灌装机设计说明书
中国矿业大学
本科生毕业论文
姓名：李凯学号：02021098 学院：机电工程学院
专业：机械工程及自动化
论文题目：灌装机
专题：
指导教师：胡元职称：副教授
二O一四年六月徐州
中国矿业大学毕业论文任务书
学院机电工程学院专业年级机自10-5班学生姓名李凯
任务下达日期：2014年2月22日
毕业论文日期：2014年3月14日至2014年6月20日
毕业论文题目：灌装机
毕业论文专题题目：
毕业论文主要内容和要求：
主要内容：
灌装机的整体设计。
要求：
独立完成灌装机原理设计、主要部件的选型计算、设计计算定量灌装泵、气动和也料输送管路。
院长签字：指导教师签字：
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成绩：指导教师签字：
年月日
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：
成绩：评阅教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：
成绩：评阅教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩
摘要
本文主要介绍了一种为液体饮料生产企业设计的自动灌装生产线。分析了定量常压式灌装设备的国内外现状，探讨了产品的市场开发背景，对设备的基本原理、结构设计以及各个子系统，如供送系统、灌装系统、控制控制系统以及执行系统的主要功能都作了详细介绍，论述了设备开发过程中采用的一些关键技术；采用单片机控制，系统控制方便准确、稳定可靠；执行机构可靠性高、稳定性好；传感器的应用更是提高了设备的可靠性；抗干扰设计和一体化的设计简化了系统结构，降低了重量，节省了成本。
本文研究成果及主要工作包括:首先，通过对比和分析完成了对各个子系统环节的选择与设计的基本思想和开发思路，单片机应用系统的开发，进行了硬件设计和软件编程；其次，对设备进行了准确度等级的检测实验和商品实例分析；最后，对系统的各个组成机构进行了整体一致性地分析和控制。设备具有精度高、速度快、稳定可靠、操作简单等优点，配以自动式封盖机能适用于自动化生产，可广泛应用于食品，医药，轻工，化工，纺织，电子，仪表等行业，提高了企业的劳动生产率和计量保证能力，具有较高的应用价值和良好的市场前景。
关键词：灌装；直线型；控制；气动
ABSTRACT
This paper mainly introduces a kind of liquid beverage production enterprise for the design of automatic filling production line. The quantitative analysis of atmospheric type filling equipment both at home and abroad, this paper probes into the present situation of the market development background, products of equipment the basic principles, structural design and the various subsystems, such as for conveying system, filling system, control system and execution system control of the main function in detail, discusses the equipment used in the process of development of some of the key technology; The single-chip microcomputer control system, convenient control accurate and stable and reliable; Actuators high reliability, good stability; The application of the sensor more is to improve the reliability of equipments; Anti-interference design and the design of unifinication of simplified systems structure, reduce the weight, saving the cost.
This paper research results and main work include: first, through the contrast and analysis of the completion of the subsystem of the selection and design of the link of the basic ideas and development idea, microcomputer application system development, hardware design and software programming; Second, the accuracy of equipment level of the detection experiments and example analysis of goods; Finally, the system component agencies the overall consistency analysis and control. Equipment has high accuracy, speed, stable and reliable, simple operation etc, match with automatic type block function for automated production, and can be widely used in food, medicine, light industry, chemical industry, textile, electronics, instruments and other industry, improve the labor productivity of enterprises and measurement guarantee ability, has a high application value and good market prospect.
