PLC在自立袋灌裝機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文.doc

成都工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 設(shè)計者 踏雪麒麟PLC在自立袋灌裝機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文目 錄機(jī)械部分設(shè)計 緒論一、 灌裝機(jī)械的發(fā)展前景-二、 PLC、變頻器在灌裝機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用前景及觸摸屏技術(shù)-第一節(jié) 概述 一、 灌裝機(jī)械的簡介-二、 基本概念-三、 灌裝機(jī)的分類-第二節(jié) 灌裝方法及適應(yīng)種類-一、 灌裝方法-二、 灌裝機(jī)的選擇原則-三、 液體灌裝機(jī)簡介-第三節(jié) 灌裝機(jī)械的定量方法-一、 液位控制定量法-二、 定量杯定量法-三、 定量泵定量法-第四節(jié) 灌裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及工作原理-一、 供料裝置-二、 供瓶裝置-三、 升瓶和降瓶機(jī)構(gòu)-四、 灌裝瓶高度調(diào)整機(jī)構(gòu)-電氣部分設(shè)計第一節(jié) 變頻器的選用-一、 變頻器的基礎(chǔ)知識-二、 變頻器的工作原理-三、 變頻器選型-第二節(jié) 步進(jìn)電動機(jī)的基礎(chǔ)知-一、 步進(jìn)電機(jī)的工作原理-二、 三相異步電動機(jī)工作原理-三、 旋轉(zhuǎn)編碼器基礎(chǔ)知識-第三節(jié) PLC的選用一、 PLC的工作原理-二、 PLC編程簡介及流程圖-三、 I/O接口的分配-四、 本次設(shè)計的PLC程序-第四節(jié) 設(shè)計總結(jié)-第五節(jié) 參考文獻(xiàn)-緒 論第一節(jié) 灌裝機(jī)械的發(fā)展前景隨著我國商品經(jīng)濟(jì)的繁榮和人民生活水平的提高，食品包裝機(jī)械和包裝技術(shù)的前景十分樂觀。近年來，國家加大了對食品和藥品質(zhì)量和安全的監(jiān)督力度，對食品的生產(chǎn)加工和包裝技術(shù)都提出了新的要求。一批食品生產(chǎn)企業(yè)先后投入資金進(jìn)行包裝設(shè)備的技術(shù)改造和生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新，在一定程度上提升了我國食品行業(yè)的水平和市場競爭力。盡管我國食品包裝機(jī)械和包裝技術(shù)的水平有了提高，但是我國的食品包裝機(jī)械和包裝技術(shù)與發(fā)達(dá)國家的相比在競爭中還是明顯處于弱勢。我國包裝機(jī)械行業(yè)30%左右的企業(yè)存在低水平的重復(fù)建設(shè)。這種狀況不但浪費(fèi)了有限的資金、人力等重要資源，還造成了包裝機(jī)械市場的無序混亂，阻礙了行業(yè)的健康發(fā)展，制約了我國中小食品企業(yè)包裝機(jī)械的升級換代和包裝技術(shù)的創(chuàng)新。 目前，我國的食品包裝機(jī)械多以單機(jī)為主，科技含量和自動化程度低，在新技術(shù)、新工藝、新材料方面應(yīng)用的少，滿足不了我國當(dāng)前食品企業(yè)發(fā)展的要求。一些食品企業(yè)為了技術(shù)改造，不得不花費(fèi)大量的資金從國外引進(jìn)一些技術(shù)先進(jìn)的、生產(chǎn)效率高、包裝精度高的成套食品包裝生產(chǎn)線，導(dǎo)致很大一部分國內(nèi)的市場份額被國外品牌所占領(lǐng)。我國飲料、乳品、啤酒市場得到長足發(fā)展的同時也帶動了包裝機(jī)械業(yè)的發(fā)展速度。自從上世紀(jì)八十年代開始，中國每年都要進(jìn)口大量的飲料、乳品和啤酒包裝機(jī)械，至今引進(jìn)的勢頭仍然是有增無減。這些機(jī)械大多是高速自動化生產(chǎn)線，可靠性強(qiáng)，產(chǎn)量高，部分設(shè)備是當(dāng)今世界最為先進(jìn)的機(jī)型。這些生產(chǎn)線的引進(jìn)，使中國部分飲料、乳品和啤酒企業(yè)的包裝水平得以與發(fā)達(dá)國家同步發(fā)展。與此同時，中國包裝機(jī)械的生產(chǎn)也取得了長足的進(jìn)步，部分灌裝、封口一體設(shè)備已經(jīng)達(dá)到較高水平，包括塑料飲料瓶、酸奶杯、無菌包裝成型設(shè)備和貼標(biāo)機(jī)在內(nèi)的包裝生產(chǎn)線水平也得到了提升，已經(jīng)可以滿足中型企業(yè)的需要，部分已經(jīng)可以替代進(jìn)口設(shè)備，并且出口量逐年提高。包裝分類如下：一、飲料包裝 目前中國飲用水、碳酸飲料、茶飲料的前處理設(shè)備國內(nèi)產(chǎn)品基本上可以滿足需要，中、低速理瓶、裝箱設(shè)備也有相匹 配的產(chǎn)品可供選擇，在熱液體灌裝機(jī)方面，各設(shè)備廠都能解決設(shè)備在熱灌裝環(huán)境下的控制、密封等工藝要求。江蘇美星、廣東達(dá)意隆公司也解決了無菌冷灌裝的問題。不過無論是碳 酸飲料、瓶裝水、果汁還是茶飲料，也無論是PET瓶、金屬罐還是利樂包，中國著名飲料企業(yè)的包裝生產(chǎn)線基本上是引進(jìn)設(shè)備的天下。 二、碳酸飲料的包裝 以可口可樂和百事可樂為代表的碳酸飲料，仍然是中國飲料中產(chǎn)量最大的品種，盡管增幅放慢，但絕對數(shù)量每年仍有較大增長。 PET瓶是碳酸飲料最主要的包裝形式。珠海中富和上海紫江是可口可樂和百事可樂碳酸飲料的PET瓶供應(yīng)商。兩家企業(yè)均有數(shù)十套進(jìn)口的兩步法設(shè)備，采用集中制造瓶坯，分散制瓶供應(yīng)就近可樂灌裝廠的生產(chǎn)方式。由于碳酸飲料瓶價格已經(jīng)完全透明，因此利潤很薄，制瓶企業(yè)主要以量取勝，高速設(shè)備的使用成為必然。在瓶坯生產(chǎn)方面，72模腔的注塑機(jī)已經(jīng)開始使用。中富和紫江二個制瓶廠也開始采取更為靈活務(wù)實(shí)的設(shè)備采購方式，開始與不同的制瓶設(shè)備供應(yīng)商合作。