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一、選題依據(jù)
1、研究領(lǐng)域
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、CAD
2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
灌裝飲料在國(guó)際市場(chǎng)上的迅速發(fā)展，對(duì)飲料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與研究，起到一定的推動(dòng)作用，事實(shí)上，液體產(chǎn)品及飲料的生產(chǎn)技術(shù)中，灌裝是重要的環(huán)節(jié)，而灌裝技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)劣則直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而影響整體的生產(chǎn)效益。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，各種先進(jìn)的灌裝系統(tǒng)不斷的得到開(kāi)發(fā)研究。灌裝設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)概念， 以衛(wèi)生為首要從生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，能準(zhǔn)確快捷地把產(chǎn)品灌裝到容器里是至關(guān)重要的。
目前人們對(duì)于食品衛(wèi)生的要求不斷提高，因此自動(dòng)化的食品灌裝變得越來(lái)越普遍和重要，而如何提高灌裝的精度，降低灌裝過(guò)程中的損耗是食品灌裝行業(yè)的研究方向。如何進(jìn)行液體定量灌裝是一項(xiàng)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)，其發(fā)展直接影響到關(guān)鍵機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性和精確性。同時(shí)，液體定量灌裝也帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益：（1）改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力；（2）能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境；（3）能節(jié)約原材料減少浪費(fèi)，降低成本；（4）能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新。
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的進(jìn)步下，帶動(dòng)了機(jī)械行業(yè)的飛速發(fā)展，同時(shí)隨著自動(dòng)化和智能化技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得人類(lèi)社會(huì)快速的步入到自動(dòng)化時(shí)代，灌裝機(jī)行業(yè)也因此受益匪淺。灌裝機(jī)械屬于包裝機(jī)械中的一種機(jī)械，它的發(fā)展是在我國(guó)改革開(kāi)放以后快速發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的機(jī)械行業(yè)，隨著人們生活需求，包裝機(jī)械每年都以較快的速度增長(zhǎng)，給包裝機(jī)械的成長(zhǎng)帶來(lái)了無(wú)限前景。
從灌裝機(jī)技術(shù)角度來(lái)看，主要表現(xiàn)在科技含量高、可靠性強(qiáng)，全自動(dòng)化控制和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。在加工過(guò)程中實(shí)時(shí)在線檢測(cè)裝置和計(jì)量裝置配備齊全，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)、計(jì)量精確無(wú)誤。灌裝機(jī)械是集成了機(jī)、電、氣、光、磁為一體機(jī)械設(shè)備，其中德國(guó)占有該領(lǐng)域較好的主導(dǎo)地位。
就生產(chǎn)效率方面來(lái)看美、日、德、意作為世界四大包裝機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)，都比較重視用戶和市場(chǎng)需要，其以增加生產(chǎn)率作為設(shè)備制造的重要目標(biāo)。德國(guó)目前飲料灌裝速度可高達(dá) 1200 瓶/h，香煙包裝 12000 支/min。集制袋、稱(chēng)重、充填、抽真空、封口等
與一體的世界上最高速的茶葉包裝機(jī)械速度達(dá)到 350 袋/min。意大利生產(chǎn)的小劑量
顆粒包裝機(jī)采用機(jī)械轉(zhuǎn)鼓式計(jì)量，連續(xù)式封合并裁切，一機(jī)多工位，包裝速度可達(dá) 120
袋/min。以啤酒飲料灌裝設(shè)備為例由德國(guó)克朗斯公司制造的易拉罐包裝線能實(shí)現(xiàn)高達(dá)
7.2 萬(wàn)瓶/h。
國(guó)外設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)械力求零部件不斷減少、產(chǎn)品的可靠性不斷提高、產(chǎn)
