冷霜包装Word格式.docx

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1.1冷霜自动灌装机的结构原理.......................4

1.2冷霜自动灌装机的工艺动作过程....................4

第二章灌装机的类型...................................5

2.1直线式冷霜灌装机................................5

2.2旋转式冷霜灌装机................................5

2.3两者比较分析....................................6

第三章冷霜自动灌装机的改进............................8

3.1灌装机机构的选定................................8

3.2冷霜自动灌装机的改进............................11

概述

随着科学技术的发展、人类生活的不断提高、各种冷霜应用的普遍、产品的产量不断提高，原来的单机生产已不能满足现代生产需求。

现代的社会越来越多的劳动被机器所代替，解放了人工的劳动作业。

由机器代替劳动力，不仅减少了工作中产生的对人的威胁性，更为各企业减少了劳动开支，直接增加了利润所得。

我们应该相信，更多的机械会延伸到更多的行业领域里去，发挥巨大的作用，真正的实现解放生产力，发展生产力这一社会主义本质，引领社会前沿。

在周身的生活中，洗面奶、防晒霜、睡眠面膜等化妆品与一些饮品是我们生活中的必备品，它们给我们提供了另一种幸福的色彩，对此我们也常常睡眠面膜，好奇它的生产过程。

对此我们注重介绍冷霜灌装机，为大家介绍冷霜灌装线的组成、结构、工作原理，在生产过程中常常遇到的困难与解决方法。

冷爽的自动灌装就是一个很好的例子。

冷霜也称香脂或护肤霜，多为油包水型乳状液，最早的冷霜是用1份蜂蜡，4份橄榄油和部分玫瑰水溶液制成的，限于当时（公元100－200年）的条件，制得的乳状液不够稳定，涂于皮肤上便有水分离出来，水分蒸发吸热，使皮肤有凉爽的感觉，因此而有冷霜的名称。

现有双转盘式冷霜灌装机生产50克冷霜产品，根据企业的需求要生产50克、100克、150克包装的冷霜产品，提高现有双转盘式冷霜灌装机的自动化程度，我们在分析原有冷霜灌装机的基础上参考国内其他同类产品的基础上提出了我们的改进方案。

第1章灌装机的结构原理及工艺动作过程

1.1冷霜自动灌装机的结构原理

在转动工作台上对包装容器连续灌装流体，转台上有多工位停歇，以实现灌装、封口等工序；

空盒由输送带送至转盘上的位置A；

转盘间歇运动，每次转动60度，把空盒间断地送到位置B，顶杆把B位置的空盒向上顶起，直到顶杆停在上止点，冷霜由定量泵的出料管进入空盒灌霜；

顶杆下降、停顿，转盘转动，盒内冷霜表面被刮料板刮平，顶杆下降到下止点停止不动，盒被转盘带至位置C，由输送带传出送至盖盒工序。

冷霜由转盘转动送至位置D，冷霜由锡箔装置上锡箔；

盒被转盘带至位置E，进行贴箔工序，然后冷霜被转盘带至位置F扣上盒，最后通过输送带出成品。

双转盘式冷霜灌装机工作原理图

1.2冷霜自动灌装机的工艺动作过程

工作原理及工艺动作过程冷霜自动灌装机是通过出料活塞干上下往复运动实现冷霜灌装入盒内。

其主要工艺动作有：

1）将空盒送进六工位盘，利用转盘间歇运动变换不同工位；

2）在灌装工位上空盒上升灌入冷霜；

3）在贴锡纸工位上粘贴锡纸（利用锡纸下降）；

4）在盖盒盖工位上将盒盖压下；

5）送出成品

第2章灌装机的类型

2.1直线式冷霜灌装机

a）直线式冷霜灌装机原理：

直线式冷霜灌装机是一种间隙灌装，它由输瓶带、进瓶、挡瓶、定位机构，灌装头、活塞计量泵组、电气部分等主要部件组成。

这些机构通过机械传动系统使它们有机的结合，协调紧凑地按人为的要求动作，以完成理瓶、输瓶、定位、挡瓶、定量灌装等动作。

整机由独立的电机拖动外，输瓶带、圆盘理瓶均分别单独传动。

整机结构紧凑明朗，调节方便，动作灵敏可靠。

b）产品介绍：

RG6T-6G直线式灌装机在参考国外同类产品的基础上进行改良设计，并增加了部分附加功能。

使产品在使用操作、精度误差、装机调整、设备清洗、维护保养等方面更加简单方便。

广泛适用于日化、油脂等各行业，可灌装不同液体类产品。

该机设计紧凑合理、外形简洁美观，灌装量调节方便。

该机有六个灌装头，由六个气缸驱动、灌装物料更加快速精确。

采用德国FESTO、台湾AirTac的气动组件和台湾台达的电控部件，性能稳定。

物料接触部分均采用316L不锈钢材料制成。

采用韩国光眼装置，台湾PLC、触摸屏、变频器及法国电器元件。

调节便利、无瓶不灌装、灌装量准确并具有计数功能。

采用防滴漏与拉丝的灌装闷头、防高泡产品的灌装升降系统、确保瓶口定位的定位系统和液位控制系统。

2.2旋转式冷霜灌装机

a）工作原理：

膏体灌装机是利用压缩空作为动力，由精密气动元件构成一个自动灌装系统，适应各种液体、粘稠流体，膏体灌装也适用在易燃易爆环境下工作。

b）转盘式灌装机特点：

旋转型灌装机也可称为回转型灌装机，一般采用连续式灌注形式，即包装容器在运行中自动完成灌注动作。

由于灌装过程中包装容器沿圆周方向作等速回转运动，运动中同时完成灌装和封盖操作，因此旋转型灌装机连续生产，自动化程度高、占地少、生产能力大，生产效率较高；

但这类灌装机结构复杂、制造较麻烦。

各种类型的液体物料（包括含气液体和不含气液体，低黏度、中等黏度和高黏度的液体均可以选用合适的旋转型灌装机进行灌装。

2.3两者比较分析

（一）、优点：

1）从灌装机性能上来说，直线式与转盘式冷霜灌装机均通过机械的传动系统将部件有机的结合在一起，使其能够协调紧凑的按要求依次完成理瓶、输瓶、定位、挡瓶、定量灌装等工序；

