一种牙膏管自动灌装装置及灌装方法与流程

本发明涉及灌装器械领域，尤其涉及一种牙膏管自动灌装装置。

背景技术：

目前的日用品、化妆品，消耗品等行业采用管装包装非常普遍。为了满足产品密封性、美观、个性化或者其它的包装需求，包装管的尺寸也是越来越多样化。而现有的灌装器械大部分为专用型的，即一种灌装器械只能对一种规格包装的产品进行生产。所以现在对于同一产品同时需要包装成多种规格时就需要采用人工灌装，再经过热合，人工挤压固定，最后人工操作气缸切刀切除多余的管尾。

采用人工手动灌装对于器械的使用率相对较低，操作人员劳动繁琐，生产率较低，需要多人配合操作，消耗的时间较长，生产周期无法保证。采用人工生产无法保证管装产品不受污染，影响产品的质量，最终直接影响企业的盈利。

因此设计出一种灌装器械，其采用一台灌装器械就能够实现对多种规格包装要求的管装产品进行生产，且能够保证管装产品的质量不受灌装影响，生产出来的管装产品外观美观。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于：提供一种牙膏管自动灌装装置，能够对多种规格要求的管装膏料进行生产。

本发明的另一个目的在于：提供一种牙膏管自动灌装装置，能够保证生产出来的产品质量不受灌装的影响，且生产出来的管装产品外观美观。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种牙膏管自动灌装装置，包括转盘和设置于所述转盘圆周方向上的若干个用于固定牙膏管的活动套，所述活动套为可活动设置在所述转盘上，沿所述转盘转动方向上与所述活动套位置依次对应设置有定型装置、吹气装置、灌装装置、对标装置、封尾装置及卸料装置。

作为一种优选的技术方案，所述活动套等分设置于所述转盘上，所述转盘下方对应轴心处设置有步进电机，所述步进电机可带动所述转盘转动。

作为一种优选的技术方案，所述定型装置包括定型支架、安装于所述定型支架上的整管气缸、与所述整管气缸的伸缩杆连接的整管压头以及用于感应所述定型装置对应的位置是否具有牙膏管的第一红外线感应器。

作为一种优选的技术方案，所述整管压头外径与所述牙膏管内径相适应，在所述牙膏管位于所述定型装置对应的位置时，所述整管压头与对应位置的所述活动套同轴。

作为一种优选的技术方案，所述吹气装置包括吹气支架，所述吹气支架上设置有用于检测所述吹气装置所对应的活动套上是否具有所述牙膏管的第二红外线感应器、用于给所述牙膏管吹惰性气体的吹气管、用于带动所述吹气管的吹气气缸，在所述牙膏管位于所述吹气装置对应的位置时，所述吹气管与所述吹气装置对应的所述活动套同轴。

作为一种优选的技术方案，所述灌装装置包括灌装机构和定量供料机构，所述灌装机构包括用于感应所述灌装装置对应的位置是否具有牙膏管的第三红外线感应器、用于灌装的出料管、带动所述出料管上下运动的灌装气缸，在所述牙膏管位于所述灌装装置对应的位置时，所述出料管与所述灌装装置所对应的所述活动套同轴；所述定量供料机构包括，三通阀、定量料缸、供料气缸、供料罐，所述三通阀分别连接所述定量料缸、所述出料管、所述供料罐。

作为一种优选的技术方案，所述对标装置包括用于检测所述牙膏管上的色标的色标感应器、用于吹惰性气体的气孔头。

作为一种优选的技术方案，所述灌装装置和所述对标装置分别对应的所述活动套下方设置有与所述转盘相互独立的伺服电机，所述活动套与所述伺服电机之间设置有连接于所述伺服电机的转轴上的旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆处于靠近所述活动套的一端。

作为一种优选的技术方案，所述封尾装置包括用于捏合所述牙膏管的尾部的捏合机构、用于对所述牙膏管捏合后多余部分进行切除的切尾机构，所述捏合机构为超声波捏合机，所述切尾机构为横刀切口装置。

