【文献综述】新型全自动灌装机的结构设计
毕业设计(论文)-ZYG-40型自吸灌装机-灌装筒部分设计【灌装机的结构设计】
摘要目前国内市场上售的灌肠机主要是采用机械式的设备，机械式灌肠机采用螺杆泵或齿轮泵直接接触料馅，再将肉馅挤压至料口，灌入肠衣内。
上述的两种结构所加工的肠类食品尽管效率较高，但加工质量不稳定，很容易破坏灌肠内部的物料结构，而且结构复杂、成本也比较高，环保性能差。
本机的生产能力可达到1000Kg/h,灌装容量可达到40Kg/筒。
对中小企业来说是比较理想的香肠加工设备。
该机采用液压作为动力，取代了传统的机械式挤压的方式。
即沿用了传统的挤压工艺又很好的利用真空包装的特性，不但保障了食品的安全性，同时也更环保。
本文论述了灌装机的结构、工作原理、并且对灌装筒、主油缸、夹紧机构等一些结构进行了分析、设计和计算，应用了材料力学的一些知识对主要零部件的机构进行了强度校核。
关键词：挤压；液压；灌装AbstractAt present, most of the domestic market is mechanical equipment, mechanical enema machine adopts screw pump or gear pump in direct contact with the stuffing，the meat stuffing extrusion to the orifice, filled in the casing. The structure of the two kinds of processed sausage food despite high efficiency, but the processing the quality is not stable, it is easy to damage the internal structure of the material enema, and the delicious degree is greatly reduced and complex structure, high cost, and poor environmental performance.The machine can produce one thousand kilograms per hour,and a barrel can hold 40 kilograms. So the machine is suitable for small and medium enterprises. The machine adopts hydraulic pressure as power, to replace the traditional mechanical extrusion method. Not only use the traditional extrusion process but also good use of the characteristics of vacuum packaging, not only to ensure the safety of food, but also more environmentally friendly.This text discusses the structure, to analyze, design and calculate the structure of filling barrel, main oil cylinder, clamping mechanism, using some knowledge of mechanics of materials to conduct the main parts of the mechanism of the strength check.Keywords：extrusion ；hydraulic；Filling目录绪论 (1)1 机器组成、工作原理及性能参数 (2)1.1 机器的组成 (2)1.1.1 灌装机图 (2)1.1.2 灌装机结构示意图 (3)1.1.3 灌装机传动路线图 (3)1.2 工作原理 (4)1.3 主要性能参数 (4)2 灌装筒总成 (5)2.1 灌装筒的结构 (5)2.2 灌装筒 (5)2.3 盖板 (7)2.4 推料活塞 (7)2.5 夹紧装置 (8)2.6 主油缸 (8)2.7 缸筒 (9)2.8 套肠管 (11)2.9 活塞 (11)2.10 活塞杆 (12)2.11 送料筒 (12)2.12 活塞杆的导向套、密封和防尘 (13)3 设计计算 (14)3.1 灌装筒 (14)3.1.1 灌装筒的直径D1、推料活塞的行程S1 (14)3.1.2 灌装筒容积 (14)3.1.3 灌装筒的强度 (15)3.2 主油缸负载 (17)3.2.1 负载组成 (17)3.2.2 肉馅的挤压力 (18)3.2.3 肉馅的质量 (18)3.2.4 总质量 (19)3.3 主油缸 (20)3.3.1 系统工作压力 (20)3.3.2 油缸的输出力 (21)3.3.3 油缸直径、行程S、活塞杆直径d (21)D23.3.4 油缸壁厚 (22)3.3.5 油缸的速度及速度比 (22)3.3.6油缸作用时间 (23)3.3.7 液压缸的输出功率 (24)3.3.8 油缸最大储油量 (24)3.3.9 液压油的要求 (24)3.4 主油缸的强度计算 (25)3.4.1缸筒和缸盖焊缝强度 (25)3.4.2缸筒的抗拉强度 (26)3.4.3 活塞杆的抗压强度 (29)3.4.4 活塞杆与活塞肩部的挤压应力 (30)3.4.5 活塞杆稳定性计算 (31)3.5 夹紧机构 (32)3.5.1 大压板的弯曲强度 (32)3.5.2 螺杆 (36)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录A (45)附录B (50)绪论香肠是一种利用非常古老的食物生产和肉食保存技术的食物，将动物的肉绞碎成条状，再灌入肠衣制成的长圆柱体管状食品。
dd型自动灌装生产单元结构设计
【题目】dd型自动灌装生产单元结构设计【摘要】本文主要讨论dd型自动灌装生产单元的结构设计。
首先介绍该生产单元的工作原理和主要部件，然后从结构设计的角度出发，逐步分析各部件的功能和设计要求，最终给出了满足生产要求的结构设计方案。
【正文】一、产品概述dd型自动灌装生产单元是一种用于食品、化妆品等领域的自动化生产设备。
其主要功能是将液体、粉状或颗粒状的产品自动灌装到包装容器中，并且可以根据客户需要进行不同规格的包装。
该生产单元结构复杂，需要精密的设计和制造。
二、工作原理1. 产品灌装：产品通过输送系统送入灌装机，在机器的控制下，根据设定的参数完成包装容器的灌装工作。
2. 包装：完成灌装后，对产品进行包装，如盖盖子、贴标签。
三、主要部件1. 输送系统：用于将产品输送到灌装机。
2. 灌装机：用于灌装产品到包装容器中。
3. 包装部件：用于包装灌装好的产品。
四、结构设计要求1. 输送系统设计要求：a. 要求能够稳定、均匀地输送产品到灌装机；b. 传动部件具有足够的强度和刚度，能够承受工作时的载荷；c. 设计时应考虑清洗和维护的便利性。
2. 灌装机设计要求：a. 灌装机应能精确地控制灌装量，确保产品的准确灌装；b. 须具备自动清洗功能，以保证产品的卫生安全；c. 机器结构要稳固，避免因振动等原因导致的灌装不准确；d. 设计时应充分考虑生产环境和操作人员的安全。
