CN119284276A - 一种惰性气体填充装置及在线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种惰性气体填充装置及在线检测方法，所述惰性气体填充装置包括加塞旋转升降机构、充气机构和吸塞头；所述加塞旋转升降机构用于控制所述吸塞头的升降和旋转，所述充气机构用于向容器内充入惰性气体，所述吸塞头用于将惰性气体从所述充气机构引导至所述容器内。所述惰性气体填充装置使惰性气体能够顺利且密封地从充气装置引导至容器内，并利用惰性气体在线检测方法实时监控并调整通过所述惰性气体填充装置填充完成的容器内的残氧量，满足更高的质量要求。

Description

一种惰性气体填充装置及在线检测方法

技术领域

本发明涉及制药包装机械技术领域，特别是涉及一种惰性气体填充装置及在线检测方法。

背景技术

在当前的工业生产中，许多产品对氧气含量有严格的要求，以确保质量及其稳定性。例如，食品、药品、化学品等敏感产品在包装过程中需要控制容器内的氧气浓度，以防止氧化、变质或其他不良反应。为了满足这些要求，通常需要在灌装和加塞过程中向容器内充入惰性气体(如氮气)，以置换容器内的空气，从而降低氧气浓度。

现有的惰性气体充入方法通常在灌装前和加塞时使用针头进行充入。然而，这种方法存在一些局限性。首先，由于惰性气体的密度通常低于空气，充入后惰性气体容易逸散，导致容器内部的惰性气体浓度降低。其次，这种方法在灌装机上没有残氧量的在线检测功能，因此无法实时监测和调整惰性气体的充入量，以确保每瓶产品的残氧量达到标准。

此外，由于容器在加塞完成前完全暴露在空气中，这增加了产品与空气接触的机会，从而增加了氧气污染的风险。对于残氧量要求极高的产品，这种传统方法并不能很好地满足需求，可能导致包装后测量时出现批量性问题，影响产品质量和生产效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种惰性气体填充装置及其在线检测方法，避免容器中的产品与空气的接触，提高容器内的惰性气体浓度，实现残氧量的实时在线监测和调整，从而优化生产效率和成本控制，满足市场对高质量产品的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种惰性气体填充装置，包括加塞旋转升降机构、充气机构和吸塞头；

所述吸塞头一端位于所述充气机构内，并与所述充气机构连接，另一端与所述加塞旋转升降机构连接；

所述加塞旋转升降机构用于控制所述吸塞头的升降和旋转，所述充气机构用于向容器内充入惰性气体，所述吸塞头用于将惰性气体从所述充气机构引导至所述容器内。

进一步的，还包括压缩弹簧；所述压缩弹簧套在所述吸塞头上，且所述压缩弹簧的一端与所述充气机构的上端面贴合。

进一步的，还包括吸塞头下压板；所述吸塞头下压板的四周设置有螺纹孔，中部设置有通孔，下端面设置有螺纹；所述吸塞头下压板的上端面与所述加塞旋转升降机构的下表面连接，所述吸塞头下压板的下端面通过螺纹与所述压缩弹簧的另一端连接。

进一步的，所述充气机构包括第一气道；所述第一气道为一个单独通气的气路，所述第一气道的出气口位于容器口的上方。

进一步的，所述充气机构还包括第二气道和第三气道；所述第二气道与所述第三气道连接，是所述第三气道的进气主气道；所述第三气道包括多列均匀设置的排气口，将所述排气口均匀的分成上端与下端，上端的所述排气口方向朝上，下端的所述排气口方向朝下。