作为一种优选的技术方案，所述卸料装置包括用于使所述牙膏管脱离所述活动套的顶管气缸，用于收集灌装好的所述牙膏管的滑板机构。

本发明的有益效果为：通过设置红外线感应器，可以自动感应牙膏管的有无，以及辅助确认工位，保证了整管压头、吹气管、出料管及气头孔均能正确对准牙膏管；在灌装前后进行吹惰性气体处理，可以对牙膏管中的膏料进行隔绝，保证了膏料不会因为牙膏管中存在空气而影响膏料品质；在活动套下方设置伺服电机及旋转气缸，当旋转气缸的活塞杆伸出时抵住活动套下方，此时伺服电机转动带动旋转气缸一起转动，进而带动活动套转动，从而实现了灌装结束时通过旋转断开膏料，和实现了牙膏管统一的外观朝向；封尾装置的加入可以对牙膏管进行捏合以及切除多余部分，保证了全部牙膏管的长度统一。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述牙膏管自动灌装装置立体结构示意图。

图2为实施例所述牙膏管自动灌装装置侧视示意图。

图3为实施例所述定型装置立体结构示意图。

图4为实施例所述吹气装置立体结构示意图。

图5为实施例所述灌装机构立体结构示意图。

图6为实施例所述定量供料机构立体结构示意图。

图7为实施例所述对标装置立体结构示意图。

图8为实施例所述横刀切口装置立体结构示意图。

图9为实施例所述卸料装置立体结构示意图。

图10为实施例所述牙膏管的灌装方法的步骤流程图。

图中：

1、转盘；2、牙膏管；3、活动套；4、定型装置；401、定型支架；402、整管气缸；403、整管压头；404、第一红外线感应器；5、吹气装置；501、吹气支架；502、第二红外线感应器；503、吹气管；504、吹气气缸；61、灌装机构；611、第三红外线感应器；612、出料管；613、灌装气缸；62、定量供料机构；621、三通阀；622、定量料缸；623、供料气缸；7、对标装置；701、色标感应器；702、气孔头；801、超声波捏合机；802、横刀切口装置；9、卸料装置；901、滑板机构。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1～9所示，于本实施例中，本发明所述的一种牙膏管2自动灌装装置，包括转盘1和设置于所述转盘1圆周方向上的若干个用于固定牙膏管2的活动套3，所述活动套3为可活动设置在所述转盘1上，沿所述转盘1转动方向上与所述活动套3位置依次对应独立设置有定型装置4、吹气装置5、灌装装置、对标装置7、封尾装置及卸料装置9。

具体的，所述活动套3等分设置于所述转盘1上，所述转盘1下方对应轴心处设置有步进电机,所述步进电机可带动所述转盘1转动。所述步进电机每转动一次为一个工位，每次转动的角度大小均相等。所述步进电机转动角度大小为两个相邻的所述活动套3之间的夹角角度大小。通过这样的设置能够使牙膏管3随步进电机的转动而运动到下一工位，进行下一步操作。

还包括有机架，转盘1、定型装置4、吹气装置5、灌装装置、对标装置7、封尾装置、卸料装置9及步进电机均安装在机架上。步进电机安装在机架下方，步进电机上方为转盘1，步进电机的转轴连接在转盘1上，当步进电机转动时可带动转盘1一起转动。转盘1上沿圆周等分设置若干活动套3，在本实施例中为12份，定型装置4、吹气装置5、灌装装置、对标装置7、封尾装置及卸料装置9分别独立于转盘1之外依次对应活动套3设置。通过设置转盘1可以使得整个生产过程的条理更清晰，各个装置各完成一部分工作，形成流水线式的操作。定型装置4对牙膏管2进行定型过后，更方便后面的生产的继续进行，不会因为牙膏管2的形状不一而造成差异，影响机器的准确性。吹气装置5对空牙膏管2吹惰性气体，可以使得牙膏管2内部的空气被排出，避免了空气对膏料的影响。对标装置7的加入可以使得所以牙膏管2的朝向统一，便于外观设计的统一，使得产品的外观更美观，且对标装置7还设置有用于吹惰性气体的气孔头702，在灌装结束后再次对牙膏管2通一次惰性气体，更进一步的确保了产品封装里不会有空气，保证了膏料的品质。封尾装置的加入可以使得牙膏管2的尾部封闭，且能够在捏合密封后对多余的部分进行切除，确保了所有的产品的长度一致。

