手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn),手動(dòng),瓶蓋,壓蓋,改進(jìn),改良 學(xué)生姓名 李欣 班級(jí) 機(jī)教042班 指導(dǎo)教師 洪新華 論文（設(shè)計(jì)）題目 手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn) 目前已完成任務(wù) 1.外文翻譯已經(jīng)完成，并經(jīng)過老師的許可； 2.開題報(bào)告已經(jīng)完成； 3.通過對(duì)瓶蓋壓蓋機(jī)實(shí)地考察，以及查閱書籍和資料并對(duì)其研究和分析，已經(jīng)了解了人工（手動(dòng)）壓蓋機(jī)的工作原理，也對(duì)自動(dòng)（機(jī)械）壓蓋機(jī)的壓蓋機(jī)機(jī)頭、進(jìn)出瓶裝置等組成部分的基本工作原理有了淺層認(rèn)識(shí)。 是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度：是 尚需完成的任務(wù) 對(duì)壓蓋機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的深層的剖析，將他們的原理部分徹底搞清楚，下一步開始對(duì)瓶蓋壓蓋機(jī)的各個(gè)組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)必要的組成部分畫出結(jié)構(gòu)簡圖。 能否按期完成論文（設(shè)計(jì)）：可以 存在問題和解決辦法 存 在 問 題 對(duì)手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)改進(jìn)的各個(gè)組成部分還沒有充分的認(rèn)識(shí)，對(duì)各個(gè)組成部分的原理認(rèn)識(shí)還不清楚，如：對(duì)自動(dòng)（機(jī)械）壓蓋機(jī)的壓蓋機(jī)機(jī)頭、進(jìn)出瓶裝置等組成部分的基本工作原理只是簡單的認(rèn)識(shí)，具體結(jié)構(gòu)簡圖沒有畫。 擬 采 取 的 辦 法 進(jìn)一步查閱書籍，閱讀與論文相關(guān)的書籍，將改進(jìn)的壓蓋機(jī)各個(gè)組成部分工作原理弄清楚，再次進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，看壓蓋機(jī)的運(yùn)動(dòng)，解決原理等問題。 指導(dǎo)教師簽 字 日期 年 月 日 教學(xué)院長（系主任） 意 見 簽字： 年 月 日 河南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期進(jìn)展情況檢查表 河南科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 題目名稱： 手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn) 學(xué)生姓名 李 欣 所學(xué)專業(yè) 機(jī)電技術(shù)教育 學(xué)號(hào) 20040315045 指導(dǎo)教師姓名 洪新華 所學(xué)專業(yè) 光電工程 職稱 教 授 完成期限 2009年6月1日 一、論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo) 1.主要內(nèi)容 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)水平的不斷提高，手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)工作效率低、生產(chǎn)力落后，因此對(duì)其的改進(jìn)可以有效的提高工作效率和生產(chǎn)能力，帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。 主要是針對(duì)金屬啤酒瓶蓋，包括將手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)改為機(jī)械的瓶蓋壓蓋機(jī)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇、對(duì)此對(duì)機(jī)械各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，主要有設(shè)計(jì)原理、計(jì)算和必要的簡圖部分。 2.技術(shù)指標(biāo) 瓶蓋規(guī)格：鐵厚度應(yīng)為0.25～0.28mm 瓶口直徑：26.85mm 電動(dòng)機(jī)功率：1.5kW 生產(chǎn)能力：1200~~2400瓶/時(shí) 二、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要求 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份：有中英文摘要，正文后有10篇左右的參考文獻(xiàn)，正文中要引用5篇以上文獻(xiàn)，并注明文獻(xiàn)出處。論文字?jǐn)?shù)在6000字以上； 2.有不少于2000漢字的與本專業(yè)有關(guān)的外文翻譯資料； 3.畢業(yè)設(shè)計(jì)總字?jǐn)?shù)在10000字以上； 4.對(duì)設(shè)計(jì)部分的選擇有必要的計(jì)算； 5.有設(shè)計(jì)的圖形及結(jié)構(gòu)簡圖。 三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排 1. 2009年1月12日-1月16日，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書；寒假期間完成外文資料翻譯和開題報(bào)告； 2. 2009年3月15日-3月21日，指導(dǎo)教師審核開題報(bào)告和設(shè)計(jì)方案； 3. 2009年3月22日-4月18日，整體方案設(shè)計(jì)； 4. 2009年4月19日-4月25日，畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查； 5. 2009年4月26日-5月16日，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），答辯資格審查，學(xué)生修改整理論文，準(zhǔn)備答辯； 6. 2009年5月20日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。 河南科技學(xué)院 2009屆本科畢業(yè)論文 論文題目: 手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn) 學(xué)生姓名：李 欣 所在院系：機(jī)電學(xué)院 所學(xué)專業(yè)：機(jī)電技術(shù)教育 導(dǎo)師姓名：洪新華 完成時(shí)間：2009年5月 手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn) 作者 李 欣 指導(dǎo)教師 洪新華 （河南科技學(xué)院 機(jī)電學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003） 摘要 瓶蓋壓蓋機(jī)是包裝機(jī)械中的組成部分，也是包裝機(jī)械中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)生產(chǎn)力落后、工作效率低、人工勞動(dòng)強(qiáng)度又非常大，對(duì)其的改進(jìn)可以有效的提高工作效率、生產(chǎn)能力、節(jié)省勞動(dòng)力，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，因此對(duì)傳統(tǒng)式手動(dòng)壓蓋機(jī)進(jìn)行改進(jìn)是非常有必要的。 傳統(tǒng)式手動(dòng)（人工）壓蓋機(jī)是以人工操作對(duì)瓶蓋的壓緊，將其改進(jìn)就是以機(jī)械的操作代替人工的操作，采用自動(dòng)機(jī)械式的壓蓋機(jī)。機(jī)械自動(dòng)的壓蓋機(jī)主要有瓶蓋的供送裝置、進(jìn)出瓶傳輸裝置、壓蓋機(jī)機(jī)頭及壓蓋機(jī)主體四部分組成。 首先，瓶蓋的供送裝置采用電磁振動(dòng)自動(dòng)送蓋裝置，由磁性帶將瓶蓋從儲(chǔ)蓋箱中傳輸?shù)秸駝?dòng)料斗中，然后由電磁振動(dòng)裝置將瓶蓋送至壓蓋機(jī)機(jī)頭的壓蓋模處以備壓蓋使用。其次，進(jìn)出瓶的傳輸裝置先是由螺旋桿將瓶子有次序的隔開，再由進(jìn)瓶撥輪將瓶子送至壓蓋機(jī)轉(zhuǎn)盤上，在工作地過程中由壓蓋機(jī)機(jī)頭完成壓蓋動(dòng)作，再由出瓶撥輪將壓好蓋的瓶子撥出。再次，壓蓋機(jī)機(jī)頭是最主要的部分，在壓蓋的時(shí)，將瓶蓋壓的質(zhì)量以及碎瓶率主要就是取決于壓蓋機(jī)機(jī)頭和壓蓋模。最后，對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，主要根據(jù)生產(chǎn)能力的要求選擇電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)的部分。 