3. 包装部件设计要求：a. 包装部件应具备多功能性，能够适应不同规格的包装容器；b. 结构设计要稳固，确保在包装过程中不会出现脱落、错位等问题；c. 设计时应考虑包装速度和效率，确保生产能够有序进行。
五、结构设计方案1. 输送系统结构设计：a. 采用链板输送系统，链板的选材和尺寸应根据产品的重量和尺寸进行合理选择；b. 输送系统的支架结构采用不锈钢材质，以确保其耐腐蚀性和强度。
2. 灌装机结构设计：a. 采用精密的流量控制系统，可根据产品的不同特性进行调整；b. 机器的外壳采用全封闭设计，便于清洗和维护。
自动灌装封盖机的PLC控制文献综述
本科生毕业设计(论文)文献综述
设计(论文)题目自动灌装封盖机的PLC控制
作者所在系别机械工程系
作者所在专业机械设计制造及其自动化
作者所在班级
作者姓名
作者学号
指导教师姓名
指导教师职称副教授
完成时间2010 年12 月
说明
1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。
文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。
3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。
文献综述应与开题报告同时提交。
毕业设计（论文）文献综述
毕业设计（论文）文献综述。
灌装机设计论文
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。
灌装机毕业设计论文
前言对40-8型自动灌装压盖联合机进行设计，其包括：进瓶拨轮装置、出瓶拨轮装置、螺旋限位器装置；本文主要对星型拔瓶轮、螺旋限位器、进瓶栏板结构、进行设计及计算，并要了解设备的调试和维护。
星形拨瓶轮是将灌装机的限位机构送来的瓶子，准确地送入灌机中的升降机构或灌满的瓶子从升降机构取下送入传送带的机构。
将定量的液体物料(简称液料)充填入包装容器内的机器称为灌装机械。
因为所要灌入的液体具有流动性，所以所用的容器一般为刚性容器，如聚脂瓶、玻璃瓶(或罐)、金属罐、复合纸盒等。
输送链带、分件供送螺杆、星形拨轮和弧形导板相结合用于容器的输入；同时拨轮也用于容器的输出。
螺旋限位器在包装工业领域内，现以广泛应用多种类型的分件供送螺杆装置，可按某种工艺要求将规则或不规则排列的容器、物件以确定的速度、方向和间距分批或逐个地送到给定的工位。
本设计主要用来分件单列供送正圆柱形的典型组合装置，此分件供送装置是整个灌装设备的“咽喉”，其结构特性的好坏直接影响到产品的质量、工作效率、总体布局和自动化水平。
关键词：星型拔轮机构、螺旋限位、进瓶拦板、包装AbstractAutomatic filling of the gland 40-8 joint machine design include: Pull out the gear devices into the bottle, the bottle Pull out the gear devices limit screw device; In this paper, a bottle of brandy round of star-shaped, spiral spacing, and steeplechase bottle into the structure, design and calculation, and to understand the commissioning and maintenance of equipment. Dial star-shaped bottle filling machine round is to limit the agency sent the bottle, filling machine accurately into the take-off and landing or a bottle filled with the bodies removed from the lift conveyor belt into the body. Quantitative liquid materials (referred to as liquid) into the packaging container filling machine filling machinery called. Because the number to be filled with liquid with liquid,Therefore, the general container used for rigid containers, such as PET bottles, glass bottles (or cans), metal cans, cartons and other composites. Conveyor belt, sub-items for delivery screw, star-shaped and arc-shaped guide plate Pull out the gear combination for the importation of container; Pull out the gear At the same time, the output is also used in containers. Spiral limit in the field of packaging industry, is now widely applied to various types of sub-items for delivery screw device, a process may require rules or irregular array of containers, objects to determine the speed, direction and distance individually or in batches to a given position. The design is mainly used to separate sub-items for delivery are typical combination of cylindrical device, the sub-items for deliveryDevice throughout the filling equipment is the "throat", the structural characteristics of a direct impact on product quality, work efficiency, the overall layout and level of automation.Key words: star-shaped bodies out round, spiral limit, into the bottle to stop board, packaging目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)1绪论 (4)1、1灌装机的发展 (4)2总体设计方案 (5)2、1啤酒灌装机的工作原理 (5)2、2液体灌装机的分类与选择 (6)2、2、1液体灌装机的分类 (6)2、2、2液体灌装机的选择 (6)2、3灌装的基本方法 (7)2、4机型的适用范围 (8)2、4、1适用机型 (8)2、4、2灌装压盖方式 (8)2、5工艺分析 (10)2、5、1灌装机的类型及灌装方式的选用 (10)2、5、2包装程序及工艺路线 (11)3星型拔瓶轮设计及计算 (13)3.1星形拨瓶轮方案的确定 (13)3.2拨瓶轮主要结构参数设计计算 (14)3. 