500ml啤酒定量灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)含5張CAD圖
500ml啤酒定量灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)含5張CAD圖,ml,啤酒,定量,灌裝,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),cad
一、選題依據(jù)
1、研究領(lǐng)域
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、CAD
2、論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價值
灌裝飲料在國際市場上的迅速發(fā)展,對飲料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)與研究,起到一定的推動作用,事實(shí)上,液體產(chǎn)品及飲料的生產(chǎn)技術(shù)中,灌裝是重要的環(huán)節(jié),而灌裝技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)劣則直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量,進(jìn)而影響整體的生產(chǎn)效益。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量,各種先進(jìn)的灌裝系統(tǒng)不斷的得到開發(fā)研究。灌裝設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)概念, 以衛(wèi)生為首要從生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益來看,能準(zhǔn)確快捷地把產(chǎn)品灌裝到容器里是至關(guān)重要的。
目前人們對于食品衛(wèi)生的要求不斷提高,因此自動化的食品灌裝變得越來越普遍和重要,而如何提高灌裝的精度,降低灌裝過程中的損耗是食品灌裝行業(yè)的研究方向。如何進(jìn)行液體定量灌裝是一項(xiàng)有實(shí)際應(yīng)用價值的技術(shù),其發(fā)展直接影響到關(guān)鍵機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性和精確性。同時,液體定量灌裝也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益:(1)改善產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)市場競爭能力;(2)能改善勞動條件,避免污染危害環(huán)境;(3)能節(jié)約原材料減少浪費(fèi),降低成本;(4)能提高生產(chǎn)效率,加速產(chǎn)品的不斷更新。
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的進(jìn)步下,帶動了機(jī)械行業(yè)的飛速發(fā)展,同時隨著自動化和智能化技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,使得人類社會快速的步入到自動化時代,灌裝機(jī)行業(yè)也因此受益匪淺。灌裝機(jī)械屬于包裝機(jī)械中的一種機(jī)械,它的發(fā)展是在我國改革開放以后快速發(fā)展起來的一個新的機(jī)械行業(yè),隨著人們生活需求,包裝機(jī)械每年都以較快的速度增長,給包裝機(jī)械的成長帶來了無限前景。
從灌裝機(jī)技術(shù)角度來看,主要表現(xiàn)在科技含量高、可靠性強(qiáng),全自動化控制和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。在加工過程中實(shí)時在線檢測裝置和計(jì)量裝置配備齊全,實(shí)現(xiàn)自動檢測各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)、計(jì)量精確無誤。灌裝機(jī)械是集成了機(jī)、電、氣、光、磁為一體機(jī)械設(shè)備,其中德國占有該領(lǐng)域較好的主導(dǎo)地位。
就生產(chǎn)效率方面來看美、日、德、意作為世界四大包裝機(jī)械制造強(qiáng)國,都比較重視用戶和市場需要,其以增加生產(chǎn)率作為設(shè)備制造的重要目標(biāo)。德國目前飲料灌裝速度可高達(dá) 1200 瓶/h,香煙包裝 12000 支/min。集制袋、稱重、充填、抽真空、封口等
與一體的世界上最高速的茶葉包裝機(jī)械速度達(dá)到 350 袋/min。意大利生產(chǎn)的小劑量
顆粒包裝機(jī)采用機(jī)械轉(zhuǎn)鼓式計(jì)量,連續(xù)式封合并裁切,一機(jī)多工位,包裝速度可達(dá) 120
袋/min。以啤酒飲料灌裝設(shè)備為例由德國克朗斯公司制造的易拉罐包裝線能實(shí)現(xiàn)高達(dá)
7.2 萬瓶/h。
國外設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)械力求零部件不斷減少、產(chǎn)品的可靠性不斷提高、產(chǎn)
9
品的成本逐漸下降,隨著灌裝設(shè)備結(jié)構(gòu)的不斷簡化,使得設(shè)備的操作及維修更加方便。例如,德國的貼標(biāo)機(jī)大大的減少了轉(zhuǎn)換部件數(shù)量,設(shè)備的使用和維護(hù)更加方便。
灌裝的計(jì)量方式和灌裝機(jī)的控制方式的技術(shù)的發(fā)展水平很好的展示了我國灌裝機(jī)械制造的進(jìn)步,其計(jì)量方式的發(fā)展經(jīng)歷了從固定的氣缸驅(qū)動計(jì)量到現(xiàn)代的脈沖控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動來計(jì)量,使得計(jì)量更加準(zhǔn)確,計(jì)量大小的規(guī)格適合產(chǎn)品的靈活多變。灌裝機(jī)的控制方式從傳統(tǒng)的按鈕和繼電器控制到觸摸屏和可編程邏輯控制器(PLC) 程序控制,這些技術(shù)的發(fā)展都體現(xiàn)出了灌裝機(jī)技術(shù)的提高和進(jìn)步。經(jīng)過近幾十年的技術(shù)不斷提升,我國灌裝機(jī)行業(yè)取得了一定的成績,灌裝機(jī)械的發(fā)展來看,走的是一條典型的“引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、自主創(chuàng)新、逐步國產(chǎn)化”的道路。國內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)廠家大多在仿制的基礎(chǔ)上通過結(jié)合高新技術(shù),發(fā)展出了自己的特色
