1、 毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 新型全自动灌装机的结构设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 本课题国内外研究动态 随着经济的发展和人们生活水平的提高，商品的包装愈显重要，灌装机也有了很大的发展，灌装机主要是包装机中的一小类产品，从对物料的包装角度可分为液体灌装机，膏体灌装机，粉剂灌装机，颗粒灌装机，而由于液体的特殊性 (如溶解性、吸收性、生产运输的方便性等 )使生产的灌装液体的包装机在包装机械中占了很大的比例。 世界灌装机向高速、多用、高精度方向发展，目前部分灌装生产线已可以在玻 璃瓶与塑料容器（聚酯瓶）、碳酸饮料与非碳酸饮料、热灌装与冷灌装等不同要求和环境下使
2、用。 目前，碳酸饮料灌装机灌装速度最高已达 2000 罐 /分，德国 H&K 公司灌装机的灌装阀多达 165 头， SEN 公司 144 头， Krones 公司 178 头，灌装机直径大至 5 米，灌装精度 0.5ml 以下。非碳酸饮料灌装机灌装阀 50 100 头，灌装速度最高达 1500 罐 /分，灌装机料槽转速 20 25 转 /分，速度提高 1 倍。可以进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳和果汁饮料等多种饮料的热灌装，国外热灌装饮料封口后不再进行二次杀菌。碳酸饮料常温灌装已酝酿 20 多年，常温碳酸化可以降低饮料成本，有利环保。非碳酸饮料充氮系统采用加压方式或液氮滴入方式向落壁铝罐或 PET
3、瓶内灌注液氮惰性气体，使易拉两片铝罐和 PET 瓶用于果汁饮料等非碳酸饮料，同时可以保护内容物，减少营养素的损失。目前 PET 瓶装茶饮料通常采用热灌装方法，为了降低灌装温度，提高茶饮料风味，确保产品卫生安全，已开发 PET 树脂成形到使用 130蒸汽杀菌和特殊灌装的无菌包装机，同时正在开发冰咖啡等低酸性饮料两片薄壁罐的无菌包装技术，以实现薄壁罐的无菌包装。 随着我国酒业的快速发展，啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒等酒 类产量持续增长，我国饮料酒 (不含果露酒、发酵酒精 )总产量已达 2878 万千升，同比增长 8.2%。有关专家指出，我国饮料行业是高成长性的行业，成熟饮品增长稳定，新的热点和增长点不
4、断涌现，新兴饮品的增长更快。同时，中国包装机械已发展成世界液态食品行业中有重大影响和极大市场占有率行业。因此，液体灌装机市场发展潜力巨大。 我国液体灌装机要满足包装行业快速发展的，并积极参与国际竞争，就必须打破“小而散”的行业态势，在“高精尖”的方向上不断前进。业内人士认为，未来液体灌装机将配合产业自动化趋势，在技术发展上朝着机械功能 多元化，结构设计标准化、模组化，控制智能化，结构高精度化等几个方向发展液体。因此灌装机的发展为食品、药品的现代化加工和大批量生产提供了必要的保证。从而再一次证明了液体灌装机的发展市场潜力巨大。 近年来商品市场， 流行多品种、小批量，这使得灌装机也必须适应多品种，
5、多批量的市场需求。因此灌装机有向小型箱式化方向发展的动态。 选题的依据和意义 现代社会对灌装食品的安全要求越来越高，为使灌装出的食品整齐、美观并且具有良好的包装质量，要求灌装机具有精确的动作、定位精度及较高的生产率和一定的柔性。 随着国民经济发展，要求 对液体灌装的工作越来越多，如食用油、润滑油、洗涤剂类以及其他一些化妆、化工等液体产品的桶 ( 瓶 ) 的灌装。而且对精度和自动化程度的要求也越来越高。 由于液体食品的特殊性 (如溶解性、吸收性、生产运输的方便性等 )使生产的灌装液体的包装机在包装机械中占了很大的比例。 由于包装容器形态，材质，制成方法等不同，以及产品物理化学要求的不同，以及产品
6、物理化学性要求的不同，灌装机构的性能、结构也千差万别。 灌装机因灌装的物料、工艺、环境、生产方式、配套要求、用户需要不同而各异。目前各生产厂制造的设备均各有所侧重，生产的灌装 机的型式各色各样、千变万化，但没有一种是完全一样的。 因此设计能适应灌装各种容器 (大小、形状 )，而且使灌装机结构简单、密封可靠、调整方便就尤为重要。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 研究的基本内容 1. 了解自动灌装机设计制造和应用现状。 2. 自动灌装机的工作原理和各部件结构及功用。 3. 采用 Auto CAD 出装配图和关键部件零件图。 拟解决的主要问题 设计能适应灌装各种容器 (大小、形状 )，而且使
7、灌装机结构简单、密封可靠、调整方便。 三、研究步骤、方法及措施： 研究步骤 1. 通过检索文献 了解自动灌装机设计制造和应用现状。 2. 对自动灌装机灌装头工作原理，功用，结构的了解 3. 对现有灌装机供料系统的结构，工作原理，及优缺点的了解。 4. 对灌装机控制系统工作原理，结构的了解。 5. 采用 Auto CAD 出装配图和关键部件零件图。 方法及措施 自主学习灌装机原理，结构等的了解， 关键问题与指导老师沟通。 四、参考文献： 1李贵平 . 液体灌装机的分类与选择 J. 江 西食品工业 , 2002, (04): 6162. 2于启冬 . 全自动液体灌装机 J. 液压与气动 , 199
8、7, (06): 2425. 3夏春艳 , 刘秀娟 , 程焰 . 液体灌装机结构综述 J. 佳木斯大学学报 (自然科学版 ), 2000, (02): 178179. 4马祖达 , 郑旭 , 王炯熠 . 智能气动液体灌装机的开发 ( )J. 包装与食品机械 , 2002, (03): 3233. 5施昌彦 , 万旭平 . 一种 _按后不管 _理念的全功能自动液体灌装机 J. 中国计量 , 2009, (12): 5859. 6张文明 . 全自动液体灌装机 J. 机电一体化 , 2003, (06): 4648. 7马银戌 , 陈港殿 . 灌装机的 PLC 控制系统设计 J. 食品科技 , 20
9、09, (08): 8384. 8于启冬 . 世界包装工业现状及其发展趋势 J. 包装世界 , 1999, (01): 2425. 9金晴川 . 液体自动灌装机的发展动向 J. 上海包装 , 1997, (01): 1011. 10Serge Abrate. Vibration of belts and belt drivesJ. Mech Mach Theory, 1922, 27(6): 645659. 11PAHL G, BEITZ W. Engineering DesignM. Berlin： Spinger-Verlag, 1996. 五、研究工作进度： 1调研、查阅文献、收集资料； 1 2 周 2灌装头设计； 3 5 周 3供料系统设计； 6 7 周 4控制系统设计； 8 9 周 5采用 Auto CAD 出装配图和关键部件零件图； 10 11 周 6整理资料，撰写论文，总结结题。 12 14 周
