专利名称：一种塑管饮料全自动灌装封口工艺方法
技术领域：
本发明属于液体的贮运领域，尤其是对塑管同时进行灌注和封装，涉及ー种塑管饮料全自动灌装封ロエ艺方法。
背景技术：
塑料软管可作为果冻、果汁、棒棒冰、奶制品等液态或粘稠态饮料的包装，已盛行于世十多年，曾因小作坊手工加工包装，卫生不过关，在有些城市禁止过，随着灌装封ロ机的出现，卫生质量不再是限制这类产品的瓶颈，此禁自开，目前处于旺销状态。塑管包装外形美观、适用、安全卫生、饮用方便，深受消费者青睐。液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压カ灌装机和真空灌装机。常压灌装机是在大气压カ下靠液体自重进行灌装，可分为定时灌装和定容灌装两种，适用于灌装低粘度不含气体的液体；压カ灌装机是在高于大气压カ下进行灌装，适用于含气体的液体灌·装；真空灌装机是在瓶中的压カ低于大气压カ下进行灌装。塑管饮料适合采用常压灌装方式。中国专利CN 2743240Y公开了ー种分装精度高、分装过程中无液体残留量的定容灌装机，可用于医药和食品的硬质瓶流体分装，但不适合塑料软管类饮料的包装；中国专利CN 2224837Y公开了ー种棒棒冰自动生产装置，实现了自动灌装和封ロ，但灌装过程中饮料瓶ロ有溢出液料，所述液料落到回液槽回收过程中极易产生污染，影响产品质量。
发明内容
本发明的目的在干针对上述现有技术存在的问题，提出一种塑管饮料全自动料位灌装封ロエ艺方法，通过精确控制灌装到塑管内的液面高度实现计量和灌装，达到全自动无溢料灌装和封ロ。本发明的目的是通过下述技术方案实现的。本发明的塑管饮料全自动灌装封ロエ艺方法，包括上料装空管、塑管探測、降灌嘴、灌装、排余气、升灌嘴、灭菌加热、封ロ、喷编码、落料；エ艺过程如下
(1)上料装空管将塑管容器安装到传输链的管托上，管托卡住所述塑管的管肩并带动所述塑管一起移动，依次通过后续エ艺过程；
(2)塑管探測使用超声波探測器探測所述传输链管托上的塑管是否缺漏，如有所述塑管则发出“I”电信号，反之发出“0”电信号；所述电信号经延时处理，控制相应灌装开关的动作和编码计数；
(3)降灌嘴所述传输链带动所述塑管、链轮及灌嘴同步旋转，所述塑管与所述灌嘴一一对应；在垂直方向上，所述灌嘴缓慢下降插入所述塑管，依靠所述塑管材料的弹塑性，与所述灌嘴根部紧密配合，形成密封灌装；若所述管托上未安装所述塑管，则不能形成密封，但所述灌嘴依然边旋转边下降；
(4)灌装若エ位(2)探測到某エ位管托上有所述塑管，经延时的电信号使控制器发出指令，开启所述灌嘴对应的所述灌装开关，进行所述エ位密封灌装；若探測得某管托上无所述塑管，所述控制器不开启所述灌嘴对应的所述灌装开关，所述エ位不灌装；灌装时长应保证所述塑管在此区域内灌满； (5)排余气采用振动方式敲击所述塑管，使所述塑管内气泡受振上浮，从封闭灌装回路排出所述塑管；
(6)升灌嘴关闭全部所述灌装开关，所述灌嘴上移，并与所述塑管脱离；
(7)灭菌加热用紫外线消毒方法对所述塑管进行灭菌处理；用红外线热辐射方法对所述塑管的管嘴进行加热，使之软化；
(8)封ロ滚压所述塑管的管嘴，使之熔合封闭；
(9)喷编码接受控制器指令，采用激光喷码机在塑管体上喷出生产日期、产品编号信
息；
(10)落料传输链输送所述塑管连续移动，楔形挡块将所述塑管从管托上推出，滑落到成品箱中。所述上料装空管，可以由操作人员将所述塑管容器手工安装到所述传输链的管托上，也可配备重力轨道式自动上料系统，先将成排地水平放置在斜槽上的空管移送至可倾式上料机构，可倾式上料机构再将它们放置在所述管托上。所述降灌嘴和所述升灌嘴，可以采用双联空间凸轮进行实现，所述灌嘴的下降和上升由所述双联空间凸轮轮廓形状控制。所述塑管饮料全自动灌装封ロエ艺，可据所述塑管容积、工人熟练程度无级调节传输链速度。本发明的有益效果是采用料位灌装原理，保证了每个塑管容器内液面一致，无需挤余液即可滚压封闭瓶ロ，饮料产品内无气泡，灌装中无溢料，不必回收溢出液料，因而不会污染料液；采用空位检测，若有空位则关闭对应灌嘴的灌装开关，部分エ位塑管可缺漏，从技术上保证了无漏料生产，降低工人劳动强度；本发明灌装、消毒、封ロ、计数一体化全自动完成，エ序衔接紧凑，便于生产组织和管理，产品质量稳定，适于大批量生产。
