180 灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

180 灌裝機(jī)供瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),灌裝,機(jī)供瓶,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 1第一章 引言1.1 課題研究的目的、意義隨著食品工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，食品的需求量和種類(lèi)與日俱增，食品包裝也日漸突出。食品包裝機(jī)械是對(duì)食品進(jìn)行完成全部或部分包裝過(guò)程的機(jī)器。包裝過(guò)程包括充填、裹包、封口等主要包裝工序，以及與其相關(guān)的前后工序、計(jì)量等輔助設(shè)備。食品包裝機(jī)械是食品工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。發(fā)展食品包裝機(jī)械化，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約大量勞動(dòng)力，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，有利于食品衛(wèi)生，提高生產(chǎn)質(zhì)量，還可以改善環(huán)境衛(wèi)生，節(jié)約原料。灌裝機(jī)械是食品包裝機(jī)械中的一種，通常將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)為灌裝機(jī)械。在自動(dòng)灌裝機(jī)中，按照灌裝的工藝要求、速度、間距和狀態(tài)，準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤(pán)升降托瓶臺(tái)上，是保證灌裝機(jī)正常而有序地工作的關(guān)鍵。常用的供送裝置有鏈帶式、動(dòng)梁推進(jìn)式、螺桿和星型撥輪等。供瓶機(jī)構(gòu)是液體灌裝機(jī)的必要組成部分，它在液體灌裝機(jī)中起到承上啟下的作用，完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證灌裝動(dòng)作的順利完成，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化操作。1.2 國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀2我國(guó)飲料灌裝機(jī)械制造業(yè)起步晚，建國(guó)后基本上采用的是手工灌裝，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)啤酒廠和汽水廠都是使用國(guó)外早期比較落后的設(shè)備，工藝落后，灌裝速度慢，而且在衛(wèi)生上也存在很大問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)飲料行業(yè)的發(fā)展。改革開(kāi)放后，隨著輕工業(yè)的迅速發(fā)展，一方面我國(guó)先后引進(jìn)了一些國(guó)外灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，在改造一些飲料生產(chǎn)企業(yè)的同時(shí)，另一方面我國(guó)也在自行研制，這就促進(jìn)了我國(guó)的包裝機(jī)械行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期， 開(kāi)發(fā)出各種自動(dòng)、半自動(dòng)中小型的灌裝機(jī)械，提供給國(guó)內(nèi)大批飲料廠，促進(jìn)了我國(guó)飲料業(yè)的迅速發(fā)展。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代，我國(guó)采用技術(shù)貿(mào)易結(jié)合的方式，引進(jìn)德國(guó) SEN 公司 20000 瓶／小時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)和日本三菱公司 18000 瓶／d,時(shí)的含氣體飲料灌裝線(xiàn)的制造技術(shù)，到 1991 年又引進(jìn)了德國(guó) KHS 公司36000 瓶／d,時(shí)的啤酒灌裝線(xiàn)及生產(chǎn)技術(shù)。這樣，我國(guó)不僅能夠生產(chǎn)中小型的灌裝機(jī)，而且開(kāi)始生產(chǎn)大型灌裝機(jī)。