郑州九博热收缩机欢迎您的选购!

  • 地址:郑州市东大街
  • 电话:0371-69118825
  • 传真:0371-69118335
  • 手机:13838197538
  • 邮箱:jiubo6@126.com
您当前位置:九博机械 > 新闻动态 >

浅析等压灌装机设计思路与旋转灌装机实战

文章来源:九博机械设备有限公司 日期:2011-04-05

   随着市场经济的完善和发展,商品流通的深度和广度进一步扩大,包装工业在国民经济中的作用和地位越来越高。根据各国经济发展水平不同,包装工业的产值通常占国民生产总值的1.5-2.2。经济越发达,包装工业所占的比重就越大。等压灌装机和旋转式灌装机同属于包装机械。
    建国以后,我国陆续建立了一些灌装设备生产厂,但主要是一些小型设备,技术落后。八十年代初,国家开始积引进国外先进灌装技术,当时灌装技术主要掌握在少数国有企业手中。随着改革开放的推进,一些原来从事机床、农机制造的企业也转到灌装设备的开发制造上,从业厂商逐渐增多。
我国的灌装设备主要是应用在酒业、饮料的灌装上,从灌装原理上大体可分为负压等压灌装机、常压等压灌装机、等压等压灌装机、定量等压灌装机、料位等压灌装机等几种类型。但是目前各个设备生产厂家的等压灌装机在灌装能力、效率、适宜瓶型范围及自动化程度等方面各有优缺点,不同程度地制约着产品包装质量和生产率。
目前,等压灌装机呈现出新的发展动向,主要为:(1)多功能。同一台设备,可进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳饮料和果汁饮料等多种饮料的热灌装;均可进行玻璃瓶与聚酯瓶的灌装。(2)高速度、高产量。碳酸饮料等压灌装机的灌装速度高达2000灌/分,非碳酸饮料灌装速度高达1500灌/分。(3)技术含量高、可靠性高、计量精确。
但是,现在等压灌装机的应用主要在酒类、饮料类等食品行业上,适用于一种瓶形。对于药品灌装来说,尤其是小批次的临床试验用药,灌装要求多变,所以加工能适应规格变化多样的灌装需求、成本较低的等压灌装机还有很大的市场空间。这就需要将计算机技术进入包装机械设计领域,以达到机械性能的柔性化和系统化程度的迅速提高,以满足不同的市场需求,降低设计与生产成本。。
本设计主要是结合相关药品企业的要求进行的非标产品的整机设计与制造,主要设计思路是借鉴美国进口设备,用计算机辅助设计的方法进行设计,并验证了其工作性能,达到了灌装要求,为等压灌装机在药品制造业的的应用提供了新的研究思路。
2原理及结构设计
等压灌装机是灌装生产线的关键设备,其灌装要求为灌装头数为10头,生产效率为60-100瓶/分,灌装精度为±2毫升,总功率为2KW。要求速度可调、计量准确、运行平稳、药液不外溢,灌装时无液体滴漏现象,机器噪音低于70分贝。在广泛吸收国内外先进机型的基础上研制开发,设计时采用单室低真空负压等位灌装原理,其工作过程是利用真空设备将瓶内的空气吸走,从而在瓶内产生负压,药液在大气压的作用下,通过管子进到瓶内,当药液达到所需液面时,进液口封闭,吸气口将多余的药液和泡沫吸走。本机由灌装头、真空设备、药液供给控制系统、传动系统、凸轮组合、升降机构、胀紧轮、导柱、主架体、减速机等部分组成。具体结构如图1所示,它结构紧凑、布局合理、维修简单、装拆方便。
图1FGZ-10等压灌装机结构图
1.主框架2.真空系统3.灌装头4.液箱5.升降机构6.升降凸轮7.供液系统8.导柱
3设计分析
3.1灌装方式和控制目标的确立
根据现场的需求和对美国设备的借鉴我们对该等压灌装机选用负压灌装的方式,在灌装通道中选用电磁阀来控制液体的灌装,所以通过单片机的控制电路来控制电磁阀的开启和关闭,进而实现对整个灌装精度的精确控制。
3.2产品设计要求
(1)为了提高产品质量,要求等压灌装机设备精度高、自动化程度高。但是设备的售价也相应提高,增大了产品的单位成本。因此在设计等压灌装机时,应结合生产工艺要求,对相关的因素进行综合考虑。
(2)工艺范围宽的原则。等压灌装机的工艺范围是指其适应不同生产要求的能力。工艺范围越宽,越能提高设备的利用率,实现一机多用,即利用同一设备可以灌装多种物料和多种规格。这就需要把计算机辅助设计引入设计中来。
(3)符合食品卫生的原则。由于等压灌装机多用于医药、化工、食品等行业,对卫生有特殊要求。因此等压灌装机在结构上直接接触物料的部件应便于装拆和清洗,不允许有死角。而且要有可靠的密封措施,严防杂物混入和物料散失。在材料上,对直接接触物料的零部件要尽可能采用不锈钢或无毒材料。
(4)使用安全,维修方便的原则。等压灌装机的操作、调整应方便省力,使用安全可靠。而且其结构应便于拆装组合,零部件应通用化、标准化,另外还应做到价格低、重量轻、体积小。
3.3主要部件设计
(1)在凸轮组合的设计时,要使设计的适应性强,在设计时重点采用计算机辅助设计凸轮曲线的行程,实现柔性化设计与生产。
(2)其真空系统是由真空泵、空气过滤装置和电气控制系统组成,直接提高灌装速度和精度。选用进口真空泵,确保了真空系统的可靠性,采用变频调速,使生产效率达到60-100瓶/分。
(3)在药液供给控制系统的设计中,采用电控和自控相结合的方式控制药液进给量,为灌装头提供稳定的药液。
(4)在传动系统的设计选材上,传动系统的轴和链轮选用优质不锈钢和碳钢,碳钢经过热处理和镀铬,满足医药行业对材料的特殊要求。
(5)充分考虑润滑与密封,零部件尽量做到通用化、标准化。
4结果验证
所研制的等压灌装机头数为10头,生产效率为95瓶/分,灌装精度为±1.5毫升,总功率为2KW。该设备目前已投入运行,现场使用结果表明:该设备速度可调、计量准确、运行平稳、药液不外溢。灌装时无液体滴漏现象,机器噪音低于65分贝。同时,该设备还有操作简单、性价比高等优点,满足设计要求,具有很好的推广前景。
 
