

摘要:自动液体灌装机由PLC可编程控制。主要由储液箱、灌装机构、推桶机构、进辊筒输送机、称重机构、出辊筒输送机及控制箱等组成。
0引言
桶装称重灌装机采用高精度电子称量技术,自动灌装机实现对液体的计量灌装,其计量精度不受压力、温度、气泡等因素影响,灌装范围5~50kg,可应用于食用油、润滑油、化工等行业。
1工作原理
液体灌装机由PLC可编程控制。主要由储液箱、灌装机构、推桶机构、进辊筒输送机、称重机构、出辊筒输送机及控制箱等组成。
自动灌装机控制空桶送进,灌装阀灌装,灌装称重,成品输出,完成一次灌装过程。称重灌装设备储液箱上设计了上料机构,灌装内的浮球位置设计时设定了两个值,最低值和最高值,浮球位置处于最低值时上料,浮球位置上升到最高值时停止上料。灌装阀由双工位气缸驱动,分两次灌装。自动灌装机当桶被送进进辊筒输送机上时,光电开关1检测到桶已到位,推桶气缸动作,液体灌装机将空桶推到称重机构上的无动力辊筒上,即位置2。光电开关2检测到桶已到灌装位置时,灌装阀全打开开始灌装,当灌装重量达到设定初始重量时,灌装阀半开启进行灌装;当灌装重量达到设定重量时,即需要的灌装重量时,灌装阀全关闭。推桶气缸动作,推动下一个空桶到位置2,此空桶将定量液体灌装机灌装完毕的桶从位置2推到位置3,即推到输送机上输送出去。
1主要部件结构设计
2.1储液箱
储液箱,用于储备足够灌装的液体,灌装结构主要包括箱体、箱盖、浮球组件、气动蝶阀和机械阀,浮球组件由浮球、浮球压板及连杆组成整体。
当储液箱内的液体液位在下液面(下限值)及以下时,浮球压板脱离机械阀,气动蝶阀打开,通过进料口向储液箱内输送液体物料,随着液体液位不断上升,浮球组件按箭头方向旋转,当储液箱内的液体液位达到上液面(上限值)时,浮球压板压下机械阀触头,气动蝶阀关闭,灌装系统停止向储液箱内输送液体物料,如此循环进行。
2.2灌装机构
称量灌装机灌装机构主要有封头、端头、端盖、轴、容器、气缸等组成,气缸为双行程气缸。由于物料是靠自重流入容器内,因此要求物料流动性较好。气缸初始位置时,封头与端头间距为H1,H1大小直接影响灌装精度,一般桶装称重式液体灌装机H1值不可调,而该设备气缸选用螺杆可调式气缸,根据灌装速度或物料流动性的要求,灌装前调节气缸上的螺杆,H1即可调整,该位置为大流量灌装;当接近灌装重量时,气缸第一次动作,封头与端头间距变为H2,灌装机气缸第一次行程为h1=H1-H2;当达到灌装重量时,气缸第二次动作,封头与端头间距变为H,此时停止灌装,封头与容器之间无间隙,为防止物料落下时冲击力过大,端头上开有均匀的小孔。
2.3称重机构
计量灌装机称重机构主要由独立无动力辊筒输送机、称重灌装装置称重传感器组成,计量精度主要取决于传感器的精度。
3称量灌装机动作控制系统
3.1动作控制
根据桶装称重灌装机的工艺流程,采用PLC控制器,对各部分设备动作进行协调控制。所控制的设备(或仪器)主要有:气动蝶阀、电机、气缸、称重传感器、电机。
3.2气动控制原理
根据桶装称重灌装机的动作要求,设计了相对应的气动系统,气动系统主要由1个气动三联件、4个电磁换向阀、5个出气节流阀、1个气控阀、1个机械阀和1个气动蝶阀组成。气源输出的空气中含有大量的水分、油分和粉尘等杂质,气动三联件就是适当清除这些杂质,以避免它们对气动系统的正常工作造成危害。出气节流阀是为了控制气缸的运动速度,使活塞运行稳定。
3.2.1灌装气路设计
定量灌装机空桶从进辊筒输送机输入,当光电开关1检测到空桶时,气缸1动作,活塞杆1将空桶推到计量称重机构辊筒上,灌装头下。气缸2是复动型气缸,计量灌装装置全行程由两部分组成即行程1+行程2,灌装时使用。当光电开关2检测到灌装头下的空桶时,气缸2动作,活塞杆2缩回全行程,灌装头全部打开,液体自动流到桶中,当桶中液体达到主计量值时,称重模块给出信号,活塞杆2伸出达到第一个行程即行程1,此时灌装口变小,计量灌装设备当桶中液体达到设定值时,称量模块给出信号,活塞杆2伸出第二个行程即行程2,此时灌装口全部封闭,液体灌装完成。当活塞杆1将下一个空桶推到称重机构辊筒上时,此空桶亦将液体桶推到辊筒输送机上,液体桶被输送出去。
3.2.2上料气路设计
称量灌装装置上料气路设计选用气控阀、机械阀、气动蝶阀控制,是一种新的设计思路,气控阀为常开式,机械阀、气动蝶阀为常闭式。当气源打开时,空气经气控阀直接将气动蝶阀打开,液体经蝶阀被输送到储液箱内。称量灌装系统当储液箱内液位达到设定最大值时,自动灌装系统设计的浮球压板压下机械阀触头,将机械阀换位,空气经机械阀将气控阀换位,称量灌装设备通向气动蝶阀的空气被关闭,气控阀与气动蝶阀之间管路中的空气通过气控阀回流到大气中,气动蝶阀关闭,停止向储液箱输送液体。随着灌装进行,储液箱内液位不断下降,当储液箱内液位达到设定最小值时,设计的压板离开机械阀触头,机械阀、气控阀在弹簧作用下复位,气动蝶阀又被打开,液体经气动蝶阀又重新输送到储液箱内。以此循环重复进行。
4结束语
称量灌装机可以根据实际需要,如液体的流动性、灌装量的大小或盛装液体的桶形状大小的不同,在此基础上做结构上的改动,液体灌装装置使其应用更广泛;也可根据产量需要做成多头灌装。若该设备前面配备自动送桶机,后面配备压盖机、码垛机,即可实现全自动液体桶装灌装流水线。