专利名称：灌装机的单头微调控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械技术领域，尤其是涉及一种灌装机的单头微调控制系统。
背景技术：
液体灌装机广泛应用于食品，饮料，化工，医药等行业，是目前应用非常广泛的包 装机械之一。运行稳定性，维护的方便性，灌装的精度、速度是衡量灌装机控制系统好坏的 重要性能指标。为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专 利文献公开了一种活塞式灌装机[申请号200720041140]，包括电气控制器，机架，支承在 机架上的物料箱和灌装头横梁，支承在灌装头横梁上的若干个灌装头，与灌装头配置的活 塞式物料计量控制器，包括动力输出杆升降横梁和固装在所述升降横梁上的且与活塞式物 料控制器的活塞杆连接的动力输出杆在内的活塞式物料计量控制器驱动装置，和固装在机 架上的包装容器输送装置，以其还包括气动/电磁三通转换阀；所述三通转换阀设在活塞 式物料计量控制器与物料箱连接的管路上；灌装头与所述三通转换阀的第三管接口管路连 接；所述三通转换阀由电气控制器的PLC可编程控制器控制为主要特征。 上述方案虽然能够有效提高自动化程度和工作效率，但是存在着灌装精度不高， 出料量难以控制，操作使用不够方便，工作性能不够稳定等技术缺陷。
发明内容本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种灌装精度高，能够分别对各个灌装
头进行微调，操作使用方便，自动化程度高的灌装机的单头微调控制系统。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案本灌装机的单头微调控制系
统，包括机架，竖直设置在机架上的至少一个计量缸，在每个计量缸内分别设有活塞，各活
塞的底部分别与活塞杆相连，上述的各活塞杆与能带动其升降的动力装置相连，每个计量
缸的顶部均与供料装置相连，在每个计量缸和供料装置之间分别连接有一个或者若干个灌
装头，在计量缸、供料装置和灌装头之间设有能使计量缸与供料装置相连通或能使计量缸
与灌装头相连通的转换机构，其特征在于，所述的动力装置包括与各活塞杆相连的传动机
构和连接在传动机构上且能通过传动机构驱动各活塞杆移动并采集各灌装头出料量信号
的驱动器，上述的驱动器和转换机构均与中央控制器相连接且中央控制器能够根据驱动器
采集的各个灌装头出料量信号与预存的标准值进行比较并分别控制相应的转换机构工作。 由于在每个计量缸、灌装头和供料装置之间设有一个转换机构，该转换机构能在
中央控制器的控制下使计量缸与供料装置相连通或使计量缸与灌装头相连通。这样，当任
意一个灌装头出料量达到设定值时，中央控制器即可控制相应的转换机构工作，使该灌装
头停止出料。这样当活塞杆带动活塞继续上升时，计量缸中多余的物料即可被送回供料装
置。通过上述方式能够实现单个灌装头的出料调节，从而提高整个灌装机的灌装精度。中
央控制器是对若干个灌装头的出料量信号与标准值一一进行比对的，一旦对应上后，该灌
装头即进行相应的操作。
3[0007] 在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的传动机构包括安装横梁、第一传 动带、传动轮和位于传动轮上方或下方的驱动轮，上述的各活塞杆均固定在安装横梁上，第 一传动带套于传动轮和驱动轮上，上述的驱动轮与驱动器相连所述的安装横梁固定在第一 传动带上。这里的传动带可以是皮带，也可以是链条。相应地，传动轮和驱动轮可以是轮体， 也可以是链轮。当第一传动带在传动轮和驱动轮上运动时即可带动安装横梁升降。 在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的驱动器为伺服电机，该伺服电机 与中央控制器相连。伺服电机能够准确测量活塞杆的行程，而活塞杆的行程又与出料量相 关，这样就能够准确测量出料量信号。 作为另一种驱动器方案，在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的驱动器 为电动机，在电动机上连接有编码器，上述的电动机和编码器均与中央控制器相连。 在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的驱动轮通过第二传动带与驱动器 的动力输出轮相连。 在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的安装横梁的上方和下方分别设有 固定在机架上的行程控制开关，所述的行程控制开关与中央控制器相连。通过行程控制开 关可以方便地对活塞杆的行程进行控制，防止出现灌装故障。 作为另一种传动机构方案，在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的传动 机构包括竖直设置的丝杆和通过螺纹套接在丝杆上的安装横梁，丝杆通过传动转向器与驱 动器相连，上述的各活塞杆均固定在安装横梁上，在机架上固定有分别位于安装横梁上方 和下方的行程控制开关，且行程控制开关与中央控制器相连。 