全自動碳粉灌裝機灌裝系統的結構設計

楊龍飛 王龍庭 劉振東

摘 要：在傳統的機型上設計了新型全自動的碳粉灌裝機。灌裝機主要分為供料系統、灌裝系統和控制系統等部分。主要對灌裝系統進行了結構設計和改進，灌裝系統設計了螺桿螺旋稱量灌裝機構，提高了碳粉的計量精確度。開發了獨特的灌裝口機構，解決了粉料灌裝過程中的揚塵和漏粉問題。

關鍵詞：碳粉灌裝機；灌裝系統；灌裝機構

1 概述

灌裝機械就是包裝機械的重點組成部分，前景非常光明，受到重視的程度越來越高。國內灌裝機械在70年代主要靠的是進口，迄今國內灌裝機也有著相當一部分的市場，但是還是不排除有部分灌裝機需要繼續從國外引進[1-3]。國產的灌裝機械在一些關鍵的部件上還必須通過模仿才能實現設計制造，自動化水平低也是制約灌裝機械發展的重要方面。本文設計了自動碳粉灌裝機系統，主要對自動灌裝系統的設計予以改進設計。

2 碳粉灌裝機

碳粉灌裝機主要功能是對碳粉顆粒進行相關包裝。全自動碳粉灌裝機主要由上料系統、灌裝系統、輸送系統、自動控制系統、理盒系統以及底座支架等組成[4-5]。總體結構示意圖如圖1所示。全自動罐裝機是由傳統機型改進發展出來的，實現了整體的自動化。

3 灌裝系統的總體設計

重量計量是灌裝系統的關鍵，做到準確稱量將直接對企業的經濟效益和企業的信譽產生提升，研究重量計量是灌裝系統設計的重點，不能隨意設計[6-7]。本設計研究的計量系統主要是由支架、稱料斗、電機和灌裝口機構幾個部分構成的。在稱料斗機構上面，其機構內置有粉料傳感器，作用上是用于控制上料的正常運轉。若是當粉料的量少到設定的地方的時候，也就是表明這時也就是不滿足灌裝要求的時候，這時就會操控上料電機進行運轉，此刻其機械機構開始向料斗進行送料。若是料斗內的粉料到達了預設的頂部位置的時候，機構內置的傳感器就會在這個時候發出來信號，控制系統就會控制上料電機關閉，這時上料的動作也就會停止了。本設計在稱量斗中采用了變頻電機輔助螺桿計量，變頻電機的轉速可以調整灌裝速度和灌裝量。

4 灌裝系統關鍵部件設計

4.1 料斗設計

粉料的下落過程主要是與其傾斜的角度和料斗的形狀有著緊密的聯系，料斗形狀常設計形態就如圖2所示，主要形態有梯形和圓錐形。

（a） 圓錐形 （b） 梯形 （c） 梯形

圖2 各種料斗形狀圖

碳粉在料斗中的下料受力示意如圖3所示。