灌装机的毕业设计

1 绪论

1.1 包装机械化的重要意义

近半个多世纪来，随着生产与流通日益社会化、现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到人们的普遍重视。无论在国内或国外，包装工作已涉及各行各业，面广量大，对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去难以想象的新情况。

大量事实表明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高度灵活性的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济效益。

(a)能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争能力；

(b)能改善劳动条件，避免污染危害环境；

(c)能节约原材料，减少浪费，降低成本；

(d)能提高生产效率，加速产品的不断更新。

实现包装机械化和建立现代包装工业，将会更好地适应市场的实际需要，更加合理地利用劳动力，为社会多创造财富[9]。

1.2 包装机械的组成

包装机械由动力机、传动部分和执行部分等组成。通常又将包装机械分为八个组成要素:

(1)被包装物品的计量与供送系统

被包装物品的计量与供送系统是指将被包装物品进行计量、整理和排列，并输送至预定工位的装置系统。

(2)包装材料的整理与供送系统

包装材料的整理与供送系统是指将包装材料进行定长切断或整理排列，并逐个输送至预定工位的装置系统。

(3)主传送系统

主传送系统是指将被包装物品和包装材料由一个包装工位顺次传送到下一个包装工位的装置系统。

(4)包装执行机构

包装执行机构是指直接进行裹包、充填、封口、贴标、捆扎和容器成型等包装操作的机构。

(5)成品输出机构

成品输出机构是指从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。

(6)动力机和传动系统

动力机和传动系统将动力机的动力与运动传递给执行机构和控制元件，使之实现预定动作的装置系统。通常由机、电、光、液、气等多种形式的传动、操纵、控制以及辅助等装置组成。

(7)控制系统

控制系统由各种自动和手动控制装置等所组成，是现代包装机的重要组成部分，包括包装过程及其参数的控制，包装质量、故障与安全的控制。

(8)机身

1.3 我国包装机械的现状及包装机械的发展未来

1.3.1 我国包装机械的现状

灌装机械制造水平的发展体现在灌装阀核心技术的发展上：从重力灌装到先进的抽真空等压灌装；从平面阀密封结构到堆形阀密封结构。这些都体现了技术的进步与发展。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更快，而且在不断缩小与国外先进技术之间的距离。

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、可靠，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。电子灌装阀灌装技术迅速发展是大势所趋。目前国外灌装机使用的电子阀有三种形式：探针式（液位传感器）电子阀、配置电磁流量计的电子阀、配置定量筒的电子阀。我国一些灌装设备制造厂也在开始研制适合中国国情的电子阀灌装机，但电子阀灌装机在我国的推广使用受到国产包装容器几何形状精度不高和电子器件水平的制约。

1.3.2 包装机械的发展未来

随着包装机械竞争加剧，未来包装业将配合产业自动化趋势，朝着研发技术、人才及高速包装机等方向进行，在技术发展上正朝着以下方向发展。

机械功能多元化。工商业产品已趋向精致化及多元化，在大环境变化下，多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机各种方能适应市场需求。

结构设计标准化、模组化。充分利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换新机型。

控制智能化。目前包装机械厂家普遍使用PLC动力负载控制器，虽然PLC弹性很大，但仍未具有电脑（含软件）所拥有的强大功能。未来包装机械必须具备多功能化、调整操作简单等条件，基于电脑的智能型仪器将成为食品包装控制器的新趋势。

结构运动高精度化。结构设计及结构运动控制等事关包装机械性能的优劣，可通过马达、编码器及数字控制（NC）、动力负载控制（PLC）等高精密控制器来完成，并适度地做产品延伸，朝高科技产业的包装设备来研发。

2 灌装机概述

2.1 简叙

灌装机广泛应用于食品工业中的汽水、啤酒和果汁饮料等产品的装填灌注。其型号规格繁多，按包装容器的输送形式可分为旋转型灌装和直线型灌装机两大类。旋转型灌装机一般采用连续性灌注形式，即包装容器在运行中自动完成灌注动作，因而其工作效率可设计得很高。直线型灌装机普遍为间歇动作式机型，包装容器运行至灌注部位有一个停歇动作，等待灌注，其效率相对旋转型要低，但灌装平稳，不易溢出，包装质量较易保证，而且相对旋转机型而言，其结构较简单。

在自动化食品包装线上，灌装与封盖通常作为一体机型设计，而且洗瓶、灌装和封盖三合一机型也得到开发应用，这样既可以使包装工序紧凑，有可以降低食品在传输过程中受到二次污染的可能性。

旋转型灌装机的主要部件是灌装机构，亦称灌装阀或灌装头。根据不同的物料，灌装形式有所不同，因此对应的灌装机构的设计也多种多样。按灌装形式划分，可分为常压灌装、等压灌装、真空灌装、加压灌装等机型。它们的根本区别在于供料装置及灌装机构的设计各有特点，从而使灌装的形式各异。旋转型灌装机一般设计有多个灌装头，以提高生产效率。灌装头数少至6头，多至60头以上。随着灌装头数的增加，灌装能力也不断的提高，一些机型已超过30000瓶/小时的生产率。

2.2 液体灌装机的分类

2.2.1 按灌装阀的灌装原理分类

(a)等压灌装机

(b)负压灌装机

(c)常压灌装机

(d)压力灌装机

(e)容积式压力灌装机

(f)称重式定量灌装机

按灌装阀的排列型式分类：

(a)直线式灌装机

(b)回转式灌装机

按包装容器分类：

(a)玻璃瓶灌装机

(b)聚酯瓶灌装机