3包装容器与拨瓶轮的相对运动 (16)3. 4拨瓶轮主轴的设计计算 (18)3. 5传动齿轮的设计 (20)4 螺旋限位器设计及计算 (21)4. 1螺旋限位器方案确定 (21)4. 2螺旋限位器主要结构参数设计计算 (24)4. 3螺杆螺旋线展开图 (30)5进瓶栏板结构 (31)6设备调试与维护 (32)6. 1整机要求 (32)6. 2拨轮机构 (32)6. 3螺旋限位机构 (32)6. 4进瓶栏板机构 (32)6. 5润滑 (33)6. 6维护基本要求 (33)6. 7安全技术操作规程 (34)7总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)前言本毕业设计说明书是根据2009年青岛理工大学琴岛学院机电系下达工作组的设计任务编写的。
自动灌装机的结构和工作原理
自动灌装机的结构和工作原理一、引言自动灌装机是一种常见的用于灌装液体或半固体物料的机械设备。
其结构复杂，包括多个部件和系统，能够实现高效的自动化灌装操作。
本文将介绍自动灌装机的结构和工作原理。
二、结构自动灌装机的结构主要由以下几个部件组成：1. 主机部分：主机是自动灌装机的核心部件，负责控制整个灌装过程的各个环节。
主机包括框架、电气系统、传动系统等子系统。
2. 灌装系统：灌装系统是自动灌装机的关键部分，用于将液体或半固体物料灌装到容器中。
灌装系统包括灌装头、灌装管、灌装阀等组成，通过控制灌装阀的开闭来控制物料的流动。
3. 供料系统：供料系统用于提供待灌装的物料。
供料系统包括储料罐、输送带、送料器等部件，可以将物料从储料罐中输送到灌装系统中。
4. 控制系统：控制系统是自动灌装机的智能部分，通过控制各个部件的动作和参数来实现自动化操作。
控制系统包括PLC控制器、触摸屏、传感器等设备，能够监测和调整灌装过程中的各种参数。
三、工作原理自动灌装机的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 准备工作：首先，将待灌装的物料放入储料罐中，并调整供料系统的输送速度和量，确保物料的稳定供给。
2. 灌装开始：启动自动灌装机后，控制系统开始运行。
灌装系统中的灌装头会根据预设的参数，移动到待灌装容器的上方。
同时，灌装阀打开，使物料从储料罐中流入灌装管。
3. 灌装过程：当灌装头移动到容器上方时，灌装阀关闭，停止物料的流动。
此时，灌装头会向下移动，将物料注入容器中。
根据需要，可以设置灌装的容量或时间。
4. 灌装完成：当灌装完成后，灌装头移动到容器上方，灌装阀再次打开，使残余物料流回储料罐，以免浪费。
同时，控制系统会判断是否需要进行下一次灌装，如果需要，则返回步骤2；如果不需要，则结束整个灌装过程。
四、工作特点和应用领域自动灌装机具有以下几个特点：1. 高效性：自动灌装机能够实现高速、连续的灌装操作，提高生产效率，减少人工成本。
2. 精确性：通过控制系统的精确调节，可以实现精确的灌装量控制，避免浪费和变质。
灌装机的结构和工作原理
灌装机的结构和工作原理1. 灌装机的基本原理灌装机是一种用于将液体或粉末物质灌装到容器中的设备。
其基本原理是通过一系列的动作和控制，将待灌装的物质准确地注入到容器中，并确保容器密封，以保持产品的质量和安全。
2. 灌装机的结构组成灌装机通常由以下几个主要部分组成：2.1 输送系统输送系统用于将空容器从供应区域输送到灌装区域，然后将已灌装好的容器输送到下一个工序或包装区域。
输送系统通常包括传送带、滚轮或链条等设备。
2.2 容器定位系统容器定位系统用于确保容器在灌装过程中保持稳定位置。
这通常通过夹具、导向轨道或传感器等方式来实现。
2.3 灌装系统灌装系统是整个灌装机最核心的部分，它负责将待灌装物质注入到容器中。
根据不同的物质特性和要求，常见的灌装系统包括重力式、压力式、真空式和螺杆式等。
•重力式灌装系统：通过重力作用，将液体或粉末物质从储存罐中流入容器。
这种灌装方式适用于流动性较好的物质。
•压力式灌装系统：通过气压或液压的力量，将物质推入容器。
这种灌装方式适用于较稠密的物质。
•真空式灌装系统：通过在容器内部建立真空环境，使物质自动进入容器。
这种灌装方式适用于易挥发或易氧化的物质。
•螺杆式灌装系统：通过螺杆的旋转运动，将粉末物质按照一定的剂量注入容器。
这种灌装方式适用于粉末状物料。
2.4 密封系统密封系统用于确保容器在灌装完成后能够有效地密封。
常见的密封方式包括螺纹盖、压盖、热封等。
2.5 控制系统控制系统是整个灌装机的核心，它对整个工艺进行控制和调节。
控制系统通常由PLC（可编程逻辑控制器）或微处理器组成，可以实现自动化控制、参数设置和故障诊断等功能。
3. 灌装机的工作流程灌装机的工作流程通常包括以下几个步骤：3.1 容器供应空容器从供应区域进入输送系统，通过传送带或滚轮等设备将其输送到灌装区域。
3.2 容器定位容器定位系统将空容器定位到灌装位置，并确保容器的稳定性和准确定位。
3.3 灌装根据物质的特性和要求，选择相应的灌装系统进行灌装。
文献综述-全自动液体灌装机控制系统的设计与研究
2灌装生产线概念设计全自动液体灌装机的使用和需求日益增长，已经逐步代替手工灌装或半自动灌装，并将发展成为液体灌装行业所必备的设备。
目前，市场上对全自液体灌装机没有明确的定义和划分，大多只对能进行自动计量或某部分机构能实现自动控制就定义其为全自动灌装机，这种定义不完全，不能真正的对全自动液体灌装机进行定义。
2．1液体灌装基本原理灌装就是将一定量的液体物料注入到包装容器中的过程IUl。
这种液体物料主要是指具有低粘度的可流动型液体物料，如酒类、汽水、果汁等。
它们可以依靠自重以一定速度流入到包装容器中。
另外还可灌装一些中等粘稠液体物料和一些高粘度物料，如果酱、油脂，牙膏及黄油等。
对这些物料的灌装依靠重力是不能使其按要求流动的，因此需要施加一定的压力将其挤入或压入到包装容器中。
由于液体种类很多，其性能不一，如粘度、起沫性、含气性、挥发性等各不相同，所以采用的灌装方法不一样，其次液料的包装容器也不同，有玻璃瓶、金属罐、塑料瓶、复合纸盒等，所以，依据不同的包装容器、包装物料及不同的灌装工艺，灌装机的灌装方法也是不相同的。
2．2液体灌装方式由于液体物料性能不同，灌装方式多种多样。
根据灌装压力的不同可分为常压灌装、压力灌装、等压灌装、负压灌装等旧。
2．2．1常压灌装常压灌装，又称重力灌装，即在常压下，利用液体自身的重力将其灌入包装容器内，其整个系统处于敞开状态下工作，该灌装方法是最原始的灌装方法。
至今仍被用在流动性很好的液体灌装中，这各方法比较适用于流动性好、不含气、不易挥发的液体中。
如矿泉水、白酒、酱油、牛奶等。
2．2．2负压灌装负压灌装是先将包装容器抽气形成负压，再将液体物料灌入包装容器内【13J。
这种灌装方法不但能提高灌装速度，而且能减少包装容器内残存的空气，防止液体物料氧化变质，可延长产品的保存期。
此外，还能限制毒性液体的逸散，并可以避免灌装有裂纹或—————————————堡堡型墼垡堡墼堂鱼丝坠————————————一缺口的容器，减少浪费，适用于不含气体，且怕接触空气而氧化变质的粘度稍大的液体物料，以及有毒的液体物料。