图I为本发明灌装封ロエ艺过程 图2为本发明灌装封ロ传动系统 其中1 ー塑管，2 —帯管托的传输链，3 —探测仪，4 ー灌嘴，5 —链轮，6 —电磁阀，7 —振动电机，8 —机械挡块，9 ー灭菌加热装置，10 一封ロ轮，11 一封ロ轮，12 —激光喷码机，13 ー转接轮，14 一上料装空管エ位，15 ー塑管探测エ位，16 一降灌嘴エ位，17 一灌装エ位，18 ー排余气エ位，19 一升灌嘴エ位，20 —灭菌加热エ位，21 —封ロエ位，22 —喷编码エ位，23 一落料エ位。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明。一种塑管饮料全自动灌装封ロエ艺方法，參见附图1，包括上料装空管エ位14，塑管探测エ位15，降灌嘴エ位16，灌装エ位17，排余气エ位18，升灌嘴エ位19，灭菌加热エ位20，封ロエ位21，喷编码エ位22，落料エ位23。所述各エ位具体实施方式
如下
(I)上料装空管エ位14 :为使灌装过程全自动化，采用带管托的传输链2输送塑管I到エ艺过程的各个エ位。小型企业可采用人工上料，操作人员在上料エ位将塑管容器I安装到传输链2的 管托上，所述管托卡住所述塑管I的管肩并带动塑管I 一起移动；大型企业可配备重力轨道式自动上料系统，先将成排地水平放置在斜槽上的空管I移送至可倾式上料机构，可倾式上料机构再将它们放置在所述管托上。(2)塑管探测エ位15 :塑管I首先到达探测エ位，此エ位设有超声波探測器3，用来探测塑管I的有无，这是因为上料装空管时，难以保证每个管托上都装有塑管1，如果有塑管I则发出“I”电信号，反之发出“0”电信号。电信号在控制器里经延时处理，再给电磁阀6及编码打印机12发出指令信号。另外，控制器接受“I”信号后计数，以方便生产管理。(3)降灌嘴エ位16 :随后传输链2带动塑管I与链轮5、灌嘴4 一起旋转。链轮5上方均布40个灌嘴4，在链轮左半周各灌嘴4与塑管I 一一对应，且同步旋转；但在垂直方向上，灌嘴4由空间凸轮带动作向下的移动，这样，灌嘴4就缓慢地插入塑管I内，依靠塑管I材料的弹塑性，与灌嘴4根部紧密配合，形成密封灌装；若所述管托上未安装塑管1，则不能形成密封，但所述灌嘴4依然边旋转边下降。降灌嘴区为30°角度。(4)灌装エ位17 :电磁阀6接受控制器发出的指令信号进行开关动作。若エ位(2)探测该エ位管托上有塑管1，经延时的电信号使控制器发出指令，电磁阀6得电打开，则开启该灌嘴4的灌装阀的灌装口和溢流ロ，进行该エ位密封灌装；若探測得该管托上无塑管1，则控制器发出电磁阀失电指令，灌装阀不开启，该エ位不灌装。灌装区为90°角度，应保证塑管4在此区域内灌满。(5)排余气エ位18 :由于灌装前塑管I内有空气，灌装过程中，饮料中难免掺有少量气泡。采用振动电机7带动叶轮旋转，叶轮敲击塑管1，使气泡受振上浮至灌嘴4的溢流ロ，气泡从溢流ロ排出塑管I。排余气区为30°角度。(6)升灌嘴エ位19 :塑管内已灌满饮料，机械挡块8关闭灌装阀的灌装口和溢流ロ。灌嘴4由空间凸轮带动在垂直方向上向上移动，缓慢拔出塑管1，在180°处与塑管I完全脱离。(7)灭菌加热エ位20 :用紫外线消毒方法对所述塑管I进行灭菌处理；塑管管ロ密封采用压封，本エ位用红外线热辐射方法聚焦式加热，把管ロ加热至80°C，使之软化，塑性增强，以利于压封。(8)封ロエ位21 :用封ロ轮10和封ロ轮11对滚压封塑管I的管ロ。所述两封ロ轮圆周线速度与传输链速度相同，保证在I秒的压封时间内，所述两封ロ轮与所述管ロ无相对移动；所述两封ロ轮工作圆柱面相距1mm，且制有网纹，使封ロ可靠，美观。(9)喷编码エ位22 :接受控制器指令，采用激光喷码机12在塑管I上喷出生产日期、产品编号信息。(10)落料エ位23 :传输链2输送塑管I连续移动，在落料エ位遇到楔形挡块，将塑管I缓慢从所述管托上推出，在床身的斜板上依靠重力滑落到成品箱中。