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   随着市场经济的完善和发展，商品流通的深度和广度进一步扩大，包装工业在国民经济中的作用和地位越来越高。根据各国经济发展水平不同，包装工业的产值通常占国民生产总值的1.5-2.2。经济越发达，包装工业所占的比重就越大。等压灌装机和旋转式灌装机同属于包装机械。
    建国以后，我国陆续建立了一些灌装设备生产厂，但主要是一些小型设备，技术落后。八十年代初，国家开始积极引进国外先进灌装技术，当时灌装技术主要掌握在少数国有企业手中。随着改革开放的推进，一些原来从事机床、农机制造的企业也转到灌装设备的开发制造上，从业厂商逐渐增多。
我国的灌装设备主要是应用在酒业、饮料的灌装上，从灌装原理上大体可分为负压等压灌装机、常压等压灌装机、等压等压灌装机、定量等压灌装机、料位等压灌装机等几种类型。但是目前各个设备生产厂家的等压灌装机在灌装能力、效率、适宜瓶型范围及自动化程度等方面各有优缺点，不同程度地制约着产品包装质量和生产率。
目前，等压灌装机呈现出新的发展动向，主要为：（1）多功能。同一台设备，可进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳饮料和果汁饮料等多种饮料的热灌装；均可进行玻璃瓶与聚酯瓶的灌装。（2）高速度、高产量。碳酸饮料等压灌装机的灌装速度最高达2000灌/分，非碳酸饮料灌装速度最高达1500灌/分。（3）技术含量高、可靠性高、计量精确。
但是，现在等压灌装机的应用主要在酒类、饮料类等食品行业上，适用于一种瓶形。对于药品灌装来说，尤其是小批次的临床试验用药，灌装要求多变，所以加工能适应规格变化多样的灌装需求、成本较低的等压灌装机还有很大的市场空间。这就需要将计算机技术进入包装机械设计领域，以达到机械性能的柔性化和系统化程度的迅速提高，以满足不同的市场需求，降低设计与生产成本。。
本设计主要是结合相关药品企业的要求进行的非标产品的整机设计与制造，主要设计思路是借鉴美国进口设备，用计算机辅助设计的方法进行设计，并验证了其工作性能，达到了灌装要求，为等压灌装机在药品制造业的的应用提供了新的研究思路。
2原理及结构设计
等压灌装机是灌装生产线的关键设备，其灌装要求为灌装头数为10头，生产效率为60-100瓶/分，灌装精度为±2毫升，总功率为2KW。要求速度可调、计量准确、运行平稳、药液不外溢，灌装时无液体滴漏现象，机器噪音低于70分贝。在广泛吸收国内外先进机型的基础上研制开发，设计时采用单室低真空负压等位灌装原理，其工作过程是利用真空设备将瓶内的空气吸走，从而在瓶内产生负压，药液在大气压的作用下，通过管子进到瓶内，当药液达到所需液面时，进液口封闭，吸气口将多余的药液和泡沫吸走。本机由灌装头、真空设备、药液供给控制系统、传动系统、凸轮组合、升降机构、胀紧轮、导柱、主架体、减速机等部分组成。具体结构如图1所示，它结构紧凑、布局合理、维修简单、装拆方便。
图1FGZ-10等压灌装机结构图
1.主框架2.真空系统3.灌装头4.液箱5.升降机构6.升降凸轮7.供液系统8.导柱
3设计分析
3.1灌装方式和控制目标的确立
根据现场的需求和对美国设备的借鉴我们对该等压灌装机选用负压灌装的方式，在灌装通道中选用电磁阀来控制液体的灌装，所以通过单片机的控制电路来控制电磁阀的开启和关闭，进而实现对整个灌装精度的精确控制。
3.2产品设计要求
（1）为了提高产品质量，要求等压灌装机设备精度高、自动化程度高。但是设备的售价也相应提高，增大了产品的单位成本。因此在设计等压灌装机时，应结合生产工艺要求，对相关的因素进行综合考虑。
（2）工艺范围宽的原则。等压灌装机的工艺范围是指其适应不同生产要求的能力。工艺范围越宽，越能提高设备的利用率，实现一机多用，即利用同一设备可以灌装多种物料和多种规格。这就需要把计算机辅助设计引入设计中来。
（3）符合食品卫生的原则。由于等压灌装机多用于医药、化工、食品等行业，对卫生有特殊要求。因此等压灌装机在结构上直接接触物料的部件应便于装拆和清洗，不允许有死角。而且要有可靠的密封措施，严防杂物混入和物料散失。在材料上，对直接接触物料的零部件要尽可能采用不锈钢或无毒材料。
（4）使用安全，维修方便的原则。等压灌装机的操作、调整应方便省力，使用安全可靠。而且其结构应便于拆装组合，零部件应通用化、标准化，另外还应做到价格低、重量轻、体积小。
3.3主要部件设计
（1）在凸轮组合的设计时，要使设计的适应性强，在设计时重点采用计算机辅助设计凸轮曲线的行程，实现柔性化设计与生产。
（2）其真空系统是由真空泵、空气过滤装置和电气控制系统组成，直接提高灌装速度和精度。选用进口真空泵，确保了真空系统的可靠性，采用变频调速，使生产效率达到60-100瓶/分。
（3）在药液供给控制系统的设计中，采用电控和自控相结合的方式控制药液进给量，为灌装头提供稳定的药液。
（4）在传动系统的设计选材上，传动系统的轴和链轮选用优质不锈钢和碳钢，碳钢经过热处理和镀铬，满足医药行业对材料的特殊要求。
（5）充分考虑润滑与密封，零部件尽量做到通用化、标准化。
4结果验证
所研制的等压灌装机头数为10头，生产效率为95瓶/分，灌装精度为±1.5毫升，总功率为2KW。该设备目前已投入运行，现场使用结果表明：该设备速度可调、计量准确、运行平稳、药液不外溢。灌装时无液体滴漏现象，机器噪音低于65分贝。同时，该设备还有操作简单、性价比高等优点，满足设计要求，具有很好的推广前景。
  