作为一种优选的技术方案，所述定型装置4包括定型支架401、安装于所述定型支架401上的整管气缸402、与所述整管气缸402的伸缩杆连接的整管压头403以及用于感应所述定型装置4对应的位置是否具有牙膏管的第一红外线感应器404。

具体的，所述整管压头403外径与所述牙膏管2内径相适应，在所述牙膏管2位于所述定型装置4对应的位置时，所述整管压头403与对应位置的所述活动套3同轴。

通过设置定型装置4，利用整管气缸402的伸缩杆将整管压头403压入到牙膏管2内进行调整牙膏管2的外形。具体的，活动套3与整管压头403同轴，确保了安置在活动套3内的牙膏管2与整套压头同轴，不会因为牙膏管2与整套压头不同轴而导致将牙膏管2压坏而无法达到调整外形的目的。更具体的，整管压头403的端部为圆锥状，尖端设置成球形，这样设计可以帮助整管压头403定位牙膏管2。

作为一种优选的技术方案，所述吹气装置5包括吹气支架501，所述吹气支架501上设置有用于检测所述吹气装置5所对应的活动套3上是否具有所述牙膏管2的第二红外线感应器502、用于给所述牙膏管2吹惰性气体的吹气管503、用于带动所述吹气管503的吹气气缸504，在所述牙膏管2位于所述吹气装置5对应的位置时，所述吹气管503与所述吹气装置5对应的所述活动套3同轴。

通过设置独立的吹气支架501安装吹气气缸504，吹气气缸504的伸缩杆带动吹气管503，可以在第二红外线感应器502感应到牙膏管2旋转到吹气装置5对应的工位时，控制吹气气缸504的伸缩杆伸出，将吹气管503伸到牙膏管2内，然后进行通惰性气体。设置吹气装置5对牙膏管2通惰性气体可以将牙膏管2内部的空气排出，为下一步的工作做准备。

作为一种优选的技术方案，所述灌装装置包括灌装机构61和定量供料机构62，所述灌装机构61包括用于感应所述灌装装置对应的位置是否具有牙膏管2的第三红外线感应器611、用于灌装的出料管612、带动所述出料管612上下运动的灌装气缸613，在所述牙膏管2位于所述灌装装置对应的位置时，所述出料管612与所述灌装装置所对应的所述活动套3同轴；所述定量供料机构62包括，三通阀621、定量料缸622、供料气缸623、供料罐，所述三通阀621分别连接所述定量料缸622、所述出料管612、所述供料罐。

具体的，通过第三红外线感应器611感应牙膏管2是否在灌装工位，判断是否进行灌装工作。出料管612通过灌装气缸613带动伸入到牙膏管2内，随着灌装的进行，出料管612由灌装气缸613带动上升。当灌装机构61处于非灌装状态时，三通阀621处于连通定量料缸622和供料罐的状态。当灌装机构61处于灌装状态时，三通阀621处于连通定量料缸622和出料管612的状态。定量料缸622的填充和对牙膏管2灌装由供料气缸623控制。当灌装机构61处于灌装状态时，供料气缸623的伸缩杆缓慢伸出挤压定量料缸622中的膏料通过三通阀621流入出料管612，对牙膏管2进行灌装，随着灌装的进行灌装气缸613缓慢回缩。当灌装结束后将三通阀621置于连通定量料缸622和供料罐的状态，此时供料气缸623缓慢回缩，膏料进入到定量料缸622内部，为下一次的灌装做准备。

作为一种优选的技术方案，所述对标装置7包括用于检测所述牙膏管2上的色标的色标感应器701、用于吹惰性气体的气孔头702。

具体的，通过色标感应器701感应牙膏管2上预先印制的色标来确定牙膏管2的朝向，从而达到统一牙膏管2朝向的目的。同时还设置有吹惰性气体的气孔头702，在色标感应器701工作的时候同时对牙膏管2吹惰性气体，可以将牙膏管2尾部的空气挤出，保护膏料不与空气接触。

作为一种优选的技术方案，所述灌装装置和所述对标装置7分别对应的所述活动套3下方设置有与所述转盘1相互独立的伺服电机，所述活动套3与所述伺服电机之间设置有连接于所述伺服电机的转轴上的旋转气缸，所述旋转气缸的活塞杆处于靠近所述活动套3的一端。