吹瓶速度達(dá)每小時2萬瓶的高速吹瓶機(jī)裝機(jī)量不斷增加。 三、茶和果汁飲料的包裝 熱灌裝仍是目前茶和果汁飲料最主要的生產(chǎn)和灌裝工藝。 熱灌裝PET瓶、金屬三片罐、利樂包，是茶和果汁飲料的三大包裝形式。 部分茶和果汁生產(chǎn)企業(yè)外購熱灌裝PET瓶，如統(tǒng)一；部分飲料企業(yè)自己生產(chǎn)PET瓶，如康師傅和娃哈哈；還有部分飲料企業(yè)與制瓶企業(yè)合作，由制瓶企業(yè)在飲料廠里裝機(jī)吹瓶，如可口可樂東莞工廠。無論是哪種方式，生產(chǎn)熱罐裝PET瓶的設(shè)備主要是加拿大HUSKY、法國西得樂的二步法設(shè)備，以及意大利SIPA的一步法設(shè)備。 目前中國食品包裝機(jī)械的產(chǎn)值在300億元人民幣左右，而每年進(jìn)口的食品包裝機(jī)械約10億美元。其中飲料、乳品和啤酒包裝機(jī)械占有相當(dāng)大的比重。 啤酒灌裝線和貼標(biāo)機(jī)作為啤酒廠生產(chǎn)過程中最重要的包裝設(shè)備，多年來一直成為制約國內(nèi)啤酒業(yè)真正實(shí)現(xiàn)“國產(chǎn)化”設(shè)備發(fā)展過程的“瓶頸”。這主要是因?yàn)槠【乒嘌b線和貼標(biāo)機(jī)的生產(chǎn)相比其他啤酒包裝設(shè)備來說，一系列的技術(shù)性能要求更高、更精細(xì)。上世紀(jì)90年代末以前，國內(nèi)知名啤酒廠上馬的大型啤酒灌裝線（主要是每小時36000瓶線）和現(xiàn)代化貼標(biāo)機(jī)，大部分都是進(jìn)口國際行業(yè)生產(chǎn)巨頭德國克朗斯及KHS公司的產(chǎn)品，盡管進(jìn)口設(shè)備價格昂貴，而且還要面對一系列的不便之處，但國內(nèi)啤酒廠一致反映他們也是不得已而為之，言外之意，國內(nèi)主要啤酒包裝設(shè)備與國際先進(jìn)水平尚有較大的差距。 “知恥而后勇”。也許，巨大的反差深深刺痛了國內(nèi)啤酒包裝設(shè)備業(yè)的有識之士，更激發(fā)了他們瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平、積極創(chuàng)新、迎頭趕上的斗志。行業(yè)一部分骨干企業(yè)通過積極引進(jìn)、消化國外先進(jìn)技術(shù)，加大科技投入和創(chuàng)新，有效地接近甚至達(dá)到了與國際同行的先進(jìn)水平。 近10年來，我國的啤酒包裝設(shè)備業(yè)取得了一系列的成就，甚至在啤酒灌裝線和貼標(biāo)機(jī)生產(chǎn)上業(yè)績卓著。但是，我們還是要清楚地認(rèn)識到與國際同行的先進(jìn)水品還是有許多差距，我們只有充分認(rèn)識到這些差距，不斷創(chuàng)新，不斷提高，才能更快地達(dá)到國際的先進(jìn)水平。伴隨著國內(nèi)飲料，啤酒行業(yè)的快速發(fā)展，液體灌裝機(jī)市場的商機(jī)巨大。 第二節(jié) PLC、變頻器、觸摸屏在灌裝機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用前景現(xiàn)代飲料灌裝技術(shù)按類型可分為無菌冷灌裝、超潔凈（中溫）灌裝、熱灌裝、瓶裝水灌裝、碳酸飲料灌裝等。先進(jìn)的技術(shù)水平及高生產(chǎn)效率、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠是灌裝技術(shù)發(fā)展的基本要求。因此，可編程控制器（PLC）控制技術(shù)在其電氣控制中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然PLC具備了可靠性高，組合靈活，編程簡單，維修方便這些優(yōu)點(diǎn)，但在人機(jī)對話、故障判斷、線路修改方面有一些不便，所以結(jié)合觸摸屏完成此設(shè)計。觸摸屏是一種連接人類和機(jī)器的（主要為PLC）人機(jī)界面，被稱為PLC的臉面。它是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器?？捎糜趨?shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)的顯示和儲存，并可簡化PLC的控制程序。這樣，灌裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置與PLC、變頻調(diào)速、人機(jī)界面等現(xiàn)代自動控制技術(shù)手段完整的結(jié)合，形成機(jī)電一體化。即以瓶裝水沖洗、灌裝、旋蓋一體機(jī)（三合一灌裝機(jī)）為例，介紹PLC與觸摸屏在灌裝設(shè)備電氣控制中的應(yīng)用。一、PLC的發(fā)展前景簡介21世紀(jì)，PLC會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。PLC將不斷豐富功能、提高性能，其主要發(fā)展趨勢體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。1、功能更強(qiáng)大 在原有開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上，PLC將進(jìn)一步增強(qiáng)模擬量處理能力，并不斷融合順序控制、過程控制和運(yùn)動控制功能。同時，PLC的運(yùn)算速度、處理能力和存儲容量也將不斷提高。大型PLC系統(tǒng)在控制的基礎(chǔ)上，不斷增加管控一體化功能。小型PLC不僅具有順序控制和邏輯聯(lián)鎖功能，還移植了大中型PLC的一些高級功能，如模擬量的閉環(huán)調(diào)節(jié)和運(yùn)動控制等。2、專業(yè)化 不同行業(yè)在采用PLC時其關(guān)注點(diǎn)會有所不同，故其功能需求也會不一樣。因此，在PLC通用功能的基礎(chǔ)上針對不同行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)開發(fā)專業(yè)化PLC產(chǎn)品，不僅可以提高產(chǎn)品性能、降低產(chǎn)品成本，而且可以提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平，提高產(chǎn)品的綜合競爭實(shí)力。