[发明专利]一种带有反馈补偿方式的灌装系统及灌装方法

说明书

本发明涉及一种带有反馈补偿方式的灌装系统，包括：灌装工位和输送管，灌装工位包括带有压力装置的高速灌装头、补偿灌装头和称重装置，输送管的一端与主管道连接，另一端分别与所述高速灌装头和补偿灌装头连接，称重装置设置于所述高速灌装头和补偿灌装头下部，物料桶设置于称重装置上，称重装置用于检测物料桶及灌装料的重量，并将重量反馈给外部控制系统，高速灌装头基于外部控制系统灌装指令，完成对物料桶的快速带压灌装，补偿灌装头基于外部控制系统修正指令，对物料桶的灌装量进行修正，本发明有效解决了在管道压力波动较大、物料粘稠等条件下也可以实现物料高速、高精度灌装的技术问题。

技术领域

本发明属于化工、食品、医药等行业的液体灌装设备技术领域，具体涉及一种带有反馈补偿方式的灌装系统及灌装方法。

背景技术

目前大多数的液体灌装设备顶端都设计有料仓，物料先由主管道进入料仓，再分配至各个灌装头进行灌装，这种方式可以降低由于管道压力波动而对灌装精度产生的影响，尤其对于高粘度物料，由于大都采用隔膜泵进行供料，会产生比较大的管道压力波动，而且很难完全消除，直接灌装的话，灌装误差会很大，但采用料仓会带来如下问题：

首先，灌装机在使用一段时间后，物料会附着在料仓内壁上，并且物料长时间在料仓存放还容易产生沉淀，这些均会影响灌装的产品质量，现实中的灌装机通过在料仓里增加搅拌装置从而降低物料的附着程度和沉淀量，并且，灌装装置通过在料仓里设计清洗装置实现料仓清洗，以上的技术对特定的物料具有一定效果，但对于易氧化、易粘结物料，搅拌、清洗效果并不好，而且料仓的结构复杂，加工制造成本高，维护保养比较困难；

另外，对于高粘度物料，为提高灌装速度，目前普遍采用两种处理方式：一种是定容式灌装方式，即通过气缸、液压缸等装置抽取一定量物料，然后注入到容器中，这种方式结构简单，工作可靠，但由于其灌装原理是利用密度将灌装重量换算为体积，对于密度易变化的物料，灌装精度比较差；

另一种是在灌装前对物料进行加压处理，以保证物料有足够的流速，然后通过称重方式完成灌装，这种方式可以达到较高的精度，但需增加复杂的增压稳压结构，现实中，通过带压灌装和自流灌装两道工序来保证灌装速度和精度，其中设计的储料缸还可以通过工业仪表风气实现稳压灌装；

这种方式虽然有较大创新，但对灌装精度的提高具有一定的限制，原因有两点，一是灌装头关闭由气缸控制，气缸动作时间具有延迟性，精度较差，而为提高灌装速度，一般出料口设计较大，气缸动作时间的误差会极大影响灌装精度，二是储料缸本质上是一个用于小流量的料仓，仅起到供料作用，小流量的精度取决于灌装头关闭时机的准确性，而由于气缸动作时间的误差具有随机性的特点，很难通过程序或者算法做出进一步有效的调整。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的管道压力波动较大、物料粘稠的情况下，如何可以物料高速、高精度灌装的问题，本发明提供一种带有反馈补偿方式的灌装系统，包括：灌装工位和输送管；

所述灌装工位包括带有压力装置的高速灌装头(3)、补偿灌装头(4)和称重装置；

所述输送管的一端与主管道连接，另一端分别与所述高速灌装头(3)和补偿灌装头(4)连接；所述称重装置设置于所述高速灌装头(3)和补偿灌装头(4)下部；物料桶(5)设置于称重装置上；

所述称重装置用于检测物料桶(5)及灌装料的重量，并将所述重量反馈给外部控制系统；

所述高速灌装头(3)基于外部控制系统灌装指令，完成对物料桶(5)的快速带压灌装；所述补偿灌装头(4)基于外部控制系统修正指令，对物料桶(5)的灌装量进行修正。

优选的，所述高速灌装头(3)包括高速灌装头气缸(31)、高速灌装头固定架(32)、高速灌装头物料腔(34)和高速密封装置；