在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的转换机构为设置在计量缸、供料 装置和灌装头之间的三通阀，该三通阀包括一个具有T型通道的阀芯。 作为另一种转换机构方案，在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的转换 机构为两个阀门，即第一阀门和第二阀门，上述的第一阀门设置在计量缸和供料装置之间， 上述的第二阀门设置在计量缸和灌装头之间。 在上述的灌装机的单头微调控制系统中，所述的中央控制器上连接有用于显示信 息并输入信号的触摸屏，所述的中央控制器为PLC。 与现有的技术相比，本灌装机的单头微调控制系统的优点在于1、结构设计合理， 易于操作控制，自动化程度高，且大大提高了灌装生产效率。2、能够方便地对各个灌装头的 出料量进行单独控制，提高灌装精度，将各个灌装头中多余的物料送回供料装置。3、传动效 率高，工作性能稳定。
图1是本实用新型提供的实施例1的主视结构示意图。 图2是本实用新型提供的实施例1的侧视结构示意图。 图3是图1中A部的放大剖视图。 图4是本实用新型提供的实施例1的电结构图。 图5是本实用新型提供的实施例2的电结构图。 图6是本实用新型提供的实施例3的主视结构示意图。 图中，计量缸1、活塞11、活塞杆12、供料装置2、灌装头3、驱动器4、安装横梁51、第一传动带52、传动轮53、驱动轮54、编码器551、第二传动带56、动力输出轮57、丝杆58、 传动转向器59、中央控制器6、转换机构7、阀芯71、 T型通道71a、行程控制开关8、触摸屏 9。
具体实施方式
实施例1 : 如图l-4所示，本灌装机的单头微调控制系统包括机架，竖直设置在机架上的多 个计量缸l，在每个计量缸1内分别设有活塞ll，各活塞11的底部分别与活塞杆12相连。 上述的各活塞杆12与能带动其升降的动力装置相连，每个计量缸1的顶部均与供料装置2 相连，在每个计量缸1和供料装置2之间分别连接有一个或若干个灌装头3。在计量缸1、 供料装置2和灌装头3之间设有能使计量缸1与供料装置2相连通或能使计量缸1与灌装 头3相连通的转换机构7。其中，动力装置包括与各活塞杆12相连的传动机构和连接在传 动机构上且能通过传动机构驱动各活塞杆12移动并采集各灌装头3出料量信号的驱动器 4。上述的驱动器4和转换机构7均与中央控制器6相连接且中央控制器6能够根据驱动 器4采集的各个灌装头3出料量信号与预存的标准值进行比较并分别控制相应的转换机构 7工作。 由于在每个计量缸1、灌装头3和供料装置3之间设有一个转换机构7，该转换机 构7能在中央控制器6的控制下使计量缸1与供料装置2相连通或使计量缸1与灌装头3 相连通。这样，当任意一个灌装头3出料量达到设定值时，中央控制器6即可控制相应的转 换机构7工作，使该灌装头3停止出料。这样当活塞杆12带动活塞11继续上升时，计量缸 1中多余的物料即可被送回供料装置2。通过上述方式能够实现单个灌装头3的出料调节， 从而提高整个灌装机的灌装精度。中央控制器6是对多个灌装头3的出料量信号与标准值 一一进行比对的，一旦对应上后，该灌装头3即进行相应的操作。 本实施例中，如图1所示，传动机构包括安装横梁51、第一传动带52、传动轮53和 位于传动轮53下方的驱动轮54，上述的各活塞杆12均固定在安装横梁51上。第一传动 带52套于传动轮53和驱动轮54上，上述的驱动轮54与驱动器4相连，安装横梁51固定 在第一传动带52上。驱动轮54通过第二传动带56与驱动器4的动力输出轮57相连。这 里的驱动器4为伺服电机，该伺服电机与中央控制器6相连。安装横梁51的上方和下方分 别设有固定在机架上的行程控制开关8，行程控制开关8安装在机架上，且行程控制开关8 与中央控制器6相连。中央控制器6上连接有用于显示信息并输入信号的触摸屏9，所述的 中央控制器6为PLC。 如图3所示，本实施例中转换机构7为设置在计量缸1、供料装置2和灌装头3之 间的三通阀，该三通阀包括一个具有T型通道71a的阀芯71。 实施例2 : 如图5所示，本实施例中，驱动器4为电动机，在电动机上连接有编码器551，上述 的电动机和编码器551均与中央控制器6相连。其余均与实施例1相同，本文不做赘述。 实施例3: 如图6所示，本实施例中，传动机构包括竖直设置的丝杆58和通过螺纹套接在丝 杆58上的安装横梁51。丝杆58通过传动转向器59与驱动器4相连，上述的各活塞杆12均固定在安装横梁51上。在机架上固定有分别位于安装横梁51上方和下方的行程控制开 关8，且行程控制开关8与中央控制器6相连。 转换机构7为两个阀门，即第一阀门和第二阀门，上述的第一阀门设置在计量缸1 和供料装置2之间，上述的第二阀门设置在计量缸1和灌装头3之间(省略相应附图)。 其余均与实施例1或2相同，本文不做赘述。 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 尽管本文较多地使用了计量缸1 、活塞11 、活塞杆12 、供料装置2 、灌装头3 、驱动器 4、安装横梁51、第一传动带52、传动轮53、驱动轮54、编码器551、第二传动带56、动力输出 轮57、丝杆58、传动转向器59、中央控制器6、转换机构7、阀芯71、 T型通道71a、行程控制 开关8、触摸屏9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更 方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新 型精神相违背的。