自动灌装技术论文
随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。
PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。
本文详细论述了饮料灌装机控制系统的设计步骤，本系统设计中完成了饮料灌装机控制系统的硬件的配置和软件方面的设计，实现了饮料灌装机控制系统的自动化。
对劳动生产率的提高，对饮料的质量和产量的提高都具有深远的意义。
利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。
关键词：可编程控制器；自动化；灌装；生产线With the increasing level of industrial automation,many in dustrial enterprises are facewith the transformation of tradi tional production line and re-design problem.This paper invol ves the drinks filling automationproduction line adopts PLC control,This design co-mpletes the drinksproduction line hardware configuration and software design ,to achieve automation of the carbonated drinks filling machine.N ot only improve thelabor productivitybut also has far-reaching significance of the improvem-ent of quality and yield.PLC cont rol of the use of beverage filling produ-ction process,which ca n effectively improve the production efficiency of filling ,an d significantly increase the reliability of controlsystems a nd flexible.Keywords:Programmable controller；Automation Filling；Production line目录摘要 (I)Abstract (II)概述 (2)第一章总体设计方案 (3)1.1 系统框图……………………………………………………………31.2 饮料灌装结构图……………………………………………………41.3 项目目标……………………………………………………………61.3.1电动机 (6)1.3.2灌装机 (7)第二章系统硬件设计 (8)2.1 PLC基础 (8)2.1.1P L C的产生和定义 (9)2.1.2 可编程控制器的特点 (10)2.1.3设计P L C基本原则 (13)2.1.4 PLC的选择S7—200 (15)2.2 电机的选择 (16)2.4 传感器的选择 (16)2.4.1 光电传感器 (18)2.4.2 压力传感器 (26)2.4.3 液位传感器 (30)2.4.4接近开关 (31)2.5 原件明细表 (32)第三章系统程序的设计 (33)3.1系统原理图…………………………………………………………3 3 3.2系统流程图…………………………………………………………3 4 3.3 I/O分配表 (35)3.4梯形图 (36)致谢词 (42)参考文献 (43)概述一．课题研究背景几年前，自动化技术只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。
螺旋自动灌装机结构设计与分析
螺旋自动灌装机结构设计与分析王京华;樊晓帅;李佳星;解思瑶【摘要】旋转型灌装机也称回转型灌装机,一般采用连续式灌注,即容器瓶在灌装机运行中自动完成灌注动作.灌装过程中容器瓶可沿圆周方向做等速回转运动,同时完成灌装和封盖操作.因此,旋转型灌装机可以用于连续生产.目前市面上的灌装机普遍存在效率低、灌装不平稳、结构复杂和制造成本高等问题,制约了灌装机的普及和应用.为解决上述问题,设计了一种新型的全自动旋转型灌装机,可自动完成容器输入、传送、定位与夹紧,可实现平稳灌装、封口压盖和成品的传送及输出,优点是自动化程度高、占地少以及生产效率高,最后应用软件进行了仿真验证,为制造和组装奠定了基础.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】6页(P64-69)【关键词】灌装机;自动化;机械设计;机构仿真【作者】王京华;樊晓帅;李佳星;解思瑶【作者单位】长春理工大学机电工程学院,长春 130022;长春理工大学机电工程学院,长春 130022;长春理工大学机电工程学院,长春 130022;长春理工大学机电工程学院,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TH122目前，随着经济的发展，人们的生活水平也日益提高，对机械化设备的需求日益凸显。
而旋转型灌装机作为小型家用灌装设备，可广泛应用于牛奶、果汁、饮料的灌装。
同时经济和机械化操作的深入发展，饮料、啤酒等行业的发展壮大，对灌装系统的需求逐渐增长，让人类社会快速的步入到自动化时代，灌装行业受益匪浅[1]。
但目前市面上现有的灌装机大多存在结构复杂、只能针对某种液体灌装、兼容性差、成本高、普及率低等问题。
因要保证灌装时运行平稳，不至于使液体洒落出来，则容器瓶需要相对固定，现有的灌装机多数无法较好地实现容器瓶固定，只能降低工作台转速来保证容器瓶的平稳，且需人工进行容器瓶位置的调整，故自动化程度低，灌装效率低。
现在已有学者、专家针对上述问题提出了解决方案，较好地实现了原设计方案的部分功能，但还存在部分难以解决的问题，上海交通大学徐仁和设计的碳粉灌装机[2]，工作稳定、故障率低，但罐装的效率较低。
旋转灌装机的国内外研究文献综述
旋转灌装机的国内外研究文献综述旋转灌装机是一种常见的用于灌装液体或粉末产品的包装设备。
它通过旋转运动将产品精确地灌注到容器中，并确保灌装过程的精度和效率。
以下是一些关于旋转灌装机的国内外研究文献综述：1. "Research on the technology of rotary filling machine"（《旋转灌装机技术研究》） - 这篇文献综述了国内旋转灌装机技术的研究进展。
作者对旋转灌装机的原理、结构、灌装精度和控制系统等方面进行了详细介绍，并提出了一些改进和优化的建议。
2. "Recent advances in rotary filling machine technology"（《旋转灌装机技术的最新进展》） - 这篇综述回顾了国外旋转灌装机技术的最新进展。
作者介绍了一些创新的设计和控制方法，包括自适应控制、视觉检测和物联网技术的应用等，以提高旋转灌装机的性能和灌装精度。
3. "Optimization of rotary filling machine based on genetic algorithm"（《基于遗传算法的旋转灌装机优化》） - 这篇文献探讨了基于遗传算法的旋转灌装机优化方法。