Keywords: filling; A linear; Control; pneumatic
目录
目录
摘要 (7)
ABSTRACT (8)
1 绪论 (1)
1．1包装机械化的重要意义 (1)
2灌装机械 (4)
2.1概述 (4)
2.1.1灌装机的简介 (4)
2.1.2灌装机的分类 (4)
2.1.3灌装生产线 (5)
2.1.4灌装技术的发展趋势 (8)
2.2总体方案设计的基本内容 (8)
2.2.1确定功能与应用范围 (8)
2.2.2工艺分析 (9)
2.2.3总体布局 (9)
2.2.4拟订主要的工作参数 (9)
2.3方案的提出 (9)
3总体方案的设计分析和方案的比较与选择 (10)
3.1设计分析 (10)
3.1.1灌装机各部分功能 (10)
3.1.2工艺分析 (11)
3.2灌装机的总体结构 (11)
3.2.1定量灌装部分设计： (12)
3.2.2送挡瓶部分 (14)
3.2.3储液池部分 (14)
4 液料供送系统的设计计算和选用 (16)
4.1输送管路的设计 (16)
4.2输送液泵的确定 (16)
1、活塞缸部分 (16)
4.2.1泵阀的设计计算： (17)
4.2.2液缸的相关计算： (26)
4.2.3活塞、活塞杆、活塞环的确定 (26)
4.3灌装时间的计算 (30)
4.4供液系统原理图 (30)
4.5储液池的设计 (31)
5 供瓶系统的设计 (32)
5.1输送线方案的选用 (32)
5.1.1正常情况下 (32)
5.1.2非正常情况（缺瓶情况处理） (32)
5.2输送停位机构的具体设计 (33)
6 灌装架的设计 (35)
6.1灌装架的结构功能 (35)
6.2结构设计部分 (36)
7 执行系统的设计 (46)
7.1执行系统的动作分析 (46)
7.1.1执行系统的动作分析 (46)
7.1.2执行系统输入输出信号 (46)
7.2设计分析与方案设计 (46)
7.3机械气压系统设计 (47)
7.4液料池液位控制 (47)
参考文献 (48)
翻译 (49)
致谢 (61)
1 绪论
1．1包装机械化的重要意义
近半个多世纪以来，随着生产与流通日益社会化，现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到人们的普遍重视。
现在包装的基本定义是：对不同批量的产品，选择某种有保护性，装饰性的材料或包装容器，并借助适当的包装方法实现包装作业，以达到规定的数量和质量，同时设法改善外部结构，降低生产成本，从而在流通到消费的过程中使之容易储存搬运，防止产品破损变质，便于识别回收和利用，有吸影力，广开销路，不断促进扩大再生产。
无论在国外或国内，包装工程已经涉及到各行各业，面广量大，对人民生活，国际贸易和国防建设到带来了深刻的影响，甚至在现实生活中出现了过去难以想象的新情况：未经包装出售的商品越来越少，而且包装上的失败往往会使好的产品得不到好的销售。因而不妨这样说，在将来，没有现代化的包装就没有商品的生产和销售。可是如果没有先进的工业与科学技术的综合发展，也不可能出现现代化的包装工程。
迄今，一些科技发达的国家，在食品，医药，轻工，化工，纺织，电子，仪表和兵器等工业部门，已经程度不同地形成了由原料处理，中间加工和产品包装三大基本环节构成的包装连续化和自动化的生产加工过程，有的还将包装材料加工，包装容器成型和包装成品储存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。再者，为使包装产品更好地进入流通领域，大都配有专门的自动化仓库，并采用托盘集装箱运输。
大量事实表明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高灵敏度和高灵活性的自动化包装线，不仅体现了现代化生产的方向，同时也可以获得较大的经济效益。
一能增加各种品种，改善产品质量，增加市场竞争力。
现代包装机械所能完成的工作已经远超过了简单地模仿人的动作，甚至可以说在很多场合用巧妙的机械方法包装出来的产品，不论在式样，质地或精度等方面，大多是手工无法胜任的。
二能改善劳动条件，避免污染危害环境。
对一些特殊的包装物品，实现包装的机械自动化，便可以大大改善操作条件，避免污染危害环境。至于对需要进行长期，频繁，重复的以及其他笨重的包装工作，如果能实现机械化和自动化，则可以大大减轻体力劳动，增加工人健康和提高生产效率。
