一种灌压一体机及其灌压方法与流程

本发明属于自动化包装设备，尤其是一种灌压一体机及其灌压方法。

背景技术：

灌装机在日化，农化行业等广泛的使用，使得灌装机械竞争日趋激烈，未来灌装机械将配合产业自动化，进而促进压盖设备总体水平提高。本机器主要应用于涂料，油漆等类似粘性物料的灌装生产线。

目前国内相关行业，大多数的自动灌装设备已经能基本满足生产需求，但是通过申请人的研究和调查，发现现有技术至少还存在如下问题：第一，不少厂商对灌装精度的要求比较高，而传统的灌装机还多采用自流式灌装，缺乏对灌装体量的把控，导致灌装不均匀影响产品质量；第二，较大一部分的灌装功能与封盖功能都是以独立的机器来实现，无法直接进行封盖，而这就会容易出现物料在输送过程中被扬尘污染的情况；第三，由于部分物料有一定的粘性，在灌装完成后，常规的灌装头会出现滴料，凝料等现象；第四，针对较大的柱形金属容器，其工位紧靠，常规的挡刀易对容器造成磨损划痕等；第五，涂料，油漆等所用容器的特殊性，目前国内大多数都还是在采用人工上盖、半自动压盖机进行压盖的方式来达到封盖的目的，这极大的降低了工作效率。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种灌压一体机及其灌压方法，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种灌压一体机，包括：

框架；

输送机构，设置在所述框架内部，用于承载圆柱形料桶；在所述输送机构上还设置有挡瓶拨轮，以达到挡住料桶的目的；

定量机构，设置在所述输送组件的一侧，用于量取预定量的物料；

下料机构，设置在所述框架内部，且位于所述输送机构一端的上方，与所述定量机构的输出端相连接，用于向料桶中灌注物料；

送盖机构，设置在所述输送机构另一侧，用于将桶盖传送至输送机构的上方；

压盖机构，设置在所述框架内部，且位于所述输送机构的另一端，用于抓取桶盖至料桶的正上端，并封盖动作。

优选地或可选地，所述挡瓶拨轮可转动的设置在所述输送机构上；

所述挡瓶拨轮包括：固定安装在所述输送机构一侧的底座，转动安装在所述底座上的多个拨轮本体，以及底部安装在所述底座上、输出端与所述拨轮本体底部铰接的拨轮气缸；

所述拨轮本体包括六个侧面，且六个侧面均为圆弧凹面。

优选地或可选地，所述定量机构包括：储料罐，设置在所述储料罐底部的多个进料口，分别与所述进料口相连接的多个三通阀，分别与所述三通阀相连接的定量罐和出料口，设置在所述定量罐底部的注射推杆，以及与所述注射推杆相连接的驱动组件；

所述驱动组件包括：固定安装在所述定量罐固定连接的定量安装架，设置在所述定量安装架两侧的直线导轨，安装在所述定量安装架底部的伺服电机，竖直安装在所述定量安装架上、与所述伺服电机传动连接的两个丝杆，套装在所述丝杆上的两个滚珠轴承，以及与所述注射推杆固定连接、可沿着所述丝杆和直线导轨上下滑动的注射升降架。

优选地或可选地，所述下料机构包括：安装在所述输出所述输送机构一端的下料安装架，可沿着所述下料安装架上下滑动的下料升降架，固定安装在所述下料升降架、位于所述输送机构上方、且与所述出料口相连接的下料罐，设置在所述下料罐底部的下料蓬头，安装在所述下料罐上方的下料活塞，以及安装在所述下料气缸顶部、与所述下料活塞相连接的下料气缸；

所述下料罐与所述下料蓬头之间安装有多层过滤网。

优选地或可选地，所述下料机构的下方还安装有接漏组件；

所述接漏组件包括：安装在所述下料升降架上的两个接漏气缸，与所述接漏气缸输出端相连接、且位于所述下料蓬头下方的接漏板。

优选地或可选地，所述送盖机构包括：设置在所述输送机构另一侧的柜体，安装在所述柜体上方、用于放置桶盖的多个快换式料框，均匀分布所述快换式料框的底部的四个挡盖气缸，一端位于在所述柜体下方、另一端位于所述输送机构上方的送盖跑道，设置在所述送盖跑道靠近所述输送机构一端的挡盖件，以及设置在所述送盖跑道、位于所述挡盖件前方的光电检测器；

