【正文】 輪及其連接機構(gòu)組成，五個凸輪分別為頂塞凸輪、灌裝凸輪、壓塞凸輪、旋塞凸輪、送塞凸輪。 根據(jù)已知條件凸輪基圓半徑 取r0=91mm， 當(dāng)凸輪 在一個周期內(nèi) 轉(zhuǎn)動時，在 0176。 范圍內(nèi)從動桿處于升程 階段 ，位移勻速上升 10mm；在 257o～ 360 處于遠(yuǎn)休階段，從動件位移為 10mm 保持固定不變。 ⑤ 繪制凸輪理論輪廓曲線，在基圓各等分角線的延長線上截取相應(yīng)線段，得各點。 反之，當(dāng)凸輪機構(gòu)升程階段，機構(gòu)回到原始位置。 ② 計算凸輪外輪廓線，由于凸輪作勻速運動，在 00～ 810 作回程，把回程運動角分成九段，每段 90，同樣在 1190～ 2021 時 ，把升程運動角也分成九段，應(yīng)用公式 (31)、 (32)分別計算出每段對應(yīng)位移。 ⑤ 繪制凸輪理論輪廓曲線，在基圓各等分角線的延長線上截取相應(yīng)線段，得各點。 同理我們設(shè)計了過渡圓角。 ～ 180176。取橫坐標(biāo)軸表示凸輪的轉(zhuǎn)角 φ，縱坐標(biāo)軸表示從動桿的位移 s 。 ⑥ 以理論輪廓曲線上的各點為圓心，以已知滾子半徑為半徑（滾子半徑為 11mm）作一系列的 外切 圓，再作這些圓的光滑內(nèi)切曲線，即得該滾子從動桿盤形凸輪的實際輪廓曲線 。范圍內(nèi)從動桿 處于回程階段 ， 位移減少 ，在 7176。范圍內(nèi)從動桿勻速上升 至原處；在 195゜ ～ 360゜ 范圍內(nèi)從動桿處于遠(yuǎn)休階段位移保持不變。 如圖 39 所示。其結(jié)構(gòu)為主要由灌裝頭固定座、灌裝頭安裝板、灌裝頭、上下推桿、杠桿、銅套、拉簧固定塊螺釘、螺栓、螺帽、墊圈、連接桿、連接銷、灌裝叉狀接頭、支座、灌裝軸和旋塞座連接銷組成。 ~188176。取橫坐標(biāo)軸表示凸輪的轉(zhuǎn)角 φ，縱坐標(biāo)軸表示從動桿的位移 s 。 ⑥ 以理論輪廓曲線上的各點為圓心， 以已知滾子半徑為半徑（滾子半徑為 11mm）作一系列的圓，再作這些圓的光滑內(nèi)切曲線，即得該滾子從動桿盤形凸輪的實際輪廓曲線。 值得注意的是，為了避免個機構(gòu)的運動發(fā)生干涉，我們在設(shè)計凸輪的個階段對應(yīng)角度時，做了詳細(xì)的分析，每個凸輪各階段運 動角認(rèn)真計算分析，包括個凸輪安裝的相對外置的嚴(yán)格把關(guān)，從而 保證了凸輪機構(gòu)之間相對獨立不會發(fā)生運動干涉。 ⑤ 繪制凸輪理論輪廓曲線，在基圓各等分角線的延長線上截取相應(yīng)線段，得各點。 ② 計算凸輪外輪廓曲線，由于凸輪升程回程作勻速運動， 將回程階段 分為五 段每段對應(yīng)角度為 3o，升程階段分為五段，每段對應(yīng)角度為 3o，應(yīng)用公式 (31)、 (32)分別計算出每段對應(yīng)位移。 ~175176。 ⑥ 以理論輪廓曲線上的各點為圓心，以已知滾子半徑為半徑（滾子半徑為 11mm）作一系列的圓，再作這些圓的光滑內(nèi)切曲線，即得該滾子從動桿盤形凸輪的實際輪廓曲線。取橫坐標(biāo)軸表示凸輪的轉(zhuǎn)角 φ，縱坐標(biāo)軸表示從動桿的位移 s 。范圍內(nèi)從動桿 處于回程階段，位移減少 ； 在135176。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動時，在 0176。 ⑤ 繪制凸輪理論輪廓曲線，在基圓各等分角線的延長線上截取相應(yīng)線段，得各點。 ② 計算凸輪外輪廓線，由于凸輪作勻速運動，在 7゜ ～ 22゜ 作回程，把回程運動角分成五段，每段 3゜ ，同樣在 180゜ ～ 195゜ 時，把升程運動角也分成五段，應(yīng)用公式 (31)、 (32)藥瓶灌裝機運動方案設(shè)計 20 分別計算出每段對應(yīng)位移。范圍內(nèi)從動桿 處于回程階段，位移 勻速下降 6mm。 