灌装液体， 在短期内得出这些物理数据是不可能的。由于容积式灌装机本身固有的缺陷，造成了它性能提高上的技术瓶颈， 现有的容积式灌装机已不能满足高精度高效率灌装的要求，这使得称重式灌 装机在近期得到了很快的发展。称重式灌装机最大的特点就是灌装精度高。 由于灌装过程中，灌装机直接控制灌装液体的灌装重量，补偿掉了容积式灌 装机不能补偿的一切干扰因素，所以精度很高。但称重式灌装机也存在一些 技术缺陷，使得称重式灌装机的发展受到了一定制约。当今市场上称重式灌 装机的主流产品有旋转称重灌装机、直线减量称重灌装机、直线直接称重灌 装机等。旋转称重灌装机最大的特点是灌装速度相对比较高，但灌装精度相 对较低，而且制造成本高，控制难度大。直线减量灌装机灌装精度较高，上 桶也比较方便，但灌装速度比较慢，要想达到较高的生产速度，就必须增加 灌装头的数量，多数情况这种灌装机都做成双排灌装头，而且灌装速度受灌 装液体特性影响比较大，灌装速度不稳定。直线直接灌装机具有一定的灌装精度，但上桶方式不方便，操作工人劳动强度比较大，同时此种灌装机一般也要做成双排灌装头才具有一定的灌装速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种灌装速度高，灌装精度高且对桶型适应能力 强的液体自校准型直线容积式灌装机。本专利技术是这样实现的，液体自校准型直线容积式灌装机，它包括灌装机 机架，机架上端设有油箱，油箱的下部设有灌装容积缸，支架的下部设有灌 装横梁，灌装机架上设有伺服电机，灌装横梁上还设有灌装活塞杆，灌装活 塞杆的另一端与灌装容积缸连接，其中，所述的灌装容积缸与油箱体通过连 接在三通阀的入口的软管连接，所述的油箱体上还设有反馈称重传感器上， 反馈称重斗固定在反馈称重传感器，反馈称重斗上还设有排放阀，反馈称重 斗上的反馈灌装头通过三通阀出口与其中一个灌装容积缸连接，其余的灌装 容积缸通过三通阀的出口与灌装头连接，伺服电机的另一端与减速机连接， 减速机与同步带连接，同歩带的两端分别与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与灌装 横梁相连。在所述的灌装头的下部还设有桶定位模板。油箱上还设有高低位 检测和高低位保护装置。本专利技术的优点是，本专利技术既结合了容积式灌装机的优点又结合了称重式 灌装机的优点，同时具备了灌装速度高，精度高的特点，而且上桶方便，对 桶型的适应能力强。 附图说明图1为本专利技术所提供的一种液体自校准型直线容积式灌装机的主视图； 图2为本专利技术所提供的一种液体自校准型直线容积式灌装机的后视图； 图3为本专利技术中的反馈称连接结构视图4为本专利技术所提供的一种液体自校准型直线容积式灌装机的主结构图。图中，l油箱，2容积缸，3灌装头，4桶定位模板，5称重反馈称装 置，6灌装横梁，7灌装活塞杆，8伺服电机，9减速机，IO同步带，11滚珠 丝杠，12三通阀，13称重传感器，14反馈称重斗，15反馈称重油箱排放阀， 16反馈灌装头，17后机架，18升降装置，19挡桶器，20桶嘴定位器，21灌 装头组，22主机架。具体实施例方式自校准型直线容积式灌装机的研发弥补了容积式灌装机的低精度和称重式灌装机的低速度缺陷，能够实现高精度高速度灌装，灌装速度可达3500桶 /小时，精度在7克以内。相同的灌装头数，灌装速度是直线称重式灌装机的 2倍，相同的灌装速度下，灌装精度是直线容积式灌装机的3倍。同时自校 准型直线容积式灌装机具有自动化程度高和操作方便的特点。能够在线通过 称重反馈系统自动跟踪灌装量，能够根据灌装偏差自动调整灌装量，使灌装 精度能够控制在7克以内。能够实时测量灌装容积缸内的灌装压力，根据灌 装压力合理调节灌装速度，使系统更加稳定更加安全可靠。自校准型直线容积式灌装机的关键技术点是它的称重自校准系统，这是 它能够实现高精度灌装的一个基础。从机械结构来看，它有一个灌装容积缸 连接的灌装头，不进行实际的灌装，专门用于称重反馈，将液体灌装到反馈 秤的容积箱内，称完重量后，重新排入顶部油箱内，而其他的灌装头要进行 实际的灌装，要把液体灌装到容积桶内。称重反馈的重量读回PLC，通过与 目标值进行比较，计算出偏差值，然后进行自校准。