這種專業(yè)化應(yīng)用不僅體現(xiàn)在軟件功能上，也體現(xiàn)在硬件構(gòu)成上。3、網(wǎng)絡(luò)化 無論是大型PLC還是小型PLC，網(wǎng)絡(luò)功能不斷增強(qiáng)。PLC向上可以連接各種管理網(wǎng)，向下可連接各種現(xiàn)場設(shè)備。即使是小型PLC，不僅要完成單機(jī)設(shè)備的控制，還要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)，因此通過網(wǎng)絡(luò)交換信息就顯得十分重要。 4、標(biāo)準(zhǔn)化和開放性 通過自由組合模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的硬件，同一廠商的產(chǎn)品可以靈活地組成滿足不同要求的控制系統(tǒng)。同時，PLC將越來越開放，它提供的將是一個開放性平臺，通過提供標(biāo)準(zhǔn)化和開放性的接口，PLC可以很方便地接入其它系統(tǒng)。另外，越來越多的PLC采用標(biāo)準(zhǔn)的編程語言。編程語言國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61131-3以前更多地被歐美廠商采用，現(xiàn)在包括日本廠商在內(nèi)的主流PLC廠商都傾向于采用符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語言。 二、變頻器發(fā)展前景簡介1、高性能化目前基本上所有的變頻器都提供矢量控制方式，并出現(xiàn)了大量不同層次的控制結(jié)構(gòu)及算法，適應(yīng)不同的市場定位與需求。值得關(guān)注的是無速度傳感器矢量控制（SVC）在近幾年發(fā)展較快，由于SVC能夠提供低成本、高性能的解決方案，已經(jīng)成為通用變頻器中的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展方向。 2、易用性不斷提高 多家廠商提供的變頻器在結(jié)構(gòu)上考慮到現(xiàn)場安裝的要求，同時在軟件上加入起動設(shè)置工具，通過引導(dǎo)客戶簡化調(diào)試過程。 3、功率機(jī)構(gòu)模塊化模塊化的功率結(jié)構(gòu)設(shè)計為不同系列及功率段產(chǎn)品提供了一致性，利于產(chǎn)品可靠性的提高，為工廠選型、安裝、調(diào)試、維護(hù)帶來了方便，有效降低了運(yùn)行維護(hù)成本。 4、智能化 一是通過提供客戶化的驅(qū)動編程能力來提高變頻器的智能化程度，滿足不同應(yīng)用現(xiàn)場的客戶化需求，這實(shí)際上是將PLC的部分功能融入變頻器中。 二是通過通訊來與外部智能化設(shè)備（如PLC）接口來提高變頻器的智能化程度。目前知名廠商的變頻器都具備網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)能力，并支持多種協(xié)議。5、高功率密度 由于新功率器件以及熱設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步，目前的變頻器越來越緊湊，體積越來越小，功率密度越來越高，但在溫升等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上并未下降。 6、減小EMI/RFI諧波影響 目前變頻器中內(nèi)置AC電抗器和扼流圈已經(jīng)非常普遍，這些對減小EMI/RFI諧波的影響都起了重要作用。一、 觸摸屏技術(shù)一、觸摸屏的工作原理 為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標(biāo)或鍵盤。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。 二、觸摸屏的主要類型 從技術(shù)原理來區(qū)別觸摸屏，可分為五個基本種類：矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏。其中矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏已退出歷史舞臺。觸摸屏紅外屏價格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，曲面情況下失真；電容屏設(shè)計理論好，但其圖象失真問題很難得到根本解決；電阻屏的定位準(zhǔn)確，但其價格頗高，且怕刮易損。表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷，清晰抗暴，適于各種場合，缺憾是屏表面的水滴、塵土?xí)褂|摸屏變的遲鈍，甚至不工作。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為電阻式、紅外線式、電容感應(yīng)式以及表面聲波式。1、電阻式觸摸屏 電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層（OTI，氧化銦），上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層OTI，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小（小于千分之一英寸）的透明隔離點(diǎn)把它們隔開絕緣。當(dāng)手指接觸屏幕，兩層OTI導(dǎo)電層出現(xiàn)一個接觸點(diǎn)，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇悖刂破鱾蓽y到這個接通后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得觸摸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)，這就是電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。