机械式瓶托升降机构的设计课程设计任务书.doc

机械式瓶托升降机构的设计 1绪论 1.1 包装的机械化 包装机械是随着新包装材料的出现，和包装技术的不断革新而发展的。中国包装机械的技术水平相较于先进国家的整体技术水平落后20年，在产品的开发、性能、质量、可靠性、服务等方面的竞争中处于劣势。目前，在包装行业不断发展的前提下，可以看到包装机械行业中矛盾重重，企业无法应对形势的变化，行业发展思想观念与形势发展不相适应；技术创新能力弱，工艺技术进展缓慢，新产品开发还没有从根本上摆脱仿研跟踪的局面，竞争力不强，经济增长、效益提升仍然主要靠规模拉动。此外，还存在一些包装机械企业管理粗放，精细化管理尚未实现；市场意识、竞争意识、忧患意识不强，服务市场、服务客户的意识以及发展的紧迫感、责任感不强，一些包装机械企业对人的认识和使用与市场经济规律之间不相适应等现象。面对不利因素，最紧迫的是改变包装机械行业中各企业的发展方式，企业要站在新的起点上去审视和解决好以上的矛盾和问题，转变发展理念，强化自主创新，增强市场意识，大力推进国内包装机械行业发展。要改变包装机械行业现状，促进包装机械的发展，行业在大步前进的同时要注意包装机械的发展趋势。随着科学技术的不断发展进步，各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求，包装机械在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装机械竞争日趋激烈，而高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。现在工艺流程自动化程度越来越高。目前自动化技术在包装生产线中已占50%以上，大量使用了电脑设计和机电一体化控制，提高生产率、设备的柔性和灵活性，增加机械手以完成复杂的包装动作。每个机械手均由单独的电脑控制，摄像机监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度，保证包装的质量。不久包装机械即将创新新兴行业。目前国外包装和食品机械水平高的国家主要有美国、德国、日本、意大利和英国等。制造执行系统目前，安全检测技术运动控制技术柔性化生产制造执行系统, 有许多呈液体状态的产品以瓶( 桶)装形式出厂, 所以经常采用液体灌装机进行定量灌装。 目前, 我国的自动液体灌装机, 绝大部分采用容积式计量的形式进行分装, 即采用气缸活塞式的机械结构。这种计量方式, 由于气缸内径的尺寸有一定公差, 且各气缸内径的不一致, 加上在灌装粘度较高的液体时, 容易吸入空气, 所以其计量准确度较低, 一般只能控制0.5% 左右的偏差范围内。在大容量灌装时, 其绝对误差就较大, 往往不能满足计量要求。因此需要提高计量的准确度和重复性,增大灌装容量范围，使其可以方便地任意调整, 能适应各种大小容器。 图1-1 灌装机三维图 1.3机械式瓶托升降机构特点及应用场合 机械式托瓶机构具有结构简单、制造方便的特点。托瓶机构依靠弹簧力使托瓶台升降，具有一定的缓冲作用，但在降瓶及无瓶区段有较大的弹簧力，将增加凸轮磨损，容易弯断辊子销轴。弹簧在连续工作中容易失效，其压紧力也受到一定限制。图2-1旋转型灌装机示意图 1-分瓶蜗杆2-进瓶拨轮3-升降机构4-定中罩5-中间拨轮6-压盖拨轮7-出瓶拨轮8-环形酒缸9-真空通道10-灌装阀11-旋转分配器托瓶机构的上滑筒与下滑筒，借助拉杆与压缩弹簧组成1个弹性套筒。在下滑筒的支撑轴上装有滚动轴承，使托瓶台连同上、下滑筒一起沿着凸轮导航升降。由于由上、下滑筒等组成的弹性套筒是依靠压缩弹簧上升的，因此具有缓冲作用，既能保证灌装时瓶口的密封，同时对瓶子的高度误差也有较好的适应能力。实际上它相当于圆柱凸轮—直动从动杆机构，只不过圆柱凸轮固定不动，而直动从动杆可绕圆柱轮的中心轴线回转，其相对运动关系不变。/2×4/3πR3=1/2×4/3×3.14×2.53=32.7cm3，所以需要去掉V1=32.7cm3。 设瓶子圆柱段的高度为h1，则有：V-V1=Sh1，所以求得h1=6cm。 瓶子的高度H=h1+R+瓶颈的高度，所以可得H=10.5cm。 3.4包装容器三维图 图3-1瓶子模型图 4凸轮的设计 机械式升降机构，这种升降机构是由固定圆柱凸轮－偏置直动从动杆机构来实现。凸轮是整个升降机构的核心装置，利用凸轮来实现整个机构的升降运动。在旋转型灌装机中，瓶子既随转盘旋转，又作上下运动，所以这里采用圆柱断面凸轮，即整个滑道就是圆柱端面，圆柱端面不动，推杆在端面上行走，由于圆柱端面的曲线设计，从而让推杆在绕转盘转动时做升降运动。这种机构结构简单，但机械磨损大，工作可靠性较差。 4.1凸轮的展开曲线 为保证灌装时药液不会泄漏或溅出瓶外，控制瓶子升降的凸轮廓形(即滑道)：　 在行程的最高点处，应能使瓶口紧压在灌装头上；　 在行程的最低点处，应使瓶口远离灌装头。 托瓶台1和上滑筒3、下滑筒6通过拉杆5与弹簧2组成一个弹性套筒； 　 图4-1凸轮的展开示意图 为避免凸