在称重反馈自校准过程 中，采用比例调整与逐差调整相结合，在不同的情况下采用不同的调整方法。 如果是刚启动或灌装超差，那么就进行比例调整，让灌装量迅速接近灌装目 标值，使偏差减小到允许范围内，使灌装启动。如果称重反馈检测重量没有 超差，系统会根据偏差情况对灌装量进行逐差调整，把偏差逐渐减小到最小， 使灌装量最大限度接近目标值。驱动灌装横梁的灌装驱动器选用伺服电机，采用闭环定位控制。伺服电 机具有定位精度高，启动速度快，扭矩大，过载能力强，运动特性好等特点， 选用2000线的编码器，伺服电机定位精度对灌装精度的影响在0.1克以下。 因为反馈自校准系统与灌装系统分离，同步执行，所以称重反馈与调整不会 影响灌装速度，所以它具有与直线容积式灌装机同样的灌装高速度。本专利技术所提供的自校准型直线容积式灌装机的结构与现有的直线容积式 灌装机的结构基本相似，灌装头为单排，每排为8 12头。吸排油容积缸要 比灌装头多出一个，用于称重反馈，用于反馈的容积缸与其它容积缸出口的 三通阀(容积缸或与油槽通或与灌装头通)要分别控制，以便称重反馈系统 与灌装系统独立，当称重反馈自校准时，可以同时进行实际灌装也可以不灌装，当进行实际灌装时，可以进行称重反馈自校准也可以不进行，实现了实 际灌装系统与称重反馈自校准系统完全分离，但所有的容积缸吸排油动作是 一致的。灌装机带有自动顶线系统，当灌装换品种时，主油箱内的剩余液体 被吸到容积缸里，然后从灌装头排到排油接槽内，最终流到设备底端的废油 槽里,废油在废油槽里可以通过离心泵排放到设备外边的容器内。灌装机控制 系统的设计力求完善，最大限度地满足生产自动化需要，使操作更加方便更 加容易掌握.控制系统包括自动灌装系统，手动调试系统，参数设置系统，故 障报警系统，故障诊断系统，自动顶线系统,灌装监控系统和称重反馈自校准系统.称重反馈自校准系统硬件釆用西门子SIWAREX MS称重模块与西门子 S7-200系列PLC扩展连接实现，这样能够很容易地实现数据采集与处理，同 时也能很方便地在PLC内进行统一编程，实现对反馈系统的控制。自校准型直线容积式灌装机总体连接方式如图1所示，油箱体1固定在 设备框架的上侧，容积为600本文档来自技高网...

【技术保护点】
液体自校准型直线容积式灌装机，它包括主机架（２０），后机架（１７）装在主机架（２０）后部底梁上，后机架（１７）上方设有油箱（１），油箱（１）的下方设有灌装容积缸（２），后机架（１７）的中部设有灌装横梁（６），后机架（１７）下部横梁设有伺服电机（８），灌装横梁（６）上还设有灌装活塞杆（７），灌装活塞杆（７）的另一端与灌装容积缸（２）连接，其特征在于：所述的灌装容积缸（２）与油箱（１）通过连接在三通阀（１２）的入口的软管连接，所述的油箱（１）上方还设有反馈称重传感器（１３），反馈称重斗（１４）固定在反馈称重传感器（１３）上，反馈称重斗（１４）设有称重斗排放阀（１５），反馈称重斗（１４）上的反馈灌装头（１６）通过三通阀（１２）出料口与其中一个灌装容积缸（２）连接，其余的灌装容积缸（２）通过三通阀（１２）的出料口与灌装头（３）连接，伺服电机（８）的另一端与减速机（９）连接，减速机（９）与同步带（１０）连接，同步带（１０）的两端分别与滚珠丝杠（１１）连接，滚珠丝杠（１１）与灌装横梁（６）相连。

【技术特征摘要】
1.液体自校准型直线容积式灌装机，它包括主机架(20)，后机架(17)装在主机架(20)后部底梁上，后机架(17)上方设有油箱(1)，油箱(1)的下方设有灌装容积缸(2)，后机架(17)的中部设有灌装横梁(6)，后机架(17)下部横梁设有伺服电机(8)，灌装横梁(6)上还设有灌装活塞杆(7)，灌装活塞杆(7)的另一端与灌装容积缸(2)连接，其特征在于所述的灌装容积缸(2)与油箱(1)通过连接在三通阀(12)的入口的软管连接，所述的油箱(1)上方还设有反馈称重传感器(13)，反馈称重斗(14)固定在反馈称重传感器(13)上，反馈称重斗(14)设有称重斗排放阀(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志刚，冯巍，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]