近年來,我國的灌裝機(jī)械不斷地向高自動化程度及高集成性方向發(fā)展,結(jié)構(gòu)上, 在不影響產(chǎn)品功能的前提下,力求結(jié)構(gòu)的簡單;控制系統(tǒng)上,逐步的實(shí)現(xiàn)從繼電器控制向 PLC 控制轉(zhuǎn)換;同時為了操作更加方便,觸摸屏越來越多地被使用。國內(nèi)灌裝機(jī)械在技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新不斷提高加快的情形下,漸漸地與國外先進(jìn)技術(shù)間的差距越來越小[3]。
然而,羅金剛指出[5]我國的灌裝機(jī)械與國外的灌裝機(jī)械仍然存在著差距:
(1)在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方面,我國的灌裝機(jī)械的性能相比于國外的灌裝機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量要低,且灌裝機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性較差,外觀造型不夠美觀。
(2)國外灌裝機(jī)電氣元件選用較為優(yōu)良,國內(nèi)灌裝機(jī)選用的元器件中較多質(zhì)量差,
壽命短,可靠性低,從而影響了產(chǎn)品整體的質(zhì)量。
(3)國產(chǎn)灌裝機(jī)機(jī)械性能較為落后,大多速度慢、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性差、灌裝精度低; 另外很大一部分國內(nèi)灌裝機(jī)的控制水平低、自動性差、故障率較高。
灌裝機(jī)械未來的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)以下幾個方向:
(1)灌裝機(jī)械設(shè)備趨向大型化。
(2)灌裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單合理。
(3)灌裝設(shè)備向多功能化發(fā)展。
(4)灌裝機(jī)械向光、機(jī)、電、氣、磁一體化方向發(fā)展。
(5)運(yùn)行速度高速化、高產(chǎn)量。
(6)設(shè)計(jì)綠色化。
(7)智能化。
總之,我們需要引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù),并結(jié)合國內(nèi)灌裝機(jī)的優(yōu)勢走創(chuàng)新的道路,加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā),這樣我國灌裝機(jī)才能得到進(jìn)一步發(fā)展,才能追趕上甚至超越其他國家,以此在世界上占有舉足輕重的地位。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問題
(1)灌裝機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)
(2)灌裝機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路)
(1)確定課題的研究目的,研究內(nèi)容,以及目前研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢;
(2)灌裝閥的選擇:確定灌裝的結(jié)構(gòu),確定相關(guān)灌裝閥的主要參數(shù);
(3)導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的確定:確定導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),確定相關(guān)的主要參數(shù);
(4)灌裝機(jī)構(gòu)的工作原理及主要組成,進(jìn)行罐裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程概述,確定灌裝機(jī)構(gòu)的選擇;
(5)進(jìn)行灌裝機(jī)構(gòu)主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核:灌裝閥設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì);
(6)設(shè)計(jì)出灌裝機(jī)構(gòu)的整體裝配圖。
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果
(1)一套完整的灌裝機(jī)構(gòu)的裝配圖及零件圖;
(2)一份灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書;
(3)一篇外文文獻(xiàn)翻譯。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù));
(1)查閱、整理參考文獻(xiàn),并結(jié)合一些具體事例,學(xué)習(xí)掌握灌裝機(jī)構(gòu)的工作原理,進(jìn)行灌裝機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。
(2)罐裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、選型、校核計(jì)算。設(shè)計(jì)參數(shù):
灌裝速度:60-100 瓶/分鐘灌裝定量:500ml
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃
第 1-4 周 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù),查閱并整理參考文獻(xiàn)撰寫開題報(bào)告。第 5 周 上交開題報(bào)告終稿,擬定定量灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
第 6-7 周 動力系統(tǒng)和灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及組成元件選擇計(jì)算。
第 8 周 灌裝機(jī)構(gòu)組成元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第 9-10 周 繪制相關(guān)圖紙及校核計(jì)算。
第 11-12 周 繪制設(shè)計(jì)對象的 3D 圖紙并檢查修改所有設(shè)計(jì)圖紙。
第 13 周 書寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書,翻譯與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)。第 14 周 準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 袁守彬,王文武,王一冰,蘇陽.液體裝量自校正灌裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 長春工業(yè)大學(xué) 2015.06-0039-04
[2] 龔雨豪,祝熔杰,鄭秀麗. 精密定量灌裝進(jìn)出料口的設(shè)計(jì)與分析[J]. 科技信
息,2013(20):142.
