一种智能可调液体定量罐装机的制作方法

1.本实用新型涉及定量罐装机技术领域，具体而言，涉及一种智能可调液体定量罐装机。


背景技术：

2.大部分物料是以瓶装或者罐装的形式出现，以便于其储存、运输及使用等，因此，罐装设备是自动化罐装生产线上不可或缺的装置。
3.罐装设备，主要是包装机中的一类产品，从对物料的包装角度可分为液体罐装机、膏体罐装机、粉剂罐装机和颗粒罐装机，从生产的自动化程度来讲，分为半自动罐装机和全自动罐装生产线。近年来，随着科技水平的提高，国内的罐装设备得到了较快的发展，如技术水平、设备性能、设备质量等方面都有了很大程度的提高，在支持企业或工厂高效、安全生产方面发挥了重要的作用。
4.对于液体罐装机，目前大多数液体的定量罐装是通过大流量快速罐装、小流量对罐装瓶补液(即精确罐装)，再加上自动化设备或电子设备(如电子秤)计量的称重式罐装，或者通过容积定量法和控制液面法来实现定量罐装，这两种罐装方法均可以使每次所罐装的物料重量达到标准，且具有一定的罐装精度。但前者存在罐装速度慢，罐装效率低，控制复杂等缺点，且还需要一套称重装置，从而使液体罐装机的结构复杂、成本高。后者往往需要在储液罐与罐装瓶之间增加一定量容器来实现定量罐装，这使得液体罐装机存在体积大、结构复杂等缺陷。另外，考虑到液体罐装时的冲击、落差、执行元件响应滞后时间等时变因素对罐装精度和罐装速度的显著影响，有人通过增设特定机械结构进行等压罐装，使罐装喷头的出液速度保持恒定，来兼顾液体罐装过程中的罐装速度与精度。但其结构复杂，罐装精度较低，无法实时动态调整液体的罐装速度和流量，难以满足全自动罐装生产线上的罐装要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种智能可调液体定量罐装机，其能够有效地对液体进行全自动化连续性定量罐装，且灌装量调节方便，其自动化程度高。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.一种智能可调液体定量罐装机，其包括箱座、箱体、控制单元、供液单元、储液单元、罐装单元、支撑架、输送单元，箱体设置在箱座顶部，箱体固定有控制单元，箱体内部设有供液单元和储液单元，供液单元与储液单元相连接，储液单元底部连接罐装单元，罐装单元通过支撑架固定在箱体，罐装单元下方设有输送单元，且供液单元、储液单元、罐装单元和输送单元分别与控制单元相连接；
8.控制单元包括控制面板、智能学习模块、控制器、信号处理模块，控制面板设有触摸屏，触摸屏与智能学习模块、控制器电连接，控制器分别与触摸屏、智能学习模块、信号处理模块电连接；供液单元包括液罐、供液管、供液泵、第一电磁阀，供液泵和第一电磁阀设于
供液管上，供液泵设置的进液口并通过供液管连接至液罐，供液泵设置的出液口通过供液管连接至储液单元；储液单元包括储液腔和设置在其内部的液位传感器，液位传感器与信号处理模块电连接，储液腔设有进液接口、出液接口和排废接口，进液接口设于储液腔侧面并通过供液管与供液泵的出液口相连通，出液接口和排废接口设于储液腔底部；罐装单元包括可调罐装喷头、罐装管和第三电磁阀，可调罐装喷头设置的进液口通过罐装管与储液腔相通，罐装管上设有第三电磁阀；输送单元包括输送带、送料电机、第一皮带轮、皮带、第二皮带轮、输送辊、定位传感器，送料电机的输出端固定连接第一皮带轮，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮连接，输送辊设置多个且间隔排布，第二皮带轮连接在位于端部的输送辊，多个输送辊的表面覆盖并设置输送带，定位传感器设于箱体外侧，且定位传感器与信号处理模块电连接。
9.在本实用新型较佳的实施例中，上述控制面板上设有电源开关和报警器，电源开关电连接控制器并控制整个罐装机的启闭，报警器与控制器电连接，一旦罐装工序出现异常或故障，报警器发出警报，同时电源开关关闭。
10.在本实用新型较佳的实施例中，上述液位传感器包括浮子、接线盒、测量导管、液位上限标和液位下限标，接线盒与信号处理模块电连接并通过接线盒随时了解储液腔内液料的量，接线盒设置在储液腔顶部，测量导管穿过储液腔连接接线盒，测量导管的中部设置浮子，测量导管的上部分和下部分位置分别设置液位上限标和液位下限标，通过控制器控制供液管上的供液泵、第一电磁阀的开启及时对储液腔内的料液进行补充。
11.在本实用新型较佳的实施例中，上述罐装单元还包括第二电磁阀和排废管，排废管连接至储液腔底部的排废接口，第二电磁阀设置在排废管上，第二电磁阀与控制器电连接，通过控制器控制第二电磁阀的开启，从而对储液腔的废渣进行清洗和排出。
12.在本实用新型较佳的实施例中，上述可调罐装喷头包括外壳和设置在外壳内的伺服电机、第一齿轮、第二齿轮、可调喷头开关和支架，外壳通过支架固定在箱体的外侧，外壳的顶部与罐装管的底端连通，外壳的底部设置有罐装口，第一齿轮和第二齿轮相互啮合，伺服电机的电机轴与第一齿轮固定连接，可调喷头开关的顶部固定连接第二齿轮，可调喷头开关通过正向或反向转动来对罐装口的开口大小进行调节。
