专利名称：液体定量灌注装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种冷饮机械设备，特别是涉及一种液体定量灌注装置及其控 制方法。
背景技术：
在冷饮食品生产过程中，尤其是需要冷却、固化的食品生产过程中，往往 需要将料液灌注到模具中形成特定的形状，然后使其冷却固化，以获得所需的 产品。例如，在巧克力的生产过程中，需要将液态巧克力原料灌注成人们喜爱 的形状，例如心形，然后冷却，形成最终的产品。现有技术中，灌注部件的位
置是固定不变的，无法对其进行水平或垂直等位置的调节；灌注部件的灌注体 通过管道与压力泵连接，通过阀门开启时间来控制灌注量，因此公知的液体灌 注装置对料液进行灌注的灌注量的精度较低，特别是对于小剂量的液体灌注尤 其如此，其较难生产大小、重量均一的产品，因而无法获得稳定的产品加以销 售，也影响到产品的质量和信誉。并且，由于灌注精度的问题，往往需要在模 具中灌注超量的原料，冷却之后再将多余的原料除去，这一方面增加了流程和 劳动，另一方面也会在设备中遗留残留颗粒，对设备造成堵塞，从而造成生产 的停顿，增加了维护、维修成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种液体定量灌注装置及其控制方法，其 能提高冷饮生产过程中液体灌注的精度，并有效消除灌注装置的堵塞。为了解决上述技术问题，本发明提出了一种液体定量灌注装置，包括支架 和一灌注部件，其中，所述支架上连接一灌注气缸，上述灌注部件包括一灌注 体和设于该灌注体内的灌注活塞杆，所述灌注气缸带动该灌注活塞杆在该灌注 体内作往复运动，从而控制上述灌注部件的灌注量。
优选，上述灌注气缸包括一第一缸体和设于该第一缸体内的第一活塞杆， 该第一缸体与上述灌注活塞杆固定连接，该第一活塞杆的一端与上述灌注体固
定连接，该第一缸体在该第一活塞杆上移动时，同时带动该灌注活塞杆在该灌 注体内作往复运动。
优选，上述第一缸体通过一连接件与上述灌注活塞杆的上端部固定连接， 上述第一活塞杆的一端通过一连接体与上述灌注体固定连接。
优选，所述液体定量灌注装置还包括有一水平位置控制气缸和一垂直位置 控制气缸，上述灌注部件通过该水平位置控制气缸可左右位移，上述灌注部件 通过该垂直位置控制气缸可上下位移。
优选，上述水平位置控制气缸包括一第二缸体和设于该第二缸体内的第二 活塞杆，该第二活塞杆与上述灌注部件相连接，所述灌注部件借助该第二活塞 杆可在该第二缸体内左右位移。
优选，上述支架上支撑有上述第二缸体，上述第二活塞杆的一端固定连接 一机架，该机架上延设有一支撑件，该第二活塞杆的另一端与该支撑件固定连 接，该机架的另一端连接上述垂直位置控制气缸。
优选，上述垂直位置控制气缸包括一第三缸体和设于该第三缸体内的第三 活塞杆，该第三缸体与上述灌注部件相连接，所述灌注部件借助该第三缸体可 在该第三活塞杆上上下位移。
优选，上述支架上支撑有上述第二缸体，上述第二活塞杆的一端固定连接在一机架的一端上，该机架上延设有一支撑件，该第二活塞杆的另一端与该支 撑件固定连接，该机架的另一端连接上述第三活塞杆的一端，该第三活塞杆的 另一端与该支撑件固定连接。
优选，上述第三缸体与上述第一活塞杆的另一端固定连接，上述灌注部件 通过上述灌注气缸与该第三缸体相连接，该第三缸体带动该灌注气缸和该灌注 部件一起在上述第三活塞杆上位移。
优选，上述水平位置控制气缸包括一第二缸体和设于该第二缸体内的第二 活塞杆，该第二活塞杆与上述垂直位置控制气缸相连接，所述第二活塞杆带动 上述垂直位置控制气缸、上述灌注气缸和上述灌注部件一起在该第二缸体内左 右位移。
优选，上述支架上支撑有一料缸。
本发明还提出了一种控制上述液体定量灌注装置的方法，其中，控制上述 灌注气缸，使该灌注气缸带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动，以控制 上述灌注部件的灌注量。
优选，上述灌注气缸包括一第一缸体和设于该第一缸体内的第一活塞杆， 该第一缸体与上述灌注活塞杆固定连接，该第一活塞杆的一端与上述灌注体固
定连接；控制该第一缸体，使该第一缸体在该第一活塞杆上移动一设定行程， 该第一缸体带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动，以吸入/挤出定量的料 液。
