一种通用瓶盖理盖器与旋盖机构的设计(可编辑).pdf

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机械设计与制造 30 通用型瓶盖理瓶机及旋盖机构的设计（福建省建筑纺织设计院，福建福州）上述的重要组成部分，文章介绍了一种通用型瓶盖分选机，其主要组成由料斗、旋盖供给滑道、支撑板簧、电磁铁等部件组成。 具有结构简单、瓶盖筛选准确、效率高、通用性广等特点； 并对螺旋盖供给滑道上瓶盖的受力和运动进行分析，以及旋盖瓶盖的旋盖机构。 关键词：理盖机 瓶盖螺旋滑道 旋盖机构 需要使用理盖机和送料机构，将料斗中杂乱的酒瓶盖堆整理成定向正确的瓶盖流，并送入。至封口机头部； 因此，理盖机和送料机构成为整个灌装生产线的“咽喉”，其理盖的精度和送料速度直接影响灌装生产线的产量。 鉴于理盖机的重要性，许多工程技术人员对此进行了认真的研究，并提出了各种不同的设计方案。 虽然这些设计方案各有特点，但也存在一些不足：比如“斜斗式理盖机”只能用于瓶盖高度大于直径的场合（现在很多酒瓶盖如白酒、葡萄酒、果酒等）的高度大于瓶口直径），当方向正确的瓶盖通过“瓶盖定向通道”时，可能会卡住瓶盖。 瓶盖尺寸改变后，瓶盖定向通道间隙调整不方便等； 参考文献 推出的“理盖机”不能有效理开磁铁无法吸引的瓶盖（如铝盖、塑料盖等），也不适合理开非“皇冠型”瓶盖； 它采用压缩空气吹瓶盖的方法是选择方向正确的瓶盖（即盖朝上的瓶盖），盖朝下的瓶盖与曲面的摩擦力较小，可以通过压缩空气将瓶盖朝上吹到瓶子上。 盖子的另一面，供应盖混乱； 另外，这三种设计方案还存在机构(或结构)复杂、装配和维护困难的缺点。

为了克服上述几种方案的不足，下面介绍一种通用型瓶盖理瓶机，具有理盖准确、效率高、结构简单、制造成本低、适用于各种类型瓶盖的特点，螺旋盖机构。 通用理盖机设计 2.1 通用理盖机结构 理盖机主要由料斗、螺旋供盖滑道、出盖口、支撑板弹簧、减振橡胶弹簧、衔铁、电磁铁、气隙调节结构和底座由部件组成，如图所示。 理盖机的工作原理是：料斗在电磁铁和支撑板弹簧的交替作用下，作“往复扭转+上下轻微振动”的运动； 在这种复合运动过程中，瓶盖将沿着螺旋状的瓶盖滑道从料斗底部向上移动，同时进行自动排队和定向（具体见下文）。 因此，只有瓶口朝上的瓶盖才能到达料斗上部的瓶盖出口，然后进入瓶盖输送槽，然后沿着瓶盖输送槽翻转180度，将瓶盖口转向向下。 最后，送盖机构按照生产要求的节拍将瓶盖依次送至封口机机头，完成酒瓶的封口。 1—料斗 2—螺旋滑道 3—背板弹簧 4—气隙调节结构 5—减震橡胶弹簧 7—衔铁 8—电磁铁 9—底座理瓶机结构图 2.2 螺旋供盖滑道设计 旋盖机底面圆筒形料斗呈扁圆形和圆锥形，内壁设有螺旋盖滑道。 当料斗复合运动时，瓶盖沿扁圆锥底面滑动至料斗底面与侧壁的交界处； 在摩擦力、惯性力和离心力的作用下，瓶盖沿着螺旋送盖滑道从下向上运动。

