定量灌装装置及定量灌装方法

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定量灌装装置及定量灌装方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及灌装设备，特别是涉及一种定量灌装装置及定量灌装方法。\n背景技术\n[0002] 液体定量灌装的精确控制在工业产品、医药产品、日常生活用品产品的生产过程中是广泛需要的。现阶段的机械阀灌装为接触式顶开阀灌装，机械阀灌装的成本低，但灌装精度低、供水压力对其影响大，不能满足定量灌装的要求。常用的流量计配置开关阀组成的定量灌装装置，灌装成本高，长时间使用容易导致流量计误差变大，同时轻微的震动会导致流量计出现测量误差，导致定量灌装精度误差大。\n发明内容\n[0003] 基于此，有必要提供一种定量灌装装置及定量灌装方法，提高定量灌装精度，降低定量灌装成本，提高定量灌装的可靠性。\n[0004] 其技术方案如下：\n[0005] 一种定量灌装装置，包括灌注管，所述灌注管设有出水口；开关阀，所述开关阀与所述灌注管相连通；光电检测装置，所述光电检测装置包括相对设置的光源发射器、接收器，所述光源发射器及所述接收器均设置于所述出水口的下方；控制器，所述控制器与所述光电检测装置及所述开关阀均电连接；及可有效控制所灌注液态介质的流速及流量均匀恒定的灌注阀，所述灌注阀与所述出水口相连通，所述灌注阀设有灌注出水口，所述光源发射器及接收器对称设置于所述灌注出水口的下方，并分布在所述灌注出水口的正投影区域外，使光电检测装置的检测范围与所述灌注出水口流出的灌注水柱错开。\n[0006] 在其中一个实施例中，所述定量灌装装置，还包括安装支架，所述安装支架设有安装件，所述安装件设有对应安装所述光源发射器及接收器的多个安装孔，多个所述安装孔对称设置在所述安装件的两相对端。\n[0007] 在其中一个实施例中，所述安装件包括固定部、两个连接部及两个安装部，所述固定部的两相对端分别与两个所述连接部垂直连接，所述连接部与所述安装部一一对应连接；固定部设有长槽孔，所述安装孔设置于所述安装部上。\n[0008] 在其中一个实施例中，所述连接部呈阶梯状，所述固定部与所述安装部不在同一水平高度。\n[0009] 在其中一个实施例中，所述安装支架还包括护瓶件，所述护瓶件与所述灌注出水口相对应的一侧为向远离所述灌注出水口的方向弯曲的弧形，所述弧形为1/4至1/3圆弧。\n[0010] 在其中一个实施例中，所述安装支架还包括固定件、连接件，所述固定件一端固定，另一端与所述连接件连接，所述连接件与所述安装件连接。\n[0011] 在其中一个实施例中，所述护瓶件包括上护瓶件、下护瓶件，所述上护瓶件安装在所述连接件与所述安装件之间的所述固定件的一端上，对应的所述下护瓶件安装在所述固定件的另一端。\n[0012] 在其中一个实施例中，所述定量灌装装置，还包括有瓶检测装置，所述有瓶检测装置与所述控制器电连接。\n[0013] 在其中一个实施例中，所述有瓶检测装置为容器外壁接触检测装置或非接触光束检测装置。\n[0014] 在其中一个实施例中，所述光电检测装置为红外线光电传感器。\n[0015] 在其中一个实施例中，所述定量灌装装置，还包括与所述光电检测装置相对设置的传输装置，所述传输装置设有挂瓶机构及设置于所述挂瓶机构的下方的瓶身护瓶件。\n[0016] 在其中一个实施例中，所述瓶身护瓶件与所述灌注出水口相对应的一侧为向远离所述灌注出水口的方向弯曲的弧形。\n[0017] 在其中一个实施例中，所述挂瓶机构设置与所述出水口下方，所述挂瓶机构包括第一卡扣件、第二卡扣件，所述第一卡扣件与所述第二卡扣件纵向间隔设置形成夹扣部。\n[0018] 在其中一个实施例中，所述上护瓶件与所述挂瓶机构相对应，所述下护瓶件设置于所述瓶身护瓶件的下方。\n[0019] 一种灌装装置，包括上述定量灌装装置、灌装桶、阻瓶装置，所述灌装桶与所述开关阀相连通，所述阻瓶装置设置在所述传输装置的外部，所述阻瓶装置设有锥形承压件，并与瓶身外壁相配合。\n[0020] 在其中一个实施例中，灌装装置可以是直线式灌装装置或旋转式灌装装置。