本发明又提出了一种控制上述液体定量灌注装置的方法，该方法包括如下 步骤
通过控制所述垂直位置控制气缸和所述水平位置控制气缸，使灌注气缸和 灌注部件到达预定位置；操纵灌注气缸，使灌注部件吸入一定量料液；
通过所述垂直位置控制气缸和所述水平位置控制气缸来控制所述灌注气缸
和所述灌注部件到达灌注位置；
操纵灌注气缸，使灌注部件挤出一定量料液。 优选，操纵上述灌注气缸，使该灌注部件中的液体全部挤出。 优选，上述预定位置为一料缸上方，所述料缸与上述水平位置控制气缸的 第二缸体相连接。
本发明通过安装在机架上的水平位置控制气缸，控制灌注装置的水平位置。 另外，该液体定量灌注机还通过安装在机架上的垂直位置控制气缸，对灌注装 置进行垂直位置的控制。通过控制灌注气缸对灌注量进行控制，并使用类似医 用注射器的灌注装置实现高精度定量灌注。
本发明所要求保护的液体定量灌注装置可有效提高液体灌注的精度，达到 提高产品质量，有效消除灌注装置的堵塞，避免浪费，縮减成本的效果。
图1是本发明的液体定量灌注装置的主视示意图。
图2是图1的左视图。 图3是图1的俯视图。
具体实施例方式
本发明提出的液体定量灌注装置1包括有灌注气缸、水平位置控制气缸、 垂直位置控制气缸和灌注部件，该灌注部件通过该灌注气缸可以有效地实现其 所需的灌注量，即可以有效地提高其灌注精度；该灌注部件通过该水平位置控制气缸可以实现左右水平位移，通过垂直位置控制气缸可以实现上下垂直位移， 从而可以有效地控制灌注部件的灌注位置。
下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
如图l-3所示，本发明提出的液体定量灌注装置l，包括支架2，该支架2 上连接一灌注气缸3，该灌注气缸3包括一第一缸体31和设于该第一缸体31 内的第一活塞杆32，该第一缸体31可在该第一活塞杆32上移动；该灌注气缸 3连接有一灌注部件4，该灌注部件4包括一灌注体41和设于该灌注体41内的 灌注活塞杆42，该灌注活塞杆42可在该灌注体41内往复运动。其中，该灌注 气缸3可为液量控制气缸或其它合适的气缸。当该第一缸体31在该第一活塞杆 32上移动时，与该第一缸体31固定连接的灌注活塞杆42同时在该灌注体41 内作往复运动，S卩，灌注部件4可以通过灌注嘴43吸入或挤出料液。因此，该 灌注部件4是通过灌注气缸3可以有效地控制其灌注量，从而有效地实现其高 精度定量灌注；且该灌注部件4具有类似注射器的结构，即便是小剂量的液体 灌注，也能达到其所需的灌注精度，其灌注精度能达到0.3—0.5毫升，从而提 高产品的质量。
实施例2
本实施例中的通过灌注气缸对灌注部件的灌注量进行控制的结构及有益效 果与实施例l基本相同，在此不再赘述。其区别之处在于本实施例中的灌注
装置还能控制灌注部件的灌注位置，具体说明如下
该支架2上安装有水平位置控制气缸5和垂直位置控制气缸6，该水平位 置控制气缸5和垂直位置控制气缸6大体上垂直设置。该水平位置控制气缸5 包括一第二缸体51和设于该第二缸体51内的第二活塞杆52，在本实施例中，该支架2与该第二缸体51固定连接，该第二活塞杆52的一端52a固定连接一 机架7，该机架7上延设有一支撑件71，该第二活塞杆52的另一端52b与该支 撑件71固定连接，该第二活塞杆52可在该第二缸体51内左右水平位移；该支 架2上支撑有一料缸S。
该机架7的一端连接上述第二活塞杆52，另一端连接上述垂直位置控制气 缸6，该垂直位置控制气缸6包括一第三缸体61和设于该第三缸体61内的第 三活塞杆62，该第三缸体61可在该第三活塞杆62上上下移动。该第三活塞杆 62的一端与机架7固定连接，另一端与上述支撑件71固定连接，在本实施例 中，水平位置控制气缸5、机架7和垂直位置控制气缸6首尾相连，大体上成 三角形布置。
在本实施例中，该灌注气缸3的第一活塞杆32的一端32a通过一连接件A 与垂直位置控制气缸6的第三缸体61固定连接，另一端32b通过一连接件B 与该灌注部件4的灌注体41固定连接，该灌注气缸3的第一缸体31通过一连 接体C与该灌注部件4的灌注活塞杆42的端部42a固定连接。
其中，该水平位置控制气缸和垂直位置控制气缸可为滑胎气缸或其它合适 的气缸。
