冷霜自动灌装改进工艺培训课件

1、南京工业职业技术学院 -冷霜自动灌装机 班 级：机电1113 指导教师：刘滨 学 号： 姓 名：陈凤浩 目录1. 绪论32. 工作原理及工艺动作过程63. 原始数据及设计要求64. 设计过程65. 运动循环图76. 机构选型97. 机械运动方案的评定与选择148. 拟定机械传动方案209. 机械运动简图2010. 运动尺寸计算及分析2111. 参考书目2912. 心得体会29 绪论冷霜也称香脂或护肤霜，多为油包水型乳状液，最早的冷霜是用1份蜂蜡，4份橄榄油和部分玫瑰水溶液制成的，限于当时（公元100200年）的条件，制得的乳状液不够稳定，涂于皮肤上便有水分离出来，水分蒸发吸热，使皮肤有凉爽的感觉，因此而有冷霜的名称。随着科学技术的不断发展、新技术的不断采用、生产的专业化，产品的产量不断提高，原来的单机生产已不能满足现代生产需求。现代化的大规模工厂将由电子计算机、各种高级自动化机械以及智能检测、控制、调节装置等按产品生产工艺的要求而组合成的全自动的生产系统进行生产。 为了实现生产过程的自动化，就必须首先考虑各行各业工艺过程的特点，工艺方案的选择是否合理，将直接影响到自动机的生产率、产品质

2、量、机器的运动与结构原理、机器工作的可靠性以及机器的技术指标。再者由于工业产品生产常常是成批大量的。在生产过程中要把工件按一定的节拍和方位送到工作位置，经过加工、装配或包装后再取下，为了提高生产率，保证加工质量，许多工序需要采用自动上、下料装置来完成。双转盘式冷霜灌装是通过俩个转盘12个工位协调进行并完成冷霜灌装的，但十二个工位中共有四个工位是空闲的，机械并没有得到充分利用；并且双转盘式占地面积较大，造价较高。我们可以将双转盘式设计成单转盘式的冷霜灌装机，合理增大其直径，合理安排其工位的使用，其工作原理为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），转台有多工位停歇，以实现灌装，封口等工序为保证这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。据此，根据实习内容做此冷霜自动灌装工艺设计。 冷霜自动灌装机设计说明书1、 工作原理及工艺动作过程 冷霜自动灌装机是通过出料活塞干上下往复运动实现冷霜灌装入盒内。其主要工艺动作有：1） 将空盒送进六工位盘，利用转盘间歇运动变换不同工位；2） 在灌装工位上空盒上升灌入冷霜；3） 在贴锡纸工位上粘贴锡纸（利用锡纸下降）；4） 在盖

3、盒盖工位上将盒盖压下；5） 送出成品。2、 原始数据及设计要求1） 冷霜自动灌装机的生产能力：60盒min。2） 冷霜盒尺寸：直径D=3050mm,高度h=1015mm。3） 工作台面里地面的距离约11001200mm。4） 要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造。3、 设计过程1) 按工位动作要求拟定运动循环图。四个基本运动：1. 输送带的连续运动；2. 六工位盘的间歇转动;3. 灌装顶杆的往复运动;4. 贴锡、压盖压杆往复运动。5. 送出成品。运动循环图：运动循环图的设计:a) 灌装、贴锡、加盖工艺流程：1) 空盒通过输送带至六工位盘位置1。2) 六工位盘做间歇转动，每次转动60，转动是其他机构不执行动作。3) 当转盘停止时，灌装顶杆上升至工位2进行灌装，同时贴锡、加盖压杆远休结束后进行工艺动作。4) 灌装机构达到顶端完成灌装后回到初始位置，同时贴锡、加盖杆升到高位，一次循环结束。b) 工艺过程的执行构件：1) 送料机构：该机构主要是实现输送带的连续运动，把空盒送入工位，并将成品输出。2) 槽轮机构：它是在轴II上通过变向连接槽轮，带动六工位盘实现间歇运动。3) 灌装机构：

4、该机构有固定在轴I上的直动推杆凸轮机构组成，通过高低往复运动实现灌装动作。4) 贴锡、加盖机构：又凹槽凸轮和压杆及压杆上固定的贴锡、加盖部件组成，通过高低往复运动，一次性完成两个动作。c) 各执行构件的运动协调：1) 协调原则：输送带是连续运动，且它置于六工位盘1、5工位下面，既不能于工位盘发生摩擦，也要求它不干涉其它几个机构的完整运动，所以传动轮尺寸要求有限制。六工位盘间歇时要实现三个执行动作，设计凸轮尺寸不应太大，各动作之间应互不影响，一个是上升、下降，一个是下降、上升，六工位盘转动时，它们不进行任何动作。各构件要准确定位，以免回撞到其它构件。定标构件的选择：设计时下边两根轴转动同步，但转向相反，选择轴I为定标构件，六工位盘开始转动时为运动循环图的起始点。 2) 计算机械运动循环周期：因为生产率Q=60盒/min，所以周期T=60s/60=1s，此时定标构件对应分配轴转角=360。3) T时间个执行构件的行程区段：输送带区段：连续传动（0360）。六工位盘区段：六工位盘的转动盒停歇，所占时间比：K=(z-2)/(z+2)=(6-2)/（6+2）=1：2，所以在一个循环周期内，六工位

