2009年,我公司開發了一款基于電子稱重的多頭灌裝機并申報了專利,該機采用目前業界獨有的減重法計量方案, 主要應用于醫藥、農藥、化工等領域的小包裝生產。
多頭液體灌裝設備目前廣泛采用液位計量、速度計量、體積計量、電子稱重四種方式,一般用PLC進行控制。現有的灌裝方式主要存在以下問題:1、計量精度低:液位計量方式主要由于包裝物腔體不規則產生的計量誤差;速度計量主要由于管路壓降和閥門機械動作的不確定性產生誤差(該方式誤差最大);活塞式體積計量主要由于泡沫產生計量誤差;增重法電子稱重主要由于流體沖擊產生誤差。計量精度低帶來的危害有以下幾點:頻繁進行設備調整會大大降低灌裝效率;人工復檢和重裝增加的人力消耗;人工目測復檢有較大的風險,低于標稱重量的允許范圍屬于不合格產品,有較大的市場風險;高于標稱重量會造成產品的額外消耗,直接影響經濟效益;2、維修維護工作量大:體積計量方式采用活塞進行體積控制,需定期更換密封材料,而且如果灌裝的液體為懸濁液時,磨損比較嚴重;如果為腐蝕性介質或有機溶劑時,密封材料壽命也很短,機器跑冒滴漏嚴重。3、現有稱重計量法在灌裝機上應用時信號轉換處理成本太高,制約了電子稱重的應用范圍,只在單頭或雙頭灌裝機上才有應用。
本技術旨在克服以上不足和缺陷,在充分滿足灌裝產品差異性需要的基礎上,組成一種結構合理、性價比高、使用維護方便的新型產品。采用減量靜態稱重法進行高精度計量控制,計量桶中液料減少的數量即為實際灌裝量。灌裝過程中計量部分相對靜止,沒有流體沖擊。為提高精度,同時設置了自動過沖量補償控制和自動灌裝速度控制。整個灌裝系統密閉帶壓灌裝,沒有氣體排放口。由一個公用的高位槽統一為各灌裝機供液,壓縮風經過減壓閥后接入高位槽,從高位槽連接供液管至各灌裝機,為灌裝機提供一個穩定的供料靜壓。每個計量桶同時接一個充泄壓分支管,匯總接入氣液分離罐,采用可調定壓裝置為系統提供灌裝壓力,氣液分離罐上部接至公用吸收裝置。灌裝前可先打開補料閥集中將各計量桶中補料,灌裝過程中也可利用更換包裝物的間隔時間進行自動補料。補料時計量桶上部放空以提高補料速度。加滿后自動關閉補料閥,并打開增壓閥進行加壓。灌裝時先將包裝物輸送到位,然后打開節流閥和灌裝閥4進行高速灌裝并開始計重,當接近目標重量時關閉節流閥降低灌裝速度,進行低速灌裝直到達到目標重量即可關閉灌裝閥,本次灌裝過程完成。
機器采用PLC進行各位置傳感器、機械定位桿及補料、灌裝、放空、增壓等全部過程的邏輯控制和數據設置、校準等工作,配置液晶觸摸屏進行數據指示。可以連接一臺計算機進行包裝數據的記錄,便于進行生產管理和質量控制。
采用上述方案后,其明顯效果在于:1、減量靜態稱重法計量大大提高了計量精度,既規避了包裝量小于標稱量帶來的產品不合格風險,又避免過量充裝造成的經濟損失,準確度的提高也減少了復檢工作量和相應的人工配備;充裝過程對稱重傳感器沒有沖擊,設備使用壽命大大延長。2、采用的密閉帶壓灌裝,可用來灌裝高粘度物料,并可大大提高灌裝效率,避免有毒有害氣體污染環境。3、采用專有的集成閥座和充壓底座有助于簡化供液管路,計量系統除必要的控制閥外,沒有機械運動磨損的動密封易損件,可用來進行腐蝕、懸濁液、含有機溶劑等特殊物料的灌裝,減少了跑冒滴漏,日常維護工作量大大減輕。4、專門設計的稱重信號處理系統解決了稱重灌裝的成本瓶頸。
該產品已向國家知識產權局申請了專利,專利號201020254166.3。
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