經(jīng)過改進(jìn)，使得傳統(tǒng)手動(dòng)的壓蓋機(jī)改進(jìn)為機(jī)械的自動(dòng)壓蓋機(jī)，提高了工作效率，同時(shí)也帶來了了經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞： 瓶蓋壓蓋機(jī)，壓蓋機(jī)機(jī)頭，送蓋裝置，送瓶裝置 The improvement of manually Capping machine Writer：Li Xin Tutor：Hong Xin Hua Abstract Bottle Caps Capping Machine is an integral part of packing machinery，and is one of indispensable link. Capping machine manual cap backward productivity, low efficiency, artificial labor intensity is very large, its improvement can effectively improve efficiency, productivity, labor-saving, thereby improving economic efficiency, and therefore conventional manual machine to improve the gland is necessary. Conventional manual (manual) capping machines are manually pressed against the cap, the improvement is the operation of machinery instead of manual operation, the use of automatic mechanical Capping Machine. It mainly consists of four parts about sending device the cap, transmission device of bottles out and in, capping machine head and capping machine main. First of all, the cap transmission use of electromagnetic vibration device to send automatically send cover installation, with the cap by the magnetic properties of reservoir-cap from the transfer box to the vibration hopper, and then by the electromagnetic vibration device will be sent to the gland plane nose cap of the pressure mold covered the use of penalty gland preparation. Secondly, transmission device of bottles out and in first bottle of the transmission device to the bottle by the screw rod has the order of the separated, and then into the bottle from the bottle to the gland dividing wheel drive, in the course of the work and nose to complete by the gland machine action and then the bottle pressure dividing wheel will set aside a good bottle cap. Third, the capping machine head is the most important part of the gland, when glad, will be the quality of bottle pressure and the rate of broken bottles mainly depends on capping machine head and capping mode. Finally, the choice of motor and gear design, primarily on the basis of production capacity to choose the motor and the part transmission. By improved, the automatic Capping machine machinery instead of the traditional manual machines to improve, it could enhance the work efficiency, also brought economic benefits. Key words：Bottle Caps Capping Machine，Capping machine head，Send cover device，Send a bottle device 目 錄 摘要 0 1引言 1 1.1 壓蓋機(jī)的種類及分析 2 1.2 國外的發(fā)展?fàn)顩r 3 1.3 我國與國外的壓蓋機(jī)發(fā)展水平差距 4 1.4 本文主要研究內(nèi)容 4 2 總體方案設(shè)計(jì) 4 2.1 瓶蓋壓蓋機(jī)總功能的分析 5 2.2 功能分解 5 2.3 各功能元的原理方案及選定 6 3 主要部件的設(shè)計(jì) 8 3.1 送蓋裝置的設(shè)計(jì) 8 3.1.1 瓶蓋的定向分析 8 3.1.2 送蓋裝置 8 3.1.3 氣壓送蓋 9 3.2 壓蓋機(jī)機(jī)頭的設(shè)計(jì) 9 3.2.1 送蓋原理 9 3.2.2 壓蓋機(jī)機(jī)頭 10 3.2.3 壓蓋機(jī)機(jī)頭的特點(diǎn)分析 11 3.3 送瓶裝置的設(shè)計(jì) 12 3.4 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 13 3.5 總體分析 13 4 結(jié)束語 14 致謝 14 參考文獻(xiàn) 15 河南科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 題目名稱： 手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn) 學(xué)生姓名 李 欣 所學(xué)專業(yè) 機(jī)電技術(shù)教育 學(xué)號(hào) 20040315045 指導(dǎo)教師姓名 洪新華 所學(xué)專業(yè) 光電工程 職稱 教授 完成期限 2009年5月25日 一、前言 1．選題的目的和意義 壓蓋機(jī)是包裝機(jī)械中的一個(gè)組成部分，也是包裝機(jī)械的必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。壓蓋機(jī)的效率必然要影響到整個(gè)包裝機(jī)械的效率，如果沒有高效率現(xiàn)代化機(jī)械自動(dòng)控制的壓蓋機(jī)，那么包裝機(jī)械也不能迅速發(fā)展。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)水平的不斷提高，而且市場的競爭日趨激烈，手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)工作效率低、生產(chǎn)力落后，因此對(duì)其的改進(jìn)可以有效的提高工作效率和生產(chǎn)能力，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。故將手動(dòng)壓蓋機(jī)改造為自動(dòng)壓蓋機(jī)是非常有必要的。 2．研究現(xiàn)狀以及優(yōu)缺點(diǎn) 首先，壓蓋機(jī)是屬于包裝機(jī)械，是包裝機(jī)械的一個(gè)組成環(huán)節(jié)。而我國的包裝行業(yè)起步比較的晚，那么壓蓋機(jī)的起步也就比較的晚。包裝行業(yè)在我國是屬于一個(gè)新興的工業(yè)，80年代初剛剛起步，剛開始這一行業(yè)不被人們重視，底子很薄，而且技術(shù)含量極為不足，是一個(gè)分散的行業(yè)。但是隨著商品流通領(lǐng)域的擴(kuò)大，包裝的作用已為企業(yè)所重視，并成為國民經(jīng)濟(jì)的組成部分。經(jīng)過“七五”、“八五”、“九五”至今的發(fā)展，我國的包裝機(jī)械壓蓋機(jī)發(fā)展迅速，已走玩了發(fā)達(dá)國家的30～～40年的歷程。今天我國的此行業(yè)已經(jīng)達(dá)到發(fā)達(dá)國家的80年代中期的水平，而壓蓋機(jī)有些已經(jīng)水平達(dá)國際水平，比如：我國的 GY126/124灌裝壓蓋機(jī)和雙端式洗瓶機(jī)為核心的4萬瓶/小時(shí)(640ml)瓶裝生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線為目前國內(nèi)（國外進(jìn)口的除外）技術(shù)最先進(jìn)、性能最好、速度最快的啤酒瓶裝生產(chǎn)線之一，此外還有GY80A灌裝壓蓋機(jī)，它的性能也非常的好且穩(wěn)定。但是這是我國極為先進(jìn)的水平，還沒有應(yīng)用和推廣至全國，許多的企業(yè)的壓蓋機(jī)還是比較的落后，生產(chǎn)水平還比較的低，還有許多的手動(dòng)和腳踏式的人工壓蓋機(jī)，因此還需要進(jìn)行提高，進(jìn)行改造。 其次，國外的發(fā)展?fàn)顩r。美國是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史最長的國家，早早的已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立完整的包裝機(jī)械工業(yè)體系。美國的產(chǎn)品以高、大、精、尖居多，而且他們對(duì)一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)行專門的研究、實(shí)驗(yàn)和制造， 以達(dá)到精益求精。每一種產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的投入都比較大，每年的銷售也都有增加。其中壓蓋機(jī)就是美國新型包裝機(jī)械產(chǎn)品中增長速度最快之一。德國也是包裝工業(yè)發(fā)展發(fā)達(dá)的國家之一，尤其是德國在啤酒和飲料灌裝等設(shè)備居于領(lǐng)先地位。它們的產(chǎn)品具有高速、成套、自動(dòng)化程度高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。