一种超疏水改性纳米材料智能化生产系统及制备方法与流程

1.本发明属于包装设备技术领域，具体涉及一种超疏水改性纳米材料智能化生产系统及制备方法。


背景技术：

2.超疏水改性纳米材料智能化生产系统涉及灌装、上盖、旋盖过程，需要对每个环节进行把控才能保证整个包装过程顺利完成。
3.在灌装时存在喷嘴、阀门污染原液的问题，在上盖时存在瓶盖在灌装瓶的瓶口处未对齐，导致旋盖时瓶盖飞出或变形旋入瓶口的问题。
4.因此，亟需开发一种新的超疏水改性纳米材料智能化生产系统及制备方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种超疏水改性纳米材料智能化生产系统及制备方法。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超疏水改性纳米材料智能化生产系统，其包括：瓶体输送装置、灌装装置、瓶盖上料装置、瓶盖纠偏装置和旋盖装置；其中所述灌装装置、瓶盖上料装置、旋盖装置位于瓶体输送装置的上方且沿瓶体输送装置的输送方向依次设置；所述瓶盖纠偏装置活动设置在旋盖装置上；所述灌装装置将液态超疏水改性纳米材料灌入由瓶体输送装置输送的灌装瓶内；所述瓶盖上料装置将瓶盖套在瓶体输送装置上输送的灌装瓶的瓶口；以及所述瓶盖纠偏装置将套在灌装瓶的瓶口处的瓶盖整平，以使所述旋盖装置将瓶盖旋入灌装瓶的瓶口。
7.进一步，所述瓶体输送装置包括：输送带和限位机构；所述限位机构活动设置在输送带的两侧，以对所述输送带上输送的灌装瓶进行限位。
8.进一步，所述限位机构包括：两限位杆；两所述限位杆分别活动设置在输送带的两侧；两所述限位杆之间的间距与灌装瓶的宽度相匹配。
9.进一步，所述瓶盖上料装置包括：振动上料盘和送料板；所述送料板的一端连接振动上料盘，所述送料板的另一端位于瓶体输送装置的上方；所述振动上料盘逐个将瓶盖送入送料板，以沿所述送料板朝向瓶体输送装置上输送的灌装瓶的瓶口行进；所述送料板上瓶盖逐个落向瓶体输送装置，以使相应瓶盖套在灌装瓶的瓶口。
10.进一步，所述旋盖装置包括：旋盖电机、齿轮组、第一旋盖连杆、第一旋盖盘、第二旋盖连杆、第二旋盖盘；所述旋盖电机的输出轴连接齿轮组的主动轮，所述齿轮组的两从动轮分别连接第一旋盖连杆、第二旋盖连杆，且所述第一旋盖盘、第二旋盖盘分别设置在第一旋盖连杆的端部、第二旋盖连杆的端部；所述旋盖电机驱动齿轮组的主动轮转动，以带动所述齿轮组的两从动轮转动，进而带动所述第一旋盖连杆上第一旋盖盘及第二旋盖连杆上第二旋盖盘转动；从所述第一旋盖盘与第二旋盖盘之间经过的瓶盖被旋入灌装瓶的瓶口。
11.进一步，所述第一旋盖连杆设置有第一上杆部、第一联轴器和第一下杆部；所述第
二旋盖连杆设置有第二上杆部、第二联轴器和第二下杆部；所述第一上杆部通过第一联轴器与第一下杆部相连；所述第二上杆部通过第二联轴器与第二下杆部相连；所述第一旋盖盘通过相应套筒活动设置在第一下杆部，所述第一旋盖盘沿第一下杆部移动以调节高度；所述第二旋盖盘通过相应套筒活动设置在第二下杆部，所述第二旋盖盘沿第二下杆部移动以调节高度。
12.进一步，所述第一下杆部、第二下杆部分别通过第一滑动块、第二滑动块活动设置在调节杆上，以调节所述第一旋盖盘与第二旋盖盘之间的间距。
13.进一步，所述瓶盖纠偏装置包括：第一纠偏盘和第二纠偏盘；所述第一纠偏盘、第二纠偏盘分别位于第一旋盖盘、第二旋盖盘的顶部；所述第一纠偏盘的底部、第二纠偏盘的底部接触第一旋盖盘与第二旋盖盘之间瓶盖的顶部，以将套在灌装瓶的瓶口处的瓶盖整平。
14.进一步，所述灌装装置包括：仓体、压力调节机构、移动灌装机构；所述仓体的内部开设有内腔，所述压力调节机构与内腔连通；所述仓体的底部开设有若干连通内腔的灌装口，所述移动灌装机构活动设置在仓体的底部；当所述移动灌装机构移动至第一位置处时，所述移动灌装机构将各灌装口打开；在所述压力调节机构引导空气注入内腔中时，所述内腔内液态超疏水性减反射材料通过各灌装口注入移动灌装机构，以使所述移动灌装机构将液态超疏水性减反射材料装入相应灌装瓶中；以及在所述压力调节机构切断空气注入内腔中时，外部气压将各所述灌装口堵住。