作者通过对旋转灌装机的结构参数和控制参数进行优化，提高了灌装精度和生产效率。
4. "Investigation of liquid filling process in rotary filling machine"（《旋转灌装机液体灌装过程的研究》） - 这篇研究探讨了旋转灌装机液体灌装过程中的流体力学行为。
作者通过数值模拟和实验，研究了液体流动、气泡生成和喷射等问题，并提出了优化灌装参数的建议。
综上所述，旋转灌装机的研究文献主要涉及到技术原理、结构设计、灌装精度改进和控制优化等方面。
国内外的研究主要集中在提高灌装精度、优化工艺参数和应用新技术等方面，以满足不断发展的包装行业的需求。
新型全自动灌装机的结构设计【开题报告】
开题报告机械设计制造及其自动化新型全自动灌装机的结构设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义本课题国内外研究动态随着经济的发展和人们生活水平的提高，商品的包装愈显重要，灌装机也有了很大的发展，灌装机主要是包装机中的一小类产品，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，而由于液体的特殊性(如溶解性、吸收性、生产运输的方便性等)使生产的灌装液体的包装机在包装机械中占了很大的比例。
世界灌装机向高速、多用、高精度方向发展，目前部分灌装生产线已可以在玻璃瓶与塑料容器（聚酯瓶）、碳酸饮料与非碳酸饮料、热灌装与冷灌装等不同要求和环境下使用。
目前，碳酸饮料灌装机灌装速度最高已达2000罐/分，德国H&K公司灌装机的灌装阀多达165头，SEN公司144头，Krones公司178头，灌装机直径大至5米，灌装精度±0.5ml以下。
非碳酸饮料灌装机灌装阀50——100头，灌装速度最高达1500罐/分，灌装机料槽转速20——25转/分，速度提高1倍。
可以进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳和果汁饮料等多种饮料的热灌装，国外热灌装饮料封口后不再进行二次杀菌。
碳酸饮料常温灌装已酝酿20多年，常温碳酸化可以降低饮料成本，有利环保。
非碳酸饮料充氮系统采用加压方式或液氮滴入方式向落壁铝罐或PET瓶内灌注液氮惰性气体，使易拉两片铝罐和PET瓶用于果汁饮料等非碳酸饮料，同时可以保护内容物，减少营养素的损失。
目前PET瓶装茶饮料通常采用热灌装方法，为了降低灌装温度，提高茶饮料风味，确保产品卫生安全，已开发PET树脂成形到使用130℃蒸汽杀菌和特殊灌装的无菌包装机，同时正在开发冰咖啡等低酸性饮料两片薄壁罐的无菌包装技术，以实现薄壁罐的无菌包装。
随着我国酒业的快速发展，啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒等酒类产量持续增长，我国饮料酒(不含果露酒、发酵酒精)总产量已达2878万千升，同比增长8.2%。
基于PLC控制的全自动灌装机系统的设计
基于PLC控制的全自动灌装机系统的设计摘要食品机械是专为食品工业提供服务的，大约有70%的包装机械是为食品包装提供服务的，最近几年饮料业迅速发展，市场对液体灌装设备的需求量增长迅猛。
国内的包装机械起歩较晚, 而国外发达国家的包装设备已经向高效率、高精度、高自动化程度方向发展，目前虽然采用引进一消化的发展模式能满足生产需求，但技术含量不高，特别是对光、磁和计算机等先进技术的应用较少，从而使得国内与国外相比在包装机械的包装精度和运行稳定性上还是存在着较大差距的。
本论文以全自动液体灌装机作为研究对象，采用欧姆龙CMP1A 型PLC对其控制系统进行软件设计，并利用组态王做出监控系统，实现基于欧姆龙PLC与组态王的控制系统。
采用模块化的设计方法，对全自动液体灌装机的主要控制要求进行程序设计，由理瓶机、灌装机、封盖机和外围辅机构成的四块控制模块，再结合组态王软件开发设计出一种适合工厂流水线化作业的全自动灌装机控制系统界面，对灌装机的工作流程实现实时监控，实现控制系统的分块管理、集中控制的功能，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。
关键词：灌装机、PLC、组态王。
AbstractFood Machinery is designed to provide services to the food industry, about 70% of the packaging machinery is to provide services for the food packaging, beverage industry developed rapidly in recent years, market demand for the rapid growth of liquid filling equipment. Domestic packaging machinery since late walk, and packaging equipment in developed countries has been developed to a high efficiency, high precision, high degree of automation direction, although the current model of development with the introduction of a digestion can meet theproduction needs, but not high-tech, in particular the application of less light, magnetism and advanced computer technology, making domestic and foreign in the packaging compared the accuracy and stability of packaging machinery running or there is a big gap.In this paper, automatic liquid filling machine as the research object, using Omron CMP1A its type PLC control system software design and configuration king made use of monitoring systems, Omron PLC-based control system and configuration of the king. Modular design approach, the main control requirements for automatic liquid filling machine for program design, control module consists of four Unscramble, filling machine, capping machine and peripheral auxiliary composition, combined with so fewer configuration king development and design of a suitable factory assembly line jobs automatic filling machine interface control system, filling machine workflow for real-time monitoring, management and control system of the block, centralized control function to achieve a high-speed bottling oriented, accurate, intelligent, multi-functional and user-friendly interface requirements.Keywords: filling machine, PLC, King View.