自動洗瓶灌裝機的製作方法
2024-02-23 14:04:15
專利名稱：自動洗瓶灌裝機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液體灌裝機，尤其涉及一種飲用純水的洗瓶灌裝機。
隨著人們生活水平的提高和生活節奏的加快以及由於擔心水質汙染等因素，已有越來越多的人開始飲用純淨水，因此，用於灌裝純淨水的灌裝機也應運而生。現有各式各樣的自動洗瓶灌裝機雖然具有自動洗瓶灌裝的功能，但現有的自動洗瓶灌裝機有的對洗瓶的空瓶位沒有檢測，若操作者偶然在某一時刻少裝一個空瓶，灌裝機的洗瓶部分就會將水注於沒有空瓶的工位，造成不同水箱之間的串水現象，從而使洗瓶效果達不到衛生標準。由於衝洗液濺在瓶子外部，造成機內環境潮溼，容易滋生細菌，直接影響瓶裝純淨水的質量。有的對空瓶位有檢測，採用的方法是對應每一個衝洗工位安裝一個檢測開關(行程開關或接近開關)，而自動洗瓶灌裝機一般都設有三個以上衝洗工位，這樣使得檢測開關數量增多，安裝調試麻煩，故障隱患多，製造成本高。
本實用新型的目的是，提供一種具有空瓶檢測功能、保證洗瓶效果、灌裝無二次汙染、使用安全可靠的自動洗瓶灌裝機，多個工位的空瓶檢測只採用一個接近開關，結構簡單、安裝調試方便、成本低。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的一種自動洗瓶灌裝機，包括洗瓶部分和灌裝部分；洗瓶部分包括設有瓶託的洗瓶傳動鏈及與其傳動聯接的洗瓶傳動電機，在洗瓶部分設有若干個洗瓶工位，每個洗瓶工位設有對應的衝洗水泵及水箱；所述灌裝部分包括灌裝傳動鏈及與其傳動聯接的灌裝傳動電機，在灌裝部分順序設有與飲用水源連接的灌裝電磁閥、理蓋裝置和壓蓋裝置；所述的洗瓶部分與灌裝部分通過空瓶傳動機構相聯接；所述的自動洗瓶灌裝機還設有電路控制部分；其特徵在於，所述的電路控制部分包括單片機及與其以線路相連接的晶片；在對應於第一個洗瓶工位處設有一個空瓶檢測接近開關，該空瓶檢測接近開關通過光電耦合器與所述的晶片相連接；所述的單片機通過適當元件和線路與所述的洗瓶傳動電機、衝洗水泵及水箱、灌裝傳動電機、灌裝電磁閥、理蓋裝置、壓蓋裝置和空瓶傳動機構相聯接。
如上所述的本實用新型自動洗瓶灌裝機，由於在第一個洗瓶工位設置了空瓶檢測接近開關，並採用了以單片機為核心的控制電路，這種自動洗瓶灌裝機具有空瓶檢測功能、各水箱不會串水、能保證洗瓶效果、灌裝無二次汙染、使用安全可靠。多個工位的空瓶檢測只採用一個接近開關，結構簡單、安裝調試方便、成本低。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型洗瓶灌裝機一個典型實施例的整機結構示意圖；圖2為
圖1所示洗瓶灌裝機的俯視圖；圖3為
圖1和圖2所示的本實用新型洗瓶灌裝機實施例所採用的控制電路原理圖。
如
圖1和圖2所示的本實用新型自動洗瓶灌裝機分為兩大部分洗瓶部分和灌裝部分。洗瓶部分包括設有洗瓶瓶託的洗瓶傳動鏈1、衝洗水泵3、水箱4、與洗瓶傳動鏈傳動聯接的洗瓶傳動電機5、空瓶檢測接近開關14、洗瓶定位開關15等零部件。灌裝部分包括灌裝傳動電機6、與飲用水源連接的灌裝電磁閥7、理蓋裝置8、壓蓋裝置9、壓蓋高度調整裝置10、11、與灌裝傳動電機傳動聯接的灌裝傳動鏈13、灌裝定位開關16、水位檢測開關17等零部件。
洗瓶部分由三隻水泵3分別從裝有不同洗滌液的水箱4裡抽出衝洗液衝洗瓶的內壁。水泵3採用不鏽鋼製造的噴嘴和管道，水箱4採用不鏽鋼製造。整個機構無汙染，符合衛生要求。
