专利名称：两件式液体灌装工作站的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液体分装领域，涉及一种两件式液体灌装工作站，可根 据需要，将液体高速精确分配。尤其适用于食品，制药，日化等行业及实验 室的液体分装。
背景技术：
目前，公知的液体灌装工作站是配套机械高精度加工的柱塞式计量泵一 起工作来实现液体的高精度分装。除此之外，对液体的灌装也使用蠕动泵来 进行分装或者使用移液器手动来进行液体的分装。但后两者在实际的使用过 程中，对灌装的精度和速度都有一定的局限性。尤其是在高粘性液体的灌装 以及对速度和精度有更高要求的时候，柱塞式计量泵发挥着重要的作用。因 此，在使用柱塞式计量泵进行液体的灌装过程中，对液体灌装工作站的要求 越来越高。而目前在针对柱塞式计量泵的控制， 一般是通过液体灌装机上的 凸轮结构来实现，其结构复杂，需要通过控制凸轮的运动来达到目的，并且 在稳定性能方面不可靠，控制相对复杂。并且是为灌装机的一个部分，当液体灌装机某个部分损坏后，就无法进行工作，不具有可移动性能和移殖的功沐 f]匕。发明内容本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种两件 式液体灌装工作站，实现更高精度及性能的液体灌装工作，使这种工作站可以 与两件式的旋转升降柱塞计量泵配套使用，对液体进行高精度灌装，同时降低 产品的成本。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的依据本实用新型提供一种两件式液体灌装工作站，包括升降机构、旋转机构、机架及外罩，升降机构机架8和后机架17分别固装在底座机架24上， 信号接口 19固定在后机架上，控制模块18和电源模块20分别安装在底座机 架上，各机构通过控制模块18控制进行联机动作，其中升降机构由电机、连轴器、滚珠丝杠、直线导轨、直线编码器和 光栅尺构成；电机16、直线导轨4分别固装在升降机构机架8上，电机16通 过连轴器15与滚珠丝杠14连接，滚珠丝杠滑块13、直线导轨滑块5与光栅 尺22分别固装在旋转机构机架12上，万向连轴器7分别连接底座机架24和 泵套筒6;直线编码器23固装在升降机构机架8上对应光栅尺的位置处；直 线编码器和光栅尺与控制模块连接控制升降运动距离。旋转机构由电机、同步带轮、同步带、万向连轴器、编码盘及传感器构 成，电机ll、同步带轮IO、 2、万向连轴器3、及传感器21分别固装在旋转 机构机架上，电机11连接同步带轮10，并通过同步带9连接同步带轮2，同 步带轮2分别连接编码盘1和万向连轴器3,万向连轴器连接泵柱塞25,传 感器与控制模块连接控制转动的位置。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现前述的电机是步进电机，或者是伺服电机、或者是无刷(直流/交流)电 机、或者是控制驱动电机一体的电机；前述的直线导轨是单直线导轨，或者是双直线导轨，或者是多根直线导轨；前述的编码盘是单定位码盘，或者是双定位码盘，或者是开槽定位码盘； 前述的控制模块是PLC控制模块，或者是单片机控制模块，或者是多轴 运动控制模块。本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果 本实用新型各电机通过控制模块PLC的信号控制，结构简单且控制稳定，更适合长期稳定的运转需求。各机构相对于整个设备的其他的机构，相对独 立，更易于维护及4企修。低压电器控制，不需要额外的润滑油脂辅助运行， 更适合在洁净度要求的环境使用。本实用新型体积小，重量轻，可以配合各 种液体灌装机使用来进行液体的灌装工作。具有可移殖的功能，即既可以与 液体灌装机配合使用，也可以单独的使用。使液体灌装机的厂家不必考虑液 体分装的实现机制，仅需在设计和制造液体灌装机的时候预留液体分装工作 站的空间和连接信号控制接口就可以。泵与设备的连接通过万向连轴器连接， 此结构可以实现纠正多方向的偏差，可以避免柱塞泵在工作过程中造成损坏。 总之，采用本实用新型可以使产品的灌装更筒洁，更稳定，灌装过程更易控 制，结构轻巧，更易维护和检修，更易清洁。