本發(fā)明涉及的是一種液體無菌灌裝領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種直線式多工位液體無菌分裝設(shè)備。

背景技術(shù)：

在生物工程、醫(yī)藥和體外診斷試劑等行業(yè)中，有一部分較大容量(如50～1000ml)的液體產(chǎn)品需要在無菌環(huán)境下灌裝，如各種動物血清類產(chǎn)品。這種產(chǎn)品的分裝生產(chǎn)要求包材廠家分別把瓶子和瓶蓋作無菌處理，在無菌環(huán)境下將瓶蓋旋緊在瓶子上密封包裝，然后再運(yùn)到采購的液體分裝廠進(jìn)行液體產(chǎn)品的無菌灌裝。在灌裝作業(yè)時，瓶子需要在無菌分裝區(qū)(百級潔凈層流罩下的區(qū)域)環(huán)境下把瓶蓋旋開，灌入液體，然后將原瓶蓋與瓶身再次旋緊，最后離開無菌分裝區(qū)進(jìn)行其它工序的作業(yè)。

目前行業(yè)內(nèi)普遍采用間歇性圓周運(yùn)動的方式在設(shè)備的星盤工位中進(jìn)行灌裝作業(yè)，灌裝頭通常設(shè)置1-6個。受限于設(shè)備結(jié)構(gòu)，灌裝作業(yè)中反向脫蓋、液體灌裝和正向旋蓋三個主要環(huán)節(jié)的工作路徑往返、重復(fù)且需要及時校正定位誤差，故生產(chǎn)效率不高，單位時間里完成的無菌成品的產(chǎn)量非常有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出了一種直線式多工位液體無菌分裝設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)在無菌工作區(qū)空無菌瓶的即時反向脫蓋、液體灌裝和正向旋蓋的自動化控制。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明包括設(shè)置在機(jī)架上的堆料平臺、隔離機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)和灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)，其中：輸送機(jī)構(gòu)的前端、末端分別與堆料平臺和推料機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置，輸送機(jī)構(gòu)上方設(shè)有懸空的隔離機(jī)構(gòu)，隔離機(jī)構(gòu)中設(shè)有隔離欄，隔離欄延伸至堆料平臺上方，灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)與推料機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置且兩者間設(shè)有同步帶傳動機(jī)構(gòu)，推料機(jī)構(gòu)設(shè)有推料頭，推料頭與同步帶傳動機(jī)構(gòu)相連并沿同步帶傳動方向在推料機(jī)構(gòu)與灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)之間往復(fù)運(yùn)動；

所述的推料機(jī)構(gòu)包括：推料頭、推料頭直線導(dǎo)軌、推料頭氣缸、推料頭氣缸支架和推料頭安裝平臺，其中：推料頭與推料頭氣缸的活動端固定連接，推料頭上對應(yīng)推料頭氣缸設(shè)有推料頭直線導(dǎo)軌，推料頭氣缸固定端設(shè)置在推料頭氣缸支架上，推料頭氣缸支架與推料頭安裝平臺固定連接，推料頭安裝平臺設(shè)有齒形帶嚙合件與同步帶傳動機(jī)構(gòu)中齒形同步帶嚙合；

所述的灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)包括：上層移動框架氣缸、上層移動框架、下層固定框架、灌裝頭和旋蓋頭，其中：下層固定框架固定在機(jī)架上，下層固定框架頂部設(shè)有上層移動框架直線導(dǎo)軌，上層移動框架直線導(dǎo)軌上固定有上層移動框架，上層移動框架氣缸的固定端設(shè)置在下層固定框架上、活動端與上層移動框架固定連接，上層移動框架內(nèi)沿上層移動框架直線導(dǎo)軌運(yùn)動方向設(shè)有一排灌裝頭和一排旋蓋頭。

所述的機(jī)架在輸送機(jī)構(gòu)末端兩側(cè)設(shè)有豎直設(shè)置的電眼支架，電眼支架頂部設(shè)有橫梁，橫梁上固定有一排缺瓶檢測電眼。

