专利名称：电脑程控花样灌装机的制作方法
技术领域：
本实用新型专利是在以透明胶体为内容物的化妆品中灌注各种颜色的花样图案的机械装置，属化妆品灌装设备领域。
随着改革开放的进展和人民生活水平的提高，我国化妆品生产有了迅猛的发展，中高档化妆品的消费呈明显增长趋势，其中膏体类化妆品逐步朝着高效、低香、透明、典雅的方向发展，符合世界发展趋势。目前国际市场上开始推出的以透明胶体为内容的膏体类产品，再加上了多彩图案，可以照样使用，但却十分美观高雅，使化妆品又兼有了工艺品属性。
这种化妆品的外观如
图1所示，(1)为透明瓶体，(2)为瓶盖(包括内盖与垫片)，(3)为透明胶体化妆品，(4)为用膏体或液晶化妆品灌注的花纹图案。可以有不同的颜色形成不同的图形和中西文字，给人一种美的享受。这种图案可以保留相当长的时间，因为胶体与膏体或液晶均为化妆品，比重相近又不互溶(一般是一为水剂，一为油剂)，只要不受大的机械碰撞或搅和，就能继续存在，摆放案头。又由于二者性质相同或相近，不影响人们使用。
这种化妆品国内目前尚无人生产，但已见诸国际市场。化妆品本身技术不复杂，关键是要有灌注图案花样的机器设备。国外机器方式各异，结构五花八门，不外乎机械式和电脑数控式两种，机械式造价低，但花样品种单一；电脑数控可随程序变化花样，但价格昂贵，日本DF－3s型电脑万能花样灌装机1991年4月报价14万美元。
本实用新型发明创造的目的是根据我国的具体条件，立足国内，研制并提供一种实用的在透明胶体化妆品中灌注多种花样图案或中西文字的机械装置。
本实用新型的工作原理是采用可控电机进行机械驱动，由微电脑根据输入的程序控制步进电机的工作参数和灌注电磁阀的闭合。通过变换X、Y、Z三维轴向的位移、方向和速度及转盘(32)的转角、方向和转速，实现注射流的变化的空间轨迹，达到灌注花样图案的效果和目的。
如总体结构图2所示，本机结构主要由工作台(5)、机械传动系统(6)、灌注系统(7)和电脑控制系统(8)等所组成。
机械传动系统中的X、Y、Z三维传动，选用导轨滑车技术，新设计的方案如下Z向传动机构图3，由步进电机(9)直接通过丝杠(10)、传动螺母(11)来驱动滑车(12)在Z向导轨(13)内滑动，而滑车又与X向导轨(18)固定联接，使之沿Z向前后移动。为保证X向导轨Z向的平行滑移，在X向导轨的另一端设有Z向滑车付轨。
X向传动机构图4，由步进电机(14)直接通过丝杠(15)和传动螺母(16)，驱动滑车(17)在X向导轨(18)内滑动，而该滑车又与Y向导轨(26)固定联接，使之沿X方向左右移动。为保证Y向导轨与X向导轨垂直情况下的平行滑动，在X与Y导轨间还装有固接的滑动下支架。
Y向传动机构图5，由步进电机(19)通过齿轮(20)和(21)减速后，再通过丝杠(22)，传动螺母(23)，驱动滑车(24)在Y向导轨(26)内上下滑动，而滑车又与注射头架(25)固定联接。
图6中所示的转盘(32)是由步进电机(27)通过二级减速的齿轮(28)、(29)、(30)和轴(31)来驱动的。转盘是摆放化妆品瓶的，它通过不同尺寸的瓶卡加以定位，并一起带动瓶子转动。
通过对X、Y、Z三向位移、速度、方向和转盘转速、方向等参数的控制，就能实现注射头在特定范围内灌注千变万化的空间轨迹，达到灌装花样的目的。
灌注系统(7)由色液罐、液晶瓶、电磁阀、输送管、注射头所组成，以压缩空气作为灌注压力源，通过气压调节和电磁阀开合的控制，再加上运行速度与注射头形状的变化，完成注射流的续断与形态的变异。附属的气路系统由减压过滤器、压力表、电磁阀等组成，对外来气源进行减压调节，并对灌注压力通过电磁阀进行手动调压。
微机控制系统方框图如图7所示。