整机采用PLC控制与触摸屏等原件，操作简单，方便进行参数调整；

可进行多种不同黏度的液体或霜类的灌装，灌装方便精确，电控部件性能稳定，均有无容器不灌装功能，减少无聊的浪费。

转盘式冷霜灌装机根据容器规格的不同可以很方便的更换星盘；

灌装部件结构是可以组装和分解，符合卫生标准。

2）从灌装机结构上来说，直线式冷霜灌装机的间歇运动选用的是槽轮机构，其结构简单，工作可靠，容易制造。

转位迅速，机械效率高，可平稳地、间歇地进行转位。

空盒上升机构选用的是直动滚子盘形凸轮机构，可使推杆得到各项预期的运动规律且其结构简单贴锡纸压盒机构选用的是直动滚子推杆封闭式凸轮机构，传动精确，可靠，可满足使用要求等等。

（二）、缺点:

从灌装机结构上来说，间歇运动选用的槽轮机构，其运动规律不能选择，调节性差，在拨销进入和脱出槽轮时会产生柔性冲击，空盒上升机构选用的直动滚子盘形凸轮机构，凸轮廓线与推杆之间为点线接触，易磨损等等。

第三章冷霜自动灌装机的改进

3.1灌装机机构的选定

1.如图所示，由发动机带动，经蜗杆涡轮减速；

通过穿过机架的输送带输入输出瓶子；

由槽轮机构实现间歇性转动与定位；

压盖灌装机构采用同步的偏置曲柄滑块机构，另外，在

压盖灌装机构中，分别设置了进料口、进盖口以及余料的出口，如上图所示。

此方案为我们最终所选择的方案。

2.优缺点分析。

优点：

蜗轮蜗杆传动平衡，传动比大，使结构紧凑；

传送带靠摩擦力工作，传动平稳，能缓冲吸震，噪声小；

槽轮机构能实现间歇性转动且能较好地定位，便于灌装、压盖的进行。

缺点：

在平行四边行机构中会出现死点，在机构惯性不大时会影响运动的进行；

由于机构尺寸的限制，槽轮需用另外的电动机来带动。

3.在设计过程中，曾考虑过用下图的凸轮机构作为压盖灌装机构，从而六个工位连续工作，以提高效率，但考虑到输送装置等各方面原因后，放弃了此方案。

4、尺寸设计

（1）蜗轮蜗杆设计：

齿数

模数（mm）

压力角（0）

螺旋角

直径（mm）

蜗轮

20

25

14.04

100

蜗杆

1

500

（2）齿轮设计（下图所示的惰轮以及与其啮合的一对齿轮）——采用标准齿轮

齿轮1

5

齿轮2

60

300

（3）传送带的设计

速度：

V=wr=72r/min*50mm

每两个瓶子之间的距离S:

t=S/v=1/（w1/6）其中w1为转台的角速度12r/min

解得：

S＝50mm

（4）曲柄滑块机构的计算

由机构整体尺寸，行程为137mmm，行程速比系数K＝1.4偏心距为50mmm具体设计过程见图解法

（5）平行四边形机构的设计

由于已知曲柄长度为50mm，连架杆长度为706.61mm，由平行四边形定理可得出该机构的尺寸。

（6）槽轮的设计

L=450mmΨ=30∴R=LsinΨ＝225mms＝LcosΨ＝389mm

h≥s－（L－R－r）＝130mmd1≤2（L－s）＝60mmd2﹤2（L-R-r）＝100mm

其中L为中心距圆销半径r＝30mmd1为拨盘轴的直径d2为槽轮轴的直径

3.2冷霜自动灌装机的改进

双转盘式变为单转盘式的冷霜灌装机：

由前面的双转盘式冷霜灌装机工作原理可知，双转盘式冷霜灌装是通过俩个转盘12个工位协调进行并完成冷霜灌装的，但十二个工位中共有四个工位是空闲的，机械并没有得到充分利用；

并且双转盘式占地面积较大，造价较高。

我们可以将双转盘式设计成单转盘式的冷霜灌装机，合理增大其直径，合理安排其工位的使用，其工作原理为在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料、酒、冷霜），转台有多工位停歇，以实现灌装，封口等工序为保证这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。

如图，位置A：

通过输送带传输空瓶，转盘转动将空瓶送至位置B，进行冷霜的灌装；

转盘再次转动将瓶送至位置C，进行锡箔的粘贴，然后将瓶送至位置D扣上盒，最后由输送带将产品输

出。

参考文献

1、自动机与自动线（丁加军、盛靖琪主编）

2、轻工自动机与生产线（戚长正主编）

3、轻工业机械设计（王家骧主编）

4、食品机械与设备（胡继强主编）

5、机器人技术基础（熊有伦主编）

6、微机控制技术（郭敬枢主编）

7、机械手及应用（王承义主编）