所述的機(jī)架上沿齒形同步帶傳動方向設(shè)有與推料頭安裝平臺相連的推料頭安裝平臺直線導(dǎo)軌。

所述的灌裝頭設(shè)置在灌裝頭支架上并與灌裝泵相連，灌裝頭支架兩側(cè)連接有灌裝頭支架氣缸，灌裝頭支架氣缸一端與上層移動框架固定連接。

所述的旋蓋頭設(shè)置在旋蓋頭支架上并與旋蓋頭電機(jī)相連，旋蓋頭支架兩側(cè)設(shè)有旋蓋頭支架氣缸和旋蓋頭支架直線導(dǎo)軌，旋蓋頭支架氣缸一端與上層移動框架固定連接。

所述的隔離機(jī)構(gòu)包括：隔離欄、隔離欄支架、固定調(diào)節(jié)塊、固定桿和隔離欄連接桿，其中：隔離欄等間距設(shè)置并與隔離欄連接桿固定連接，固定調(diào)節(jié)塊與隔離欄連接桿相對設(shè)置，各固定調(diào)節(jié)塊設(shè)有通孔并通過固定桿相連，固定桿兩端固定在隔離欄支架頂部，隔離欄支架底部固定在機(jī)架上。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在灌裝過程中保持瓶體的定位始終不變，通過灌裝頭和旋蓋頭的直線式往返操作實(shí)現(xiàn)較大容量無菌瓶即時反向脫蓋、灌裝無菌液體和正向旋蓋的自動化控制，直線式往返操作減少了灌裝前后與脫蓋、旋蓋操作的交接時間，縮短了瓶蓋與瓶身分離的時間，提高了灌裝質(zhì)量和生產(chǎn)效率；本發(fā)明還通過直線式往返的推料機(jī)構(gòu)縮短了成品瓶與待灌裝瓶的交接時間，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率；在灌裝頭、旋蓋頭數(shù)量相同的條件下，生產(chǎn)效率能提高一倍以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明俯視圖；

圖2為圖1中A向側(cè)視圖；

圖3為圖1中B向側(cè)視圖；

圖4為圖1中C向側(cè)視圖；

圖5為圖1中D向側(cè)視圖；

圖6為本發(fā)明中電眼支架和缺瓶檢測電眼示意圖；

圖7為本發(fā)明中缺瓶檢測過程示意圖；

圖中：機(jī)架1、隔離欄2、輸送帶3、主動輥4、張緊輥5、被動輥6、隔離欄支架7、固定調(diào)節(jié)塊8、固定桿9、隔離欄連接桿10、無菌灌裝瓶11、缺瓶檢測電眼12、電眼支架13、推料頭14、推料頭氣缸支架15、推料頭氣缸16、推料頭安裝平臺17、推料頭安裝平臺直線導(dǎo)軌18、同步帶傳動機(jī)構(gòu)19、傳動電機(jī)20、齒形同步帶21、齒形帶嚙合件22、推料頭直線導(dǎo)軌23、上層移動框架直線導(dǎo)軌24、上層移動框架氣缸25、上層移動框架26、下層固定框架27、旋蓋頭支架氣缸28、灌裝頭支架氣缸29、旋蓋頭支架直線導(dǎo)軌30、灌裝頭支架31、灌裝頭32、旋蓋頭電機(jī)33、旋蓋頭支架34、旋蓋頭35、固瓶定位塊36、定位塊支架37、定位塊氣缸38、固定支撐平臺39、貼標(biāo)輸送帶40、灌裝泵41、堆料平臺42。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例包括設(shè)置在機(jī)架1上的堆料平臺42、隔離機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)和灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)，其中：輸送機(jī)構(gòu)的前端、末端分別與堆料平臺42和推料機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置，輸送機(jī)構(gòu)上方設(shè)有懸空的隔離機(jī)構(gòu)，隔離機(jī)構(gòu)中設(shè)有隔離欄2，隔離欄2延伸至堆料平臺42上方，灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)與推料機(jī)構(gòu)相鄰設(shè)置且兩者間設(shè)有同步帶傳動機(jī)構(gòu)19，推料機(jī)構(gòu)設(shè)有推料頭14，推料頭14與同步帶傳動機(jī)構(gòu)19相連并沿同步帶傳動方向在推料機(jī)構(gòu)與灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)之間往復(fù)運(yùn)動；