三能节约原材料，减少浪费，降低成本。
有一些粉末，液体在手工包装过程中容易发生起泡，飞溅，外泄等现象，如果改为机械包装则会大大减少损失。
四能提高生产效率，加速产品的不断更新。
机械包装反对生产能力往往比手工包装提高几十倍，甚至是几百倍，这样将会更好地适应市场的实际需要，合理地安排劳动力，为社会创造更多的财富。
由此可见，实现包装机械化和建立现代化包装工业，是关系到国家长远规划的一件大事，也是搞好社会主义现代化的一项重要内容。
1.2包装机械的主要特点及发展动向
包装机械的作用是给有关行业提供必要的技术装备，以完成所需要的产品包装工艺过程。为了对包装机的发生和发展找出规律性认识并制定出适当的对策，有必要深入地了解它的一些特点：
一包装机械是特殊的专业机械。
包装机械是特殊的专业机械，种类很多。包装物品不仅花色品种多，而且多数是可以变化的。而且人们对包装还提出更高的要求，从而使得包装机械不断地提高和改进。
包装不单作为一个独立的工业部门已经取得的惊人的发展，同时也逐渐地成为一门崭新的综合科学。
二在发展专用机械的同时，积极开发通用包装机械。
包装机械在发展专用机械的同时，为满足现代包装的实际需要正在不断扩大其通用能力，积极开发新型的通用包装机。
研制通用包装机的目的，一是适应被包装物品，材料和包装形式的多样化，二是要照顾制造使用单位的技术力量，设备配置和生产成本。所以人们越来越重视包装机的通用性。
三包装机械日趋联动化，高速化，自动化
包装机械日趋联动化，高速化，自动化，并相应提高自动化水平，使设备功能逐步完善。实践表明，搞好包装机械自动化不单脱离不开机电液气等常规技术手段的相互配合，同时还必须了解和掌握有关尖端技术，尽量吸收和改进包装机械确有的价值，使之保持一定的生命力。
1.3包装机械工业的概况及展望
在世界范围内，包装工业的发展比较短。科学技术发达的欧美各国大体上是从本世纪开始初叶起步的，及至50年代才有大的发展。由于社会上的各方面的积极推动和有利配合，终于逐步建立起包装材料，包装印刷，包装机械等生产部门和与之相适应的科研，设计，教育，学术，管理等机构，进而形成了独立完整的包装工业体系，而在国民经济中占有重要的地位。
据有关专家预计，2005年我国包装机械产量将增加到67万台(套)，到2010年将增至93万台。
快速发展的食品加工业，需要大量高品质的包装机械和食品加工机械，也给包装机械制造行业带来了商机。目前我国食品加工能力还远不能满足需要，因此在提高农副产品深加工能力的同时，食品机械和包装设备的需求就必然加大。
据有关方面预计，到2005年国内市场食品机械和包装设备的总需求应为650亿元左右，即每年保持12％以上的增长率才能满足市场需求。同时，这两个行业将淘汰部分低产量高能耗的生产设备，争取使新型高效设备所占比例达到60％。由于中国国产机械的技术和质量还无法满足要求，对国外此类设备的进口需求将增加。
随着我国经济形势持续高速发展，人民生活水平不断提高，人们对医疗健康的需求越来越高，因此带动了医药行业的快速发展，并由此推动了对制药机械需求的增长，促进了制药装备工业的繁荣。据统计，2003年前3个季度，我国制药机械制造业产品销售收入达到了l4．15亿元，实现利润达到25．73％。
今后要运用系统工程的观点，进一步统筹规划，分工发展食品，农副产品，医药，轻工，兵器等部门急需的包装机械以及相关的包装配套设备，还须抓好包装材料加工和成型
机械，包装检测装置以及包装基础件的生产，并且充分利用现有条件全面开展产品的系列化，零部件的通用化和标准化等工作，以加快包装机械更新换代的步伐。
2灌装机械
2.1概述
灌装机主要是中的一小类产品,从对的包装角度可分为液体灌装机,膏体灌装机,,颗粒灌装机;从生产的自动化程度来讲分为和全自动灌装生产线.近来随着食品的QS 认证,食用油的厂家已经开始注重和包装,所以在灌装机中地位凸现。
2.1.1灌装机的简介
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;从生产的自动化程度来讲分为半自动灌装机和全自动灌装生产线.近来随着食品的QS 认证,食用油的厂家已经开始注重产品质量和包装,所以油类灌装机在灌装机中地位凸现.