我們參照國(guó)外全自動(dòng)液體灌裝機(jī)的先進(jìn)機(jī)型，結(jié)合國(guó)內(nèi)液體灌裝的實(shí)際情況，獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并制造新型全自動(dòng)液體灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，并根據(jù)測(cè)算，與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，價(jià)格僅是進(jìn)口設(shè)備35％tn， 并且完全可以代替進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品，具有良好的價(jià)格性能比，同時(shí)技術(shù)水平也上了一個(gè)臺(tái)階，將我國(guó)液體灌裝設(shè)備制造業(yè)的整體水平提高到一個(gè)新的水平。我國(guó)的灌裝機(jī)械制造業(yè)，經(jīng)歷了仿制、引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、創(chuàng)新、自主開(kāi)發(fā)的過(guò)程，技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新的速度很快，而且在不斷縮小與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距。國(guó)內(nèi)很多3廠家生產(chǎn)的灌裝機(jī)比較有代表性，能在模仿的基礎(chǔ)上發(fā)展出自己的特色，且能夠溶入高新技術(shù)，比如有灌裝時(shí)灌裝頭自動(dòng)伸入瓶?jī)?nèi)緩緩上升，使液體不向外溢，灌裝量通過(guò) PLC 控制在熒屏顯示，適合有一定泡沫的藥液或化妝品的潛入式灌裝機(jī)；攻克了屋頂形包裝機(jī)不能熱灌裝、不能加蓋等難題。1.1.2 國(guó)內(nèi)外液體灌裝機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)隨著食品工業(yè)的發(fā)展，在飲料灌裝、包裝設(shè)備方面也不斷的向高的方向發(fā)展。目前在這方面的發(fā)展水平還是體現(xiàn)在美國(guó)、德國(guó)、意大利、英國(guó)和日本等國(guó)家，我國(guó)也不斷在向這個(gè)方向發(fā)展。其主要表現(xiàn)為：生產(chǎn)的高速化、設(shè)備結(jié)構(gòu)合理化、設(shè)備的多功能化、控制的智能化，以及設(shè)備的綠色化等。①生產(chǎn)的高速化。為了迎合市場(chǎng)發(fā)展的需求，獲取大的經(jīng)濟(jì)利益，提高生產(chǎn)速度似乎已經(jīng)成為生產(chǎn)控制中的一個(gè)重要因素。在一定程度上講，提高生產(chǎn)速度在不增加勞動(dòng)力的情況下，唯一的方法就是改進(jìn)設(shè)備，用同樣的時(shí)間和同樣的勞動(dòng)力去操縱高效率的機(jī)器，以生產(chǎn)出相對(duì)多的產(chǎn)品。因此在這方面，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力就成為重中之重。目前，在碳酸飲料灌裝中，灌裝機(jī)的灌裝速度最高可達(dá) 2000 罐／分，灌裝閥頭數(shù)也分別達(dá)到 140 頭、160 頭、180 頭；非碳酸飲料灌裝機(jī)的灌裝閥頭數(shù)也達(dá)到 50,--,100 頭【91。在灌裝速度上，灌裝速度最高可達(dá) 1000 瓶／分，最高的已經(jīng)超過(guò) 1500 瓶4／分【Iol。②結(jié)構(gòu)的合理化。國(guó)內(nèi)外灌裝機(jī)械制造商都在致力于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，不斷的在對(duì)老產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品以適合市場(chǎng)的變化。一方面是零部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)備可靠性的提高， 另一方面則圍繞設(shè)備成本降低，以及操作方便和可維護(hù)性進(jìn)行研究。例如，德國(guó) KRONES 公司貼標(biāo)機(jī)的轉(zhuǎn)換部件大大減少，貼標(biāo)的功能及數(shù)量反而增加。有的“沖一灌一封一一體機(jī)全部采用瓶頸夾持輸送裝置，省去了輸瓶導(dǎo)板、導(dǎo)軌、底板等轉(zhuǎn)換部件，不論 PET 瓶體積大小如何均不需要調(diào)整灌裝機(jī)和封口機(jī)的高度，在各種生產(chǎn)時(shí)速和各種灌裝方式中都能夠高速、平穩(wěn)地輸送包裝容器。③設(shè)備多功能化。設(shè)備在不斷的向多功能化方向發(fā)展，早期的灌裝設(shè)備，功能單一，只適應(yīng)一種容器或一種液體的灌裝，而且灌裝量調(diào)節(jié)范圍比較小，不能夠適應(yīng)用戶(hù)改變包裝容器、改變灌裝液體及灌裝量的變化。