電阻屏根據(jù)引出線數(shù)多少，分為四線、五線等多線電阻觸摸屏。五線電阻觸摸屏的A面是導(dǎo)電玻璃而不是導(dǎo)電涂覆層，導(dǎo)電玻璃的工藝使其的壽命得到極大的提高，并且可以提高透光率。 電阻式觸摸屏的OTI涂層比較薄且容易脆斷，涂得太厚又會降低透光且形成內(nèi)反射降低清晰度，OTI外雖多加了一層薄塑料保護(hù)層，但依然容易被銳利物件所破壞；且由于經(jīng)常被觸動，表層OTI使用一定時間后會出現(xiàn)細(xì)小裂紋，甚至變型，如其中一點(diǎn)的外層OTI受破壞而斷裂，便失去作為導(dǎo)電體的作用，觸摸屏的壽命并不長久。但電阻式觸摸屏不受塵埃、水、污物影響。 這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。它用兩層高透明的導(dǎo)電層組成觸摸屏，兩層之間距離僅為2。5微米。當(dāng)手指按在觸摸屏上時，該處兩層導(dǎo)電層接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后送觸摸屏控制器。這種觸摸屏能在惡劣環(huán)境下工作，但手感和透光性較差，適合配帶手套和不能用手直接觸控的場合。電阻類觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技，常用的透明導(dǎo)電涂層材料有： A、ITO，氧化銦，弱導(dǎo)電體，特性是當(dāng)厚度降到1800個埃（埃10-10米）以下時會突然變得透明，透光率為80，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時又上升到80。ITO是所有電阻技術(shù)觸摸屏及電容技術(shù)觸摸屏都用到的主要材料，實(shí)際上電阻和電容技術(shù)觸摸屏的工作面就是ITO涂層。 B、鎳金涂層，五線電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好，但是只能作透明導(dǎo)體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因?yàn)樗鼘?dǎo)電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。 2、電容式觸摸屏 電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，雙玻璃設(shè)計能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器。 電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。用戶觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護(hù)導(dǎo)體及感應(yīng)器，更有效地防止外在環(huán)境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準(zhǔn)確算出觸摸位置。 電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時，觸點(diǎn)的電容就會發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，往往會產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。該種觸摸屏適用于系統(tǒng)開發(fā)的調(diào)試階段。 3、紅外線式觸摸屏 該觸摸屏由裝在觸摸屏外框上的紅外線發(fā)射與接收感測元件構(gòu)成，在屏幕表面上，形成紅外線探測網(wǎng)，任何觸摸物體可改變觸點(diǎn)上的紅外線而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點(diǎn)是價格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器，可以用在各檔次的計算機(jī)上。此外，由于沒有電容充放電過程，響應(yīng)速度比電容式快，但分辨率較低。 4、表面聲波觸摸屏 表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波。該種觸摸屏由觸摸屏、聲波發(fā)生器、反射器和聲波接受器組成，其中聲波發(fā)生器能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時，觸點(diǎn)上的聲波即被阻止，由此確定坐標(biāo)位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長（5000萬次無故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸（即壓力軸）響應(yīng)，最適合公共場所使用。表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強(qiáng)化玻璃，區(qū)別于其它觸摸屏技術(shù)是沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，右上角則固定了兩個相應(yīng)的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45角由疏到密間隔非常精密的反射條紋章節(jié)小結(jié) 本設(shè)計所用的控制系統(tǒng)，是在現(xiàn)代灌裝機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用的電氣控制技術(shù)。此系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，操作方便，自動化程度高，充分的發(fā)揮了PLC功能強(qiáng)、編程簡單、故障率低、易維護(hù)保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同時也體現(xiàn)出了PLC與觸摸屏人機(jī)界面相結(jié)合后更為強(qiáng)大的自動化便捷控制，大大的提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率。