一种惰性气体在线检测方法，基于上塞装置、容器传输装置、容器残氧量检测装置、出料装置、取样装置、剔废装置和所述惰性气体填充装置，包括如下步骤：

S1：所述容器传输装置将灌装完成的容器运输到所述惰性气体填充装置的位置；

S2：通过所述惰性气体填充装置向所述容器中填充惰性气体并加塞；

S3：对加塞完成后的所述容器进行残氧量检测；

S4：对测试后的所述容器进行处理，并调整所述充气机构充入惰性气体的流量和时间。

进一步的，所述通过所述惰性气体填充装置向所述容器中填充惰性气体并加塞包括：

旋转吸附，所述容器通过所述加塞旋转升降机构旋转到上塞装置，所述吸塞头真空吸附胶塞；

充气加塞，吸附完成后，所述加塞旋转升降机构进行升降，将所述吸塞头通过所述加塞旋转升降机构旋转到容器正上方，所述充气机构对所述容器上部及所述容器内部充入惰性气体并加塞。

进一步的，所述对加塞完成后的所述容器进行残氧量检测包括：

加塞完成后，所述加塞旋转升降机构下降，所述容器通过所述容器传输装置传输到所述容器残氧量检测装置，所述容器残氧量检测装置对所述容器进行残氧量检测。

进一步的，所述对测试后的所述容器进行处理，并调整所述充气机构充入惰性气体的流量和时间包括：

容器转运，残氧量检测合格的所述容器通过所述容器传输装置传递到所述出料装置，并进行下一工序，残氧量检测不合格的所述容器传递到所述剔废装置；

容器采样，合格的所述容器经所述出料装置到下一个工序时，通过所述取样装置对所述容器进行取样。

相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提出的惰性气体填充装置将吸塞头一端设置在充气机构内，确保容器的开口部分始终处于惰性气体的覆盖之下，从而有效防止容器与空气接触，减少氧气对产品的不良影响。

进一步的，通过利用惰性气体在线检测方法，可以实时检测容器残氧量，并根据检测结果及时调整容器内充入的惰性气体的大小和时间，确保每瓶产品的残氧量达到标准，提高产品的整体质量和稳定性；并对检测残氧量合格的产品进行取样，对检测残氧量不合格的产品进行剔除，从而减少因产品不合格造成的损失。

本发明显著提高了产品的保护效果，增强了生产过程的可靠性和效率，同时降低了产品不合格率，为生产高质量、高稳定性的产品提供了有力的技术支持。

附图说明

图1为本发明一实施例中的工艺图；

图2为本发明一实施例中惰性气体填充装置的爆炸图；

图3为本发明一实施例中充气机构的俯视图；

图4为本发明一实施例中充气机构的A-A剖视图；

图5为本发明一实施例中充气机构的B-B剖视图。

附图标号：1、惰性气体填充装置；101、加塞旋转升降机构；102、吸塞头下压板；103、压缩弹簧；104、吸塞头；105、充气机构；10501、第一气道；10502、第二气道；10503、第三气道；2、上塞装置；3、容器传输装置；4、容器残氧量检测装置；5、出料装置；6、取样装置；7、剔废装置。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的一种惰性气体填充装置及在线检测方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1至图5所示，本发明实施例提出了一种惰性气体填充装置1及在线检测方法，所述惰性气体填充装置1能够精确控制惰性气体的充入，确保惰性气体均匀分布于所述容器内，有效减少产品与空气的接触。同时，所述在线检测方法能够实时监测所述容器内的残氧量，并自动调整惰性气体的充入量，以维持残氧量在设定的范围内。

在本实施例中，所述惰性气体填充装置1包括加塞旋转升降机构101、充气机构105和吸塞头104；

所述吸塞头104一端位于在所述充气机构105内，并与所述充气机构105连接，另一端与所述加塞旋转升降机构101连接；

所述加塞旋转升降机构101用于控制所述吸塞头104的升降和旋转，确保塞头能够准确地与容器口对接并安装；所述充气机构105用于向容器内充入惰性气体，减少所述容器内的含氧量；所述吸塞头104用于将惰性气体从所述充气机构105引导至所述容器内，并能够保持良好的密封性能，防止泄露。

