專利名稱：三件式液體灌裝工作站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液體灌裝設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種三件式液體灌裝工作站，即 可根據(jù)需要，將液體高速精確分配，適合于食品，制藥，日化等行業(yè)及實(shí)驗(yàn)室。
技術(shù)背景目前，公知的三件式液體灌裝工作站是配套機(jī)械高精度加工的柱塞式計(jì) 量泵一起工作來實(shí)現(xiàn)液體的高精度分裝。除此之外，對液體的分裝也使用蠕 動(dòng)泵來進(jìn)行分裝或者使用移液器手動(dòng)來進(jìn)行液體的分裝。但后兩者在實(shí)際的 使用過程中，對分裝的精度和速度都有一定的局限性。尤其是在高粘性液體 的分裝以及對速度和精度有更高要求的時(shí)候，柱塞式計(jì)量泵發(fā)揮著重要的作 用。因此，在使用柱塞式計(jì)量泵進(jìn)行液體的分裝過程中，對三件式液體灌裝 工作站的要求越來越高。而目前在針對柱塞式計(jì)量泵的控制， 一般是通過液 體灌裝機(jī)上的凸輪結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要通過控制凸輪的運(yùn)動(dòng)來達(dá) 到目的，并且在穩(wěn)定性能方面不可靠，控制相對復(fù)雜，并且是作為灌裝機(jī)的 一個(gè)部分，當(dāng)液體灌裝機(jī)某個(gè)部分損壞后，就無法進(jìn)行工作。不具有可移動(dòng) 性能和移殖的功能。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三件 式液體灌裝工作站，可實(shí)現(xiàn)對更高精度及性能的液體分裝，同時(shí)降低產(chǎn)品的 成本，使這種工作站可以配套三件式柱塞計(jì)量泵使用。另外還具有可移殖的 功能，即本系統(tǒng)是一個(gè)集成模塊，既可以與液體灌裝機(jī)配合使用，也可以單 獨(dú)的使用。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的依據(jù)本實(shí)用新型提供一種三件式液體灌裝工作站，包含升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)、機(jī)架、外罩及控制模塊和電源模塊，所述的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)才幾構(gòu)及控制模塊和電源模塊分別固裝在機(jī)架20上，并通過控制模塊12進(jìn)行聯(lián)機(jī)動(dòng)作， 其中升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、絲杠、直線導(dǎo)軌、升降動(dòng)板、 升降塊、萬向連軸器和傳感器構(gòu)成；電機(jī)17與同步帶輪16連接，同步帶輪 16與同步帶輪14通過同步帶15連接，同步帶輪14與絲杠19上端直接連接， 絲杠滑塊22與直線導(dǎo)軌5所連接的滑塊23相連接，升降動(dòng)板6直接連接到 絲杠滑塊22和直線導(dǎo)軌滑塊23上，升降塊8與升降動(dòng)板直接連接，萬向連 軸器7的一端與升降塊8連接，萬向連軸器7的另一端與泵的柱塞25連接， 電機(jī)通過同步帶輪、同步帶帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，與直線導(dǎo)軌一起帶動(dòng)升降動(dòng)板和 泵的柱塞25做沿導(dǎo)軌方向的垂直升降動(dòng)作，傳感器18固定在機(jī)架上的升降 動(dòng)板上方，用于檢測升降動(dòng)板的位置，傳感器18、電機(jī)17分別連接控制模塊 12,控制升降運(yùn)動(dòng)的距離和速度；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、定位碼盤、萬向連軸器及傳感器 構(gòu)成；電機(jī)11連接同步帶輪10通過同步帶21帶動(dòng)同步帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，使與同 步帶輪2連接的定位盤1和萬向連軸器3做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；萬向連軸器3的另一 端與泵的旋轉(zhuǎn)閥24連接完成泵套筒4的進(jìn)液和出液動(dòng)作；傳感器9裝在機(jī)架 上的定位盤l旁邊，用于檢測定位盤l的位置，傳感器9、電機(jī)ll分別連接 控制模塊12，控制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角度和速度。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)，或者是伺服電機(jī)，或者是無刷交流/直流電機(jī)， 或者是驅(qū)動(dòng)和控制集成為 一體的馬達(dá)；前述的直線導(dǎo)軌是單直線導(dǎo)軌，或者是雙直線導(dǎo)軌，或者是多根直線導(dǎo)軌；前述的定位盤是單定位盤，或者是雙定位盤；前述的控制模塊是PLC控制模塊，或者是單片機(jī)控制模塊，或者是多軸 運(yùn)動(dòng)控制模塊。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果 本實(shí)用新型各電機(jī)通過控制模塊PLC的信號控制，結(jié)構(gòu)簡單且控制穩(wěn)定， 更適合長期穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)需求。