該設(shè)計現(xiàn)已投入實(shí)際生產(chǎn)中連續(xù)運(yùn)行使用。第一節(jié) 灌裝機(jī)械簡介一、基本概念 將液體產(chǎn)品填充到包裝機(jī)容器內(nèi)的機(jī)械統(tǒng)稱為灌裝機(jī)器。灌裝機(jī)器寫有相當(dāng)一部分是用于食品行業(yè)，尤其是飲料制造業(yè)。1. 灌裝的液體產(chǎn)品影響液體灌裝的主要因素素是液體的濃度，其次是否有氣體，及起泡性和微小的固體含量等。因此在選用灌裝方法和灌裝設(shè)備時，首先考慮的是液體的黏度。（1） 根據(jù)液體產(chǎn)品的黏度區(qū)分 流體：指依靠液體的重力在管道按一定速度自由流動，黏度為0。00010。1Pa*S 的液體，如牛奶、清涼飲料及酒類等。 半流體：除重力外，還需加上外壓力才能在管道內(nèi)流動，黏度為0。110 Pa*S的液體，如煉乳、糖漿等。 粘滯液體：靠自重不能流動，必須外加壓力才能流動，黏度為10 Pa*S 以上的液體，如調(diào)味醬、果醬等。（2） 根據(jù)液體產(chǎn)品是否溶有氣體分類 含氣體的液體產(chǎn)品：含有酒精成分的含氣液體稱為硬飲料，如啤酒等；不含油酒精成分的含氣液體稱為軟飲料，如汽水等。 不含氣液體產(chǎn)品指的是液體中不含有氣體的產(chǎn)品，如白酒、醋等。二、灌裝機(jī)的分類及選擇（1）灌裝機(jī)械設(shè)備的分類：液體定量灌裝機(jī)械設(shè)備按灌裝原理可分：常壓定量灌裝機(jī)械設(shè)備、壓力定量灌裝機(jī)械設(shè)備和真空定量灌裝機(jī)械設(shè)備。常壓定量灌裝機(jī)械設(shè)備是在大氣壓力下靠液體自重進(jìn)行灌裝。這類定量灌裝機(jī)械設(shè)備又分為定時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。壓力定量灌裝機(jī)械設(shè)備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，液體靠壓差流入瓶內(nèi)，高速生產(chǎn)線多采用這種方法。壓力定量灌裝機(jī)械設(shè)備適用于含氣體的液體灌裝，如啤酒、汽水、香檳酒等。真空定量灌裝機(jī)械設(shè)備是在瓶中的壓力低于大氣壓力下進(jìn)行灌裝。這種定量灌裝機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，效率較高，對物料的粘度適應(yīng)范圍較廣，如油類、糖漿、果酒等均可適用。序號分類型式型式、技術(shù)特性、灌裝方法1按自動化程度分手工灌裝機(jī)半自動灌裝機(jī)單元自動灌裝機(jī)液體包裝聯(lián)合自動機(jī)2按機(jī)械結(jié)構(gòu)分單排式多排式旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式3按灌裝方法分在液位高度不變的壓力灌裝變液位的壓力下灌裝 真空灌裝在壓力下灌裝4 按關(guān)閉裝置分旋塞式閥門式滑閥式氣閥式5 按定量裝置分 定量杯定量液位高度定量定量泵定量 安瓶定量（2）灌裝機(jī)的選擇原則：不同的裝填物料（含氣液體、不含氣液體、膏狀體等）和不同的包裝容器（瓶、罐、盒、桶、袋等），使用灌裝機(jī)的品種也不盡相同，通常灌裝機(jī)的分類方法如下表。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)密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，盡量選擇質(zhì)量好、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便、體積小、重量輕的灌裝機(jī)。在選擇灌裝機(jī)時，應(yīng)遵循以下原則：為生產(chǎn)工藝服務(wù)的原則。首先，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。灌裝機(jī)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、自動化程度也高的灌裝機(jī)。但是設(shè)備的售價也相應(yīng)提高，增大了產(chǎn)品的單位成本。因此在選擇灌裝機(jī)時，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，對相關(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)。符合食品衛(wèi)生的原則。由于酒水、飲料行業(yè)的特殊衛(wèi)生要求。因此所選灌裝機(jī)在結(jié)構(gòu)上直接接觸物料的部件應(yīng)便于裝拆和清洗，不允許有死角。而且要有可靠的密封措施，嚴(yán)防雜物混入和物料散失。在材料上，對直接接觸物料的零部件要盡可能采用不銹鋼或無毒材料。使用安全，維修方便的原則。灌裝機(jī)的操作、調(diào)整應(yīng)方便省力，使用安全可靠。而且其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于拆裝組合，零部件應(yīng)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，另外還應(yīng)優(yōu)先選擇價格低、重量輕、體積小的灌裝機(jī)。第二節(jié) 灌裝方法及工藝過程一、 灌裝方法各種液體產(chǎn)品的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均不相同,在灌裝過程中,為了使產(chǎn)品的特性保持不變,必須采用不同的灌裝方法。一般灌裝機(jī)常采用下列幾種灌裝方法:1。常壓法 常壓法也稱純重力法,即在常壓下,液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。大部分能自由流動的不含氣液料都可用此法灌裝,例如白酒、果酒、牛奶、醬油、醋等2。等壓法 等壓法也稱壓力重力式灌裝法,即在高于大氣壓的條件下,首先對包裝容器充氣,使之形成與貯液箱內(nèi)相等的氣壓,然后再依靠被灌液料的自重流進(jìn)包裝容器內(nèi)。