在一具体的实施例中，所述惰性气体填充装置1包括还包括压缩弹簧103。所述压缩弹簧103套在所述吸塞头104上，且所述压缩弹簧103的一端与所述充气机构105的上端面贴合。由于所述压缩弹簧103具有一定的弹性和缓冲作用，当所述吸塞头104与所述容器口对接时，所述压缩弹簧103能够适应不同高度和角度的容器口，确保所述吸塞头104与所述容器口之间保持良好的密封连接。此外，所述压缩弹簧103还可以吸收和缓解在充气过程中由于压力变化引起的振动或冲击，从而保护所述充气机构105和所述吸塞头104不受损害。

此外，所述惰性气体填充装置1包括还包括吸塞头下压板102。所述吸塞头下压板102的四周设置有螺纹孔，中部设置有通孔，下端面设置有螺纹。所述吸塞头下压板102的上端面与所述加塞旋转升降机构101的下表面贴合，螺栓通过所述螺纹孔将所述吸塞头下压板102和所述加塞旋转升降机构101固定连接，所述吸塞头下压板102的下端面通过所述螺纹与所述压缩弹簧103的另一端连接。

在一优选的实施例中，如图3-图5所示，所述充气机构105包括第一气道10501；所述第一气道10501为一个单独通气的气路，所述第一气道10501的出气口位于容器口的上方。所述第一气道10501使惰性气体从上方进入所述容器，有助于惰性气体均匀地分布在所述容器的空间内，从而更有效地置换所述容器内的空气。

所述充气机构105还包括第二气道10502和第三气道10503。所述第二气道10502与所述第三气道10503连接，是所述第三气道10503的进气主气道；所述第三气道10503包括多列均匀设置的排气口，将所述排气口均匀的分成上端与下端，上端的所述排气口方向朝上，下端的所述排气口方向朝下。上端的所述排气口能使所述吸塞头104吸附胶塞后替换胶塞中的氧气，下方的所述排气口使所述充气机构105内部一直充满惰性气体，从而防止氧气进入。

一种惰性气体在线检测方法，基于上塞装置2、容器传输装置3、容器残氧量检测装置4、出料装置5、取样装置6、剔废装置7和所述的惰性气体填充装置1，包括如下步骤：

S1：所述容器传输装置3将灌装完成的容器运输到所述惰性气体填充装置1的下方；

S2：通过所述惰性气体填充装置1向所述容器中填充惰性气体并加塞；

S3：对加塞完成后的所述容器进行残氧量检测；

S4：对测试后的所述容器进行处理，并调整所述充气机构105充入惰性气体的流量和时间。

具体的，所述通过所述惰性气体填充装置1向所述容器中填充惰性气体并加塞包括：

旋转吸附，所述容器通过所述加塞旋转升降机构101旋转到上塞装置2，所述吸塞头104真空吸附胶塞；

充气加塞，吸附完成后，所述加塞旋转升降机构101进行升降，将所述吸塞头104通过所述加塞旋转升降机构101旋转到所述容器正上方，并使所述容器的上部分包含在所述充气机构105内，所述充气机构105对所述容器上部分及所述容器内部充入惰性气体并加塞。

所述对加塞完成后的所述容器进行残氧量检测包括：

加塞完成后，所述加塞旋转升降机构101上升，所述容器通过所述容器传输装置3传输到所述容器残氧量检测装置4，所述容器残氧量检测装置4通过光信号穿过所述容器灌装液体的上部分，通过穿过的波长和频率来判断所述容器中的氧含量。

所述对测试后的所述容器进行处理，并调整所述充气机构105充入惰性气体的流量和时间包括：

容器转运，残氧量检测合格的所述容器通过所述容器传输装置3传递到所述出料装置5，并进行下一工序，残氧量检测不合格的所述容器传递到所述剔废装置7；

容器采样，合格的所述容器经所述出料装置5到下一个工序时，通过所述取样装置6对所述容器进行取样。

具体的处理过程包括：所述容器残氧量检测装置4将测定的所述容器中的残氧量反馈给控制器，如果一个容器内部氧含量上升，则所述容器残氧量检测装置4判定这个容器不合格，不合格的所述容器传递到所述剔废装置7，并使所述充气机构105加大惰性气体的流量和压力，继续检测后续容器；若一个容器内部氧含量在预设的范围内时，则这个容器被运输至所述出料装置5并进行下一道工序；合格的容器在所述出料装置5到下一道工序的过程中会进行一定的取样，并采用氧产量仪器复核容器内含氧数值，从而进一步矫正所述容器残氧量检测装置4。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种惰性气体填充装置，其特征在于，包括加塞旋转升降机构、充气机构和吸塞头；