    设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料 、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装，封口等工序为保证这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。如图1中，工位1：输入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出包装好的容器。

    旋转型灌装机,该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。
1．旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。
2．设计传动系统并确定其传动比分配。
3.图纸上画出旋转型灌装机地运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。
4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动曲线图。用图解法或解析法设计连杆机构。
5．凸轮的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图
6.齿轮机构的设计计算。
7．编写设计计算说明书。
8.完成计算机动态演示。
采用灌装泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。
采用软木塞或金属冠盖封口，它们可以由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入（或通过压盖模将瓶盖紧固在瓶口）。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。
此外，需要设计间歇传动机构，以实现工作转台的间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（缩紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等。定位缩紧机构可采用凸轮机构等。

一个电池灌装系统battery filling system（BFS），用于有效地加水，例如铅酸电池分别位于不便或难以接触到的地方。电池充系统包括一个软管，用于转移蒸馏水来自内部的水容器的难以接触到的细胞的铅酸蓄电池。第二软管转让加压空气从外部加压空气源（通常是人类肺部） ，以内部的船只在数量足以造成水进军，并填写第一管。上限是用来连接两个紧贴管船只。 A指的是还提供了以尽量减少损失的空气压力的容器。

一个电池包灌装系统使用外部来源的临时空气压力和水瓶的类型有一个可拆卸的帽子和正在提供公关和水，说更换第标称直径约13 / 8英寸的结构，并安排空中严密封盖，但说的光圈，当适用于水瓶组成一个典型的蒸馏水瓶的类型有一个名义上的壶嘴直径13 / 8英寸。

作为液体流量测量的核心技术-流量传感器技术是保障流体灌装机精度的关键，以下我们陆续登出这方面的资料：


一、设计新型的微型热式液体流量传感器.它将测热式工作原理和热膜式工作原理结合起来,在精确测量小流量的同时,兼具较大的动态测量范围.该传感器利用MEMS工艺,在两层聚对二甲苯横膈膜中制作出极细的铂电阻丝,通过测量铂电阻丝随温度的变化来获得流量的信息.阐述了传感器的测量原理和微加工工艺流程,并对工作模式进行了流场温度场仿真,对该传感器的进一步优化提供了参考.

二、本次列举实用新型公开了测热式微型流量传感器。在单晶硅衬底上，自下至上依次设有二氧化硅绝热膜、含有加热元件和热电堆半导体电极构成的单晶硅膜、二氧化硅隔离层，热电堆金属电极、金属连线和焊点，氮化硅膜；或在单晶硅衬底中间填充有硅胶填充物；或在中间填充有硅胶填充物的单晶硅衬底上面设有热电堆半导体电极和加热元件，热电堆半导体电极从自下至上依次设有二氧化硅隔离层，热电堆金属电极、金属连线和焊点，氮化硅膜。将传感器放在流道中，加热元件供电后产生热量，位于两侧的热电堆分别输出由各自所测量的流场范围内的温度分布差异而产生的电压信号，将两个电压信号相减后作为最终输出的电压信号，由此实现测热式流量测量。

三、设计一种新型液体流量传感器,并对其进行了制作和实验标定。这种流量传感器主要由特制的导流管和现有压力传感器组成,其基本原理是输入口与输出口这间的压力差与通过导液管的流速直接相关,用压力传感器测量导液管入口与出口之间的压力差,并将其转换成电压量输出。通过检测导液管两端的压力差,即可计算出通过导游管的流速和流量。这种流量传感器主要有结构简单、灵敏度高、精确度高、量程范围宽、成本低等优点。