2.1.2灌装机的分类
2.1.2.1常压灌装机
是在大气压力下靠液体自重进行灌装。这类灌装机又分为定时灌装和定容灌装两种，只适用于灌装低粘度不含气体的液体如牛奶、葡萄酒等。
2.1.2.2压力灌装机
是在高于大气压力下进行灌装，也可分为两种：一种是贮液缸内的压力与瓶中的压力相等，靠液体自重流入瓶中而灌装，称为等压灌装；另一种是贮液缸内的压力高于瓶中的压力，液体靠压差流入瓶内，高速生产线多采用这种方法。压力灌装机适用于含气体的液体灌装，如、汽水、香槟酒等。
2.1.2.3真空灌装机
是在瓶中的压力低于大气压力下进行灌装。这种灌装机结构简单，效率较高，对物料的粘度适应范围较广，如油类、糖浆、果酒等均可适用。
2.1.2.4油类灌装机
可以灌装各类油品，如食用油、润滑油、花生油、豆油等。该类灌装机是针对油品物料灌装专门开发研制的灌装机械，可实现人工操作和无人化操作的灵活配置.
2.1.2.5注塞式灌装机
该类灌装机广泛适用于医药、食品、日化、油脂、农药及其他特殊行业，可灌装各种液体、膏体类产品，如消毒液、洗手液、牙膏、药膏、各种化妆品等物品.
2.1.2.6液体灌装机
全新卧式设计，轻巧方便，自动抽料，对于粘稠度较大的膏体可加料斗加料。手动及自动相互切换功能：当机器处于“自动”状态，机器按设定速度，自动进行连续灌装。而当机器处于"手动"状态，操作人员踩动踏板，来实现灌装，若一直踩住不放，则也变为自动连续灌装的状态。防滴漏灌装系统：灌装时气缸上下动作，带动闷头。料缸、三通部分采用手铐式连接，无须任何特殊工具，装卸清洗十分便捷。
可选配件:
a.针式灌装头：适用于小口径瓶和软管包装产品的灌装。针头部分口径、长度可根据容器的具体尺寸定制。
b.转/球阀控制系统：适合不同黏度及包含颗粒的物料，并能解决高位、高压供料等带来的各种压力问题。
c.料斗：建议灌装黏度较大产品时配置，以达到更好的灌装效果。
2.1.2.7膏体灌装机
适合于灌制从水剂到膏霜的各种黏度产品，是广大日化、医药、食品、农药等行业的理想填充机型。
特点：
全新卧式设计，轻巧方便，自动抽料，对于黏稠较大的膏体可加料斗加料。手动及自动相互切换功能：当机器处于“自动”状态，机器按设定速度，自动进行连续灌装。而当机器处于"手动"状态，操作人员踩动踏板，来实现灌装，若一直踩住不放，则也变为自动连续灌装的状态。防滴漏灌装系统：灌装时气缸上下动作，带动闷头。
可选配件:
a.针式灌装头：适用于小口径瓶和软管包装产品的灌装。针头部分口径、长度可根据容器的具体尺寸定制。
b.转/球阀控制系统：适合不同黏度及包含颗粒的物料，并能解决高位、高压供料等带来的各种压力问题。
c.料斗：建议灌装黏度较大产品时配置，以达到更好的灌装效果。
2.1.2.8酱类灌装机
适用于调味品中带颗粒并且浓度较大的辣椒酱、豆瓣酱、花生酱、芝麻酱、果酱、牛油火锅底料、红油火锅底料等物质的粘稠酱类的灌装。
按照操作流程可以分为全自动灌装机和半自动灌装机
称重式灌装机，适用于黏度较低的液体物料。例如，油漆，涂料，树脂，及各种化工原料。
2.1.2.9颗粒浆状灌装机
适用于医药、日化、食品、农药及特殊行业，是理想的颗粒浆状粘度流体充填设备。该机为半自动活塞式灌装机，可灌装颗粒浆状流体物料。
特点：机型小巧，立式结构，节省场地；操作方便，气动元件均采用德国FESTO和台湾AirTac气动元件；物料接触部分均采用316L不锈钢材料制成，符合GMP要求；灌装阀由气动阀控制，灌装精度更高；灌装量和灌装速度均可任意调节；灌装闷头采用防拉丝及升降灌装装置。
2.1.2.10粉剂灌装机
该机适用于化工、食品、农、副产品等行业的粉状、小颗粒状物料的定量灌装。如：农药、兽药、消毒剂、洗衣粉、粮食、种子、奶粉、调味品、味精、食盐、白糖、添加剂等。
产品特点：微电脑控制，定量准确。参数可调整，误差可自动修正。强弱电分开，无干扰。可靠性高，适应面广。充填部件用全不锈钢制做加工精度高，互换性好，分级合理。模块式设计，组合灵活。
2.1.3灌装生产线
2.1.