目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 全自动灌装机的发展概况 (2)1.2.1 国内外全自动灌装机的发展状况 (2)1.2.2 国内外全自动灌装机制造业的发展趋势 (2)1.3 全自动灌装生产线 (4)1.3.1 液体灌装的基本原理 (4)1.3.2 液体灌装的方式 (4)1.3.3 灌装的定量方法 (4)1.3.4 影响灌装的因素 (6)1.3.5 灌装机及外围辅机的概况与种类 (6)1.4 本论文研究的主要内容 (7)2 可编程控制器 (8)2.1 PLC发展的历史 (8)2.2 可编程控制器的发展阶段及其定义 (9) 2.2.1 可编程控制器的发展阶段 (9)2.2.2 可编程控制器的定义 (10)2.3 PLC的特点 (10)2.4 可编程控制器的分类 (13)2.4.1 按照容量和功能分类 (13)2.4.2 按照结构形式分类 (14)2.4.3 按照使用情况分类 (15)2.5 PLC的应用 (15)2.6 PLC的基本组成和工作原理 (16)2.6.1 PLC的基本组成 (16)2.6.2 PLC的工作原理 (20)3 组态王及其组态王与PLC的通信 (23) 3.1 组态王简介 (23)3.2 组态王软件的功能及特点 (24)3.2.1 组态王软件的功能 (24)3.2.2 组态王软件的特点 (25)3.2.3 组态王软件数据处理过程 (25)3.2.4 组态王寄存器说明 (26)3.3 组态王新建一个工程 (28)3.4 组态王与PLC的通信 (29)4 基于PLC的全自动灌装机系统设计 (33) 4.1 确定全自动灌装机的控制要求 (35) 4.2 计算输入输出点数并选型 (35)4.3 全自动灌装机控制系统的梯形图设计 (37)4.3.1 传送系统的设计 (37)4.3.2 理瓶机系统的设计 (38)4.3.3 灌装机系统的设计 (38)4.3.4 封盖机系统的设计 (40)5 组态王监控界面的设计 (41)5.1 关于组态王变量的问题 (41)5.2组态王的动画连接 (43)5.3 组态界面设计以及调试 (45)6 结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录1：基于PLC控制的全自动灌装机系统程序代码 (51)1 绪论1.1 课题研究的意义随着全球经济的迅速发展，人们在日常生活中对包装品的需求越来越大，而且与传统包装工业相比，精确、节约、高效成了现代包装技术的发展方向，从而使得包装机械不论在制造水平还是在技术上都需要不断的创新。
全自动粉料灌装机结构设计
全自动粉料灌装机结构设计近年来。
随着人民生活水平的日益提高及世界著名食品公司不断进入中国市场，我国奶粉和高质量、高营养的蛋白粉等粉料类食品加工行业呈现出蓬勃的发展势头，消耗量与日俱增。
与此相适应，有着替代塑料袋包装趋势的铝箔密封铁罐包装逐渐拥有越来越高的市场占有率。
1铝箔密封铁罐包装具有很多优点：一是优良的阻隔性能，不仅可以阻隔气体，还可以阻光．这一特点可使物品具有较长的货架寿命。
去年。
国家轻工总会对食品的保鲜期限作出新的规定，塑料袋装奶粉：保质期为3个月；马口铁罐装奶粉：保质期为12个月。
二是具有优良的机械性能，耐高温，耐湿度变化，耐压，耐虫害，耐有害物质的侵蚀。
三是不易破损，携带方便。
适应现代社会快节奏的生活。
四是表面装饰性好。
可以刺激消费，促进销售。
五是可以回炉再生循环使用。
为适应日益增加的市场需求。
我们设计开发了高效的全自动灌装设备。
2 传统机型传统的半自动灌装机多为台式机型。
结构简单。
只能实现称量过程自动化，其它过程都靠手工完成，实际上只能算是一台称量机。
这种机型效率低。
不能满足大规模生产的要求。
3 结构和工作原理新型的全自动罐装机是在传统机型的基础上进行改进设计的。
称量系统基本不变，另外增加了上料系统，输送系统和自动控制系统等．实现了灌装全过程的自动化。
设备采用不锈钢材料制作，易于清洗，外形美观。
4 主要部件4．1 上料系统上料系统由贮料斗．提升螺杆．电机和支架组成。
上料系统的贮料斗为振动式，防止物料粘连，保证输送顺畅．容积大可贮藏一定量的物料，满足后期的连续化生产需要。
螺杆提升物料，速度快，占地少。
上料管与称料斗连接处采用软连接．防止上料系统振动对称量的影响，保证灌装系统的稳定性。
软连接用帆布袋．可透气，能清洗。
4．2 灌装系统灌装系统由称料斗．支架．灌装El机构和电机组成。
称料斗_内装有物料传感器．控制上料系统的运行。
物料减少到一定位置，不足灌装量时．控制上料系统的电机起动．开始向料斗中输送物料。
新式灌装机的设计与工程分析
编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：新式灌装机的设计与工程分析信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）新式灌装机的设计与工程分析是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：学号：作者姓名：2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目新式灌装机的设计与工程分析2、专题二、课题来源及选题依据随着现代科学技术的飞速发展,人民的生活水平显著提高,消费习惯也发生了巨大的变化。
人们开始对消费品的包装提出了更高的要求,而在包装行业中所占比例最大的就是液态产品的包装。
因为它涉及各行各业各品种，如饮料、调味品、药品、农药乳剂、化工产品、化妆品等,要满足日益增长的液体产品的需要,就应大力发展液体产品的包装机械。
灌装机是酒水、饮料类等食品加工行业的关键设备之一。
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。
因此实现灌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。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：①熟悉液体灌装机的发展历程，并了解国内研究概况、水平、发展趋势及应用前景等；I②熟悉灌装机的工作原理以及各个主要部分的工作性能；③掌握分析完成对各个部件选择与设计的基本思想和开发思路，对系统的各个组成机构进行一系列的分析；④掌握对各零部件的选型、计算、结构强度校核的能力；⑤熟练使用UG绘图软件绘制三维立体图，并绘制出处各部件的装配工程图及零件工程图；四、接受任务学生：班姓名五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名系主任签名2012年11月12日II摘要在科学技术日益发展的今天，灌装行业越来越受到人们的关注。