所述吸塞头一端位于所述充气机构内，并与所述充气机构连接，另一端与所述加塞旋转升降机构连接；

所述加塞旋转升降机构用于控制所述吸塞头的升降和旋转，所述充气机构用于向容器内充入惰性气体，所述吸塞头用于将惰性气体从所述充气机构引导至所述容器内。

2.如权利要求1所述的惰性气体填充装置，其特征在于，还包括压缩弹簧；所述压缩弹簧套在所述吸塞头上，且所述压缩弹簧的一端与所述充气机构的上端面贴合。

3.如权利要求2所述的惰性气体填充装置，其特征在于，还包括吸塞头下压板；所述吸塞头下压板的四周设置有螺纹孔，中部设置有通孔，下端面设置有螺纹；所述吸塞头下压板的上端面与所述加塞旋转升降机构的下表面连接，所述吸塞头下压板的下端面通过螺纹与所述压缩弹簧的另一端连接。

4.如权利要求1所述的惰性气体填充装置，其特征在于，所述充气机构包括第一气道；所述第一气道为一个单独通气的气路，所述第一气道的出气口位于容器口的上方。

5.如权利要求4所述的惰性气体填充装置，其特征在于，所述充气机构还包括第二气道和第三气道；所述第二气道与所述第三气道连接，是所述第三气道的进气主气道；所述第三气道包括多列均匀设置的排气口，将所述排气口均匀的分成上端与下端，上端的所述排气口方向朝上，下端的所述排气口方向朝下。

6.一种惰性气体在线检测方法，其特征在于，基于上塞装置、容器传输装置、容器残氧量检测装置、出料装置、取样装置、剔废装置和权利要求1-5中任一项所述的惰性气体填充装置，包括如下步骤：

S1：所述容器传输装置将灌装完成的容器运输到所述惰性气体填充装置的位置；

S2：通过所述惰性气体填充装置向所述容器中填充惰性气体并加塞；

S3：对加塞完成后的所述容器进行残氧量检测；

S4：对测试后的所述容器进行处理，并调整所述充气机构充入惰性气体的流量和时间。

7.如权利要求6所述的在线检测方法，其特征在于，所述通过所述惰性气体填充装置向所述容器中填充惰性气体并加塞包括：

旋转吸附，所述容器通过所述加塞旋转升降机构旋转到上塞装置，所述吸塞头真空吸附胶塞；

充气加塞，吸附完成后，所述加塞旋转升降机构进行升降，将所述吸塞头通过所述加塞旋转升降机构旋转到容器正上方，所述充气机构对所述容器上部及所述容器内部充入惰性气体并加塞。

8.如权利要求6所述的在线检测方法，其特征在于，所述对加塞完成后的所述容器进行残氧量检测包括：

加塞完成后，所述加塞旋转升降机构下降，所述容器通过所述容器传输装置传输到所述容器残氧量检测装置，所述容器残氧量检测装置对所述容器进行残氧量检测。

9.如权利要求6所述的在线检测方法，其特征在于，所述对测试后的所述容器进行处理，并调整所述充气机构充入惰性气体的流量和时间包括：

容器转运，残氧量检测合格的所述容器通过所述容器传输装置传递到所述出料装置，并进行下一工序，残氧量检测不合格的所述容器传递到所述剔废装置；

容器采样，合格的所述容器经所述出料装置到下一个工序时，通过所述取样装置对所述容器进行取样。