而新型的灌裝設(shè)備是由幾臺(tái)可以獨(dú)立工作的設(shè)備經(jīng)過(guò)智能組合，按用戶(hù)的要求組成的不同形式的生產(chǎn)線(xiàn)，用戶(hù)只需在更換小的部件的情況下就能完全滿(mǎn)足對(duì)不同容器、不同液體的灌裝，而且灌速度調(diào)節(jié)自如，這樣就可以滿(mǎn)足用戶(hù)的不同灌裝要求。④控制的智能化。早期的灌裝設(shè)備都是通過(guò)機(jī)構(gòu)的功能來(lái)進(jìn)行機(jī)械操作，使得設(shè)備龐大，運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活， 而且可控制性差，誤差大等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種功能的傳感器和可編程控制器普遍5應(yīng)用于灌裝機(jī)的控制系統(tǒng)中，而且大型設(shè)備更是采用計(jì)算機(jī)控制，人機(jī)界面，故障自我診斷等，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行的智能化?，F(xiàn)代灌裝技術(shù)的目標(biāo)是精確、高效、自動(dòng)化。精確的灌裝量、灌裝過(guò)程的高速、減少盡量小的液損、整條生產(chǎn)線(xiàn)的最優(yōu)化控制，都由于電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用而成為可能。1.3 我國(guó)液體灌裝機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)液體灌裝機(jī)要知足包裝行業(yè)疾速開(kāi)展的需求，并積極參加國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，就必需打破“小而散”的行業(yè)態(tài)勢(shì)，在“高精尖”的偏向上不時(shí)進(jìn)步。業(yè)界人士以為，將來(lái)液體灌裝機(jī)將共同財(cái)產(chǎn)主動(dòng)化趨向，在技能開(kāi)展上朝著機(jī)械功用多元化，構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范化、模組化，節(jié)制智能化，構(gòu)造高精度化等幾個(gè)偏向開(kāi)展液體。因而灌裝機(jī)的開(kāi)展為食物、藥品的現(xiàn)代化加工和多量量出產(chǎn)供應(yīng)了需要的包管。然后再一次證實(shí)了液體灌裝機(jī)的開(kāi)展市場(chǎng)潛力宏大。灌裝機(jī)首要是包裝機(jī)中的一小類(lèi)產(chǎn)物,從對(duì)物料的包裝角度可分為液體灌裝機(jī),膏體灌裝機(jī),粉劑灌裝機(jī),顆粒灌裝機(jī);從出產(chǎn)的主動(dòng)化水平來(lái)講分為半主動(dòng)灌裝機(jī)和全主動(dòng)灌裝出產(chǎn)線(xiàn).灌裝分類(lèi)按包裝物類(lèi)別首要有三大類(lèi)：袋、軟管和瓶，灌裝機(jī)的選用與包裝物有親密關(guān)系。6跟著我國(guó)酒業(yè)的疾速開(kāi)展,啤酒、葡萄酒、黃酒、白酒等酒類(lèi)產(chǎn)量繼續(xù)增進(jìn)，我國(guó)飲料酒（不含果露酒、發(fā)酵酒精）總產(chǎn)量已達(dá)2878 萬(wàn)千升,同比增進(jìn) 8.2%。有關(guān)專(zhuān)家指出，我國(guó)飲料行業(yè)是高生長(zhǎng)性的行業(yè)，成熟飲品增進(jìn)不變，新的熱點(diǎn)和增進(jìn)點(diǎn)不時(shí)涌現(xiàn)，新興飲品的增進(jìn)更快。還，中國(guó)包裝機(jī)械已開(kāi)展成世界液態(tài)食物行業(yè)中有嚴(yán)重影響和極大市場(chǎng)據(jù)有率行業(yè)。因而，液體灌裝機(jī)市場(chǎng)開(kāi)展?jié)摿甏蟆．?dāng)今的液體灌裝機(jī)械，尤其是飲料、啤酒灌裝機(jī)械和食品包裝機(jī)械，具有高速、成套、自動(dòng)化程度高和可靠性好等特點(diǎn)，也是目前灌裝機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)走向。同一臺(tái)設(shè)備，可進(jìn)行茶飲料、咖啡飲料、豆乳飲料和果汁飲料等多種飲料的熱灌裝;均可進(jìn)行玻璃瓶與聚酯瓶的灌裝。速度、高產(chǎn)量碳酸飲料灌裝機(jī)的灌裝速度最高達(dá)2000 罐/分，德國(guó) KHS 公司、SEN 公司、KRONES 公司，其灌裝機(jī)的灌裝閥分別達(dá)到 165 頭、144 頭、178 頭。非碳酸飲料灌裝機(jī)的灌裝閥 50—100 頭，灌裝速度最高達(dá) 1500 罐/分。全線(xiàn)的自控水平和全線(xiàn)效率高。