5、盘1/3（120）时间转动，2/3（240）时间停歇。灌装顶杆行程区段：1=120（停）、2=90（上升）、3=60（停）、4=90（下降）。贴锡、加盖机构行程区段：1=120（停）、2=90（下降）、3=60（停）、4=90（上升）。4) 绘制运动循环图：1.圆周式循环图：输送带连续传动转盘转转盘停止顶杆停顶杆上顶杆停顶杆下压杆停压杆下压杆停压杆上2.直线式循环图：执行机构1：送料机构连 续 运 动执行机构2：槽轮机构转 动停 歇执行机构3：灌装机构停上 升停下 降执行机构4：贴锡、加盖机构停下 降停上 升分配轴转角 ： 0 120 210 270 360 选型：转盘间歇运动机构凸轮式间歇机构：优点：结构比较紧凑，定位可靠，精确。可以通过选择适当的从动盘运动规律来减小动载荷，避免刚性冲击和柔性冲击，承载能力高。可用于大扭矩的间歇运动场合，分度范围大，使用范围广，设计上限制较少，可以方便地实现各种运动规律。 缺点：凸轮工作曲面复杂，加工难度大，成本高。从动盘的加工也比较困难，而且装配调整要求严格，因而经济成本较高。加之若分度数超过24时，预紧易卡死，该机构的优势变得不明显，故舍去。不完

6、全齿轮： 优点：结构简单，工作可靠，容易制造。与其他间歇机构相比，其从动轮每转一周的停歇次数，运动和停歇的时间比例，可在较宽广的范围内调节。 缺点：啮合传动的开始和终了时，速度有突变，且加速度也不连续，故冲击较大，运动不平稳，连续，故舍去。槽轮机构：优点：结构简单，工作可靠，容易制造。转位迅速，其机械效率高，故能平稳地，间歇地进行转位。缺点：其运动规律不能选择，调节性能差，在拨销进入和脱出槽轮时会产生柔性冲击，故常使用于速度要求不太高的运动中，我们所需要设计的冷霜自动灌装机中的六工位转盘转速为6每秒，转速不高，此缺点可以忽略，故比较合理，因而选用此机构。空盒上升机构曲柄滑块机构：优点：就其理想的运动特性来说，此机构完全能实现直线往复移动。如果连杆设计得当，此机构具有传递平稳运动精确的优点。缺点：由于连杆机构的运动链较长，各运动副的运动误差可能会引起机构较大的误差累积，特别是当运动副磨损之后，运动副间隙难以补偿。而且由于运动副尺寸过大，会导致机构体积增大，故舍去。几何封闭凸轮机构： 优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各项预期的运动规律，而且机构简单紧凑，机构可承重较大

7、，运动平稳。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点线接触，易磨损，不能较好的缩短空程的时间，影响效率，故舍去。直动滚子盘形凸轮机构:优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各项预期的运动规律，而且机构简单紧凑。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点线接触，易磨损，但是综合比较之下，这种机构最为合适。贴锡纸 压盒盖机构连杆、凸轮组合机构：。焊接优点:力均衡，传动精确，动力充足，安全可靠。缺点:机构复杂，所占空间大，不利于设计制造。故舍去。曲柄推杆机构：优点：结构简单，制造容易，省材，压力小，承载能力较大，磨损小。缺点：易产生惯性力，无间歇运动。故舍去。直动滚子推杆封闭式凸轮机构：优 优点：结构简单，传动精确，可靠。可满足使用要求。缺点：易磨损，制造较一般凸轮难，但是综合比较之下，这种机构最为合适。机械运动方案的评定与选择：三种方案的比较参数电动机（r/min）动力传递减速装置轴的选取六工位转盘空盒上升装置贴锡纸压盒盖装置1500窄V带2K-H行星轮系两根槽轮机构直动滚子盘形凸轮机构直动滚子推杆封闭式凸轮机构1500轮系轮系一根几何封闭凸轮机构曲柄推杆机构1500轮系轮系两根连杆机构连杆、凸轮组合机构方案：方案说明：1.电动机2. 2K-H行星轮系7.窄V带传输14.槽轮机构11 12.锥齿轮19 20. 直动滚子推杆封闭式凸轮机构22.皮带 24.空盒25.灌霜机构31 33.锥齿轮方案一方案：方案说明：

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