在所述柜体内部还放置有备用的快换式料框。

优选地或可选地，所述压盖机构包括：压盖安装架，安装在所述压盖安装架上的横向直线模组，安装在所述横向直线模组输出端上的纵向直线模组，安装在所述纵向直线模组输出端的气动装置，以及设置在所述气动装置端部、用于吸附桶盖的吸盘。

优选地或可选地，所述压盖机构和送盖机构之间安装有夹持机构，所述夹持机构安装在所述输送机构上；

所述夹持机构包括：分别安装在所述输送机构两侧的两个传输带，用于连接两个传输带、并贯穿所述输送机构的螺杆和导向杆，安装在所述螺杆一端的调节轮盘，以及安装在所述传输带上方的卡尺；

所述传输带的皮带上设置有凸起部，所述凸起部与料桶相抵；通过所述传输带放缓料桶的位移速度。

优选地或可选地，所述输送机构的两侧均设置有限位挡板，在所述限位挡板与输送机构之间安装有调节螺母；通过所述调节螺母可以调整所述限位挡板与所述输送机构之间的间距。

本发明还提供一种灌压一体机的灌压方法，包括如下步骤：

步骤1、将料桶放置于输送机构上，以预定速度呈直线式运动；同时，定容组件中三通阀的进料口与出料口同时开启，料箱开始放料，物料进入定容罐，

步骤2、当存在预定数量的料桶运动至下料蓬头下方工位时，拨轮气缸伸出，拨轮本体的一个圆弧凹面嵌合于料桶的外部，以达到挡住料桶的目的；

步骤3、定容组件中三通阀控制进料口关闭，出料口打开，通过驱动组件上推注射推杆，将物料通过管道挤进到下料罐中；当下料罐中的物料达到预定量，然后下料气缸回缩，下料活塞打开下料蓬头，由于重力作用，物料开始下灌；

步骤4、灌装完成后，接漏气缸伸出，推动接漏板至下料蓬头下方，以避免物料滴溅在外；

步骤5、拨轮气缸缩回，拨轮本体下端卡合处得到释放，完成灌装的料桶随输送机构传动至夹持机构，准备进行封盖动作；

步骤6、在物料进行灌装的同时，送盖组件进行送盖操作；

所述送盖操作包括：当光电检测器未检测到桶盖信号时，挡盖气缸缩进卡口，此时桶盖失去阻力并由于重力作用落入送盖跑道中，桶盖随跑道向前位移至接近压盖部端时，受挡盖件作用阻止其继续前移下落；与此同时，光电检测器检测到满盖信号，挡盖气缸伸出，阻止桶盖继续下落至跑道中；

步骤7、纵向直线模组控制吸盘下沉至送盖机构端部上的桶盖上，吸盘吸附住桶盖，以达到抓取桶盖的目的；然后纵向直线模组和横向直线模组控制已经吸住桶盖的吸盘上升横移，至料桶的正上端时，纵向直线模组控制吸盘下沉进行压盖，完成封盖动作；

步骤8、封盖动作期间，通过夹持机构的传输带反转，放缓料桶的位移速度。

本发明涉及一种灌压一体机及其灌压方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：

1、本发明通过将活塞式灌装和跟踪式压盖封盖的组合，由于灌装封盖都是在机器框架的内部完成，这就避免了外界扬尘、颗粒物对物料的污染。

2、本发明采用工位式拨轮的挡瓶出瓶机构，有效提高机器的运转上限，对于整条流水线的生产效率也有着显著的提高。

3、本发明中拨轮本体的侧面为圆弧凹面，针对较大的柱形金属容器，其工位紧靠，圆弧凹面能够嵌合于料桶的外部，以达到挡住料桶的目的，解决了常规的挡刀容易对容器造成磨损划痕的问题。

4、本发明通过活塞式注射缸与下料头的双重定量，极大的提高了灌装精度。

5、本发明的下料口端设置有多层过滤网及莲蓬式下料蓬头，可明显提高物料的品质，避免了大颗粒物及凝结料进入料桶；同时，降缓流速避免溅料，避免灌装头会出现滴料，凝料等现象。

6、本发明通过在灌装完成后，伸出接漏机构，以避免物料滴溅在外，进而保证料桶的灌压包装质量。

7、本发明通过设置多个快换式料框和备用快换式料框，针对不同的桶盖，送盖机构的快换式料框有着明显的便利性，其操作简易便捷；在更换同类料桶时，几乎可以不改动整体结构就可以使用，尤其在产品更新换代比较快的时候效果更加显著。

