本技術涉及凝膠灌裝監(jiān)測，尤其是涉及一種具備原位監(jiān)測的凝膠灌裝裝置。

背景技術：

1、凝膠在現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)藥、化妝品及生物技術等領域有著廣泛的應用。它可以作為潤滑劑、密封材料、藥物載體或填充劑，應用于不同的環(huán)境中。凝膠具備流動性、可塑性以及較強的穩(wěn)定性，能夠適應多種復雜的使用場景，因此成為重要的功能性材料之一。隨著對凝膠材料需求的增加，凝膠的質量和灌裝工藝逐漸成為各行業(yè)關注的重點。

2、凝膠的灌裝步驟通常包括以下幾個過程：首先，將凝膠材料儲存在容器內，通過加壓或真空吸引的方式，將凝膠均勻地灌裝到需要的封閉容器或管道中。在灌裝過程中，為確保產品質量和精度，需要對凝膠的流速、填充量等進行嚴格控制。灌裝后通常伴隨封尾和密封操作，確保凝膠在儲存或使用中不會受到污染或影響其性能。

3、在凝膠的灌裝過程中，氣泡是一個常見的問題。氣泡的產生通常是由于灌裝過程中的壓力變化、凝膠的黏度和灌裝速度不一致等原因引起的。這些氣泡不僅會影響灌裝后的凝膠均勻性，還可能對凝膠的功能產生負面影響，尤其在高精度要求的場合。氣泡的存在可能導致產品失效、使用效果下降或影響其美觀性。因此，為了解決這一問題，灌裝設備需要進行改進，以實現(xiàn)對氣泡的有效消除，確保凝膠的質量和性能。

技術實現(xiàn)思路

1、為了對灌裝過程中產生的氣泡進行有效監(jiān)測和去除，本技術提供一種具備原位監(jiān)測的凝膠灌裝裝置。

2、本技術提供的一種具備原位監(jiān)測的凝膠灌裝裝置，采用如下的技術方案：

3、一種具備原位監(jiān)測的凝膠灌裝裝置，包括工作臺，所述工作臺上轉動安裝有轉盤，所述轉盤上沿圓周間隔布設有多個可升降的定位座，各所述定位座底部均設置有稱量機構，且頂部均開設有用于對裝設凝膠的凝膠管進行定位的定位槽；

4、所述轉盤周側依次設置有灌膠工位、監(jiān)測與處理工位、封尾工位以及下料工位，所述監(jiān)測與處理工位處設置有：

5、監(jiān)測機構，設置于所述凝膠管外，用于對所述凝膠管內凝膠中的氣泡進行監(jiān)測；

6、穿刺針，設置于所述轉盤上方，能夠伸進所述凝膠管內的凝膠中；

7、活塞板，滑動密封套設于所述穿刺針外，能夠于所述穿刺針伸進所述凝膠管內時對所述凝膠管上端空腔密封；

8、升降機構，用于帶動所述穿刺針和所述活塞板整體升降；

9、反向驅動機構，與所述監(jiān)測機構電性連通，且用于使所述穿刺針和所述活塞板沿相反的方向運動；

10、震動機構，與所述穿刺針傳動連接，用于使所述穿刺針震動并使凝膠內的氣泡上浮至凝膠表面；

11、消泡機構，用于對上浮至凝膠表面的氣泡進行噴氣，以使氣泡破裂；

12、補膠結構，用于對消泡后的凝膠管內補充凝膠；

13、當所述反向驅動機構帶動所述穿刺針向靠近所述凝膠管底部的方向移動時，所述震動機構帶動所述穿刺針震動，且所述活塞板對凝膠上部的空腔抽負壓；

14、當所述反向驅動機構帶動所述穿刺針向遠離所述凝膠管底部的方向移動時，所述補膠結構通過所述穿刺針對凝膠內部補膠，所述消泡機構對凝膠上部的空腔噴氣加壓；

15、所述穿刺針和所述活塞板之間設置有氣壓平衡結構，當所述消泡機構對凝膠上部的空腔噴氣加壓一定時間后，所述氣壓平衡結構將凝膠上部的加壓氣體排出所述凝膠管外。

16、通過采用上述技術方案，監(jiān)測機構能夠對凝膠管內灌裝的凝膠進行監(jiān)測，當監(jiān)測到凝膠管內灌裝的凝膠存在氣泡時，升降機構帶動穿刺針和活塞板伸進凝膠管內，反向驅動機構帶動穿刺針向靠近凝膠管底部的方向移動，且?guī)踊钊逑蜻h離凝膠管底部的方向移動；

17、在穿刺針移動的過程中，會自動與震動機構傳動連接，使震動機構將震動傳遞給穿刺針，從而使穿刺針移動的過程中能夠對凝膠內部進行震動，使凝膠內部的氣泡向凝膠上表面移動；