灌装机的设计学术论文
灌装机的设计学术论文灌装机主要是包装机中的一小类产品，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;这是店铺为大家整理的灌装机的设计学术论文，仅供参考!灌装机的设计学术论文篇一颗粒灌装机料仓的设计原理及步骤摘要：近半个多世纪以来，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。
灌装机是包装机的一种特殊的结构。
那么料仓的设计尤其关键，本文主要论述料仓原理及设计思路。
关键词：灌装机;料仓;设计;原理;计算;系统1 灌装机的工作原理1.1 系统结构本系统主要有电子称重计量、控制、传输和封口部件等组成。
传输部件是通过一个由电动机控制的链板传动系统实现对包装件的传送;封口机构按产品和板状的不同自动执行封包、垫封或加盖卷边等功能;计量部件由称重传感器及相应的测量和显示仪表构成，完成对物料的称重分包与质量显示;单片机及其相应的控制执行电路承担了定量称重包装系统各个工序的自动控制。
1.2 原理本系统以传感器输出信号为依据实现物料的自动定量包装，其基本工作过程分喂料、称重、排料、夹袋等四个阶段。
称重开始时，控制器控制储料斗的粗进料阀和细进料阀同时打开，物料进入称量斗。
当称量斗中物料质量达到粗加料阀值时，粗进料阀关闭，物料仅从细进料阀流出，进入细加料阶段。
当称量斗物料量接近目标值达到细加料阀值时，细进料阀关闭，称量过程完成。
接着套上包装容器并触动夹具动作，打开称量斗的卸料阀，物料卸入包装容器中，卸料完毕后关闭卸料阀，夹具装置自动松开，装有物料的包装容器落到传送带上，由传送机构送至封口装置，完成封口工序。
2 料仓的设计2.1 料仓的概述固体料仓是储存固体松散物料的容器，它区别于储存气体、液体的容器。
气体和液体在常温的自然状态下是无形的物质，松散的固体物料在自然状态下有堆积形态。
料仓的种类繁多，其结构和制造工艺也相差甚远，构成料仓壳体的受力元件由仓壳顶、仓壳圆筒、和仓壳锥体组成。
全自动液体灌装机控制系统设计报告
全自动液体灌装机控制系统设计报告一、引言全自动液体灌装机是一种用于灌装液体产品的机械设备，广泛应用于食品、饮料、化妆品等行业。
灌装过程需要准确计量、控制液位，同时还需要控制灌装速度、灌装量等参数，以确保产品的质量和生产的效率。
本报告旨在设计一种全自动液体灌装机的控制系统，以实现灌装过程的自动化和准确性。
二、系统组成1.主控制器：负责整个系统的整体控制和协调，接收和处理传感器的信号，控制执行器的动作。
2.传感器：用于检测液位、压力、温度等参数，并将相应的信号传输给主控制器。
液位传感器应具备高精度、防溢、防腐蚀等特性，以确保灌装量的准确性。
3.执行器：包括电机、气缸等执行器，用于控制灌装机的动作，如开启或关闭灌装阀门、启动输送带等。
执行器的选择应考虑其响应速度、可靠性和耐用性。
4.人机界面：提供操作界面，使操作人员能够监控和控制系统的运行状态。
界面应设计简单直观，允许调整灌装参数和显示故障信息。
三、系统设计1.主控制器设计主控制器采用微处理器，具备高性能、高稳定性和扩展性。
它应包括必要的输入/输出接口，以接收传感器的信号和控制执行器的动作。
主控制器应具有实时性，能够快速精确地处理传感器信号，并根据预设的灌装参数控制灌装机的动作。
2.传感器设计液位传感器采用压力传感器或超声波传感器，具备高精度、高稳定性和可靠性，能够准确检测液位变化，并将信号传输给主控制器。
温度传感器采用热电偶或浮子式温度传感器，能够实时监测液体温度，确保灌装质量。
3.执行器设计电机是常用的执行器，用于控制灌装阀门的开闭、输送带的运行等。
电机应具备高响应速度、高转速、高扭矩和高精度，以确保灌装过程的准确性和效率。
气缸可以控制灌装阀门的启闭、传送板的升降等。
气缸应选择高速高效的电磁气缸，具备高可靠性和高耐久性。
4.人机界面设计人机界面应以触摸屏为主，具备直观的操作界面和友好的用户体验。
界面应提供灌装参数的调整、启停和故障信息的显示。
同时，还应有密码保护和自诊断功能，以确保操作安全和故障排除。
全自动碳粉灌装机灌装系统的结构设计
全自动碳粉灌装机灌装系统的结构设计在传统的机型上设计了新型全自动的碳粉灌装机。
灌装机主要分为供料系统、灌装系统和控制系统等部分。
主要对灌装系统进行了结构设计和改進，灌装系统设计了螺杆螺旋称量灌装机构，提高了碳粉的计量精确度。
开发了独特的灌装口机构，解决了粉料灌装过程中的扬尘和漏粉问题。
标签：碳粉灌装机；灌装系统；灌装机构1 概述灌装机械就是包装机械的重点组成部分，前景非常光明，受到重视的程度越来越高。
国内灌装机械在70年代主要靠的是进口，迄今国内灌装机也有着相当一部分的市场，但是还是不排除有部分灌装机需要继续从国外引进[1-3]。
国产的灌装机械在一些关键的部件上还必须通过模仿才能实现设计制造，自动化水平低也是制约灌装机械发展的重要方面。
本文设计了自动碳粉灌装机系统，主要对自动灌装系统的设计予以改进设计。
2 碳粉灌装机碳粉灌装机主要功能是对碳粉颗粒进行相关包装。
全自动碳粉灌装机主要由上料系统、灌装系统、输送系统、自动控制系统、理盒系统以及底座支架等组成[4-5]。
总体结构示意图如图1所示。
全自动罐装机是由传统机型改进发展出来的，实现了整体的自动化。
3 灌装系统的总体设计重量计量是灌装系统的关键，做到准确称量将直接对企业的经济效益和企业的信誉产生提升，研究重量计量是灌装系统设计的重点，不能随意设计[6-7]。
本设计研究的计量系统主要是由支架、称料斗、电机和灌装口机构几个部分构成的。
在称料斗机构上面，其机构内置有粉料传感器，作用上是用于控制上料的正常运转。
若是当粉料的量少到设定的地方的时候，也就是表明这时也就是不满足灌装要求的时候，这时就会操控上料电机进行运转，此刻其机械机构开始向料斗进行送料。
若是料斗内的粉料到达了预设的顶部位置的时候，机构内置的传感器就会在这个时候发出来信号，控制系统就会控制上料电机关闭，这时上料的动作也就会停止了。
本设计在称量斗中采用了变频电机辅助螺杆计量，变频电机的转速可以调整灌装速度和灌装量。
新型灌装机结构[实用新型专利]
![新型灌装机结构[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6c225db977232f60dccca131.png)
专利名称：新型灌装机结构
专利类型：实用新型专利
发明人：万里,王薇
申请号：CN201921670991.9申请日：20191008
公开号：CN210885251U
公开日：
20200630
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种新型灌装机结构，包括挡板、冲瓶机齿轮、齿轮座，所述齿轮座下端安装挡板，挡板和齿轮座之间安装冲瓶机齿轮，且挡板、冲瓶机齿轮和齿轮座通过螺栓固定连接，齿轮座上端安装灌装机主轴，灌装机主轴上端安装冲瓶盘，灌装机主轴外表面下部套设有隔套，灌装机主轴外表面套设灌装机轴承座，且灌装机轴承座下端转动连接隔套，冲瓶盘下端安装挡水板，且挡水板套在灌装机轴承座外表面上部，冲瓶盘左右两端对称安装翻转凸轮固定座，灌装机轴承座右端中部安装翻转凸轮固定架，翻转凸轮固定架和右侧翻转凸轮固定座之间设置冲瓶翻转凸轮，本实用新型自动化程度较高，操作起来非常方便，增加控制精度，提高生产效率。