8、本发明通过横向直线模组和纵向直线模组配合，实现跟踪式压盖封盖，极大的提高了工作效率；可以保证高速的生产力，避免出现压盖速度跟不上灌装速度的问题。

9、本发明通过压盖机构和送盖机构之间安装有夹持机构，在料桶进入封盖动作期间，全程都有含伺服电机驱动的夹持机构，以此来放缓料桶的位移速度，同时保证料桶的运输稳定，避免其出现倒瓶，压盖不精准等问题。

10、本发明通过所述调节螺母可以调整所述限位挡板与所述输送机构之间的间距。使得整机的结构设计更易符合多类产品的适用，其对空间的利用率也达到了最大化。

综上，本发明相较与现有技术而言，具有更高的灌装精度，更高的生产效率，更大的空间的利用率，操作更为简易便捷，而且能够避免了外界扬尘、颗粒物对物料的污染。

附图说明

图1是本发明的灌压一体机的外部结构示意图。

图2是本发明的灌压一体机的内部结构示意图。

图3是本发明中输送机构的结构示意图。

图4是本发明中挡瓶拨轮的结构示意图。

图5是本发明中定量机构的结构示意图。

图6是本发明中下料机构的结构示意图。

图7是本发明中接漏组件的结构示意图。

图8是本发明中送盖机构的结构示意图。

图9是本发明中压盖机构的结构示意图。

图10是本发明中夹持机构的结构示意图。

附图标记为：框架100；

输送机构200、限位挡板210、调节螺母220；

挡瓶拨轮300、底座310、拨轮本体320、拨轮气缸330、圆弧凹面321；

定量机构400、储料罐410、进料口420、三通阀430、定量罐440、出料口450、注射推杆460、定量安装架471、直线导轨472、伺服电机473、丝杆474、滚珠轴承475、注射升降架476；

下料机构500、下料安装架510、下料升降架520、下料罐530、下料蓬头540、下料活塞550、下料气缸560、过滤网570；

接漏组件600、接漏气缸610、接漏板620；

送盖机构700、柜体710、快换式料框720、挡盖气缸730、送盖跑道740、挡盖件750、光电检测器760；

压盖机构800、压盖安装架810、横向直线模组820、纵向直线模组830、气动装置840、吸盘850；

夹持机构900、传输带910、螺杆920、导向杆930、调节轮盘940、卡尺950、凸起部911。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参阅附图1至10，一种灌压一体机包括：框架100、输送机构200、限位挡板210、调节螺母220、挡瓶拨轮300、底座310、拨轮本体320、拨轮气缸330、圆弧凹面321、定量机构400、储料罐410、进料口420、三通阀430、定量罐440、出料口450、注射推杆460、定量安装架471、直线导轨472、伺服电机473、丝杆474、滚珠轴承475、注射升降架476、下料机构500、下料安装架510、下料升降架520、下料罐530、下料蓬头540、下料活塞550、下料气缸560、过滤网570、接漏组件600、接漏气缸610、接漏板620、送盖机构700、柜体710、快换式料框720、挡盖气缸730、送盖跑道740、挡盖件750、光电检测器760、压盖机构800、压盖安装架810、横向直线模组820、纵向直线模组830、气动装置840、吸盘850、夹持机构900、传输带910、螺杆920、导向杆930、调节轮盘940、卡尺950、凸起部911。

所述灌压一体机主要应用于涂料，油漆等类似粘性物料的灌装生产线。所述灌压一体机包括：框架100、输送机构200、定量机构400、下料机构500、送盖机构700、压盖机构800。

具体地，参阅附图3，所述输送机构200设置在所述框架100内部，用于承载圆柱形料桶；在所述输送机构200上还设置有挡瓶拨轮300，以达到挡住料桶的目的。所述输送机构200可以为可以是皮带或板链等形式的流水线，在此不做赘述。需要说明的是，在所述输送机构200的两侧均设置有限位挡板210，在所述限位挡板210与输送机构200之间安装有调节螺母220；通过所述调节螺母220可以调整所述限位挡板210与所述输送机构200之间的间距，使得整机的结构设计更易符合多类产品的适用，其对空间的利用率也达到了最大化。