德國的包裝機(jī)械壓蓋機(jī)之類的廣泛的采用機(jī)——電——?dú)?，機(jī)——電——液等一體化方面的技術(shù)，生產(chǎn)水平先進(jìn)且效率也高。 意大利也是包裝機(jī)械發(fā)展水平高的國家之一。意大利機(jī)械主要特點(diǎn)是性能優(yōu)良、外觀考究、價(jià)格便宜。意大利的壓蓋機(jī)機(jī)械多采用自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，如用微機(jī)和PLC（可編程控制器）等系統(tǒng)。 日本的這一行業(yè)也發(fā)展迅速，它以技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠而聞名于世。日本將微機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、模塊化技術(shù)等應(yīng)用于包裝機(jī)械中，大大提高了競爭能力。日本的包裝產(chǎn)品中，以中小型單機(jī)為多，其中的封蓋機(jī)體積小、安裝容易、操作方便，自動(dòng)化程度也很高。 最后，我國與國外的壓蓋機(jī)發(fā)展水平差距。在質(zhì)量方面，國外的這些機(jī)械已經(jīng)普遍的引入了微機(jī)控制、氣、電控制等機(jī)電一體化技術(shù)，大大的提高了機(jī)械的生產(chǎn)效率和自動(dòng)控制的可靠性。但是我國的機(jī)械相當(dāng)?shù)牟?，主要表現(xiàn)在：生產(chǎn)效率低、耗能高、穩(wěn)定性和可靠性差；外觀也粗糙、產(chǎn)品的壽命低。在技術(shù)水平方面，國外的壓蓋機(jī)產(chǎn)品早已采用機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合，智能化和柔性化的技術(shù)水平高。對(duì)于啤酒生產(chǎn)中的設(shè)備更是采用了只能控制等先進(jìn)技術(shù)，運(yùn)行可靠穩(wěn)定性好。我國的產(chǎn)品技術(shù)均偏低，表現(xiàn)在控制技術(shù)和產(chǎn)品靠性等方面，更重要的的是我國的技術(shù)水平更新速度太慢，新技術(shù)、新材料、新工藝的推廣應(yīng)用范圍太窄。在產(chǎn)品的開發(fā)方面，我國的企業(yè)開發(fā)一種產(chǎn)品并且穩(wěn)定的生產(chǎn)，時(shí)間要2～3年，開發(fā)的周期太長，根本做不到“生產(chǎn)一個(gè)、儲(chǔ)備一個(gè)、開發(fā)一個(gè)”。而國外的產(chǎn)品開發(fā)，專門從事開發(fā)的人員充足，費(fèi)用高，因此新產(chǎn)品層出不斷。 總之，我國的壓蓋機(jī)等一系列的包裝機(jī)械與國外會(huì)存在很大的差距，需要從多方面進(jìn)改進(jìn)。比如，引進(jìn)的設(shè)備不夠先進(jìn)，技術(shù)水平不夠高，機(jī)電一體化、自動(dòng)化程度比較的低，設(shè)備壽命短，維修配件跟不上，技術(shù)服務(wù)差，用戶使用不方便。 3．種類及分析 （1） 腳踏式壓蓋機(jī) 此類壓蓋機(jī)是河南新鄉(xiāng)輕工業(yè)機(jī)械制造廠生產(chǎn)的，該類的壓蓋機(jī)是對(duì)手動(dòng)的壓蓋機(jī)來講是一個(gè)進(jìn)步，因?yàn)樗陨眢w的力量來進(jìn)行壓蓋，比手壓式壓蓋機(jī)省力得多，而且腳踏式壓蓋機(jī)的穩(wěn)定性也比較好，適用于瓶身55mm到 85mm，高度200mm到350mm的啤酒瓶或者是飲料瓶。它的不足之處是仍然是人工的操作，只能進(jìn)行單件小批量的生產(chǎn)，而不能進(jìn)行大批大量的生產(chǎn)，還是比較的落后，生產(chǎn)力水平低下，效率不高。但它可以進(jìn)行教學(xué)的使用，讓學(xué)生的進(jìn)行觀察和簡單操作。 （2） MEYER HL1008型灌裝壓蓋機(jī) 此壓蓋機(jī)是美國MEYER公司制造的HL1008一78一18型短管機(jī)，1989年投人使用，但是現(xiàn)在這種機(jī)械在美國早已經(jīng)淘汰，在我國使用近年來該設(shè)備已經(jīng)存在了很大的缺陷，比如： a．酒閥控制液位功能差，控制拔叉已嚴(yán)重磨損； b．擊泡裝置無壓力、無開停時(shí)間自控功能； c．托瓶氣缸使用壓縮空氣壓力要求高達(dá)O、7Mpa，日常所用氣源難以滿足，長期在高壓狀態(tài)下工作，零部件極易磨損； d. 托瓶氣缸上端沒有防水及防碎玻璃裝置，氣缸外壁及導(dǎo)向軸承易被割損； e. 壓蓋機(jī)中心軸與壓蓋筒中心分度圓出現(xiàn)偏差，運(yùn)行時(shí)常出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象； f. 皇冠蓋壓蓋組件無超載卸壓裝置，易壓爛瓶，也易損壞壓力彈簧和壓蓋錐套等零件。 （3）FG-4型全自動(dòng)防盜封口機(jī) 此機(jī)械生產(chǎn)于湖南省食品機(jī)械總廠，目前是國家重點(diǎn)的投資項(xiàng)目，該機(jī)深受用戶歡迎，用戶反映使用效果較好。由于啤酒、飲料及原汁飲料生產(chǎn)成套設(shè)備隨著市場競爭日趨深入，防偽措施也越來越重視。酒類、飲料生產(chǎn)要求配套防盜蓋封口機(jī)。而該類機(jī)械就是針對(duì)于瓶蓋的防偽而設(shè)計(jì)的，其效果非常好，它適用于瓶直徑60mm～110mm，瓶高160mm～230mm，筒式鋁質(zhì)防盜蓋，瓶蓋的尺寸為25.6mm×7mm；28mm×16mm；30.5mm×21mm(直徑、高度)，生產(chǎn)能力是1000～5000瓶/h，采用的調(diào)速形式為機(jī)械無級(jí)調(diào)速。 （4） BYJ-10型塑料蓋壓蓋機(jī) BYJ－10型塑料蓋壓蓋機(jī)是一種將平頂塑料蓋自動(dòng)地壓入玻璃瓶口中,完成玻璃瓶塞式封口的包裝機(jī)械。它適用于我國大中型醬油、飲料等廠,最大生產(chǎn)能力8000瓶/時(shí),有操作安全,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音小,破瓶率底,體積小,調(diào)試簡單,維修方便,沒有特殊材料等優(yōu)點(diǎn),它是采用真空吸蓋和轉(zhuǎn)盤型孔式理蓋器,能自動(dòng)整理瓶蓋并準(zhǔn)確地在玻璃瓶上扎壓塑料蓋。瓶子規(guī)格瓶徑￠75±1.5mm瓶身高89±1.5mm;適應(yīng)蓋形圓形平頂蓋;壓蓋頭數(shù)10個(gè)。 （5）FDC32T8型灌裝壓蓋機(jī) 此類灌裝壓蓋機(jī)它采用補(bǔ)償彈簧的裝置，有效的減少了瓶高造成的瓶子壓碎的現(xiàn)象，降低了瓶子的破損率，提高了生產(chǎn)的效率。對(duì)于這一類壓蓋機(jī)太缺少瓶蓋的供送裝置，需要專門的輸蓋機(jī)一臺(tái)（CHL—72型）。 （6） 封蓋及壓蓋機(jī) 此機(jī)械是北京釀酒機(jī)械廠生產(chǎn)的機(jī)械，它的壓蓋頭數(shù)是120頭，電動(dòng)機(jī)的功率2.2kw。如此多的壓蓋頭數(shù)使得它的機(jī)械效率很高。 廣東輕工業(yè)機(jī)械集團(tuán)的啤酒瓶裝生產(chǎn)線，近年來發(fā)展較快，單機(jī)的生產(chǎn)能力已大于等于36000瓶/小時(shí)，比過去的8000瓶/小時(shí)是一個(gè)很大的進(jìn)步，生產(chǎn)線效率也大于等于77%，比過去的65%也提高了10%還多，破瓶率也已經(jīng)有過去的4%減小到2.5%。 總之，我國的壓蓋機(jī)與國外的相比較，各種性能還是有一定的差距。 二、采用的設(shè)計(jì)原理及主要研究內(nèi)容 1．設(shè)計(jì)原理 手動(dòng)壓蓋機(jī)是以人工操作進(jìn)行對(duì)瓶蓋的壓緊，其改進(jìn)是將人工的操作變換為機(jī)械的操作，以電動(dòng)機(jī)代替人工手動(dòng)，采用在自動(dòng)機(jī)械的壓蓋。機(jī)械自動(dòng)的壓蓋機(jī)共有壓蓋機(jī)主體、壓蓋機(jī)機(jī)頭、瓶蓋的供送裝置、進(jìn)出瓶裝置四部分組成。 壓蓋機(jī)的運(yùn)行方式分為兩種：一是瓶子不動(dòng)，壓蓋機(jī)機(jī)頭下落，把瓶蓋壓蓋到瓶口上去，；另一種是壓蓋機(jī)機(jī)頭不動(dòng)，瓶子隨著托盤升降，從而達(dá)到壓蓋的目的。 壓蓋的工序包括：首先是將瓶蓋經(jīng)過料斗的定向裝置，定向的（皇冠）瓶蓋通過送蓋滑道輸送到壓蓋模的外側(cè)，然后是用壓縮空氣將蓋吹至壓蓋模下發(fā)，此瓶蓋就被壓蓋頭柱塞中的磁鐵緊緊的吸住從而也達(dá)到定位，最后是壓蓋機(jī)機(jī)頭受壓蓋凸輪槽道控制向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)中罩使瓶嘴與壓蓋機(jī)機(jī)頭對(duì)中，同時(shí)將蓋壓到瓶口，壓蓋機(jī)中的心桿壓住瓶蓋，使得蓋與瓶口間隙密封墊產(chǎn)生擠壓變形，同時(shí)壓蓋模與對(duì)蓋的裙邊進(jìn)行擠壓，使得其向瓶封口凸棱下壓緊，產(chǎn)生彈性塑性變形，形成蓋與瓶口的機(jī)械性密封。壓蓋完成后，在彈簧力的作用下，蓋與壓蓋模分離，壓蓋機(jī)機(jī)頭升起，瓶子由出瓶撥輪排出。 2．研究內(nèi)容 研究的主要內(nèi)容包括四個(gè)部分：一是送蓋裝置的設(shè)計(jì)和分析，說明其工作原理并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖；二是對(duì)壓蓋機(jī)機(jī)頭的設(shè)計(jì)分析，說明其工作原理并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖；第三是對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇并對(duì)傳動(dòng)裝置的計(jì)算和分析，以及對(duì)重要器件的選用；第四是對(duì)進(jìn)出瓶裝置的分析及結(jié)構(gòu)簡圖。 三、現(xiàn)在所在的工作 通過對(duì)瓶蓋壓蓋機(jī)實(shí)地考察，以及查閱書籍和資料并對(duì)其研究和分析，我已經(jīng)對(duì)瓶蓋壓蓋機(jī)有了一定的認(rèn)識(shí)。