新型全自動灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述機(jī)械設(shè)計制造及其自動化新型全自動灌裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計灌裝機(jī)是一種用途非常廣泛的稱重測控系統(tǒng)。通常的做法是利用一個或兩個球閥控制物料加料速度，在預(yù)先設(shè)定的關(guān)斷點關(guān)閉加料閥門以達(dá)到定量灌裝的目的。1.灌裝機(jī)的分類不同的裝填物料(含氣液體、不含氣液體、膏狀體等)和不同的包裝容器(瓶、罐、盒、桶、袋等），使用灌裝機(jī)的品種也不盡相同，通常灌裝機(jī)的分類方法如下表1.1[1]。表1.1灌裝機(jī)分類圖序號分類方法型式、技術(shù)特性、灌裝原理1按自動化程序分手工灌裝機(jī)半自動灌裝機(jī)全自動灌裝機(jī)灌裝壓蓋聯(lián)合機(jī)2按結(jié)構(gòu)分直線

2、式灌裝機(jī)旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)3按定量裝置分容杯式灌裝機(jī)液面式灌裝機(jī)轉(zhuǎn)子式灌裝機(jī)柱塞式灌裝機(jī)4按灌裝閥頭數(shù)分單頭灌裝機(jī)多頭灌裝機(jī)5按灌裝原理分真空灌裝機(jī)常壓灌裝機(jī)反壓灌裝機(jī)負(fù)壓灌裝機(jī)加壓灌裝機(jī)6按供料缸結(jié)構(gòu)分單室供料灌裝機(jī)雙室供料灌裝機(jī)多室供料灌裝機(jī)7按包裝容品升降結(jié)構(gòu)分滑道式升降灌裝機(jī)氣動式升降灌裝機(jī)滑道氣動組合升降灌裝機(jī)2.現(xiàn)有液體灌裝機(jī)的主要不足1.當(dāng)灌裝量超過幾升時，缸筒活塞以及使用的偏心裝置或氣缸筒的體積龐大。2.缸筒與活塞之間的密封容易磨損。這樣在吸入液體的同時，從密封磨損處容易吸入空氣；而在灌裝時又容易

3、從密封磨損處泄漏出液體，從而使灌裝量精度不能保證。3.灌裝量的調(diào)整，是通過改變偏心裝置偏心距或改變氣缸行程來完成的。調(diào)整過程麻煩而且不準(zhǔn)確，影響灌裝量的精度。4.灌裝頭出口處的滴漏除了影響灌裝量的精度外，主要缺點是污染，容器和環(huán)境。3.全自動液體灌裝機(jī)的主要優(yōu)點1.設(shè)備的運行完全在微電腦的控制與檢測之下，自動化程度和安全程度高，設(shè)備體積小。2.灌裝量的調(diào)整范圍大，可以采用不同排量的泵或調(diào)整氣馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，以滿足不同灌裝量的要求。用微電腦設(shè)定灌裝量精度高且簡單方便[2]。3.灌裝量的精度很高，因為微電腦設(shè)定灌裝

4、量的單位可以達(dá)到設(shè)定灌裝量的1/1000之內(nèi)，而且有微電腦控制的溫度補(bǔ)償機(jī)能。4.內(nèi)啟閉式液體灌裝頭與計量泵配合以保證灌裝精度，同時消除灌裝頭出口的滴漏，避免液體對容器和環(huán)境的污染。4.灌裝機(jī)小型箱式化發(fā)展方向?qū)τ诟咚俑弋a(chǎn)的流水線設(shè)備而言，傳送帶往往要占據(jù)很大的空間，如果要將平面設(shè)置進(jìn)行變動，要耗費時日，也要耗費很多經(jīng)費。因此，希望今后對這些設(shè)備要能做到[3]：（1）各臺設(shè)備單體化，節(jié)縮占用空間，以利平面設(shè)置的變動。（2）降低銷售價格。（3）設(shè)備輕量化和匣（箱）式化。（4）可適應(yīng)產(chǎn)品的多批量化。如果能做到設(shè)