其中，参阅附图4，所述挡瓶拨轮300可转动的设置在所述输送机构200上；所述挡瓶拨轮300包括：固定安装在所述输送机构200一侧的底座310，转动安装在所述底座310上的多个拨轮本体320，以及底部安装在所述底座310上、输出端与所述拨轮本体320底部铰接的拨轮气缸330；采用工位式拨轮的挡瓶出瓶机构，有效提高机器的运转上限，对于整条流水线的生产效率也有着显著的提高。

由于较大的柱形金属容器，其工位紧靠，常规的挡刀易对容器造成磨损划痕，因此在本实施例中，所述拨轮本体320包括六个侧面，且六个侧面均为圆弧凹面321。拨轮本体320的侧面为圆弧凹面321，针对较大的柱形金属容器，其工位紧靠，圆弧凹面321能够嵌合于料桶的外部，以达到挡住料桶的目的，解决了常规的挡刀容易对容器造成磨损划痕的问题。

参阅附图5，所述定量机构400设置在所述输送组件的一侧，用于量取预定量的物料；所述定量机构400包括：储料罐410，设置在所述储料罐410底部的多个进料口420，分别与所述进料口420相连接的多个三通阀430，分别与所述三通阀430相连接的定量罐440和出料口450，设置在所述定量罐440底部的注射推杆460，以及与所述注射推杆460相连接的驱动组件。进一步地，所述驱动组件包括：固定安装在所述定量罐440固定连接的定量安装架471，设置在所述定量安装架471两侧的直线导轨472，安装在所述定量安装架471底部的伺服电机473，竖直安装在所述定量安装架471上、与所述伺服电机473传动连接的两个丝杆474，套装在所述丝杆474上的两个滚珠轴承475，以及与所述注射推杆460固定连接、可沿着所述丝杆474和直线导轨472上下滑动的注射升降架476。在工作过程中，伺服电机473带动所述丝杆474运动，进而迫使所述注射升降架476推动注射推杆460，从而将预定量的物料通过管道挤进到下料罐530中，由于本实施例中采用活塞式注射缸，提高了灌装精度。

参阅附图6，所述下料机构500设置在所述框架100内部，且位于所述输送机构200一端的上方，与所述定量机构400的输出端相连接，用于向料桶中灌注物料；所述下料机构500包括：安装在所述输出所述输送机构200一端的下料安装架510，可沿着所述下料安装架510上下滑动的下料升降架520，固定安装在所述下料升降架520、位于所述输送机构200上方、且与所述出料口450相连接的下料罐530，设置在所述下料罐530底部的下料蓬头540，安装在所述下料罐530上方的下料活塞550，以及安装在所述下料气缸560顶部、与所述下料活塞550相连接的下料气缸560。当下料罐530中的物料达到预定量，然后下料气缸560回缩，下料活塞550打开下料蓬头540，由于重力作用，物料开始下灌；通过活塞式注射缸与下料头的双重定量，极大的提高了灌装精度。

在进一步实施例中，所述下料罐530与所述下料蓬头540之间安装有多层过滤网570。通过在下料口端设置有多层过滤网570，可明显提高物料的品质，不经可以避免了大颗粒物及凝结料进入料桶；而且还可以降缓流速避免溅料，避免灌装头会出现滴料，凝料等现象。

在进一步实施例中，参阅附图7，所述下料机构500的下方还安装有接漏组件600；所述接漏组件600包括：安装在所述下料升降架520上的两个接漏气缸610，与所述接漏气缸610输出端相连接、且位于所述下料蓬头540下方的接漏板620。在灌装完成后，通过接漏气缸610推动接漏板620，伸出接漏板620，以避免物料滴溅在外，进而保证料桶的灌压包装质量。

参阅附图8，所述送盖机构700设置在所述输送机构200另一侧，用于将桶盖传送至输送机构200的上方；所述送盖机构700包括：设置在所述输送机构200另一侧的柜体710，安装在所述柜体710上方、用于放置桶盖的多个快换式料框720，均匀分布所述快换式料框720的底部的四个挡盖气缸730，一端位于在所述柜体710下方、另一端位于所述输送机构200上方的送盖跑道740，设置在所述送盖跑道740靠近所述输送机构200一端的挡盖件750，以及设置在所述送盖跑道740、位于所述挡盖件750前方的光电检测器760。当光电检测器760未检测到桶盖信号时，挡盖气缸730缩进卡口，此时桶盖失去阻力并由于重力作用落入送盖跑道740中，桶盖随跑道向前位移至接近压盖部端时，受挡盖件750作用阻止其继续前移下落；与此同时，光电检测器760检测到满盖信号，挡盖气缸730伸出，阻止桶盖继续下落至跑道中，在物料进行灌装的同时，送盖组件进行自动送盖。

