灌裝機(jī)的原理

利用PLC控制的旋轉(zhuǎn)灌裝機(jī)來(lái)進(jìn)行灌裝。圖:傳灌輪子L鍛位）瓶子由灌裝機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)繞主立軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行連續(xù)灌裝。此機(jī)主要由流體輸送（即供料系統(tǒng)）、容器輸送（即供瓶系統(tǒng)）、灌裝閥、大轉(zhuǎn)盤(pán)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體、自控等部分所組成。灌裝機(jī)的灌裝方法：1 ）常壓法常壓法也稱純重力法，即在常壓下，液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。大部分能自由流 動(dòng)的不含氣液料都可用此法灌裝，例如白酒、果酒、牛奶、醬油、醋等。（2）等壓法等壓法也稱壓力重力式灌裝法，即在高于大氣壓的條件下，首先對(duì)包裝容器充氣，使 之形成與貯液箱內(nèi)相等的氣壓，然后再依靠被灌液料的自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。這種方法普遍用于含氣飲料，如啤酒、汽水、汽酒等的灌裝。采用此種方法灌裝，可以減少這類產(chǎn)品中所 含CO2的損失，并能防止灌裝過(guò)程中過(guò)量起泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量和定量精度。（3）真空法真空法是在低于大氣壓的條件下進(jìn)行灌裝的，可按兩種方式進(jìn)行：（a）壓差真空式即貯液箱內(nèi)處于常壓，只對(duì)包裝容器抽氣使之形成真空，液料依靠貯液箱與待灌容器間 的壓差作用產(chǎn)生流動(dòng)而完成灌裝，國(guó)內(nèi)此種方法較常用。（b）重力真空式即貯液箱內(nèi)處于真空，包裝容器首先抽氣使之形成與貯液箱內(nèi)相等的真空，隨后液料依 靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)， 因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，國(guó)內(nèi)較少用。真空法灌裝應(yīng)用面較廣，它即適用于 灌裝粘度稍大的液體物料，如油類、糖漿等。也適用于灌裝含維生素的液體物料，如蔬菜汁、果子汁等，瓶?jī)?nèi)形成真空就意味著減少了液料與空氣的接觸，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期， 真空法還適用于灌裝有毒的物料，如農(nóng)藥等，以減少毒性氣體的外溢，改善勞動(dòng)條件。（4）壓力法利用機(jī)械壓力或氣壓，將被灌物料擠入包裝容器內(nèi)，這種方法主要用于灌裝粘度較大的 稠性物料，例如灌裝番茄醬、肉糜、牙膏、香脂等。有時(shí)也可用于汽水一類軟飲料的灌裝， 這時(shí)靠汽水本身的氣壓直接灌入未經(jīng)充氣等壓的瓶?jī)?nèi)， 從而提高了灌裝速度， 形成的泡沫因 汽水中無(wú)膠體尚易消失，對(duì)灌裝質(zhì)量有一定影響。本論文灌裝機(jī)灌裝方法的確定： 對(duì)于一般的食用液料如瓶裝牛奶、瓶裝酒類、碳酸飲料等，可采用等壓灌裝法，真空灌 裝法等，但考慮到成本，等壓灌裝法可以有效的減少CO2 的損耗，保持含氣飲料的質(zhì)量， 并能防止灌裝中過(guò)量泛泡，保證灌裝計(jì)量準(zhǔn)確。所以本論文采用 等壓灌裝法。瓶子在灌裝機(jī)中依次完成：1、進(jìn)氣， 2、進(jìn)液回氣； 3、停止進(jìn)液； 4、排除余液等 4 個(gè)步驟。同時(shí)生產(chǎn)線上的各種檢測(cè)狀態(tài)傳感器全部接入到 PLC 中，由 PLC 根據(jù)傳感器的檢測(cè) 狀態(tài)通過(guò)編制好的程序控制整個(gè)系統(tǒng)工作。灌裝閥組件由液體閥、注氣管、氣閥、定心罩、排氣閥等組成PLC 采集信號(hào)：1. 灌裝機(jī)瓶子托盤(pán)壓力2. 定心罩壓力3. 氣閥氣壓4. 次品撿出器壓力5. 最高液壓力6. 最低液壓力PLC輸出信號(hào)：1. 傳送帶2. 瓶子托盤(pán)3. 氣閥4. 灌裝閥5. 次品指示燈6. 次品傳送帶7. 次品撿出器8. 進(jìn)料閥9. 回氣管10. 壓蓋機(jī)11. 包裝機(jī) 按下 正常工作流程 按下啟動(dòng)按鈕， 傳遞輪子和灌裝機(jī)啟動(dòng)。 再按下傳送帶啟動(dòng)按鈕， 灌裝機(jī)的 進(jìn)瓶傳送帶啟動(dòng)。 瓶子進(jìn)入傳送帶以后， 通過(guò)傳遞輪子將瓶子等間距送入瓶子托盤(pán)升降機(jī)構(gòu)。 當(dāng)托盤(pán)檢測(cè)到壓力以后， 托盤(pán)活塞給托盤(pán)升降機(jī)構(gòu)一個(gè)壓力， 托盤(pán) 開(kāi)始帶著瓶子上升。在托盤(pán)上升的時(shí)間內(nèi)，最大上升時(shí)間為6S,如果注液口定心中罩檢測(cè)到壓力，則托盤(pán)停止上升，然后氣閥打開(kāi)，開(kāi)始對(duì)瓶子充C02最大充氣時(shí)間為6S。當(dāng)氣閥檢測(cè)到氣壓，貝M亭止充 C02液閥開(kāi)啟，開(kāi)始灌裝。灌裝 時(shí)間為6S。灌裝完畢以后，托盤(pán)開(kāi)始下降，下降過(guò)程中同時(shí)關(guān)閉液閥，回氣管 工作，開(kāi)啟排氣和除余液操作。 下降完畢的瓶子再轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度由傳遞輪子送 出，同時(shí)瓶子托盤(pán)向前繼續(xù)行進(jìn)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。當(dāng)檢測(cè)到次品時(shí)：1. 當(dāng)次品為爆瓶時(shí)接正常灌裝流程，當(dāng)最大托盤(pán)時(shí)間上升6S到時(shí)，注液口定心中罩沒(méi)檢測(cè)到壓 力（瓶子為爆瓶，高度不足），則托盤(pán)開(kāi)始下降，同時(shí)次品提示燈亮，托盤(pán)下降 的時(shí)間6S。下降完畢托盤(pán)等待進(jìn)入下一次循環(huán)。同時(shí)次品檢出器啟動(dòng)。2. 次品為破瓶時(shí)：接正常灌裝流程，當(dāng)最大充氣時(shí)間 6S到時(shí)，氣閥沒(méi)有檢測(cè)到氣壓（破瓶， C02充不滿），則停止充C02同時(shí)瓶子托盤(pán)開(kāi)始下降，次品提示燈亮，托盤(pán)下 降時(shí)間為6S,下降完畢托盤(pán)等待進(jìn)入下一次循環(huán)，同時(shí)次品檢出器啟動(dòng)。