一种自动灌装设备

技术领域

本发明涉及灌装技术领域，尤其涉及一种自动灌装设备。

背景技术

现有的灌装设备一般采用线性流水线，容器移动至灌装头的下方时，灌装头下降并将液体注入灌装。这种形式的设备存在的问题在于：一方面，线性流水线设备占用空间大，而灌装设备一般都是需要设置在无尘洁净空间内，因此生产成本高；另一方面，这种设备一般容器输送采用输送带的动态输送，而灌装机构位置设计为固定的，因此，容器到达灌装机构处时，需要输送带停止移动，灌装完成后再次启动，这就导致整条生产线需要频繁启停，生产效率低，且设备噪音和损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动灌装设备，以解决现有灌装设备生产效率低、占用空间大的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的实施例提供了一种自动灌装设备，其包括：

储料机构，所述储料机构用于存储待灌装的液体；

若干呈圆形分布的灌装头，所述灌装头用于伸入容器，并将液体注入容器内；

卡座机构，所述卡座机构用于夹持容器并控制容器升降以实现与所述灌装头靠近和分离动作；以及

驱动机构，所述驱动机构用于同步驱动所述储料机构、所述灌装头和所述卡座机构转动，以完成上料、灌装和下料工序。

其中，所述储料机构包括：料罐，连接于所述料罐上的进料管以及纵向贯穿于所述料罐轴心的转轴，所述料罐的轴心设有轴套，所述转轴穿设于所述轴套内，所述料罐上还设有若干出液管，所述出液管分别连接于所述灌装头。

其中，所述卡座机构包括：支撑盘、导向环和卡座，所述卡座连接于所述支撑盘上，所述导向环设置于所述支撑盘下方，且所述支撑盘、导向环均连接于所述转轴，所述导向环包括上翘环部和下凹环部，所述导向环的正向投影呈圆形，当转轴受控转动时，所述导向环引导所述卡座沿着所述支撑盘的导向方向往复升降动作。

其中，所述卡座包括：夹持组件、导杆和滚轮组件，所述夹持组件连接于所述导杆的顶端，所述滚轮组件连接于所述导杆的底端，所述支撑盘上设有若干圆形分布的导向孔，所述导杆穿设于所述导向孔。

其中，所述夹持组件包括：托板，连接于所述托板上的左夹耳和右夹耳，所述左夹耳和右夹耳转动连接于所述托板的顶面，且所述左夹耳和右夹耳共同形成一夹口，所述夹口用于夹紧待灌装的容器。

其中，所述滚轮组件包括：连接块和滚轮，所述连接块呈等腰三角形，且倒立设置，所述连接块的下底点的前后两侧还各凸伸出一挡板，所述挡板之间形成一夹槽，所述滚轮转动连接于所述夹槽内，所述挡板跨接于所述导向环，用于引导卡座移动方向。

其中，还包括上下料机构，所述上下料机构用于将待灌装的容器送入卡座机构并接收由卡座机构输出的容器。

其中，所述上下料机构包括：支撑台，连接于所述支撑台上的第一拨轮、第二拨轮和导流板，所述第一拨轮和第二拨轮的周缘均设有若干卡口，所述导流板具有第一导向边和第二导向边，所述第一导向边位于所述第一拨轮的一侧，所述第二导向边位于所述第二拨轮的一侧，所述第一导向边用于将夹持于卡口的容器引导至卡座机构以上料，所述第二导向边用于将卡座机构上的容器引导至第二拨轮的卡口内以出料。

其中，所述灌装头机构包括：灌装头、开关阀、第一拨片和第二拨片，所述第一拨片和第二拨片连接于所述储料机构的料罐上，所述开关阀连接于所述灌装头，所述开关阀具有一摆动手柄，当所述灌装头转动至所述第一拨片处时，所述第一拨片推动所述摆动手柄转动以打开开关阀，当灌装头转动至所述第二拨片处时，所述第二拨片推动摆动手柄反向转动以关闭所述开关阀。

其中，所述灌装头包括：第一管件、第二管件、弹性件以及输液管；所述第一管件的下部套装于第二管件的上部，所述弹性件具有顶端和底端，所述弹性件套装于第一管件和第二管件外，且所述顶端抵顶于第一管件的外壁，所述底端抵顶于第二管件的外壁，所述输液管穿设于第一管件和第二管件的通腔，输液管的下端伸出于第二管件。