如圖1和圖2所示，所述的推料機(jī)構(gòu)包括：推料頭14、推料頭直線導(dǎo)軌23、推料頭氣缸16、推料頭氣缸支架15和推料頭安裝平臺17，其中：推料頭14與推料頭氣缸16的活動端固定連接，推料頭14上對應(yīng)推料頭氣缸16設(shè)有推料頭直線導(dǎo)軌23，推料頭氣缸16固定端設(shè)置在推料頭氣缸支架15上，推料頭氣缸支架15與推料頭安裝平臺17固定連接，推料頭安裝平臺17設(shè)有齒形帶嚙合件22與同步帶傳動機(jī)構(gòu)19中齒形同步帶21嚙合；

如圖3、圖4和圖5所示，所述的灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)包括：上層移動框架氣缸25、上層移動框架26、下層固定框架27、灌裝頭32和旋蓋頭35，其中：下層固定框架27固定在機(jī)架1上，下層固定框架27頂部設(shè)有上層移動框架直線導(dǎo)軌24，上層移動框架直線導(dǎo)軌24上固定有上層移動框架26，上層移動框架氣缸25的固定端設(shè)置在下層固定框架27上、活動端與上層移動框架26固定連接；上層移動框架26內(nèi)沿上層移動框架直線導(dǎo)軌運(yùn)動方向設(shè)有一排灌裝頭32和一排旋蓋頭35。

所述的推料頭14設(shè)有若干與無菌灌裝瓶11瓶身形狀和尺寸相應(yīng)的缺口。

如圖2所示，所述的輸送機(jī)構(gòu)包括輸送帶3及與之相連的主動輥4、張緊輥5和被動輥6。

如圖1和圖2所示，所述的隔離機(jī)構(gòu)包括：隔離欄2、隔離欄支架7、固定調(diào)節(jié)塊8、固定桿9和隔離欄連接桿10，其中：隔離欄2等間距設(shè)置以分隔無菌灌裝瓶11使得無菌灌裝瓶11能順利進(jìn)入推料頭14，隔離欄2與隔離欄連接桿10固定連接，固定調(diào)節(jié)塊8與隔離欄連接桿10相對設(shè)置，各固定調(diào)節(jié)塊8設(shè)有通孔并通過固定桿9相連，固定桿9兩端固定在隔離欄支架7頂部，隔離欄支架7底部固定在機(jī)架1上，固定調(diào)節(jié)塊8通過螺栓緊固調(diào)節(jié)隔離欄連接桿10與固定桿9的相對位置，從而調(diào)節(jié)隔離欄2的高度。

如圖6和圖7所示，所述的機(jī)架1在輸送機(jī)構(gòu)末端兩側(cè)設(shè)有豎直設(shè)置的電眼支架13，電眼支架13頂部設(shè)有橫梁，橫梁上固定有一排缺瓶檢測電眼12；當(dāng)缺瓶檢測電眼12檢測到有缺瓶時，輸送帶3繼續(xù)前進(jìn)，直到推料頭14的每個瓶形缺口都有瓶子嵌入后輸送帶3停止運(yùn)行。

所述的機(jī)架1上沿齒形同步帶傳動方向設(shè)有與推料頭安裝平臺17相連的推料頭安裝平臺直線導(dǎo)軌18，所述的推料頭安裝平臺直線導(dǎo)軌18在同步帶傳動機(jī)構(gòu)19帶動推料機(jī)構(gòu)移動時起到支撐推料頭安裝平臺17的作用，以保持平衡，并保證整套機(jī)構(gòu)在運(yùn)動時的位置精度。

如圖4所示，所述的灌裝頭32設(shè)置在灌裝頭支架31上并與灌裝泵41相連，灌裝頭支架31兩側(cè)連接有灌裝頭支架氣缸29，灌裝頭支架氣缸29一端與上層移動框架26固定連接。

如圖3和圖5所示，所述的旋蓋頭35設(shè)置在旋蓋頭支架34上并與旋蓋頭電機(jī)33相連，旋蓋頭支架34兩側(cè)設(shè)有旋蓋頭支架氣缸28，旋蓋頭支架氣缸28一端與上層移動框架26固定連接；

優(yōu)選地，旋蓋頭支架34兩側(cè)設(shè)有旋蓋頭支架直線導(dǎo)軌30，以進(jìn)一步控制旋蓋操作前后旋蓋頭上下位置的精度，以便快速對準(zhǔn)瓶口。

如圖1和圖5所示，所述的灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)底部設(shè)有無菌灌裝瓶11的固定支撐平臺39，所述的固定支撐平臺39與貼標(biāo)輸送帶40相連，且與輸送帶3、貼標(biāo)輸送帶40在等高水平面上；