其結(jié)構(gòu)為由拉桿連接塊銅套、上下傳動桿、打膠塞桿座、打膠塞桿、聯(lián)軸器關(guān)節(jié)軸承銷、杠桿、壓塞叉狀接頭、壓塞連接桿、壓塞連接銷、杠桿銷、壓塞軸和杠桿固定座等組成。以 O 為圓心，以 為半徑，按已選定的比例尺作圓，此圓成為基圓。 在 119～ 200 范圍內(nèi)從動桿 處于升程階段 ， 被動件勻速上升 。凸輪翻轉(zhuǎn) 塞結(jié)構(gòu)包括 導(dǎo)向桿、導(dǎo)向桿固定塊、銅套、螺釘、上下推桿、支座、翻塞座連接銷、翻塞叉狀接頭、連接臂、翻塞軸、連接桿和杠桿等組成。以 O 為圓心，以 91mm 為半徑，按已選定的比例尺作圓，此圓成為基圓。范圍內(nèi)從動桿 處于近休 階段， 位移保持不變； 在 232176。這樣就把剛性沖擊轉(zhuǎn)化為柔性沖擊，這樣更符合實際的生產(chǎn)運用。在各個部件的協(xié)調(diào)運動下，機構(gòu)能準(zhǔn)確快速的實現(xiàn)灌 裝功能， 整個機構(gòu)簡單緊湊，穩(wěn)定、高效適合中小型企業(yè)的灌裝要求。 該運動加速段和減速段的運動角及推桿行程各占一半， 等加速運動的方程式 s= 2hΦ2φ2 v = 4hωΦ φ (33) a = 4hΦ2ω2 等減速運動的方程式 s = h? 2hΦ2(Φ?φ)2 v = 4hωΦ2 (Φ?φ) (34) a = ? 4hΦ2ω2 （ 3） 簡諧運動規(guī)律 簡諧運動又稱為余弦加速運動規(guī)律，簡諧運動的 推程運動方程式為： s = ?cosφΦπ/ (35) （ 4） 擺線運動規(guī)律 又稱為正弦加速運動規(guī)律，它和余弦加速一樣在實際中運用較少，只做簡單介紹，其推程運動階段的運動方程式： s = h0φΦ ? φ/1 (36) 凸輪 輪廓曲線的設(shè)計 根據(jù)初始條件，包括工作要求和結(jié)構(gòu)條件分析計算凸輪結(jié)構(gòu)的類型、基本尺寸（基圓半徑，偏心距及其它設(shè)計參數(shù)）、以及工作中推桿的運動規(guī)律，接下來就可以進行凸輪外上海理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 輪廓的設(shè)計了，設(shè)計方法分為作圖法和解析法，前者操作計算簡單，但誤差較大，后者計算復(fù)雜精度高，根據(jù)不同要求可以選擇不同設(shè)計方法。 在直動從動件機構(gòu)中，如果軸線通過凸輪的回轉(zhuǎn)軸心，則稱其為對心直動從動件，否則為偏心直動從動件。 （ 2） 按從動桿 （推桿）的形狀 分 ① 尖頂從動 件 這種凸輪機構(gòu)的從動桿結(jié)構(gòu)簡單， 且尖底能與復(fù)雜形狀的輪廓保持接觸，因而能實現(xiàn)任意預(yù)期的運動規(guī)律。 盤形凸輪加工起來比較容易 ， 可以達到較高精度。 凸輪機構(gòu)最大的優(yōu)點在于：只要正確地設(shè)計凸輪輪廓線，就可以使從動件實現(xiàn)任意給定的運動規(guī)律，而且響應(yīng)快速結(jié)構(gòu)簡單緊湊。根據(jù)需求我們選擇了簡單有效的控制液位高度的定量方法。 ③ 運行性能不同。也有一些高性能的步進電機通過細(xì)分后步距角更小。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。主 副電動機驅(qū)動調(diào)速仍是有級的，且減速、離合結(jié)構(gòu)的制造安裝也較復(fù)雜。 藥瓶灌裝機運動方案設(shè)計 10 此種驅(qū)動方式的特點是：啟動和制動平穩(wěn)可靠 ，噪音低，沒有滑動摩擦等易損零件。應(yīng)用同步轉(zhuǎn)速為 750~1500 轉(zhuǎn) /分的雙速電動機，因此常用這種電動機作為一種簡單易行的變速驅(qū)動方式。 （ 2） 等壓灌裝法的工藝過程為： 充氣等壓；進液回氣；停止進液。 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 也不止一個。