其中，所述输液管包括：输液管本体，连接于所述输液管本体下端的导向头，以及设于输液管本体下部外壁的出液口；其中，所述输液管本体的外壁还设有一挂接部，所述挂接部上设有第一固定盘和第二固定盘，所述第一固定盘与所述第二固定盘共同围合成一支撑固定所述挂接部的挂接孔，所述第一固定盘与第二固定盘支撑于第一管件的上端部，所述挂接部为凹设于输液管本体外壁的环形凹槽。

与现有技术相比，本发明的自动灌装设备，其将储料机构、灌装头和卡座机构均设置成同步转动模式，整个设备占用空间小，且与上下料机构配合，容器的上料、下料以及灌装工序同步进行，提高了灌装效率，降低了生产成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例的自动灌装设备的整体结构示意图。

图2为本发明实施例的自动灌装设备的灌装头部分放大结构示意图。

图3为本发明实施例的自动灌装设备的灌装头的内部结构示意图。

图4为本发明实施例的自动灌装设备的灌装头的输液管部分放大结构示意图。

图5为本发明实施例的自动灌装设备的灌装头的第一固定盘、第二固定盘部分放大结构示意图。

图6为本发明实施例的自动灌装设备的卡座机构部分放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

请参阅图1至图6，本实施例公开了一种自动灌装设备，其包括：

储料机构200，所述储料机构200用于存储待灌装的液体；

若干呈圆形分布的灌装头组成的灌装头机构300，所述灌装头用于伸入容器，并将液体注入容器内；

卡座机构400，所述卡座机构400用于夹持容器并控制容器升降以实现与所述灌装头靠近和分离动作；以及

驱动机构500，所述驱动机构500用于同步驱动所述储料机构200、所述灌装头机构300和所述卡座机构400转动，以完成上料、灌装和下料工序。

具体的，所述储料机构200包括：料罐21，连接于所述料罐21上的进料管22以及纵向贯穿于所述料罐21轴心的转轴51，所述料罐21的轴心设有轴套(图中未示出)，该轴套与料罐21主体之间密封连接，所述转轴51穿设于所述轴套内，所述料罐21上还设有若干出液管(图中未示出)，该出液管设置于料罐21的底部，所述出液管分别连接于所述灌装头。

其中，所述卡座机构400包括：支撑盘41、导向环42和卡座43，所述卡座43连接于所述支撑盘41上，所述导向环42设置于所述支撑盘41下方，且所述支撑盘41、导向环42均连接于所述转轴51，所述导向环42包括上翘环部和下凹环部，所述导向环的正向投影呈圆形，也即从正面看，该导向环42的一半为下凹设置，另一半都上翘设置，形成部分高部分低的高低轨道结构，当转轴51受控转动时，所述导向环42引导所述卡座43沿着所述支撑盘41的导向方向往复升降动作。导向环42的底壁还连接有一支撑套筒52，转轴51下部穿设于该套筒52内，其中，料罐21与支撑盘41以及导向环42之间均采用套筒固定连接。

其中，所述卡座机构43包括：夹持组件431、导杆432和滚轮组件433，所述夹持组件431连接于所述导杆432的顶端，所述滚轮组件433连接于所述导杆432的底端，所述支撑盘41上设有若干圆形分布的导向孔，该导向孔竖直方向设置，所述导杆432穿设于所述导向孔，导杆432可沿着导向孔在竖直方向上下移动。

所述夹持组件431包括：托板4313，连接于所述托板4313上的左夹耳4311和右夹耳4312，所述左夹耳4311和右夹耳4312转动连接于所述托板4313的顶面，且所述左夹耳4311和右夹耳4312共同形成一夹口4314，所述夹口4314用于夹紧待灌装的容器。所述左夹耳4311和右夹耳4312可以采用弹性软质材质制成，可以弹性夹紧瓶体等容器，或者左夹耳4311和右夹耳4312采用硬质材质制成，且左夹耳4311和右夹耳4312的后部之间连接有弹簧等弹性件，用于提供夹口4314的弹性恢复力。

其中，所述滚轮组件433包括：连接块4331和滚轮4332，所述连接块4331呈等腰三角形，且倒立设置，所述连接块4331的下底点的前后两侧还各凸伸出一挡板4333，所述挡板4333之间形成一夹槽，所述滚轮4332转动连接于所述夹槽内，所述挡板4333跨接于所述导向环42，用于引导卡座43移动方向。

