桶裝稱重式自動(dòng)液體灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)

桶裝稱重式自動(dòng)液體灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)

0灌裝法也稱《液體灌裝法》桶裝重量自動(dòng)液體灌木箱采用高精度電子稱量技術(shù)，用于液體的測(cè)量和鉆孔。由于壓力、溫度、泡沫等因素的測(cè)量精度不會(huì)受到影響。裝配面積為5.50kg。它可用于食用油、潤(rùn)滑劑、化工等行業(yè)。1灌裝閥檢測(cè)原理圖1是設(shè)備的外形圖,由PLC可編程控制。主要由儲(chǔ)液箱、灌裝機(jī)構(gòu)、推桶機(jī)構(gòu)、進(jìn)輥筒輸送機(jī)、稱重機(jī)構(gòu)、出輥筒輸送機(jī)及控制箱等組成。PLC控制空桶送進(jìn),灌裝閥灌裝,稱重傳感器稱重,成品輸出,完成一次灌裝過(guò)程。儲(chǔ)液箱上設(shè)計(jì)了上料機(jī)構(gòu),儲(chǔ)液箱內(nèi)的浮球位置設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定了兩個(gè)值,最低值和最高值,浮球位置處于最低值時(shí)上料,浮球位置上升到最高值時(shí)停止上料。灌裝閥由雙工位氣缸驅(qū)動(dòng),分兩次灌裝。當(dāng)桶被送進(jìn)進(jìn)輥筒輸送機(jī)上時(shí),圖1中位置1,光電開(kāi)關(guān)1檢測(cè)到桶已到位,推桶氣缸動(dòng)作,將空桶推到稱重機(jī)構(gòu)上的無(wú)動(dòng)力輥筒上,即位置2。光電開(kāi)關(guān)2檢測(cè)到桶已到灌裝位置時(shí),灌裝閥全打開(kāi)開(kāi)始灌裝,當(dāng)灌裝重量達(dá)到設(shè)定初始重量時(shí),灌裝閥半開(kāi)啟進(jìn)行灌裝;當(dāng)灌裝重量達(dá)到設(shè)定重量時(shí),即需要的灌裝重量時(shí),灌裝閥全關(guān)閉。推桶氣缸動(dòng)作,推動(dòng)下一個(gè)空桶到位置2,此空桶將灌裝完畢的桶從位置2推到位置3,即推到輸送機(jī)上輸送出去。2主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)2.1儲(chǔ)液浮球部分儲(chǔ)液箱,用于儲(chǔ)備足夠灌裝的液體,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2,主要包括箱體、箱蓋、浮球組件、氣動(dòng)蝶閥和機(jī)械閥,浮球組件由浮球、浮球壓板及連桿組成整體。當(dāng)儲(chǔ)液箱內(nèi)的液體液位在下液面(下限值)及以下時(shí),浮球壓板脫離機(jī)械閥,氣動(dòng)蝶閥打開(kāi),通過(guò)進(jìn)料口向儲(chǔ)液箱內(nèi)輸送液體物料,隨著液體液位不斷上升,浮球組件按箭頭方向旋轉(zhuǎn),當(dāng)儲(chǔ)液箱內(nèi)的液體液位達(dá)到上液面(上限值)時(shí),浮球壓板壓下機(jī)械閥觸頭,氣動(dòng)蝶閥關(guān)閉,停止向儲(chǔ)液箱內(nèi)輸送液體物料,如此循環(huán)進(jìn)行。機(jī)械閥和氣動(dòng)蝶閥相互控制見(jiàn)“上料氣路設(shè)計(jì)”。2.2灌裝精度分析灌裝機(jī)構(gòu)主要有封頭、端頭、端蓋、軸、容器、氣缸等組成,氣缸為雙行程氣缸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3。由于物料是靠自重流入容器內(nèi),因此要求物料流動(dòng)性較好。氣缸初始位置時(shí),封頭與端頭間距為H1,H1大小直接影響灌裝精度,一般桶裝稱重式液體灌裝機(jī)H1值不可調(diào),而該設(shè)備氣缸選用螺桿可調(diào)式氣缸,根據(jù)灌裝速度或物料流動(dòng)性的要求,灌裝前調(diào)節(jié)氣缸上的螺桿,H1即可調(diào)整,該位置為大流量灌裝;當(dāng)接近灌裝重量時(shí),氣缸第一次動(dòng)作,封頭與端頭間距變?yōu)镠2,氣缸第一次行程為h1=H1-H2;當(dāng)達(dá)到灌裝重量時(shí),氣缸第二次動(dòng)作,封頭與端頭間距變?yōu)镠,此時(shí)停止灌裝,封頭與容器之間無(wú)間隙,氣缸第二次行程為h2=H2-H1。為防止物料落下時(shí)沖擊力過(guò)大,端頭上開(kāi)有均勻的小孔。