第3期（总第226期）
2021年6月机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
No. 3Jun.
文章编号：1672-6413（2021）03-0128-02
李玉霞，宫 哲，雷志伟，张田龙
（河北省自动化研究所，河北 石家庄 050081）
摘要：设计了一种旋转式自动灌装装置，该装置采用多工位工作方式，利用旋转工作台进行间歇式运动，实 现对液体包装容器的进瓶、灌装、封口、检测、输送等功能。其结构简单，经济实用，适用于医药及其他行 业，尤其在中小型生产企业具有广阔的应用前景。 关键词：自动灌装装置；旋转式；转动机构；挂盖机构；旋盖机构 中图分类号：TB486 : TP273 文献标识码：A
0引言
随着社会的发展和科技的进步，企业生产线对 灌装装置的智能化要求越来越高，在灌装精准性、系 统稳定性以及在线质量检测等方面都有了更高的 要求。
本文设计了一种具有自动检测功能的经济型灌装 设备，通过各机构的连续间歇运动实现包装容器的进 瓶、灌装、封口、检测、输送等功能，本装置精度高、反应 灵敏、运转平稳。
1旋转式自动灌装装置的总体结构和工作流程
“保存液自动灌装装置”由转动机构、灌装机构、挂 盖机构、旋盖机构、检测机构、输送机构等部分组成。 装置的总体结构如图1所示。
图1旋转式自动灌装装置总体结构
灌装工艺流程为：①容器瓶通过进料机构进入旋 转盘;②旋转盘每次转动30。，转动过程中其他机构不 执行动作；③转动停止，空容器瓶处于灌装工位，在停 止时间内进行灌装；④将灌装后的容器瓶转动至封口 工位，经过挂盖、旋盖动作完成容器瓶的封口；⑤旋盖 完成后进行自动检测，逐一判断封装质量是否合格;⑥ 容器瓶脱离旋转盘，在出料输送带上将不合格产品自
动剔除，合格产品输送至下道工序。2机械结构2. 1 转动机构
转动盘为圆形结构，圆弧周边均匀分布U 型凹 槽，间隔为30。。由伺服电机带动实现间歇性转动，每 转过30。有1个容器瓶进入U 型槽，并带动各工位容 器瓶转动至下一工位。转动机构如图2所示。
防震阻尼器
灌装机构采用防滴漏灌装技术，液体导管采用优 质硅胶管，进料口带过滤功能，出料口采用防滴漏灌装 头。灌装机构如图3所示。
图3灌装机构溶角蛋白酶
灌装工位前设置有进瓶检测，在传感器检测到有 容器瓶的前提下，按照要求进行自动均匀灌装，灌装速
收稿日期：2020-11-20；修订日期：2021-03-29
作者简介：李玉霞（1981-），女，河北石家庄人，高级工程师，硕士，研究方向：机电一体化
。
2021年第3期
机械工程与自动化
一体式三格化粪池
・129・
太阳能灯笼
度和时间可调，重复灌装误差W1 % O 2. 3 挂盖机构
经过整理的瓶盖按顺序进入滑道，由端部的弹簧 挡片将瓶盖停止，并形成一定的倾斜角度，当容器瓶转 动至瓶盖的正下方时转动盘停止，转动盘转动时由瓶 身带动瓶盖移动，在上方弹簧压板的压力作用下实现 挂盖。挂盖机构如图4所示。2. 4 旋盖机构
旋盖机构的两个气缸2将工位上的容器瓶夹紧后， 由气缸1带动上下移动，当圆形顶杆与瓶盖接触后，由 于瓶盖反向力的作用将顶板向上推动，从而带动三个 旋转爪实现抱紧动作，同时由电机的转动将瓶盖旋转 拧紧。旋盖机构如图5所示。3封装检测
瓶盖封装的好坏直接影响到液体在容器瓶中的密 封效果，高盖和歪盖的情况都不能将瓶中饮料很好密 封，无法达到保质要求，与无盖容器瓶均作为不合格 品。检测机构如图6所示。
图5旋盖机构图6检测机构
系统设计了基于测距传感器的检测算法，对所有 封盖逐一在线检测是否存在高盖和歪盖的缺陷，同时 由光纤传感器检测是否存在无盖现象，缺陷检出率可 达99. 5% ，检测后将不合格品进行自动标记。
检测完毕后，容器瓶脱离转动盘进入输送机构，根 据前述检测结果，由剔除气缸将不合格品推出输送带 进行在线剔除，并按照不合格类型进行回收。4结语
本文设计的“保存液自动灌装装置”应用于液体
灌装行业，结构简单，高效实用，采用伺服电机、测距传 感器和PLC 控制技术实现自动灌装及在线检测功能。 本装置适用于不同种类、材料、尺寸的灌装容器，在医 药及其他灌装行业都具有较广阔的应用前景。
参考文献：
[1] 杨秀霞.药厂液体灌装机设计相关问题分析[J].中小企
业管理与科技，2009(7):255-256.
[2]超声波焊接
黎书文.旋转型灌装机结构及运动方案设计[J].河南科 技：上半月,2014(8):80-81.
Rotary Automatic Filling Device
LI Yu-xia, GONG Zhe, LEI Zhi-wei, ZHANG Tian-long (Hebei Institute of Automation , Shijiazhuang 050081,China)
Abstract : A rotary automatic filling device is designed. It adopts a multi-station work method
and uses a rotating worktable for intermittent movement to realize the functions of bottle feeding , filling , sealing , testing , and conveying of liquid packaging containers. The device has a simple structure, It is economical and practical, and is suitable for medicine and other industries ,
especially for small and medium-sized production enterprises with broad application space.
Keywords : automatic filling device ； rotary type ； rotary mechanism ； cover hanging mechanism ； capping mechanism
(上接第127页)3结语
该研究优化了垃圾压缩机配套液压泵站的设计, 实现了产品的模块化、系列化设计，减小重复设计率, 提高了生产效率。生产模式由原来的只能根据工程项 目有合同订单后的单台生产模式，变为根据公司往年 销售情况及当年的销售预期可预投小批量基本型压缩 机(含设备液压管路、电气布线)、液压泵站、控制柜、操
作盒等影响生产周期较长的设备。随着国家对环卫投 入力度的加大，城乡一体化建设速度的加快，环卫设备 需求越来越大，小批量预投产快速交货是非常必要的， 这种理念也可推广到其他设备的研制。
参考文献：
[1] 赵悴.通用的中小型立式液压泵站的参数化设计研究
[D].郑州：郑州大学,2015:2-18.
[2]
张利平.液压站[M].北京：化学工业出版社,2008.
Research on Modular Design of Hydraulic Pump Station
CHE Lu, CHANG Si-qi, LIU Wei, NIU Zhong-dong, ZHAO Fei电能量采集终端
(Shanxi Aerospace Qinghua Equipment Co. ,Ltd. , Changzhi 046000,China)
Abstract : By analyzing the status quo of the current market products , the necessity of modular design of hydraulic pumping stations is proposed under the diversified needs of customers. Taking the 20 series hydraulic pumping station as an example , the modular design idea of the hydraulic pumping station was introduced, the design of the hydraulic pu
mping station supporting the waste compressor was optimized, the modularized and serialized design of the product was realized , and the design efficiency was improved. Keywords : hydraulic pump station ； modular design ； complete set of garbage compression
equipment
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