机械设计制造的料斗内杂乱堆放的瓶盖移动到螺旋供盖滑道后，只有开盖和下盖两种状态，而其他状态（如“侧立”状态）的旋盖瓶将当料斗轻微上下振动时，即滚回料斗底部，即瓶盖已完成第一次定位。 旋盖滑道上有一个“E”形缺口（如图所示）。 瓶盖开口处的瓶盖能顺利通过间隙（如图3a）； 当瓶盖开口向下的瓶盖移动到间隙时，它会掉落下来（如图3b所示），然后沿着螺旋形状重新供给。 盖板滑块向上移动。 因此，只有瓶盖开口朝上的瓶盖才能穿过“E”形间隙，并沿着螺旋供盖滑道继续向上移动，直至瓶盖退出，即完成瓶盖的第二次定位1 —料斗壁 2—“E”形槽口 3—螺旋滑道 螺旋盖供应滑道上的“E”形槽口 1—料斗壁 2—螺旋滑道 3—瓶盖（向前） 4—瓶盖（反向）瓶盖在滑道上的运动 在螺旋盖供给滑道上运动的瓶盖在离心力的作用下，顶着料斗内壁向上运动； 由于瓶盖与料斗内壁是“线接触”，摩擦力很小，因此下面的运动分析中不考虑摩擦力对瓶盖运动的影响。 此外，“力和运动分析”仅通过切割一小部分导轨来进行。 3.1 电磁铁断电时瓶盖受力分析 料斗受电磁铁和支撑板簧交替作用； 当电磁铁断电时，在弹簧力的作用下，料斗内壁滑道以加速度a1向右上方运动，此时瓶盖受力如图所示。图表：m——瓶盖的质量； a1——滑道加速度； β——滑道振动升角或瓶盖顶出角； 角度; F——瓶盖与滑道之间的摩擦力； μ——摩擦系数； N——导轨对瓶盖的反作用力。

3.2 电磁铁断电时瓶盖受力分析 当电磁铁通电时，滑道在电磁力的作用下以加速度a2 向左下方移动。 此时（即电磁铁通电瞬间），瓶盖受力如图5所示； 因此，瓶盖的力平衡方程组为： 电磁铁通电时瓶盖所受的力 3.3 瓶盖在滑道上 在弹簧力的作用下，当滑道随加速度a1，也带动瓶盖向上运动，在电磁力的吸引下，当滑道以加速度a2向左向下运动时，瓶盖在惯性力的作用下脱离滑道，继续向上移动（即瞬间向前小跳）。 《机电技术》2007年机械设计与制造32当瓶盖脱离滑道时，N=0，由式（4）可得瓶盖旋盖机构的设计，瓶盖管理器，瓶盖输送凹槽和送盖机构使瓶子完整。 瓶盖定向并送入封口机机头，对酒瓶进行封口（封口）。 酒瓶的密封有旋入式密封、滚动式密封、压盖式密封等多种形式。 本文介绍了旋入式密封件。 旋紧式密封主要由瓶盖旋盖机构完成。 其主要旋盖过程为：脱盖、对中、旋盖、脱瓶、复位。 目前常用的三爪旋盖机构主要由旋盖爪、旋盖弹簧、传动轴、摩擦离合器和调节螺钉组成，如图所示。 旋盖机构工作时，首先用三爪夹紧瓶盖，然后传动轴旋转并同时向下运动。 此时，传动轴下端的橡胶头压紧瓶盖并带动瓶盖旋转，使瓶盖相对于酒瓶口旋合在一起，完成旋紧和密封工作。 。

通过调节压力弹簧的压力和摩擦离合器摩擦片的数量，可根据实际需要调节旋盖机构的旋盖松紧程度。 通过调节传动轴上的调节螺钉，可以改变传动轴下端面到待密封酒瓶口的距离，以满足不同高度酒瓶的密封需要。 3—压力弹簧 4—调节螺杆 5—传动轴 7—摩擦离合器 8—橡胶头 其生产率和工作性能直接影响整个灌装线的生产，对提高酿酒企业的经济效益也起着至关重要的作用。 本文介绍一种通用型理瓶机旋盖机构，其结构简单紧凑，瓶盖筛选准确，效率高，制造维护简单方便，送瓶稳定不损坏，通用性广（可适用）适用于多种类型的酒瓶盖）等特点。 另外，通过合理选择振动频率、合理设计吸风间隙和减振机构，可以降低理盖机的振动和噪声； 从而进一步体现了这种理盖机的优点。 机械设计（第一卷）[M]，黑龙江：黑龙江商学院出版社，1985：217。陈斌，刘成梅，顾琳。 食品加工机械与设备[M]，北京：机械工业出版社，2003：306-307。 作者简介：严树华（1956～），男，福建省建筑纺织设计院副总工程师、高级工程师，长期从事轻工非标设备设计与研究。