一种自动灌装水注膜的制造方法
【专利摘要】一种自动灌装水注膜机，包括用于供给装水用桶体内部所铺设的袋状薄膜的供料装置和用于将袋状薄膜置于桶体中并灌注纯净水的灌装组件，灌装组件设有灌装气缸和固定在该灌装气缸的活塞杆上的直通管，直通管能够在灌装气缸的带动下上下运动，并能够在运动过程中插入供料装置所供给的袋状薄膜，从而将袋状薄膜带入桶体内，直通管的上端与用于输送纯净水的注水管连通。本发明实现了自动将袋状薄膜注入桶体中并灌装纯净水，避免了纯净水和桶体内壁的直接接触，防止因桶体不洁净造成纯净水的污染；桶体内部的袋状薄膜可为一次性使用，避免了因重复使用造成的纯净水交叉污染。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液体灌装设备，具体的说是一种自动灌装水注膜机。 一种自动灌装水注膜机
【背景技术】
[0002] 桶装水的出现，改变了人们长久以来形成的饮水习惯。桶装水去除了水中大多数 的有害物质，为人们提供真正的直饮水，给日常生活带来了很大的便利，越来越多的用户加 入到桶装水行列中。而纯净水桶直接关系到其中盛装水的质量，针对水桶的清洗消毒属于 人们的消费盲点。
[0003] 多数消费者易忽略灌装纯净水用的水桶的卫生问题，没有对长时间使用的水桶进 行清洗消毒，或消毒方式不当，造成桶中水被二次污染；而且，更换的水桶由于使用环境不 同，新桶和旧桶混合使用，而清洗工序却是同一设备，易引起交叉污染。单只纯净水桶的使 用寿命一般为2~3年，超出保质期后，桶内细菌数量增加，为保证纯净水的质量，需采用有 效期内的纯净水桶，增加了开支。因此，亟待一种能够减少成本，且为人们提供干净、安全的 饮用水的装置。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术中因直接采用桶体灌装纯净水，所引起的纯净水被 二次或交叉污染的问题，提供一种自动灌装水注膜机，利用该设备将符合医用级PC塑料薄 膜制成的袋状薄膜装入到桶体中，并在该袋状薄膜中灌装纯净水，为人们提供安全、干净的 饮用水。
[0005] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种自动灌装水注膜机，包括用于 供给装水用桶体内部所铺设的袋状薄膜的供料装置和用于将袋状薄膜置于桶体中并灌注 纯净水的灌装组件，所述的灌装组件设有灌装气缸和固定在该灌装气缸的活塞杆上的直通 管，所述的直通管能够在灌装气缸的带动下上下运动，并能够在运动过程中插入供料装置 所供给的袋状薄膜，从而将袋状薄膜带入桶体内，所述直通管的上端与用于输送纯净水的 注水管连通。
[0006] 进一步的，该注膜机设有用于输送桶体的输送装置，在输送装置上方设有用于对 灌装后的桶体进行加盖的压盖装置，还设有用于控制输送装置以便使桶体的端口位置处于 直通管的上下运动轨迹上的定位元件。其中，输送装置包括设在机架上且由电机带动的主 动轮、从动轮以及绕过主动轮和从动轮并构成闭环传动的传动链条。
[0007] 本发明中，供料装置包括用于输出塑料薄膜筒料的供料轴、用于将塑料薄膜筒料 定量热合封装的封口装置和用于将热合封装后的塑料薄膜筒料切成袋状薄膜的切断装置， 还设有用于对供料装置供给的塑料薄膜筒料进行计量的计量轮。其中，封口装置包括设在 注膜机的机架上且位于塑料薄膜筒料一侧的热合刀、设在机架上且用于将塑料薄膜筒料压 在热合刀上的压紧气缸以及用于加热热合刀的加热元件；切断装置包括设置在注膜机的 机架上的切断气缸，切断气缸的活塞杆端部设有用于将塑料薄膜筒料切割成袋状薄膜的切 刀，袋状薄膜的袋口位于直通管的上下运动轨迹上。
[0008] 进一步的，供料装置的末端设有用于夹持袋状薄膜，并将袋状薄膜的袋口张开的 夹持装置，所述的夹持装置包括两个用于吸附袋状薄膜的真空吸盘和一个横向设置在注膜 机的机架上的夹持气缸，两个真空吸盘分别设在袋状薄膜输送方向的两边，其中一个真空 吸盘固定在机架上，另一个真空吸盘设在夹持气缸的活塞杆端部。