申请人：张家港市美泰克机械有限公司
地址：215600 江苏省苏州市张家港市乐余镇兆丰路89号张家港市美泰克机械有限公司
国籍：CN
代理机构：苏州市港澄专利代理事务所(普通合伙)
代理人：汤婷
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灌装机的主要工作原理是通过利用控制瓶内液面高度的方法来达到控制灌 装量。该方法——控制液位定量法不仅简单而且可靠，而被广泛应用于灌装设 备中。控制液位定量法的液面高度位置主要是通过控制回液管回液口的高度来 实现。回液管回液口的高度用户可根据灌装量之需要经计算确定后再进行调 节。以适应灌装各种大小瓶子需要[4]。图1.1为灌装机整体图。
由长气缸或丝杆构成，用于推动灌枪的上下移动和停止。升降机构上的位 置探测仪可准确测定灌枪高度，并将信息发送控制仪表，确保灌枪能停在预先 设定的高度上。 6.4 控制仪表
其大尺寸中英双语提示智能显示屏，可及时明确地显示各种重要信息；其 高精度称重传感器信号测量电路，可对输入信号进行快速准确的测量；其可编 程功能，可将所有操作都按下载于仪表中的专用测控软件完成；其多层级密码 数据库，可确保各级人员准确履行自身职责。 6.5 控制系统的构成
2. 缸筒与活塞之间的密封容易磨损。这样在吸入液体的同时，从密封磨损 处容易吸入空气； 而在灌装时又容易从密封磨损处泄漏出液体，从而使灌装量 精度不能保证。
3. 灌装量的调整，是通过改变偏心装置偏心距或改变气缸行程来完成的。 调整过程麻烦而且不准确，影响灌装量的精度。
4. 灌装头出口处的滴漏除了影响灌装量的精度外，主要缺点是污染，容器 和环境。
现代社会对灌装食品的安全要求越来越高，为使灌装出的食品整齐、美观 并且具有良好的包装质量，要求灌装机具有精确的动作、定位精度及较高的生 产率和一定的柔性。因此对灌装机的控制要求越来越高，传统的继电器已经不 能满足现代生产的要求，所以研制高效、经济且有一定柔性的新型灌装机械是 市场的迫切需要。因此PLC控制系统就由为重要了[7]。 6.6.1 PLC功能
文献综述
机械设计制造及其自动化
新型全自动灌装机的结构设计
灌装机是一种用途非常广泛的称重测控系统。通常的做法是利用一个或两 个球阀控制物料加料速度，在预先设定的关断点关闭加料阀门以达到定量灌装 的目的。
1.灌装机的分类
不同的装填物料(含气液体、不含气液体、膏状体等)和不同的包装容器
(瓶、罐、盒、桶、袋等），使用灌装机的品种也不尽相同，通常灌装机的分类
方法如下表1.1[1]。
表 1.1 灌装机分类图
序
分类方法
型式、技术特性、灌装原理
号
按自动化程序 手工灌装 半自动灌 全自动灌装 灌装压
1分
机
装机
机
盖联合
机
按结构分
直线式灌 旋转式灌
2
装机
装机
按定量装置分 容杯式灌 液面式灌 转子式灌装 柱塞式
3
装机
装机
机
灌装机
按灌装阀头数 单头灌装 多头灌装
4分
机
全自动灌装机有一套严格的工艺程序，何时进瓶、出瓶，什么时候灌装头 上升、下降，什么时候灌装，灌装料量多少，进瓶时的传送带速度，出瓶时的 传送带速度，加速时间，减速时间等，都有严格的要求。系统不但有高精确度 的时间和液位控制，而且还有调速、汽缸进出、升降等功能。此外，根据工艺 的要求，除了能实现全自动化外，还能实现手动操作。为了满足上述要求，如 果采用常规的仪表和继电控制，那么，系统不但复杂、繁琐，而且可靠性等也 相应降低。采用 PLC 和触摸屏的有机结合，不仅能有效地解决上述问题，而且 在触摸屏上能反映和调整技术参数、工艺参数例如能显示灌装速度、产量，能 调整每步工艺之间的时间，系统的可靠性、可操作性、可视性都有了很大的提 高[6]。 6.6 灌装原理分 真空灌装 常压灌装 反压灌装机 负压灌 加压
5
机
机
装机
灌装
机
按供料缸结构 单室供料 双室供料 多室供料灌
6分
灌装机 灌装机 装机
按包装容品升 滑道式升 气动式升 滑道气动组
7 降结构分
降灌装机 降灌装机 合升降灌装
机
2.现有液体灌装机的主要不足
1. 当灌装量超过几升时，缸筒活塞以及使用的偏心装置或气缸筒的体积庞 大。
3.全自动液体灌装机的主要优点
1. 设备的运行完全在微电脑的控制与检测之下，自动化程度和安全程度 高，设备体积小。
2. 灌装量的调整范围大，可以采用不同排量的泵或调整气马达的转速，以 满足不同灌装量的要求。用微电脑设定灌装量精度高且简单方便[2]。
3. 灌装量的精度很高，因为微电脑设定灌装量的单位可以达到设定灌装量 的1/ 1000 之内，而且有微电脑控制的温度补偿机能。
4. 内启闭式液体灌装头与计量泵配合以保证灌装精度，同时消除灌装头出 口的滴漏，避免液体对容器和环境的污染。
4.灌装机小型箱式化发展方向
对于高速高产的流水线设备而言，传送带往往要占据很大的空间，如果要 将平面设置进行变动，要耗费时日，也要耗费很多经费。因此，希望今后对这 些设备要能做到[3]：
（1）各台设备单体化，节缩占用空间，以利平面设置的变动。 （2）降低销售价格。
（3）设备轻量化和匣（箱）式化。 （4）可适应产品的多批量化。 如果能做到设备的轻量化和箱式化，就要以实现平面设置的经常变动。近 年来开发了不少轻量匣式化的灌装机 为了适应多批量、多品种的市场需求，还 开发了挠性双充灌的灌装流水线。这种设备可以同时生产两种产品，是由 0 排 流水灌装机组成的 由于托夹的返回方式是利用了原有部件，所以可大大节省占 用空间 据估计可比原有流水线节缩。
图 1.1 灌装机整体图
6.液体灌装机设备主要部件
6.1 秤台 秤台用于摆放料桶，秤台中的称重传感器将重量转化为电信号送往控制仪
表。秤台面可根据桶型和灌装物料的重量配备分为滑面式、滚筒式和动力滚筒 式3种。 6.2 灌枪
由枪管、枪头阀和驱动气缸组成。枪管的长度应与最高桶的高度相当或略
长。单步驱动气缸与枪头阀相连，控制着料的注入和停止[5]。 6.3 升降机构
在灌装机电控部分的设计中，考虑到灌装机运作复杂、传感器多、干扰
大，而PLC 具有可靠性高、控制功能强、编程方便等优点，因此采用可编程控 制器作为其主控制器。 6.6.2 PLC硬件配置
图 1.2 系统硬件配置结构框 系统硬件配置结构框图1.2所示，包括中央处理单元及I/O 扩展单元、检测 元件(光电开关和接近开关等)、操作面板(触摸屏，按钮开关和指示灯)、控制 元件(交流接触器和电磁阀)以及执行元件(电动机和气缸)等几部分。触摸屏作 为设备控制的操作界面，接受来自操作人员的操作指令并指示设备的运行状 态，并以菜单形式显示机器启停、功能切换、工况检测、数据输入与修改、运 行状态、故障报警等，使参数组态变得更为方便；检测元件检测液位计量、灌 装结束信号，以及各部分的动作完成情况；PLC 自动循环扫描各个输入输出点 的当前状态，并根据梯形图程序所确定的逻辑关系更新输出点的状态，通过通 断交流接触器和换向电磁阀来控制电动机的启停和气缸的动作，从而完成罐子 输送到液体灌装再到喷码排出全过程的自动控制。 6.6.3 PLC输入输出点分配 灌装机工艺过程由灌装、封口、日期打印等几部分组成，灌装机控制系统 输入信号有：启动、停止及急停信号、安全门开关检测、罐体检测、液体检 测、液体灌装信号、罐体到位检测、顶盖到位检测、顶盖下压器脱开检测。输 出信号有：输送带启动、灌装区挡板启动、灌装区挡板撤离、灌装阀开停、传 盖装置启动、压盖区挡板启动、压盖器启动、压盖区挡板撤离、喷码器工作输 送带停止等。