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品的成本逐漸下降，隨著灌裝設(shè)備結(jié)構(gòu)的不斷簡(jiǎn)化，使得設(shè)備的操作及維修更加方便。例如，德國(guó)的貼標(biāo)機(jī)大大的減少了轉(zhuǎn)換部件數(shù)量，設(shè)備的使用和維護(hù)更加方便。
灌裝的計(jì)量方式和灌裝機(jī)的控制方式的技術(shù)的發(fā)展水平很好的展示了我國(guó)灌裝機(jī)械制造的進(jìn)步，其計(jì)量方式的發(fā)展經(jīng)歷了從固定的氣缸驅(qū)動(dòng)計(jì)量到現(xiàn)代的脈沖控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)計(jì)量，使得計(jì)量更加準(zhǔn)確，計(jì)量大小的規(guī)格適合產(chǎn)品的靈活多變。灌裝機(jī)的控制方式從傳統(tǒng)的按鈕和繼電器控制到觸摸屏和可編程邏輯控制器（PLC） 程序控制，這些技術(shù)的發(fā)展都體現(xiàn)出了灌裝機(jī)技術(shù)的提高和進(jìn)步。經(jīng)過(guò)近幾十年的技術(shù)不斷提升，我國(guó)灌裝機(jī)行業(yè)取得了一定的成績(jī)，灌裝機(jī)械的發(fā)展來(lái)看，走的是一條典型的“引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、自主創(chuàng)新、逐步國(guó)產(chǎn)化”的道路。國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)廠家大多在仿制的基礎(chǔ)上通過(guò)結(jié)合高新技術(shù)，發(fā)展出了自己的特色
近年來(lái)，我國(guó)的灌裝機(jī)械不斷地向高自動(dòng)化程度及高集成性方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)上， 在不影響產(chǎn)品功能的前提下，力求結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單；控制系統(tǒng)上，逐步的實(shí)現(xiàn)從繼電器控制向 PLC 控制轉(zhuǎn)換；同時(shí)為了操作更加方便，觸摸屏越來(lái)越多地被使用。國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)械在技術(shù)進(jìn)步及創(chuàng)新不斷提高加快的情形下，漸漸地與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)間的差距越來(lái)越小[3]。
然而，羅金剛指出[5]我國(guó)的灌裝機(jī)械與國(guó)外的灌裝機(jī)械仍然存在著差距：
（1）在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方面，我國(guó)的灌裝機(jī)械的性能相比于國(guó)外的灌裝機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量要低，且灌裝機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性較差，外觀造型不夠美觀。
（2）國(guó)外灌裝機(jī)電氣元件選用較為優(yōu)良，國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)選用的元器件中較多質(zhì)量差，
壽命短，可靠性低，從而影響了產(chǎn)品整體的質(zhì)量。
（3）國(guó)產(chǎn)灌裝機(jī)機(jī)械性能較為落后，大多速度慢、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性差、灌裝精度低； 另外很大一部分國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)的控制水平低、自動(dòng)性差、故障率較高。
灌裝機(jī)械未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方向：
（1）灌裝機(jī)械設(shè)備趨向大型化。
（2）灌裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理。
（3）灌裝設(shè)備向多功能化發(fā)展。
（4）灌裝機(jī)械向光、機(jī)、電、氣、磁一體化方向發(fā)展。
（5）運(yùn)行速度高速化、高產(chǎn)量。
（6）設(shè)計(jì)綠色化。
（7）智能化。
總之，我們需要引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)的優(yōu)勢(shì)走創(chuàng)新的道路，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，這樣我國(guó)灌裝機(jī)才能得到進(jìn)一步發(fā)展，才能追趕上甚至超越其他國(guó)家，以此在世界上占有舉足輕重的地位。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題
（1）灌裝機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)