权利要求一种灌装机的单头微调控制系统，包括机架，竖直设置在机架上的至少一个计量缸(1)，在每个计量缸(1)内分别设有活塞(11)，各活塞(11)的底部分别与活塞杆(12)相连，上述的各活塞杆(12)与能带动其升降的动力装置相连，每个计量缸(1)的顶部均与供料装置(2)相连，在每个计量缸(1)和供料装置(2)之间分别连接有一个或若干个灌装头(3)，在计量缸(1)、供料装置(2)和灌装头(3)之间设有能使计量缸(1)与供料装置(2)相连通或能使计量缸(1)与灌装头(3)相连通的转换机构(7)，其特征在于，所述的动力装置包括与各活塞杆(12)相连的传动机构和连接在传动机构上且能通过传动机构驱动各活塞杆(12)移动并采集各灌装头(3)出料量信号的驱动器(4)，上述的驱动器(4)和转换机构(7)均与中央控制器(6)相连接且中央控制器(6)能够根据驱动器(4)采集的各个灌装头(3)出料量信号与预存的标准值进行比较并分别控制相应的转换机构(7)工作。
2. 根据权利要求1所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于，所述的传动机构 包括安装横梁(51)、第一传动带(52)、传动轮(53)和位于传动轮(53)上方或下方的驱动 轮(54)，上述的各活塞杆(12)均固定在安装横梁(51)上，第一传动带(52)套于传动轮(53) 和驱动轮(54)上，上述的驱动轮(54)与驱动器(4)相连，所述的安装横梁(51)固定 在第一传动带(52)上。
3. 根据权利要求2所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于，所述的驱动器(4) 为伺服电机，该伺服电机与中央控制器(6)相连。
4. 根据权利要求2所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于，所述的驱动器(4) 为电动机，在电动机上连接有编码器(551)，上述的电动机和编码器(551)均与中央控制器 (6)相连。
5. 根据权利要求3或4所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于，所述的驱动轮(54) 通过第二传动带(56)与驱动器(4)的动力输出轮(57)相连。
6. 根据权利要求5所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于，所述的安装横梁 (51)的上方和下方分别设有固定在机架上的行程控制开关(8)，所述的行程控制开关(8) 与中央控制器(6)相连。
7. 根据权利要求1所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于，所述的传动机构 包括竖直设置的丝杆(58)和通过螺纹套接在丝杆(58)上的安装横梁(51)，丝杆(58)通 过传动转向器(59)与驱动器(4)相连，上述的各活塞杆(12)均固定在安装横梁(51)上， 在机架上固定有分别位于安装横梁(51)上方和下方的行程控制开关(8)，且行程控制开关 (8)与中央控制器(6)相连。
8. 根据权利要求1或2或3或4或7所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于， 所述的转换机构(7)为设置在计量缸(1)、供料装置(2)和灌装头(3)之间的三通阀，该三 通阀包括一个具有T型通道(71a)的阀芯(71)。
9. 根据权利要求1或2或3或4或7所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在于， 所述的转换机构(7)为两个阀门，即第一阀门和第二阀门，上述的第一阀门设置在计量缸 (1)和供料装置(2)之间，上述的第二阀门设置在计量缸(1)和灌装头(3)之间。
10. 根据权利要求1或2或3或4或7所述的灌装机的单头微调控制系统，其特征在 于，所述的中央控制器(6)上连接有用于显示信息并输入信号的触摸屏(9)，所述的中央控 制器(6)为PLC。
专利摘要本实用新型涉及灌装机的单头微调控制系统，克服现有技术精度不高等技术问题。本系统的动力装置包括与各活塞杆相连的传动机构和连接在传动机构上且能通过传动机构驱动各活塞杆移动并采集各灌装头出料量信号的驱动器，驱动器和转换机构均与中央控制器相连接且中央控制器能够根据驱动器采集的各个灌装头出料量信号与预存的标准值进行比较并分别控制相应的转换机构工作。与现有的技术相比，其优点在于1、结构设计合理，易于操作控制，自动化程度高，且大大提高了灌装生产效率。2、能够方便地对各个灌装头的出料量进行单独控制，提高灌装精度，将各个灌装头中多余的物料送回供料装置。3、传动效率高，工作性能稳定。
文档编号B65B37/16GK201494666SQ20092023363
公开日2010年6月2日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者张礼华, 徐荣哲, 汤建定 申请人:常州汤姆包装机械有限公司