    设计旋转型灌装机。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、冷霜等),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1中,工位1:输入空瓶;工位2:灌装;工位3:封口;工位4:输出包装好的容器。

    旋转型灌装机,该机采用电动机驱动,传动方式为机械传动。
1.旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。
2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.图纸上画出旋转型灌装机地运动方案简图,并用运动循环图分配各机构运动节拍。
4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析,绘出运动曲线图。用图解法或解析法设计连杆机构。
5.凸轮的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律,确定基圆半径,校核大压力角与小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图
6.齿轮机构的设计计算。
7.编写设计计算说明书。
8.完成计算机动态演示。
采用灌装泵灌装流体,泵固定在某工位的上方。
采用软木塞或金属冠盖封口,它们可以由气泵吸附在压盖机构上,由压盖机构压入(或通过压盖模将瓶盖紧固在瓶口)。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。
此外,需要设计间歇传动机构,以实现工作转台的间歇传动。为保证停歇可靠,还应有定位(缩紧)机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等。定位缩紧机构可采用凸轮机构等。

郑州九博专业致力于收缩机的研发与销售,我们的产品有餐具包装机,消毒餐具收缩机热收缩包装机等,欢迎有需要的朋友致电垂询。

电话:0371-69118825 传真:0371-69118335 手机:15937107526 邮箱:jiubo3@126.com

豫ICP备09004372号 地址:郑州市东大街 技术支持:九博网络部