各機(jī)構(gòu)相對于整個(gè)設(shè)備的其他的機(jī)構(gòu)，相對獨(dú) 立，更易于維護(hù)及檢修。低壓電器控制，不需要額外的潤滑油脂輔助運(yùn)行， 更適合在高潔凈度要求的環(huán)境使用。本實(shí)用新型體積小，重量輕，并且具有 可移殖的功能，即本系統(tǒng)是一個(gè)集成模塊，既可以與液體灌裝機(jī)配合使用， 也可以單獨(dú)的使用。使液體灌裝機(jī)的廠家不必考慮液體分裝的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，僅 需在設(shè)計(jì)和制造液體灌裝機(jī)的時(shí)候預(yù)留三件式液體灌裝工作站的空間和啟動(dòng) 停止信號接口就可以。這樣可以降低液體灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)難度和制造成本。另 外，泵與設(shè)備的連接通過萬向連軸器連接，此結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)糾正多方向的偏 差；可以避免柱塞泵在工作過程中造成的損壞?？傊?，釆用本實(shí)用新型可以使 產(chǎn)品的分裝更簡潔，更穩(wěn)定，分裝過程更易控制，結(jié)構(gòu)輕巧，更易維護(hù)和檢 修，更易清潔。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中1、定位盤2、同步帶輪3、萬向連軸器4、泵的套筒5、直線導(dǎo)軌 6、升降動(dòng)板7、萬向連軸器8、升降塊9、傳感器10、同步帶輪ll、電機(jī) 12、控制模塊13、電源模塊14、同步帶輪15、同步帶16、同步帶輪 17、電機(jī)18、傳感器19、絲杠20、機(jī)架21、同步帶22、絲杠滑塊 23、直線導(dǎo)軌滑塊24、泵的旋轉(zhuǎn)閥25、泵的柱塞具體實(shí)施方式
參見圖1， 一種三件式液體灌裝工作站，包含升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、 外罩(圖中省略)及控制模塊和電源模塊，所述的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控制模塊和電源模塊分別固裝在機(jī)架20上，并通過控制模塊12進(jìn)行聯(lián)機(jī)動(dòng)作， 其中升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)，同步帶輪、同步帶、絲杠、直線導(dǎo)軌、升降動(dòng)板、 升降塊、萬向連軸器和傳感器構(gòu)成；步進(jìn)電機(jī)17與同步帶輪16連接，同步 帶輪16與同步帶輪14通過同步帶15連接，同步帶輪14與絲杠19上端直接 連接，絲杠滑塊22與直線導(dǎo)軌5所連接的滑塊23相連接，升降動(dòng)板6直接 連接到絲杠滑塊22和直線導(dǎo)軌滑塊23上，升降塊8與升降動(dòng)板直接連接， 萬向連軸器7的一端與升降塊連接，萬向連軸器7的另一端與泵的柱塞25連 接，電機(jī)通過同步帶輪、同步帶帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，與直線導(dǎo)軌一起帶動(dòng)升降動(dòng) 板和泵的柱塞25做沿導(dǎo)軌方向的垂直升降動(dòng)作，直線導(dǎo)軌可以是單直線導(dǎo)軌， 或者是雙直線導(dǎo)軌，或者是多根直線導(dǎo)軌。傳感器18固定在機(jī)架上的升降動(dòng) 板上方，用于檢測升降動(dòng)板的位置，傳感器18、電機(jī)17分別連接控制模塊 12，控制升降運(yùn)動(dòng)的距離和速度。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、定位盤、萬向連軸器及傳感器構(gòu) 成；電機(jī)11連接同步帶輪10通過同步帶21帶動(dòng)同步帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，使與同步 帶輪2連接的定位盤1和萬向連軸器3做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；定位盤1可以是單定位 盤，或者是雙定位盤，萬向連軸器3的另一端與泵的旋轉(zhuǎn)閥24連接完成泵套 筒4的進(jìn)液和出液動(dòng)作；傳感器9裝在機(jī)架上的定位盤1旁邊，用于檢測定 位盤1的位置，傳感器9、電機(jī)11分別連接控制模塊12,控制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角 度和速度。電機(jī)可以是步進(jìn)電機(jī)，或者是伺服電機(jī)，或者是無刷交流/直流電機(jī),或者 是驅(qū)動(dòng)和控制集成為一體的馬達(dá)，如IMS馬達(dá)。固裝在機(jī)架上的各機(jī)構(gòu)通過 控制模塊進(jìn)行聯(lián)機(jī)動(dòng)作，控制模塊可以是PLC控制模塊，或者是單片機(jī)控制 模塊，或者是多軸運(yùn)動(dòng)控周模塊。運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)通過人機(jī)界面或者PC人機(jī)界面來設(shè)定。