（2）灌裝機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1）確定課題的研究目的，研究?jī)?nèi)容，以及目前研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)；
（2）灌裝閥的選擇：確定灌裝的結(jié)構(gòu)，確定相關(guān)灌裝閥的主要參數(shù)；
（3）導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的確定：確定導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，確定相關(guān)的主要參數(shù)；
（4）灌裝機(jī)構(gòu)的工作原理及主要組成，進(jìn)行罐裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程概述，確定灌裝機(jī)構(gòu)的選擇；
（5）進(jìn)行灌裝機(jī)構(gòu)主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核：灌裝閥設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
（6）設(shè)計(jì)出灌裝機(jī)構(gòu)的整體裝配圖。
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
（1）一套完整的灌裝機(jī)構(gòu)的裝配圖及零件圖；
（2）一份灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
（3）一篇外文文獻(xiàn)翻譯。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
（1）查閱、整理參考文獻(xiàn)，并結(jié)合一些具體事例，學(xué)習(xí)掌握灌裝機(jī)構(gòu)的工作原理，進(jìn)行灌裝機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。
（2）罐裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、選型、校核計(jì)算。設(shè)計(jì)參數(shù)：
灌裝速度：60-100 瓶/分鐘灌裝定量：500ml
2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1-4 周 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱并整理參考文獻(xiàn)撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。第 5 周 上交開(kāi)題報(bào)告終稿，擬定定量灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
第 6-7 周 動(dòng)力系統(tǒng)和灌裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及組成元件選擇計(jì)算。
第 8 周 灌裝機(jī)構(gòu)組成元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第 9-10 周 繪制相關(guān)圖紙及校核計(jì)算。
第 11-12 周 繪制設(shè)計(jì)對(duì)象的 3D 圖紙并檢查修改所有設(shè)計(jì)圖紙。
第 13 周 書(shū)寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，翻譯與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)。第 14 周 準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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Technology Volume 14,2014,(7)365-371
附：文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
1、選題的目的和意義
灌裝飲料在國(guó)際市場(chǎng)上的迅速發(fā)展，對(duì)飲料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與研究，起到一定的推動(dòng)作用，事實(shí)上，液體產(chǎn)品及飲料的生產(chǎn)技術(shù)中，灌裝是重要的環(huán)節(jié)，而灌裝技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)劣則直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)而影響整體的生產(chǎn)效益。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，各種先進(jìn)的灌裝系統(tǒng)不斷的得到開(kāi)發(fā)研究。灌裝設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)概念， 以衛(wèi)生為首要從生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，能準(zhǔn)確快捷地把產(chǎn)品灌裝到容器里是至關(guān)重要的。
目前人們對(duì)于食品衛(wèi)生的要求不斷提高，因此自動(dòng)化的食品灌裝變得越來(lái)越普遍和重要，而如何提高灌裝的精度，降低灌裝過(guò)程中的損耗是食品灌裝行業(yè)的研究方向