四、流量的测量与控制在各个领域都非常重要并得到广泛应用。现有的流量传感器多种多样,它们的原理有电磁,超声波,涡轮,光纤,压力等,超声波式和涡轮式在各个领域得到普遍应用。然而,涡轮式有一个旋转叶轮直接与液体相接触、阻碍液体流动,它的过载能力不强,并受液体质量的影响;

以下是流量传感器专利全文专辑；
01、热动式流量传感器及其制造方法
02、谷物质量流量传感器
03、一种流量传感器的均速管
04、一种电化学微流量测量方法及电化学微流量传感器
05、一种旋翼式流量传感器
06、柔性平板波压差式微流量传感器及其制作方法
07、一种具有放大流量信号功能的均速流量传感器
08、一种微型流量传感器
09、喷油泵试验台油量自动测量用流量传感器
10、中央空调水系统温度及流量传感器的在线故障诊断系统
11、一种全硅集成流量传感器及其制造方法
12、流量传感器
13、流量传感器及流量计测方法
14、空气流量传感器故障判定装置及方法
15、气体流量传感器
16、使用流量传感器测定容器内热反应能量的方法及实施该方法的装置
17、流量传感器及制造方法
18、利用流量传感器控制供热锅炉的方法
19、流量传感器
20、固定式自减振差动流量传感器
21、悬浮式自减振差动流量传感器
22、组合式宽量程流量传感器
23、可动孔板流量传感器
24、气体层流流量传感器
25、呼吸流量传感器
26、流量传感器
27、斜板流量传感器
28、光学流量传感器
29、流量传感器单元及使用它的流量计、以及流量传感器
30、一种励磁部件偏置安放的方法及电磁流量传感器
31、电磁式流量传感器及其制造方法
32、用于电磁流量传感器的电极部件
33、干式校准涡街流量传感器的方法
34、可变孔流量传感器
35、流量传感器、温度传感器及流量检测装置
36、流量传感器
37、流量传感器及温度传感器
38、流量传感器、温度传感器及流量检测装置
39、流量传感器及流量检测装置
40、流量传感器、流量计及液体排出机器的排出量控制装置
41、流量传感器及过滤器一体型流量计
42、科里奥利型质量流量传感器
43、具有漩涡格栅的涡流流量传感器
44、具有非流线形圆柱体的涡流流量传感器
45、科里奥利质量流量传感器
46、具有唯一的一根测量管的科氏流量传感器
47、电磁流量计的带有伽伐尼电极的流量传感器
48、制造电磁流量传感器测量管的方法
49、一种微细加工的热式流量传感器及其制造方法
50、流量传感器装置及其方法
51、互补型质量流量传感器
52、质量流量传感器测量导管的固定方法
53、具有螺旋状测量管的科里奥利式质量流量传感器
54、科里奥利式质量流量传感器
55、双支点靶式流量传感器
56、一种集成硅膜热流量传感器及其制造方法
57、尾流双探头应力式涡街流量传感器
58、流量传感器
59、用于X射线管的液体流量传感器
60、流量传感器
61、非晶合金流量传感器
62、阻流式流量传感器
63、宽量程浮子式流量传感器
64、外筒内靶杆流量传感器
65、螺旋式流量传感器

面对食品包装的粉剂灌装机获得的空前的使用，但是传统的包装机构造已经不能满足物料多样性的需求，特别是食品行业的QS强制性认证标准的实施。对包装设备中粉剂的灌充提出了更高要求。比如设备构造的简单易维护性，多种物料更换所带来的设备易清洗性能。传统包装机往往是封闭的结构，在设备运转过程中看不到物料和设置运作状况。透明性较差，出现问题不容易发现。对产品的稳定性和设备的安全性存在一定的隐患，现在这种状况已经得到了根本性解决：料斗两半构造理论----一种基于料斗可以分割的新型构造。它使得料斗可以分割开来，在更换物料和清洗时候，皆可以所见即所得。一切尽在掌控中，多种粉剂的灌装共享一台设备变得更加容易。消除了设备运转安全隐患，提高物料本身品质保证。

液体灌装机械的设计和制造和液体物料的特性及行业应用有着密切的关系，比如农药的灌装，广泛采用的是自流式灌装设计思想，靠液料自身的重力进行灌充，具体实施是用泵体将液料抽取到一定高度，由PLC控制部分打开或者关闭灌装阀门。设备设计基础简单，材料成本低，适应了农药行业分装的要求，这种需求是来自于农药行业季节性比较强，设备的利用率不高。液体自身重力的下料方式使得机械本身设计变得简单，制造容易。不像小型二氧化碳气弹灌装机。已有的二氧化碳气弹灌装机机构复杂，造价高。灌装机星轮夹，液流槽。