18、與此同時，活塞板能夠向遠離凝膠管底部的方向移動，從而對凝膠上表面的上部空腔抽負壓，此時凝膠內部受到震動的氣泡會更加迅速的被抽至凝膠上表面，從而使凝膠內部的氣泡上浮至凝膠的上表面；

19、當反向驅動機構帶動穿刺針向遠離凝膠管底部的方向移動時，補膠結構自動對凝膠內部補膠，與此同時，活塞板向靠近凝膠管底部的方向移動，此時活塞板和凝膠上表面之間的氣壓增大，帶動消泡機構自動噴出惰性氣體，噴出的惰性氣體會加速凝膠上表面氣泡的破裂，從而實現(xiàn)對氣泡的消除；

20、當氣壓增大到一定程度時，此時氣壓平衡結構自動對凝膠上表面的氣壓進行平衡，將用于消泡的惰性氣體排出，實現(xiàn)對氣泡的消泡過程。

21、可選的，所述反向驅動機構包括安裝筒、驅動件、轉軸、第一安裝板、第二安裝板、第一連桿以及第二連桿，所述安裝筒設置于所述轉盤上方，且各所述凝膠管轉動時能夠依次經過所述安裝筒正下方，所述驅動件設置于所述安裝筒頂部，所述轉軸轉動安裝于所述安裝筒內，且一端穿出所述安裝筒外與所述驅動件的輸出軸同軸固定；

22、所述第一安裝板和所述第二安裝板間隔且滑動安裝于所述安裝筒內，所述轉軸上對應所述第一安裝板和所述第二安裝板分別螺紋適配設置有第一螺紋和第二螺紋，所述第一螺紋和所述第二螺紋旋向相反，且所述安裝筒分別與所述第一安裝板、所述第二安裝板之間設置有用于限制轉動的限制結構；

23、所述第一連桿與所述穿刺針端部固定連接，所述第二連桿與所述活塞板固定連接。

24、通過采用上述技術方案，當監(jiān)測機構監(jiān)測到凝膠內部有氣泡時，升降機構帶動安裝筒向下移動，使穿刺針和活塞板伸進凝膠管內，此時驅動件工作，驅動件帶動轉軸轉動，轉軸通過第一螺紋和第二螺紋分別帶動第一安裝板和第二安裝板向相反的方向移動，從而通過第一連桿和第二連桿分別帶動穿刺針和活塞板向相反的方向移動；

25、具體的，先帶動穿刺針向靠近凝膠管底部的方向移動，而帶動活塞板向遠離凝膠管底部的方向移動，穿刺針在插入凝膠內部繼續(xù)向下移動的過程中，會自動與震動機構傳動連接，使震動機構將震動傳遞給穿刺針，穿刺針對凝膠內部進行震動，使凝膠內部的氣泡受到震動而上移，從而將凝膠內部的氣泡排至凝膠上表面；

26、與此同時，活塞板對凝膠上表面的空腔抽負壓，使上移的氣泡能夠受到負壓更快的向凝膠表面移動，不僅加快了氣泡的移動速度，還使凝膠內部的氣泡能夠更加徹底的移動至凝膠表面，使凝膠內部的氣泡清除的更為徹底；

27、當穿刺針向凝膠管頂部移動時，會自動對凝膠內部補膠，這個過程是隨著穿刺針在凝膠內部的移動而逐漸實現(xiàn)的，能夠將缺少的那部分凝膠從凝膠內部補齊，由于凝膠的流動性很差，如果直接從凝膠上表面補膠，可能導致凝膠上表面凸起一部分，從而使凝膠表面很難形成一個平整的平面；

28、而活塞板此時會壓縮凝膠上部的空腔，使上移到凝膠上表面的氣泡受到壓力而變的不穩(wěn)定，與此同時，會帶動消泡機構對上移至凝膠上表面的氣泡噴灑惰性氣體，從而擾亂氣泡，使氣泡能夠快速破裂，實現(xiàn)對氣泡的清除，當壓力增大到一定程度，此時氣泡已經完全去除，氣壓平衡結構自動實現(xiàn)對凝膠上表面壓強的平衡，且將凝膠上表面的惰性氣體排出，完成對凝膠內氣泡的去除。

29、可選的，所述震動機構包括減震安裝座、振動電機、振動柱、連接桿以及套環(huán)，所述減震安裝座固定于所述安裝筒內部上，所述振動電機安裝于所述減震安裝座上，所述振動柱與所述振動電機的振動軸固定連接，且所述振動柱截面積大于所述振動軸的截面積，所述連接桿一端與所述穿刺針外壁固定連接，另一端與所述套環(huán)固定連接，所述套環(huán)套設于所述振動軸外，且所述套環(huán)的開口大小與所述振動柱適配；