\n[0021] 一种定量灌装方法，应用于上述的定量灌装装置中，包括如下步骤：\n[0022] (1)开关阀开阀灌注，光源发射器发射信号，接收器接收光源发射器发射的信号，并发送正常信号给控制器；\n[0023] (2)灌装介质灌注到预设位置时，接收器接收不到光源发射器发射的信号，并发送异常信号给控制器；\n[0024] (3)控制器接收到异常信号，并发送关阀控制指令给开关阀；\n[0025] (4)开关阀接收到关阀控制指令，并执行关闭阀门的动作。\n[0026] 在其中一个实施例中，完成步骤(3)和(4)的响应时间为0.1s-0.5s。\n[0027] 在其中一个实施例中，在步骤(4)中，还包括步骤：\n[0028] (a)开关阀关闭阀门后，开关阀发送已关阀信号给控制器；\n[0029] (b)控制器接收到已关阀信号，并发送走瓶指令给传输装置；\n[0030] (c)传输装置接收到走瓶指令，并执行走瓶指令的动作。\n[0031] 上述本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。\n[0032] 上述本发明的有益效果：\n[0033] 1、上述定量灌装装置，所述光电检测装置用于检测液态介质，其包括光源发射器、接收器，将所述光源发射器及所述接收器对称设置于所述出水口下方，便于所述光电检测装置识别容器内上升的液态介质，而不识别灌注过程的液态介质，达到光电检测液位的目的；当液位上升到指定高度时，光电检测装置可灵敏快速的将将检测信号发送给与所述光电检测装置及所述开关阀均电连接的所述控制器，利用所述控制器控制所述开关阀关闭阀门，实现定量灌装的目的。当容器到达定量液位后，本发明的定量灌装装置能快速关阀阀门，灌装精度高，响应快速，同时光电检测装置的抗干扰能力强，成本低廉，可有效保证所述定量灌装装置的应用场合，提高所述定量灌装装置的可靠性及使用寿命。\n[0034] 2、上述定量灌装装置还包括灌注阀，可有效控制所灌注液态介质的流速及流量的均匀恒定，使整个灌注过程均匀平稳，有助于提高定量灌装的精度。\n[0035] 3、通过连接有瓶检测装置，实现本定量灌装装置的全自动化灌注，提高灌注效率。\n[0036] 4、上述定量灌装装置或定量灌装方法，利用光电检测装置检测液位到开关阀完成关闭阀门，停止灌注，仅需0.1s-0.5s的响应时间，大大提高了定量灌装的精度，定量液位精度可到达千分之三以上，同时结合有瓶检测装置、传输装置，本发明的定量灌装装置可应用到整条灌注生产线，实现液态介质全自动化灌注，可满足高精度液位定量灌装的需要。\n附图说明\n[0037] 图1为本发明所述的定量灌装装置结构图；\n[0038] 图2为本发明所述的定量灌装装置示意图；\n[0039] 图3为本发明所述的光电检测装置示意图；\n[0040] 图4为本发明所述的安装件结构图；\n[0041] 图5为本发明所述的挂瓶机构局部放大图；\n[0042] 图6为本发明所述的直线式灌装装置；\n[0043] 图7为本发明所述的旋转式灌装装置；\n[0044] 图8为本发明所述的定量灌装方法的流程图；\n[0045] 图9为本发明所述的定量灌装方法的有瓶检测方法流程图；\n[0046] 图10为本发明所述的定量灌装方法的走瓶流程图。\n[0047] 附图标记说明：\n[0048] 100、定量灌装装置，110、灌注管，112、出水口，120、开关阀，130、光电检测装置，\n132、光源发射器，134、接收器，136、检测范围，140、灌注阀，142、灌注出水口，150、安装支架，152、安装件，152a、长槽孔，152b、安装孔，152c、安装部，152d、连接部，152e、固定部，\n154、连接件，156、固定件，158、护瓶件，158a、上护瓶件，158b、下护瓶件，160、有瓶检测装置，170、传输装置，172、挂瓶机构，172a、卡扣部，174、瓶身护瓶件，180、灌装桶，190、控制器，200、容器瓶，300、直线式灌装装置，310、阻瓶装置，312、锥形承压件，400、旋转式灌装装置、410、装盘。\n具体实施方式\n[0049] 下面对本发明的具体实施例进行详细说明：\n[0050] 从图1所示，本发明所述的定量灌装装置，包括灌注管110，所述灌注管110设有出水口112；开关阀120，所述开关阀120与所述灌注管110相连通；光电检测装置130，所述光电检测装置130包括光源发射器132、接收器134，所述光源发射器132及所述接收器134均设置于所述出水口112的正下方；及控制器190，所述控制器190与所述光电检测装置130及所述开关阀120均电连接。