玻璃瓶三合一啤酒灌裝機(jī)
一. 啤酒灌裝機(jī)原理
1.啤酒灌裝機(jī)的工作原理 啤酒的灌裝工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟。基本上可 以分為七部分。
灌裝機(jī)是圍繞灌裝的工藝流程展開的，其工作原理是：從洗瓶機(jī)出來的潔凈瓶子由輸瓶帶送入灌裝機(jī)的進(jìn)瓶螺旋，經(jīng)進(jìn)瓶星輪送至回轉(zhuǎn)臺(tái)的托瓶氣缸上并升高.瓶口在定中裝置的 導(dǎo)向下緊壓灌裝閥的下料口，形成密封。瓶子 在被抽真空后，貯液缸內(nèi)的背壓氣體(CO2，)被沖 人瓶中，當(dāng)瓶中氣體壓力與貯液缸內(nèi)氣體壓力 相等時(shí)，液閥在液閥彈簧的作用下開啟.此時(shí) 啤酒通過回氣管上傘型反射環(huán)的導(dǎo)向作用.自 動(dòng)沿瓶壁灌入玻璃瓶?jī)?nèi)，玻璃瓶中的CO2，通過 回氣管被置換回貯液缸內(nèi).當(dāng)酒液上升到一定 高度并將回氣管口封閉時(shí).自動(dòng)停止下酒。然 后將液閥和氣閥關(guān)閉，排掉瓶頸部位的壓力氣 體以防止帶氣酒液在玻璃瓶下降時(shí)的噴涌，這 樣便完成了整個(gè)灌裝過程。
二.液體灌裝機(jī)的分類與選擇
1.液體灌裝機(jī)的分類
液體灌裝機(jī)按灌裝原理可分為常壓灌裝機(jī)、壓力灌裝機(jī)和真空灌裝機(jī)。
常壓灌裝機(jī)是在大氣壓力下靠液體自重進(jìn)行灌裝。這類灌裝機(jī)又分為定時(shí)灌裝和定容灌裝兩種，只適用于灌裝低粘度不含氣體的液體如牛奶、葡萄酒等。
壓力灌裝機(jī)是在高于大氣壓力下進(jìn)行灌裝，也可分為兩種：一種是貯液缸內(nèi)的壓力與瓶中的壓力相等，靠液體自重流入瓶中而灌裝，稱為等壓灌裝；另一種是貯液缸內(nèi)的壓力高于瓶中的壓力，液體靠壓差流入瓶?jī)?nèi)，高速生產(chǎn)線多采用這種方法。壓力灌裝機(jī)適用于含氣體的液體灌裝，如啤酒、汽水、香檳酒等。
真空灌裝機(jī)是在瓶中的壓力低于大氣壓力下進(jìn)行灌裝。這種灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率較高，對(duì)物料的粘度適應(yīng)范圍較廣，如油類、糖漿、果酒等均可適用。 液體灌裝機(jī)的流程 2.液體灌裝機(jī)的選擇
灌裝機(jī)的選擇：合理選擇灌裝機(jī)是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。一般來說，應(yīng)密切生產(chǎn)實(shí)際，盡量選擇質(zhì)量好、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、體積小、重量輕的灌裝機(jī)。灌裝機(jī)知識(shí)在選擇灌裝機(jī)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則。
為生產(chǎn)工藝服務(wù)的原則。首先應(yīng)根據(jù)灌裝物料的性質(zhì)(粘度、起泡性、揮發(fā)性、含氣性等)選擇適宜的灌裝機(jī)，以滿足生產(chǎn)工藝要求。例如對(duì)于芳香較濃的酒液，為避免揮發(fā)性芳香物質(zhì)受到損失，一般應(yīng)采用容杯式或常壓灌裝機(jī)；對(duì)于果汁類料液，為了減少與空氣接觸，保證產(chǎn)品質(zhì)量，一般應(yīng)采用真空加汁類灌裝機(jī)。其次，應(yīng)使灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力和前后工序的加工、包裝機(jī)械的生產(chǎn)能力相匹配。 生產(chǎn)率高和產(chǎn)品質(zhì)量好的原則。生產(chǎn)率的高低直接反映生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。所以生產(chǎn)率越高，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益越好。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)選擇設(shè)備精度高、自動(dòng)化程度也高的灌裝機(jī)。但是設(shè)備的售價(jià)也相應(yīng)提高，增大了產(chǎn)品的單位成本。因此在選擇灌裝機(jī)時(shí)，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，對(duì)相關(guān)的因素進(jìn)行綜合考慮。