在进一步实施例中，在所述柜体710内部还放置有备用的快换式料框720。通过设置多个快换式料框720和备用快换式料框720，针对不同的桶盖，送盖机构700的快换式料框720有着明显的便利性，其操作简易便捷；在更换同类料桶时，几乎可以不改动整体结构就可以使用，尤其在产品更新换代比较快的时候效果更加显著。

参阅附图9，所述压盖机构800设置在所述框架100内部，且位于所述输送机构200的另一端，用于抓取桶盖至料桶的正上端，并封盖动作。所述压盖机构800包括：压盖安装架810，安装在所述压盖安装架810上的横向直线模组820，安装在所述横向直线模组820输出端上的纵向直线模组830，安装在所述纵向直线模组830输出端的气动装置840，以及设置在所述气动装置840端部、用于吸附桶盖的吸盘850。纵向直线模组830控制吸盘850下沉至送盖机构700端部上的桶盖上，吸盘850吸附住桶盖，以达到抓取桶盖的目的；然后纵向直线模组830和横向直线模组820控制已经吸住桶盖的吸盘850上升横移，至料桶的正上端时，纵向直线模组830控制吸盘850下沉进行压盖，完成封盖动作。至于，横向直线模组820、纵向直线模组830的具体结构，对于本领域技术人员可以合理选择，例如伺服电机473带动的丝杠结构或气缸结构，在此不做具体赘述。

在进一步实施例中，为保证料桶的运输稳定，避免其出现倒瓶，压盖不精准等问题。所述压盖机构800和送盖机构700之间安装有夹持机构900，所述夹持机构900安装在所述输送机构200上；参阅附图10，所述夹持机构900包括：分别安装在所述输送机构200两侧的两个传输带910，用于连接两个传输带910、并贯穿所述输送机构200的螺杆920和导向杆930，安装在所述螺杆920一端的调节轮盘940，以及安装在所述传输带910上方的卡尺950；所述传输带910的皮带上设置有凸起部911，所述凸起部911与料桶相抵；在料桶进入封盖动作期间，全程都有含伺服电机473驱动的夹持机构900，放缓料桶的位移速度，保证料桶的运输稳定。

为了方便理解灌压一体机及其灌压方法的技术方案，对其工作原理做出简要说明：在灌压过程中，将料桶放置于输送机构200上，以预定速度呈直线式运动；同时，定容组件中三通阀430的进料口420与出料口450同时开启，料箱开始放料，物料进入定容罐，当存在预定数量的料桶运动至下料蓬头540下方工位时，拨轮气缸330伸出，拨轮本体320的一个圆弧凹面321嵌合于料桶的外部，以达到挡住料桶的目的；定容组件中三通阀430控制进料口420关闭，出料口450打开，通过驱动组件上推注射推杆460，将物料通过管道挤进到下料罐530中；当下料罐530中的物料达到预定量，然后下料气缸560回缩，下料活塞550打开下料蓬头540，由于重力作用，物料开始下灌；灌装完成后，接漏气缸610伸出，推动接漏板620至下料蓬头540下方，以避免物料滴溅在外；拨轮气缸330缩回，拨轮本体320下端卡合处得到释放，完成灌装的料桶随输送机构200传动至夹持机构900，准备进行封盖动作；在物料进行灌装的同时，送盖组件进行送盖操作；所述送盖操作包括：当光电检测器760未检测到桶盖信号时，挡盖气缸730缩进卡口，此时桶盖失去阻力并由于重力作用落入送盖跑道740中，桶盖随跑道向前位移至接近压盖部端时，受挡盖件750作用阻止其继续前移下落；与此同时，光电检测器760检测到满盖信号，挡盖气缸730伸出，阻止桶盖继续下落至跑道中；纵向直线模组830控制吸盘850下沉至送盖机构700端部上的桶盖上，吸盘850吸附住桶盖，以达到抓取桶盖的目的；然后纵向直线模组830和横向直线模组820控制已经吸住桶盖的吸盘850上升横移，至料桶的正上端时，纵向直线模组830控制吸盘850下沉进行压盖，完成封盖动作；封盖动作期间，通过夹持机构900的传输带910反转，放缓料桶的位移速度。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。