一种新型吹气式理盖机的设计研究

一、前言 在石油化工和食品工业中,桶装全自动液体包装生产线非常普遍。在自动灌装生产线上,需要采用理盖机和供送机构将料斗中杂乱堆积的塑料桶盖进行快速整理和排序并准确地输送到旋盖机的取盖位置;因此理盖系统就成为整条灌装生产线的“咽喉”,其理盖的准确性和供送速度直接影响到灌装生产线的产量。     

密闭状态下的气力分选系统

为解决需要在密闭状态下物料的分选问题,根据气固两相流理论,参考密闭氮气循环再利用系统,结合成熟的水泥行业空气选粉系统,给出全封闭状态下的氮气或其它惰性气体的物料分选的计算公式,解决了氮体循环再利用等技术问题,形成一个系统的、可行的应用体系。     

液体物料自动计量分装新方案

本文介绍了一种液体物料灌装计量的新型方案，其主体是采用步进电机驱动叶片泵或齿轮泵，在向包装容器灌装物料的同时自动完成计量与控制的工作。其突出的优点是：具有极高的计量准确度和较好的重复性；灌装容量范围宽且可方便地任意调整，能适应不同规格的包装容器。     

旋转型灌装机运动方案设计

旋转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。所以应采用灌瓶泵灌装流体,并且使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。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,以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠,还应有定位(锁紧)机构。     

连续式罐头装罐包装机的设计与开发

设计开发了一种基于PLC控制的连续回转式罐头装罐包装机。该装罐包装机设有可往复摆动的,能自动跟踪空罐的自动跟踪喂料器,当空罐随着灌装盘的旋转而连续做圆周运动时,自动跟踪喂料器做往复摆动,将定量称重后的物料经喂料筒依次装入空罐中。解决了传统装灌包装机灌装盘间歇运动时带来冲击和效率较低的问题,提高了装罐包装机的工作性能和工作效率。     

油脂抗氧化灌装机设计

目的阻隔油脂在灌装过程中与氧气的接触,使封口后的容器瓶内氧含量尽量少,实现延长油脂货架期的目的。方法在对油脂抗氧化存储技术现状进行分析比较的基础上,通过抗氧化灌装工艺设计、结构优化设计等实现油脂在灌装-转运-封塞工位的抗氧化保护。结果文中设计的油脂抗氧化工艺可实现油脂在灌装、转运及封塞整个过程中除氧/阻氧保护,避免了传统工艺中只进行单一工位抗氧化保护不足的缺点,同时文中重点对灌装阀结构、转运保护机构结构及封塞机构结构进行了设计,以保证新型油脂抗氧化工艺的顺利实施。结论文中所设计的油脂抗氧化灌装机抗氧化保护效果全面,实用性高,具有较大的推广价值。     

中心小流量上开阀式灌装阀

目的为了提高灌装设备的灌装精度,解决灌装过程中的喷溅问题。方法根据现有上开阀式灌装阀的结构特点,创新设计一种中心小流量上开阀式灌装阀。该灌装阀通过活塞头的下锥面与活塞密封板形成锥面密封,构成柱塞高位的内密封结构,且在活塞头上设计由横向导流孔和中心导流孔所构成的小流量通道。结果该灌装阀小流量流速稳定,灌装精度易于控制,工作时无喷溅现象,不仅适用于普通液体物料的包装,也可用于粘度大的膏状物料的灌装设备。结论经大量实践证明,该灌装阀具有结构合理、可靠性高、适用范围广等优点,并具有良好的推广价值和经济效益。     

基于双闭环的直线容积式自校正灌装设备控制系统设计及应用

基于直线容积式灌装设备灌装精度不高的问题,研究了一种带称量反馈的直线容积式灌装设备,采用直线容积式进行灌装,容积缸采用高精度的伺服电机驱动,保证了容积缸准确的运动位移。容积式灌装同时将等量物料灌装到反馈秤里进行称量式校正,实时测量灌装误差并且自动校正,使得此种灌装生产线既有称量式灌装的高精度,又有直线容积式灌装的高速度,在实际应用中取得了较好的使用效果。     