工藝范圍寬的原則。灌裝機(jī)的工藝范圍是指其適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。工藝范圍越寬，越能提高設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，即利用同一設(shè)備可以灌裝多種物料和多種規(guī)格。因此為了適應(yīng)酒水、飲料行業(yè)多品種、多規(guī)格的生產(chǎn)要求，應(yīng)選擇工藝范圍盡可能寬的灌裝機(jī)。
3灌裝的基本方法
一 灌裝方法
由于液料的物理、化學(xué)性質(zhì)各有差異，對(duì)灌裝也有不同的要求。液體物料由貯液裝置灌入包裝容器中，常采用如下幾種方法。
(1)常壓法灌裝。是指在大氣壓下直接依靠被灌液料的自重流入包裝容器內(nèi)的灌裝方法。常壓灌裝的工藝過程為：1、進(jìn)液排氣，即液料進(jìn)入容器，同時(shí)容器內(nèi)的空氣被排出；2、停止進(jìn)液、即容器內(nèi)的液料達(dá)到定量要求時(shí)，進(jìn)液自動(dòng)停止；3、排除余液，即排除排氣管中的殘液。
常壓法主要用于灌裝粘度地、不含氣的液料如牛奶、白酒、醬油、藥水等。
(2)等壓法灌裝。是利用貯液箱上部氣室的壓縮空氣給包裝容器充氣，使兩者的壓力接近相等，然后使液料靠自重流入包裝容器內(nèi)的灌裝方法。等壓灌裝的工藝過程為：1、充氣等壓；2、進(jìn)液回氣；3、停止進(jìn)液；4、釋放壓力，即釋放瓶頸內(nèi)殘留的壓縮氣體至大氣內(nèi)，以免瓶?jī)?nèi)突然降壓而引起大量冒泡，影響包裝質(zhì)量和定量精度。
等壓法適用于含氣飲料，如啤酒、汽水等的灌裝，可以減少所含二氧化碳的損失。
(3)真空灌裝法。是在低于大氣壓力條件下進(jìn)行灌裝的方法。它有兩種基本方式：一種是壓力真空式，即讓貯液箱內(nèi)部處于常壓狀態(tài)，只對(duì)包裝容器內(nèi)抽氣使其形成一定的真空度，液體依靠?jī)扇萜鲀?nèi)的壓力差，流入包裝容器并完成灌裝；另一種是重力真空式，即讓貯液箱和包裝容器都處于接近相等的真空狀態(tài)，液料靠自重流入該容器內(nèi)。目前，國(guó)內(nèi)常采用壓力真空式。其設(shè)備簡(jiǎn)單，工作可靠。
真空法灌裝的工藝過程為：1、瓶抽真空；2、進(jìn)液排氣3、停止進(jìn)液；4、余液回流，即排氣管中的殘液經(jīng)真空室回流至貯液箱內(nèi)。
真空法適用于灌裝粘度低一些的液料(如油類、糖漿等)、含維生素的液料(如蔬菜汁、guo子汁等)和有毒的液料(如農(nóng)藥等)。此法不但能提高灌裝速度，而且能減少液料與容器內(nèi)殘存空氣的接觸和作用，故有利于延長(zhǎng)某系產(chǎn)品的保質(zhì)期。此外，還能限制氣體和液體的逸散，從而改善操作條件。但對(duì)灌裝配置的、
含有芳香性氣體的液體是不適宜的，因?yàn)槌闅鈺?huì)增加液香的損失。 (4)虹吸法灌裝。虹吸法灌裝應(yīng)用虹吸原理使液體料經(jīng)虹吸管由儲(chǔ)液箱被吸入容器，直至兩者液位相等為止。此法適合灌裝低粘度不含 氣的液料，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝速度低。
(5)壓力法灌裝。壓力法灌裝是借助機(jī)械或氣液壓等裝置控制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，降粘度較高的液體物料從儲(chǔ)料缸吸入活塞缸內(nèi)，然后再強(qiáng)制壓入待灌裝的容器內(nèi)，這種方法有時(shí)也用于含氣體之類飲料的灌裝，由于其中不含膠體物質(zhì)，所形成的泡沫容易消失，故可依靠本身所具有的氣體壓力直接灌入未經(jīng)預(yù)先充氣的瓶?jī)?nèi)，從而大大提高了灌裝速度。
玻璃瓶三合一啤酒灌裝機(jī)
三.灌裝壓蓋方式
灌裝、壓蓋機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置與PLC可編程控制、變頻無級(jí)調(diào)速、人機(jī)界面等現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)手段完整的結(jié)合，形成機(jī)電一體化。
我們將設(shè)計(jì)主要分成下幾個(gè)步驟：
1.輸入空瓶：這個(gè)步驟主要通過傳送帶來完成，把空瓶輸送到轉(zhuǎn)臺(tái)上使下個(gè)步驟能夠順利進(jìn)行
2.灌裝：這個(gè)步驟主要通過灌瓶泵灌裝流體，而泵固定在某工位的上方。
3.封口：用軟木塞或者金屬冠通過沖壓對(duì)瓶口進(jìn)行密封的過程，主要通過連桿結(jié)構(gòu)來完成沖壓過程。
4.輸出包裝好的容器：步驟基本同1，也是通過傳送帶來完成。 以上4個(gè)步驟 由于灌裝和傳送較為簡(jiǎn)單 無須進(jìn)行考慮，因此，旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮便在于轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)、封口時(shí)