了解了人工（手動(dòng)）壓蓋機(jī)的工作原理，同時(shí)也對(duì)自動(dòng)（機(jī)械）壓蓋機(jī)的壓蓋機(jī)機(jī)頭、進(jìn)出瓶裝置等組成部分的基本工作原理有了初步的認(rèn)識(shí)，但對(duì)他們只是一個(gè)簡單的表面認(rèn)識(shí)，但是還需要進(jìn)行進(jìn)一步的深層的剖析，將他們的原理部分徹底搞清楚。 有了以上的工作基礎(chǔ)，下一步開始對(duì)瓶蓋壓蓋機(jī)的各個(gè)組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。包括：1.對(duì)壓蓋機(jī)的瓶蓋傳輸供送裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖；2.對(duì)壓蓋機(jī)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行速度的計(jì)算，從而選擇電機(jī)以及確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；3.對(duì)壓蓋機(jī)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)并畫出其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的簡圖；4.對(duì)壓蓋機(jī)機(jī)頭的工作原理的說明，并畫出壓蓋機(jī)機(jī)頭的原理圖；5.對(duì)壓蓋機(jī)的進(jìn)出瓶裝置的設(shè)計(jì)。最后對(duì)瓶蓋的壓蓋和瓶口的說明并畫出簡圖。 四、主要參考文獻(xiàn)與資料 ［1］徐景珩.未來十年中國食品和包裝機(jī)械發(fā)展趨勢(shì).北京：中國輕工業(yè)出版社，1998 ［2］宮相印.食品機(jī)械與設(shè)備.北京：中國商業(yè)出版社，1993 ［3］管敦儀.啤酒工業(yè)手冊(cè).北京：中國輕工業(yè)出版社，1998：515 ［4］ 胡繼強(qiáng).食品機(jī)械與設(shè)備.北京：中國輕工業(yè)出版社，1999：145、150--153 ［5］程凌敏，徐克非，楊琦云等.食品加工機(jī)械.北京：中國輕工業(yè)出版社，1992 ［6］沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1993：242 ［7］程殿林.啤酒生產(chǎn)技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998 ［8］管敦儀.啤酒工業(yè)手冊(cè)（下）.北京：中國輕工業(yè)出版社，1998：536--537 ［9］劉筱霞.包裝機(jī)械.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007 ［10］張永茂，馬衛(wèi)東.AutoCAD機(jī)械繪圖實(shí)用教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 ［11］孫波，何萬庫，趙美寧等.畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008 五、指導(dǎo)教師審批意見 簽名： 年 月 日 河南科技學(xué)院 2009屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 手動(dòng)瓶蓋壓蓋機(jī)的改進(jìn) 學(xué)生姓名： 李 欣 所在院系： 機(jī)電學(xué)院 所學(xué)專業(yè)： 機(jī)電技術(shù)教育 導(dǎo)師姓名： 洪新華 完成時(shí)間：2009年5月20日 摘 要 瓶蓋壓蓋機(jī)是包裝機(jī)械中的組成部分，也是包裝機(jī)械中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)式手動(dòng)（人工）壓蓋機(jī)是以人工操作對(duì)瓶蓋壓緊，將其改進(jìn)成自動(dòng)機(jī)械式的壓蓋機(jī)。設(shè)計(jì)的壓蓋機(jī)主要有瓶蓋的供送裝置、進(jìn)出瓶傳輸裝置、壓蓋機(jī)機(jī)頭及壓蓋機(jī)主體四部分組成。瓶蓋由電磁振動(dòng)自動(dòng)送置：首先在瓶蓋運(yùn)動(dòng)的過程中由定向模完成對(duì)瓶蓋的定向，之后瓶蓋沿滑道至末端再由氣嘴將瓶蓋吹到壓蓋機(jī)頭的槽口；瓶子由螺桿排序，經(jīng)進(jìn)瓶撥輪送至壓蓋機(jī)轉(zhuǎn)盤上，最后由固定的圓柱凸輪帶動(dòng)壓蓋機(jī)機(jī)頭進(jìn)行自動(dòng)地壓蓋。設(shè)計(jì)的機(jī)械自動(dòng)壓蓋機(jī)，受力均勻，密封性好且工作效率高，也帶來了經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞： 瓶蓋壓蓋機(jī)，壓蓋機(jī)機(jī)頭，送蓋裝置，送瓶裝置 Abstract Bottle Caps Capping Machine is an integral part of packing machinery，and is one of indispensable link. Conventional manual (manual) Capping Machine is a compact manual on the cap, to improve the mechanical automatic Capping machine. Capping machine designed mainly for sending unit cap, and out of bottles of transmission devices, Capping Machine Capping Machine Head and the four main parts. Cap automatically sent by the electromagnetic vibration to build, first of all, the process of movement in the cap from the bottle to complete the directional mode of orientation, after the end cap along the slide to re-cap from the gas will flow into the mouth of the groove nose cap I; bottle by the screw to sort bottles, one by one into the bottle by driving wheel drive to the gland, the last by a fixed cylindrical cam driven machine head gland to gland automatically, and the sealing force uniform good. tional manual machines to improve, it could enhance the work efficiency, also brought economic benefits. Key words：Bottle Caps Capping Machine，Capping machine head，Send cover device，Send a bottle device 目 錄 1 引言 4 1.1 壓蓋機(jī)的種類及分析 5 1.2 國外的發(fā)展?fàn)顩r 6 1.3 我國與國外的壓蓋機(jī)發(fā)展水平差距 7 1.4 本文研究的主要內(nèi)容 7 2 總體方案設(shè)計(jì) 7 2.1 瓶蓋壓蓋機(jī)總功能的分析 8 2.1.1 瓶蓋的自動(dòng)送蓋裝置 8 2.1.2 自動(dòng)壓蓋裝置 8 2.1.3 進(jìn)、出瓶的傳輸裝置 8 2.2 功能的分解 8 2.2.1 瓶蓋的供送 8 2.2.2 壓蓋裝置 8 2.2.3 瓶子的傳輸裝置 9 2.3 各功能元的原理方案及選定 9 2.3.1 儲(chǔ)蓋箱與傳送帶 9 2.3.2 定向及供給送蓋 9 2.3.3 壓蓋機(jī)機(jī)頭 10 2.3.4 傳動(dòng)裝置 10 2.3.5 螺桿的控制及進(jìn)出撥輪的輸送 10 3 主要部件的設(shè)計(jì) 11 3.1 送蓋裝置的設(shè)計(jì) 11 3.1.1 瓶蓋的定向分析 11 3.1.2 送蓋裝置 11 3.1.3 氣壓送蓋 12 3.2 壓蓋機(jī)機(jī)頭設(shè)計(jì) 12 3.2.1 壓蓋的原理 12 3.2.2 壓蓋機(jī)機(jī)頭 13 3.2.3 壓蓋機(jī)機(jī)頭的特點(diǎn)分析： 14 3.3 送瓶裝置的設(shè)計(jì) 15 3.4 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 16 3.5 總體分析 16 3.5.1 結(jié)構(gòu)分析 16 3.5.2 經(jīng)濟(jì)效益分析 17 4 結(jié)束語 18 致謝 18 參考文獻(xiàn) 18 1 引言 瓶蓋壓蓋機(jī)是屬于包裝機(jī)械，它是包裝機(jī)械的一個(gè)組成環(huán)節(jié)。近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，國外的包裝機(jī)械已經(jīng)達(dá)到了非常先進(jìn)的水平，而由于我國的包裝行業(yè)起步比較的晚，從而也影響了瓶蓋壓蓋機(jī)的發(fā)展，瓶蓋壓蓋機(jī)起步也比較晚。在90年代以前，我國的先進(jìn)的包裝機(jī)械多數(shù)是從國外進(jìn)口的，包括瓶蓋壓蓋機(jī)。但隨著我國國力的不斷提高，現(xiàn)在我國已經(jīng)開始自行研究自己的機(jī)械。 在我國手動(dòng)（人工）的飲料（如：啤酒等）生產(chǎn)中,主要靠人工手動(dòng)壓蓋，先由人工放蓋，然后人工用木榔頭,或塑料榔頭敲擊蓋頂部，使蓋與瓶口部分鎖緊,達(dá)到容器的密封結(jié)果，或者是由機(jī)械式的壓蓋機(jī)進(jìn)行壓蓋，但是需要人工進(jìn)行施加力，由壓蓋機(jī)機(jī)頭完成對(duì)瓶蓋的壓蓋。