系统硬件是选用计算机的通用插件专门设计组装而成的，具有32键的输入操作和9″单色CRT屏幕显示系统。专门编制的花样灌装机软件做为微机内存，成为灌装机的控制中枢。
本实用新型具有功能设置齐全、一机多用的特点，既可灌装花纹图案，又可灌装膏体。可单盘操作，又可双盘(或3盘)工作，灌装图案时，单色与多色(最多三色)可任意设定，单色灌装时，同一程序可分别选择不同的三种颜色或材质。本机花样编程语言选用标准数控语言，具有简单易学特点，用户可根据需要编制出千变万化的图案或中西文字程序。整机成本大大低于国外同类机器。价格只有1／5。
附图标注如后
图1，产品示意图图2，电脑程控花样灌装机总体结构图图3，Z向传动结构图图4，X向传动结构图图5，Y向传动结构图图6，转盘(32)传动结构图图7，控制系统方框图实施例的综合性能和指标如下A、传动机构行程范围X≥120mmY≥140mm
Z≥100mm传动螺距4mm传动比X、Z向 1＝1Y向 1＝1.88A轴 1＝5.244最大启动速度Fx、F220mm／aFy 10.6mm／aS 60r.p.mB、控制系统控制轴数X、Y、Z三轴直线和主轴同时控制轴数4轴联动(X、Z平面插补与Y、恒速联动)3轴联动(X、Y、Z其一平面插补，恒速联动)示数单位X、Y、Z0.01mm直线速度(F)0.01mm／a转角0.1°转速(S)0.1rpm主要功能1.程序输入存贮功能32k2.座标值记忆功能3.程序编辑功能20个4.定位功能指示精度0.01mm5.花样灌装功能6.膏体灌装功能7.膏体灌装时间示范功能C、屏幕显示(9″单色CRT屏幕显示)1.菜单中文显示，人机对话2.动态轨迹显示
3.座标值，运行参数显示4.程序检示D、工作模式1.程序编辑2.定位3.花样灌装4.膏体灌装E、输入／输出信号1.行程限位信号输入2.色液设定信号输入3.转盘设定信号输入4.X、Y、Z、手控信号输入5.步进电机脉冲信号输入6.步进电机方向电平信号输入F、外形尺寸1320×800×1700(长×宽×高，单位)G、外部条件电源AC 220V 50Hz 400W压缩气源0.6～0.8MPa，≥0.013M8／分真空气源≥70mmHg
权利要求1.一种用于化妆品灌装的电脑程控花样灌装机，由工作台(5)、传动机构(6)、灌注机构(7)和控制机构(8)所组成，传动机构包括三个相互垂直的导轨滑车和两个工作转盘，其特征是导轨滑车分别与一台步进电机相连，电机通过丝杠驱动滑车在导轨上运行；工作转盘水平地安装在工作台上，并通过一套齿轮减速机构单独地与步进电机联接；灌注机构包括色液罐、液晶瓶、电磁阀、输送管、注射头，灌注机构是以压缩空气为灌注压力源，灌注物经色液罐、液晶瓶、输送管到电磁阀，再经输送管、注射头灌注到瓶体中，而注射头安装在作垂直运动的y向导轨滑车上，灌注瓶体则置放在转盘上。
2.如权利要求1所述的灌装机，其控制系统由微处理器、直流电源、驱动电源、输入输出接口和一系列开关和按键组成，并用导线分别与步进电机、电磁阀相连，其特征是采用微机技术，根据用户指令或程序分别控制步进电机的工作参数与灌注电磁阀的开合。
专利摘要一种化妆品的电脑程控花样灌装机，由工作台、机械传动系统、灌注系统和电脑控制系统组成。它可以在以透明胶体为内容物的化妆品中灌注各种颜色的花样图案，美观高雅，可以长时间不变，使化妆品又兼有了工艺品的属性，给人以美的享受。
文档编号B65B3/00GK2214356SQ9223208
公开日1995年12月6日 申请日期1992年9月7日 优先权日1992年9月7日
发明者郭铣, 尹贝立, 邱育东, 周华聪, 李健, 吴子铭, 沈因泰 申请人:北京日用化学研究所, 中科院自动化研究所