因此，当需要上下垂直移动灌注部件4时，控制第三缸体61，使其带动灌 注气缸3和灌注部件4 一起在第三活塞杆62上上下移动；当需要左右水平移动 灌注部件4时，控制第二活塞杆52，使其带动灌注气缸3、灌注部件4、垂直 位置控制气缸6和机架7—起在第二缸体51内左右移动。因此，该水平位置控 制气缸5和垂直位置控制气缸6是分别单独对灌注部件的位置进行控制的，相 互间并不造成影响，从而可以使水平位置的控制和垂直位置的控制隔离开来， 相互之间不会干涉，因而可以降低控制的难度，简化了装置的操作。下面参照附图对本发明的液体定量灌注装置1的操作进行详细说明。 如图所示，在对料液进行定量灌注之前，需要调整整个装置的水平和垂直 位置。
分别操纵水平位置控制气缸5和垂直位置控制气缸6，对灌注气缸3和灌 注部件4的水平位置和垂直位置进行调整，使灌注气缸3和灌注部件4到达预 定位置，例如，水平移动且抬高灌注气缸3和灌注部件4，使灌注部件4移动 到料缸S的上方；同时操纵灌注气缸3，使灌注部件4处于可吸入料液的状态。
然后，通过控制垂直位置控制气缸6使灌注部j牛4下降，直至灌注嘴43 浸没到料缸S的料液中(图中虚线所示)，此时，操纵灌注气缸3，使其第一缸 体31上移一定距离，从而使灌注部件4的灌注活塞杆42相对灌注体41伸出一 定的距离，进而将定量液体吸入灌注体41。
之后，分别操纵水平位置控制气缸5和垂直位置控制气缸6，将灌注气缸3 和灌注部件4整体抬起且同时水平移动，使得灌注部件4的灌注嘴43精确定位 在所要灌注的模具(图中未显示)的上方。
最后，控制垂直位置控制气缸6使灌注部件4下降，直至灌注嘴43位于模 具上方设定的位置(该位置可根据液体的粘度、密度、模具的大小、需要灌注 的液体的体积等参数计算或试验获得)，此时，操纵灌注气缸3，使其灌注活塞 杆42相对灌注体41缩回一定的距离，从而将定量液体从灌注体41灌注到模具 中。
其中，对于灌注量的控制，可以设定将吸入灌注体41的料液全部挤出或部 分挤出。通过上述说明可以看出，本发明的液体定量灌注装置设置为使垂直位置控 制气缸对垂直位置的控制相对于水平位置控制气缸对水平位置的控制相互独 立，从而可以使水平位置的控制和垂直位置的控制隔离开来，相互之间不会干 涉，因而可以降低控制的难度，简化了装置的操作。
另外，本发明的液体定量灌注装置的灌注部件采用类似于注射器的结构， 其跨领域的转用其它领域的设计思想，体现了创造性劳动的成果，同时可以达 到高精度定量灌注的技术效果。
并且，本发明的定量灌注的设计，不但提高了灌注的精度，同时由于无需 冷却之后去除多余的原料，从而简化了操作，节约了成本；而且，由于灌注精 度的提高，设备中很少遗留残留颗粒，从而不会频繁对设备造成堵塞，减少和 节约了维护、维修成本，不会造成生产的停顿，提高了生产效率。
权利要求
1、一种液体定量灌注装置，包括支架和一灌注部件，其特征在于，所述支架上连接一灌注气缸，上述灌注部件包括一灌注体和设于该灌注体内的灌注活塞杆，所述灌注气缸带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动，从而控制上述灌注部件的灌注量。
2、 如权利要求1所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述灌注气缸包括一第一缸体和设于该第一缸体内的第一活塞杆，该第一缸体与上述灌注活塞 杆固定连接，该第一活塞杆的一端与上述灌注体固定连接，该第一缸体在该第 一活塞杆上移动时，同时带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动。
3、 如权利要求1或2所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述第一缸 体通过一连接件与上述灌注活塞杆的上端部固定连接，上述第一活塞杆的一端 通过一连接体与上述灌注体固定连接。
4、 如权利要求1或2所述的液体定量灌注装置，其特征在于，所述液体定量灌注装置还包括有一水平位置控制气缸和一垂直位置控制气缸，上述灌注部 件通过该水平位置控制气缸可左右位移，上述灌注部件通过该垂直位置控制气 缸可上下位移。
5、 如权利要求4所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述水平位置控 制气缸包括一第二缸体和设于该第二缸体内的第二活塞杆，该第二活塞杆与上 述灌注部件相连接，所述灌注部件借助该第二活塞杆可在该第二缸体内左右位 移。