13.在本实用新型较佳的实施例中，上述送料电机采用变频调速电机，供液泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、伺服电机和送料电机分别与控制器电连接，并通过控制器控制各部件的启闭。
14.在本实用新型较佳的实施例中，上述输送带的顶部设有用于固定的凹槽，凹槽沿输送带的表面均匀等距分布，在凹槽内放置有罐装瓶。
15.在本实用新型较佳的实施例中，上述第一齿轮与第二齿轮的啮合转动角度每变化36
°
以内，罐装口的开口放大或缩小10％以内。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型通过控制单元对供液单元、储液单元、罐装单元和输送单元进行分别控制并实现整个罐装流程，供液单元将液体提供至储液单元，再通过罐装单元对用于灌装的容器进行灌装，最后利用输送单元将灌装好的容器转移和输送；该灌装机能够对液体进行全自动化连续性定量罐装，且灌装量调节方便，其自动化程度高、结构紧凑合理、外形简洁美观、装置操作简单、罐装效率与精度高、可靠性好、日常的清洗维护方便，适合大规模、
大批量生产。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
19.图1为本实用新型智能可调液体定量罐装机的示意图；
20.图2为本实用新型罐装单元的示意图；
21.图3为本实用新型输送单元的示意图；
22.图标：1
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箱座；2
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箱体；3
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液罐；4
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供液管；5
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供液泵；6
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第一电磁阀；7
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进液接口； 8
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储液腔；9
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浮子；10
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接线盒；11
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测量导管；12
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液位上限标；13
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液位下限标；14
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出液接口；15
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排废接口；16
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第二电磁阀；17
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第三电磁阀；18
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排废管；19
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罐装管；20
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外壳；21
‑ꢀ
伺服电机；22
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第一齿轮；23
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第二齿轮；24
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可调喷头开关；25
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罐装口；26
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支架；27
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罐装瓶；28