在線(xiàn)檢測(cè)裝置和計(jì)量裝置配套完備，能自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)，計(jì)量精確。集機(jī)、電、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。如一條飲料灌裝線(xiàn)，由微電腦件、控制軟件、灌裝封蓋配套組合，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力與理論科技相結(jié)合。供貨商可以為用戶(hù)提供工程設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試，最后交用戶(hù)驗(yàn)收。比如：沈陽(yáng)東泰包裝機(jī)械設(shè)計(jì)是將普遍使用仿真設(shè)計(jì)技術(shù)把各種機(jī)器單元7以數(shù)據(jù)庫(kù)形式存入計(jì)算機(jī)，把圖紙數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī)，再把實(shí)際生產(chǎn)的指標(biāo)和數(shù)據(jù)、可能發(fā)生的故障等輸入計(jì)算機(jī)，再由工程師依照實(shí)際工作情況進(jìn)行操作，演示出生產(chǎn)能力、廢品率、生產(chǎn)環(huán)節(jié)匹配、生產(chǎn)線(xiàn)瓶頸在何處等，還可根據(jù)用戶(hù)意見(jiàn)進(jìn)行修改模型直到用戶(hù)滿(mǎn)意。當(dāng)前灌裝機(jī)械技術(shù)在食品、飲料包裝上的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中廣泛應(yīng)用。當(dāng)前灌裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高單機(jī)的自動(dòng)化程度，改善整條包裝生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力，可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國(guó)內(nèi)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。灌裝機(jī)主要是包裝機(jī)中的一小類(lèi)產(chǎn)品,從對(duì)物料的包裝角度可分為液體灌裝機(jī),膏體灌裝機(jī),粉劑灌裝機(jī),顆粒灌裝機(jī);從生產(chǎn)的自動(dòng)化程度來(lái)講分為半自動(dòng)灌裝機(jī)和全自動(dòng)灌裝生產(chǎn)線(xiàn).灌裝分類(lèi)按包裝物類(lèi)別主要有三大類(lèi)：袋、軟管和瓶，灌裝機(jī)的選用與包裝物有密切關(guān)系。隨著我國(guó)酒業(yè)的快速發(fā)展,啤酒、葡萄酒、黃酒、白酒等酒類(lèi)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)飲料酒(不含果露酒、發(fā)酵酒精)總產(chǎn)量已達(dá) 2878萬(wàn)千升,同比增長(zhǎng) 8.2%。有關(guān)專(zhuān)家指出，我國(guó)飲料行業(yè)是高成長(zhǎng)性的行業(yè)，成熟飲品增長(zhǎng)穩(wěn)定，新的熱點(diǎn)和增長(zhǎng)點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，新興飲品的增長(zhǎng)更快。同時(shí)，中國(guó)包裝機(jī)械已發(fā)展成世界液態(tài)食品行業(yè)中有重大影響和極大市場(chǎng)占有率行業(yè)。因此，液體灌裝機(jī)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆?我國(guó)液體灌裝機(jī)要滿(mǎn)足包裝行業(yè)快速發(fā)展的需求，并積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，就必須打破“小而散”的行業(yè)態(tài)勢(shì)，在“高精尖”的方向上不斷前進(jìn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來(lái)液體灌裝機(jī)將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，在技術(shù)發(fā)展上朝著機(jī)械功能多元化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化，控制智能化，結(jié)構(gòu)高精度化等幾個(gè)方向發(fā)展液體。因此灌裝機(jī)的發(fā)展為食品、藥品的現(xiàn)代化加工和大批量生產(chǎn)提供了必要的保證。從而再一次證明了液體灌裝機(jī)的發(fā)展市場(chǎng)潛力巨大。