6.如权利要求5所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述支架上支撑 有上述第二缸体，上述第二活塞杆的一端固定连接一机架，该机架上延设有一支撑件，该第二活塞杆的另一端与该支撑件固定连接，该机架的另一端连接上 述垂直位置控制气缸。
7、 如权利要求4所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述垂直位置控制气缸包括一第三缸体和设于该第三缸体内的第三活塞杆，该第三缸体与上述 灌注部件相连接，所述灌注部件借助该第三缸体可在该第三活塞杆上上下位移。
8、 如权利要求7所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述支架上支撑 有上述第二缸体，上述第二活塞杆的一端固定连接在一机架的一端上，该机架 上延设有一支撑件，该第二活塞杆的另一端与该支撑件固定连接，该机架的另 一端连接上述第三活塞杆的一端，该第三活塞杆的另一端与该支撑件固定连接。
9、 如权利要求7所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述第三缸体与上述第一活塞杆的另一端固定连接，上述灌注部件通过上述灌注气缸与该第三 缸体相连接，该第三缸体带动该灌注气缸和该灌注部件一起在上述第三活塞杆 上位移。
10、 如权利要求9所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述水平位置 控制气缸包括一第二缸体和设于该第二缸体内的第二活塞杆，该第二活塞杆与 上述垂直位置控制气缸相连接，所述第二活塞杆带动上述垂直位置控制气缸、 上述灌注气缸和上述灌注部件一起在该第二缸体内左右位移。
11、 如权利要求4所述的液体定量灌注装置，其特征在于，上述支架上支撑有一料缸。
12、 一种控制权利要求1所述的液体定量灌注装置的方法，其特征在于， 控制上述灌注气缸，使该灌注气缸带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动， 以控制上述灌注部件的灌注量。
13、 如权利要求12所述的方法，其特征在于，上述灌注气缸包括一第一缸体和设于该第一缸体内的第一活塞杆，该第一缸体与上述灌注活塞杆固定连接，该第一活塞杆的一端与上述灌注体固定连接；控制该第一缸体，使该第一缸体在该第一活塞杆上移动一设定行程，该第 一缸体带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动，以吸入/挤出定量的料液。
14、 一种控制权利要求4所述的液体定量灌注装置的方法，其特征在于， 该方法包括如下步骤通过控制所述垂直位置控制气缸和所述水平位置控制气缸，使灌注气缸和灌注部件到达预定位置；操纵灌注气缸，使灌注部件吸入一定量料液；通过所述垂直位置控制气缸和所述水平位置控制气缸来控制所述灌注气缸 和所述灌注部件到达灌注位置；操纵灌注气缸，使灌注部件挤出一定量料液。
15、 如权利要求14所述的方法，其特征在于，操纵上述灌注气缸，使该灌 注部件中的液体全部挤出。
16、 如权利要求14所述的方法，其特征在于，上述预定位置为一料缸上方， 所述料缸与上述水平位置控制气缸的第二缸体相连接。
全文摘要
本发明公开了一种液体定量灌注装置及其控制方法，该液体定量灌注装置包括支架和一灌注部件，所述支架上连接一灌注气缸，上述灌注部件包括一灌注体和设于该灌注体内的灌注活塞杆，所述灌注气缸带动该灌注活塞杆在该灌注体内作往复运动，从而控制上述灌注部件的灌注量。通过控制灌注气缸对灌注量进行控制，并使用类似医用注射器的灌注装置实现高精度定量灌注，使本发明所要求保护的液体定量灌注装置可有效提高液体灌注的精度，达到提高产品质量，有效消除灌注装置的堵塞，避免浪费，缩减成本的效果。
文档编号B67C3/28GK101293626SQ200710098599
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月23日 优先权日2007年4月23日
发明者任敬刚, 杜志强, 董慧芬 申请人:内蒙古伊利实业集团股份有限公司