0002-定量泵式灌裝機設(shè)計（全套CAD圖14張+說明書）

0002-定量泵式灌裝機設(shè)計（全套CAD圖14張+說明書）,定量,灌裝,設(shè)計,全套,cad,14,說明書,仿單 目 錄 1選題的背景與意義 1 2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1 2.1發(fā)達(dá)國家包裝機械技術(shù)水平及發(fā)展趨勢： 1 2.2我國包裝機械的現(xiàn)狀及與國際水平的差距： 2 3.設(shè)計內(nèi)容 3 3.1定量泵式灌裝機總體設(shè)計 3 3.2灌裝閥部件的設(shè)計 4 3.3升瓶機構(gòu) 5 3.4活塞機構(gòu) 6 4.進(jìn)度計劃 6 5.參考文獻(xiàn) 7 1選題的背景與意義 人們的生活水平不斷提高，對生活質(zhì)量的要求也越來越高，消費者對個人護(hù)理品和化妝品的需求也不斷增加。現(xiàn)在有許多消費者喜歡小容量的洗護(hù)用品和化妝品，這就使得無論是洗滌用品、個人護(hù)理品還是化妝品領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)都非常關(guān)注產(chǎn)品計量的精確度，因為這些產(chǎn)品劑量均偏小，計量不準(zhǔn)確就會相對產(chǎn)生較大的偏差，而且一些化妝品價值非常高，精確的計量會為企業(yè)節(jié)約大量的生產(chǎn)成本。市場的需求決定了在未來幾年里，計量精確的包裝機械會受到企業(yè)更大的青睞。 而由于目前日化行業(yè)競爭非常激烈，許多小企業(yè)紛紛被擠垮，導(dǎo)致一些大企業(yè)通過兼并重組的方式使企業(yè)規(guī)模越來越大。在這種情況下，高效率的生產(chǎn)才能給企業(yè)帶來更多的利益和競爭力。行業(yè)發(fā)展的趨勢勢必會導(dǎo)致日化企業(yè)對高速、高自動化程度設(shè)備的需求增多。在未來幾年里，連動、配套的生產(chǎn)線會更受到日化企業(yè)的青睞。 因此作者選擇了定量泵式灌裝機作為研究對象。 2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 2.1發(fā)達(dá)國家包裝機械技術(shù)水平及發(fā)展趨勢： 從1902年到1980年，經(jīng)過近80年發(fā)展，灌裝機已經(jīng)由機械化進(jìn)入自動化時代，這兩個技術(shù)時代的產(chǎn)品特點，集中體現(xiàn)在液體灌裝機的心臟——灌裝閥上。早期的液體灌裝機采用撞塊式機械閥灌裝，由于機械效率低、漏損高，液閥演變?yōu)閺椈勺詣涌刂啤?980年以后，電動閥投入使用，隨著自動化程度的提高，整機的傳動系統(tǒng)、液、氣控制系統(tǒng)、送蓋系統(tǒng)都作了改進(jìn)。目前、液體灌裝設(shè)備正朝以下幾個發(fā)那個面發(fā)展： 1高速度、高精度、自動化灌裝 采用壓力灌裝、電動閥灌裝、微機監(jiān)控灌裝生產(chǎn)線來提高灌裝速度、精度和自動化程度。 2由繁到簡 50年代末發(fā)明內(nèi)裝彈簧閥后，一些國家和公司根據(jù)當(dāng)時閥內(nèi)裝的維修和清洗不方便且容易產(chǎn)生渦流等缺陷，將閥內(nèi)裝改為酒缸外裝閥。最近幾年，一些采用閥外裝的國家和公司又采用閥內(nèi)裝的趨勢。另外，對于啤酒業(yè)來說，開始采用無酒缸灌裝機，便環(huán)形缸為環(huán)形管道。灌裝機的龐大結(jié)構(gòu)被簡化為框架式管道結(jié)構(gòu)。 3防止噪音 灌裝過程中的噪音主要來自氣送蓋、平托氣缸和傳動系統(tǒng)[26]。其中氣送蓋是最大的噪音源。為了排除噪音，國外采用了“撥輪送蓋”技術(shù)。噪音可降低20decibel[27]。 2.2我國包裝機械的現(xiàn)狀及與國際水平的差距： 目前，在我國有關(guān)行業(yè)中，大容量的液體定量灌裝技術(shù)裝備與國外相比，顯得相當(dāng)落后。大部份企業(yè)還是依靠人力和陳舊的機械式磅秤進(jìn)行定量灌裝，勞動強度較大，灌裝精度很低，生產(chǎn)效率也相當(dāng)?shù)?；僅有一小部份企業(yè)采用了由流量電子稱重。 在分析稱重式振動給料器工作原理的基礎(chǔ)上,分析其控制儀表的設(shè)計過程。實際應(yīng)用表明:電子稱重控制儀表具有穩(wěn)定性好、體積小、可操作性強、性價比高等優(yōu)點。儀表的各項指標(biāo)滿足國標(biāo)要求。 定量稱重系統(tǒng)的設(shè)計須注意其機構(gòu)組成、工作原理及其主要技術(shù)參數(shù)。比如煤倉料位的連續(xù)在線測量一直是國內(nèi)外煤炭工業(yè)長期以來未能徹底解決的難點問題。