對于等壓法、真空法有時還需對貯液箱充氣或抽氣。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到定量灌裝的目的。 （ 7） 虹吸法 利用虹吸原理完成灌裝的方法。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、果醬、醋等。 (3) 凸輪式灌裝機 由電機帶動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸 上分別安裝了不同的功能的凸輪，由于每個凸輪按照不同的路線設(shè)計了 外輪廓，只要把正確分配凸輪的安裝位置及其夾角就可以實現(xiàn)一連串的灌 裝、封裝功能。這種灌裝機工作原理： 通過氣缸的前后運動帶動料缸內(nèi)的活塞作往復(fù)運動，實現(xiàn)吸料、灌 裝 ， 灌裝工藝路線基本上是： 打開啟動開關(guān)，氣體進入氣缸后腔，隨著氣體增多壓強增大，推動活塞 向前運動，從而使灌 裝將液通過出料接頭內(nèi)的單向閥進入出料軟管，然后順流到待裝空瓶。 液體灌裝機按灌裝原理可分為常壓灌裝機，壓力灌裝機和真空灌裝機。因此， 液體灌裝機市場發(fā)展?jié)摿薮蟆? (3) 成套供應(yīng)能力強 如一條飲料灌裝線，由微電腦件、控制軟件、灌裝封蓋配套組合，現(xiàn)實生產(chǎn)力與理論科技相結(jié)合。不過伴隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，相信不久的將來我們會生產(chǎn)出現(xiàn)進的全自動化設(shè)備。設(shè)備主要生產(chǎn)廠家有德國 SEN、 H＆ K、 O＋ H、日本三菱重工、意大利希莫拉茲、美國邁耶等。 一連串的數(shù)字足以證明灌 裝技術(shù)的發(fā)展程度。二十世紀(jì)初以前，人們灌 裝通 常使用勺、瓢等很簡單的工具，或者直接浸入水中快速灌 裝。中小企業(yè)情況稍微好點，由此可見我們對進口設(shè)備的依賴程度。 灌裝機構(gòu) 運用巧妙的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自動送瓶、 灌 裝、密封 ，以此不斷循環(huán)。直線型灌裝機，制造方便，但占地面積比較大，而且是間歇運動，生產(chǎn)能力的提高也受到一定限制，因此一般只用于無氣液料類的灌裝，局限性較大。 承諾人（簽名）： 日 期： 藥瓶灌裝機運動方案設(shè)計 摘要 隨著 科技的進步，以及醫(yī)學(xué)的發(fā)展。 如若 出現(xiàn)任何侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)等問題，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。 旋轉(zhuǎn)型灌裝機在食品、飲料行業(yè)應(yīng)用最廣泛，如汽水、果汁、啤酒、牛奶的灌裝， 這種 由流體輸送、容器輸送、灌裝閥、大轉(zhuǎn)盤、傳動系統(tǒng)、機體、自控等部分所組成，其中灌裝閥是保證灌裝機能否正常工作的關(guān)鍵。這對自己的發(fā)展有很大局限，但是長時間的制藥經(jīng)驗，我國在灌裝機方面也有了長足進步， 包括塑料飲料瓶、酸奶杯、 藥品 無菌包裝在內(nèi)的包裝生產(chǎn)線水平也得到了提升，已經(jīng)可以 達到 中 小 型企業(yè)的需 求 ，部分已經(jīng)可以 無需 進口設(shè)備， 整體水平的提高對灌裝機的效率要求不斷提高，目前國內(nèi)用于藥瓶灌 裝的灌裝機主要是采用凸輪機構(gòu)配以 plc 控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動灌 裝。 其二，目前來看很多先進灌裝機來自國外的進口，根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計大中型企業(yè)的設(shè)備進口占到 60％ 。 