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实用新型的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图l是本实用新型的结构示意图。其中1、编码盘2、同步带轮3、万向连轴器4、直线导轨5、直线导 轨滑块6、泵套筒7、万向连轴器8、升降机构机架9、同步带10、同步带 轮ll、电机12、旋转机构机架13、丝杠滑块14、滚珠丝杠15、连轴器16、 电机17、后机架18、控制模块19、信号接口 20、电源模块21、传感器22、 光栅尺23、直线编码器24、底座机架25、泵柱塞26、进液口 27、出液口具体实施方式
参见图1， 一种两件式液体灌装工作站，包括升降机构、旋转机构、机架 及外罩(图中省略)，升降机构机架8和后机架17分别固装在底座机架24上， 信号接口 19固定在后机架上，控制模块18和电源模块20分别安装在底座机 架上，各机构通过控制模块18控制进行联机动作，其中升降机构由电机、连轴器、滚珠丝杠、直线导轨、直线编码器和光栅尺构成；电机16、直线导轨4分别固装在升降机构机架8上，电机16通过连轴 器15与滚珠丝杠14连接，滚珠丝杠滑块13、直线导轨滑块5与光栅尺22分 别固装在旋转机构机架12上，万向连轴器7分别连接底座机架24和泵套筒6; 直线编码器23固装在升降机构机架8上对应光栅尺的位置处；直线编码器和 光栅尺与控制模块连接控制升降运动距离。当步进电机16被驱动时，滚珠丝 杠14转动，带动丝杠滑块13和直线导轨滑块5做升降运动。使得旋转机构 机架12沿着直线导轨4和滚珠丝杠14方向做升降移动。直线编码器23检测 光栅尺22移动刻度，来检测旋转机构机架12的移动距离。当移动距离等于 设定数据后，控制模块18停止步进电机16的动作。这样来做升降运动。旋 转机构机架12做升降运动时，带动万向连轴器3做升降运动，这样来带动与 万向连轴器3连接的泵柱塞25的运动。使泵的柱塞做上下的升降运动。旋转机构由电机、同步带轮、同步带、万向连轴器、编码盘及传感器构 成，电机ll、同步带轮(IO、 2)、万向连轴器3、及传感器21分别固装在旋 转机构机架上，电机11连接同步带轮10,并通过同步带9连接同步带轮2， 同步带轮2分别连接编码盘1和万向连轴器3，万向连轴器3连接泵的柱塞 25,传感器21与控制模块连接控制转动的位置。当步进电机ll被驱动时， 同步带轮10带动同步带轮2做旋转运动，同时万向连轴器3也做相应的转动。 当万向连轴器3转动时其上的编码盘1也转动，传感器21 ;险测编码盘1的转 动角度，当角度到达设定的角度位置后，控制模块18信号停止步进电机11。 这样万向连轴器3带动与之连接的泵的柱塞25旋转运动来完成泵阀转动动 作。系统运行的参数通过外接的人机界面或者PC界面来设定。电机是步进电 机，或者是伺服电机、或者是无刷(直流/交流)电机、或者是控制驱动电机 一体的电机；直线导轨是单直线导轨，或者是双直线导轨，或者是多根直线 导轨；编码盘是单定位码盘，或者是双定位码盘，或者是开槽定位码盘；控制模块是PLC控制模块，或者是单片机控制模块，或者是多轴运动控制模块。 工作原理当设备通电，人机界面参数设定完成后，设备首先进行复位运动步进 电机11转动，使同步带轮2上的编码盘1零位对准传感器21,此时万向连轴 器带动泵的柱塞25转动，使泵套筒6的进液口 26开通，出液口 27闭合；步 进电机16转动，使固定在旋转机构机架12上的光栅尺22的零位对准直线编 码器23。如果手动方式控制设备的运动，当按一下启动按纽，首先步进电机 16启动，连轴器15带动丝杠14转动，丝杠滑块13导轨滑块5带动旋转机构 机架12做沿直线导轨4方向的上升运动，直线编码器23不停的读固定在旋 转机构机架12上的光栅尺22的移动刻度数，当到达设置的参数要求时，即 移动距离与设定的距离相等时，控制模块18根据需要停止步进电机16动作， 使泵6的柱塞做上升运动。