這種方法普遍用于含氣飲料,如啤酒、汽水、汽酒等的灌裝。采用此種方法灌裝,可以減少這類產(chǎn)品中所含二氧化碳的損失,并能防止灌裝過程中過量起泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量和定量精度。3。真空法 是在低于大氣壓的條件下進(jìn)行灌裝的,可按兩種方式進(jìn)行:（1）壓差真空式 即貯液箱內(nèi)處于常壓,只對包裝容器抽氣使之形成真空,液料依靠貯液箱與待灌容器間的壓差作用產(chǎn)生流動而完成灌裝,國內(nèi)此種方法較常用。（2）重力真空式即貯液箱內(nèi)處于真空,包裝容器首先抽氣使之形成與貯液箱內(nèi)相等的真空,隨后液料依靠自重流進(jìn)包裝容器內(nèi),因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,國內(nèi)較少用。真空法灌裝應(yīng)用面較廣,它即適用于灌裝粘度稍大的液體物料,如油類、糖漿等,也適用于灌裝含維生素的液體物料,如蔬菜汁、果子汁等,瓶內(nèi)形成真空就意味著減少了液料與空氣的接觸,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,真空法還適用于灌裝有毒的物料,如農(nóng)藥等,以減少毒性氣體的外溢,改善勞動條件。4。壓力法利用機(jī)械壓力或氣壓,將被灌物料擠入包裝容器內(nèi),這種方法主要用于灌裝粘度較大的稠性物料,例如灌裝番茄醬、肉糜、牙膏、香脂等,有時也可用于汽水一類軟飲料的灌裝,這時靠汽水本身的氣壓直接灌入末經(jīng)充氣等壓的瓶內(nèi),從而提高了灌裝速度,形成的泡沫因汽水中無膠體尚易消失,對灌裝質(zhì)量有一定影響,但不算太大。上述幾種灌裝方法的正確選擇,除考慮液體本身的工藝性能如粘度、重度、含氣性、揮發(fā)性外,還必須考慮產(chǎn)品的工藝要求、灌裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)等綜合因素。對于一般不含氣的食用液料如瓶裝牛奶、瓶裝酒類等,可以采用常壓法,亦可采用真空法,為了減少灌裝時液料中的含氧氣量,以便延長產(chǎn)品的保質(zhì)期,采用較大的真空度的真空法更有利。另外,采用真空法其灌裝閥的結(jié)構(gòu)較簡單,液漏損失小。但是事物是辯證的,真空度越大,酒的香味越易損失,而且真空法較之常壓法尚需增加設(shè)備成本。應(yīng)當(dāng)指出,對于某種液料的灌裝不一定選擇單一的方法,也可以綜合選擇幾種方法,例如為了減少啤酒中的含氧量,避免保存期失光變質(zhì),一種方法是灌裝前對瓶內(nèi)抽取真空,然后再充入二氧化碳進(jìn)行等壓灌裝,即采用真空等壓法。二、灌裝機(jī)的工作過程洗瓶機(jī)將瓶子的里外洗凈后,并經(jīng)檢查質(zhì)量合格的瓶子,由傳送帶送入自動灌裝機(jī)的限位機(jī)構(gòu),根據(jù)規(guī)定的要求按一定距離排列好,送入撥瓶輪,撥瓶輪準(zhǔn)確地將瓶送入瓶的升降機(jī)構(gòu)。升降機(jī)構(gòu)把升降活塞頂起,瓶隨之上升,于是瓶口打開灌裝閥的氣門,充氣等壓,然后打開液門,進(jìn)行灌液,灌液后進(jìn)行壓力釋放,然后關(guān)閉液門、氣 門完成灌裝后,瓶的升降機(jī)構(gòu)立即進(jìn)入下降滑道,在下降滑道的作用下,升降活塞筒體被滑道強(qiáng)制下降,因而裝好的瓶子隨之下降到最低位置,當(dāng)轉(zhuǎn)過一定角度后,瓶子進(jìn)入撥瓶機(jī)構(gòu),被撥瓶機(jī)構(gòu)退出,送去進(jìn)行上蓋,這樣就完成了整個灌裝工作的一個工作循環(huán)過程。如下圖流程：二、定量方法 準(zhǔn)確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成本有著直接的關(guān)系,同時也影響產(chǎn)品在消費(fèi)者心中的信譽(yù)。包裝物品的定量一般有重量定量和容積定量兩種。重量定量由于要增添秤等計量衡器,所以機(jī)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,適用于比重經(jīng)常變化的固體物料,且往往要配置一套電路用以機(jī)電配合；容積定量機(jī)器的定量結(jié)構(gòu)比較簡單,一般不需電路配合。液體產(chǎn)品一般易采用容積式定量,常見的有如下三種方法1控制液位高度定量法這種方法是通過控制被灌容器中液位的高度以達(dá)到定量灌裝的目的。因?yàn)槊看喂嘌b的液料容積等于一定高度的瓶子內(nèi)腔容積,故習(xí)慣稱它為“以瓶定量”。該法結(jié)構(gòu)比較簡單,不需要輔助設(shè)備,使用方便,但對于要求定量準(zhǔn)確度高的產(chǎn)品不宜采用,因?yàn)槠孔拥娜莘e精度直接影響灌裝量的精度。圖示為鮮牛奶、果汁等的灌裝機(jī)構(gòu)。（a）為非灌裝位置,（b）為灌裝位置。當(dāng)橡皮墊6和滑套5被上升的瓶子11頂起后,灌裝頭7和滑套5間出現(xiàn)間隙,液體流入瓶內(nèi),瓶內(nèi)原有氣體由排氣管1排至貯液箱,當(dāng)灌至排氣管嘴cc截面時,氣體不再能排出隨著液料的繼續(xù)灌入,液面超過排氣管嘴,瓶口部分的剩余氣體只得被壓縮,一旦壓力平衡,液料就不再進(jìn)入瓶內(nèi)而沿排氣管上升, 據(jù)連通器原理,一直升至與貯液箱內(nèi)液位水平為止,然后瓶子下降,壓縮彈簧4保證灌裝頭與滑套間的重新密封,排氣管內(nèi)的液料也滴入瓶內(nèi),從而完成了一次定量灌裝,只要操作條件不變,瓶內(nèi)每次灌裝的液料高度也保持不變。對于這種定量方法,若改變每次的灌裝量,則只需改變排氣管嘴進(jìn)入瓶中的位置。2。定量杯定量法 種方法是先將液體注入定量杯中進(jìn)行定量,然后再將計量的液體注入待灌瓶中,因此,每次灌裝的容積等于定量杯的容積。左圖示為旋塞定量原理示意圖。首先三通旋塞2位于左圖所示的位置,液體靠靜壓通過進(jìn)液管4進(jìn)入定量杯1中,杯內(nèi)空氣經(jīng)細(xì)管3排出,當(dāng)定量杯內(nèi)的液面達(dá)到細(xì)管的下緣時,空氣無法排出,但由于貯液箱內(nèi)液面較高,定量杯內(nèi)液面則繼續(xù)上升至高于細(xì)管下緣處,杯內(nèi)空氣則被壓縮直到兩處壓力平衡而停止。