15.另一方面，本发明提供一种采用如上述的超疏水改性纳米材料智能化生产系统的制备方法，其包括：通过灌装装置将液态超疏水改性纳米材料灌入由瓶体输送装置输送的灌装瓶内；通过瓶盖上料装置将瓶盖套在瓶体输送装置上输送的灌装瓶的瓶口；通过瓶盖纠偏装置将套在灌装瓶的瓶口处的瓶盖整平，以使旋盖装置将瓶盖旋入灌装瓶的瓶口。
16.本发明的有益效果是，本发明通过改进瓶体输送装置的结构，能够实现稳定输送灌装瓶，灌装瓶精准对接灌装装置、瓶盖上料装置、瓶盖纠偏装置和旋盖装置，同时灌装装置取消了喷嘴与阀门，能够降低超疏水改性纳米材料污染的风险，通过设置瓶盖纠偏装置能够调整瓶盖的姿态，由旋盖装置将瓶盖精准旋入瓶口。
17.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明的超疏水改性纳米材料智能化生产系统的整装图；图2是本发明的瓶体输送装置的结构图；图3是本发明的瓶盖上料装置的结构图；
图4是本发明的旋盖装置的结构图；图5是本发明的灌装装置的结构图；图6是本发明的压力调节机构的结构图；图7是本发明的移动灌装机构的结构图；图8是本发明的灌装装置的剖视图。
21.图中：1、瓶体输送装置；11、输送带；12、限位机构；121、限位杆；2、灌装装置；21、仓体；211、内腔；212、灌装口；22、压力调节机构；221、压力调节阀；23、移动灌装机构；231、移动板；232、灌装管；233、连接杆；234、驱动气缸；24、浮动板；241、圆台；25、负压罩；3、瓶盖上料装置；31、振动上料盘；32、送料板；4、瓶盖纠偏装置；41、第一纠偏盘；42、第二纠偏盘；5、旋盖装置；51、旋盖电机；52、齿轮组；53、第一旋盖连杆；54、第一旋盖盘；55、第二旋盖连杆；56、第二旋盖盘；57、套筒；58、第一滑动块；59、调节杆。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1在本实施例中，如图1至图8所示，本实施例提供了一种超疏水改性纳米材料智能化生产系统，其包括：瓶体输送装置1、灌装装置2、瓶盖上料装置3、瓶盖纠偏装置4和旋盖装置5；其中所述灌装装置2、瓶盖上料装置3、旋盖装置5位于瓶体输送装置1的上方且沿瓶体输送装置1的输送方向依次设置；所述瓶盖纠偏装置4活动设置在旋盖装置5上；所述灌装装置2将液态超疏水改性纳米材料灌入由瓶体输送装置1输送的灌装瓶内；所述瓶盖上料装置3将瓶盖套在瓶体输送装置1上输送的灌装瓶的瓶口；以及所述瓶盖纠偏装置4将套在灌装瓶的瓶口处的瓶盖整平，以使所述旋盖装置5将瓶盖旋入灌装瓶的瓶口。
24.在本实施例中，本实施例通过改进瓶体输送装置1的结构，能够实现稳定输送灌装瓶，灌装瓶精准对接灌装装置2、瓶盖上料装置3、瓶盖纠偏装置4和旋盖装置5，同时灌装装置2取消了喷嘴与阀门，能够降低超疏水改性纳米材料污染的风险，通过设置瓶盖纠偏装置4能够调整瓶盖的姿态，由旋盖装置5将瓶盖精准旋入瓶口。
25.在本实施例中，所述瓶体输送装置1包括：输送带11和限位机构12；所述限位机构12活动设置在输送带11的两侧，以对所述输送带11上输送的灌装瓶进行限位。
26.在本实施例中，输送带11用于承载灌装瓶，限位机构12能够对输送带11上灌装瓶进行限位，能够稳定灌装瓶的输送姿态，保证灌装瓶精准对接灌装装置2、瓶盖上料装置3、瓶盖纠偏装置4和旋盖装置5。
27.在本实施例中，所述限位机构12包括：两限位杆121；两所述限位杆121分别活动设置在输送带11的两侧；两所述限位杆121之间的间距与灌装瓶的宽度相匹配。