[0009] 本发明中，灌装组件包括纵向设置在机架上的灌装气缸和固定在该灌装气缸的活 塞杆上且用于向桶体中进行注膜、灌装的直通管，直通管纵向设置，且直通管的上端与用于 输送纯净水的注水管连通，直通管上套设有能够将袋状薄膜的袋口整合到桶体瓶口的外壁 上的瓶口整合装置。桶体坚直设置在输送装置上，机架上设有控制输送装置步进运动的定 位元件，输送装置的步进运动使桶体的端口位置处于直通管的上下运动轨迹上，袋状薄膜 能够被直通管套取并注入到桶体中。
[0010] 本发明可以按照预先设定的生产流程，使供料装置和灌装组件的控制阀之间的信 号按照一定的规律连接起来，实现执行元件如电机或气缸的动作。对于供料装置和灌装组 件的协调动作而言，灌装气缸的活塞杆回收，使直通管的下端套入供料装置将于供给装水 用桶体内部所铺设的袋状薄膜内部，灌装气缸的活塞杆继续回收使直通管连同袋状薄膜一 起进入到桶体中；由于直通管上套设有瓶口整合装置，直通管向下运动过程中，直通管上设 置的凸肩将瓶口整合装置压装在桶体的瓶口，使袋状薄膜的袋口整合固定在在瓶口整合装 置与通体的瓶口外壁之间；与直通管上端连通的注水管向桶体中的袋状薄膜内部注入纯净 水；待前述的注膜和灌装作业完成后，压盖装置对桶体进行加盖密封作业。
[0011] 有益效果：1、该注膜机通过灌装气缸的上下运动，其活塞杆带动的直通管能够在 运动过程中将袋状薄膜注入桶体内部，并能够通过该直通管对置于桶体内部的袋状薄膜灌 装纯净水，该注膜和灌装过程均通过简单的机械结构实现，较易控制，且无需人工将袋状薄 膜置入桶体中进行灌装，避免了袋状薄膜被污染。
[0012] 2、该注膜机实现了自动将袋状薄膜注入桶体中，然后对该桶体进行灌装纯净水， 避免了纯净水和桶体内壁的直接接触，防止因桶体不洁净造成纯净水的污染，为人们提供 安全、干净的饮用水；而且，桶体内部的袋状薄膜可为一次性使用，避免了因重复使用造成 的纯净水交叉污染。
[0013] 3、本发明中，设有桶体的输送装置和对桶体进行定位的定位元件，能够使待灌装 的桶体的端口位置处于灌装用的直通管的上下运动轨迹上。
[0014] 4、注膜机的供料装置包括用于输出塑料薄膜筒料的供料轴、用封口装置、切断装 置和计量轮，能够实现塑料薄膜筒料输出、定量热合封装、切断成袋状薄膜的机械化成型作 业，一方面，切断装置中的切刀依次对筒料上间隔热合密封线一定位置的部分进行切割，使 筒料形成单个的袋状薄膜，该过程便于根据实际的桶体体积对筒料的切割长度进行调整； 另一方面，能够使该注膜机完成从原始筒料到成型袋状薄膜、注膜和灌装的自动化作业，降 低生产成本，提高自动化程度。
[0015] 5、注膜机的供料装置的末端设有夹持装置，该夹持装置中设置的两个真空吸盘能 够吸附在袋状薄膜的两侧，当夹持气缸的活塞杆收回时，能够使袋状薄膜的袋口张开，袋口 位于直通管的上下运动轨迹上，便于直通管在下落时能够将袋状薄膜一同注入到桶体中。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的示意图； 图2为图1中供料装置的放大示意图； 图3为图1的左视图。
[0017] 附图标记：1、机架，2、塑料薄膜筒料，3a、压紧气缸，3b、间隙调整气缸，3c、切断气 缸，3d、夹持气缸，3e、灌装气缸，4、输送装置，4a、传动链条，5、桶体，6、瓶口整合装置，7、直 通管，7a、连接杆，7b、注水管，8、压盖装置，9、定位元件，10、主动辊，11、压紧辊，12、导向辊， 13、计量轮，14、切刀，15、吸盘，16、热合刀，17、电机，18、供料轴。
【具体实施方式】
[0018] 如图1所示的一种自动灌装水注膜机，包括用于供给装水用桶体内部所铺设的袋 状薄膜的供料装置和用于将袋状薄膜置于桶体5中并灌注纯净水的灌装组件，所述的灌装 组件设有灌装气缸3e和固定在该灌装气缸3e的活塞杆上的直通管7,所述的直通管7能够 在灌装气缸3e的带动下上下运动，并能够在运动过程中插入供料装置所供给的袋状薄膜， 从而将袋状薄膜带入桶体5内，所述直通管7的上端与用于输送纯净水的注水管7b连通。 所述的供料装置包括用于输出塑料薄膜筒料2的供料轴18、用于将塑料薄膜筒料2定量热 合封装的封口装置和用于将热合封装后的塑料薄膜筒料2切成袋状薄膜的切断装置，该注 膜机中还设有用于对供料装置供给的塑料薄膜筒料2进行计量的计量轮13。
