灌装机的原理

2024年2月13日发(作者：悼母亲祭文)

灌装机的原理

利用PLC控制的旋转灌装机来进行灌装。图：

瓶子由灌装机转盘带动绕主立轴旋转运动进行连续灌装。

此机主要由流体输送（即供料系统）、容器输送（即供瓶系统）、灌装阀、大转盘、传动系统、机体、自控等部分所组成。

灌装机的灌装方法：

1）常压法

常压法也称纯重力法，即在常压下，液料依靠自重流进包装容器内。大部分能自由流动的不含气液料都可用此法灌装，例如白酒、果酒、牛奶、酱油、醋等。

（2）等压法

等压法也称压力重力式灌装法，即在高于大气压的条件下，首先对包装容器充气，使之形成与贮液箱内相等的气压，然后再依靠被灌液料的自重流进包装容器内。这种方法普遍用于含气饮料，如啤酒、汽水、汽酒等的灌装。采用此种方法灌装，可以减少这类产品中所含CO2的损失，并能防止灌装过程中过量起泡而影响产品质量和定量精度。

（3）真空法

真空法是在低于大气压的条件下进行灌装的，可按两种方式进行：

（a）压差真空式

即贮液箱内处于常压，只对包装容器抽气使之形成真空，液料依靠贮液箱与待灌容器间的压差作用产生流动而完成灌装，国内此种方法较常用。

（b）重力真空式

即贮液箱内处于真空，包装容器首先抽气使之形成与贮液箱内相等的真空，随后液料依靠自重流进包装容器内，因结构较复杂，国内较少用。真空法灌装应用面较广，它即适用于灌装粘度稍大的液体物料，如油类、糖浆等。也适用于灌装含维生素的液体物料，如蔬菜汁、果子汁等，瓶内形成真空就意味着减少了液料与空气的接触，延长了产品的保质期，真空法还适用于灌装有毒的物料，如农药等，以减少毒性气体的外溢，改善劳动条件。

（4）压力法

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灌装机的原理

利用机械压力或气压，将被灌物料挤入包装容器内，这种方法主要用于灌装粘度较大的稠性物料，例如灌装番茄酱、肉糜、牙膏、香脂等。有时也可用于汽水一类软饮料的灌装，这时靠汽水本身的气压直接灌入未经充气等压的瓶内，从而提高了灌装速度，形成的泡沫因汽水中无胶体尚易消失，对灌装质量有一定影响。

本论文灌装机灌装方法的确定：

对于一般的食用液料如瓶装牛奶、瓶装酒类、碳酸饮料等，可采用等压灌装法，真空灌装法等，但考虑到成本，等压灌装法可以有效的减少CO2的损耗，保持含气饮料的质量，并能防止灌装中过量泛泡，保证灌装计量准确。所以本论文采用等压灌装法。

瓶子在灌装机中依次完成：1、进气，2、进液回气；3、停止进液；4、排除余液等4个步骤。同时生产线上的各种检测状态传感器全部接入到PLC中，由PLC根据传感器的检测状态通过编制好的程序控制整个系统工作。

灌装阀组件由液体阀、注气管、气阀、定心罩、排气阀等组成

PLC采集信号：

1. 灌装机瓶子托盘压力

2. 定心罩压力

3. 气阀气压

4. 次品捡出器压力

5. 最高液压力

6. 最低液压力

PLC输出信号：

1. 传送带

2. 瓶子托盘

3. 气阀

4. 灌装阀

5. 次品指示灯

6. 次品传送带

7. 次品捡出器

8. 进料阀

9. 回气管

10.压盖机

11.包装机

按下

正常工作流程

按下启动按钮，传递轮子和灌装机启动。再按下传送带启动按钮，灌装机的进瓶传送带启动。瓶子进入传送带以后，通过传递轮子将瓶子等间距送入瓶子托2 / 32 / 3

灌装机的原理

盘升降机构。当托盘检测到压力以后，托盘活塞给托盘升降机构一个压力，托盘开始带着瓶子上升。在托盘上升的时间内，最大上升时间为6S，如果注液口定心中罩检测到压力，则托盘停止上升，然后气阀打开，开始对瓶子充CO2。最大充气时间为6S。当气阀检测到气压，则停止充CO2，液阀开启，开始灌装。灌装时间为6S。灌装完毕以后，托盘开始下降，下降过程中同时关闭液阀，回气管工作，开启排气和除余液操作。下降完毕的瓶子再转过一定的角度由传递轮子送出，同时瓶子托盘向前继续行进进入下一个循环。

当检测到次品时：

1.当次品为爆瓶时

接正常灌装流程,当最大托盘时间上升6S到时，注液口定心中罩没检测到压力（瓶子为爆瓶，高度不足），则托盘开始下降，同时次品提示灯亮，托盘下降的时间6S。下降完毕托盘等待进入下一次循环。同时次品检出器启动。

2.

次品为破瓶时：

接正常灌装流程，当最大充气时间6S到时，气阀没有检测到气压（破瓶，CO2充不满），则停止充CO2，同时瓶子托盘开始下降，次品提示灯亮，托盘下降时间为6S，下降完毕托盘等待进入下一次循环，同时次品检出器启动。

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