28.在本实施例中，两限位杆121之间的间距根据与灌装瓶的宽度进行调整，防止灌装瓶在输送过程中晃动。
29.在本实施例中，所述瓶盖上料装置3包括：振动上料盘31和送料板32；所述送料板32的一端连接振动上料盘31，所述送料板32的另一端位于瓶体输送装置1的上方；所述振动上料盘31逐个将瓶盖送入送料板32，以沿所述送料板32朝向瓶体输送装置1上输送的灌装瓶的瓶口行进；所述送料板32上瓶盖逐个落向瓶体输送装置1，以使相应瓶盖套在灌装瓶的瓶口。
30.在本实施例中，振动上料盘31能够有序输送瓶盖，使得瓶盖逐个排列在送料板32上，并推动瓶盖朝向瓶体输送装置1上输送的灌装瓶的瓶口行进，能够将瓶盖盖在灌装瓶的瓶口。
31.在本实施例中，所述旋盖装置5包括：旋盖电机51、齿轮组52、第一旋盖连杆53、第一旋盖盘54、第二旋盖连杆55、第二旋盖盘56；所述旋盖电机51的输出轴连接齿轮组52的主动轮，所述齿轮组52的两从动轮分别连接第一旋盖连杆53、第二旋盖连杆55，且所述第一旋盖盘54、第二旋盖盘56分别设置在第一旋盖连杆53的端部、第二旋盖连杆55的端部；所述旋盖电机51驱动齿轮组52的主动轮转动，以带动所述齿轮组52的两从动轮转动，进而带动所述第一旋盖连杆53上第一旋盖盘54及第二旋盖连杆55上第二旋盖盘56转动；从所述第一旋盖盘54与第二旋盖盘56之间经过的瓶盖被旋入灌装瓶的瓶口。
32.在本实施例中，套有瓶盖的灌装瓶从第一旋盖盘54与第二旋盖盘56之间通过，第一旋盖盘54、第二旋盖盘56将瓶盖拧紧在灌装瓶上，实现自动旋盖功能。
33.在本实施例中，所述第一旋盖连杆53设置有第一上杆部、第一联轴器和第一下杆部；所述第二旋盖连杆55设置有第二上杆部、第二联轴器和第二下杆部；所述第一上杆部通过第一联轴器与第一下杆部相连；所述第二上杆部通过第二联轴器与第二下杆部相连；所述第一旋盖盘54通过相应套筒57活动设置在第一下杆部，所述第一旋盖盘54沿第一下杆部移动以调节高度；所述第二旋盖盘56通过相应套筒57活动设置在第二下杆部，所述第二旋盖盘56沿第二下杆部移动以调节高度。
34.在本实施例中，所述第一下杆部、第二下杆部分别通过第一滑动块58、第二滑动块活动设置在调节杆59上，以调节所述第一旋盖盘54与第二旋盖盘56之间的间距。
35.在本实施例中，第一旋盖盘54与第二旋盖盘56之间的通过调节杆59可调，第一旋盖盘54的高度、第二旋盖盘56的高度通过相应套筒57可调，能够适配不同规格的灌装瓶、不同规格的瓶盖。
36.在本实施例中，所述瓶盖纠偏装置4包括：第一纠偏盘41和第二纠偏盘42；所述第一纠偏盘41、第二纠偏盘42分别位于第一旋盖盘54、第二旋盖盘56的顶部；所述第一纠偏盘41的底部、第二纠偏盘42的底部接触第一旋盖盘54与第二旋盖盘56之间瓶盖的顶部，以将套在灌装瓶的瓶口处的瓶盖整平。
37.在本实施例中，第一纠偏盘41、第二纠偏盘42会抵着第一旋盖盘54与第二旋盖盘56之间瓶盖的顶部两侧，能够纠正瓶盖的姿态，使得瓶盖水平套在瓶口处，有利于第一旋盖盘54与第二旋盖盘56将瓶盖拧紧在瓶口处。
38.在本实施例中，所述灌装装置2包括：仓体21、压力调节机构22、移动灌装机构23；所述仓体21的内部开设有内腔211，所述压力调节机构22与内腔211连通；所述仓体21的底
部开设有若干连通内腔211的灌装口212，所述移动灌装机构23活动设置在仓体21的底部；当所述移动灌装机构23移动至第一位置处时，所述移动灌装机构23将各灌装口212打开；在所述压力调节机构22引导空气注入内腔211中时，所述内腔211内液态超疏水性减反射材料通过各灌装口212注入移动灌装机构23，以使所述移动灌装机构23将液态超疏水性减反射材料装入相应灌装瓶中；以及在所述压力调节机构22切断空气注入内腔211中时，外部气压将各所述灌装口212堵住。