[1]。龔雨豪等人指出[2]如何進(jìn)行液體定量灌裝是一項(xiàng)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)。其發(fā)展
直接影響到關(guān)鍵機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性和精確性。同時(shí)，液體定量灌裝也帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益：（1）改善產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力；（2）能改善勞動(dòng)條件，避免污染危害環(huán)境；（3）能節(jié)約原材料減少浪費(fèi)，降低成本；（4）能提高生產(chǎn)效率，加速產(chǎn)品的不斷更新。
2、灌裝機(jī)的分類(lèi)及組成灌裝機(jī)分類(lèi)[4]
1）根據(jù)灌裝方法分類(lèi)
（1）常壓灌裝機(jī)。在常壓下將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)常壓灌裝機(jī)， 它只適宜灌裝低黏度不含氣體的液體產(chǎn)品，如白酒、醋、醬油等。
（2）負(fù)壓灌裝機(jī)。先將包裝容器抽氣形成負(fù)壓，然后再將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)負(fù)壓灌裝機(jī)。
負(fù)壓灌裝機(jī)分為兩種：
○ 1 壓差式負(fù)壓灌裝機(jī)。儲(chǔ)液箱內(nèi)處于常壓，只對(duì)包裝容器抽氣使之形成負(fù)壓， 依靠?jī)?chǔ)液箱和待灌容器之間的壓力差將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器，稱(chēng)為壓差式負(fù)壓灌裝機(jī)。
○ 2 重力式負(fù)壓灌裝機(jī)。將儲(chǔ)液箱和包裝容器都抽氣形成負(fù)壓，液體產(chǎn)品依靠本身的自重充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器，稱(chēng)為重力式負(fù)壓灌裝機(jī)。
負(fù)壓灌裝機(jī)適用于灌裝含維生素的飲料、有毒的農(nóng)藥和化工試劑等。
（3）等壓灌裝機(jī)。先向包裝容器充氣，使其內(nèi)部的氣體壓力和儲(chǔ)液箱內(nèi)的氣體壓力相等。然后將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器稱(chēng)為等壓灌裝機(jī)。它適用于灌裝含汽飲料和含汽酒類(lèi)，例如汽水、可口可樂(lè)、啤酒、汽酒等。它可以保證灌裝產(chǎn)品的
質(zhì)量和計(jì)量精度。
（4）壓力灌裝機(jī)。壓力灌裝機(jī)是利用外部的機(jī)槭壓力將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)器。它適用于灌裝黏稠性物料，例如牙膏、番前醬、豆瓣醬、香脂等。
2）根據(jù)灌裝機(jī)中包裝容器的傳送形式分類(lèi)
（1）直線型灌裝機(jī)。在灌裝時(shí)，包裝容器由一個(gè)工位直線式間歇地運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)工位，并在停歇時(shí)完成灌裝的機(jī)器稱(chēng)直線型灌裝機(jī)。
（2）旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。這種類(lèi)型的灌裝機(jī)在包裝容器進(jìn)入灌裝工位后，圍繞工作臺(tái)回轉(zhuǎn)一周，作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并完成灌裝。
灌裝機(jī)組成[6]
灌裝機(jī)主要由供料裝置、托瓶機(jī)構(gòu)、托瓶升降機(jī)構(gòu)、灌裝瓶高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。定量灌裝分類(lèi)：
定量灌裝技術(shù)在灌裝行業(yè)中應(yīng)用廣泛，液體定量灌裝多用容積式定量法。肖世耀, 李湘?zhèn)ブ赋鯷10]常用的容積式定量法有控制液位定量法、定量杯定量法、定量泵定量法， 其中定量杯定量法是將液料先注入定量杯中，然后再進(jìn)行灌裝的。要改變每次的灌裝量，只需改變調(diào)節(jié)管在定量杯中的高度或更換定量杯，這種方法避免了瓶子本身的制造誤差帶來(lái)的影響，故定量精度較高。
3、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的發(fā)展和人們物質(zhì)水平的提高，促進(jìn)了包裝行業(yè)的高速發(fā)展， 也給包裝機(jī)械行業(yè)帶來(lái)史無(wú)前例的前景與挑戰(zhàn)。包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的根本，其先進(jìn)程度決定了包裝行業(yè)的發(fā)展水平。灌裝機(jī)械屬于包裝機(jī)械中的一種機(jī)械，它的發(fā)展是在我國(guó)改革開(kāi)放以后快速發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的機(jī)械行業(yè)，隨著人們生活需求，包裝機(jī)械每年都以較快的速度增長(zhǎng)，給包裝機(jī)械的成長(zhǎng)帶來(lái)了無(wú)限前景[5]。