調(diào)研和分析國內(nèi)外現(xiàn)有料位計的基礎(chǔ)上,開發(fā)了一種基于稱重信號的防爆型智能重錘料位計,能夠定時連續(xù)測量筒倉料位,具有數(shù)字顯示、自檢、可編程控制、上下限聲光報警以及聯(lián)網(wǎng)功能,并適應(yīng)具有爆炸危險的場合。可廣泛用于煤礦、冶金、電力、化工、建材等行業(yè)的料位檢測。噴煤原煤上煤系統(tǒng)取消電振給煤機 ,采用皮帶電子稱重式配煤機 ,同時采用變頻器調(diào)速 ,使煙煤與無煙煤的配比穩(wěn)定、精確。對于穩(wěn)定生產(chǎn)、節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益大為有利。再比如煉油廠大容量的油罐計量是生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)核算的一個重要環(huán)節(jié)。過去人工或儀表沿用的方法是測高度、算容積、測密度、量溫度,用溫度校正密度,再根據(jù)容積和密度計算出油品的質(zhì)量。除了勞動量大、手續(xù)繁瑣外,還要采用多種儀表,而且在計算時往往會出現(xiàn)誤差[7]。稠油粘度高、密度大、附著力強的特點,若采用常規(guī)計量方式,導(dǎo)致計量誤差大,不能滿足油田開發(fā)精細(xì)管理的要求。集分離與計量功能于一身的油井計量方法,即采用稱重法對稠油進(jìn)行計量以消除油中含氣造成的假體積而帶來的測量誤差。該計量方法與常規(guī)計量方式相比具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,在油田上具有推廣應(yīng)用前景。今年4月在錦州召開全國計量工作會議,討論了國家計量局制訂的貯罐液體計量系統(tǒng)采用稱重法計量儀表的規(guī)程討論稿,明確了今后我國的貯罐液體計量系統(tǒng)應(yīng)采用稱重式計量儀表。采用稱重法計量液體的重量,可節(jié)省密度分析、溫度測量、密度修正、液位測量等多道繁瑣手續(xù),減少積累誤差,從而使計量過程更為合理。由于被測液體并不和儀表直接接觸,儀表可適用于很多種工業(yè)液體(如有泡沫、波動、粘性、腐蝕等等)的計量。 進(jìn)口定量灌裝設(shè)備屬于高科技產(chǎn)品,一般配置有高精密的計量設(shè)備,由高穩(wěn)定性和高靈敏度的傳感器、優(yōu)化的可編程邏輯控制器( PIC)或微電腦控制系統(tǒng)、氣動、電動、液壓機械傳動執(zhí)行機構(gòu)等組成,是機、電、儀一體化的生產(chǎn)線。但在這條大型生產(chǎn)線上的核心仍是計量設(shè)備,在引進(jìn)過程要特別關(guān)注。計量設(shè)備的實際準(zhǔn)確度決定著定量灌裝設(shè)備的科技含量及價值。 產(chǎn)品品種方面的差距：目前國外包裝機械產(chǎn)品的品種大約有2300多種，成套數(shù)量多，并且不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)。國外的包裝機械產(chǎn)品一方面向高精度、大型化發(fā)展，另一方面向多功能方向發(fā)展。如意大利ILAPAK公司的小劑量顆粒包裝機采用機械轉(zhuǎn)鼓式計量，連續(xù)式封合并裁切，一機多工位，包裝速度可達(dá)120袋/分鐘，其控制系統(tǒng)采用微機和可編程控制器。與發(fā)達(dá)國家相比，我國包裝機械產(chǎn)品品種及配套數(shù)量少，只有1300多種。缺少高精度和大型化包裝機械產(chǎn)品，在鋼制兩片罐成型設(shè)備、高精度電子計量裝置、高速電阻焊機、大型中空容器成型機械等方面仍屬空白。 生產(chǎn)技術(shù)與企業(yè)管理方面的差距：目前，國內(nèi)包裝機械企業(yè)大多采用了CAD/CAM技術(shù)，數(shù)控加工中心和柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用也較廣泛。發(fā)達(dá)國家包裝機械企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)、銷售等管理工作基本實現(xiàn)了計算機化。而我國的包裝機械生產(chǎn)企業(yè)還存在技術(shù)裝備水平偏低、設(shè)備陳舊、效率低、精度差等問題，從而使企業(yè)缺乏市場競爭力我國許多包裝機械企業(yè)平均水平不足1% ,因此生產(chǎn)出的產(chǎn)品很難有創(chuàng)新和競爭力。 與發(fā)達(dá)國家比較,我國包裝機械總體的落后水平主要表現(xiàn)在質(zhì)量和技術(shù)方面。目前總體的生產(chǎn)狀況是結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)含量低的產(chǎn)品多,高技術(shù)附加值、高生產(chǎn)率的產(chǎn)品少;通用機械多,特殊要求、特殊物料加工的包裝機械少;單機多,成套流水線少,完整的配套性尤差;重生產(chǎn)加工,輕研究開發(fā),自主開發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品很少。 