39.传统的灌装设备采用喷嘴、阀门进行灌装，喷嘴、阀门中会残留有不同的原液，一方面灌装喷头与灌装阀门会被腐蚀，降低使用寿命，另一方面灌装喷头与灌装阀门中残留的原液会回流至储液罐或者混合后灌装到瓶中，存在污染超疏水改性纳米材料的风险，而本实施例中所采用的灌装装置2直接取消设置喷嘴、阀门，采用压力调节机构22与移动灌装机构23配合，有管子直接进行灌装，且管子的流量通过压力调节机构22控制。
40.在本实施例中，仓体21主要起储存液态超疏水改性纳米材料的作用，其本身是一个密闭容器，通过压力调节机构22、浮动板24和移动灌装机构23实现与外部换气或密封，实现仓体21与外部换气时使内腔211内液态超疏水改性纳米材料灌装到灌装瓶中，仓体21完全密封时由气压将各灌装口212堵住。
41.在本实施例中，压力调节机构22主要起调节内腔211内气体压强的作用，当压力调节机构22引导空气注入内腔211内浮动板24的上方时，此时内腔211内气体压强与外部接近，内腔211内液态超疏水改性纳米材料在重力作用下从各灌装口212流出，实现灌装功能，当压力调节机构22切断空气注入内腔211内浮动板24的上方时，此时内腔211内气体压强小于外部的气体压强，外部气压能够将各灌装口212堵住，阻碍液态超疏水改性纳米材料从各灌装口212流出。
42.在本实施例中，内腔211中设置有浮动板24，且所述浮动板24浮于内腔211内液态超疏水改性纳米材料的液面，浮动板24主要起隔断内腔211内气体与液体的作用，能够阻碍气体溶解进入液体中，便于精准调控内腔211内气体压强。
43.在本实施例中，移动灌装机构23主要起引导从各灌装口212处流出的液态超疏水改性纳米材料进入灌装瓶的作用，能够使得各灌装口212与灌装瓶对准，同时在停机时能够将各灌装口212封口，提高使用寿命。
44.在本实施例中，本实施例通过压力调节机构22配合移动灌装机构23替代传统的喷嘴和灌装阀门，能够直接将仓体21中液态超疏水改性纳米材料灌装到灌装瓶，避免原液混合造成污染，同时降低设备成本，由浮动板24隔断内腔211内气体与液体，保证仓体21内气压变化的稳定性，精准操控各灌装口212的状态。
45.在本实施例中，所述仓体21的顶部开设有第一通孔，所述第一通孔连通内腔211；所述压力调节机构22包括：压力调节阀221；所述压力调节阀221与第一通孔相连；当所述压力调节阀221打开时，所述内腔211通过第一通孔解除密封状态；所述内腔211内液态超疏水改性纳米材料通过各灌装口212注入移动灌装机构23，且所述压力调节阀221通过控制阀门开度，以控制各所述灌装口212的流量；当所述压力调节阀221关闭时，所述内腔211处于密封状态；所述内腔211内浮动板24上方的密封腔体形成负压，外部气压将各所述灌装口212堵住。
46.在本实施例中，压力调节阀221打开时，外部气体通过压力调节阀221、第一通孔进
入内腔211内浮动板24的上方，使得内腔211内气体压强与外部气体压强逐渐平衡，进而内腔211内液态超疏水改性纳米材料能够在自身重力作用下从各灌装口212流出，在压力调节阀221关闭后，由于内腔211内气体压强与外部气体压强处于平衡，内腔211内液态超疏水改性纳米材料想要从各灌装口212流出必然会造成内腔211内气体压强变小，外部气体压强会阻碍各灌装口212处液态超疏水改性纳米材料流出。
47.在本实施例中，通过控制压力调节阀221的阀门开度，能够控制各灌装口212的流量，并且在设备运行时发生突然停电，压力调节阀221能够保持不动，此时还是能够正常将液态超疏水改性纳米材料灌装到灌装瓶中。
48.在本实施例中，所述浮动板24的底部设置有张力破除组件；所述浮动板24通过张力破除组件破除液面的表面张力。