[0019] 本发明的供料装置的末端设有用于夹持袋状薄膜，并将袋状薄膜的袋口张开的夹 持装置，所述的夹持装置包括两个用于吸附袋状薄膜的真空吸盘15和一个横向设置在注 膜机的机架1上的夹持气缸3d，两个真空吸盘15分别设在袋状薄膜输送方向的两边，其中 一个真空吸盘固定在机架1上，另一个真空吸盘设在夹持气缸3d的活塞杆端部。
[0020] 该注膜机中还设有用于输送桶体5的输送装置4以及用于控制输送装置4以便使 桶体5的端口位置处于直通管7的上下运动轨迹上的定位元件9,在输送装置4上方设有用 于对灌装后的桶体5进行加盖的压盖装置8,该压盖装置8能够对灌装后的桶体5进行加盖 密封作业，该压盖装置8可参照工业流水线上的压盖机设计而成。
[0021] 该注膜机还包括呈框形的机架1、固定在机架1上的多个气缸和电机，以及控制电 机和气缸动作的控制器，控制器按照给定的生产要求，顺序协调供料装置和灌装组件的动 作，最终完成自动的注膜、灌装作业。可采用行程程序控制执行元件如电机或气缸的动作， 由于行程程序控制结构简单，维护容易，动作稳定，特别是当程序运行中某环节出现故障 时，整个程序动作就停止而实现自动保护。其控制过程为：通过控制器的信号输入元件输入 信号，控制器中的信号处理元件处理该信号，控制器输出控制信号，使执行元件输出动力。
[0022] 进一步的，如图1所示，灌装组件包括纵向设置在机架1上的灌装气缸3e和固定 在该灌装气缸3e的活塞杆上且用于向桶体5中进行注膜、灌装的直通管7,直通管7与灌 装气缸3e的活塞杆之间通过连接杆7a连接。直通管7纵向设置，且直通管7的上端与用 于输送纯净水的注水管7b连通；桶体5坚直设置在输送装置4上，机架1上设有控制该输 送装置4步进运动的定位元件9,输送装置4的步进运动使桶体5的端口位置处于直通管7 的上下运动轨迹上，袋状薄膜能够被直通管7套取并注入到桶体5中。
[0023] 输送装置4包括设在机架1上且由电机带动的主动轮、从动轮以及绕过主动轮和 从动轮并构成闭环传动的传动链条4a，其中，主动轮和从动轮的位置在图中未标示，其设置 方式遵循现有的闭环传动方式。
[0024] 进一步的，供料装置的其中一种实施方式如图1和图2所示，供料装置包括用于套 设塑料薄膜筒料2的供料轴18、两个导向辊12和一个由电机驱动且用于带动塑料薄膜筒 料2沿两个导向辊12的输送路径进给的主动辊10,主动辊10和至少一个导向辊上设有压 紧辊，机架1上设有与压紧辊的中心轴连接，且分别用于调整压紧辊与主动辊10、压紧辊与 导向辊之间间隙的间隙调整气缸，如图3所示的主动辊10、压紧辊与导向辊的中心轴线在 空间上相互平行设置。其中，用于对供料装置供给的塑料薄膜筒料2进行计量的计量轮13 设在所述主动辊10的端部，封口装置设在两个导向辊12的输送路径之间。
[0025] 进一步的，如图2所示，封口装置包括设在注膜机的机架1上且位于塑料薄膜筒料 2 -侧的热合刀16、设在机架1上且用于将塑料薄膜筒料2压在热合刀16上的压紧气缸3a 以及用于加热热合刀16的加热元件。切断装置包括设置在注膜机的机架1上的切断气缸 3c，切断气缸3c的活塞杆端部设有用于将塑料薄膜筒料2切割成袋状薄膜的切刀14,袋状 薄膜的袋口位于直通管7的上下运动轨迹上。
[0026] 本发明的一种实施方式为：主动辊10带动由供料轴18供给的塑料薄膜筒料2沿 导向辊进给，计量轮13计量塑料薄膜筒料2的进给长度，由封口装置进行定长热合封装，夹 持装置夹紧塑料薄膜筒料2,由切断气缸3c切断筒料成袋状薄膜，夹持气缸3d的活塞杆端 部的真空吸盘与机架上的真空吸盘拉开袋状薄膜的袋口；灌装气缸3e的活塞杆下降到一 定工位，直通管7将袋状薄膜注入到桶体5中，灌装组件再次下降，使直通管7上套设的瓶 口整合装置6到桶体5的端口位置整理袋状薄膜的袋口，使袋口封装在瓶口整合装置6与 瓶口外壁之间，开始灌装纯净水，灌装完成后，灌装组件工位回到待装工位；输送装置4送 纯净水桶到纯净水桶定位工位，同时，压盖装置8进行加盖作业。