[3] 慶波. 高效率灌裝機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D].南京理工大學(xué) 2015.03.22
[4] 孫智慧,徐克非.包裝機(jī)械[M].印刷工業(yè)出版社, 2010
[5] 羅金剛. 油辣椒制品自動灌裝機(jī)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)研究[D].貴州大學(xué),2016. [6] 黃穎為. 包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2007
[7] 陳軍陽. 稱重式灌裝系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 機(jī)電工程技術(shù), 2011, 7: 28-29+98
[8] 張德芹,徐世許,吳光強(qiáng). 基于 PLC 的定量灌裝控制系統(tǒng)[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī), 2014, 8: 127-128
[9] 張彩芹.淺談流體食品智能生產(chǎn)線研發(fā)前景[J].包裝世界,2013(01):25-26.
[10]肖世耀,李湘?zhèn)?FluidSIM-P 在定量灌裝試驗(yàn)臺氣動系統(tǒng)改進(jìn)中的應(yīng)用[J].流
體傳動與控制,2015(05):42-47.
[11]李明,李麗娟,楊松,程國清. 全自動液體定量灌裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].包裝工程, 2013, 5: 78-81+85
[12] 張晶 . 食用 油灌 裝機(jī)械 的發(fā)展 和現(xiàn) 狀[J]. 無 錫中 糧工程 科技有 限公司2013.07-0063-04
[13]方弄玉,傅沈文,鄒心遙,羅旭,吳楚珊.基于 Profibus-DP 的液體灌裝-裝箱一體機(jī)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測量與控制,2015,23(09):3119-3122.
[14]李長坤,吳波,牛燦,茍利軍,王杜.灌裝參數(shù)對活塞式灌裝系統(tǒng)灌裝效果影響的
試驗(yàn)研究[J].包裝工程,2013,34(17):125-128.
[15] De-sheng ZHANG,Wei-dong SHI,Bin CHEN,Xing-fan GUAN.Unsteady flow analysis and experimental investigation of axial-flow pump[J]. Journal of Hydrodynamics,2010,(2):35-43
[16]N.Ertürk,A.Vernet R.Castilla,P.J.Gamez-Montero,J.A.Ferre.Experimental analysis of the flow dynamics in the suction chamber of an externa lgear pump[J].International Journal of Mechanical Sciences,2011(2):135-144 [17]Jaykumar Patel,Prof.Alpeshkumar Patel,Mr. aviprakash Singh.Development of PLC Based Process Loop Control for Bottle Washer Machine[J]. Procedia
Technology Volume 14,2014,(7)365-371
附:文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
1、選題的目的和意義
灌裝飲料在國際市場上的迅速發(fā)展,對飲料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)與研究,起到一定的推動作用,事實(shí)上,液體產(chǎn)品及飲料的生產(chǎn)技術(shù)中,灌裝是重要的環(huán)節(jié),而灌裝技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)劣則直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量,進(jìn)而影響整體的生產(chǎn)效益。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量,各種先進(jìn)的灌裝系統(tǒng)不斷的得到開發(fā)研究。灌裝設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)概念, 以衛(wèi)生為首要從生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益來看,能準(zhǔn)確快捷地把產(chǎn)品灌裝到容器里是至關(guān)重要的。