2.3重量機(jī)構(gòu)稱重機(jī)構(gòu)主要由獨(dú)立無(wú)動(dòng)力輥筒輸送機(jī)、計(jì)量傳感器組成,計(jì)量精度主要取決于傳感器的精度。3動(dòng)作系統(tǒng)分布3.1c控制器根據(jù)桶裝稱重式自動(dòng)液體灌裝機(jī)的工藝流程,采用PLC控制器,對(duì)各部分設(shè)備動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。所控制的設(shè)備(或儀器)主要有:氣動(dòng)蝶閥、電機(jī)1、氣缸1、氣缸2、稱重傳感器、電機(jī)2。其具體的控制動(dòng)作見(jiàn)表1。3.2氣動(dòng)系統(tǒng)的組成根據(jù)桶裝稱重式自動(dòng)液體灌裝機(jī)的動(dòng)作要求,設(shè)計(jì)了相對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)系統(tǒng),其氣動(dòng)控制原理見(jiàn)圖4,該氣動(dòng)系統(tǒng)主要由1個(gè)氣動(dòng)三聯(lián)件、4個(gè)電磁換向閥、5個(gè)出氣節(jié)流閥、1個(gè)氣控閥、1個(gè)機(jī)械閥和1個(gè)氣動(dòng)蝶閥組成。氣源輸出的空氣中含有大量的水分、油分和粉塵等雜質(zhì),氣動(dòng)三聯(lián)件就是適當(dāng)清除這些雜質(zhì),以避免它們對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的正常工作造成危害。出氣節(jié)流閥是為了控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度,使活塞運(yùn)行穩(wěn)定。3.2.1灌裝時(shí)使用空桶從進(jìn)輥筒輸送機(jī)輸入,當(dāng)光電開(kāi)關(guān)1檢測(cè)到空桶時(shí),氣缸1動(dòng)作,活塞桿1將空桶推到稱重機(jī)構(gòu)輥筒上,灌裝頭下。氣缸2是復(fù)動(dòng)型氣缸,全行程由兩部分組成即行程1+行程2,灌裝時(shí)使用。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)2檢測(cè)到灌裝頭下的空桶時(shí),氣缸2動(dòng)作,活塞桿2縮回全行程,灌裝頭全部打開(kāi),液體自動(dòng)流到桶中,當(dāng)桶中液體達(dá)到主計(jì)量值時(shí),傳感器儀表給出信號(hào),活塞桿2伸出達(dá)到第一個(gè)行程即行程1,此時(shí)灌裝口變小,當(dāng)桶中液體達(dá)到設(shè)定值時(shí),傳感器儀表給出信號(hào),活塞桿2伸出第二個(gè)行程即行程2,此時(shí)灌裝口全部封閉,液體灌裝完成。當(dāng)活塞桿1將下一個(gè)空桶推到稱重機(jī)構(gòu)輥筒上時(shí),此空桶亦將液體桶推到輥筒輸送機(jī)上,液體桶被輸送出去。3.2.2灌裝時(shí)儲(chǔ)液箱未檢測(cè)出未開(kāi)上料氣路設(shè)計(jì)選用氣控閥、機(jī)械閥、氣動(dòng)蝶閥控制,是一種新的設(shè)計(jì)思路,氣控閥為常開(kāi)式,機(jī)械閥、氣動(dòng)蝶閥為常閉式。當(dāng)氣源打開(kāi)時(shí),空氣經(jīng)氣控閥直接將氣動(dòng)蝶閥打開(kāi),液體經(jīng)蝶閥被輸送到儲(chǔ)液箱內(nèi)。當(dāng)儲(chǔ)液箱內(nèi)液位達(dá)到設(shè)定最大值時(shí),設(shè)計(jì)的浮球壓板壓下機(jī)械閥觸頭,將機(jī)械閥換位,空氣經(jīng)機(jī)械閥將氣控閥換位,通向氣動(dòng)蝶閥的空氣被關(guān)閉,氣控閥與氣動(dòng)蝶閥之間管路中的空氣通過(guò)氣控閥回流到大氣中,氣動(dòng)蝶閥關(guān)閉,停止向儲(chǔ)液箱輸送液體。隨著灌裝進(jìn)行,儲(chǔ)液箱內(nèi)液位不斷下降,當(dāng)儲(chǔ)液箱內(nèi)液位達(dá)到設(shè)定最小值時(shí),設(shè)計(jì)的壓板離開(kāi)機(jī)械閥觸頭,機(jī)械閥、氣控閥在彈簧作用下復(fù)位,氣動(dòng)蝶閥又被打開(kāi),液體經(jīng)氣動(dòng)蝶閥又重新輸送到儲(chǔ)液箱內(nèi)。以此循環(huán)重復(fù)進(jìn)行。4由液體灌裝引起的應(yīng)用本文僅對(duì)桶裝稱重式自動(dòng)液體灌裝機(jī)單頭灌裝做了比較詳細(xì)介紹,可以根據(jù)實(shí)