3.設(shè)計內(nèi)容 3.1定量泵式灌裝機的總體設(shè)計 圖3灌裝閥結(jié)構(gòu) 活塞式灌裝閥的結(jié)構(gòu)如圖所示。灌裝閥中有圓柱形滑閥5，在滑閥上有月牙形凹槽，凹槽的大小能同時覆蓋醬箱下面的通道A和活塞體上部的通道B，使儲醬箱和活塞體相通。當(dāng)滑閥上升時，儲醬箱的通道A被覆蓋，活塞體上的通道B和灌裝閥的通道C相通。灌裝機工作時，活塞桿在凸輪的作用下下降，通道A和B相通，液料由儲醬箱1底部的通道A經(jīng)滑閥5的月牙形凹槽6和通道B進(jìn)入活塞體計量室內(nèi)。當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上，瓶托由凸輪作用上升，瓶口頂住灌裝頭8和滑閥5上升，滑閥覆蓋住通道A，同時接通灌裝閥通道C和活塞通道B。此時活塞在凸輪的作用下上升，將活塞計量室內(nèi)液料壓入瓶內(nèi)，瓶內(nèi)的空氣由灌裝頭上的空隙排出，當(dāng)活塞上移到最高點處完成一次灌裝。緊接著裝滿醬料的瓶子在凸輪作用下向下移動，同時滑閥5在彈簧作用下復(fù)位，滑閥弧形凹槽再次接通通道A和B，儲醬箱的醬料有儲醬箱流入活塞內(nèi)，活塞桿也同時在凸輪作用下下移，進(jìn)行下一次灌裝。 3.2灌裝閥的設(shè)計 3.2.1送卷部件采用了一系列的導(dǎo)棍來實現(xiàn)合理的送卷，主要的部件有包裝卷膜棍、導(dǎo)棍、供紙棍、壓輥、轉(zhuǎn)向棍、浮棍等，供紙電機采用的是可逆微型電動機YY70-10，通過浮棍來控制可逆微型電動機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)供紙速度的調(diào)節(jié)。利用分切滾刀以及缺口導(dǎo)板來實現(xiàn)等切對合成型技術(shù)，可以生產(chǎn)出美觀的四邊封袋形。 3.2.2送料部件采用的是轉(zhuǎn)盤式定量供料器，因為定容法比稱重法結(jié)構(gòu)簡單，定量速度較快，因此我采用定容法來供料。而四邊封口袋一般裝的顆?；蚍勰畹漠a(chǎn)品都比較適合用轉(zhuǎn)盤式定量供料器。根據(jù)生產(chǎn)率以及傳動比料盤中圓周等分6個量杯。在各個量杯的底部均有一個活動低蓋封閉其出口，有開口銷、閉口銷來控制開閉。料盤罩通過支撐板安裝在支架上，支架固定在機架上。料盤罩在安裝時，應(yīng)保證其底面不接觸料盤面，而且與料盤面傾斜1°左右，以便于定容刮料。有必要時可以通過機外的離合手柄扳動撥叉，使得轉(zhuǎn)軸和料盤停止轉(zhuǎn)動，達(dá)到暫停供料的目的。 供料器的充填時間要與制袋熱封動作密切配合。當(dāng)制袋熱封與充填時間不相適應(yīng)的時候，可以通過離合器停止供料，然后轉(zhuǎn)動料盤，使料盤在開蓋時候橫封器正處于封合動作。如此調(diào)整結(jié)束后，在恢復(fù)供料。 3.3升瓶機構(gòu) 瓶子需按灌裝過程需要，由瓶托把瓶子升到規(guī)定位置，灌裝滿后再降下來，由后面的星型撥輪送至下工位或壓蓋機上。 圖4灌裝閥結(jié)構(gòu) 彈簧1保證升瓶機構(gòu)平穩(wěn)運行，減少震動，避免瓶子受到?jīng)_擊。滾輪2使升瓶機構(gòu)沿軌道3正確運行。另外還可采用氣動式瓶子升降機構(gòu)，這種瓶子升降機構(gòu)在發(fā)生事故時，瓶子會卡住，壓縮空氣好比彈簧一樣白壓縮，從而使瓶子不會被擠壞。因此比不帶氣缸，只是考曲線板升降的老式剛性升降機構(gòu)安全可靠。由于下降采用曲線板控制，運動平穩(wěn)，這點又優(yōu)于只用氣動升降，而無曲線板的純氣動升降機構(gòu)。 3.4活塞機構(gòu) 圖4灌裝閥結(jié)構(gòu) 1-下軌道 2-滾輪 3-轉(zhuǎn)轍器 4-上軌道 5-復(fù)位板 6-滾輪 7-凸輪展開曲線 正常工作時，活塞的運動工程如圖4所示：活塞在定圓柱凸輪的作用下做垂直移動。當(dāng)滾輪2沿A運動時，活塞下降，醬料被吸入活塞體內(nèi)。當(dāng)滾輪沿線路B運動時，活塞停止運動。滾輪沿線路C運動時，活塞壓醬到空瓶內(nèi)或回流到儲醬箱內(nèi)。 4.進(jìn)度計劃 2007.10.15—2008.1.21 外文翻譯、查閱資料 2008.2.25—2008.3.16 畢業(yè)實習(xí)報告、文獻(xiàn)閱讀報告 2008.3.17—2008.4.17 開題報告、總裝圖 2008.4.17—2008.5.17 部裝圖、零件圖 2008.5.17—2008.6.10 設(shè)計說明書、電算程序 2008.6.11—2008.6.15 準(zhǔn)備答辯 5.參考文獻(xiàn) [1] 孫茂泉, 嚴(yán)偉躍. 稱重式液料灌裝機控制系統(tǒng)[J]. 輕工機械 , 2007,(03) [2] 趙治華. 稱重式定量包裝計量技術(shù)[J]. 