目前人們對于食品衛(wèi)生的要求不斷提高,因此自動化的食品灌裝變得越來越普遍和重要,而如何提高灌裝的精度,降低灌裝過程中的損耗是食品灌裝行業(yè)的研究方向
[1]。龔雨豪等人指出[2]如何進(jìn)行液體定量灌裝是一項(xiàng)有實(shí)際應(yīng)用價值的技術(shù)。其發(fā)展
直接影響到關(guān)鍵機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性和精確性。同時,液體定量灌裝也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益:(1)改善產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)市場競爭能力;(2)能改善勞動條件,避免污染危害環(huán)境;(3)能節(jié)約原材料減少浪費(fèi),降低成本;(4)能提高生產(chǎn)效率,加速產(chǎn)品的不斷更新。
2、灌裝機(jī)的分類及組成灌裝機(jī)分類[4]
1)根據(jù)灌裝方法分類
(1)常壓灌裝機(jī)。在常壓下將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱常壓灌裝機(jī), 它只適宜灌裝低黏度不含氣體的液體產(chǎn)品,如白酒、醋、醬油等。
(2)負(fù)壓灌裝機(jī)。先將包裝容器抽氣形成負(fù)壓,然后再將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱負(fù)壓灌裝機(jī)。
負(fù)壓灌裝機(jī)分為兩種:
○ 1 壓差式負(fù)壓灌裝機(jī)。儲液箱內(nèi)處于常壓,只對包裝容器抽氣使之形成負(fù)壓, 依靠儲液箱和待灌容器之間的壓力差將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器,稱為壓差式負(fù)壓灌裝機(jī)。
○ 2 重力式負(fù)壓灌裝機(jī)。將儲液箱和包裝容器都抽氣形成負(fù)壓,液體產(chǎn)品依靠本身的自重充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器,稱為重力式負(fù)壓灌裝機(jī)。
負(fù)壓灌裝機(jī)適用于灌裝含維生素的飲料、有毒的農(nóng)藥和化工試劑等。
(3)等壓灌裝機(jī)。先向包裝容器充氣,使其內(nèi)部的氣體壓力和儲液箱內(nèi)的氣體壓力相等。然后將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱為等壓灌裝機(jī)。它適用于灌裝含汽飲料和含汽酒類,例如汽水、可口可樂、啤酒、汽酒等。它可以保證灌裝產(chǎn)品的
質(zhì)量和計(jì)量精度。
(4)壓力灌裝機(jī)。壓力灌裝機(jī)是利用外部的機(jī)槭壓力將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器。它適用于灌裝黏稠性物料,例如牙膏、番前醬、豆瓣醬、香脂等。
2)根據(jù)灌裝機(jī)中包裝容器的傳送形式分類
(1)直線型灌裝機(jī)。在灌裝時,包裝容器由一個工位直線式間歇地運(yùn)動到另一個工位,并在停歇時完成灌裝的機(jī)器稱直線型灌裝機(jī)。
(2)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。這種類型的灌裝機(jī)在包裝容器進(jìn)入灌裝工位后,圍繞工作臺回轉(zhuǎn)一周,作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動,并完成灌裝。
灌裝機(jī)組成[6]
灌裝機(jī)主要由供料裝置、托瓶機(jī)構(gòu)、托瓶升降機(jī)構(gòu)、灌裝瓶高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。定量灌裝分類:
定量灌裝技術(shù)在灌裝行業(yè)中應(yīng)用廣泛,液體定量灌裝多用容積式定量法。肖世耀, 李湘?zhèn)ブ赋鯷10]常用的容積式定量法有控制液位定量法、定量杯定量法、定量泵定量法, 其中定量杯定量法是將液料先注入定量杯中,然后再進(jìn)行灌裝的。要改變每次的灌裝量,只需改變調(diào)節(jié)管在定量杯中的高度或更換定量杯,這種方法避免了瓶子本身的制造誤差帶來的影響,故定量精度較高。
3、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
隨著現(xiàn)代社會科技的發(fā)展和人們物質(zhì)水平的提高,促進(jìn)了包裝行業(yè)的高速發(fā)展, 也給包裝機(jī)械行業(yè)帶來史無前例的前景與挑戰(zhàn)。包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的根本,其先進(jìn)程度決定了包裝行業(yè)的發(fā)展水平。灌裝機(jī)械屬于包裝機(jī)械中的一種機(jī)械,它的發(fā)展是在我國改革開放以后快速發(fā)展起來的一個新的機(jī)械行業(yè),隨著人們生活需求,包裝機(jī)械每年都以較快的速度增長,給包裝機(jī)械的成長帶來了無限前景[5]。