同时，旋转机构机架12带动万向联轴器3也做上 升运动，使得与万向联轴器3连接的泵的柱塞25上升，由于泵套筒6的进液 口开通，此时泵的柱塞25上升过程中产生的负压将液体通过进液口吸入到泵 套筒内，来完成一定计量的液体吸入。完成后停止步进电机16，启动步进电 机ll，当步进电机ll转动时，同步带轮10带动同步带轮2转动，当传感器 21检测到同步带轮2上的编码盘1转动到固定的角度，即设定角度后。控制 模块18根据需要停止步进电机11动作，使与万向联轴器3连接的泵的柱塞 25做旋转运动，旋转完成后，泵套筒6的出液口 27开通，进液口 26闭合。 完成旋转后，停止步进电机11，启动步进电机16。使旋转机构机架12做复 位运动，与上升原理一样，当到达原位后，控制模块18停止步进电机16，使 泵的柱塞25做下降复位运动。使泵的柱塞25向下的移动产生的推力将泵套 筒6内的液体通过出液口 27被推出泵套筒6。当升降复位完成后停止步进电 机16运动，启动步进电机11进行复位运动，当编码盘1的零位到达传感器 21位置后，控制模块18信号停止步进电机11动作，完成复位。使得万向连轴器3连接的泵的柱塞做复位旋转运动，带动泵的柱塞25旋转，将泵套筒6 的进液口26开通，出液口27闭合。复位完成后停止步进电机ll的运动。以 上为一个循环动作，如果选择其他的控制方式运动，设备可以根据相应的设 置进行反复的循环动作或者是单次的循环动作。
权利要求1.一种两件式液体灌装工作站，包括升降机构、旋转机构、机架及外罩，其特征在于升降机构机架(8)和后机架(17)分别固装在底座机架(24)上，信号接口(19)固定在后机架上，控制模块(18)和电源模块(20)分别安装在底座机架上，各机构通过控制模块控制进行联机动作，其中所述的升降机构由电机、连轴器、滚珠丝杠、直线导轨、直线编码器和光栅尺构成；电机(16)、直线导轨(4)分别固装在升降机构机架上，电机通过连轴器(15)与滚珠丝杠(14)连接，滚珠丝杠滑块(13)、直线导轨滑块(5)与光栅尺(22)分别固装在旋转机构机架(12)上，万向连轴器(7)连接底座机架(24)和泵套筒(6)；直线编码器(23)固装在升降机构机架上对应光栅尺(22)的位置处；直线编码器和光栅尺与控制模块连接控制升降运动距离；所述的旋转机构由电机、同步带轮、同步带、万向连轴器、编码盘及传感器构成，电机(11)、同步带轮(10、2)、万向连轴器(3)、及传感器(21)分别固装在旋转机构机架上，电机(11)连接同步带轮(10)，并通过同步带(9)连接同步带轮(2)，同步带轮分别连接编码盘(1)和万向连轴器，万向连轴器连接泵的柱塞(25)，传感器与控制模块连接控制转动的位置。
2. 根据权利要求1所述的两件式液体灌装工作站，其特征在于所述的 电机是步进电机，或者是伺服电机、或者是无刷直流/交流电机、或者 是控制驱动电机一体的电机。
3. 根据权利要求1所述的两件式液体灌装工作站，其特征在于所述的 直线导轨是单直线导轨，或者是双直线导轨，或者是多根直线导轨。
4. 根据权利要求1所述的两件式液体灌装工作站，其特征在于所述的编 码盘是单定位码盘，或者是双定位码盘，或者是开槽定位码盘。
5. 根据权利要求1所述的两件式液体灌装工作站，其特征在于所述的控 制模块是PLC控制模块，或者是单片机控制模块，或者是多轴运动控制 模块。
专利摘要本实用新型涉及一种两件式液体灌装工作站，包括升降机构、旋转机构、机架及外罩，升降机构机架和后机架分别固装在底座机架上，信号接口固定在后机架上，控制模块和电源模块分别安装在底座机架上，各机构通过控制模块控制进行联机动作，其中升降机构由电机、连轴器、滚珠丝杠、直线导轨、直线编码器和光栅尺构成。旋转机构由电机、同步带轮、同步带、万向连轴器、编码盘及传感器构成。本实用新型体积小，重量轻，可以配合各种液体灌装机使用来进行液体的灌装工作，具有可移殖的功能，即既可以与液体灌装机配合使用，也可以单独的使用，可使产品的灌装更简洁，更稳定，灌装过程更易控制，结构轻巧，更易维护和检修，更易清洁。
文档编号B67C3/22GK201102891SQ20072010001
公开日2008年8月20日 申请日期2007年10月22日 优先权日2007年10月22日
发明者铮 李 申请人:铮 李