0001-定量杯式灌裝機總體設計
0001-定量杯式灌裝機總體設計,量杯,灌裝,總體,整體,設計
開題報告
一、 本課題的目的及研究意義
包裝機械是指完成全部或部分包裝過程的機器。包裝過程包括成型、充填、封口、裹包等主要包裝工序，以及清洗、干燥、殺菌、捆扎、集裝、拆卸等前后包裝工序和輸送、選別等包裝輔助工序，這樣最終得以完成產品包裝的整個生產工藝流程。而這些，就都要涉及運用到不同的包裝機械才能實現(xiàn)。
隨著時代的發(fā)展和技術的進步，包裝機械在流通領域中正起著越來越大的作用?，F(xiàn)代工業(yè)（如食品、輕工、醫(yī)藥、化工、電子以及國防等）生產中，主要包括原料處理、中間加工和產品包裝，其中產品包裝因包裝的重要作用而成為舉足輕重的環(huán)節(jié)。包裝機械則是使產品包裝實現(xiàn)機械化、自動化的根本保證，它為包裝工業(yè)提供了先進的技術裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產中肩負著重要的職責。
將加工后的食品物料按預定量充填到包裝容器（瓶、罐、盒、桶、袋、軟管等）內的裝置稱為裝料或充填機械。充填酒水及飲料等液體產品的裝料機械通常稱為灌裝機，液體的灌裝分為手工灌裝和機械灌裝兩種。因為采用機械化灌裝不僅可以提高勞動生產率，減少產品的損失，保證包裝質量，而且可以減少生產環(huán)境與被裝物料的相互污染。因此，現(xiàn)代化酒水生產行業(yè)一般都采用機械化灌裝機。
二、本課題的研究現(xiàn)狀
灌裝機的分類：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），使用灌裝機的品種也不盡相同，通常灌裝機的分類方法如下表。
灌裝機的選擇：合理選擇灌裝機是保證產品質量，提高經濟效益的重要途徑。一般來說，應密切聯(lián)系生產實際，盡量選擇質量好、效率高、結構簡單、使用維修方便、體積小、重量輕的灌裝機。在選擇灌裝機時，應遵循以下原則。
為生產工藝服務的原則。首先應根據(jù)灌裝物料的性質（粘度、起泡性、揮發(fā)性、含氣性等）選擇適宜的灌裝機，以滿足生產工藝要求。例如對于芳香較濃的酒液，為避免揮發(fā)性芳香物質受到損失，一般應采用容杯式或常壓灌裝機；對于果汁類料液，為了減少與空氣接觸，保證產品質量，一般應采用真空加汁類灌裝機。其次，應使灌裝機的生產能力和前后工序的加工、包裝機械的生產能力相匹配。
生產率高和產品質量好的原則。灌裝機生產率的高低直接反映生產線的生產能力。所以生產率越高，其產生的經濟效益越好。
為了提高產品質量，應選擇設備精度高、自動化程度也高的灌裝機。但是設備的售價也相應提高，增大了產品的單位成本。因此在選擇灌裝機時，應結合生產工藝要求，對相關的因素進行綜合考慮。
工藝范圍寬的原則。灌裝機的工藝范圍是指其適應不同生產要求的能力。工藝范圍越寬，越能提高設備的利用率，實現(xiàn)一機多用，即利用同一設備可以灌裝多種物料和多種規(guī)格。因此為了適應酒水、飲料行業(yè)多品種、多規(guī)格的生產要求，應選擇工藝范圍盡可能寬的灌裝機。
符合食品衛(wèi)生的原則。由于酒水、飲料行業(yè)的特殊衛(wèi)生要求。因此所選灌裝機在結構上直接接觸物料的部件應便于裝拆和清洗，不允許有死角。而且要有可靠的密封措施，嚴防雜物混入和物料散失。在材料上，對直接接觸物料的零部件要盡可能采用不銹鋼或無毒材料。
使用安全，維修方便的原則。灌裝機的操作、調整應方便省力，使用安全可靠。而且其結構應便于拆裝組合，零部件應通用化、標準化，另外還應優(yōu)先選擇價格低、重量輕、體積小的灌裝機。
