0001-定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì)
0001-定量杯式灌裝機(jī)總體設(shè)計(jì),量杯,灌裝,總體,整體,設(shè)計(jì)
開題報(bào)告一、 本課題的目的及研究意義包裝機(jī)械是指完成全部或部分包裝過程的機(jī)器。包裝過程包括成型、充填、封口、裹包等主要包裝工序,以及清洗、干燥、殺菌、捆扎、集裝、拆卸等前后包裝工序和輸送、選別等包裝輔助工序,這樣最終得以完成產(chǎn)品包裝的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程。而這些,就都要涉及運(yùn)用到不同的包裝機(jī)械才能實(shí)現(xiàn)。 隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,包裝機(jī)械在流通領(lǐng)域中正起著越來越大的作用?,F(xiàn)代工業(yè)(如食品、輕工、醫(yī)藥、化工、電子以及國防等)生產(chǎn)中,主要包括原料處理、中間加工和產(chǎn)品包裝,其中產(chǎn)品包裝因包裝的重要作用而成為舉足輕重的環(huán)節(jié)。包裝機(jī)械則是使產(chǎn)品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的根本保證,它為包裝工業(yè)提供了先進(jìn)的技術(shù)裝備,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中肩負(fù)著重要的職責(zé)。將加工后的食品物料按預(yù)定量充填到包裝容器(瓶、罐、盒、桶、袋、軟管等)內(nèi)的裝置稱為裝料或充填機(jī)械。充填酒水及飲料等液體產(chǎn)品的裝料機(jī)械通常稱為灌裝機(jī),液體的灌裝分為手工灌裝和機(jī)械灌裝兩種。因?yàn)椴捎脵C(jī)械化灌裝不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少產(chǎn)品的損失,保證包裝質(zhì)量,而且可以減少生產(chǎn)環(huán)境與被裝物料的相互污染。因此,現(xiàn)代化酒水生產(chǎn)行業(yè)一般都采用機(jī)械化灌裝機(jī)。二、本課題的研究現(xiàn)狀 灌裝機(jī)的分類:不同的裝填物料(含氣液體、不含氣液體、膏狀體等)和不同的包裝容器(瓶、罐、盒、桶、袋等),使用灌裝機(jī)的品種也不盡相同,通常灌裝機(jī)的分類方法如下表。灌裝機(jī)的選擇:合理選擇灌裝機(jī)是保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。一般來說,應(yīng)密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,盡量選擇質(zhì)量好、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便、體積小、重量輕的灌裝機(jī)。在選擇灌裝機(jī)時(shí),應(yīng)遵循以下原則。為生產(chǎn)工藝服務(wù)的原則。首先應(yīng)根據(jù)灌裝物料的性質(zhì)(粘度、起泡性、揮發(fā)性、含氣性等)選擇適宜的灌裝機(jī),以滿足生產(chǎn)工藝要求。例如對(duì)于芳香較濃的酒液,為避免揮發(fā)性芳香物質(zhì)受到損失,一般應(yīng)采用容杯式或常壓灌裝機(jī);對(duì)于果汁類料液,為了減少與空氣接觸,保證產(chǎn)品質(zhì)量,一般應(yīng)采用真空加汁類灌裝機(jī)。其次,應(yīng)使灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力和前后工序的加工、包裝機(jī)械的生產(chǎn)能力相匹配。生產(chǎn)率高和產(chǎn)品質(zhì)量好的原則。灌裝機(jī)生產(chǎn)率的高低直接反映生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。所以生產(chǎn)率越高,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益越好。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)選擇設(shè)備精度高、自動(dòng)化程度也高的灌裝機(jī)。但是設(shè)備的售價(jià)也相應(yīng)提高,增大了產(chǎn)品的單位成本。因此在選擇灌裝機(jī)時(shí),應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝要求,對(duì)相關(guān)的因素進(jìn)行綜合考慮。