3.1灌装生产线的定义
因其特殊的工作原理，生产线即可以实现产品从原料进入包装设备开始，经过加工、输送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。生产线具有较大的灵活性，能适应多
品种生产的需要。
灌装机生产线的应用可以实现食品、医药、日化企业的高量生产，进而帮助生产企业实现高速生产的目的。过去，灌装机生产线并不是用户企业的选择方法。主要是过去的灌装生产线的系统有不少缺点，包括采购成本高、设备大而重、安装困难、维修费用高等等问题。但是，现在，灌装生产线的缺陷已经被先进的科技和新的灌装生产线系统取代，越来越多的企业开始关注和使用灌装机生产线，他们开始认识到灌装生产线能够为其带来的好处.灌装生产线在食品、医药、日化生产企业中扮演着重要的角色，优化灌装生产线直接关系着产品的质量和生产的效率，因此成为各大生产企业不得不关注的话题。
2.1.
3.2灌装生产线的流程
装有空瓶的箱子堆放在托盘上，由输送带送到卸托盘机，将托盘逐个卸下，箱子随输送带送到卸箱机中，将空瓶从箱子中取出，空箱经输送带送到洗箱机，经清洗干净，再输送到装箱机旁，以便将盛有饮料的瓶子装入其中。从卸箱机取出的空瓶，由另一条输送带送入洗瓶机消毒和清洗，经瓶子检验机检验，符合清洁标准后进入灌装机和封盖机。饮料由灌装机装入瓶中。装好饮料的瓶子经封盖机加盖封住并输送到贴标机贴标，贴好标签后送至装箱机装入箱中再送到堆托盘机堆放在托盘上送入仓库。
2. 1.
3.3灌装生产线优势
灌装机生产线优势在于为制造业提供性能优良、稳定可靠的灌装生产线；材料浪费少，在大规模生产中节约成本；根据生产流程进行编程控制，生产效率高；生产过程对环境污染小等等。
2. 1.
3.4灌装生产线的发展
国外灌装与封口设备向高速发展世界向高速、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作用。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。非碳酸饮料充氮系统采用加压方式或液氮滴入方式向铝罐或PET瓶内灌注液氮惰性气体，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树脂成型使用130℃蒸汽杀菌和特殊灌装头灌装的简便式无菌机，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。
国内灌装生产线全方位发展我国饮料灌装设备基本是在引进设备和技术的基础上发展起来的，八十年代，引进各种饮料灌装生产线300多条，包括灌装线达500多条。引进灌装生产线主要分为以下几类：
玻璃瓶饮料灌装线80年代引进116条玻璃瓶饮料灌装线，主要用于碳酸饮料，其中80多条是以记账贸易方式从东欧国家引进的，包括罗马尼亚35条、西德30条、波兰、捷克8条。以外汇方式引进的灌装线包括西德23条、日本3条、美国6条、意大利1条。生产线主要设备有卸箱机、洗瓶机、灌装机、压盖机、贴标机、、气水混合机、装箱机等。在线检测设备有真空检测仪、液面检测仪、灌装能力150、200、300～400瓶／分。设备主要生产厂家有德国SEN、H＆K、O＋H、日本三菱重工、意大利希莫拉兹（Simonazzi）、美国迈耶等。
1984年广东轻机厂引进德国SEN公司和H＆K公司啤酒灌装线制造技术，制造每小
时2万瓶的瓶装啤酒灌装线，南京轻机厂和合肥轻机厂以日本三菱重工技术，制造每小时1．8万瓶／分的汽水灌装线。其他还有重庆轻机厂（测绘三菱重工32／8设备，14000瓶／分）和廊坊包装设备制造总公司（测绘德国SEN公司24／6设备，6000～8000瓶／时）的灌装线。