5、備的輕量化和箱式化，就要以實現(xiàn)平面設(shè)置的經(jīng)常變動。近年來開發(fā)了不少輕量匣式化的灌裝機(jī)為了適應(yīng)多批量、多品種的市場需求，還開發(fā)了撓性雙充灌的灌裝流水線。這種設(shè)備可以同時生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，是由0排流水灌裝機(jī)組成的由于托夾的返回方式是利用了原有部件，所以可大大節(jié)省占用空間據(jù)估計可比原有流水線節(jié)縮。5.灌裝機(jī)的工作原理灌裝機(jī)的主要工作原理是通過利用控制瓶內(nèi)液面高度的方法來達(dá)到控制灌裝量。該方法——控制液位定量法不僅簡單而且可靠，而被廣泛應(yīng)用于灌裝設(shè)備中?？刂埔何欢糠ǖ囊好娓叨任恢弥饕峭ㄟ^控制回液管回液口的高度來實現(xiàn)

6、?；匾汗芑匾嚎诘母叨扔脩艨筛鶕?jù)灌裝量之需要經(jīng)計算確定后再進(jìn)行調(diào)節(jié)。以適應(yīng)灌裝各種大小瓶子需要[4]。圖1.1為灌裝機(jī)整體圖。圖1.1灌裝機(jī)整體圖6.液體灌裝機(jī)設(shè)備主要部件6.1秤臺秤臺用于擺放料桶，秤臺中的稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)化為電信號送往控制儀表。秤臺面可根據(jù)桶型和灌裝物料的重量配備分為滑面式、滾筒式和動力滾筒式3種。6.2灌槍由槍管、槍頭閥和驅(qū)動氣缸組成。槍管的長度應(yīng)與最高桶的高度相當(dāng)或略長。單步驅(qū)動氣缸與槍頭閥相連，控制著料的注入和停止[5]。6.3升降機(jī)構(gòu)由長氣缸或絲桿構(gòu)成，用于推動灌槍的上下移動和停

7、止。升降機(jī)構(gòu)上的位置探測儀可準(zhǔn)確測定灌槍高度，并將信息發(fā)送控制儀表，確保灌槍能停在預(yù)先設(shè)定的高度上。6.4控制儀表其大尺寸中英雙語提示智能顯示屏，可及時明確地顯示各種重要信息；其高精度稱重傳感器信號測量電路，可對輸入信號進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測量；其可編程功能，可將所有操作都按下載于儀表中的專用測控軟件完成；其多層級密碼數(shù)據(jù)庫，可確保各級人員準(zhǔn)確履行自身職責(zé)。6.5控制系統(tǒng)的構(gòu)成全自動灌裝機(jī)有一套嚴(yán)格的工藝程序，何時進(jìn)瓶、出瓶，什么時候灌裝頭上升、下降，什么時候灌裝，灌裝料量多少，進(jìn)瓶時的傳送帶速度，出瓶時的傳送帶

8、速度，加速時間，減速時間等，都有嚴(yán)格的要求。系統(tǒng)不但有高精確度的時間和液位控制，而且還有調(diào)速、汽缸進(jìn)出、升降等功能。此外，根據(jù)工藝的要求，除了能實現(xiàn)全自動化外，還能實現(xiàn)手動操作。為了滿足上述要求，如果采用常規(guī)的儀表和繼電控制，那么，系統(tǒng)不但復(fù)雜、繁瑣，而且可靠性等也相應(yīng)降低。采用PLC和觸摸屏的有機(jī)結(jié)合，不僅能有效地解決上述問題，而且在觸摸屏上能反映和調(diào)整技術(shù)參數(shù)、工藝參數(shù)例如能顯示灌裝速度、產(chǎn)量，能調(diào)整每步工藝