一种高精度液体灌装系统及灌装方法
阅读说明：本技术 一种高精度液体灌装系统及灌装方法 (High-precision liquid filling system and filling method ) 是由 凌秀才 李庆明 肖茂锐 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高精度液体灌装系统及灌装方法,属于生产领域,所述灌装系统包括传送带、控制器、检测模块、吸液装置和储液装置；检测模块位于吸液装置前方；吸液装置包括吸液桶、活塞、升降机构和驱动件；吸液桶通过进液管与储液装置连通,进液管上设有单向阀；吸液桶下端还设有用于灌装的出液管；出液管下端设有控制阀；吸液桶内部滑动设置有活塞；活塞上端通过第一连接杆与升降机构连接；升降机构另一侧通过第二连接杆与驱动件连接；控制器分别与传送带、检测模块、升降机构、驱动件、控制阀和单向阀电性连接。本发明通过检测出容器的容积,再调整吸液桶的最大吸液量,保证吸液桶内精确吸取准确量的待灌装液体,实现了自动化控制,灌装精度高。(The invention provides a high-precision liquid filling system and a filling method, belonging to the field of production, wherein the filling system comprises a conveyor belt, a controller, a detection module, a liquid suction device and a liquid storage device; the detection module is positioned in front of the liquid suction device; the liquid suction device comprises a liquid suction barrel, a piston, a lifting mechanism and a driving piece; the liquid suction barrel is communicated with the liquid storage device through a liquid inlet pipe, and a one-way valve is arranged on the liquid inlet pipe; the lower end of the liquid suction barrel is also provided with a liquid outlet pipe for filling; the lower end of the liquid outlet pipe is provided with a control valve; a piston is arranged in the liquid suction barrel in a sliding manner; the upper end of the piston is connected with the lifting mechanism through a first connecting rod; the other side of the lifting mechanism is connected with the driving piece through a second connecting rod; the controller is respectively and electrically connected with the conveyor belt, the detection module, the lifting mechanism, the driving piece, the control valve and the one-way valve. The invention can ensure that the liquid to be filled can be accurately sucked in the liquid suction barrel by detecting the volume of the container and then adjusting the maximum liquid suction amount of the liquid suction barrel, thereby realizing automatic control and high filling precision.)
技术领域
本发明涉及灌装的系统，尤其涉及一种高精度液体灌装系统及灌装方法。