的沖壓過程、工件的定
位，和實(shí)現(xiàn)這3個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)問題。
不*齒輪機(jī)構(gòu)：由輪齒不布滿整個(gè)圓周的齒輪作為主動(dòng)輪的齒輪機(jī)構(gòu)。
原理：在主動(dòng)齒輪只做出一個(gè)或幾個(gè)齒，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間的要求在從動(dòng)輪上作出與主動(dòng)輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當(dāng)兩輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，與齒輪傳動(dòng)一樣，無齒部分由鎖止圓弧定位使從動(dòng)輪靜止。
特點(diǎn)：不*齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠，從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間可在較大范圍內(nèi)變化。但是從動(dòng)輪在開始進(jìn)入嚙合與脫離嚙合時(shí)有較大沖擊，故一般只用于低速，輕載場(chǎng)合。
連桿機(jī)構(gòu)：構(gòu)件間只用低副連接的機(jī)構(gòu)(除純用移動(dòng)副連接的楔塊機(jī)構(gòu)以外)。
凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪，從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。 凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，一般為主動(dòng)件，作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
5.2.1方案
轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為不*齒輪機(jī)構(gòu)，封口的沖壓機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)，工件的定位機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)
5.2.2方案
轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為不*齒輪機(jī)構(gòu)，封口的沖壓機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)，工件的定位機(jī)構(gòu)為連桿機(jī)構(gòu)
5.2.3方案
轉(zhuǎn)盤的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為不*齒輪機(jī)構(gòu)，封口的沖壓機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)，工件的定位機(jī)構(gòu)為凸輪機(jī)構(gòu)。
由于方案(一)與方案(二)的區(qū)別在工件定位機(jī)構(gòu)，方案(一)是凸輪機(jī)構(gòu)，方案(二)是連桿機(jī)構(gòu)。
在這里凸輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)更適用，因?yàn)椋?br />
1)凸輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間定位，而連桿機(jī)構(gòu)只能瞬時(shí)定位，定位效果差，精度低。
2)凸輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)更容易設(shè)計(jì)。 3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)
而方案(三)與方案(一)區(qū)別在封口的壓蓋機(jī)構(gòu)，方案(三)是凸輪機(jī)構(gòu)，方案(一)是連桿機(jī)構(gòu)。
在這里則連桿機(jī)構(gòu)比凸輪機(jī)構(gòu)更適用 1) 加工復(fù)雜，加工難度大，工作時(shí)間長(zhǎng)。 2) 造價(jià)較高，經(jīng)濟(jì)性不好。
綜上可知：方案一在三個(gè)方案中*，則zui后選擇方案Ⅰ為旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。