\n[0051] 所述光源发射器132及所述接收器134对称设置于所述出水口112下方，便于所述光电检测装置130识别容器内上升的液态介质，而不识别灌注过程的液态介质，达到光电检测液位的目的；当液位上升到指定高度时，光电检测装置130可灵敏快速的将将检测信号发送给与所述光电检测装置130及所述开关阀120均电连接的所述控制器190，利用所述控制器190控制所述开关阀120关闭阀门，实现定量灌装的目的。当容器到达定量液位后，本发明的定量灌装装置能快速关阀阀门，灌装精度高，响应快速，同时光电检测装置130的抗干扰能力强，成本低廉，可有效保证所述定量灌装装置的应用场合，提高所述定量灌装装置的可靠性及使用寿命。\n[0052] 从图2、3所示，所述定量灌装装置还包括灌注阀140，所述灌注阀140与所述出水口\n112相连通，所述灌注阀140设有灌注出水口142，所述光源发射器132及接收器134对称设置于所述灌注出水口142的下方，并分布在所述灌注出水口142的正投影区域外。\n[0053] 所述定量灌装装置通过安装灌注阀140可有效控制所灌注液态介质的流速及流量均匀恒定，使整个灌注过程均匀平稳，有助于提高定量灌装的精度。同时将所述光源发射器\n132及接收器134对称设置于所述灌注出水口142的下方，并分布在所述灌注出水口142的正投影区域外，使光电检测装置130的检测范围136与灌注出水口流出的灌注水柱错开，确保光电检测装置130检测到的是容器内上升的液体介质，避免灌注液态介质的干扰，保证光电检测装置130的检测真实性。\n[0054] 从图3、4所示，所述定量灌装装置，还包括安装支架150，所述安装支架150设有安装件152，所述安装件152设有对应安装所述光源发射器132及接收器134的多个安装孔\n152b，多个所述安装孔152b对称设置于所述安装件152的两相对端。通过设置安装支架150便于调节光电检测装置的高度，适应不同定量灌注液位高度的需要。\n[0055] 所述安装件152包括固定部152e、两个连接部152d及两个安装部152c，所述固定部\n152e的两相对端分别与两个所述连接部152d垂直连接，所述连接部152d与所述安装部152c一一对应连接；固定部152e设有长槽孔152b，可调节安装件的水平距离；所述安装孔152a设置于所述安装部152c上；所述连接部152d呈阶梯状，所述固定部152e与所述安装部152c不在同一水平高度，便于安装其他零部件，同时避免走瓶时碰撞到光源发射器132及接受器\n134。\n[0056] 所述安装支架150还包括护瓶件158，所述护瓶件158与所述灌注出水口142相对应的一侧为向远离所述灌注出水口142的方向弯曲的弧形，所述弧形为1/4至1/3的圆弧，优选为1/3圆弧，所述圆弧的圆心及半径依据具体瓶身形状及进瓶方式设计。设置护瓶件158是为了灌注过程的平稳，防止晃动，避免定量灌注误差，提高本装置的精度及可靠性。将护瓶件158设置为弧形是为了便于容器瓶200跟随送瓶装置进入与离开，同时更好的贴合容器瓶\n200。所述护瓶件的形状可根据容器瓶200具体形状进行相应的调整。\n[0057] 所述安装支架150所述安装支架还包括固定件156、连接件154，所述固定件156一端固定，另一端与所述连接件154连接，所述连接件154与所述安装件152连接，可用螺栓穿过长槽孔152b进行固定，所述连接件154与所述安装件152可相对移动，便于光电检测装置\n130的调节；所述护瓶件158包括上护瓶件158a、下护瓶件158b，所述上护瓶件158a安装在所述连接件154与所述安装件152之间的所述固定件156的一端上，对应的所述下护瓶件158b安装在所述固定件156的另一端。所述连接件156便于调节安装件152的水平距离，是本定量灌装装置可适用不同的场合，同时设计安装上护瓶件158a及下护瓶件158b为了进一步提高灌注过程的平稳性。\n[0058] 从图2、5所示，所述定量灌装装置还包括与所述光电检测装置相对设置的传输装置170，所述传输装置设有挂瓶机构172及设置于所述挂瓶机构172的下方的瓶身护瓶件\n174，所述挂瓶机构172设置与所述出水口112下方，所述挂瓶机构包括第一卡扣件172a、第二卡扣件172b，所述第一卡扣件172a与所述第二卡扣件172b纵向间隔设置形成夹扣部，所述第一卡扣件172a及第二卡扣件172b可根据容器瓶口大小设计成与其相配合的半圆形，以便夹紧瓶口，保证灌注过程中瓶身不会发生晃动；所述瓶身护瓶件174与所述灌注出水口相对应的一侧为向远离所述灌注出水口的方向弯曲的弧形，根据瓶身尺寸设计弧形形状，以保证瓶传输及灌注过程的平稳性。