基于瓶盖机机械系统设计研究

摘 要 随着中国经济的发展，各种物品、食品的包装决定着其质量和使用安全性，在众多包装产品和包装技术中，瓶盖包装所占的比例较大。灌装产品在人生的生活中，有非常大的需求量，为了保证灌装产品可以快速、连续、有效的生产，引入了瓶盖机。瓶盖机属于一种瓶盖加工模具，该模具在机械加工业中具有重要的作用，为此本文针对瓶盖机机械系统的设计，以及相关的内容进行分析研究。

关键词 瓶盖机；机械系统；设计；机械制造

中图分类号TS206 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0074-02

从当前机械制造生产领域的发展现状进行分析研究，瓶盖机机械系统使用较为广泛，且具有重要的作用。瓶盖机属于包装机械中的一个组成部分，其中包含了各种技术，例如电、光、气、磁等，在包装机械中瓶盖机机械系统提供了一定的必要技术设备，促进产品包装的快速、连续包装。从瓶盖机自身进行分析，其在包装机械中，主要是进行灌装产品的瓶盖包装，是灌装产品包装中一道工序的主要使用设备，对产品包装具有重要的意义。本文从瓶盖机机械系统设计，以及与其相关内容进行分析研究。

1 瓶盖机机械系统

在机械制造业中，各种模具的生产制造和使用寿命，与生产工艺、生产材料有直接的关系，瓶盖机是机械制造中生产的一种机械包装设备，在瓶盖机机械系统设计的过程中，其模具的设计、模具的制造、模具的制造材料、模具的热处理等等技术，都影响着瓶盖机的使用寿命和使用安全性。

中国是世界上灌装产品生产大国，尤其是啤酒，灌装产品大量的生产，在其包装过程中，瓶盖包装是一项必不可少的工序，在瓶盖包装的过程中，瓶盖机是最常使用，也是最为重要的一项设备。瓶盖机在瓶盖包装的过程中，主要是进行瓶盖的输送，对纸片进行冲裁，将纸片塞入瓶盖内。该瓶盖机使用振动料斗理瓶盖、使用双通道进行瓶盖的输送，同时使用双刀口进行纸片的冲裁、两个步进电机对瓶盖的输送进行控制等，在众多技术的支持下，完成瓶盖的包装。

综合进行分析，可以将瓶盖机机械系统的工作原理分为四个组成部分：1）整理盖子，使盖子正面朝上，便于纸片的压入；2）传送盖子，将正面朝上的瓶盖运送到纸片冲裁位置；3）将需要冲裁的铝箔纸片，送入冲裁位置，进行纸片的冲裁；4）将完成冲裁的纸片，在瓶盖机机械系统的作用下压入盖子中[1]。根据瓶盖机机械系统的工艺流程，可以知道其中有几项非常重要的环节，其设计质量决定着瓶盖包装的质量。

在瓶盖机机械系统设计的过程中，模具的材料对瓶盖机的各种性能会产生影响，其外在机械制造的过程中，还有很多的因素影响着加工模具的质量，针对瓶盖机机械系统的设计和制造，需要从各个工艺流程加强，才可以保障瓶盖机机械系统的质量。

2 瓶盖机机械系统的设计

在瓶盖机机械系统设计的过程中，从理盖、送盖、传送机构、冲裁、压入等工序进行入手设计。

理盖机构的设计：在瓶盖机机械系统中，会遇到一些形状相对复杂的工件，在实际加工的过程中，要一边进行调整，一边进行修磨，这样将会增加工件的加工周期。在理盖的过程中，瓶盖的正面需要朝上，只有这样，才可以保障纸片顺利的压入其中，如果瓶盖处于其他状态，纸片将无法被压入瓶盖中，甚至还会因为机械之间的碰撞，发生设备的故障等等。所以针对瓶盖机机械系统中的理盖机构，对其进行的设计为定向设计。定向设计采用的方法有两种：积极定向、消极定向。积极定向设计主要是采用请执行措施，将理盖中不符合定向要求的物件转变为规定的基准方向，消极定向设计，就是让符合定向基准的物件在输送道上始终的保持稳定的状态，并将其中不符合定向基准物件剔除。

瓶盖传送结构的设计：在瓶盖传送的过程中，到达冲裁位置时必须保证是整齐排列的，正对着冲刀，为此在纸片冲裁之前安装一个卡轮装置，使用两个步进电机，一个齿轮顺时针旋转、一个齿轮逆时针旋转，这样可以保障瓶盖到达冲裁位置的时候，可以顺利的将冲裁纸片塞入瓶盖中。其中为了保证纸片可以充分的得到利用，瓶盖和纸片的输送不能保持在一条直线上，需要保持一定的角度，如下图：

（a） （b） （c） （d）

图1 瓶盖以纸片的位置

图1中（a）、（b）、（c）、（d）的纸片利用率分别为78.5%、72.4%、84.1%、78.0%。

瓶盖的传送结构在设计的过程中，需要满足三个要求：第一，克服瓶盖和轨道之间产生的摩擦力；第二，克服卡轮自身的转动惯性；第三，保证保证瓶盖可以在轨道上顺利的前行。

冲裁机构的设计：需要冲裁的纸片需要具备一定的厚度和硬度，在纸片送到冲裁位置时，需要先将其摊平，然后将其输送到瓶盖的正上方。冲裁机构的设计采用的是动力源驱动主动轴，使其旋转进而带动偏心轮，使得冲头支架的导轨上进行上下往复滑动。其中采用的偏心轴，与冲压模具的曲柄机构相连，在完成冲裁的纸片，将直接进行冲压，这种设计可以保证冲裁机构的稳定性、降低瓶盖机机械系统的磨损。

压入结构的设计：完成冲裁的纸片需要塞入瓶盖内，但是因为纸片的质量较小，其一般情况下在落入瓶盖时，将停留在厕内螺纹之间，及时有的纸片落入瓶盖的底部，但是没有固定的镶嵌圈，在瓶盖翻过来之后，纸片非常容易掉落[2]。为了保障纸片在进入瓶盖之后不发生掉落，实施压入，在电气的作用下将纸片压入瓶盖内。该压入结构在纸片的冲裁结构之后，与冲裁中的冲刀是同步运行的，也就是说可以保证纸片的冲裁和压入是同时进行的。

3 结论

在经济快速发展的过程中，人们对物质的需求量在不断的增加，为了保证产品的质量需要对产品进行包装、加工，针对灌装产品，瓶盖机是重要的设备，是用在瓶盖包装的一个重要设备，为了保证瓶盖包装的质量，需要加强瓶盖机机械系统的设计，提高瓶盖包装质量，提高瓶盖机机械系统模具的质量，将瓶盖机机械系统设计、运行中的外部影响因素消除，为瓶盖机的稳定运行提供保障，降低瓶盖机机械系统的损耗，为机械制造、瓶盖包装提供一个良好的工作环境。

参考文献

[1]雷晓静，刘仁杰，马丽敏.一种塑料盖理盖系统的设计[J].辽东学院学报：自然科学版，2010（2）：129-130.

[2]邰金华，段俊法.瓶盖机机械系统设计关键技术分析[J].锻压装备与制造技术，2011（6）：70-72.