49.在本实施例中，液态超疏水改性纳米材料的液面会产生液体张力，同时还会产生浮沫，会阻碍内腔211内气体压强发生变化，进而影响灌装口212的流量，破坏内腔211内气体压强与外部气体压强的平衡，通过设置张力破除组件能够使得浮动板24完全贴于液面，能够破除液面的液体张力，同时阻碍浮沫产生，提高灌装的稳定性。
50.在本实施例中，所述张力破除组件包括：若干圆台241；各所述圆台241均匀排列在浮动板24的底部，且各所述圆台241倒立设置。
51.在本实施例中，各圆台241能够插入液态超疏水改性纳米材料中，阻碍液面产生液体张力，并将浮沫戳破。
52.在本实施例中，所述移动灌装机构23包括：移动板231和若干灌装管232；所述移动板231活动设置在仓体21的底部，且所述移动板231上设置有若干安装孔，且各所述安装孔分别与相应灌装口212对应；各所述灌装管232分别与相应安装孔连接；当所述移动板231移动至第一位置处时，各所述安装孔对准相应灌装口212。
53.在本实施例中，各灌装管232采用无菌材料或抗菌材料制备，且灌装管232呈直管设置，通过清洁液直接冲刷即能清理干净。
54.在本实施例中，各灌装管232代替喷嘴及灌装阀门，液态超疏水改性纳米材料基本不会残留在各灌装管232内，同时也很方便对各灌装管232清洗。
55.在本实施例中，所述移动板231通过连接杆233与驱动气缸234相连；所述驱动气缸234推动连接杆233平移，以带动所述移动板231在仓体21的底部移动。
56.在本实施例中，所述内腔211内设置有负压罩25，所述负压罩25与内腔211的底部形成负压区；所述内腔211内浮动板24上方的密封腔体通过软管与负压区连通，且所述负压区的底部开设若干负压孔；当所述移动板231在驱动气缸234带动下移动至第一位置处时，各所述安装孔对准相应灌装口212，且各所述负压孔被移动板231堵住；当所述移动板231在驱动气缸234带动下移动至第二位置处时，各所述安装孔对准相应负压孔，且各所述灌装口212被移动板231堵住；各所述灌装管232中残余液态超疏水改性纳米材料被气压压入负压区内。
57.在本实施例中，负压罩25在内腔211内隔出负压区，同时当内腔211内液态超疏水改性纳米材料即将耗尽或已经耗尽时将移动板231移动至第二位置处，对负压区内残余液态超疏水改性纳米材料进行回收，能够实现资源回收利用，节约成本。
58.实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种采用如实施例1所提供的超疏水改性纳米材料智能化生产系统的制备方法，其包括：通过灌装装置2将液态超疏水改性纳米材料灌入由瓶体输送装置1输送的灌装瓶内；通过瓶盖上料装置3将瓶盖套在瓶体输送装置1上输送的灌装瓶的瓶口；通过瓶盖纠偏装置4将套在灌装瓶的瓶口处的瓶盖整平，以使旋盖装置5将瓶盖旋入灌装瓶的瓶口。
59.综上所述，本发明通过改进瓶体输送装置的结构，能够实现稳定输送灌装瓶，灌装瓶精准对接灌装装置、瓶盖上料装置、瓶盖纠偏装置和旋盖装置，同时灌装装置取消了喷嘴与阀门，能够降低超疏水改性纳米材料污染的风险，通过设置瓶盖纠偏装置能够调整瓶盖的姿态，由旋盖装置将瓶盖精准旋入瓶口。
60.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
61.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
63.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
64.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
65.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
66.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。