\n[0059] 所述上护瓶件158a与所述挂瓶机构172相对应，形成瓶口固定装置，可保证灌注过程中瓶口不会发生偏移；同时所述下护瓶件158b设置所述瓶身护瓶件174下方，形成错位瓶身卡扣结构，保证灌注过程瓶身不会出现晃动，确保定量灌注精度。\n[0060] 所述光电检测装置130为红外线光电传感器，可使灌装过程中，水柱以及瓶壁上的水珠都不影响其信号，但是到达了要求的水位之后，会有信号发送给控制器控制开关阀进行关阀停注。\n[0061] 所述定量灌装装置100，还包括有瓶检测装置160，所述有瓶检测装置160与所述控制器190电连接；根据需要所述有瓶检测装置160可以是容器外壁接触检测装置或非接触光束检测装置。通过连接有瓶检测装置160，实现本定量灌装装置100的全自动化灌注，提高灌注效率。\n[0062] 从图6、7所示，一种灌装装置，包括上述定量灌装装置100、灌装桶180、阻瓶装置\n310，所述灌装桶180与所述开关阀120相连通，所述阻瓶装置310设置在所述传输装置170的外部，所述阻瓶装置310设有锥形承压件312，并与瓶身外壁相配合。\n[0063] 灌装装置可以是直线式灌装装置300或旋转式灌装装置400。\n[0064] 从图8所示，一种定量灌装方法，其特征在于，包括：\n[0065] S100开关阀开阀灌注，光源发射器发射信号，接收器接收光源发射器发射的信号，并发送正常信号给控制器；\n[0066] S200灌装介质灌注到预设位置时，接收器接收不到光源发射器发射的信号，并发送异常信号给控制器；\n[0067] S300控制器接收到异常信号，并发送关阀控制指令给开关阀；\n[0068] S400开关阀接收到关阀控制指令，并执行关闭阀门的动作。\n[0069] 上述定量灌装方法，开关阀开阀灌注，光源发射器发射信号，接收器接收光源发射器发射的信号，识别容器内上升的液态介质，而不识别灌注过程的液态介质，达到光电检测液位的目的；当灌装介质灌注到预设位置时，接收器无法接收不到光源发射器发射的信号，并发送异常信号给控制器，整个过程灵敏而快速，响应时间短，一达到预设高度立即响应，并同时发送异常信号给控制器，不受瓶身水珠、水花及瓶身材料的影响；控制器接收到异常信号，迅速发送关阀控制指令给开关阀，整个过程可采用有线或无线传输方式，开关阀接收到关阀控制指令后，立即关闭阀门。当容器到达定量液位后，本发明的定量灌装方法能快速关阀阀门，灌装精度高，响应快速，同时光电检测装置的抗干扰能力强，成本低廉，可有效保证所述定量灌装装置的应用场合，提高所述定量灌装装置的可靠性及使用寿命。\n[0070] 完成所述步骤S300及S400的响应时间为0.1s-0.5s，优选为0.2s、0.3s、0.4s，本装置的响应快速，大大提高了定量灌装的精度，定量液位精度可到达千分之三以上。\n[0071] 从图9所示，在步骤(1)之前，还包括步骤：\n[0072] S001有瓶检测装置检测到有瓶，并发送有瓶检测信号给控制器；\n[0073] S002控制器接收有瓶检测信号，并发送开阀控制指令给开关阀；\n[0074] S003开关阀接受开阀控制指令，并执行开启阀门的动作。\n[0075] 结合有瓶检测方法，可实现开关阀的自动关闭及开启，进而实现本定量灌装过程的全自动化灌注，可提高灌注效率。\n[0076] 从图10所示，在步骤(4)中，还包括步骤：\n[0077] S410开关阀关闭阀门后，开关阀发送已关闭阀门信号给控制器；\n[0078] S420控制器接收到已关闭阀门信号，并发送走瓶指令给传输装置；\n[0079] S430传输装置接收到走瓶指令，立即执行走瓶指令的动作。\n[0080] 同时结合有瓶检测方法、走瓶方法，本发明的定量灌装方法可应用到整条灌注生产线，实现液态介质全自动化灌注，可满足高精度液位定量灌装的需要。\n[0081] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。\n[0082] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施装置，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。