基于有限元分析的前易碎盖外压承载能力的改进设计

某前易碎盖是导弹贮运发射箱的关键部件之一,其外压承载能力不足,不能保证邻位导弹的安全性。在保证内压破坏强度基本不变的情况下,在前易碎盖内安装限位支撑机构,采用有限元软件对前易碎盖改进设计前后的外压承载能力进行了对比分析,并对该前易碎盖进行了地面性能试验和工作试验。结果表明:改进设计后的前易碎盖的外压承载能力得到了大幅度提高;有限元仿真分析方法可以指导其他易碎盖的性能改进设计工作。     

PLC控制片剂／胶囊装瓶联动机

片剂/胶囊的灌装,在目前生产中多数采用单机操作,有的虽设计成灌装—塞纸—旋盖联动机,但性能较差,尤其是多工位的协调性和各种故障的检修更是影响联动机的使用。为了使片剂/胶囊灌装实现高效率和自动化,并且符合GMP要求,我们设计了用PLC控制的片剂/胶囊装瓶联动机。该联动机为整机形式,采用机电一体化,解决了各机构的协调性问题;并且PLC控制操作简单,具有很强的抗干扰能力,能在恶劣环境下可靠地工作。本机生产量可调(6～36瓶/分)、单瓶装量可调(20～100粒/瓶)。另外,设有多种检测装置,以保证机器工作的生产率和准确性。     

记一起氧气瓶爆炸事故

20 0 3年 8月 16日徐州市沛县芦发气体充装站发生了一起氧气瓶爆炸事故 ,一人当场死亡。调查分析认为是 :误将可燃的邻苯二甲酸二丁脂替代四氯化碳作清洗剂 ,在充装氧气时发生化学爆炸。     

基于曲柄摇块机构的封盖机设计与仿真

目的为自动化灌装生产线设计一种新型的自动封盖机械,实现对批量桶盖的自动拆分、抓取、翻转移动、下压动作。方法以单个气缸作为封盖机的唯一动力,采用特殊的曲柄摇块机构,将气缸的直线运动转化为末端执行机构的复合运动,实现封盖过程。通过Pro/E机构运动学仿真,验证运动过程轨迹。结果推导出曲柄摇块机构末端位置方程。建立了机构的运动仿真模型,通过运动学仿真得到末端执行机构的位置和速度曲线,以及盖体运动过程中所占用的空间范围,验证了该设计的可行性,缩短了产品的开发周期。结论采用曲柄摇块机构完成封盖机运动过程的集成,通过单一动力源实现自动封盖机功能。设备结构简便、易操作、工作效率高、稳定性好,便于与各类灌装机械相集成。     

卷烟包装辅料自动输送系统设计

目的 为了提高香烟包装生产智能制造水平,为大数据分析提供可靠数据源。方法 通过系统架构、数据流、物流、控制系统等多维度设计出香烟包装辅料自动输送系统;通过计算机网络实现无人送料AGV小车、堆垛机、穿梭车、输送机及辅料自动输送管理系统WMS服务器、调度系统WCS服务器、AGV调度服务器、数据库服务器、终端电脑等系统设备的连接。结果 实现了卷烟包装辅料多工况自动送料,辅料自动输送入库速度为41盘/h,机台空盘回收自动输送速度为24盘/h,机台要料自动输送速度为24盘/h。结论 辅料自动输送系统是信息化系统、物流设备、通讯技术的综合运用,实现了包装材料的自动化输送和数据统计等。     

车载自动码垛设备设计与动态性能分析

目的为中小型化肥厂的汽车运输设计一套自动码垛设备,并对设备工作的动态稳定性进行分析。方法应用拉格朗日运动学方程求出了大车机构和小车机构的驱动力,同时该驱动力也是提升臂产生激励振荡的激励力,运用结构动力学原理,得出了提升臂激励运动方程,并对影响方程中关键的设计参数进行了仿真分析。结果大车机构和小车机构完成一次动作的时间参数对设备动态稳定有较大影响;连接提升臂升降部件的直径d越小,设备运行动态稳定性越差;连接提升臂升降部件选用不同的钢材,对设备运行动态稳定性影响基本相同。     