國內(nèi)外相關(guān)情況 國外發(fā)展?fàn)顩r 灌裝機 有已經(jīng)有多年的發(fā)展歷史，自從人類學(xué)會用器皿盛水人們就用到了各種灌 裝技術(shù)，只是那 時候人們都沒有可以去研究，都是本能的反應(yīng)。 0． 5ml 以下。在線檢測設(shè)備有真空檢測儀、液面檢測儀、灌裝能力 150、 200、 300～ 400 瓶／分。大部分僅提供洗瓶（洗罐）、灌裝壓蓋（封罐）設(shè)備。集機、電、氣、光、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。同時，中國包裝機械已發(fā)展成世界液態(tài)食品行業(yè)中有重大影響和極大市場占有率行業(yè)。 由于液體灌裝機械 功能要求不同，包含的范圍廣泛，所以 液體灌裝機械的種類繁多， 通常會有以下幾種分類。這種機構(gòu)的主要精度取決于氣缸的制造加工精度，而就現(xiàn)階段的加工技術(shù)很難達到很高精度， 在灌 裝過程中氣缸與活塞之間很容易吸入空 氣，影響灌 裝精度。凡送來一排空瓶由推瓶板向前推送一次，到送至灌液管的下方時 ，閥門打開進行灌裝，間歇進行操作。一般灌裝機常采用 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，液料依靠自重流進包裝容器內(nèi)。 （ 6） 壓力法 利用機械壓力或氣壓，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未經(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。重量定量由于要增添秤等計量衡器，所以機器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 適用于比較重、經(jīng)常變化的固體物料，且往往要配置一套電路用以機電配合；容積定量機器的定量 機構(gòu)比較簡單，一般不需電路配合。 液料供 送裝置的選擇 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)。 ② 雙室：這是由貯液箱和真空室按照上下布局組成的供料裝置。 （ 1） 常壓灌裝法的工藝過程是： 進液回氣；停止進液；排除余液。 多速電動機驅(qū)動， 多速電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠，操作也很方便，但由于繞組的磁極對數(shù)只能成對改變，所以相應(yīng)的調(diào)速也只能是有級的，而且變速范圍也很小。由于頻率的變換可以在較寬范圍內(nèi)連接、平滑地進行，因此變頻調(diào)速是一種無級調(diào)速。 由于多速電動機相應(yīng)的調(diào)速只能是有級的，而且變速范圍很小 。隨著全數(shù)字 式伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)， 伺服電機也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。 。交流伺服電機具有較強的過載能力。 本次設(shè)計灌裝液為一次性注射液，根據(jù)灌裝液的物理性質(zhì)以及藥品的特殊要求我們選擇的灌裝方法為真空灌裝。如果從動件是凸輪，則稱之為反凸輪機構(gòu)。 （ 1） 按 凸輪的形狀分 ① 盤 形 凸 輪 這種凸輪是一個具有變化向徑的盤形構(gòu)件繞固定軸線回轉(zhuǎn) 。圓柱凸輪可以看作是將移動的凸輪卷與圓柱上形成的。 （ 3） 按照凸輪推桿的運動形式不同分 直線運動的直動從動件凸輪機構(gòu) ，如 圖 31 所示：另一種為 往復(fù) 擺 動的 擺 動從動件機構(gòu)， 如圖 32 所示。設(shè)轉(zhuǎn)過角度為 ψ 時，我們可以得到以下運動方程式： s = hΦφ v = hΦω （ 31） a = 0 藥瓶灌裝機