在灌裝設(shè)備上：就生產(chǎn)效率方面來(lái)看美、日、德、意作為世界四大包裝機(jī)械制造
強(qiáng)國(guó)，都比較重視用戶和市場(chǎng)需要，其以增加生產(chǎn)率作為設(shè)備制造的重要目標(biāo)。德國(guó)目前飲料灌裝速度可高達(dá) 1200 瓶/h，香煙包裝 12000 支/min。集制袋、稱(chēng)重、充填、
抽真空、封口等與一體的世界上最高速的茶葉包裝機(jī)械速度達(dá)到 350 袋/min。意大
利生產(chǎn)的小劑量顆粒包裝機(jī)采用機(jī)械轉(zhuǎn)鼓式計(jì)量，連續(xù)式封合并裁切，一機(jī)多工位， 包裝速度可達(dá) 120 袋/min。以啤酒飲料灌裝設(shè)備為例由德國(guó)克朗斯公司制造的易拉
罐包裝線能實(shí)現(xiàn)高達(dá) 7.2 萬(wàn)瓶/h。
就設(shè)備結(jié)構(gòu)上：國(guó)外設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的灌裝機(jī)械力求零部件不斷減少、產(chǎn)品的可靠性不斷提高、產(chǎn)品的成本逐漸下降，隨著灌裝設(shè)備結(jié)構(gòu)的不斷簡(jiǎn)化，使得設(shè)備的操作及維修更加方便。例如，德國(guó)的貼標(biāo)機(jī)大大的減少了轉(zhuǎn)換部件數(shù)量，設(shè)備的使用和維護(hù)更加方便。
設(shè)備功能上：灌裝機(jī)對(duì)產(chǎn)品對(duì)象的適應(yīng)性更廣，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力逐步增強(qiáng)。同一臺(tái)
灌裝設(shè)備，可滿足不同液體以及不同容器規(guī)格的灌裝，其工藝范疇更廣。零部件更換也能夠適應(yīng)封口形式的變化[3]。
我國(guó)灌裝設(shè)備的制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在比較大的差距，國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小，且很多生產(chǎn)企業(yè)主要還是靠引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和生產(chǎn)線，或在此基礎(chǔ)上對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行仿造，有的企業(yè)的灌裝生產(chǎn)線的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)還是傳統(tǒng)的繼電器一接觸器控制方式，生產(chǎn)效率低，響應(yīng)慢，故障率高，可靠性差，且生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生二次污染，造成合格率低，生產(chǎn)成本增加[13]。目前國(guó)內(nèi)玻璃瓶灌裝機(jī)和易拉罐灌裝機(jī)都已經(jīng)達(dá)到 20 世紀(jì) 90 年代初的國(guó)際水平，生產(chǎn)能力可分別達(dá)到 12000~40000 瓶/ 小時(shí)和 18000~36000 罐/小時(shí)[9]。
從灌裝機(jī)技術(shù)角度來(lái)看，主要表現(xiàn)在科技含量高、可靠性強(qiáng)，全自動(dòng)化控制和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。在加工過(guò)程中實(shí)時(shí)在線檢測(cè)裝置和計(jì)量裝置配備齊全，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)、計(jì)量精確無(wú)誤。灌裝機(jī)械是集成了機(jī)、電、氣、光、磁為一體機(jī)械設(shè)備，其中德國(guó)占有該領(lǐng)域較好的主導(dǎo)地位[5]。
國(guó)外對(duì)液體灌裝系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究，自動(dòng)化程度高，灌裝效果好。國(guó)內(nèi)液體灌裝系統(tǒng)起步較晚，在液體灌裝過(guò)程中大多存在滴漏和起泡現(xiàn)象。滴漏現(xiàn)象容易對(duì)灌裝容器和機(jī)器造成污染，影響產(chǎn)品的清潔度；起泡現(xiàn)象則會(huì)影響產(chǎn)品外觀[14]。
目前中國(guó)灌裝機(jī)械對(duì)國(guó)外高端技術(shù)的依賴程度還比較高，對(duì)于關(guān)鍵和核心的零部
件不能自主生產(chǎn)，這些同樣制約了中國(guó)灌裝機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)每年要花費(fèi)大量的資金作為機(jī)械裝備的購(gòu)買(mǎi)。由于購(gòu)買(mǎi)外國(guó)設(shè)備成本高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大，維修麻煩等問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)近幾十年的技術(shù)不斷提升，我國(guó)灌裝機(jī)行業(yè)取得了一定的成績(jī)，灌裝機(jī)械的發(fā)展來(lái)看，走的是一條典型的“引進(jìn)技術(shù)、消化吸收、自主創(chuàng)新、逐步國(guó)產(chǎn)化”的道路。國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)廠家大多在仿制的基礎(chǔ)上通過(guò)結(jié)合高新技術(shù)，發(fā)展出了自己的特色我國(guó)在食品灌裝機(jī)械業(yè)已經(jīng)獲得了可喜的業(yè)績(jī)。例如，國(guó)內(nèi)第一條 5 萬(wàn)瓶/小時(shí)高速啤酒灌裝生產(chǎn)線由南京輕機(jī)集團(tuán)自主研發(fā)生產(chǎn)在而成已經(jīng)在百威英博啤酒集團(tuán)有限公司已經(jīng)在生產(chǎn)上使用，完成了我國(guó)在啤酒行業(yè)擁有了本國(guó)自主研發(fā)和制造的高速灌裝生產(chǎn)線，使得我國(guó)啤酒包裝裝備行業(yè)有一個(gè)新的高度。