30、當所述穿刺針向靠近所述凝膠管底部的方向移動時，所述套環(huán)由所述振動軸外移動至與所述振動柱套設連接。

31、通過采用上述技術方案，當穿刺針向靠近凝膠管底部的方向移動時，穿刺針會通過連接桿帶動套環(huán)沿著振動電機的振動軸移動，當移動到與振動柱相貼合時，振動電機產生的震動會傳遞至穿刺針上，從而使穿刺針能夠對凝膠內部進行震動消泡。

32、可選的，所述消泡機構包括噴氣組件和泵送組件，所述噴氣組件用于對凝膠上部空腔進行噴氣加壓處理，所述泵送組件能夠于所述活塞板向靠近所述凝膠管底部的方向移動時控制所述噴氣組件向凝膠上部空腔噴氣。

33、通過采用上述技術方案，當穿刺針向靠近凝膠管底部的方向移動時，泵送組件能夠使噴氣組件中的惰性氣體進行轉移并暫存，當穿刺針向遠離凝膠管底部的方向移動時，泵送組件能夠自動對凝膠上部空腔進行加壓處理，使噴氣組件自動將暫存的惰性氣體噴出至凝膠的上部空腔中，實現(xiàn)對氣泡的加壓噴氣消泡處理。

34、可選的，所述噴氣組件包括暫存?zhèn)}以及均流環(huán)，所述暫存?zhèn)}安裝于所述安裝筒上，且所述暫存?zhèn)}內裝設有用于消泡的惰性氣體，所述泵送組件分別與所述暫存?zhèn)}的出氣端、所述均流環(huán)的進氣端連通，所述均流環(huán)上間隔設置有多個出氣通道，各所述出氣通道均穿出所述活塞板一側。

35、通過采用上述技術方案，當穿刺針向遠離凝膠管的底部移動時，泵送組件帶動暫存?zhèn)}中的惰性氣體，將惰性氣體轉移到均流環(huán)中，然后再由各個出氣通道噴出，實現(xiàn)對所有氣泡的消除。

36、可選的，各所述出氣通道內壁上均開設有螺旋狀的導氣槽。

37、通過采用上述技術方案，各個出氣通道內的導氣槽能夠對經過的惰性氣體進行旋轉導向，使從各個出氣通道噴出的惰性氣體為旋轉的氣柱，當各個旋轉的氣柱噴射在凝膠上表面的氣泡上時，會將氣泡攪破。且各個旋轉的氣柱的邊緣會相互作用，從而在氣柱的相接處形成更為激烈的氣體分子碰撞，從而加劇對氣泡的破裂，使氣泡的破裂更加迅速和徹底。

38、可選的，所述泵送組件包括活塞筒、氣壓調節(jié)板、連接管以及輸送管，所述活塞筒滑動密封套設于所述穿刺針外并與所述活塞板固定連接，所述氣壓調節(jié)板固定并密封套設于所述穿刺針外，且與所述活塞筒內部滑動密封；

39、所述連接管的兩端分別與所述暫存?zhèn)}和所述活塞筒內腔連通，所述輸送管的兩端分別與所述均流環(huán)和所述活塞筒內腔連通，所述連接管和所述輸送管與所述活塞筒的連接處均位于所述氣壓調節(jié)板同側；

40、所述連接管內設置有供所述暫存?zhèn)}內的惰性氣體進入所述活塞筒上部空腔的第一單向閥，所述輸送管內設置有供進入所述活塞筒上部空腔內的惰性氣體流進所述均流環(huán)內的第二單向閥。

41、通過采用上述技術方案，當穿刺針向靠近凝膠管的底部移動時，穿刺針帶動氣壓調節(jié)板向靠近凝膠管的底部方向移動，從而使活塞筒的上部空腔中的氣壓減小，通過連接管，將暫存?zhèn)}內暫存的惰性氣體泵入活塞筒上部空腔內；

42、當穿刺針向凝膠管的頂部方向移動時，穿刺針帶動氣壓調節(jié)板向上移動，從而將暫存在活塞筒上部空腔中的惰性氣體通過輸送管輸送至均流環(huán)中，然后再由個出氣通道排出，實現(xiàn)對氣泡的消泡處理。

43、可選的，所述氣壓平衡結構包括第一氣道和第二氣道，所述第一氣道設置于所述穿刺針內，且兩端分別由所述穿刺針的上下外壁穿出，所述第二氣道設置于所述活塞板內，且兩端分別由所述活塞板的上部和與所述穿刺針滑動密封的側壁穿出；

44、當所述穿刺針向遠離所述凝膠管的底部移動時，所述第一氣道和所述第二氣道連通，且所述第一氣道和所述第二氣道內均設置有供凝膠上部空腔內的加壓氣體由所述活塞板上表面排出的第三單向閥。