管3內(nèi)的液面根據(jù)連通器的原理,將繼續(xù)上升至同貯液箱內(nèi)液面相平,然后三通旋塞逆時針旋轉(zhuǎn)90,如左圖所示,使定量杯內(nèi)的液體同貯液箱內(nèi)的液體隔開,同時定量杯內(nèi)液體（包括細(xì)管內(nèi)液體）流入待灌瓶中。若改變灌裝量,則只需調(diào)節(jié)管子在定量杯中的高度或者更換定量杯。右圖所示為直動定量杯的一種結(jié)構(gòu)。在下面沒有待灌瓶時,定量杯1由于彈簧7的作用而下降,并浸入貯液箱的液體中,則箱內(nèi)的液體沿著其周邊流入并充滿定量杯。隨后待灌瓶由瓶托抬起,瓶嘴將喇叭入口8連同進(jìn)液管9,定量杯1一起抬起,使定量杯超出液面,并使進(jìn)液管中間隔板上、下孔均與閥體3的中間相通,這樣定量杯中液體由調(diào) 節(jié)管2流下,經(jīng)中間隔板的上孔流至閥體3的中間槽,再由隔板的下孔經(jīng)進(jìn)液管下端流進(jìn)待灌瓶中,瓶內(nèi)空氣則由喇叭頭上的透氣孔逸出,當(dāng)定量杯中流體下降至調(diào)節(jié)管2的上端面時,定量灌裝則完成。定量杯中容量可由調(diào)節(jié)管2在定量杯中的高度來調(diào)節(jié),也可更換定量杯。本結(jié)構(gòu)適用于灌裝酒類產(chǎn)品。3。定量泵定量法這是一種采用壓力法灌裝的定量方法,一般由動力控制活塞往復(fù)運(yùn)動,將物料從貯料缸吸入活塞缸,然后再壓入灌裝容器中,由此每次灌裝物料的容積用活塞往復(fù)運(yùn)動的行程來控制?；钊?由凸輪（圖中末示出）控制作上下往復(fù)運(yùn)動,當(dāng)活塞向下運(yùn)動時,醬液在重力及氣壓差作用下,由貯液缸底部的孔經(jīng)閥3的月亮槽流入活塞缸4內(nèi)。當(dāng)待灌容器由瓶托抬起并頂緊喇叭頭6和閥3時,彈簧2受壓縮而滑 閥上的月亮槽上升,則貯料缸與活塞缸隔斷,滑閥上的下料孔與活塞缸接通,與此同時,活塞正好在凸輪作用下向上運(yùn)動,醬液再從活塞缸壓入待灌容器內(nèi),當(dāng)灌好醬液的容器連同瓶托一起下降時,彈簧2迫使滑閥也向下運(yùn)動,滑閥上的月亮槽又將貯料缸與活塞溝通,以便進(jìn)行下一次灌裝循環(huán)。假若在某一個瓶托上沒有待灌容器時,盡管活塞到達(dá)某一工作位置仍然在凸輪作用下要向上運(yùn)動,但由于滑閥上月亮槽沒有向上移動,故醬液仍被壓回貯料缸,不致影響下一次灌裝循環(huán)的正常進(jìn)行。對于這種定量方法,若要改變每次的灌裝量,則只需設(shè)法調(diào)節(jié)活塞的行程。比較上述三種定量方法,從定量精度來看,第一種方法由于直接受到瓶子容積精度以及瓶口密封程度的影響,其定量精度不及后二種方法高,若從機(jī)械結(jié)構(gòu)看,第一種顯然最為簡單,因此,它自然得到廣泛應(yīng)用。但是，由于考慮到本次設(shè)計的灌裝液體的黏度要求，所以要選用比較適合本次實(shí)際的裝置。機(jī)械式定量而且，定量泵定量法對于本次設(shè)計的裝置及液體的性質(zhì)比較適合，并能向著黏度系數(shù)較大的原料拓展，有著較大的使用空間。因此，在設(shè)計時，灌裝部分的選擇是第三種方法。 灌裝的供料機(jī)構(gòu)灌裝液料由貯液槽經(jīng)泵（或直接由高位槽）及輸液管將液體產(chǎn)品輸入貯液箱, 再由貯液箱經(jīng)灌裝閥輸入待灌容器中,這就形成了整個灌裝液料的供送系統(tǒng)。對于等壓法、真空法有時還需對貯液箱充氣或抽氣。下面介紹幾種比較實(shí)用的供料機(jī)構(gòu)。1常壓法灌裝的液料供送機(jī)構(gòu) 此法是在常壓下灌裝的,因此,灌裝系統(tǒng)較為簡單。液體產(chǎn)品由高位槽或泵經(jīng)輸液管送進(jìn)灌裝機(jī)的貯液箱,貯液箱內(nèi)液面一般由浮子式控制器保持基本恒定,但也有用電磁閥控制的,貯液箱內(nèi)的流體產(chǎn)品再經(jīng)過灌裝閥的開關(guān)進(jìn)入待灌容器中2等壓法灌裝的液料供料機(jī)構(gòu)下圖為此法供料原理圖。入酒總管3與灌裝機(jī)頂部的輸入頭9相連,輸入頭下端有六根供酒管14與環(huán)形酒缸12相通在打開入酒總閥16之前,需打開先運(yùn)行閥5,以透明管4觀察進(jìn)酒壓力,若流動緩慢是來酒壓力不足,若酒液沖出來是來酒壓力過高,均需調(diào)節(jié),待正常后方可準(zhǔn)備打開總閥。無菌壓縮氣管1分叉為兩路,一路為入酒缸氣管12,它經(jīng)輸入頭直接與環(huán)形酒缸相通,其作用是在開機(jī)前對酒缸充氣產(chǎn)生一定的壓力,以免酒液初入缸時因突然降壓而冒泡。 該管上截止閥8在入酒總閥10打開后則需關(guān)閉；另一路為平衡氣管11, 它以輸入頭接至高液浮泡17上的充氣閥15,其作用為控制酒缸內(nèi)液位的高度。 當(dāng)液面太高時,即液壓高于氣壓,高位浮泡即上升打開充氣閥15, 無菌壓縮空氣進(jìn)入酒缸,以補(bǔ)充氣壓的不足,保證啤酒能穩(wěn)定地進(jìn)入酒缸。 1-無菌壓縮氣管,2-入酒總管,3-單向閥,4-透明管,5-先運(yùn)行閥,6-截止閥,7-低液位浮泡,8-截止閥,9-視鏡,10-入酒總閥,11-平衡氣壓管,12-入酒缸氣管,13-放氣閥, 14- 輸入頭,15-充氣閥,16-調(diào)節(jié)針閥,17-高液位浮泡,18-環(huán)形酒缸,19-供酒管,20旋轉(zhuǎn)立軸當(dāng)液面下降時,即液壓低于氣壓,低液位浮泡7下降,則打開放氣閥13, 酒缸內(nèi)較高氣壓被釋放,氣壓降低使進(jìn)液增多。因此酒缸內(nèi)液面基本穩(wěn)定在視鏡9的中部。3壓力法灌裝的液料供送機(jī)構(gòu) 下圖是此法灌裝供料簡圖,它由穩(wěn)壓裝置,旋塞閥,推料活塞和充填器四個主要部分組成。物料由人工或泵送入貯液箱內(nèi),在灌裝時因來料壓力不穩(wěn),會產(chǎn)生定量誤差, 因此常采用如圖4。15所示的穩(wěn)壓裝置來穩(wěn)定供料壓力,提高灌裝精度。