背景技术
在液体灌装过程中，大多采用灌装阀进行灌装，存在灌装计量不准确导致灌装量存在多装或少装的现象，影响产品质量，有时还会造成液体浪费；同时，现有的液体灌装系统还存在控制方式单一的问题，自动化设备往往只适用于标准性状和固定尺寸的瓶子。更换瓶子时，无法保证精确的灌装量。而随着市场发展对产品各方面的要求越来越高，对于灌装过程中适用于各类造形的容器的灌装精度的要求也越来越高，现有的灌装系统已无法满足市场的灌装需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高精度液体灌装系统及评估方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种高精度液体灌装系统，包括用于传送容器的传送带、控制器、检测模块、吸液装置和储液装置；
以传送带传送方向为后，用于检测容器容量的检测模块位于吸液装置前方；
以吸液装置与传送带的相对位置关系为上下，吸液装置包括用于容纳灌装量液体的吸液桶、活塞、升降机构和驱动件；吸液桶通过进液管与储液装置连通；吸液桶下端还设有用于灌装的出液管，且进液管上还设有单向阀，单向阀位于吸液桶与储液装置之间；出液管远离吸液桶的一端设有控制阀；吸液桶内部滑动设有活塞；活塞远离出液管的一端通过第一连接杆与升降机构的一端连接、升降机构的另一端通过第二连接杆与驱动件连接；
控制器分别与传送带、检测模块、升降机构、驱动件、控制阀和单向阀电性连接。
进一步的，还包括人机交互触摸屏系统；人机交互触摸屏系统与控制器电性连接。
进一步的，控制器还包括两个用于感应容器位置的感应器，两感应器均设置在传送带一侧（感应器可设置在传送带左侧，也可设置在传送带右侧），一感应器位于检测模块下方，另一感应器位于控制阀下方。
进一步的，传送带上还设有多个用于容纳容器的凹槽，多个凹槽沿传送带传送方向均匀设置。
一种灌装方法，利用上述高精度液体灌装系统进行灌装，包括以下步骤：
1）控制器控制传送带将容器传送至检测模块下方，利用检测模块检测容器的容量，确定容器的灌装量，并转化为信号传输至控制器；
2）控制器关闭单向阀，打开控制阀，并控制升降机构，调整第一连接杆的长度，调整至吸液桶内的最大吸液量等于容器的灌装量，停止调整并反馈至控制器；
控制器关闭控制阀，打开单向阀，并控制驱动件运转，带动活塞向上运动，液体自储液装置吸至吸液桶，至吸液桶内液体的吸液量等于容器的灌装量，驱动件停止运转并反馈至控制器；
传送带将容器传输至控制阀下方，停止传输并反馈至控制器；
3）控制器关闭单向阀，打开控制阀，同时控制驱动件推动活塞向下运动，进行液体灌装，至吸液桶内液体全部经控制阀流出，灌装结束，关闭控制阀，控制传送带将容器向后传送。
进一步的，所述高精度液体灌装系统还包括人机交互触摸屏系统；人机交互触摸屏系统与控制器电性连接；
所述高精度液体灌装系统开始罐装前，还需通过人机交互触摸屏系统远程设定灌装数据（包括灌装量检测参数等）。
进一步的，所述高精度液体灌装系统还包括人机交互触摸屏系统；人机交互触摸屏系统与控制器电性连接；
所述高精度液体灌装系统运行过程中，人机交互触摸屏系统远程实时监控高精度液体灌装系统的各项运行参数，当实际运行参数与设定参数不符时，立即纠偏运行或停止运行，并发出报警。
本发明的一种高精度液体灌装系统及评估方法的有益效果为：
本发明通过设置吸液装置，精确控制单个容器的灌装量；通过检测模块检测出容器内腔的容积，再利用控制器控制升降机构调整吸液桶内活塞能够运动的最大限度，从而调整吸液桶内的最大吸液量，保证吸液桶内精确吸取准确量的待灌装液体，同时在吸液桶与储液装置之间设置仅供液体自储液装置流向吸液桶的单向阀，能够有效防止吸液桶内液体回流；本发明通过控制器控制容器传送至检测模块/控制阀下方后，再控制检测模块/吸液装置对容器进行容积测量/灌装，能够有效防止容积检测不准/灌装位置偏移导致的液体外流；本发明整个灌装过程实现了自动化控制，灌装精度高，适用于不同容积、不同形状的容器。
附图说明
图1是本发明实施例中高精度液体灌装系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中高精度液体灌装系统的原理框图；
图3是本发明实施例中高精度液体灌装系统的工艺流程图；
图中：1、传送带；11、凹槽；2、控制器；21、感应器；3、检测模块；4、吸液装置；41吸液桶；42、进液管；43、出液管；44、控制阀；45、活塞；46、升降机构；47、驱动件；48、单向阀；5、储液装置；6、人机交互触摸屏系统。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例
参见图1，一种高精度液体灌装系统，包括传送带1、控制器2、检测模块3、吸液装置4、储液装置5和人机交互触摸屏系统6。
