一种液体灌装机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液体灌装机，属于灌装设备领域，包括进液管和灌装机储液罐其中，进液管穿过机架上端直接与灌装机储液罐上端连接，灌装机储液罐内设置有灌装机储液罐浮动开关和多组气缸，本实用新型专利技术为单气缸控制每个灌装头，无需储液罐内液面等高计量方式，采用恒定液面杯式稳定液面，每个灌装头仅需一支气缸，计量灌装精度高；灌装机加工简单，工控电脑输出点少，可降低成本1/2以上；经久耐用，控制液面简单化，提高了可靠性；无需回流控制，省电，维修简单；密封性好，安全，液体在灌装过程中不易挥发；不仅提高灌装精度而且灌装速度反而更快；可广泛用于回转式、排式等不含气体的液体灌装机。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种包装设备，特别涉及一种灌装机。
技术介绍
目前，常见的液体灌装机的结构及控制方法主要有两种第一种为单气缸式储液罐内等高液面及回流控制方法；第二种为外置式双气缸控制每个灌装头，无需储液罐液面恒定计量方式的控制方法。其中，第一种的单气缸式储液罐内等高液面及回流控制方法如图1所示，包括机架、报警灯、触摸屏、进液管、旁路储液罐、旁路储液罐浮动开关、卫生级防爆泵、灌装机储液罐、气缸、灌装机储液罐浮动开关、灌装阀阀芯、溢流管口、溢流管、主传动轴，其中进液管与旁路储液罐下端相连，旁路储液罐浮动开关位于旁路储液罐内，旁路储液罐的另一端通过回流管道、穿过机架上端、与灌装机储液罐上端相连，灌装机储液罐位于机架内，旁路储液罐与灌装机储液罐之间设置卫生级防爆泵，灌装机储液罐内设置左右两组气缸，并且还设置有灌装机储液罐浮动开关，灌装机储液罐两侧还设有透气孔，灌装机储液罐下端左右两边各设置一个灌装头，气缸的下端为灌装阀阀芯，灌装阀阀芯与灌装头相对应，灌装头下方设置有托瓶盘，灌装机储液罐的下端中间设置溢流管口，溢流管一端与溢流管口相连，并穿过主传动轴，另一端连接旁路储液罐。另外，机架外侧连接触摸屏，触摸屏上端连接报警灯。其工作原理为液体通过进液管进入旁路储液罐，当液面达到旁路储液罐浮动开关的设定值后，卫生级防爆泵开始运转，旁路储液罐内的液体随之被送往灌装机储液罐。当灌装机储液罐内的液面达到灌装机储液罐浮动开关的设定值后，灌装机开始运转，然后通过推动气缸以向上的力F打开灌装阀阀芯开始灌装。若液体在灌装机储液罐内的高度超过溢流管口，会通过溢流管溢流入旁路储液罐内，再经卫生级防爆泵将多余溢流出来的液体抽回灌装机储液罐内，这样往复循环达到储液罐内液面高度一致的目的；这种结构的灌装机，在灌装机储液罐内液体高度保持一致(压强不变)，灌装阀灌装孔不变(灌装孔面积不变)的情况下，由工控电脑利用如下程序方程达到计量目的1 sqrt (2gh) =V流速；(大气压下情况)sqrt为开根号，g为重力加速度，h储液罐内液体高度2 =V流速X S孔面积=Q流量；3 Q流量X T时间=V体积。由此3个方程可求出液体体积。这种计量方法对灌装机储液罐内液面高度的一致性要求特别严格，液面高度差 2-3mm的情况下计量精度就会偏差lmL，因此为保持液面一致，国内国外都采用了回流装置系统(即设置有旁路储液罐及旁路储液罐浮动开关、卫生级防爆泵等)，因此计量误差大、设备造价高、回流系统占地面积大，控制调试容易出故障，并出故障时液体会溢流到地面，回流系统回流管道长，接头比较多，导致密封性差。这种结构的灌装机存在以下缺点1)设备造价特别高，结构较复杂(为保持液面一致，国内国外都采用了回流装置系统，即设置有旁路储液罐及旁路储液罐浮动开关、卫生级防爆泵等)；2)灌装容量误差大灌装机储液罐内液面保持一致性要求特别严格，液面高度差 Imm的情况下灌装精度就会偏差lmL，并且回转式灌装机在工作中，储液罐是一种圆周运动，带有向心力，所以难以控制液面高度保持一致性，导致灌装计量误差大；3)工控电脑控制点数多并且复杂，启动频繁容易损坏；4)液体在灌装过程中密封性差，液体容易挥发降低浓度，安全性不高；5)如遇到机器调试不正常时，液体经常溢流到地面；6)体积大占用空间。7)由于回转式灌装机运转速度快，导致向心力比较大，储液罐内液面会形成“凹” 形，计量精度下降。第二种为外置式双气缸控制每个灌装头，无需储液罐液面恒定计量方式的控制方法如图2所示，主要由灌装机储液罐、液位浮动开关、储液杯、进液管、储液杯进液阀气缸、 磁致伸缩液位传感器、灌装阀气缸、灌装阀体、灌装阀芯、托瓶盘、机架、储液杯进液阀、进液阀芯组成。