冷霜灌装线改进DOC.docx

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冷霜灌装线改进

课题名称

卷烟包装工艺

系/专业

机械工程学院/机械制造与自动化

班级

学号

学生姓名

日期

2014年9月23日

指导教师签字：

年

月

日

目录

第一章绪论.................................................3

第二章冷霜灌装机.........................................4

2.1冷霜灌装机的工作流程....................................4

第三章冷霜机的工艺......................................5

3.1送入机构................................................5

3.2工作机构................................................7

第四章灌装线改进........................................11

4.1供料的改进..............................................11

4.2检验的改进..............................................11

结论.............................................................13

参考文献.......................................................14

第一章绪论

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。

在近现代冷霜配方中，蜂蜡－硼乳化体系已逐渐为非离子型的乳化剂所代替，但为了操作和效果，往往采用非离子乳化剂和蜂蜡－硼砂体系相结合的方法。

国内灌装生产线全方位发展我国饮料灌装设备基本是在引进设备和技术的基础上发展起来的，八十年代，引进各种饮料灌装生产线300多条，包括啤酒灌装线达500多条。

目前我国国内灌装机械厂家有专业研究开发厂家很少，这也是我国的不足之处。

但在国内灌装机械厂家不断努力下国内的包装机械在计量、制造、技术性能等方面有了不错的成就,特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点。

还有食品包装机技术上大幅改进，机电一体化的出现，伺服贴标机卧式贴标机使自动化包装机设备的需求激增，未来数年各种食品灌装机械的需求将快速增长。

为了更好地全面了解冷霜灌装生产线，本节中将注重介绍冷霜灌装机的工艺原理，为大家介绍冷霜灌装线的组成与协调工作过程以及冷霜灌装生产线的改进。

第二章冷霜灌装机

2.1冷霜灌装机的工作流程

2-1工作流程示意图

如图可知，冷霜自动灌装机的工作主要可以分为三个部分：

送入机构、工作机构、送入机构。

其中我们要着重了解的为前两个部分，第三部分较为简单，不是本章的重点。

第三章冷霜机的工艺

3.1送入机构

3.1.1传送带间歇运动

传送带间歇运动就是在送入过程中将容器分组，如图3-1所示就是传送过程中的间歇运动。

间歇运动中容器分组的数量一般取决于加工的条件，如图3-2所示，由于灌装机为四头灌装机，机器要进行挡瓶，定位等操作、最终容器按每组四个进行排列，以保证在灌装的过程中不会遇到其他容器的挤压、碰撞；如图3-3所示，由于此旋钮机一次只能对一个容器进行旋钮操作，因此，原本四个一组的容器排列方式又变成了单个排列的方式。

总之来说，传送带间歇运动要根据实际情况进行调整，并不是一成不变的。

图3-1

图3-2

图3-3

3.1.2推杆运动

推杆运动分为电动推杆运动和电液推杆运动，以电动推杆的往复运动为例。

电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。

可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。

电动推杆是通用型的辅助驱动装置，可广泛运用于电力、机械、冶金、交通、矿山、石油、化工、起重、运输、建筑、粮饲加工等行业。

具有性能可靠，动作灵敏，运行平稳，推拉力相同，环境适应性好等特点。

主要结构：

电动推杆由驱动电机、减速齿轮、螺杆、螺母、导套、推杆、滑座、弹簧、外壳及涡轮、微动控制开关等组成。

工作原理：

电动机经齿轮减速后，带动一对丝杆螺母。

把电机的旋转运动变成直线运动，利用电动机正反转完成推杆动作。

如通过各种杠杆、摇杆或连杆等机构可完成转动、摇动等复杂动作。

通过改变杠杆力臂长度，可以增大或加大行程。

行程控制装置：

经电机齿轮上的涡杆带动涡轮转动，使涡轮内的小丝杆作轴向移动，由连接板带动限位杆相应作轴向移动，至所需行程时，通过调节限位块压下行程开关断电，电动机停止运转（正反控制相同）。

3.2工作机构

3.2.1冷霜的定量

冷霜的定量方式为定量泵定量，如图3-4所示为柱塞式定量泵，工作过程为：

柱塞在驱动机构的作用下作直线往复运动,当柱塞向左移动时,转阀顺时针方向转动关闭出料管打开进料管,料斗中的物料经进料管被吸入柱塞和壳体形成的容腔实现计量;当柱塞向右移动时,转阀逆时针方向转动关闭进料管打开出料管,物料被推入出料管落入冷霜的盒里,完成定量自动落料的要求。