易拉罐饮料灌装线“八五”期间，我国引进易拉罐饮料灌装线15条，同时引进易拉罐啤酒灌装线14条。主要是德国SEN、美国迈耶公司的设备，包括卸罐机、洗罐机、灌装机、封罐机、温罐机、码垛机，其他还有混合机、喷码机、薄膜收缩机、液位检测仪等。灌装能力为150、300、400、500罐／分，最高575罐／分。
聚酯瓶灌装生产线引进的聚酯瓶饮料灌装线共6～7条，包括脱箱机、卸箱机、洗瓶机、灌装机、旋盖机、温瓶机、装箱机等。灌装能力为250ml瓶为400～500瓶／分，1250ml瓶为50～280瓶／分。主要设备厂家有美国迈耶和德国SEN公司。合肥轻机厂利用德国Krones公司技术，制造聚酯瓶饮料灌装线，目前合肥轻机厂、南京轻机厂均能制造玻璃瓶和聚酯瓶两用的饮料灌装线。
软包装饮料灌装线我国先后从瑞典、美国、德国、法国等国家引进软包装饮料灌装线，主要有：瑞典利乐包无菌包装机“八五”期间引进40多条，现全国有160多条，而利乐公司在我国北京、广东佛山、江苏昆山设有复合纸板制造线。现有各种容量的利乐纸盒，AB型最高灌装能力7500盒／时。美国屋顶形纸盒无菌包装机，灌装能力4500盒／时；法国百利包，灌装能力80袋／分；立袋饮料灌装机，德国BOSCH、日本东洋、日本印刷等制造；德国zupack纸盒成形-灌装-封口饮料热灌装线；德国PKL，采用预成形纸盒，包括开盒、灌装、封口。灌装能力6300盒／时。以上前三种为无菌灌装，后三种采用热灌装，灌装封口后用喷淋冷水冷却，德国zupack卧式复合纸盒成形热灌装机已由合肥通用机械所和南京第二商业机械厂研制成功，并批量生产。碳酸饮料灌装线经过引进和消化吸收，我国饮料装备水平已有很大提高，特别是150瓶（罐）／分以上生产能力的灌装生产线基本可以成套供应，目前南京轻工机械厂、合肥轻工机械厂和广东轻工机械厂已能提供生产能力高达600瓶／分的玻璃瓶和600罐／分的易拉罐饮料或啤酒灌装生产线，主要设备包括半自动卸垛机、冲罐机（洗瓶机）、灌装机、封罐机（压盖机、旋盖机）、温罐机（温瓶机）、混合机、纸箱包装机和杀菌机、灌装能力如下：灌装机／封罐机头数：18／430／640／660／8灌装速度（罐或瓶／分）：150300500600聚酯瓶灌装生产线基本与玻璃瓶灌装机通用，经过调整后，可以一机两用，灌装能力为250ml瓶为24000瓶／时；1250ml 瓶为720瓶／时。
中小规模饮料灌装生产线水平不高，成套能力差，制造厂较多，主要有廊坊张家港、靖江、上海奉贤、胡桥、海门、沈阳、河南新乡以及北京等地的灌装设备制造厂，大部分仅提供洗瓶（洗罐）、灌装压盖（封罐）设备。廊坊包装设备制造公司将水处理、制冷、糖化、配料以及管路系统的制造厂组成集团公司，供应成套饮料灌装设备。瓶装饮用水生产线主要包括冲瓶、灌装、封口，还有水处理和消毒设备，山东安丘轻机厂、廊坊包装设备制造公司、张家港美星等都能成套供应。果汁饮料灌装生产线中小规模的非充气饮料灌装线包括玻璃瓶灌装生产线和易拉罐灌装生产线，生产能力40～200瓶（罐）／分。其中灌装速度低的果茶灌装机是宝坻包装厂的产品，近年来采用活塞式定量的灌装机制造厂有铭瑞、乐惠和黄岩飞云机械厂等。安丘轻机厂是原轻工业部的非充气饮料灌装机定点厂，加工精度高，但主要生产玻璃瓶压盖式玻璃瓶灌装设备。易拉罐灌装生产线制造厂遍及温州、杭州、汕头等多家制造厂、生产能力4000～12000罐／分，主要提供洗罐、灌装、封罐设备，成套能力较差。浓缩果汁设备除引进的浓缩果汁生产线外，我国已基本能生产浓缩果汁设备。第一条国产果汁生产线诞生于1994年底，使用厂是山东平原宝原果汁饮品公司，当时的主要设备是卧式螺旋沉降式离心机和降膜管式三效蒸发器，采用传统方法生产浓缩果汁。浓缩设备除降膜管式蒸发器外，还有兰州石化装备工程总公司的板式蒸发器，目前606所已能成套提供浓缩果汁设备。用于果汁澄清的超滤装置目前都依靠进口，