在灌裝設(shè)備上:就生產(chǎn)效率方面來看美、日、德、意作為世界四大包裝機(jī)械制造
強(qiáng)國,都比較重視用戶和市場需要,其以增加生產(chǎn)率作為設(shè)備制造的重要目標(biāo)。德國目前飲料灌裝速度可高達(dá) 1200 瓶/h,香煙包裝 12000 支/min。集制袋、稱重、充填、
抽真空、封口等與一體的世界上最高速的茶葉包裝機(jī)械速度達(dá)到 350 袋/min。意大
利生產(chǎn)的小劑量顆粒包裝機(jī)采用機(jī)械轉(zhuǎn)鼓式計(jì)量,連續(xù)式封合并裁切,一機(jī)多工位, 包裝速度可達(dá) 120 袋/min。以啤酒飲料灌裝設(shè)備為例由德國克朗斯公司制造的易拉
罐包裝線能實(shí)現(xiàn)高達(dá) 7.2 萬瓶/h。
就設(shè)備結(jié)構(gòu)上:國外設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)械力求零部件不斷減少、產(chǎn)品的可靠性不斷提高、產(chǎn)品的成本逐漸下降,隨著灌裝設(shè)備結(jié)構(gòu)的不斷簡化,使得設(shè)備的操作及維修更加方便。例如,德國的貼標(biāo)機(jī)大大的減少了轉(zhuǎn)換部件數(shù)量,設(shè)備的使用和維護(hù)更加方便。
設(shè)備功能上:灌裝機(jī)對產(chǎn)品對象的適應(yīng)性更廣,其市場競爭力逐步增強(qiáng)。同一臺
灌裝設(shè)備,可滿足不同液體以及不同容器規(guī)格的灌裝,其工藝范疇更廣。零部件更換也能夠適應(yīng)封口形式的變化[3]。
我國灌裝設(shè)備的制造水平與發(fā)達(dá)國家相比還存在比較大的差距,國內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小,且很多生產(chǎn)企業(yè)主要還是靠引進(jìn)國外的技術(shù)和生產(chǎn)線,或在此基礎(chǔ)上對同類產(chǎn)品進(jìn)行仿造,有的企業(yè)的灌裝生產(chǎn)線的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)還是傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制方式,生產(chǎn)效率低,響應(yīng)慢,故障率高,可靠性差,且生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生二次污染,造成合格率低,生產(chǎn)成本增加[13]。目前國內(nèi)玻璃瓶灌裝機(jī)和易拉罐灌裝機(jī)都已經(jīng)達(dá)到 20 世紀(jì) 90 年代初的國際水平,生產(chǎn)能力可分別達(dá)到 12000~40000 瓶/ 小時和 18000~36000 罐/小時[9]。
從灌裝機(jī)技術(shù)角度來看,主要表現(xiàn)在科技含量高、可靠性強(qiáng),全自動化控制和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。在加工過程中實(shí)時在線檢測裝置和計(jì)量裝置配備齊全,實(shí)現(xiàn)自動檢測各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)、計(jì)量精確無誤。灌裝機(jī)械是集成了機(jī)、電、氣、光、磁為一體機(jī)械設(shè)備,其中德國占有該領(lǐng)域較好的主導(dǎo)地位[5]。
國外對液體灌裝系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究,自動化程度高,灌裝效果好。國內(nèi)液體灌裝系統(tǒng)起步較晚,在液體灌裝過程中大多存在滴漏和起泡現(xiàn)象。滴漏現(xiàn)象容易對灌裝容器和機(jī)器造成污染,影響產(chǎn)品的清潔度;起泡現(xiàn)象則會影響產(chǎn)品外觀[14]。
目前中國灌裝機(jī)械對國外高端技術(shù)的依賴程度還比較高,對于關(guān)鍵和核心的零部
件不能自主生產(chǎn),這些同樣制約了中國灌裝機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,我國每年要花費(fèi)大量的資金作為機(jī)械裝備的購買。由于購買外國設(shè)備成本高,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大,維修麻煩等問題。