包裝與食品機械 , 1997,(01) [3] 龔國治. 電子稱重式大容量液體灌裝機研制[J]. 糧油食品科技 , 1997,(05) [4] 王延峰, 崔光照. 稱重式振動給料器控制儀表的設(shè)計[J]. 輕工機械 , 2005,(03) [5] 張兄華, 劉方全. 小定量稱重系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 包裝與食品機械 , 1998,(03) [6] 岳廣禮, 張廣軍, 王健, 王峴奇, 喬華. 煤礦用智能稱重式料位計的研制[J]. 潔凈煤技術(shù) , 2005,(03) [7] 楊名濱. 稱重式油罐計量儀的應(yīng)用[J]. 化工自動化及儀表 , 1986,(02) [8] 稱重式計基儀是貯罐液體計量系統(tǒng)的法定計量儀表[J]. 化工自動化及儀表 , 1986,(05) [9] 唐峰. GD包裝機缺包分析及對策[J]. 煙草科技 , 2001,(01) [10] 萬蘭鳳, 張衛(wèi)東. 電子稱重式皮帶自動配煤控制系統(tǒng)[J]. 包鋼科技 , 2003,(02) [11] 張兄華. 小型雙頭定量稱重系統(tǒng)的研制[A]. 中國機械工程學(xué)會包裝與食品工程分會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集 [C], 1998 [12] 盧時林, 張錦暉, 張義順, 白山, 孫興革, 胡巖. 稱重式稠油單井計量方法[A]. 電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集 [C], 2005 [13] 孫春華, 孫麗娟. 一種高速稱重式小量程定量裝置[A]. 第二屆全國稱重技術(shù)研討會論文集 [C], 2000 [14] 馮燕爾,趙燕偉,林學(xué)龍. 基于VHDL的滴灌控制系統(tǒng)及定時器的設(shè)計[J]機電工程 , 2005,(12) [15] 楊家鑫. 自制液體自動灌裝機及其控制系統(tǒng)[J]輕工機械 , 2002,(03) . [16] M.F. Rahaman, S. Bari and D. Veale Flow investigation of the product fill valve of filling machine for packaging liquid products, Journal of Food Engineering,?Volume 85, Issue 2,?March 2008, Pages 252-258 [17] Fernando C. Ribeiro, Aline Evangelista Souza-Gabriel, Melissa A. Marchesan, Edson Alfredo, Yara T. Correa Silva-Sousa and Manoel D. Sousa-Neto, Influence of different endodontic filling materials on root fracture susceptibility, Journal of Dentistry,?Volume 36, Issue 1,?January 2008, Pages 69-73 [18] Roger M. Cooke, Atze Bosma and Frank H?rte, A practical model of Heineken's bottle filling line with dependent failures, European Journal of Operational Research,?Volume 164, Issue 2,?16 July 2005, Pages 491-504 [19] Fridrun Podczeck , The development of an instrumented tamp-filling capsule machine II: Investigations of plug development and tamping pressure at different filling stations, European Journal of Pharmaceutical Sciences,?Volume 12, Issue 4,?February 2001, Pages 515-521 [20] Fridrun Podczeck and J. Michael Newton, Powder and capsule filling properties of lubricated granulated cellulose powder, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics,?Volume 50, Issue 3,?November 2000, Pages 373-377 [21] ?sa Eneroth, Siv