相信不久的将来，将会有自动化程度高的国产果汁超滤设备。
2.1.4灌装技术的发展趋势
当今的灌装机械，尤其是饮料、啤酒灌装机械和食品包装机械，具有高速、成套、自动化程度高和可靠性好等特点，也是目前灌装机械行业发展趋势走向。
（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。速度、高产量碳酸饮料灌装机的灌装速度最高达2000罐/分，德国KHS公司、SEN公司、KRONES公司，其灌装机的灌装阀分别达到165头、144头、178头。非碳酸饮料灌装机的灌装阀50—100头，灌装速度最高达1500罐/分。
（2）技术含量高、可靠性强
全线的自控水平和全线效率高。在线检测装置和计量装置配套完备，能自动检测各项参数，计量精确。集机、电、气、光、磁为一体的高新技术产品不断涌现。
（3）成套供应能力强
如一条饮料灌装线，由微电脑件、控制软件、灌装封盖配套组合，现实生产力与理论科技相结合。供货商可以为用户提供工程设计、安装、调试，最后交用户验收。比如：沈阳东泰包装机械设计是将普遍使用仿真设计技术把各种机器单元以数据库形式存入计算机，把图纸数字化后输入计算机，再把实际生产的指标和数据、可能发生的故障等输入计算机，再由工程师依照实际工作情况进行操作，演示出生产能力、废品率、生产环节匹配、生产线瓶颈在何处等，还可根据用户意见进行修改模型直到用户满意。
当前灌装机械技术在食品、饮料包装上的开发、设计和制造过程中广泛应用。当前灌装机械的发展趋势是不断提高单机的自动化程度，改善整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力，可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。
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需求，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。
2.2总体方案设计的基本内容
2.2.1确定功能与应用范围
功能：
实现液体物料的定量批量灌装。
应用范围：
酒类、果汁、牛奶等液体物料（1~100厘泊）。
2.2.2工艺分析
灌装过程为开放式灌装，灌装液体会与空气接触，所以不能灌装会与空气发生反应的液体。
2.2.3总体布局
灌装机组成：定量灌装部分、灌装架部分、送挡瓶部分、储液池部分。
2.2.4拟订主要的工作参数
1、灌装头数量：2的倍数
2、灌装容量：50-1000毫升
3、灌装形式：活塞式多头伸入灌装，输送带用赛钢炼片带
4、灌装速度：20-30瓶/分钟
5、灌装精度：<±1%
2.3方案的提出
定量灌装部分：
定量灌装采用定量活塞缸形式进行定量灌装，动力采用行程可读出气缸（带制动型），一个气缸带两个液缸组成一个灌装单元，灌装中灌装单元为最小灌装单位。
灌装架部分：
灌装架采用插入式灌装结构，插入灌装采用气缸为动力完成操作；灌装架整体高度采用丝杠和丝杠螺母进行调整；灌装阀与灌装架之间采用可移动式连接，达成灌装阀之间的距离可调节，完成灌装口的位置调整以实现满足不同罐装容器的要求。
送挡瓶部分：
送瓶采用链板式输送机形式，挡瓶机构采用气缸带挡板形式。
储液池部分：
储液池采用耐腐蚀容器，带有液位报警功能。
3总体方案的设计分析和方案的比较与选择3.1设计分析
初步设定的灌装流程：
3.1.1灌装机各部分功能
由上一项中的灌装流程图可得出灌装机各个部分所需要完成的功能。
灌装单元：完成液体物料的灌装和定量功能。
灌装架：完成插入灌装过程和灌装口的位置调整功能。
储液池：液体物料的暂时储存和液料液位报警功能。
控制气缸：配合灌装口的位置实现灌装瓶的定位功能。