其中进液管与灌装机储液罐相连，液位浮动开关位于灌装机储液罐内，储液杯通过进液阀与灌装机储液罐相连，灌装阀体与储液杯相连。另外机架外侧连接触摸屏，触摸屏上端连接报警器。其工作原理为灌装液体通过进液管进入灌装机储液罐，当灌装机储液罐内的液面高度达到浮动开关的设定值后关闭球阀，当光电开关检测到有玻瓶后，储液杯进液阀气缸动作提起进液阀芯，使其灌装机储液罐内的液体进入到储液杯内，当磁致伸缩液位传感器给出的模拟量信号达到需要灌装液体的体积高度时(模拟信号说明随着液位的升高磁致传感器给出4-20毫安或0-10V的模拟信号给工控电脑的模拟量转换成数字量模块， 4-20mA对应数字量模块6400-32000，利用此数字量可计算出液位达到的高度)，储液进液阀气缸关闭，使其每次灌装的液面都保持一致(体积相同)。这种结构的灌装机，由工控电脑利用如下程序方程达到计量目的l:v 体积=S 杯 XHν体积为在触摸屏上输入的需要灌装的液体体积；S杯为储液杯面积；H为储液杯内液体高度2 :H= (AIW0-6400) Xh/32000-6400AIffO为磁致传感器给出的信号转换成的数字量(6400-32000范围之间)；h为磁致传感器能够检测的液面高度的最大值；H为储液杯内液体高度3、综合以上方程可得出ν 体积 /S 杯=(AIW0-6400) X h/32000-6400当AIWO给出的信号达到方程中的数字，则进液阀气缸⑤关闭，阻断进入储液杯③ 的液体，使其储液杯③内的液体体积等于需要灌装的液体体积。这种结构的灌装机存在以下缺点1)设备造价极高；2)结构非常复杂，气缸与气动电磁阀数量比本次技术的灌装机多1倍，每个灌装头必须配置2个气缸与气动电磁阀，另外每个灌装头还要配一支磁致伸缩液位传感器；3)工控电脑控制点数非常多，启动频繁容易损坏。
技术实现思路
本技术目的在于针对上述存在的问题，提供一种加工简单、生产成本低而且工控电脑输出点数少、响应时间快、灌装精度更高的液体灌装机。本技术单气缸内置式恒定液面杯控制方法，主要取消了原有方法一的旁路储液罐及回流系统和原有方法二的储液杯进液阀气缸、磁致伸缩液位传感器，仅采用灌装机储液罐与恒定液面杯，让灌装机储液罐内的液面设计成高于恒定液面杯的形式，所采用的技术方案为—种液体灌装机，包括机架、进液管和灌装机储液罐，灌装机储液罐内设置有灌装机浮动开关，灌装机储液罐内设置有恒定液面杯体，进液管穿过机架上端直接与灌装机储液罐上端连接，灌装机储液罐内还设置有灌装机储液罐浮动开关和气缸，每个灌装头对应一个气缸，每个气缸下端为灌装阀阀芯，每个气缸的活塞杆和灌装阀阀芯分别位于同一恒定液面杯体内，活塞杆从恒定液面杯体上端穿过，恒定液面杯体上设置有进液口、灌装前通气管和灌装进行中通气管，在活塞杆上设置有与进液口、灌装前通气管和灌装进行中通气管相对应的密封垫、灌装前通气管密封垫和灌装进行中通气管密封垫。作为优选机架外侧连接触摸屏，触摸屏上端连接报警灯具体工作原理如下如图3，灌装液体通过进液管进入到储液罐内，当储液罐内的液体高度达到液位浮动开关的设定值后关闭球阀，当光电开关检测到有玻瓶后，再由工控电脑推动气缸以向上的力同时提起灌装阀阀芯、进液口密封垫、灌装前进气管密封垫和灌装进行中进气管密封垫，使其在灌装的同时切断储液罐进入恒定液面杯体与灌装前进气管内的液体，也打开了灌装进行中进气管(如图4)，需要提起气缸的灌装时间由如下两种程序方程获得。方法一 1:V=KX s本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种液体灌装机，包括机架、进液管和灌装机储液罐，灌装机储液罐内设置有灌装机浮动开关，其特征在于：灌装机储液罐内设置有恒定液面杯体，进液管穿过机架上端直接与灌装机储液罐上端连接，灌装机储液罐内还设置有灌装机储液罐浮动开关和气缸，每个灌装头对应一个气缸，每个气缸下端为灌装阀阀芯，每个气缸的活塞杆和灌装阀阀芯分别位于同一恒定液面杯体内，活塞杆从恒定液面杯体上端穿过，恒定液面杯体上设置有进液口、灌装前通气管和灌装进行中通气管，在活塞杆上设置有与进液口、灌装前通气管和灌装进行中通气管相对应的密封垫、灌装前通气管密封垫和灌装进行中通气管密封垫。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：古华贵，
申请(专利权)人：泸州江旭机械制造有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：51