具体的，通过旋转气缸的活塞杆伸出抵住活动套3位于转盘1下方的部位，当伺服电机转动时可带动连接在伺服电机转轴上的旋转气缸一起转动，从而带动活动套3旋转。位于灌装工位的活动套3转动可以将灌装结束时还连接着的膏料进行旋转拉伸切断，使得膏料不易粘到牙膏管的管壁上影响捏合效果，从而保证膏料灌装的精准性，以及不会因为出料管612带出膏料而造成的浪费物料。位于对标工位的活动套3转动可以带动牙膏管2转动，当牙膏管2上预先印制的色标对准色标感应器701时停止转动，如此可以达到使牙膏管2朝向统一的目的。

作为一种优选的技术方案，所述封尾装置包括用于捏合所述牙膏管2的尾部的捏合机构、用于对所述牙膏管2捏合后多余部分进行切除的切尾机构，所述捏合机构为超声波捏合机801，所述切尾机构为横刀切口装置802。

具体的，通过超声波捏合机801对灌装好的牙膏管2的管尾进行捏合，然后旋转到下一个工位利用横刀切口装置802对尾部多余部分进行切除。对于工位的确定依靠第一红外线感应器404、第二红外线感应器502、第三红外线感应器611及色标感应器701提供依据。捏合后切除多余部分可以使得生产出来的产品长度统一，外观更美观，规格更统一。

作为一种优选的技术方案，所述卸料装置9包括用于使所述牙膏管2脱离所述活动套3的顶管气缸，用于收集灌装好的所述牙膏管2的滑板机构901。

具体的，活动套3内部设置有通孔，顶管气缸的伸缩外径与通孔的直径相配合，顶管气缸的伸缩杆伸出时可通过活动套3内的通孔进入到活动套3内部。由设置在卸料工位处活动套3下方的顶管气缸伸出伸缩杆顶起对应的牙膏管2，即可使得牙膏管2脱离活动套3掉落到滑板机构901上，进而对灌装好的产品进行打包处理。

只需更换与产品大小配套的活动套3、整管压头403、吹气管503、灌装管，同时对封尾装置进行调整，即可实现生产不同规格的产品的需求。

作为一种优选的技术方案，所述惰性气体具体为质量比空气中的惰性气体，例如氮气。

如图10所示，本实施例中还提供一种牙膏管的灌装方法，其包括以下步骤：

a.整管步骤，将牙膏管转至整型工位，利用整型压头对牙膏管进行形状调整；利用整型压头对牙膏管进行调整过后，更方便后面的生产的继续进行，不会因为牙膏管的形状不一而造成差异，影响后续工序动作的准确性。

b.吹气步骤，将牙膏管转至吹气工位，利用吹气管对牙膏管通惰性气体，将牙膏管内的空气排出；对空牙膏管2吹惰性气体，可以使得牙膏管2内部的空气被排出，避免了空气对膏料的品质影响。

c.灌装步骤，将牙膏管转至灌装工位，利用出料管对牙膏管进行灌装，灌装结束后旋转牙膏管进行膏料切断；旋转牙膏管进行切断膏料可以使得膏料不易粘到牙膏管的管壁上影响后续的捏合效果，从而保证膏料灌装的精准性，以及不会因为出料管612带出膏料而造成的浪费物料。

d.对标步骤，将牙膏管转至对标工位，旋转牙膏套使色标对准色标感应器，同时对尾部吹惰性气体；旋转牙膏管对标可以达到使牙膏管2朝向统一的目的，对空牙膏管2再次吹惰性气体，可以使得牙膏管2尾部的空气被排出，避免了空气对膏料的品质影响。

e.捏合步骤，将牙膏管转至捏合工位，利用超声波捏合机对灌装好的牙膏管的尾部进行捏合；对灌装好的牙膏管进行捏合可以隔绝膏料与外界的接触，且密封效果相对较好。

f.切尾步骤，将牙膏管转至切尾工位，利用横刀切口装置对捏合好的牙膏管多余部分进行切除；切除多余部分可以使得生产出来的产品长度统一，外观更美观，规格更统一。

g.卸料步骤，将牙膏管转至卸料工位，利用顶管气缸将牙膏管顶离活动套掉落到滑板机构进行收集包装。利用顶管气缸从活动套下方将牙膏管顶离活动套，然后进行统一的收集方便了后面外包装工序的开展。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。