如图3-5所示为柱塞式定容定量装置的简图。

柱塞4在往复运动的行程中形成一定的定量容腔。

由于柱塞往复运动可承受有一定的推力，故这种装置不仅适用于松散粉粒物料的定量，可用于流动性差，易结块的物品的定量。

图3-4图3-5柱塞式定容定量装置

如图3-6为定量泵定量原理图。

工作过程分为吸料定量和压料定量灌装。

吸料定量过程中活塞9下行，活塞缸10内形成一定的真空度，此时，弧形槽6把贮料箱1和活塞缸10接通，贮料箱1中物料在大气压以及自重作用下被吸入活塞缸10中。

压料灌装过程中，待装容器随升降机构上升，紧顶灌装头8，且使下料孔7与活塞缸10接通，活塞供10与贮料箱1断开，此时，活塞上行，把物料沿料孔7压如待装容器。

调节活塞行程即可改变定量值。

图3-6定量泵定量原理图

1-贮料箱2-阀座3-弹簧4-导向螺钉5-滑阀

6-弧形槽7-下料孔8-灌装头9-活塞10-活塞缸

3.2.2贴纸与加盖

贴纸：

这种型式的机构是通过对工件或对纸张涂胶，在工件和纸张相接触时，靠胶水的粘力，从纸库中取走面上的一张纸。

图3-7回转式双贴标机

1—齿轮2—真空转鼓3—颈标取标板4—身标取标板5—涂胶辊6—凸轮底7—小齿轮8—扇面板9—扇底板10—小齿轮轴11—大齿轮12—星形轮13—贴标回转台14—标签盒门15—刮胶板

链轮带动真空转鼓轴，使转鼓2和齿轮1转动，齿轮1又带动齿轮11旋转，从而使装在其上的小齿轮7随大齿轮1l一起转动，小齿轮的运动又带动扇形板齿轮上的滚轮沿凸轮底盘6作曲线运动，致使扇形齿轮上的扇面板8和扇底板9除了随大齿轮11运动外，自身还有一个摆动（由凸轮曲线控制），而小齿轮7又和另一扇形齿轮的扇面板8和扇底板9相啮合。

因此凸轮曲线通过扇形齿轮带动小齿轮作摆动，使小齿轮轴10作摆动。

当轴10上的身标取标板4和颈标取标板3转到涂胶辊5位置时，取标板上胶，回转至标签盒位置时，取标板即可粘取颈标和身标，转到转鼓位置时商标纸经转鼓上的夹吸装置贴紧于转鼓表面，此时涂胶水面朝外，当转鼓上标纸与贴标回转台13上的酒瓶相接触时，标签即被转贴于酒瓶上，再经毛刷拭平后输出。

灌装后的酒瓶经过此贴标机构完成贴标工序后即可装箱出厂。

如图3-8为饮料的贴纸过程

图3-8

加盖：

如图3-9所示为饮料的旋盖过程。

图3-9

第4章灌装线改进

4.1供料的改进

现在的灌装线中仍然需要人工上料，在如今的社会用人成本也在不断的上升，需要我们不断的节约劳动力，如图4-1所示，在国内，还有很多的上料下料还在使用人工。

在成本允许的情况下，我们可以用机器人进行上料下料，如图4-2所示，就是服务机器人上料和卸料。

图4-1

图4-2

4.2检验的改进

如图4-3所示，如今的很多工厂对于灌装过程中的容器的清洁度、容器是否破损、是否密封都采用人工，这就大大提高了商品本身的价格并降低了生产的效率，因此我人为，在生产过程中，对于以上的检验应该也要采用机械的方式，比如，瓶子有缺口可以在生产线上加上测质量的方式来剔除有残缺的，清洁度低的容器。

图4-3

项目总结

生活在进步，科学在发展，在工业生产中机械化、自动化已逐步代替了手工生产，人们对生活的要求也逐步增加了很多很多，为了更好地适应这种社会形势，我们要热切关注社会与科学的发展趋势，在生活中力求创新，使生活更加便利舒适。

此外自动化生产已充分的充满了我们的生活，平时喝的饮料、酒、牛奶，洗漱用品牙膏、洗面奶、洗发水等等，都是通过自动化灌装生产线生产出来的，它们的外观比手工制品更为平滑与美观，生产效率也得到了大大的提高。

从此自动化灌装生产线成为我们生活的亲密伙伴，对它的好奇与疑问通过此次得到了充分的认识与了解。

通过此次对冷霜灌装线的改进，我们充分了解了冷霜灌装机的分类，直线式、旋转式、双转盘式冷霜灌装机的工作原理、技术参数以及它们的优缺点，在机构的设计上所考虑的问题；传动机构与控制机构的合理选择对灌装线的重要性，合理安排工位的必要性，灌装生产流水线的安排与要点。

在处理类似问题时所要做的准备工作，安排的工作流程等等，明白只有充分对其有所了解，才能合理的对他的工作流程进行可要的安排与改进。

虽然这次只是一次对冷霜灌装线的改进，却也的的确确涉及到佷多专业知识，例如：

传动系统的选型，控制系统的选型等等。

在改进过程中，我们先对现有的冷霜灌装机进行了解与讨论，共讨论了三种机型直线式、双转盘式、转盘式的冷霜灌装机。

再者对它们的优缺点进行系统的分析，最后进行方案设定，通过以上的讨论，我们得出两种方案：

一对灌装头的改进，二是对转盘的改进。

以此我们完成了冷霜灌装机的改进方案。

科学依然在前进，若想站在科学的顶端，我们就要做好随时对现有设备的改进工作，只有这样我们才能在前行的脚步中得到双份的收获。

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）