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1包裝機械功能創(chuàng)新設計的過程

—般來講，產品的功能是指產品的效能和作用。進行功能設計時，首先要根據(jù)用戸需求確定產品的功能。功能需求過于具體時，使得設計思路狹窄，需求將功能抽象化。一個產品往往有多個功能，一些是主要功能、一些是次要功能。在設計過程中，為了實現(xiàn)一個功能又要確定它的子功能和支持功能，因此設計時要進行功能分解?？傊?產品功能設計的內容應當包括功能規(guī)劃、功能抽象、功能分解以及功能具體化等。

功能規(guī)劃主要是從用戶需求中抽取出產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識產品的效能和作用,有助于產生新的創(chuàng)新思路;功能分解指將產品總功能劃分為多個不同分功能或子功能，直至功能元的過程，功能分解需遵循一定的原則;功能具體化則是為實現(xiàn)高層功能在限定實現(xiàn)原理后對產品效能和作用的認識。

2顏料包裝機設計任務

根據(jù)某顏料生產企業(yè)的要求，需設計一臺新型顏料包裝機，能夠對4mL和 5mL兩種規(guī)格塑料瓶進行快速、精確地顏料灌注并合蓋。設計原型是一臺4mL瓶。

半自動顏料包裝機，釆用手工方式將顏料瓶逐一放置于瓶座內,瓶座固定在鏈板輸送機上。在某工位由蠕動泵驅動對塑料瓶逬行顏料灌注。 灌注完成后,借助固定在機架上的凸輪將行逬中的塑料瓶蓋適度翻起，隨后由一臺水平布置的氣缸推動瓶蓋至合適位置，再由一臺垂直布置的氣缸完成壓蓋動作。

3包裝機的功能原理設計

基于對用戸提出的設計要求以及原型機的功能、工效等方面的分析,認為實現(xiàn)顏料的精確灌注和合蓋技術較為成熟,新設計的關鍵在于如何適應兩種規(guī)格（直徑、深度各不相同）顏料瓶的灌裝要求，并提高生產效率。據(jù)此，對用戶需求以及系統(tǒng)的上 料、灌注、翻蓋、壓蓋等功能進行抽象后，確定了該產品設計的總功能為，實現(xiàn)對兩種不同規(guī)格顏料瓶的高效灌裝與合蓋.

包裝機屬于工藝類機械,其工藝特征非常明顯，因此在確定了產品的總功能后，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,即確定新的工藝實現(xiàn)方案。各工序集中在機器的上排直線段上，雖然它可以滿足4mL瓶的灌裝,但如果要求一臺機器可對兩種規(guī)格顏料瓶灌裝的話，需要通過調換瓶座來達到要求。由于機器共有66個瓶座,每次更換勢必給生產人員帶來扱大不便。而兩種瓶的直徑和深淺均不相同,設計通用的瓶座會使結構非常復雜，也不可行。另外，由于塑料瓶等方面的原因,檢測時經常會有一些不能完全合蓋的情況，這時操作人員需要從上料位置走到檢測位置作處理，這樣也會影響生產效率。 因此，面對新的總功能要求,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,這里通過運用組合創(chuàng)新法等，構思出將所有瓶座集中為一體，并繞一個軸心轉動的方法, 即采用轉盤式瓶座的型式。灌裝過程中所有的塑料瓶都安放在一個間歇式轉動的大轉盤上。機器需配有兩種轉盤以分別適應4mL和5mL塑料瓶的需要，這樣在調換塑料瓶時只需更換另一個轉盤即可，非常省時、簡便。另外，采用這種工藝方案可以大大縮小機器所占空間，同時又方便了工人對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行分解,并根據(jù)客戶需求功能逬行核查和補充，最后得到的功能結構圖。