經(jīng)過近幾十年的技術(shù)不斷提升,我國灌裝機(jī)行業(yè)取得了一定的成績,灌裝機(jī)械的發(fā)展來看,走的是一條典型的“引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、自主創(chuàng)新、逐步國產(chǎn)化”的道路。國內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)廠家大多在仿制的基礎(chǔ)上通過結(jié)合高新技術(shù),發(fā)展出了自己的特色我國在食品灌裝機(jī)械業(yè)已經(jīng)獲得了可喜的業(yè)績。例如,國內(nèi)第一條 5 萬瓶/小時高速啤酒灌裝生產(chǎn)線由南京輕機(jī)集團(tuán)自主研發(fā)生產(chǎn)在而成已經(jīng)在百威英博啤酒集團(tuán)有限公司已經(jīng)在生產(chǎn)上使用,完成了我國在啤酒行業(yè)擁有了本國自主研發(fā)和制造的高速灌裝生產(chǎn)線,使得我國啤酒包裝裝備行業(yè)有一個新的高度。
灌裝的計(jì)量方式和灌裝機(jī)的控制方式的技術(shù)的發(fā)展水平很好的展示了我國灌裝機(jī)械制造的進(jìn)步,其計(jì)量方式的發(fā)展經(jīng)歷了從固定的氣缸驅(qū)動計(jì)量到現(xiàn)代的脈沖控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動來計(jì)量,使得計(jì)量更加準(zhǔn)確,計(jì)量大小的規(guī)格適合產(chǎn)品的靈活多變。灌裝機(jī)的控制方式從傳統(tǒng)的按鈕和繼電器控制到觸摸屏和可編程邏輯控制器(PLC) 程序控制,這些技術(shù)的發(fā)展都體現(xiàn)出了灌裝機(jī)技術(shù)的提高和進(jìn)步[5]。
定量灌裝技術(shù)在灌裝行業(yè)中應(yīng)用廣泛,液體定量灌裝多用容積式定量法。常用的容積式定量法有控制液位定量法、定量杯定量法、定量泵定量法,其中定量杯定量法
是將液料先注入定量杯中,然后再進(jìn)行灌裝的。要改變每次的灌裝量,只需改變調(diào)節(jié)管在定量杯中的高度或更換定量杯,這種方法避免了瓶子本身的制造誤差帶來的影響,故定量精度較高[10]。
目前我國的灌裝機(jī)械與西方發(fā)達(dá)國家之間仍然存在著不同程度的差距,其主要體現(xiàn)在一下幾個方面:在產(chǎn)品的加工制造方面,我國的主機(jī)速度集中在中等水平,主機(jī)的制造與國外先進(jìn)的設(shè)備相比,穩(wěn)定性和可靠性較差;在設(shè)計(jì)方面,對機(jī)械設(shè)計(jì)和優(yōu)化的相關(guān)理論研究較少,應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù)等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來優(yōu)化設(shè)計(jì)灌裝機(jī)械零部件較為缺乏。主要以經(jīng)驗(yàn)為主來指導(dǎo)生產(chǎn);在產(chǎn)品外觀和零部件的質(zhì)量方面,我國的灌裝機(jī)外觀設(shè)計(jì)不夠大方美觀;在人體工學(xué)等方面設(shè)計(jì)還有欠缺。材料達(dá)不到規(guī)定的要求,導(dǎo)致零部件比發(fā)達(dá)國家灌裝機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量差。發(fā)達(dá)國家的灌裝機(jī)電氣元件選用較好,由于成本限制等因素使得國內(nèi)灌裝機(jī)選用的元器件使用時間不長,可靠性較低,導(dǎo)致產(chǎn)品整體的性能不高。國產(chǎn)灌裝機(jī)機(jī)械性能不穩(wěn)定,重復(fù)灌裝精度低,普遍運(yùn)行低速度、結(jié)構(gòu)單一化、成套的灌裝線少、灌裝控制精度低[5]。
5、發(fā)展趨勢
慶波和羅金剛歸納出[3,5]灌裝機(jī)械未來的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)以下幾個方向:
(1)灌裝機(jī)械設(shè)備趨向大型化。
(2)灌裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單合理。
(3)灌裝設(shè)備向多功能化發(fā)展。
(4)灌裝機(jī)械向光、機(jī)、電、氣、磁一體化方向發(fā)展。
(5)運(yùn)行速度高速化、高產(chǎn)量。
(6)設(shè)計(jì)綠色化。
(7)智能化。
綜上所述,本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過對已有的罐裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究,并分析常用的灌裝機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),確定自己的灌裝機(jī)構(gòu),運(yùn)用 CAD 軟件把罐裝機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)配圖及其相關(guān)部件的零件圖繪制出。并對裝置的實(shí)施性進(jìn)行分析判斷,最終完成本次的啤酒定量灌裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
收藏