工作原理當(dāng)設(shè)備通電后，需要手動(dòng)設(shè)置人機(jī)界面的參數(shù)來得到需要的操作方式與 升降距離和旋轉(zhuǎn)位置以及各自的速度。當(dāng)選擇手動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式時(shí)，需要手動(dòng)給 定啟動(dòng)的信號。下面我們以手動(dòng)控制方式來描述當(dāng)設(shè)置好參數(shù)后，設(shè)備首先完成復(fù)位動(dòng)作，即電機(jī)ll轉(zhuǎn)動(dòng)，使定位盤1 上特定的部位轉(zhuǎn)動(dòng)到傳感器9的位置，使泵的旋轉(zhuǎn)閥24轉(zhuǎn)動(dòng)到泵套筒4的進(jìn) 液口開啟、出液口閉合的位置處，道道位置后電機(jī)11的運(yùn)動(dòng)；然后電機(jī)17 轉(zhuǎn)動(dòng)，使升降動(dòng)板6升降移動(dòng)到傳感器18開關(guān)安裝位置，然后停止電機(jī)17 的運(yùn)動(dòng)，完成復(fù)位動(dòng)作。當(dāng)手動(dòng)按動(dòng)啟動(dòng)按紐，首先控制模塊啟動(dòng)電機(jī)17轉(zhuǎn) 動(dòng)，使絲杠19轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣通過直線導(dǎo)軌滑塊23和絲杠滑塊22帶動(dòng)升降動(dòng)板 6向下移動(dòng)設(shè)定的參數(shù)。就可以讓升降塊8和萬向連軸器7下降到設(shè)置的參數(shù) 位置。這樣萬向聯(lián)軸器7帶動(dòng)泵的柱塞25向下移動(dòng)設(shè)定的參數(shù)，使得液體從 泵套筒的進(jìn)口處被柱塞移動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)壓吸入到泵套筒4內(nèi)。完成吸g，電 機(jī)17停止運(yùn)動(dòng)?？刂颇K接受到電機(jī)17動(dòng)作完成信號后，控制模塊信號控制 電機(jī)11啟動(dòng)，帶動(dòng)同步帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，使得定位盤1以及萬向連軸器3轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè) 定的角度完成轉(zhuǎn)動(dòng)定位。當(dāng)萬向聯(lián)軸器3轉(zhuǎn)動(dòng)后，同時(shí)帶動(dòng)泵的旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動(dòng) 到設(shè)定的角度位置，這樣泵的旋轉(zhuǎn)閥24開啟泵套筒4的出液口，同時(shí)關(guān)閉進(jìn) 液口 。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)定位完成后電機(jī)11停止運(yùn)動(dòng)?？刂颇K12接受到電機(jī)11動(dòng)作 完成信號后，控制模塊12信號控制電機(jī)17啟動(dòng)復(fù)位轉(zhuǎn)動(dòng)，使絲杠19反向轉(zhuǎn) 動(dòng)，這樣通過直線導(dǎo)軌滑塊23和絲杠滑塊22帶動(dòng)升降動(dòng)板6向上移動(dòng)。當(dāng)升 降動(dòng)板6上升到傳感器18位置時(shí)，傳感器18發(fā)出信號給控制模塊12，控制 模塊12接受到信號后停止電機(jī)17動(dòng)作，復(fù)位成功。就可以讓升降塊8和萬向 連軸器7上升到原點(diǎn)位置及啟始位置。就是使他們向上移動(dòng)設(shè)定的參數(shù)距離。 在這個(gè)復(fù)位過程中，由于泵套筒的出液口開啟，進(jìn)液口閉合，當(dāng)萬向聯(lián)軸器7帶動(dòng)泵的柱塞25座上升運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，泵柱塞25產(chǎn)生的推力將泵套筒4內(nèi)的液 體通過出液口排出。復(fù)位成功后，控制模塊12通知電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)復(fù)位，帶 動(dòng)同步帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，使得定位碼盤1以及萬向連軸器3反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使定位盤l 定位部分回到傳感器9位置，控制模塊12接受到傳感器9的信號后，控制模 塊12信號控制電機(jī)11停止轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)復(fù)位成功。定位盤1和萬向連軸器3 回到原位，同時(shí)萬向聯(lián)軸器3帶動(dòng)泵的旋轉(zhuǎn)閥24回到原位，泵套筒的進(jìn)液口 開啟、出液口閉合。以上為一次啟動(dòng)信號的所有動(dòng)作。如果選擇的是自動(dòng)控 制方式，那么設(shè)備將反復(fù)的進(jìn)行以上動(dòng)作的循環(huán)。如果選擇外控方式控制， 當(dāng)接受到外控信號后，設(shè)備將完成手動(dòng)方式的工作一次。 一次外控信號相當(dāng) 于一次手動(dòng)啟動(dòng)信號。