這兩種人工的壓蓋方法的生產(chǎn)效率都很低，尤其是前一種可能會(huì)產(chǎn)生壓蓋不到位、用力過猛而損壞瓶蓋或者敲擊不當(dāng)造成翻瓶等現(xiàn)象，后一種雖然只需要人工施加外力，但是勞動(dòng)強(qiáng)度大。在生產(chǎn)實(shí)際中，由于產(chǎn)品從灌裝后到上蓋、壓蓋這兩道工序之間有一段時(shí)間極有可能使容器內(nèi)液體暴露在外，與外面空氣相連，是一段液體受污染的過程，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問題。在我國包裝行業(yè)屬于一個(gè)新興的工業(yè)，80年代初剛剛起步，剛開始這一行業(yè)不被人們重視，底子很薄，而且技術(shù)含量極為不足，是一個(gè)分散的行業(yè)。但是隨著商品流通領(lǐng)域的擴(kuò)大，包裝的作用已為企業(yè)所重視，并成為國民經(jīng)濟(jì)的組成部分。經(jīng)過“七五”、“八五”、“九五”至今的發(fā)展，我國的包裝機(jī)械壓蓋機(jī)發(fā)展迅速，已走完了發(fā)達(dá)國家的30～40年的歷程。 今天我國的此行業(yè)已經(jīng)達(dá)到發(fā)達(dá)國家的80年代中期的水平，而壓蓋機(jī)有些已經(jīng)水平達(dá)國際水平，比如：我國的 GY126/124灌裝壓蓋機(jī)和雙端式洗瓶機(jī)為核心的4萬瓶/小時(shí)(640ml)瓶裝生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線為目前國內(nèi)（國外進(jìn)口的除外）技術(shù)最先進(jìn)、性能最好、速度最快的啤酒瓶裝生產(chǎn)線之一，此外還有GY80A灌裝壓蓋機(jī)，它的性能也非常的好且穩(wěn)定。但是這是我國極為先進(jìn)的水平，還沒有應(yīng)用和推廣至全國。目前，在國際上先進(jìn)的灌裝生產(chǎn)線上，壓蓋與液體灌裝在同一機(jī)器內(nèi)，壓蓋工序緊隨灌裝工序，當(dāng)容器經(jīng)灌裝以后，由專用的裝置將瓶蓋送到瓶口，再自動(dòng)壓蓋。整個(gè)過程是一套自動(dòng)控制的系統(tǒng)，完全是自動(dòng)控制，其整個(gè)生產(chǎn)過程是在無菌的環(huán)境中進(jìn)行，生產(chǎn)速度可達(dá)到240瓶/min。但從我國的生產(chǎn)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)條件來看，我國的中小型的企業(yè)占多數(shù)，運(yùn)用這樣先進(jìn)的生產(chǎn)流水線成本太高。原因是:由于是高速生產(chǎn)線，每生產(chǎn)一種規(guī)格的產(chǎn)品需要一套夾具，包括灌裝、壓蓋、送瓶、送蓋，此套夾具費(fèi)用昂貴，拆裝與調(diào)節(jié)時(shí)間比較長。這樣的設(shè)備較適用于單一品種的大批量生產(chǎn)，它的柔性制造能力較差。因此在中小型的企業(yè)中得不到廣泛的應(yīng)用。我國的許多中小型企業(yè)的壓蓋機(jī)還是比較的落后，生產(chǎn)水平還比較的低，還有許多的手動(dòng)和腳踏式的人工壓蓋機(jī)，因此還需要進(jìn)行提高，進(jìn)行改造。 1.1 壓蓋機(jī)的種類及分析 （1）腳踏式壓蓋機(jī) 此類壓蓋機(jī)是河南新鄉(xiāng)輕工業(yè)機(jī)械制造廠生產(chǎn)的，該類的壓蓋機(jī)是對(duì)手動(dòng)的壓蓋機(jī)來講是一個(gè)進(jìn)步，因?yàn)樗陨眢w的重力對(duì)壓蓋機(jī)進(jìn)行施加外力，比手壓式壓蓋機(jī)省力得多，而且腳踏式壓蓋機(jī)的穩(wěn)定性也比較好，適用于瓶身55mm到85mm，高度200mm到350mm的啤酒瓶或者是飲料瓶。它的不足之處是仍然是人工的操作，只能進(jìn)行單件小批量的生產(chǎn)，而不能進(jìn)行大批大量的生產(chǎn)，還是比較的落后，生產(chǎn)力水平低下，效率不高。它的另外應(yīng)用是可以進(jìn)行教學(xué)的使用，讓學(xué)生的進(jìn)行觀察以及進(jìn)行簡單操作。 （2）封蓋及壓蓋機(jī) 此機(jī)械是北京釀酒機(jī)械廠生產(chǎn)的機(jī)械，它的壓蓋頭數(shù)是120頭，電動(dòng)機(jī)的功率2.2kW。如此多的壓蓋頭數(shù)使得它的機(jī)械效率很高。 廣東輕工業(yè)機(jī)械集團(tuán)的啤酒瓶裝生產(chǎn)線，近年來發(fā)展較快，單機(jī)的生產(chǎn)能力已大于等于36000瓶/h，比過去的8000瓶/h是一個(gè)很大的進(jìn)步，生產(chǎn)線效率也大于等于77%，比過去的65%也提高了10%還多，破瓶率也已經(jīng)有過去的4%減小到2.5%。 （3）MEYER HL1008型灌裝壓蓋機(jī) 這種壓蓋機(jī)是將飲料的灌裝與壓蓋組合的壓蓋機(jī)，由于從灌裝后到上蓋、壓蓋這兩道工序之間有一個(gè)間斷的時(shí)間，會(huì)使得容器內(nèi)液體暴露在外，與外界的空氣接觸，是部分液體受到污染，從而產(chǎn)生質(zhì)量的問題。而這一類的機(jī)械剛好解決了這一問題，這一壓蓋機(jī)是美國MEYER公司制造的HL1008-78-18型短管機(jī)，早在1989年就投人使用，但是現(xiàn)在這種機(jī)械在美國早已經(jīng)淘汰，在我國使用近年來該設(shè)備已經(jīng)存在了很大的缺陷，比如： a．酒閥控制液位功能差，控制拔叉已嚴(yán)重磨損； b．擊泡裝置無壓力、無開停時(shí)間自控功能； c．托瓶氣缸使用壓縮空氣壓力要求高達(dá)0.7MPa，日常所用氣源難以滿足，長期在高壓狀態(tài)下工作，零部件極易磨損； d. 托瓶氣缸上端沒有防水及防碎玻璃裝置，氣缸外壁及導(dǎo)向軸承易被割損； e. 壓蓋機(jī)中心軸與壓蓋筒中心分度圓出現(xiàn)偏差，運(yùn)行時(shí)常出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象； f. 皇冠蓋壓蓋組件無超載卸壓裝置，易壓爛瓶，也易損壞壓力彈簧和壓蓋錐套等零件。 （4）FG-4型全自動(dòng)防盜封口機(jī) 此機(jī)械生產(chǎn)于湖南省食品機(jī)械總廠，目前是國家重點(diǎn)的投資項(xiàng)目，該機(jī)深受用戶歡迎，用戶反映使用效果較好。由于啤酒、飲料及原汁飲料生產(chǎn)成套設(shè)備隨著市場競爭日趨深入，防偽措施也越來越重視。酒類、飲料生產(chǎn)要求配套防盜蓋封口機(jī)。而該類機(jī)械就是針對(duì)于瓶蓋的防偽而設(shè)計(jì)的，其效果非常好，它適用于瓶直徑60mm～110mm，瓶高160mm～230mm，筒式鋁質(zhì)防盜蓋，瓶蓋的尺寸為25.6mm×7mm；28mm×16mm；30.5mm×21mm(直徑、高度)，生產(chǎn)能力是1000～5000瓶/h，采用的調(diào)速形式為機(jī)械無級(jí)調(diào)速。 （5）BYJ-10型塑料蓋壓蓋機(jī) BYJ-10型塑料蓋壓蓋機(jī)是一種將平頂塑料蓋自動(dòng)地壓入玻璃瓶口中，完成玻璃瓶塞式封口的包裝機(jī)械。它適用于我國大中型醬油、飲料等廠，最大生產(chǎn)能力8000瓶/h，有操作安全，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，破瓶率底，體積小，調(diào)試簡單，維修方便，沒有特殊材料等優(yōu)點(diǎn)，它是采用真空吸蓋和轉(zhuǎn)盤型孔式理蓋器，能自動(dòng)整理瓶蓋并準(zhǔn)確地在玻璃瓶上扎壓塑料蓋。瓶子規(guī)格瓶直徑75±1.5mm瓶身高89±1.5mm;適應(yīng)蓋形圓形平頂蓋;壓蓋頭數(shù)10個(gè)。 （6）FDC32T8型灌裝壓蓋機(jī) 此類灌裝壓蓋機(jī)它采用補(bǔ)償彈簧的裝置，有效的減少了瓶高造成的瓶子壓碎的現(xiàn)象，降低了瓶子的破損率，提高了生產(chǎn)的效率。對(duì)于這一類壓蓋機(jī)太缺少瓶蓋的供送裝置，需要專門的輸蓋機(jī)一臺(tái)（CHL-72型）。 1.2 國外的發(fā)展?fàn)顩r 美國是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史最長的國家，早就已經(jīng)形成了一個(gè)獨(dú)立完整的包裝機(jī)械工業(yè)體系。美國的產(chǎn)品以高、大、精、尖居多，而且他們對(duì)一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)行專門的研究、實(shí)驗(yàn)和制造，以達(dá)到精益求精。每一種產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的投入都比較大，每年的銷售也都有增加。其中壓蓋機(jī)就是美國新型包裝機(jī)械產(chǎn)品中增長速度最快之一。德國也是包裝工業(yè)發(fā)展發(fā)達(dá)的國家之一，尤其是德國在啤酒和飲料灌裝等設(shè)備居于領(lǐng)先地位。它們的產(chǎn)品具有高速、成套、自動(dòng)化程度高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。德國的包裝機(jī)械壓蓋機(jī)之類的廣泛的采用機(jī)-電-氣，機(jī)-電-液等一體化方面的技術(shù)，生產(chǎn)水平先進(jìn)且效率也高。 意大利也是包裝機(jī)械發(fā)展水平高的國家之一。意大利機(jī)械主要特點(diǎn)是性能優(yōu)良、外觀考究、價(jià)格便宜。意大利的壓蓋機(jī)機(jī)械多采用自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，如用微機(jī)和PLC（可編程控制器）等系統(tǒng)。 日本的這一行業(yè)也發(fā)展迅速，它以技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠而聞名于世。