传送带1用于传送容器，传送带1上还设有多个用于容纳容器的凹槽11，多个凹槽11沿传送带1传送方向均匀设置。在灌装过程中，将容器置于凹槽11内，能够有效防止容器在传送过程中移位或倾倒。
以传送带1传送方向为后，用于检测容器容量的检测模块3位于吸液装置4前方，即容器在传送过程中，先经过检测模块3（该结构并非本发明的创新点，可采用现有技术中的任何可感应检测容器容积的装置）对其进行容积检测，再经过吸液装置4对其进行灌装。
以吸液装置4与传送带3的相对位置关系为上下，吸液装置4包括吸液桶41、活塞45、升降机构46和驱动件47。
吸液桶41用于容纳一次灌装量的液体，能够提高一次灌装量的精准度。吸液桶41靠近下端的位置，通过进液管42与储液装置5连通。进液管42上还设有单向阀48，单向阀48位于吸液桶41与储液装置5之间。单向阀48能够保证液体仅能从储液装置5流向吸液桶41。吸液桶41下端还设有用于灌装的出液管43；出液管43远离吸液桶41的一端设有控制阀44，控制阀44在灌装和升降机构46调节活塞45位置时打开，其它时间均处于关闭状态。吸液桶41内部滑动设置活塞45，活塞45在吸液桶41内部上下滑动，向上滑动时能够经进液管42自储液装置5内吸取液体，使吸液桶41内准确充装灌装量的液体。灌装时，控制阀44打开，活塞45向下运动，通过向吸液桶41内液体施加压力，使液体通过出液管43流入容器；同时，单向阀48可以避免液体受到压力时，自吸液桶41内回流至储液装置5，进而提高液体灌装的精确度。活塞45远离出液管43的一端，即活塞45上端，通过第一连接杆与升降机构46的一端连接；升降机构46的另一端通过第二连接杆与驱动件47连接。升降机构46可采用螺杆升降机，通过螺杆升降机旋转第一连接杆，调节第一连接杆的长度，此时驱动件47不运转，单向阀关闭，控制阀打开，调节过程中吸液桶41内经控制阀44吸入空气，调节第一连接杆的目的是为了调节吸液桶41内活塞45运动的最终位置的高度，从而使吸液桶41内最大吸液量等于灌装量。升降机构46调节完成后，关闭控制阀44，打开单向阀48，此时升降机构47不再运转，相当于驱动件47与活塞45之间连接的一部分，作用与第一连接杆和第二连接杆相同，吸液/灌装过程中，驱动件47运转，带动活塞45向上/向下运动时，升降机构46也随之向上/向下运动。
参见图1、2，控制器2分别与传送带1、检测模块3、升降机构46、驱动件47、控制阀44和单向阀48电性连接。控制器2还包括两个用于感应容器位置的感应器21，两感应器21均设置在传送带1一侧，可以设置在传送带左侧，也可以设置在传送带右侧，一感应器21位于检测模块3下方，另一感应器21位于控制阀44下方。控制器2控制传送带1的传送和停止，能够保证容器到达检测模块3/控制阀44下方时停止传送，方便容积检测/液体灌装，能够有效防止容积检测不准/灌装位置偏移导致的液体外流。
参见图1、2，人机交互触摸屏系统6与控制器2电性连接。人机交互触摸屏系统6能够通过控制器2远程设定灌装数据（包括灌装量检测参数等）。所述高精度液体灌装系统运行过程中，人机交互触摸屏系统6能够远程实时监控高精度液体灌装系统的各项运行参数，当实际运行参数与设定参数不符时，可以立即纠偏运行或停止运行，并发出报警。
一种灌装方法，利用上述高精度液体灌装系统进行灌装，参见图3，包括以下步骤：
1）通过人机交互触摸屏系统6远程设定灌装数据（包括灌装量检测参数等）；
控制器2控制传送带1将容器传送至检测模块3下方，利用检测模块3检测容器的容量，确定容器的灌装量，并转化为信号传输至控制器2；
2）控制器2关闭单向阀48，打开控制阀44，并控制升降机构46调整第一连接杆的长度，调整至吸液桶内的最大吸液量等于容器的灌装量（此时最大吸液量等于活塞45与吸液桶41内部上端之间共同围成的容腔的体积），停止调整并反馈至控制器2；
控制器2关闭控制阀44，打开单向阀48，并控制驱动件47运转，带动活塞45向上运动，液体自储液装置5吸至吸液桶41，至吸液桶41内液体的吸液量等于容器的灌装量，驱动件47停止运转并反馈至控制器2；
传送带1将容器传输至控制阀2下方，停止传输并反馈至控制器2；
3）控制器2关闭单向阀48，打开控制阀44，同时控制驱动件47推动活塞45向下运动，进行液体灌装，至吸液桶内液体全部经控制阀44流出，灌装结束，关闭控制阀44，控制传送带1将容器向后传送。
所述高精度液体灌装系统运行过程中，人机交互触摸屏系统6远程实时监控高精度液体灌装系统的各项运行参数，当实际运行参数与设定参数不符时，立即纠偏运行或停止运行，并发出报警。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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