【权利要求】
1. 一种自动灌装水注膜机，其特征在于：包括用于供给装水用桶体内部所铺设的袋状 薄膜的供料装置和用于将袋状薄膜置于桶体（5)中并灌注纯净水的灌装组件，所述的灌装 组件设有灌装气缸（3e)和固定在该灌装气缸（3e)的活塞杆上的直通管（7)，所述的直通管 (7) 能够在灌装气缸（3e)的带动下上下运动，并能够在运动过程中插入供料装置所供给的 袋状薄膜，从而将袋状薄膜带入桶体（5)内，所述直通管（7)的上端与用于输送纯净水的注 水管（7b)连通。
2. 根据权利要求1所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：设有用于输送桶体（5) 的输送装置（4)，在输送装置（4)上方设有用于对灌装后的桶体（5)进行加盖的压盖装置 (8) 。
3. 根据权利要求2所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：所述的输送装置（4)包 括设在机架（1)上且由电机带动的主动轮、从动轮以及绕过主动轮和从动轮并构成闭环传 动的传动链条（4a)。
4. 根据权利要求2所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：设有用于控制输送装 置（4)以便使桶体（5)的端口位置处于直通管（7)的上下运动轨迹上的定位元件（9)。
5. 根据权利要求1所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：所述的供料装置包括 用于输出塑料薄膜筒料（2)的供料轴（18)、用于将塑料薄膜筒料（2)定量热合封装的封口 装置和用于将热合封装后的塑料薄膜筒料（2 )切成袋状薄膜的切断装置。
6. 根据权利要求5所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：设有用于对供料装置 供给的塑料薄膜筒料（2)进行计量的计量轮（13)。
7. 根据权利要求5所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：所述的封口装置包括 设在注膜机的机架（1)上且位于塑料薄膜筒料（2)-侧的热合刀（16)、设在机架（1)上且用 于将塑料薄膜筒料（2 )压在热合刀（16 )上的压紧气缸（3a)以及用于加热热合刀（16 )的加 热元件。
8. 根据权利要求5所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：所述的切断装置包括 设置在注膜机的机架（1)上的切断气缸（3c)，切断气缸（3c)的活塞杆端部设有用于将塑料 薄膜筒料（2)切割成袋状薄膜的切刀（14)，袋状薄膜的袋口位于直通管（7)的上下运动轨 迹上。
9. 根据权利要求1所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：所述的供料装置的末 端设有用于夹持袋状薄膜，并将袋状薄膜的袋口张开的夹持装置，所述的夹持装置包括两 个用于吸附袋状薄膜的真空吸盘（15)和一个横向设置在注膜机的机架（1)上的夹持气缸 (3d)，两个真空吸盘（15)分别设在袋状薄膜输送方向的两边，其中一个真空吸盘固定在机 架（1)上，另一个真空吸盘设在夹持气缸（3d)的活塞杆端部。
10. 根据权利要求1所述的一种自动灌装水注膜机，其特征在于：所述的直通管（7)上 套设有能够将袋状薄膜的袋口整合到桶体（5)瓶口的外壁上的瓶口整合装置（6)。
【文档编号】B67C3/30GK104085845SQ201410355110
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】戚璐莎, 韩树举, 孙新安 申请人:戚璐莎