请再次参阅图1，还包括上下料机构100，所述上下料机构100用于将待灌装的容器送入卡座机构400并接收由卡座机构400输出的容器。

具体的，所述上下料机构100包括：支撑台11，连接于所述支撑台11上的第一拨轮12、第二拨轮13和导流板14，所述第一拨轮12和第二拨轮13的周缘均设有若干卡口，第一拨轮12的卡口为122，第二拨轮13的卡口为132，所述第一拨轮12通过第一转轴121转动连接于所述支撑台11，第二拨轮13通过第二转轴131转动连接于所述支撑台11。所述导流板14具有第一导向边141和第二导向边142，所述第一导向141边位于所述第一拨轮12的一侧，所述第二导向边142位于所述第二拨轮13的一侧，所述第一导向边141用于将夹持于卡口的容器引导至卡座机构400以上料，所述第二导向边142用于将卡座机构400上的容器引导至第二拨轮13的卡口内以出料。其中，卡座43在支撑盘41上设置的间距以及转动速度均与第一拨轮12和第二拨轮13的卡口间距以及转速对应，第一拨轮12转动一个工位时，恰好将容器送出并卡入其中一个卡座43上，同理，下料时，第二导向边142的顶端伸入容器后方，将容器从卡座43上逐一推出至第二拨轮13的卡口132内。

所述灌装头机构300包括：若干灌装头31，所述若干灌装头31沿着料罐21的下端边缘呈圆形分布，用于控制所述灌装头31开合的开关阀32，用于控制开关阀32打开的第一拨片33和用于控制开关阀32关闭的第二拨片34，所述第一拨片33和第二拨片34设置于料罐21的侧壁，开关阀32包括一摆动手柄，当灌装头31转动至第一拨片33处时，第一拨片33推动所述摆动手柄，打开开关阀32，当灌装头31转动至第二拨片34处时，第二拨片34推动摆动手柄反向转动以关闭开关阀32。

请参阅图2至图5，本实施提供了一种液体灌装头，其包括：第一管件311、第二管件313、弹性件312以及输液管314；所述第一管件311的下部套装于第二管件313的上部，所述弹性件312具有顶端3121和底端3122，所述弹性件312套装于第一管件311和第二管件313外，且所述顶端3121抵顶于第一管件311的外壁，所述底端3122抵顶于第二管件313的外壁，所述输液管314穿设于第一管件311和第二管件313的通腔，也即第一管件311和第二管件313的内部均设有通腔，输液管314的下端伸出于第二管件313。

在本实施例中，所述弹性件312为弹簧，弹簧环套于第一管件311和第二管件313的外部，于其他实施例中，该弹性件312可以是弹性套筒，弹性片等，其作用是在第一管件311和第二管件313套装后，外部施加压力，可改变第一管件311和第二管件313的相对位置，以下将介绍，第一管件311和第二管件313的相对位置改变是为了控制输液管314的出液口打开或关闭。

具体的，如图2所示，所述第一管件311包括：管体3111，所述管体3111的外壁设有限位部3112，所述弹性件312的顶端3121抵顶于所述限位部3112。

其中，所述限位部3112为由管体3111外壁凸伸出的环形台部。在本实施例中，环形台部设于管体3111的中部位置。

请再次参阅图3，所述第二管件313包括：管状本体3131，由所述管状本体3131下端周缘向外延伸而出的限位台3132，以及由管状本体3131下端端面延伸而出的空心管3133，所述弹性件312的底端3122抵顶于所述限位台3132，且输液管314的下部穿设于所述空心管3133。也可以理解为：管状本体3131的下端部设有一所述限位台3132，限位台3132上设有与管状本体3131的通腔连通的连通孔，连接孔上设有所述空心管3133，输液管314穿设于该空心管3133内。

进一步的，所述管状本体3131的外壁还设有用于连接密封圈的第一安装槽31311、第二安装槽31312和第三安装槽31313，所述第一安装槽31311内设有第一密封圈，第二安装槽31312内设有第二密封圈，第三安装槽31313内设有第三密封圈。附图2中，上述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈均为示出。该第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈与第一管件311的通腔配合，防止液体外漏。