空瓶檢測接近開關14是檢測洗瓶瓶託上有無瓶子的元件。無瓶的瓶託走到那一個工位，該工位就不會噴水，以免由於濺水而形成的水箱串水。空瓶檢測開關14可以調整距離，使之能起感應而發出信號。
理蓋裝置8的瓶蓋滑道設計成伸縮式。鬆開螺帽，就能調整高度，以便獲得最佳套蓋效果。
鬆開調節螺帽11，轉動調節螺杆10，就能調整壓蓋裝置9的高度，適應高低不同的瓶子壓蓋的需要。
洗瓶定位開關15、灌裝定位開關16和水位檢測開關17都可經過調整而達到所需要的要求。
如圖3所示，本實用新型自動洗瓶灌裝機實施例是通過採用以單片機為核心所構成的電路控制系統，對自動洗瓶灌裝機進行自動控制來實現的，控制系統實現對自動洗瓶灌裝機工作全過程的實時檢測控制，包括空瓶檢測，衝洗定位檢測，開關狀態檢測，水泵控制，衝洗電機及出瓶電機控制，灌裝電磁閥控制及灌裝定位檢測，狀態指示燈控制，保護控制等八個方面。整個控制電路以89C51單片機為核心，包括主板，輸出板和電源三大部分。主板包括89C51、74LS245、AT2401A、TLP521、74LSO4等；輸出板包括9路過零觸發器MOC3061及雙向可控矽，電源輸出一路+24V，一路+12V，一路+5V。
89C51單片機P0口用作狀態輸入，其中P00無用，P01用作水灌水位檢測，P02用作卡瓶保護，P03無用，P04用作裝水定位檢測，P05用作空瓶檢測，P06用作洗瓶定位，P07用作灌裝水滿檢測P20用作出瓶電機控制，P21用作計數器控制，P22用作洗瓶電機控制，P23用作灌裝電磁閥控制，P24用作4#水泵控制，P25用作3#水泵控制，P26用作2#水泵控制，P27用作1#水泵控制；P10、P11用作24C01A的讀寫操作，P12～P14無用，P15用作手動/自動轉換控制，P16用作停止控制，P17用作啟動控制；17腳用作狀態指示燈。
本實用新型空瓶檢測傳感器是採用一個電感式接近開關14(見圖2)，配以簡單的機械裝置來實現。當有瓶插裝在瓶託上時，接近開關14輸出一個低電平；當無瓶裝在瓶託上時，接近開關14輸出一個高電平。把這一高低電平的變化狀態通過光電耦合器TLP521傳送到74LS245的驅動後從7腳輸出。輸入到89C51的P(34腳)。在軟體編寫時把P置成為輸入方式，通過程序不斷地對P進行檢測，當檢測到低電平時，就把相應的標誌位置1；當檢測到高電平時，就把相應的標誌位置0(即有瓶標誌位為1，無瓶標誌位0)。每轉過一個衝洗定位就把相應的標誌位狀態移入寄存器內，當瓶子經過3個衝洗位(或4個衝洗位)後，再把標誌位從寄存器移出，這樣通過讀出寄存器的內容就能夠知道哪一個衝洗工位有無瓶存在，從而控制相應的衝洗泵進行工作。本空瓶檢測裝置充分利用了現代單片機技術，配予靈活的編程而實現的。與現有技術相比，此控制電路具有如下優點1、採用一個接近開關能實用多個衝洗工位的空瓶檢測；2、安裝調試容易，檢測可靠；3、成本低。
本實施例採用程序全自動控制，其自動循環步驟如下1、洗瓶洗瓶採用三道噴射洗瓶，清洗時間為30秒。第一工位採用二氧化氯洗滌消毒，衝洗時間25秒，瀝乾餘液時間5秒；第二工位採用清潔水衝洗；第三工位採用純淨水衝洗。本機還設有第四工位為瀝乾餘水用，瀝乾時間為30秒。
2、送瓶洗乾淨的瓶在洗瓶部分的傳動下，落在灌裝部分的傳動鏈13上。傳動鏈13帶著空瓶向前運行，經過導向機構，進入灌裝位置。位置開關發出信號，傳動鏈13停止運行。灌裝電磁閥7導通，開始灌水。
3、灌水當瓶內的純水到所控制的水位時，水位感應開關17通知電磁閥7截止，傳動鏈13重新開始運行，將灌滿水的瓶子運載到套蓋位置。
4、套蓋套蓋位置上方有自動理蓋裝置8，將理好的瓶蓋由理蓋滑道上送下來，灌滿水的瓶子由此通過時，自動地將瓶蓋套在瓶口上。