本发明灌装封ロ传动系统參见附图2，动カ电机通过联轴器把主动カ(5. 5Kw)传递给减速器，经降速后传递给主轴，主轴带动链轮5和灌装池同速旋转。一方面，链轮5带动传输链2并进而带动塑管I 一起移动，完成上料装空管14、塑管探測15、灭菌加热20、封ロ 21、喷编码22和落料23等动作；另一方面，链轮5带动灌装池转动，连接灌装池和链轮5的灌装导杆也同速旋转，灌装导杆上的平键带动灌嘴4也与链轮5同速旋转，垂直方向上，灌嘴4由固定在机体上的空间凸轮确定其移动位置，完成降灌嘴16、灌装17和升灌嘴19动 作。另外，灌装过程中，机体上振动电机7 (IOOw)带动叶轮转动，叶轮敲击塑管I实现排余气18。
权利要求
1.一种塑管饮料全自动灌装封口工艺方法，其特征在于包括上料装空管、塑管探测、降灌嘴、灌装、排余气、升灌嘴、灭菌加热、封口、喷编码、落料；工艺过程如下 (1)上料装空管将塑管容器安装到传输链的管托上，管托卡住所述塑管的管肩并带动所述塑管一起移动，依次通过后续工艺过程； (2)塑管探测使用超声波探测器探测所述传输链管托上的塑管是否缺漏，如有所述塑管则发出“I”电信号，反之发出“O”电信号；所述电信号经延时处理，控制相应灌装开关的动作和编码计数； (3)降灌嘴所述传输链带动所述塑管、链轮及灌嘴同步旋转，所述塑管与所述灌嘴一一对应；在垂直方向上，所述灌嘴缓慢下降插入所述塑管，依靠所述塑管材料的弹塑性，与所述灌嘴根部紧密配合，形成密封灌装；若所述管托上未安装所述塑管，则不能形成密封，但所述灌嘴依然边旋转边下降； (4)灌装若工位(2)探测到某工位管托上有所述塑管，经延时的电信号使控制器发出指令，开启所述灌嘴对应的所述灌装开关，进行所述工位密封灌装；若探测得某管托上无所述塑管，所述控制器不开启所述灌嘴对应的所述灌装开关，所述工位不灌装；灌装时长应保证所述塑管在此区域内灌满； (5)排余气采用振动方式敲击所述塑管，使所述塑管内气泡受振上浮，从封闭灌装回路排出所述塑管； (6)升灌嘴关闭全部所述灌装开关，所述灌嘴上移，并与所述塑管脱离； (7)灭菌加热用紫外线消毒方法对所述塑管进行灭菌处理；用红外线热辐射方法对所述塑管的管嘴进行加热，使之软化； (8)封口滚压所述塑管的管嘴，使之熔合封闭； (9)喷编码接受控制器指令，采用激光喷码机在塑管体上喷出生产日期、产品编号信息； (10)落料传输链输送所述塑管连续移动，楔形挡块将所述塑管从管托上推出，滑落到成品箱中。
2.根据权利要求I所述的上料装空管，其特征在于可以由操作人员将所述塑管容器手工安装到所述传输链的管托上，也可配备重力轨道式自动上料系统，先将成排地水平放置在斜槽上的空管移送至可倾式上料机构，可倾式上料机构再将它们放置在所述管托上。
3.根据权利要求I所述的降灌嘴和升灌嘴，其特征在于可以采用双联空间凸轮进行实现，所述灌嘴的下降和上升由所述双联空间凸轮轮廓形状控制。
4.根据权利要求I所述的塑管饮料全自动灌装封口工艺，其特征在于可据所述塑管容积、工人熟练程度无级调节传输链速度。
全文摘要
本发明属于液体的贮运领域，尤其是对塑管同时进行灌注和封装，涉及一种塑管饮料全自动灌装封口工艺方法。针对现有塑管饮料包装自动化程度不高、有漏料灌装工艺导致液料污染等问题，设计集灌装、消毒、封口、计数一体化全自动的工艺方法，包括上料装空管、塑管探测、降灌嘴、灌装、排余气、升灌嘴、灭菌加热、封口、喷编码、落料等工位。采用料位灌装原理，保证了每个塑管容器内液面一致，无需挤余液即可滚压封闭瓶口，饮料产品内无气泡，灌装中无溢料，不必回收溢出液料，不会污染料液；采用空位检测，有空位则关闭对应灌嘴的灌装开关，部分工位塑管可缺漏，保证了无漏料生产；工序衔接紧凑，便于生产组织和管理，产品质量稳定，适于大批量生产。
文档编号B65B3/04GK102951304SQ20121048197
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月25日 优先权日2012年11月25日
发明者刘有余, 柳昊 申请人:安徽工程大学