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1包裝機(jī)械功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程

—般來(lái)講，產(chǎn)品的功能是指產(chǎn)品的效能和作用。進(jìn)行功能設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)用戸需求確定產(chǎn)品的功能。功能需求過(guò)于具體時(shí)，使得設(shè)計(jì)思路狹窄，需求將功能抽象化。一個(gè)產(chǎn)品往往有多個(gè)功能，一些是主要功能、一些是次要功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能又要確定它的子功能和支持功能，因此設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行功能分解?？傊?產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括功能規(guī)劃、功能抽象、功能分解以及功能具體化等。

功能規(guī)劃主要是從用戶(hù)需求中抽取出產(chǎn)品的功能需求部分并加以規(guī)劃;功能抽象則是在更高層次上認(rèn)識(shí)產(chǎn)品的效能和作用,有助于產(chǎn)生新的創(chuàng)新思路;功能分解指將產(chǎn)品總功能劃分為多個(gè)不同分功能或子功能，直至功能元的過(guò)程，功能分解需遵循一定的原則;功能具體化則是為實(shí)現(xiàn)高層功能在限定實(shí)現(xiàn)原理后對(duì)產(chǎn)品效能和作用的認(rèn)識(shí)。

2顏料包裝機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)

根據(jù)某顏料生產(chǎn)企業(yè)的要求，需設(shè)計(jì)一臺(tái)新型顏料包裝機(jī)，能夠?qū)?mL和 5mL兩種規(guī)格塑料瓶進(jìn)行快速、精確地顏料灌注并合蓋。設(shè)計(jì)原型是一臺(tái)4mL瓶。

半自動(dòng)顏料包裝機(jī)，釆用手工方式將顏料瓶逐一放置于瓶座內(nèi),瓶座固定在鏈板輸送機(jī)上。在某工位由蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)對(duì)塑料瓶逬行顏料灌注。 灌注完成后,借助固定在機(jī)架上的凸輪將行逬中的塑料瓶蓋適度翻起，隨后由一臺(tái)水平布置的氣缸推動(dòng)瓶蓋至合適位置，再由一臺(tái)垂直布置的氣缸完成壓蓋動(dòng)作。

3包裝機(jī)的功能原理設(shè)計(jì)

基于對(duì)用戸提出的設(shè)計(jì)要求以及原型機(jī)的功能、工效等方面的分析,認(rèn)為實(shí)現(xiàn)顏料的精確灌注和合蓋技術(shù)較為成熟,新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于如何適應(yīng)兩種規(guī)格（直徑、深度各不相同）顏料瓶的灌裝要求，并提高生產(chǎn)效率。據(jù)此，對(duì)用戶(hù)需求以及系統(tǒng)的上 料、灌注、翻蓋、壓蓋等功能進(jìn)行抽象后，確定了該產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總功能為，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種不同規(guī)格顏料瓶的高效灌裝與合蓋.

包裝機(jī)屬于工藝類(lèi)機(jī)械,其工藝特征非常明顯，因此在確定了產(chǎn)品的總功能后，按照基于工藝功能的功能分解方法，首先求取總功能原理解,即確定新的工藝實(shí)現(xiàn)方案。各工序集中在機(jī)器的上排直線段上，雖然它可以滿足4mL瓶的灌裝,但如果要求一臺(tái)機(jī)器可對(duì)兩種規(guī)格顏料瓶灌裝的話，需要通過(guò)調(diào)換瓶座來(lái)達(dá)到要求。由于機(jī)器共有66個(gè)瓶座,每次更換勢(shì)必給生產(chǎn)人員帶來(lái)扱大不便。而兩種瓶的直徑和深淺均不相同,設(shè)計(jì)通用的瓶座會(huì)使結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，也不可行。另外，由于塑料瓶等方面的原因,檢測(cè)時(shí)經(jīng)常會(huì)有一些不能完全合蓋的情況，這時(shí)操作人員需要從上料位置走到檢測(cè)位置作處理，這樣也會(huì)影響生產(chǎn)效率。 因此，面對(duì)新的總功能要求,必須重新考慮灌裝工藝方案。，

總功能原理解的確定要收靠一定的創(chuàng)新方法或技法,這里通過(guò)運(yùn)用組合創(chuàng)新法等，構(gòu)思出將所有瓶座集中為一體，并繞一個(gè)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的方法, 即采用轉(zhuǎn)盤(pán)式瓶座的型式。灌裝過(guò)程中所有的塑料瓶都安放在一個(gè)間歇式轉(zhuǎn)動(dòng)的大轉(zhuǎn)盤(pán)上。機(jī)器需配有兩種轉(zhuǎn)盤(pán)以分別適應(yīng)4mL和5mL塑料瓶的需要，這樣在調(diào)換塑料瓶時(shí)只需更換另一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)即可，非常省時(shí)、簡(jiǎn)便。另外，采用這種工藝方案可以大大縮小機(jī)器所占空間，同時(shí)又方便了工人對(duì)未完全合蓋情況的處理。

確定了總功能的原理解后，逬一步要明確機(jī)器的輸入約束功能:輸入塑料瓶為4mL和5mL兩種規(guī)格的塑料瓶;粘稠度均勻的顏料;壓穽空氣為0.4-0.7MPa；電壓220V。隨后按照總工藝流程以及誦助工藝流程進(jìn)行分解,并根據(jù)客戶(hù)需求功能逬行核查和補(bǔ)充，最后得到的功能結(jié)構(gòu)圖。