全自动液体灌装机设计

摘要灌装机是酒水、饮料类等食品加工行业的关键设备之一。

目前正向着灌装的高速化、精确化；以及智能化、多功能化方向发展。

本文针对传统罐装机性能比较单一、自动化程度低、通用性差，灌装速度调整不方便，而且难以适用瓶形、液体物料及灌装规格的变化等问题，结合全自动液体灌装的工艺流程，分析了全自动液体灌装机的工作过程及其主要部件的功能，重点介绍了全自动液体灌装机关键工作环节的工作原理及控制要求。

全自动液体灌装机实现了灌装生产高速化、精确化、智能化、多功能化以及操作界面人性化的要求。

对灌装工作过程进行实时监控及动态管理，提高了液体灌装的自动化水平，提高了生产效率。

关键词：灌装，包装，灌装机，供瓶系统ABSTRACTLiquid filling machine was one of critical equipments in the filed of food processing for beverages．At present，the development tendency of Liquid filling machine was high speed、accurate、intelligent and multifunction．This paper compared the performance of traditional single．cylinder machine， the lower degree of automation，poor GM，filling speed of adjustment is not convenient，but difficult to apply a bottle—shaped，liquid filling materials and the changes in specifications and other issues，combined with fully automatic liquid filling process processes，analysis of the automatic liquid filling machine of the working process and its main functional parts，focuses on the automatic liquidfilling machine of the key aspects of the work of the working principle and control requirements。

Full-automatic liquid filling machine to achieve the filling of the production of high-speed，precision，intelligence，multi—functional as well as human interface requirements．Work on the filling process of real-time monitoring and dynamic management，increased automation level of liquid filling，increased production efficiency．Key words：Filling，packaging，filling machine第一章引言1.1课题研究的目的、意义随着食品工业的发展、人民生活水平的不断提高，食品的需求量和种类与日俱增，食品包装也日渐突出。

食品包装机械是对食品进行完成全部或部分包装过程的机器。

包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序、计量等辅助设备。

食品包装机械是食品工业生产的一个重要环节。

发展食品包装机械化，可以提高劳动生产率，节约大量劳动力，可以降低劳动强度，改善劳动条件，有利于食品卫生，提高生产质量，还可以改善环境卫生，节约原料。

灌装机械是食品包装机械中的一种，通常将液体产品充填到包装容器内的机器称为灌装机械。

在自动灌装机中，按照灌装的工艺要求、速度、间距和状态，准确地将待灌瓶送入主转盘升降托瓶台上，是保证灌装机正常而有序地工作的关键。

常用的供送装置有链带式、动梁推进式、螺杆和星型拨轮等。

供瓶机构是液体灌装机的必要组成部分，它在液体灌装机中起到承上启下的作用，完善的结构设计可以保证灌装动作的顺利完成，实现其自动化操作。

1.2国内外液体灌装机现状及其发展趋势1.2.1国内外液体灌装机械的发展现状我国饮料灌装机械制造业起步晚，建国后基本上采用的是手工灌装，当时国内啤酒厂和汽水厂都是使用国外早期比较落后的设备，工艺落后，灌装速度慢，而且在卫生上也存在很大问题，严重影响了我国饮料行业的发展。

改革开放后，随着轻工业的迅速发展，一方面我国先后引进了一些国外灌装生产线，在改造一些饮料生产企业的同时，另一方面我国也在自行研制，这就促进了我国的包装机械行业进入了一个新的发展时期，开发出各种自动、半自动中小型的灌装机械，提供给国内大批饮料厂，促进了我国饮料业的迅速发展。

进入20世纪80年代，我国采用技术贸易结合的方式，引进德国SEN公司20000瓶／小时的啤酒灌装线和日本三菱公司18000瓶／d,时的含气体饮料灌装线的制造技术，到1991年又引进了德国KHS公司36000瓶／d,时的啤酒灌装线及生产技术。

这样，我国不仅能够生产中小型的灌装机，而且开始生产大型灌装机。

我们参照国外全自动液体灌装机的先进机型，结合国内液体灌装的实际情况，独立开发设计并制造新型全自动液体灌装生产线，并根据测算，与国外同类产品相比，价格仅是进口设备35％tn，并且完全可以代替进口同类产品，具有良好的价格性能比，同时技术水平也上了一个台阶，将我国液体灌装设备制造业的整体水平提高到一个新的水平。

我国的灌装机械制造业，经历了仿制、引进技术、消化吸收、创新、自主开发的过程，技术进步及创新的速度很快，而且在不断缩小与国外先进技术之间的差距。

国内很多厂家生产的灌装机比较有代表性，能在模仿的基础上发展出自己的特色，且能够溶入高新技术，比如有灌装时灌装头自动伸入瓶内缓缓上升，使液体不向外溢，灌装量通过PLC控制在荧屏显示，适合有一定泡沫的药液或化妆品的潜入式灌装机；攻克了屋顶形包装机不能热灌装、不能加盖等难题。