所述的固定支撐平臺39側(cè)面設(shè)有固瓶定位塊36，固瓶定位塊36固定在定位塊支架37上并設(shè)有定位塊氣缸38，定位塊支架37與固瓶氣缸38固定連接。

所述的固瓶定位塊36設(shè)有若干與無菌灌裝瓶11瓶身形狀和尺寸相應(yīng)的缺口。

所述的各直線導(dǎo)軌兩端均帶有限位裝置。

本發(fā)明實(shí)施例在工作時，

通過人工或機(jī)械化作業(yè)將待灌裝的無菌灌裝瓶11放置在堆料平臺42上；根據(jù)無菌灌裝瓶11的尺寸調(diào)節(jié)隔離欄2的間距和高度，一方面在輸送帶3上形成若干通道與推料機(jī)構(gòu)等匹配，另一方面穩(wěn)定無菌灌裝瓶11的重心，防止無菌灌裝瓶11在輸送帶3上跌倒影響后續(xù)生產(chǎn)；

輸送帶3間歇運(yùn)動，無菌灌裝瓶11進(jìn)入推料頭14的瓶形缺口，缺瓶檢測電眼12在沒有檢測到缺瓶的情況下，輸送帶3停止運(yùn)動，在同步帶傳動機(jī)構(gòu)19作用下推料頭安裝平臺17帶著推料頭14移動進(jìn)入灌旋工位；

進(jìn)入灌旋工位后，無菌灌裝瓶11放置在固定支撐平臺39上，定位塊氣缸38推動固瓶定位塊36對空的無菌灌裝瓶11進(jìn)行固瓶和定位；旋蓋頭支架氣缸28推動旋蓋頭支架34垂直下降至旋蓋頭35抓住瓶蓋，旋蓋頭電機(jī)33反轉(zhuǎn)，瓶蓋從瓶身上松開，同時旋蓋頭支架氣缸28垂直方向上升回返，旋蓋頭35抓住瓶蓋遠(yuǎn)離瓶身，達(dá)到預(yù)設(shè)位置，旋蓋頭支架氣缸28停止工作；接著上層移動框架氣缸25推動上層移動框架26水平移動向前，直到灌裝頭32對準(zhǔn)空瓶瓶口，灌裝頭支架氣缸29推動灌裝頭支架31垂直方向下降，至灌裝頭32到達(dá)預(yù)設(shè)的灌裝高度后結(jié)束行程，灌裝泵41啟動，在完成預(yù)定的灌裝量后停止；灌裝頭支架氣缸29垂直方向上升返回，上層移動框架氣缸25拉動上層移動框架26水平方向返回至初始位置，在旋蓋頭35對準(zhǔn)瓶口后結(jié)束行程，旋蓋頭支架氣缸28推動旋蓋頭支架34垂直下降至瓶口，旋蓋頭電機(jī)33正轉(zhuǎn)，旋蓋頭支架氣缸28繼續(xù)下降，瓶蓋擰緊，旋蓋頭支架氣缸28停止；之后旋蓋頭35放開瓶蓋，旋蓋頭電機(jī)33停止轉(zhuǎn)動，旋蓋頭支架氣缸28垂直向上返程，帶動旋蓋頭35回到垂直方向的初始位置，灌裝旋蓋機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離已灌裝的無菌灌裝瓶11；推料頭氣缸16拉動推料頭14遠(yuǎn)離已灌裝的無菌灌裝瓶11至氣缸行程結(jié)束，同時固瓶定位塊36在定位塊氣缸38的拉動下返程遠(yuǎn)離已灌裝的無菌灌裝瓶11；

傳動電機(jī)20轉(zhuǎn)動，同步帶傳動機(jī)構(gòu)19帶動推料機(jī)構(gòu)回返至推料頭14的缺口與隔離欄2位置匹配，然后推料頭氣缸16向前推動，嵌入在輸送帶3上等待灌裝的無菌灌裝瓶11之間的間隔中，進(jìn)行下一次推料灌裝；已灌裝的無菌灌裝瓶11在推料頭14再次進(jìn)入灌旋工位時，被推動離開固定支撐平臺39進(jìn)入貼標(biāo)輸送帶40內(nèi)，從而進(jìn)入貼標(biāo)環(huán)節(jié)。