權(quán)利要求1.一種三件式液體灌裝工作站，包含升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、外罩及控制模塊和電源模塊，其特征在于所述的升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控制模塊和電源模塊分別固裝在機(jī)架(20)上，并通過控制模塊(12)進(jìn)行聯(lián)機(jī)動(dòng)作，其中升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、絲杠、直線導(dǎo)軌、升降動(dòng)板、升降塊、萬向連軸器和傳感器構(gòu)成；電機(jī)(17)與同步帶輪(16)連接，同步帶輪(16)與同步帶輪(14)通過同步帶(15)連接，同步帶輪(14)與絲杠(19)上端直接連接，絲杠滑塊(22)與直線導(dǎo)軌(5)所連接的直線導(dǎo)軌滑塊(23)相連接，升降動(dòng)板(6)直接連接到絲杠滑塊和直線導(dǎo)軌滑塊上，升降塊(8)與升降動(dòng)板直接連接，萬向連軸器(7)的一端與升降塊連接，萬向連軸器的另一端與泵的柱塞(25)連接，電機(jī)通過同步帶輪、同步帶帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，與直線導(dǎo)軌一起帶動(dòng)升降動(dòng)板和泵的柱塞做沿導(dǎo)軌方向的垂直升降動(dòng)作，傳感器(18)固定在機(jī)架上的升降動(dòng)板上方，用于檢測升降動(dòng)板的位置，傳感器(18)、電機(jī)(17)分別連接控制模塊，控制升降運(yùn)動(dòng)的距離和速度；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、定位盤、萬向連軸器及傳感器構(gòu)成；電機(jī)(11)連接同步帶輪(10)通過同步帶(21)帶動(dòng)同步帶輪(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，使與同步帶輪連接的定位盤(1)和萬向連軸器(3)做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；萬向連軸器(3)的另一端與泵的旋轉(zhuǎn)閥(24)連接完成泵套筒(4)的進(jìn)液和出液動(dòng)作；傳感器(9)裝在機(jī)架上的定位盤旁邊，用于檢測定位盤的位置，傳感器(9)、電機(jī)(11)分別連接控制模塊，控制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角度和速度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三件式液體灌裝工作站，其特征在于所述的 電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)，或者是伺服電機(jī)，或者是無刷交流/直流電機(jī)，或者 是驅(qū)動(dòng)和控制集成為一體的馬達(dá)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三件式液體灌裝工作站，其特征在于所述的 直線導(dǎo)軌是單直線導(dǎo)軌，或者是雙直線導(dǎo)軌，或者是多根直線導(dǎo)軌。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三件式液體灌裝工作站，其特征在于所述的 定位盤是單定位盤，或者是雙定位盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三件式液體灌裝工作站，其特征在于所述的 控制模塊是PLC控制模塊，或者是單片機(jī)控制模塊，或者是多軸運(yùn)動(dòng) 控制模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種三件式液體灌裝工作站，包含升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、外罩及控制模塊和電源模塊，升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控制模塊和電源模塊分別固裝在機(jī)架上，并通過控制模塊進(jìn)行聯(lián)機(jī)動(dòng)作，其中升降機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、絲杠、直線導(dǎo)軌、升降動(dòng)板、升降塊、萬向連軸器和傳感器構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、同步帶輪、同步帶、定位盤、萬向連軸器及傳感器構(gòu)成；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，體積小，可實(shí)現(xiàn)對更高精度及性能的液體分裝，同時(shí)降低產(chǎn)品的成本，使這種工作站可以配套三件式柱塞計(jì)量泵使用。另外還具有可移殖的功能，即既可以與液體灌裝機(jī)配合使用，也可以單獨(dú)的使用。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于制藥、日化、化工、食品、實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)之液體分裝。
文檔編號B67C3/24GK201102892SQ20072010001
公開日2008年8月20日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者錚 李 申請人:錚 李