在產品技術方面，我們與發(fā)達國家的包裝機械在產品的速度、種類、精度、可靠性、自動化、智能化等方面仍有較大差距。近年來，我國包裝機雖然采用了一些PLC和具有智能控制功能的儀表，但總體來說，大多數(shù)還是低水平的機電控制，還沒有帶有數(shù)據(jù)儲存、采集、修正功能的機器。
反觀技術領先的美、德、意、日等國家的包裝產業(yè)發(fā)展，以德國的包裝機械制造廠商和設計部門為例，他們近年為適應客戶多元化、高效率的要求采取了如下措施：
（1）提高流程自動化：每個機械手均由單獨電腦控制，一臺包裝機械為完成復雜的包裝動作，需由多個機械手完成；機械手對材質及厚度具有高分辨能力。
（2）努力尋求提高生產率的途徑，降低工藝流程成本。
（3）采用連續(xù)工作或多頭工作方式、降低廢品率、提供故障分析系統(tǒng)、使產品生產機械和包裝機械一體化。
（4）適應包裝市場變化、注重設備柔性靈活性（量的靈活性、構造靈活性、供貨靈活性）。
縱觀國際包裝業(yè)發(fā)展情況，推動包裝業(yè)技術發(fā)展的主要動因有經濟形勢變化、人口結構變化、市場區(qū)別性、消費與市場安全考慮、包裝材料與容器制品的發(fā)展、包裝機械設備進步、數(shù)字化技術、電子組合技術等。
今后用戶最希望的包裝機械性能可歸納為：柔性與組合性好；操作速度高；勞工時間少（包括維修、改型）；自動化程度高；可靠性高；占地空間??；節(jié)省資源。
為此，中國包裝機械企業(yè)必須重視采用各種先進技術，努力開發(fā)機械、電子、氣液、生物、光、磁等在包裝中的應用。重點在工作效率、資源利用、節(jié)省資源、高性能上下功夫，淘汰一批高消耗低效率的產品。作為現(xiàn)代制造業(yè)，必須加快產業(yè)的信息化改造。
開發(fā)產品技術宜求精，勿求大求全，應該向美、德、意、日等國企業(yè)學習，雖然企業(yè)規(guī)模不大，但非常專門化。在國家政策指導下，產品結構調整重組，實施系列化專業(yè)化生產。
三、 本課題的研究內容
《定量杯式灌裝機》：
從設計題目“定量杯式灌裝機”我們可以很明確的了解到所設計的內容。我將其歸納為以下幾點：
（1）利用儲液箱中定量杯控制灌裝液體量。
（2）實現(xiàn)對產品的灌裝。
（3）包裝機械需要完成三大主要功能，計數(shù)、充填和封口。因此需要設計者完成三大功能的執(zhí)行機構的設計。根據(jù)題目要求，即需完成定量杯液體轉移的實現(xiàn)，預計選擇滑閥結構達到這一要求，控制容器的停留與實現(xiàn)完成定量杯的運動以完成灌裝的執(zhí)行機構，預計通過凸輪機構以實現(xiàn)時間差來完成灌裝。
（4）為了保證整個機構各個部件的順利執(zhí)行任務，所以設計者必須完成傳動系統(tǒng)的設計。包括位置的布置以及尺寸大小的設計。
（5）包裝機在執(zhí)行各個任務需要精確的定位和傳導，因此控制系統(tǒng)也成了不可分割的一部分。
以上五點為本次設計所必需完成的內容，它們是缺一不可的。這就要求了設計者具有全面分析問題解決問題的實際能力。它是需要不斷摸索，不斷提高的一個科學的過程。
四、本課題的實行方案、進度及預期效果課題的研究內容
1、查閱有關文獻，總結出轉盤計數(shù)充填包裝機的工作原理以及工作方式。（2007.3.26—2007.4.10）
2、根據(jù)所查閱資料，提出整機設計方案，同時進行草圖的繪制，論證方案的可行性。（2007.4.11—2007.5.13）
3、繪制CAD大圖，完成設計說明書的編寫。（2007.5.16—2007.6.5）
4、整理文件，打印，裝訂。（2007.6.6—2007.6.8）
5、論文送評，準備答辯。（2007.6.10—2007.6.20）
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