1.1.2国内外液体灌装机械制造业的发展趋势随着食品工业的发展，在饮料灌装、包装设备方面也不断的向高的方向发展。

目前在这方面的发展水平还是体现在美国、德国、意大利、英国和日本等国家，我国也不断在向这个方向发展。

其主要表现为：生产的高速化、设备结构合理化、设备的多功能化、控制的智能化，以及设备的绿色化等。

①生产的高速化。

为了迎合市场发展的需求，获取大的经济利益，提高生产速度似乎已经成为生产控制中的一个重要因素。

在一定程度上讲，提高生产速度在不增加劳动力的情况下，唯一的方法就是改进设备，用同样的时间和同样的劳动力去操纵高效率的机器，以生产出相对多的产品。

因此在这方面，提高设备的生产能力就成为重中之重。

目前，在碳酸饮料灌装中，灌装机的灌装速度最高可达2000罐／分，灌装阀头数也分别达到140头、160 头、180头；非碳酸饮料灌装机的灌装阀头数也达到50,--,100头【91。

在灌装速度上，灌装速度最高可达1000瓶／分，最高的已经超过1500瓶／分【Iol。

②结构的合理化。

国内外灌装机械制造商都在致力于产品结构的优化，不断的在对老产品进行优化的同时开发出新的产品以适合市场的变化。

一方面是零部结构的优化，设备可靠性的提高，另一方面则围绕设备成本降低，以及操作方便和可维护性进行研究。

例如，德国KRONES 公司贴标机的转换部件大大减少，贴标的功能及数量反而增加。

有的“冲一灌一封一一体机全部采用瓶颈夹持输送装置，省去了输瓶导板、导轨、底板等转换部件，不论PET 瓶体积大小如何均不需要调整灌装机和封口机的高度，在各种生产时速和各种灌装方式中都能够高速、平稳地输送包装容器。

③设备多功能化。

设备在不断的向多功能化方向发展，早期的灌装设备，功能单一，只适应一种容器或一种液体的灌装，而且灌装量调节范围比较小，不能够适应用户改变包装容器、改变灌装液体及灌装量的变化。

而新型的灌装设备是由几台可以独立工作的设备经过智能组合，按用户的要求组成的不同形式的生产线，用户只需在更换小的部件的情况下就能完全满足对不同容器、不同液体的灌装，而且灌速度调节自如，这样就可以满足用户的不同灌装要求。

④控制的智能化。

早期的灌装设备都是通过机构的功能来进行机械操作，使得设备庞大，运转不灵活，而且可控制性差，误差大等。

随着电子技术的发展，各种功能的传感器和可编程控制器普遍应用于灌装机的控制系统中，而且大型设备更是采用计算机控制，人机界面，故障自我诊断等，实现了设备运行的智能化。

现代灌装技术的目标是精确、高效、自动化。

精确的灌装量、灌装过程的高速、减少尽量小的液损、整条生产线的最优化控制，都由于电子技术的实际应用而成为可能。

1.3我国液体灌装机的发展趋势我国液体灌装机要知足包装行业疾速开展的需求，并积极参加国际竞争，就必需打破“小而散”的行业态势，在“高精尖”的偏向上不时进步。

业界人士以为，将来液体灌装机将共同财产主动化趋向，在技能开展上朝着机械功用多元化，构造设计规范化、模组化，节制智能化，构造高精度化等几个偏向开展液体。

因而灌装机的开展为食物、药品的现代化加工和多量量出产供应了需要的包管。

然后再一次证实了液体灌装机的开展市场潜力宏大。

灌装机首要是包装机中的一小类产物,从对物料的包装角度可分为液体灌装机,膏体灌装机,粉剂灌装机,颗粒灌装机;从出产的主动化水平来讲分为半主动灌装机和全主动灌装出产线.灌装分类按包装物类别首要有三大类：袋、软管和瓶，灌装机的选用与包装物有亲密关系。

跟着我国酒业的疾速开展,啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒等酒类产量继续增进，我国饮料酒（不含果露酒、发酵酒精）总产量已达2878万千升,同比增进8.2%。

有关专家指出，我国饮料行业是高生长性的行业，成熟饮品增进不变，新的热点和增进点不时涌现，新兴饮品的增进更快。

还，中国包装机械已开展成世界液态食物行业中有严重影响和极大市场据有率行业。

因而，液体灌装机市场开展潜力宏大。

当今的液体灌装机械，尤其是饮料、啤酒灌装机械和食品包装机械，具有高速、成套、自动化程度高和可靠性好等特点，也是目前灌装机械行业发展趋势走向。

同一台设备，可进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳饮料和果汁饮料等多种饮料的热灌装;均可进行玻璃瓶与聚酯瓶的灌装。