物料由供料泵送至三通14,在三通管的上端有一個穩(wěn)壓活塞15,壓縮空氣經(jīng)過減壓調(diào)整后進(jìn)入氣缸19,形成對穩(wěn)壓活塞一定的壓力,當(dāng)三通管內(nèi)出料壓力增加或減少時,與穩(wěn)壓活塞桿19相連的感應(yīng)板則要上升或下降,上、下無觸點(diǎn)開關(guān)則要發(fā)出信號控制供料泵運(yùn)轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)。因此供料的壓力始終保持穩(wěn)定,保證了灌裝質(zhì)量。旋塞閥由往復(fù)運(yùn)動的齒條20經(jīng)齒輪12帶動作來回擺動,一個位置溝通三通14及推料活塞缸5,這時活塞4正好在連桿機(jī)構(gòu)帶動下向左運(yùn)動,物料由三通被吸入活塞,旋塞閥的另一個位置溝通活塞及充填器, 這時活塞4正好又在連桿機(jī)構(gòu)帶動下向右運(yùn)動,物料被推送至灌裝容器內(nèi)。活塞4 的運(yùn)動行程可調(diào)節(jié),這是通過轉(zhuǎn)動傘齒輪6使可調(diào)螺母7移動而實(shí)現(xiàn)的。為了防止物料的滴漏,在充填器底部特意安裝一只有孔道的滾柱1,當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥來回擺動時,帶動凸輪3也一起來回擺動, 從而使頂桿2上下串動,壓迫滾柱1實(shí)現(xiàn)快速啟閉,提高了灌裝精度。 壓力法供料系統(tǒng)簡圖-穩(wěn)壓裝置 -旋塞閥 -推料活塞 -沖填器1-滾球,2-頂桿,3-凸輪,4-活塞,5-活塞缸,6-調(diào)節(jié)傘齒輪,7-可調(diào)螺母,8-活塞桿,9-搖塊10-導(dǎo)桿,11-連桿,12-齒輪,13-曲柄,14-三通,15-穩(wěn)壓活塞,16-氣缸,17-下無觸點(diǎn)開關(guān), 18-上無觸點(diǎn)開關(guān),19-穩(wěn)壓活塞桿,20齒條4真空法灌裝的液料供送裝置真空法灌裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,形式較多,但根據(jù)其采用灌裝方式不同,大體可分兩種類型:一種方式是在待灌瓶和貯液箱中都建立真空,而液體是靠自重產(chǎn)生流動而灌裝的；另一種方式是在瓶中建立真空,靠壓差完成灌裝。因此真空法灌裝機(jī)的供料系統(tǒng)可有單室、雙室、多室、三室等多種形式,單室屬于前一種真空法灌裝,其余屬于后一種方法。（1）單室這是一種真空室與貯液箱合為一室的供料系統(tǒng)。單室真空法供料系統(tǒng)其工作原理：被灌液體經(jīng)輸液管1由進(jìn)液孔3送入貯液箱5內(nèi),箱內(nèi)液面依靠浮子液位控制器4控制基本恒定,箱內(nèi)液面上部空間的氣體由真空泵經(jīng)真空管2抽走,從而形成真空,瓶子由托瓶臺7帶動上升并首先打開氣閥9對瓶內(nèi)抽氣,接著瓶子繼續(xù)上升打開液閥8進(jìn)行灌液,瓶內(nèi)被置換的氣體吸至貯液箱內(nèi)再被抽走。（2）雙室雙室真空法供料裝置工作原理：液體產(chǎn)品經(jīng)輸液管10輸送到貯液箱4內(nèi),箱內(nèi)液位由浮子液位控制器11控制,真空泵經(jīng)真空管9將真空室8內(nèi)氣體抽走,使之形成真空, 灌裝機(jī)構(gòu)有一進(jìn)液管通往貯液箱,另有一抽氣管通往真空室,一但瓶子頂緊灌裝機(jī)構(gòu)端部的密封墊,瓶內(nèi)氣體則被抽走,隨后,液料在貯液箱與瓶內(nèi)壓差作用下流入瓶中,當(dāng)瓶內(nèi)液位升高至抽氣管下緣時,繼續(xù)流入瓶內(nèi)的多余液體被抽進(jìn)真空室,再經(jīng)回流器7回到貯液箱,當(dāng)沒有瓶子或瓶子破損時,不能由瓶中抽出空氣,也就不能進(jìn)行灌裝。 單室真空法供料系統(tǒng)簡圖 雙室真空法供料裝置示意圖 1進(jìn)液管,2-真空管,3-進(jìn)液孔,4-浮子液位控制 1-輸液管,2-真空室,3-吸氣管, 4-回流管器5-貯液箱,6-立軸,7-托瓶臺,8-液閥,9-氣閥 5-灌裝閥,6-吸液管,7-浮子,8-貯液箱（3） 多室這種結(jié)構(gòu)不僅使貯液箱與真空室分開,而且另設(shè)一個液位控制箱,真空箱也不只一個。其工作原理：貯液箱10的上方設(shè)一真空室13, 高位槽1經(jīng)送液管2 將液料輸送給液位控制箱5（其內(nèi)的液位靠浮子液位控制器18控制）,再經(jīng)進(jìn)液管6與貯液箱接通,在液位控制箱上方裝有真空塔17及上室16,上室至下室以及下室至液位控制箱之間均有管道接通,管道上均裝有控制閥門,真空塔上室通過真空管14與真空室13相通, 真空塔的上室、下室又分別通過真空管4、7與破氣閥9相通,灌裝時的余液先被抽回到真空室13, 又被吸回到真空塔的上室,這時由于上室處于真空,所以通往下室管口處的橡皮墊被吸住, 而使閥門封閉,當(dāng)破氣閥9中的開口對準(zhǔn)真空管4時, 通過真空管7使真空塔的下室也處于真空, 于是上室通往下室的閥門自動打開,下室通往液位控制箱5的同樣結(jié)構(gòu)的閥門則被封閉,上室中的液體流入下室,當(dāng)真空管7通過破氣閥8與大氣接通時,下室處于常壓狀態(tài),上室通往下室的閥門則關(guān)閉,下室通往液位控制箱的閥門則打開,余液再由下室流入液位控制箱,因此,余液對貯液箱液位波動的影響甚微。灌裝的供瓶機(jī)構(gòu) 自動灌裝機(jī)中,按照灌裝的工藝要求,準(zhǔn)確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤升降機(jī)構(gòu)托瓶臺上,是保證灌裝機(jī)正常而有秩序地工作的關(guān)鍵。一般供瓶機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問題是瓶的連續(xù)輸送和瓶的定時供給。 由洗瓶機(jī)出來的瓶子由輸送帶送來后,為了防止擠壞、堵塞和準(zhǔn)確地送入灌裝機(jī),必須設(shè)法使瓶子單個地保持適當(dāng)?shù)拈g距送進(jìn), 目前瓶子的定時送給一般采用分件供送螺桿和拔盤式等限位機(jī)構(gòu)。 1 分件供送螺桿機(jī)構(gòu) 圖4。20給出了典型送瓶機(jī)構(gòu)的示意圖,它的基本組成包括由錐齒輪傳動的變螺距螺桿、固定側(cè)向?qū)О?、鏈?zhǔn)剿捷斔蛶В┊嫵觯┖徒M合式拔瓶輪等, 分件供送螺桿在結(jié)構(gòu)上是一種空間