日本將微機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、模塊化技術(shù)等應(yīng)用于包裝機(jī)械中，大大提高了競爭能力。日本的包裝產(chǎn)品中，以中小型單機(jī)為多，其中的封蓋機(jī)體積小、安裝容易、操作方便，自動(dòng)化程度也很高。 總之，在包裝行業(yè)包裝機(jī)械方面，國外的發(fā)展水平非常的先進(jìn)，他們的一體化、自動(dòng)化等控制已經(jīng)廣泛的應(yīng)用，這使得國外的包裝機(jī)械人工勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)效率高，而且生產(chǎn)可靠性又非常高。 1.3 我國與國外的壓蓋機(jī)發(fā)展水平差距 在質(zhì)量方面，國外的這些機(jī)械已經(jīng)普遍的引入了微機(jī)控制、氣、電控制等機(jī)電一體化技術(shù)，大大的提高了機(jī)械的生產(chǎn)效率和自動(dòng)控制的可靠性。但是我國的機(jī)械相當(dāng)?shù)牟?，主要表現(xiàn)在：生產(chǎn)效率低、耗能高、穩(wěn)定性和可靠性差；外觀也粗糙、產(chǎn)品的壽命低。在技術(shù)水平方面，國外的壓蓋機(jī)產(chǎn)品早已采用機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合，智能化和柔性化的技術(shù)水平高。對(duì)于啤酒生產(chǎn)中的設(shè)備更是采用了只能控制等先進(jìn)技術(shù)，運(yùn)行可靠穩(wěn)定性好。我國的產(chǎn)品技術(shù)均偏低，表現(xiàn)在控制技術(shù)和產(chǎn)品靠性等方面，更重要的的是我國的技術(shù)水平更新速度太慢，新技術(shù)、新材料、新工藝的推廣應(yīng)用范圍太窄。在產(chǎn)品的開發(fā)方面，我國的企業(yè)開發(fā)一種產(chǎn)品并且穩(wěn)定的生產(chǎn)，時(shí)間要2～3年，開發(fā)的周期太長，根本做不到“生產(chǎn)一個(gè)、儲(chǔ)備一個(gè)、開發(fā)一個(gè)”。而國外的產(chǎn)品開發(fā)，專門從事開發(fā)的人員充足，費(fèi)用高，因此新產(chǎn)品層出不斷。 1.4 本文研究的主要內(nèi)容 總共能分解為功能元 確定個(gè)功能元的原理 各功能原理方案比較與選擇設(shè)計(jì) 主要部分的分析與解剖 總論 分析機(jī)械總功能 本文研究的主要內(nèi)容包括有：送蓋裝置的設(shè)計(jì)和分析，說明其工作原理并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖；壓蓋機(jī)機(jī)頭的設(shè)計(jì)分析，說明其工作原理并畫出其結(jié)構(gòu)簡圖；對(duì)對(duì)傳動(dòng)裝置的分析及電動(dòng)機(jī)的選擇，以及對(duì)重要器件的選用；最后是進(jìn)出瓶裝置的分析及結(jié)構(gòu)簡圖。 2 總體方案設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)步驟方案如圖1所示。 圖1 總體設(shè)計(jì)方案 2.1 瓶蓋壓蓋機(jī)總功能的分析 2.1.1 瓶蓋的自動(dòng)送蓋裝置 瓶蓋的供送裝置可以將雜亂無章的瓶蓋先定向再送至壓蓋機(jī)機(jī)頭的槽口處，最后在氣壓壓力的作用下準(zhǔn)確的將瓶蓋送達(dá)壓蓋模的正下方，完成送蓋。 2.1.2 自動(dòng)壓蓋裝置 由電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，帶動(dòng)壓蓋機(jī)機(jī)頭按傳動(dòng)系統(tǒng)的一定規(guī)律進(jìn)行壓蓋，如此機(jī)械式就代替了人工（手動(dòng)或腳踏）壓蓋，減少了勞動(dòng)量。 2.1.3 進(jìn)、出瓶的傳輸裝置 由鏈帶輸送，經(jīng)螺距螺桿隔開，由進(jìn)瓶撥輪送至壓蓋轉(zhuǎn)盤上，自動(dòng)送瓶，完成壓蓋后，再由出瓶撥輪將瓶子撥出。 2.2 功能的分解 2.2.1 瓶蓋的供送 如圖2所示，分解為最小功能元。 瓶蓋的供送 儲(chǔ)蓋箱 傳送帶 定向及送蓋 圖2 瓶蓋的供送分解功能樹 2.2.2 壓蓋裝置 壓蓋裝置 傳動(dòng)裝置 壓蓋機(jī)的主要部分壓蓋裝置可以分解為如圖3所示的功能樹。 壓蓋機(jī)機(jī)頭 圖3 壓蓋裝置的功能樹 2.2.3 瓶子的傳輸裝置 瓶子的傳送以及定位壓蓋是壓蓋機(jī)的主要功能和關(guān)鍵功能，如圖4所示的功能元。 瓶子的傳輸 螺桿的控制 進(jìn)出瓶輸送 瓶子的定位 壓蓋轉(zhuǎn)盤 圖4 瓶子的傳輸功能樹 2.3 各功能元的原理方案及選定 2.3.1 儲(chǔ)蓋箱與傳送帶 對(duì)于壓蓋機(jī)的輔助裝置儲(chǔ)蓋箱與傳送帶，在設(shè)計(jì)時(shí)沒有太大的要求，只需要滿足要求即可。 儲(chǔ)蓋箱主要是用來儲(chǔ)備所需要的瓶蓋，以備在進(jìn)行壓蓋時(shí)的使用。儲(chǔ)備箱大約直徑為100mm、高達(dá)約150mm的塑料箱或者其它類型的箱子即可。在工作時(shí)儲(chǔ)備箱里的瓶蓋由傳送帶輸送到瓶蓋定向及送蓋裝置（儲(chǔ)蓋斗）即可。 在選用傳送帶時(shí)，由于我們的瓶蓋是啤酒瓶蓋，是由馬口鐵一類的金屬瓶蓋制成的，因此我們的傳送帶選用磁性傳送帶，方便又快捷。這樣就可以輕松的將瓶蓋輸送到2米左右高的儲(chǔ)蓋斗，然后進(jìn)行定向和送蓋。 2.3.2 定向及供給送蓋 這是一個(gè)主要的部分，主要完成對(duì)瓶蓋的準(zhǔn)確輸送，將瓶蓋送至瓶蓋壓蓋機(jī)機(jī)頭的槽口，以便對(duì)瓶蓋進(jìn)行壓蓋。 圖5 機(jī)械式送蓋 瓶蓋的定向及送蓋有兩種形式，一是機(jī)械式自動(dòng)送蓋料斗；另一種是電磁振動(dòng)自動(dòng)送蓋裝置。對(duì)于第一種是機(jī)械式的送 蓋裝置（如圖5所示），利用機(jī)械原理進(jìn)行送蓋，轉(zhuǎn)盤進(jìn)行機(jī)械的攪動(dòng)，一方面完成對(duì)瓶蓋的定向，對(duì)定向不符合的帶回料斗重新定向；另一方面由氣壓壓力將瓶蓋吹至壓蓋機(jī)機(jī)頭槽口，有的是由推桿機(jī)構(gòu)將瓶蓋送至壓蓋機(jī)機(jī)頭槽口。第二種是電磁振動(dòng)送蓋裝置，由機(jī)械學(xué)共振原理，使機(jī)構(gòu)在低臨界共振的狀態(tài)下工作，料斗中瓶蓋沿拋物軌跡向前運(yùn)動(dòng)，達(dá)到送蓋的目的。它主要是利用電磁振動(dòng)將瓶蓋定向，在振動(dòng)的過程中，瓶蓋進(jìn)行定向，而對(duì)于不能定向的瓶蓋，在螺旋形的跑道上設(shè)有一定形狀的孔眼，振動(dòng)過程中是其落回料斗中。它結(jié)構(gòu)簡單，易制造，成本低，但有噪音和振動(dòng)。對(duì)于機(jī)械式的需要機(jī)械的攪動(dòng)，如此以來就容易磨損瓶蓋上面的商標(biāo)，并且機(jī)械式的供蓋的速度也不能太快，這樣就不能應(yīng)用廣泛，所以選用電磁振動(dòng)送蓋裝置，最后由氣壓壓力將瓶蓋吹到壓蓋機(jī)機(jī)頭的槽口。 2.3.3 壓蓋機(jī)機(jī)頭 壓蓋機(jī)機(jī)頭是整個(gè)壓蓋機(jī)的核心部分，它的好壞直接影響到壓蓋的質(zhì)量。壓蓋機(jī)機(jī)頭主要的部分是壓蓋模，因此選用壓蓋模至關(guān)重要。 壓蓋機(jī)進(jìn)行工作時(shí)有兩種工作方式：一是瓶子不動(dòng)，壓蓋機(jī)機(jī)頭下落，將瓶蓋壓蓋到瓶口上去，；另一種是壓蓋機(jī)機(jī)頭不動(dòng)，由瓶子隨著托盤上升與下降，從而將瓶蓋壓到瓶口達(dá)到壓蓋的目的。由于包裝機(jī)械一般是一個(gè)系統(tǒng)，統(tǒng)一由一個(gè)傳送的系統(tǒng)，因此在進(jìn)行壓蓋時(shí)，瓶子隨著托盤上升和下降不利于傳輸，故選用瓶子不動(dòng)，而壓蓋機(jī)機(jī)頭上升和下降來完成壓蓋。 壓蓋機(jī)機(jī)頭的主要原理是壓蓋機(jī)機(jī)頭的輥?zhàn)友毓潭ㄍ馆啙L道做上下運(yùn)動(dòng)以此對(duì)瓶蓋施加壓力，實(shí)現(xiàn)壓蓋動(dòng)作，最后由壓蓋機(jī)機(jī)頭的壓蓋心桿將瓶子頂出。為了避免破瓶現(xiàn)象，可以調(diào)節(jié)心桿和頂桿的間隙，碎瓶時(shí)可以將間隙較小一些。 2.3.4 傳動(dòng)裝置 根據(jù)所要求的生產(chǎn)能力選擇電動(dòng)機(jī)和減速器，然后來選擇傳動(dòng)部分，按照壓蓋機(jī)的工藝流程及傳動(dòng)系統(tǒng)，在該機(jī)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)首先考慮到各傳動(dòng)件問的協(xié)調(diào)，即輸送螺桿、星形進(jìn)出瓶撥輪、壓蓋之間的協(xié)調(diào)。也就是說瓶子在整個(gè)壓蓋的過程中應(yīng)以同一速度運(yùn)動(dòng)，否則瓶子在壓蓋過程中將發(fā)生堆積引起混亂。這是絕對(duì)不允許的。 壓蓋機(jī)的生產(chǎn)能力取1800瓶/h，即30瓶/min，由于壓蓋機(jī)機(jī)頭數(shù)目為4個(gè)，故約每分鐘壓蓋機(jī)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)7.5圈。故可以選擇電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)的方案。 2.3.5 螺桿的控制及進(jìn)出撥輪的輸送 為了使瓶子能有秩序的進(jìn)行壓蓋，需要用螺桿和星形撥輪進(jìn)行排序，提高工作效率。進(jìn)、出瓶裝置采用等距進(jìn)瓶螺桿控制，這樣與不等距螺桿相比制造簡便，瓶子底部有輸送鏈板，抵消了部分等距進(jìn)瓶螺桿入口加速度使瓶子在限定時(shí)間內(nèi)等距離定量送瓶進(jìn)行壓蓋。螺桿的節(jié)距1 25．66mm，使瓶子間距48mm，這樣瓶子在出螺桿進(jìn)壓蓋機(jī)與托板接觸時(shí)產(chǎn)生的逆向位移不至于撞在后面的瓶子上。螺旋外圓直徑100mm，圓弧半徑38．5mm，全長210．5mm。適用于直徑60～77mm的圓柱形玻璃瓶。 