灌裝的計(jì)量方式和灌裝機(jī)的控制方式的技術(shù)的發(fā)展水平很好的展示了我國(guó)灌裝機(jī)械制造的進(jìn)步，其計(jì)量方式的發(fā)展經(jīng)歷了從固定的氣缸驅(qū)動(dòng)計(jì)量到現(xiàn)代的脈沖控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)計(jì)量，使得計(jì)量更加準(zhǔn)確，計(jì)量大小的規(guī)格適合產(chǎn)品的靈活多變。灌裝機(jī)的控制方式從傳統(tǒng)的按鈕和繼電器控制到觸摸屏和可編程邏輯控制器（PLC） 程序控制，這些技術(shù)的發(fā)展都體現(xiàn)出了灌裝機(jī)技術(shù)的提高和進(jìn)步[5]。
定量灌裝技術(shù)在灌裝行業(yè)中應(yīng)用廣泛，液體定量灌裝多用容積式定量法。常用的容積式定量法有控制液位定量法、定量杯定量法、定量泵定量法，其中定量杯定量法
是將液料先注入定量杯中，然后再進(jìn)行灌裝的。要改變每次的灌裝量，只需改變調(diào)節(jié)管在定量杯中的高度或更換定量杯，這種方法避免了瓶子本身的制造誤差帶來(lái)的影響，故定量精度較高[10]。
目前我國(guó)的灌裝機(jī)械與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間仍然存在著不同程度的差距，其主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：在產(chǎn)品的加工制造方面，我國(guó)的主機(jī)速度集中在中等水平，主機(jī)的制造與國(guó)外先進(jìn)的設(shè)備相比，穩(wěn)定性和可靠性較差；在設(shè)計(jì)方面，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和優(yōu)化的相關(guān)理論研究較少，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬樣機(jī)技術(shù)等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)灌裝機(jī)械零部件較為缺乏。主要以經(jīng)驗(yàn)為主來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)；在產(chǎn)品外觀和零部件的質(zhì)量方面，我國(guó)的灌裝機(jī)外觀設(shè)計(jì)不夠大方美觀；在人體工學(xué)等方面設(shè)計(jì)還有欠缺。材料達(dá)不到規(guī)定的要求，導(dǎo)致零部件比發(fā)達(dá)國(guó)家灌裝機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量差。發(fā)達(dá)國(guó)家的灌裝機(jī)電氣元件選用較好，由于成本限制等因素使得國(guó)內(nèi)灌裝機(jī)選用的元器件使用時(shí)間不長(zhǎng)，可靠性較低，導(dǎo)致產(chǎn)品整體的性能不高。國(guó)產(chǎn)灌裝機(jī)機(jī)械性能不穩(wěn)定，重復(fù)灌裝精度低，普遍運(yùn)行低速度、結(jié)構(gòu)單一化、成套的灌裝線少、灌裝控制精度低[5]。
5、發(fā)展趨勢(shì)
慶波和羅金剛歸納出[3,5]灌裝機(jī)械未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方向：
（1）灌裝機(jī)械設(shè)備趨向大型化。
（2）灌裝機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理。
（3）灌裝設(shè)備向多功能化發(fā)展。
（4）灌裝機(jī)械向光、機(jī)、電、氣、磁一體化方向發(fā)展。
（5）運(yùn)行速度高速化、高產(chǎn)量。
（6）設(shè)計(jì)綠色化。
（7）智能化。
綜上所述，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)已有的罐裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，并分析常用的灌裝機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，確定自己的灌裝機(jī)構(gòu)，運(yùn)用 CAD 軟件把罐裝機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)配圖及其相關(guān)部件的零件圖繪制出。并對(duì)裝置的實(shí)施性進(jìn)行分析判斷，最終完成本次的啤酒定量灌裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。