45、通過采用上述技術方案，當穿刺針向凝膠管的頂部移動時，此時活塞板向靠近凝膠管的底部方向移動，實現(xiàn)對凝膠上部空腔的壓縮，實現(xiàn)加壓噴氣消泡處理，當消泡完成后，即一定時間間隔后，穿刺針上的第一氣道和活塞板上的第二氣道連通，從而將凝膠上部空腔內的惰性氣體排出；

46、由于穿刺針在向凝膠管頂部方向移動的過程中會對凝膠內部補膠，而這個過程中可能產生個別的氣泡，而由于補膠過程中更可能要保證凝膠內部的狀態(tài)平穩(wěn)，因此震動機構在補膠的過程中未參與對穿刺針的震動，從而使補膠過程更加穩(wěn)定。

47、可選的，所述補膠結構包括沿所述穿刺針長度方向設置于所述穿刺針內的補膠通道、與所述補膠通道連通的補膠管以及開設于所述穿刺針端部且與所述補膠通道連通的多個出膠孔，所述補膠管與外部補膠系統(tǒng)連通，所述外部補膠系統(tǒng)和所述稱量機構電性連通。

48、通過采用上述技術方案，由于消泡前后稱量機構都會對凝膠管進行稱量，因此缺少部分的凝膠會自動通過外部補膠系統(tǒng)，通過補膠通道，最后由各個出膠孔流出，實現(xiàn)對凝膠內部的補膠處理。

49、可選的，所述監(jiān)測機構包括安裝桿以及設置于所述安裝桿端部的電容式傳感器，所述電容式傳感器監(jiān)測端設置成半圓弧狀，用于對所述凝膠管內灌裝產生的氣泡進行監(jiān)測。

50、通過采用上述技術方案，當凝膠管經過電容式傳感器時，電容式傳感器能夠穿過凝膠管外壁進入凝膠管內，從而對凝膠管內的凝膠進行氣泡的監(jiān)測。

51、綜上所述，本技術包括以下至少一種有益技術效果：

52、1.稱重機構能夠對凝膠管內的凝膠在消泡處理前后的重量進行監(jiān)測，而監(jiān)測機構直接對凝膠管內灌裝的凝膠是否存在氣泡進行監(jiān)測，當監(jiān)測到有氣泡時，采用消泡機構和補膠機構對凝膠管內進行消泡和補膠，而稱重機構還可以對消泡和補膠后的凝膠管重量進行監(jiān)測，實現(xiàn)對處理后的質量監(jiān)測；

53、2.反向驅動機構能夠實現(xiàn)穿刺針和活塞板的反向移動，當需要對凝膠內部的氣泡進行去除時，穿刺針向凝膠內部移動，在移動的過程中，自動與震動機構傳動連接，實現(xiàn)逐漸插入凝膠內部的同時對凝膠內部進行震動消泡，使氣泡移動至凝膠的表面，而活塞板會對凝膠上部的空腔抽負壓處理，加速和加強消泡的過程，使氣泡更加徹底的移動到凝膠表面；

54、3.穿刺針從凝膠內部抽出時，補膠機構自動對凝膠內部進行補膠，而活塞板則對凝膠上部空腔加壓處理，并噴灑惰性氣體，使上移至凝膠表面的氣泡一方面受壓而更容易破裂，另一方面，受惰性氣體會進入氣泡內，對氣泡的結構進行擾亂，使氣泡破裂的更加徹底和迅速，二者共同配合，實現(xiàn)了更好的消泡效果；

55、4.當惰性氣體從各個出氣通道噴出時，各個出氣通道內的導氣槽能夠對經過的惰性氣體進行旋轉導向，使從各個出氣通道噴出的惰性氣體為旋轉的氣柱，當各個旋轉的氣柱噴射在凝膠上表面的氣泡上時，會將氣泡攪破；

56、且各個旋轉的氣柱的邊緣會相互作用，從而在氣柱的相接處形成更為激烈的氣體分子碰撞，從而加劇對氣泡的破裂，使氣泡的破裂更加迅速和徹底；

57、5.為了保證消泡后補膠對凝膠整體的穩(wěn)定性，在補膠的過程中，穿刺針自動與震動機構之間的連動斷開，且補膠補在凝膠的內部，而不是直接補在凝膠的上表面，補在內部能夠更快的使補的凝膠與原有的凝膠形成一個整體，而補在上表面的凝膠不僅可能因為量少而堆積在一個地方，由于凝膠的流動性很低，則長時間難以形成完成的平面，且補充在頂部會對氣泡的消除產生一定的影響；

58、6.由于穿刺針在向凝膠管頂部方向移動的過程中會對凝膠內部補膠，而這個過程中可能產生個別的氣泡，而由于補膠過程中更可能要保證凝膠內部的狀態(tài)平穩(wěn)，因此震動機構在補膠的過程中未參與對穿刺針的震動，從而使補膠過程更加穩(wěn)定。