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凹槽；29
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输送带；30
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送料电机；31
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第一皮带轮；32
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皮带；33
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第二皮带轮；34
‑ꢀ
输送辊；35
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定位传感器；36
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控制面板；37
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触摸屏；38
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电源开关；39
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报警器。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.第一实施例
26.请参照图1，本实施例提供一种智能可调液体定量罐装机，其包括箱座1、箱体2、控制单元、供液单元、储液单元、罐装单元、输送单元，箱体2设置在箱座1顶部，箱体2 固定有控制单元，箱体2内部设有供液单元和储液单元，供液单元与储液单元相连接，储液单元底部连接罐装单元，罐装单元固定在箱体2外，罐装单元下方设有输送单元，且供液单元、储液单元、罐装单元和输送单元分别与控制单元相连接，本实施例的箱体2包括主体和副体两部分，副体连接在主体侧面的靠上位置，箱座1固定在主体的底部；该灌装机通过控制单元对供液单元、储液单元、罐装单元和输送单元进行分别控制并实现整个罐装流程，供液单元将液体提供至储液单元，再通过罐装单元对用于灌装的容器进行灌装，最后利用输送单元将灌装好的容器转移和输送，该罐装机能够有效地对液体进行全自动化连续性定量罐装，且罐装量调节方便，其自动化程度高。
27.本实施例的控制单元包括控制面板36、智能学习模块、控制器、信号处理模块，控制面板36固定安装在箱体2的外侧，控制面板36嵌入设置有触摸屏37，控制面板36上还设有位于触摸屏37旁的电源开关38和报警器39，电源开关38电连接控制器并控制整个罐装机的
启闭，报警器39与控制器电连接，一旦罐装工序出现异常或故障，报警器39发出警报，同时电源开关38关闭，触摸屏37与智能学习模块、控制器电连接，控制器分别与触摸屏37、智能学习模块、信号处理模块电连接；智能学习模块是根据所述触摸屏37 感应到工作人员输入的参数，通过遗传算法和神经网络相结合的非线性方法对液体罐装速度和流量进行寻优的过程，得出液体罐装过程的实时动态最优罐装速度和流量；控制器为单片机，单片机处理智能学习模块和信号处理模块的数据，并对供液单元、储液单元、罐装单元和输送单元发出指令；信号处理模块内置处理信号的程序，通过信号处理模块感应液位传感器、定位传感器35的信号，并将信号传送至控制器。
28.供液单元包括液罐3、供液管4、供液泵5、第一电磁阀6，液罐3放置在箱体2的主体内部且装有待灌装的溶液，供液泵5和第一电磁阀6设于供液管4上，控制器分别与供液泵5和第一电磁阀6电连接并控制该两个部件的启闭，供液泵5设置有进液口和出液口，供液泵5的进液口通过供液管4连接至液罐3，供液泵5的出液口通过另一供液管4连接至储液单元，该供液管4穿过箱体2的主体和副体之间的内壁后连接至储液腔8设置的进液接口7处；供液泵5通过供液管4从液罐3中将溶液抽至储液腔8内。
29.储液单元包括储液腔8和设置在其内部的液位传感器，储液腔8置于箱体2的副体内并通过螺钉固定，液位传感器与信号处理模块电连接，储液腔8设有进液接口7、出液接口14和排废接口15，进液接口7设于储液腔8侧面并通过供液管4与供液泵5的出液口相连通，出液接口14和排废接口15设于储液腔8底部，出液接口14用于连接罐装管19，排废接口15用于连接排废管18；液位传感器包括浮子9、接线盒10、测量导管11、液位上限标12和液位下限标13，液位上限标12和液位下限标13分别用于在液位到达该处时将信号传递至接线盒10，接线盒10与信号处理模块电连接，工作人员可通过接线盒10随时了解储液腔8内液料的量，接线盒10置于储液腔8顶部，测量导管11穿过储液腔8的顶部通孔连接至接线盒10的底部，测量导管11的中部设置浮子9，测量导管11的上部分和下部分位置分别设置液位上限标12和液位下限标13，当液位到达液位下限标13时，通过控制器控制供液管4上的供液泵5、第一电磁阀6的开启及时对储液腔8内的料液进行补充。