请再次参阅图4，所述输液管314包括：输液管本体3141，连接于所述输液管本体3141下端的导向头3143，以及设于输液管本体3141下部外壁的出液口31412。输液管本体3141为管体，导向头3143连接于管体的下端部。

如图5所示，所述输液管本体3141的外壁还设有一挂接部31411。所述挂接部31411上设有固定盘316，所述固定盘316分为第一固定盘3161和第二固定盘3162，所述第一固定盘3161与所述第二固定盘3162共同围合成一支撑固定所述挂接部31411的挂接孔31611，所述第一固定盘3161与第二固定盘3162支撑于第一管件311的上端部。其中，第一管件311的管体3111的上端开口边缘还设有环形台，该第一固定盘3161和第二固定盘3162安装于该环形台上，第一固定盘3161上还设有镂空孔31612，第二固定盘3162上还设有楼空空31621。之所以将固定盘316设计成由第一固定盘3161和第二固定盘3162组合的形式，主要为了便于拆装清洗，拆装时，只需要用工具伸入镂空孔即可拆下固定盘316，然后，可以直接将第一管件311从第二管件313中拉出，进一步将输液管314从空心管3133中抽出，最后对各部分件进行清洗或维修。相对于现有的其他固定结构，该结构设计巧妙，自身简单，便于拆装清洗，大大提高了生产效率。

在本实施例中，所述挂接部31411为凹设于输液管本体3141外壁的环形凹槽。当然，于其他实施例中，该挂接部31411也可以是从输液管本体3141的外壁凸伸而出的环形端壁。

具体的，所述导向头3143为锥形头，所述锥形头的端面凸伸出一导流头3142，所述导流头3142位于输液管本体3141的通腔内，且导流头3142的底部高于出液口31412的最低处，该导流头3142为尖头状，防止液体积存在输液管本体3141的下下端腔体。该导向头3143用于快速插入容器口，且导向头3143的端面略大于空心管3133的下端面，组装时，该导向头3143挂接于空心管3133的下端面，其中该输液管本体3141的出液口31412处还设有一密封圈3144，用于密封锥形头与空心管3133的下端面。

请再次参阅图2，还包括一塑胶头315，所述塑胶头315上设有一连接孔，所述连接孔插装于输液管314的上端部，且塑胶头315抵顶于所述第一固定盘3161和第二固定盘3162。

以下简单介绍该液体灌装头的工作原理：当需要打开出液口31412时，外力施加压力至塑胶头315(一般施加压力的是外部输液管口端)，此时塑胶头35作用于第一管件311，第一管件311压缩弹簧312，从而推动输液管314的下端向下伸出，以致出液口31412露出于空心管3133，此时，液体即可从出液口31412输出。反之，当外力释放后，在弹性件312的恢复力作用下，将输液管314向上推送，从而关闭出液口31412，向外输送液体停止。

液体灌装头，其通过第一管件、第二管件和弹性件的配合，外部施加给第一管件压力，以致输液管下端伸出，露出出液口，向外输送液体，释放外力，输液管自动回弹，关闭出液口，此外，采用第一固定盘与第二固定盘实现对输液管的固定挂接，拆装清洗方便，该灌装头整体结构简单，可满足快速生产的需要，且控制输液量精准可靠。

该实施例的自动灌装设备的工作过程如下：

首先，上下料机构100的第一拨轮12将容器如玻璃瓶等依次送入卡座43上，卡座43随着转轴51同步受控转动；

当卡座43转动一定距离后，卡座43转动的同时被导向环42导向向上移动，直至灌装头31的空心管3133的下端插入容器内；

当卡座43转动至第一拨片33处时，第一拨片33将摆动手柄推动旋转，以致开关阀打开，此后一端转动行程中，灌装头31向容器中注入液体，且在此过程中保持灌装头31与容器开口紧密贴合，防止液体洒落。

当卡座43继续旋转至第二拨片34处时，第二拨片34将开关阀的摆动手柄反向推动旋转，此时开关阀关闭，停止向容器注入液体，在这个过程中，转动行程与容器的容量对应，时间刚刚好完成一次液体注满。

最后，卡座43移动至导流板14处时，导流板14将已经灌装的容器推出，完成下料。

与现有技术相比，本发明的自动灌装设备，其将储料机构、灌装头和卡座机构均设置成同步转动模式，整个设备占用空间小，且与上下料机构配合，容器的上料、下料以及灌装工序同步进行，提高了灌装效率，降低了生产成本。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。