5、壓蓋套好瓶蓋的水瓶在傳動鏈13上向前運動中，通過壓蓋裝置9。壓蓋裝置9由小鏈排組成。當灌裝的傳動鏈13運動時，小鏈排也在運動，且運動方向水平分速度一致。逐步地將瓶蓋壓在瓶口上，送出生產線。
本實用新型自動洗瓶灌裝機不工作時，為防止細菌的滋生，採用防水的紫外燈和二氧化氯燻蒸盒，用以殺菌。
為了保證淨水的滅菌效果，在淨水箱內注入臭氧，臭氧的產生由三個臭氧發生器兩兩交替工作。
整個生產過程只要人工將空瓶放在空瓶託架上，輕輕地推入瓶託，洗瓶、灌裝、套蓋、壓蓋以及送出全部自動完成。
本實施例包括一個空瓶檢測工位、四個洗瓶工位、一個灌裝等待工位。
空瓶檢測工位安裝空瓶檢測接近開關14，自動進行檢瓶工作。
四個洗瓶工位分別對應四臺衝洗泵3，每臺衝洗泵3從相應的水箱4中取水對本工位上的水瓶進行清洗，四個洗瓶工位順序進行工作。
經過四個洗瓶工位清洗的潔淨水瓶補送至灌裝等待工位。
六個工位由傳動鏈上的瓶託循環運動實現，傳動鏈由洗瓶傳動電機5傳動，工位之間的距離相等，洗瓶傳動電機5的工作距離由洗瓶定位開關15決定。
每個洗瓶工位是否進行洗瓶工作由空瓶檢測開關14檢測結果決定，每個洗瓶工位洗瓶時間是固定的。
本實施例中，空瓶檢測開關14隻有在洗瓶傳動電機5工作前1秒提供的有瓶信號中央處理器才認為有效，並循環進行上述工作。
四個洗瓶工位洗瓶時間分別為(1#～4#)25S、25S、30S、8S，由程序設定，保存在中央處理器中。
本實用新型自動洗瓶灌裝機只有一個瓶時，中央處理器將空瓶檢測開關提供的有瓶信號進行八次移位寄存後，自動消除此記憶，並停止工作，中央處理器有斷電保護裝置，工作中突然斷電不會造成中央處理器中的記憶消失。
權利要求1.一種自動洗瓶灌裝機，包括洗瓶部分和灌裝部分；洗瓶部分包括設有瓶託的洗瓶傳動鏈(1)及與其傳動聯接的洗瓶傳動電機(5)，在洗瓶部分設有若干個洗瓶工位，每個洗瓶工位設有對應的衝洗水泵(3)及水箱(4)；所述灌裝部分包括灌裝傳動鏈(13)及與其傳動聯接的灌裝傳動電機(6)，在灌裝部分順序設有與飲用水源連接的灌裝電磁閥(7)、理蓋裝置(8)和壓蓋裝置(9)；所述的洗瓶部分與灌裝部分通過空瓶傳動機構相聯接；所述的自動洗瓶灌裝機還設有電路控制部分；其特徵在於，所述的電路控制部分包括單片機及與其以線路相連接的晶片；在對應於第一個洗瓶工位處設有一個空瓶檢測接近開關(14)，該空瓶檢測接近開關(14)通過光電耦合器與所述的晶片相聯接；所述的單片機通過適當元件和線路與所述的洗瓶傳動電機(5)、衝洗水泵(3)及水箱(4)、灌裝傳動電機(6)、灌裝電磁閥(7)、理蓋裝置(8)、壓蓋裝置(9)和空瓶傳動機構相聯接。
2.根據權利要求1所述的自動洗瓶灌裝機，其特徵在於，所述單片機的型號為89C51。
3.根據權利要求1所述的自動洗瓶灌裝機，其特徵在於，所述晶片的型號為74LS245。
4.根據權利要求1所述的自動洗瓶灌裝機，其特徵在於，所述光電耦合器的型號為TLP521。
專利摘要本實用新型公開了一種自動洗瓶灌裝機,其特徵在於,所述灌裝機的電路控制部分包括單片機及與其以線路相連接的晶片;在對應於第一個洗瓶工位處設有一個空瓶檢測接近開關,該空瓶檢測接近開關通過光電耦合器與所述的晶片相連接。這種灌裝機具有空瓶檢測功能、各水箱不會串水、使用安全可靠。多個工位的空瓶檢測只採用一個接近開關,結構簡單、安裝調試方便、成本低。
文檔編號B67C7/00GK2382710SQ9921596
公開日2000年6月14日 申請日期1999年7月21日 優先權日1999年7月21日
發明者蔣鼎山, 王大關, 鄭勇, 梁嶸 申請人:深圳新世紀飲水科技有限公司