Ahrné and G?ran Molin, Contamination of milk with Gram-negative spoilage bacteria during filling of retail containers, International Journal of Food Microbiology,?Volume 57, Issues 1-2,?10 June 2000, Pages 99-106 [22] Fridrun Podczeck, Simon Blackwell, Matthew Gold and J. Michael Newton , The filling of granules into hard gelatine capsules, International Journal of Pharmaceutics,?Volume 188, Issue 1,?15 October 1999, Pages 59-69 [23] Reza H. Ahmadi and John W. Mamer, Routing heuristics for automated pick and place machines, European Journal of Operational Research,?Volume 117, Issue 3,?16 September 1999, Pages 533-552 [24] Fridrun Podczeck and J. Michael. Newton, Powder filling into hard gelatine capsules on a tamp filling machine, International Journal of Pharmaceutics,?Volume 185, Issue 2,?20 August 1999, Pages 237-254 [25] Leakage detecting hygienic valve, eg for automated filling machine used in liquid, eg milk or fruit juice packaging — uses controller and electrical continuity monitor across hygienic seal between housing and valve assembly for controlling product flow (Eng), Food Control,?Volume 9, Issue 5,?October 1998, Page 313 [26] Influence of filling control of injection moulding machines on part quality : U.Haupf. (Arburg GmbH, Germany.), Metal Powder Report,?Volume 53, Issue 3,?March 1998, Page 37 [27] Centrifugal die filling system in a new rotary tablet machine International Journal of Pharmaceutics,?Volume 88, Issues 1-3,?8 December 1992, Pages 285-291 [28] Jeff R. Britten and Michael I. Barnett, Development and validation of a capsule filling machine simulator, International Journal of Pharmaceutics,?Volume 71, Issue 3,?6 May 1991, Pages R5-R8 [29] John W. Cropp, Larry L. Augsburger and Keith Marshall, Simultaneous monitoring of tamping force and pin displacement (F-D) on an Hofliger Karg capsule filling machine, International Journal of Pharmaceutics,?Volume 71, Issues 1-2,?22 April 1991, Pages 127-136 [30] Machine for filling a container with pharmaceutical products formed by paste : Ernest Gamberini, Rostignano Pianoro, Italy assigned to MG2 S p A General Pharmacology: The Vascular System,?Volume 17, Issue 4,?1986, Page v 9