3 主要部件的設(shè)計(jì) 3.1 送蓋裝置的設(shè)計(jì) 對(duì)于雜亂無章的瓶蓋，首先要對(duì)其進(jìn)行定向，然后瓶蓋再隨滑到在氣壓壓力的作用下到達(dá)壓蓋機(jī)機(jī)頭的槽口。 3.1.1瓶蓋的定向分析 圖6 定向的間隙 如圖5所示，當(dāng)瓶蓋在振動(dòng)的過程中，瓶蓋在進(jìn)入滑道內(nèi)必須經(jīng)過定向裝置進(jìn)行定向。定向正確的瓶蓋，剛好可以通過定向裝置的間 隙，就進(jìn)入了送蓋滑槽中。當(dāng)瓶蓋 定向不正確，則不能通過定向裝置的間隙，故通過孔眼重新落入儲(chǔ)料斗里重新定位。 3.1.2 送蓋裝置 圖7 電磁振動(dòng)送蓋裝置 電磁振動(dòng)送蓋裝置，如圖7所示。蓋子放在儲(chǔ)蓋斗1內(nèi)，儲(chǔ)蓋斗內(nèi)壁上有螺旋形的瓶蓋跑道2，儲(chǔ)蓋斗的底部裝有銜鐵3，它與裝在底盤6上的電磁線圈4是相對(duì)應(yīng)的，整個(gè)儲(chǔ)蓋斗用幾組彈片5支撐在底盤6上，而底盤由經(jīng)減振墊7與機(jī)座相連，從而形成了一個(gè)近似雙自由度的振動(dòng)模型。當(dāng)通電后，在激振電磁吸力為正半周時(shí)，帶動(dòng)儲(chǔ)料斗向下方振動(dòng)，后半周時(shí)，由于電磁鐵用半波整流供電，故吸力為零，但儲(chǔ)料斗則在彈片的作用下向前上方振動(dòng)，帶動(dòng)螺旋型跑道上的瓶蓋加速運(yùn)動(dòng)直至拋起，當(dāng)儲(chǔ)料斗再在電磁吸力的作用下向后下方回振時(shí)，瓶蓋已經(jīng)產(chǎn)生了一個(gè)小位移。如此的循環(huán)，瓶蓋就以50Hz的激振頻率不斷的向前跳。 3.1.3 氣壓送蓋 圖8 氣壓送蓋簡圖 在瓶蓋定向并進(jìn)入送蓋槽滑道時(shí)，最后由壓縮空氣吹至壓蓋機(jī)機(jī)頭的槽口，完成送蓋。由與將瓶蓋吹到槽口所需要的力很小，所以只要壓縮空氣的壓力大于0.3MPa滿足要求(如圖8所示)。 3.2 壓蓋機(jī)機(jī)頭設(shè)計(jì) 3.2.1 壓蓋的原理 圖9是皇冠瓶蓋，圖10是啤酒的瓶口，封蓋時(shí)將蓋子折角波紋周邊向內(nèi)壓縮，使其卡在瓶口45斜面R2.4的圓周凹槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)封蓋目的。 第一：折角波紋作用 圖9 瓶蓋 圖10 瓶口 如果將一塊直徑32.1mm厚0.25mm馬口鐵板封在瓶口上。馬口鐵比較的軟，它可以壓延，包在瓶口上，鐵皮會(huì)自然地產(chǎn)生折皺。但是折皺有大小，必然包不嚴(yán)，且容易壓碎瓶中，為此制成有均布折角的渡紋蓋子。如果接偶數(shù)20或22個(gè)折角分布，折角互為對(duì)稱，壓蓋封口時(shí)，折角以同樣強(qiáng)度向瓶口凹槽內(nèi)彎曲收縮。折角強(qiáng)度大，很難將折角擠人凹槽內(nèi)，封蓋很難進(jìn)行。若制成奇數(shù)21個(gè)折角，折角受力的作用，向內(nèi)收縮，21（奇數(shù)）個(gè)折角同時(shí)收縮，則瓶蓋的直徑32.1mm將會(huì)縮至28.5mm，故瓶蓋周邊受到壓力的作用將同時(shí)收縮。由于折角對(duì)稱邊為折板，它的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于折角，折板在其相鄰兩折角夾持下，沿瓶口45度斜面R2.4的圓周凹槽向內(nèi)彎曲，擠壓在凹槽內(nèi)。此時(shí)瓶蓋的周邊形成倒圓臺(tái)緊緊包住瓶口。 第二：封蓋過程 一是定位入口及預(yù)緊：在工作地過程中，隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓柱凸輪的作用下，壓蓋機(jī)機(jī)頭向下運(yùn)動(dòng)，機(jī)頭的導(dǎo)向環(huán)正好與瓶口對(duì)準(zhǔn)，再向下運(yùn)動(dòng)，瓶口就剛好套在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)，完成定位。接著沖頭先壓緊瓶蓋于瓶口上，壓蓋模的內(nèi)表面緊隨將折角波紋周邊捋緊壓下，密封墊在沖頭壓力以及壓蓋模力的作用下，密封墊得到較大壓縮量，產(chǎn)生予緊密封。 二是翻邊成彤：隨著壓蓋行程的進(jìn)行，壓蓋模錐面將蓋子折角波紋周邊繼續(xù)向內(nèi)彎曲收縮變形，在瓶口凹槽內(nèi)．緊貼其上，形成下口小，上口大段封面。 圖11 瓶口與蓋密封 三是捋緊壓實(shí)：壓蓋模繼續(xù)向下，使同邊金屬擠壓應(yīng)力急劇增加，折角折板填人瓶口凹槽，夯實(shí)CD段園周貼面，且變形的折解折板不再反彈。從此蓋子對(duì)瓶口始終有予緊拉力，保證密封墊予緊壓縮。 在壓蓋時(shí)，瓶蓋與瓶口之間的密封主要是由密封墊來保持，如圖11所示，密封墊產(chǎn)生了較大的彈性接觸擠壓變形，瓶蓋結(jié)構(gòu)上的波紋型周邊由于壓蓋模的作用產(chǎn)生擠壓變形，卡在瓶子的封口凸棱的下緣，使得瓶蓋與瓶口機(jī)械勾連，得到牢固且密封性封口連接。因此皇冠蓋封口嚴(yán)密牢固，開啟方便挾捷。 3.2.2 壓蓋機(jī)機(jī)頭 1、2—輥?zhàn)樱?—套筒；4、5、8—彈簧；6—頂桿；7—頂桿套；9 螺套；10—沖頭(心桿)；11—壓頭；12—壓蓋模；13—槽口；14—導(dǎo)向環(huán) 圖12 壓蓋機(jī)機(jī)頭 壓蓋機(jī)機(jī)頭工作時(shí)，是瓶子在壓蓋機(jī)轉(zhuǎn)盤上轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，由壓蓋機(jī)機(jī)頭下降與上升完成壓蓋。壓蓋機(jī)除了傳動(dòng)原理與結(jié)構(gòu)、凸輪要設(shè)計(jì)得合理以外，最關(guān)鍵的是壓蓋機(jī)機(jī)頭。手動(dòng)（人工）壓蓋機(jī)的壓蓋頭是一種傳統(tǒng)的壓蓋頭。這種傳統(tǒng)的壓蓋頭的工作原理是當(dāng)今國內(nèi)普遍采用的一種形式，其主要特點(diǎn)是：小彈簧負(fù)責(zé)將壓好蓋的瓶子頂出，因此彈簧要具備一定的頂出力，對(duì)于瓶子若有高低不同時(shí)，大彈簧負(fù)責(zé)進(jìn)行緩沖補(bǔ)償 (有的壓蓋頭內(nèi)無大彈簧、而將大彈簧放在瓶托下面起緩沖作用，其原理與上面是相同的)。 現(xiàn)將傳統(tǒng)的手動(dòng)式的壓蓋機(jī)機(jī)頭經(jīng)過改進(jìn)，形成了一種新型的壓蓋頭，它的工作原理與傳統(tǒng)手動(dòng)（人工）形式有較大的不同。其主要特點(diǎn)是只有頂出彈簧，而無緩沖大彈簧，采用錒球卸荷來消除瓶子過高造成的影響。下面先將手動(dòng)（人工）壓蓋形式的工作原理敘述如下：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中壓蓋頭沿凸輪輥道下降，導(dǎo)向環(huán)對(duì)準(zhǔn)瓶口，沖頭（心桿）10壓住瓶子；（2）隨著壓蓋頭的繼續(xù)下降，心桿相對(duì)地上升至與頂桿6接觸后，直到心桿與頂桿7不再相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)瓶蓋在壓蓋模12內(nèi)已經(jīng)壓好；（3）瓶子若偏高，外套筒3由于凸輪限制不再升降．這時(shí)內(nèi)套筒推動(dòng)大彈簧向上緩沖；（4）壓蓋頭隨著凸輪上升，小彈簧5將壓好蓋的瓶子頂出。這種原理的蓋壓的松緊程度，由心桿10與頂桿6之間的間隙決定，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)頂桿來改變間隙的大小。經(jīng)過改進(jìn)的新型壓蓋頭（如圖13所示）的工作原理敘述如下： （1）工作地過程中壓蓋頭沿著凸輪的輥道下降，導(dǎo)向環(huán)14校正瓶口位置使其準(zhǔn)確的套上蓋子，此時(shí)沖頭（心桿）10將壓住瓶子；（2）隨著圖13 新型壓蓋頭 壓蓋頭的繼續(xù)下降，直到心桿與瓶子接觸后頂柱不再下降，而壓蓋頭外套筒3通過壓環(huán)、鋼球、螺套9帶動(dòng)內(nèi)套筒下降，并壓縮彈簧組l0，當(dāng)內(nèi)套筒相對(duì)于頂柱下降約12mm以上時(shí)；壓蓋任務(wù)完成；（3）若遇到高瓶子時(shí)，心桿推動(dòng)托盤9繼續(xù)相對(duì)內(nèi)、外套筒上升，直至鋼球脫離托盤，由于心桿上端直徑比托盤?。撉虮阌芍刑淄?上端的斜面推向頂桂。這時(shí)，外套筒與內(nèi)套筒之間不再有剛性傳動(dòng)．而是頂柱推著螺套與鋼球，螺套帶著內(nèi)套筒繼續(xù)相對(duì)外套筒而上升，甚至鋼球可越過(理論上)壓環(huán)繼續(xù)上升。（4）當(dāng)壓蓋頭隨凸輪上升時(shí)，由彈簧組將壓好蓋的瓶子頂出。這種壓蓋原理，蓋壓得松緊程度不能調(diào)節(jié)，由壓蓋模內(nèi)徑?jīng)Q定。 3.2.3 壓蓋機(jī)機(jī)頭的特點(diǎn)分析： 圖14 壓蓋模 （1）手動(dòng)（人工）壓蓋形式的壓蓋模腔為錐形，蓋在模腔內(nèi)縮口完成后，蓋不能穿過壓蓋模，縮口尺寸的大小由頂柱與螺桿之間間隙決定，間隙大，縮口小，也就是蓋壓得緊;反之蓋壓得松，如圖14（a）。而新型的壓蓋模腔為圓柱形，縮口尺寸由模腔直徑來決定?？s口尺寸不能調(diào)整，壓好蓋后，蓋可以從壓蓋模內(nèi)通過，如圖14（b）所示。由此我們看出，新型壓蓋模使用起來較方便，不需對(duì)縮口尺寸進(jìn)行調(diào)整，但也存在兩個(gè)間題，一是壓蓋模被腐蝕、磨損后，縮口尺寸不能補(bǔ)償;再是對(duì)蓋的齒部摩擦較重，使涂料或保護(hù)層磨掉較多。但可以選擇耐磨的材料、提高硬度及模腔表面的光潔度減少磨損。 （2）手動(dòng)（人工）的壓蓋形式采用瓶高補(bǔ)償緩沖大彈簧，即遇到高瓶子，通過大彈簧動(dòng)作而避免將瓶子壓碎。新型壓蓋頭則無此緩沖大彈簧。它、使用了鋼球卸荷的形式。我們通過試驗(yàn)知道，壓蓋時(shí)，蓋縮口到尺寸直徑28.6—28.8mm，所需的垂直方向的力在2000N左右，頂出瓶子的力要在800N以上。用手動(dòng)（人工）壓蓋形式，若想壓好蓋，瓶子要受到2800N以上的垂直壓力，而且大彈簧鋼絲直徑為10mm，剛度在40N/mm以上，瓶子每增加1mm，就要增加40N的力。