易燃易爆材料干式粉碎设备的研究

介绍了国内外有关易燃易爆干式粉碎四种类型设备,分析了各种类型设备的优缺点.重点研究了易燃易爆金属材料及无机材料进行超细化、或合金化、或超细与片状化的超细粉碎设备.研究表明了双(反)向旋转球磨粉碎机粉碎效果最好.由于内部设有高速反向连续搅拌装置,使沉积于底部并相互粘结、结块的粉体被打散,因而大大提高了对粉体的分散效果,有效地防止了粉体的团聚与反粉碎.因而可以在干燥状态下获得颗粒更细,分散性良好的干粉体.     

基于无线通讯的旋转称量式灌装旋盖机设计

目的改进旋转称量式灌装旋盖机的控制方法。方法基于对市场上现有该类设备的研究,设计一种以工业无线局域网(IWLAN)通信方式代替电滑环的旋转称量式灌装设备,同时将称量传感器与称量模块分开进行设计。结果实现旋转PLC与固定PLC的数据传输,既传输了大量的数据,又避免了因电滑环掉电而导致的数据传输中断,在保证灌装精度的同时大大降低了更换称量单元的成本。结论该设备既保证了很高的灌装精度,同时具有很快的灌装速度,在实际应用中取得了很好的使用效果。     

双头伺服驱动容积式灌装机设计

目的设计一种适合于涂料灌装的自动灌装设备,以提高灌装过程的自动化程度,提升灌装精度。方法采用双头分别灌装,将灌装时间分散,压缩设备准备时间;采用伺服电机和滚珠丝杠代替原有气缸驱动,利用伺服电机重复定位精度高的特点提升罐装精度。设计相应的控制程序和界面便于生产过程中设备参数的调整。结果针对5 L包装桶的灌装效率为每桶2 s,灌装精度达到±5 m L。结论通过实际生产证明该设备能够适用于各类流动液体物料自动灌装生产。双头伺服驱动容积式灌装机能够作为独立设备单机使用,也可通过以太网与控制设备通讯,作为灌装生产线的一部分配合其他设备使用,能够实现生产状态的在线监测和生产参数的远程控制。     

灌装阀及旋盖头测试实验装置设计

由于制造等因素影响,实际灌装中会出现灌不满、溢出、多头不协调;旋盖旋不紧、划花瓶盖等现象.分析了国内某包装企业灌装和旋盖存在的问题,探讨了利用气动和PLC控制技术设计一台灌装阀及旋盖头的测试装置,实现不同型号灌装阀及旋盖头的测试.     

高生产能力含汽液体灌装封盖机传动系统的设计

对啤酒灌装封盖机传动原理进行分析,总结了高生产能力含汽液体灌装封盖机传动系统的设计关键以及结构设计上的特点,为此类自动机械传动系统的设计提供了参考.     

基于虚拟仿真技术的灌装生产线设计与仿真

目的 针对灌装生产线的设计与验证过程,基于虚拟仿真技术,实现灌装生产线的快速设计与验证。方法 首先通过分析灌装生产线的生产过程,利用SolidWorks三维建模软件分别对灌装生产线中的灌装机、搓盖机、贴标机、喷码机、装箱机等设备设计三维模型。然后将所有设备的三维模型导入Demo 3D仿真软件,进一步按照各设备的动作流程对模型进行动作设计及运动规划,构建灌装生产线虚拟仿真系统。最后根据设备功能和生产产能要求,在虚拟仿真系统中通过不断地调整设备机械结构及机构的运行速度,最终实现灌装生产线的快速设计与迭代优化。结果 得出灌装生产线的优化设计方案,并根据该设计方案研制出灌装自动生产线,生产线的产能为2400 瓶/h,满足企业要求。结论 该方法能够实现灌装生产线的快速设计与验证,缩短设计开发周期,减少设计和验证成本。