工藝范圍寬的原則。灌裝機(jī)的工藝范圍是指其適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。工藝范圍越寬,越能提高設(shè)備的利用率,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,即利用同一設(shè)備可以灌裝多種物料和多種規(guī)格。因此為了適應(yīng)酒水、飲料行業(yè)多品種、多規(guī)格的生產(chǎn)要求,應(yīng)選擇工藝范圍盡可能寬的灌裝機(jī)。符合食品衛(wèi)生的原則。由于酒水、飲料行業(yè)的特殊衛(wèi)生要求。因此所選灌裝機(jī)在結(jié)構(gòu)上直接接觸物料的部件應(yīng)便于裝拆和清洗,不允許有死角。而且要有可靠的密封措施,嚴(yán)防雜物混入和物料散失。在材料上,對(duì)直接接觸物料的零部件要盡可能采用不銹鋼或無毒材料。使用安全,維修方便的原則。灌裝機(jī)的操作、調(diào)整應(yīng)方便省力,使用安全可靠。而且其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆裝組合,零部件應(yīng)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化,另外還應(yīng)優(yōu)先選擇價(jià)格低、重量輕、體積小的灌裝機(jī)。在產(chǎn)品技術(shù)方面,我們與發(fā)達(dá)國家的包裝機(jī)械在產(chǎn)品的速度、種類、精度、可靠性、自動(dòng)化、智能化等方面仍有較大差距。近年來,我國包裝機(jī)雖然采用了一些PLC和具有智能控制功能的儀表,但總體來說,大多數(shù)還是低水平的機(jī)電控制,還沒有帶有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、采集、修正功能的機(jī)器。反觀技術(shù)領(lǐng)先的美、德、意、日等國家的包裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以德國的包裝機(jī)械制造廠商和設(shè)計(jì)部門為例,他們近年為適應(yīng)客戶多元化、高效率的要求采取了如下措施:(1)提高流程自動(dòng)化:每個(gè)機(jī)械手均由單獨(dú)電腦控制,一臺(tái)包裝機(jī)械為完成復(fù)雜的包裝動(dòng)作,需由多個(gè)機(jī)械手完成;機(jī)械手對(duì)材質(zhì)及厚度具有高分辨能力。(2)努力尋求提高生產(chǎn)率的途徑,降低工藝流程成本。(3)采用連續(xù)工作或多頭工作方式、降低廢品率、提供故障分析系統(tǒng)、使產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。(4)適應(yīng)包裝市場變化、注重設(shè)備柔性靈活性(量的靈活性、構(gòu)造靈活性、供貨靈活性)??v觀國際包裝業(yè)發(fā)展情況,推動(dòng)包裝業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)右蛴薪?jīng)濟(jì)形勢變化、人口結(jié)構(gòu)變化、市場區(qū)別性、消費(fèi)與市場安全考慮、包裝材料與容器制品的發(fā)展、包裝機(jī)械設(shè)備進(jìn)步、數(shù)字化技術(shù)、電子組合技術(shù)等。 今后用戶最希望的包裝機(jī)械性能可歸納為:柔性與組合性好;操作速度高;勞工時(shí)間少(包括維修、改型);自動(dòng)化程度高;可靠性高;占地空間小;節(jié)省資源。 為此,中國包裝機(jī)械企業(yè)必須重視采用各種先進(jìn)技術(shù),努力開發(fā)機(jī)械、電子、氣液、生物、光、磁等在包裝中的應(yīng)用。重點(diǎn)在工作效率、資源利用、節(jié)省資源、高性能上下功夫,淘汰一批高消耗低效率的產(chǎn)品。作為現(xiàn)代制造業(yè),必須加快產(chǎn)業(yè)的信息化改造。 開發(fā)產(chǎn)品技術(shù)宜求精,勿求大求全,應(yīng)該向美、德、意、日等國企業(yè)學(xué)習(xí),雖然企業(yè)規(guī)模不大,但非常專門化。在國家政策指導(dǎo)下,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整重組,實(shí)施系列化專業(yè)化生產(chǎn)。三、 本課題的研究內(nèi)容定量杯式灌裝機(jī):從設(shè)計(jì)題目“定量杯式灌裝機(jī)”我們可以很明確的了解到所設(shè)計(jì)的內(nèi)容。