而新型壓蓋頭則沒有大彈簧，只有壓蓋時(shí)需要2000N左右的垂直力以能縮口就行了(通過剛性傳動(dòng))，蓋縮口一到尺寸，壓蓋力迅速消失，只剩下彈簧組的反力。頂出彈簧組由3根彈簧組成，最粗的彈簧鋼絲直徑只有6mm，3根剛度總和只有12N/mm左右，瓶子每增高1mm，只增加12N的垂直力。彈簧組的預(yù)壓力設(shè)計(jì)在1600N(因?yàn)閴荷w模腔不是錐度，需要對(duì)蓋施較大的力)，瓶高即使增加30mm，其垂直壓力也不會(huì)超過2000N，以至整個(gè)壓蓋過程中，對(duì)瓶子施加的力永遠(yuǎn)不會(huì)超過2000N。 綜合上述分析，我們可知，如果在瓶高一致的情況下，手動(dòng)（人工）與新型壓蓋頭差別不大，但在瓶高不一致的情況下，差異就顯示出來了。因?yàn)樵谡{(diào)整壓蓋頭時(shí)，總是以最矮的瓶子為標(biāo)準(zhǔn)。因此，定性的看，采用新型壓蓋頭的好處至少有三點(diǎn):（1）壓碎瓶現(xiàn)象大大減少;（2）整機(jī)負(fù)荷減小許多，既節(jié)省了能耗，又使各摩擦副的摩損減輕，壽命延長;（3）由于彈簧鋼絲細(xì)，剛性小，在相同變形量下，所受剪切力小，更耐疲勞，增加了彈簧壽命。 壓蓋機(jī)頭是壓蓋機(jī)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，工作原理是：輥?zhàn)?、2受固定凸輪控制是套筒3做上下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)螺套9、頂桿7及彈簧4、5，進(jìn)而是壓頭11做上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)蓋子進(jìn)入壓頭低端槽口13后，壓頭開始下降，導(dǎo)向環(huán)14校正瓶口位置使其準(zhǔn)確套上蓋子。壓頭繼續(xù)下降，壓蓋模12使蓋子與瓶口密封。與此同時(shí)，沖頭（心桿）10被頂起，彈簧8受壓縮，沖頭10與頂桿6間的間隙控制了壓蓋的行程，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)頂桿來調(diào)節(jié)。隨后，壓頭上升，彈簧8伸長并經(jīng)沖頭10迫使瓶子掉落，以免出現(xiàn)吊瓶現(xiàn)象。對(duì)于壓蓋過緊、以至于碎瓶或瓶子過高時(shí)，可以將沖頭與頂桿之間的間隙調(diào)小些，以此避免出現(xiàn)碎瓶的現(xiàn)象。 3.3 送瓶裝置的設(shè)計(jì) 壓蓋機(jī)的送瓶裝置工作原理是：由鏈帶輸送瓶子，經(jīng)過螺旋分離限位器1將瓶子有序的隔開，然后在經(jīng)過進(jìn)瓶撥輪2使得瓶子按序的進(jìn)行壓蓋，進(jìn)瓶撥輪準(zhǔn)確的將瓶子送至壓蓋機(jī)轉(zhuǎn)盤3，然后在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，由壓蓋機(jī)機(jī)頭完成壓蓋，最后壓好蓋的瓶子由出瓶撥輪4將其排出。如圖15所示。 3 4 2 1 在傳動(dòng)的過程中，可以看出進(jìn)出瓶星形撥輪上瓶子中心的線速度為，壓蓋頭中心的線速度為，螺桿輸送速度為，則它們的速度是相等的。 3.4 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 圖15 進(jìn)出瓶裝置 根據(jù)壓蓋機(jī)的工藝流程及傳動(dòng)系統(tǒng)，在該機(jī)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)首先考慮到各傳動(dòng)件問的協(xié)調(diào)，即進(jìn)出星形瓶撥輪、壓蓋機(jī)機(jī)頭、輸送螺桿之間的協(xié)調(diào)。也就是說瓶子在整個(gè)壓蓋的過程中應(yīng)以相同的速度運(yùn)動(dòng)。即進(jìn)出瓶星形撥輪上瓶子中心的線速度為V1，壓蓋頭中心的線速度為Ｖ2，螺桿輸送速度為V3均相等。 故： 其中、 、分別為進(jìn)出瓶星形撥輪、壓蓋頭、輸送螺桿的回轉(zhuǎn)半徑，、、為各自的轉(zhuǎn)速。為螺桿中螺旋線的升角。同時(shí)還應(yīng)滿足在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中其經(jīng)過的距離必須相等的條件。 按照生產(chǎn)能力要求，壓蓋機(jī)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是300~600轉(zhuǎn)/h，即5~10轉(zhuǎn)/min，故可選擇電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)的方案。 電動(dòng)機(jī)的功率為1.5kＷ，轉(zhuǎn)速1380轉(zhuǎn)/min，傳遞方案由減速器與蝸桿蝸輪組成，選擇合適的模數(shù)確定減速器的比值，然后在根據(jù)上述公式一確定傳動(dòng)齒輪的尺寸以及帶的傳輸速度。 3.5 總體分析 3.5.1 結(jié)構(gòu)分析 機(jī)械式的壓蓋機(jī)主要由上部儲(chǔ)蓋斗、四個(gè)壓蓋頭、控制壓蓋的固定凸輪、下部的星形圓盤、底盤、中心固定主軸及主傳動(dòng)系統(tǒng)組成，如圖16所示。 蓋子放在儲(chǔ)蓋斗1中，通過電磁振動(dòng)送蓋裝置2將瓶蓋定向并沿輸蓋槽4輸送至壓蓋機(jī)機(jī)頭槽口，在氣嘴6的作用下，準(zhǔn)確的定位，然后在工作過程中，壓蓋頭與星形盤7均由齒輪9帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，瓶子被送入星形盤并正好位于壓蓋頭的下方，壓蓋頭與星形盤同步旋轉(zhuǎn)（此時(shí)瓶子也一起轉(zhuǎn)動(dòng)）過程中，由于固定凸輪的凸輪，使得壓蓋機(jī)機(jī)頭上下運(yùn)動(dòng)并對(duì)瓶蓋施加壓力，四個(gè)壓蓋頭通過輥?zhàn)优c固定凸輪連接，即完成壓蓋工作。在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，完成4個(gè)瓶蓋的壓蓋工作，最后，壓好蓋的瓶子隨出瓶撥輪出來，如此，即可完成壓蓋工作。如下圖（16）所示。對(duì)于瓶子的高低不同，差別非常大時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)蝸桿蝸輪10和螺母螺旋11使其升降，以此滿足不同的需要。 圖16 壓蓋機(jī)的總體方案 3.5.2 經(jīng)濟(jì)效益分析 通過對(duì)手動(dòng)壓蓋機(jī)的改進(jìn)，在經(jīng)濟(jì)方面也有很大改善。人工進(jìn)行壓蓋時(shí)，一個(gè)工人一天工作8小時(shí)，壓蓋數(shù)量約1800瓶，一個(gè)月需要支付工資約800元左右。改進(jìn)之后，整套設(shè)備需要約2300元，一天8小時(shí)工作可壓蓋10000瓶左右，超出人工壓蓋約8000瓶，一個(gè)月就超出20萬瓶，機(jī)械壓蓋機(jī)除去每天耗電量12度，約6元錢，只需要人工裝瓶即可?？梢姍C(jī)械式的壓蓋機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人工壓蓋效益，同時(shí)機(jī)械式的壓蓋壓蓋質(zhì)量（碎瓶率）也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工壓蓋，由于人工壓蓋用力不均勻，容易碎瓶，而機(jī)械壓蓋用力均勻且密封性好。 4 結(jié)束語 此次將手動(dòng)壓蓋機(jī)改進(jìn)為機(jī)械自動(dòng)式的壓蓋機(jī)，與傳統(tǒng)的壓蓋機(jī)相比有很大的進(jìn)步，瓶蓋是在運(yùn)動(dòng)的過程中自動(dòng)定向，用氣體準(zhǔn)確的吹到壓蓋機(jī)頭的槽口，定位準(zhǔn)確；瓶子是用傳輸帶輸送，再由進(jìn)出瓶撥輪自動(dòng)傳輸，由壓蓋機(jī)頭機(jī)械的完成瓶蓋的壓緊，減輕了人的勞動(dòng)力。但是隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，新理論的不斷創(chuàng)新，壓蓋機(jī)的自動(dòng)化控制將會(huì)在未來廣泛的應(yīng)用（比如：PLC控制、機(jī)電一體化控制、灌裝與壓蓋組合機(jī)械）。因此，對(duì)于壓蓋機(jī)還可以繼續(xù)改進(jìn)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、節(jié)省勞動(dòng)力，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，服務(wù)于生產(chǎn)。 致謝 本文的全部工作是在尊敬的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的，我的指導(dǎo)老師洪老師給了我很大的支持和幫助，在此我向洪老師表示由衷的感謝！在寫作期間，洪老師不耐其煩地幫助我修改論文，指出不足并讓我改正。在他身上真正表現(xiàn)出了一名老師耐心、負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)和一名學(xué)者一絲不茍的治學(xué)態(tài)度。指導(dǎo)老師敏捷的思維、淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、深厚的專業(yè)功底以及追求真理、勇于創(chuàng)新的精神給我留下了深刻的印象，使學(xué)生受益終身，也將永遠(yuǎn)激勵(lì)和鞭策著我刻苦學(xué)習(xí)，努力工作。指導(dǎo)老師不僅在學(xué)業(yè)上為我嘔心瀝血，還在工作中為我指明了方向。我在工作和學(xué)習(xí)中的點(diǎn)滴進(jìn)步，都離不開指導(dǎo)老師的幫助。至此論文結(jié)稿之際，謹(jǐn)向我敬愛的指導(dǎo)老師致以深深的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) ［1］ 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