30.请参照图2，罐装单元包括可调罐装喷头、第二电磁阀16、第三电磁阀17、排废管 18和罐装管19，可调罐装喷头设置的进液口通过罐装管19与储液腔8相通，罐装管19 上设有第三电磁阀17，可调罐装喷头位于副体下方，也即位于储液腔8下方，罐装管19 的顶端连接在储液腔8底部的出液接口14，排废管18的顶端连接至储液腔8底部的排废接口15，第二电磁阀16设置在排废管18上，第二电磁阀16、第三电磁阀17分别与控制器电连接，通过控制器控制第二电磁阀16、第三电磁阀17的开启，从而对储液腔8的废渣进行清洗和排出；可调罐装喷头包括外壳20和设置在外壳20内的伺服电机21、第一齿轮22、第二齿轮23、可调喷头开关24和支架26，外壳20通过支架26固定在箱体2的外侧，支架26的两端分别箱体2的主体外侧和外壳20的侧面焊接固定，外壳20的顶部开设有通孔并通过通孔与罐装管19的底端连通，外壳20的底部设置有罐装口25，从罐装口 25外接有用于灌装的直管，伺服电机21与控制器电连接并通过控制器调节其转动，伺服电机21的电机轴与第一齿轮22固定连接，可调喷头开关24的顶部固定连接第二齿轮23，第一齿轮22和第二齿轮23相互啮合，可调喷头开关24的底部将罐装口25压住，可调喷头开关24通过正向或反向转动来对罐装口25的开口大小进行调节。
31.请参照图3，本实施例的输送单元位于外壳20的下方，其包括输送带29、送料电机 30、第一皮带轮31、皮带32、第二皮带轮33、输送辊34、定位传感器35，送料电机30 采用变频调速电机，其固定在地面，送料电机30的输出端固定连接第一皮带轮31，第一皮带轮31通过皮带32与第二皮带轮33连接，这样第一皮带轮31和第二皮带轮33通过皮带32带动而同步转动，输送辊34设置有多个且间隔排布在传送方向上，第二皮带轮33 连接在位于端部的输送辊34，多个输送辊34的表面覆盖并设置输送带29，输送带29与多个输送辊34连接匹配，使得输送带29和输送辊34同步转动，罐装口25位于输送带29 的上方，这样能够对罐装瓶27准确灌装，定位传感器35设于箱体2外侧，且定位传感器 35与信号处理模块电连接，通过定位传感器35感应到罐装瓶27并传送准确的灌装位置；输送带29的顶部设有用于固定的凹槽28，凹槽28沿输送带29的表面均匀等距分布，在凹槽28内放置有罐装瓶27，从罐装口25流出的液料直接进入罐装瓶27内进行灌装，第一齿轮22与第二齿轮23的啮合转动角度每变化36
°
以内，罐装口25的开口放大或缩小 10％以内，通过控制器对伺服电机21进行控制，进而调节灌装入罐装瓶27内的液料速度和流量。
32.本实施例的灌装方法包括以下步骤：
33.在罐装开始前，打开电源开关38，控制器通过控制供液泵5、第一电磁阀6开启，液罐3通过供液管4向箱体2中的储液腔8供给足够的用于罐装的液体，当信号处理模块通过液位传感器传回的信号检测出储液腔8的液体容量达到罐装要求时，控制器控制供液泵 5、第一电磁阀6关闭；然后，在触摸屏37输入罐装瓶27的内部几何参数、罐装液体的浓度和黏性，智能学习模块根据输入的参数进行学习训练，再将得出的实时最优罐装速度和流量输入控制器；同时，将需要罐装的罐装瓶27放置到输送带29的凹槽28内，控制器通过控制送料电机30开启，送料电机30通过皮带32传动带动输送辊34转动，进而带动输送带29移动，从而实现罐装瓶27位置的调整，当定位传感器35检测罐装瓶27到达罐装口25的正下方时，定位传感器35将信号传送至信号处理模板，信号处理模板将收到的信号进行处理并传至控制器，控制器控制送料电机30关闭，输送带29停止移动。
34.在罐装开始时，控制器控制第三电磁阀17的开启，并将智能学习模块得出的液体罐装过程的实时最优罐装速度和流量信号转化为脉冲，传至伺服电机21，伺服电机21通过齿轮啮合传动带动可调喷头开关24正转或反转，以控制罐装口25开口的大小，进而实现液体的罐装速度和流量的实时控制。
35.在罐装完成时，控制器控制第三电磁阀17关闭，此时，控制器控制送料电机30的开启，输送带29将完成罐装的罐装瓶27输送至下一个工位进行旋盖，另外，在整个罐装机使用一段时间后，控制器可通过控制供液泵5、第一电磁阀6和第二电磁阀16开启，控制第三电磁阀17关闭，液体通过供液泵5、第一电磁阀6、供液管4向储液腔8供液，再将储液腔8中的液体与废渣通过排废接口15、第二电磁阀16、排废管18向外排出，进而完成对储液腔8内部废渣的清洗。
36.综上所述，本实用新型实例通过控制单元对供液单元、储液单元、罐装单元和输送单元进行分别控制并实现整个罐装流程，供液单元将液体提供至储液单元，再通过罐装单元对用于灌装的容器进行灌装，最后利用输送单元将灌装好的容器转移和输送；该灌装机能够对液体进行全自动化连续性定量罐装，且灌装量调节方便，其自动化程度高、结构紧凑合理、外形简洁美观、装置操作简单、罐装效率与精度高、可靠性好、日常的清洗维护方便，
适合大规模、大批量生产。
37.本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。