旋转灌装机说明书

旋转灌装机机说明书

一、课程设计题目简介

设计旋转型灌装机。在传送带的输送下，待灌装的容器进入工作台，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、

图1

该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参

数见表。

旋转型灌装机技术参数

待灌装压盖红酒瓶：

容量：500ml

高：300mm

底直径：60mm

瓶口外直径：29mm;

瓶口内直径：20mm

瓶颈长：75mm

瓶塞：高40mm，上底25mm，下底18mm

二、功能及装置

1、输入输出设备

1.1 方案一：连杆拨动传送装置

如图2，输入时，将一个个待灌装、封口的红酒瓶等距置于传送台上，连杆机构在主动杆的转动带动下，每

一个周期齿条上升至传送台高度通过拨齿的前进运动将

红酒瓶向前方拨动一个齿距长度，回程之前齿条先向下

运动，避免回程时再把红酒瓶回拨。

输出时，当红酒瓶灌装、封口完成后到达输出位置时，此装置与输入同理，将红酒瓶从工作台上拨出至传

送台上，实现输出。

优点：间歇步进。

缺点：需要等距放置；要求太过精确；拨动红酒瓶时会产生刚性冲击，不平稳。

图2

1.2 方案二：履带传送带装置

如图3，用一个履带传送带装置通过工作台同时作为输入输出装置。待灌装、封口的红酒瓶从输入端放上传

送带，传送带上容器以一字排列的形式传送过来进入工

作台经过灌装、封口后从工作台输出位直接传送出来，

实现成品的输出。

优点：工作难度低，连续不间断。

图3

由于加工品是红酒瓶，易损，则相比方案一，方案二

的履带传送带更加平稳连续，成本底，操作难易度低，

故选择方案二为输入输出的最终装置。

2、工作台

固定工作台为两个半圆，中间相隔间距为传送带宽度，供传送带通过，这样可以使红酒瓶输入时直接进入

旋转工作台1号位，经过灌装封口后到达4号位下传送

带直接将其输出。这样不需要另外增加拨杆将红酒瓶拨

入拨出旋转工作台。

当旋转工作台卡槽进给深度只容许一个红酒瓶进入时，则红酒瓶输入可以不必遵守等间距原则，即使间距

小或无间距，第二个红酒瓶也无法进入工作台，使得传

送带可以一直连续运转。

如图4：俯视图，上为旋转工作台，下为固定工作台，两工作台之间有间距，起到固定红酒瓶的作用。

图4

将固定工作台设计的稍大与旋转工作台是为了便于放置挡板以实现红酒瓶的定位。为了使红酒瓶能更好进入

工作台卡槽，则应在卡槽上设置倒角。

3、旋转工作台的间歇运动机构

由于红酒瓶在工作台上进行的灌装和封口工序时都需要红酒瓶停止运动，这就要求了旋转工作台不能连续转动，而是

要在加工时停止转动，完成本工作位的工序后继续转动，取需

要工作时间最长的灌装时间为停歇时间，间歇机构的主动轮转

动的每个周期=停歇时间+转动时间。旋转工作台与从动轮同轴，由从动轮带动转动。旋转工作台的六个卡槽要求间歇机构的主

动轮每转六圈带动从动轮转动一圈

3. 1 方案一:不完全齿轮机构

如图5，在不完全齿轮机构中，主动轮1连续转动，当1上的部分齿进入啮合时，使得从动轮2转动，此时旋转工作台

旋转，更换工作位；当1的齿轮推出啮合时，1轮的凸位进入2

轮的凹位，起到定位作用，从动轮2停歇，即旋转工作台停歇，

各工位开始工作。

图5

不完全齿轮机构优点是设计灵活，从动轮的运动角范围大；它的缺点则是加工复杂，在进入和退出啮合时速度有突变，会引起刚性冲击

3. 2 方案二：槽轮机构

如图6，带有圆柱销的是主动销轮1，具有直槽的是从动槽轮2。主动销轮1顺时针做等速连续转动，当圆柱销未进入径向槽时，槽轮因其内凹的锁止弧被销轮外凸的锁止弧锁住而静止；当圆柱销开始进入径向槽时，两锁止弧脱开，从动槽轮2在圆柱销的驱动下逆时针转动；当圆柱销开始脱离径向槽时，槽轮因另一锁止弧又被锁住而静止，从而实现从动槽轮的单向间歇转动。因为转动工作台要求有六个工作位卡槽，则此槽轮机构设计从动槽轮有六个直槽轮，满足旋转工作台的要求。

槽轮机构的优点是结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高；其缺点主要为动程不可调节，转角补课太小，且槽轮在起动和停止时加速度变化大，会产生柔性

冲击。

图6

从功能上来说两种方案均可以，但是方案一的不完全齿轮机构会产生速度突变刚性冲击，方案二的槽轮机构的加速度变

化引起的柔性冲击则更优，并且从成本上来说，不完全齿轮制

造成本高，槽轮机构结构简单，制造容易，成本低，所以间歇

机构选方案二。

4、灌装机

4. 1 方案一：连杆式灌装机

如图7，当旋转工作台转动时，摇杆运动已将滑块推入灌装管，阻塞了灌装管，所以停止灌装，当旋转工作台

停止时，摇杆运动使滑块拉出灌装管，使得灌装工序进行，

实现灌装。

优点：加工简单，制造成本低

缺点：设计困难；

不能实现长时间定位功能。

图7

4. 2 方案二：凸轮灌装机

如图8，在旋转工作台转动的同时，凸轮也转至近休区，未将压杆压下，在弹簧的作用下压杆在上方，则压板下的连杆机构被弹簧拉在上方，滑块堵住灌装口，则不进行灌装；旋转工作台停歇的同时，凸轮转出近休区，则将压杆下压，触发连杆，将滑块从灌装口移开，实现灌装工序。

优点：可以实现长时间定位；

设计简单，结构简单，容易实现。