我將其歸納為以下幾點(diǎn):(1)利用儲(chǔ)液箱中定量杯控制灌裝液體量。(2)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的灌裝。(3)包裝機(jī)械需要完成三大主要功能,計(jì)數(shù)、充填和封口。因此需要設(shè)計(jì)者完成三大功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)題目要求,即需完成定量杯液體轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn),預(yù)計(jì)選擇滑閥結(jié)構(gòu)達(dá)到這一要求,控制容器的停留與實(shí)現(xiàn)完成定量杯的運(yùn)動(dòng)以完成灌裝的執(zhí)行機(jī)構(gòu),預(yù)計(jì)通過凸輪機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)時(shí)間差來完成灌裝。(4)為了保證整個(gè)機(jī)構(gòu)各個(gè)部件的順利執(zhí)行任務(wù),所以設(shè)計(jì)者必須完成傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括位置的布置以及尺寸大小的設(shè)計(jì)。(5)包裝機(jī)在執(zhí)行各個(gè)任務(wù)需要精確的定位和傳導(dǎo),因此控制系統(tǒng)也成了不可分割的一部分。以上五點(diǎn)為本次設(shè)計(jì)所必需完成的內(nèi)容,它們是缺一不可的。這就要求了設(shè)計(jì)者具有全面分析問題解決問題的實(shí)際能力。它是需要不斷摸索,不斷提高的一個(gè)科學(xué)的過程。四、本課題的實(shí)行方案、進(jìn)度及預(yù)期效果課題的研究內(nèi)容 1、查閱有關(guān)文獻(xiàn),總結(jié)出轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)充填包裝機(jī)的工作原理以及工作方式。(2007.3.262007.4.10)2、根據(jù)所查閱資料,提出整機(jī)設(shè)計(jì)方案,同時(shí)進(jìn)行草圖的繪制,論證方案的可行性。(2007.4.112007.5.13)3、繪制CAD大圖,完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。(2007.5.162007.6.5)4、整理文件,打印,裝訂。(2007.6.62007.6.8)5、論文送評(píng),準(zhǔn)備答辯。(2007.6.102007.6.20)五、查閱參考文獻(xiàn):1 孫鳳蘭,馬喜川. 包裝機(jī)械概論. 北京:印刷工業(yè)出版社, 2005.2 吳國榮,何宗金. 我國包裝機(jī)械業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向. 包裝與食品機(jī)械, 2003, 21 (6).3 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M1.北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ,1993 .4 陳鏡波. 日本包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)概況. 包裝與食品機(jī)械, 2001, 19 (1). 2003, 21 (4).5 奚英. 中國食品和包裝機(jī)械進(jìn)出狀況分析與國際市場開拓J. 包裝與食品機(jī)械, 2001, 1.6 奚英,劉杰. 2002年中國食品和包裝機(jī)械進(jìn)出口分析. 包裝與食品機(jī)械,7 林益平,王菊槐. 多功能包裝機(jī)三維造型設(shè)計(jì)研究. 包裝與食品機(jī)械, 2002,(4)8 鄒恩,潘宗預(yù). 無菌灌裝機(jī)械的溫度控制. 包裝工程, 2001, (2).9 鄢臘梅,曾曉紅. 多功能包裝機(jī)械的智能化設(shè)計(jì). 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程, 2001,(2).10 屈能勝. 我國食品包裝機(jī)械發(fā)展綜述. 機(jī)電產(chǎn)品市場, 2004,(9). 11 屈平. 世界包裝機(jī)械生產(chǎn)的市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢. 湖南包裝, 2005,(2).12 鐘寶紀(jì). 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