1包裝機械功能創新設計的過程

—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，首先要根據用戸需求確定產品的功能。功能需求過於具體時，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。總之,產品功能設計的內容應當包括功能規劃、功能抽象、功能分解以及功能具體化等。

功能規劃主要是從用戶需求中抽取出產品的功能需求部分並加以規劃;功能抽象則是在更高層次上認識產品的效能和作用,有助於產生新的創新思路;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高層功能在限定實現原理後對產品效能和作用的認識。

2顏料包裝機設計任務

根據某顏料生產企業的要求，需設計一台新型顏料包裝機，能夠對4mL和 5mL兩種規格塑料瓶進行快速、精確地顏料灌注並合蓋。設計原型是一台4mL瓶。

半自動顏料包裝機，釆用手工方式將顏料瓶逐一放置於瓶座內,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。 灌注完成後,借助固定在機架上的凸輪將行逬中的塑料瓶蓋適度翻起，隨後由一台水平布置的氣缸推動瓶蓋至合適位置，再由一台垂直布置的氣缸完成壓蓋動作。

3包裝機的功能原理設計

基於對用戸提出的設計要求以及原型機的功能、工效等方麵的分析,認為實現顏料的精確灌注和合蓋技術較為成熟,新設計的關鍵在於如何適應兩種規格（直徑、深度各不相同）顏料瓶的灌裝要求，並提高生產效率。據此，對用戶需求以及係統的上 料、灌注、翻蓋、壓蓋等功能進行抽象後，確定了該產品設計的總功能為，實現對兩種不同規格顏料瓶的高效灌裝與合蓋.

包裝機屬於工藝類機械,其工藝特征非常明顯，因此在確定了產品的總功能後，按照基於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,但如果要求一台機器可對兩種規格顏料瓶灌裝的話，需要通過調換瓶座來達到要求。由於機器共有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複雜，也不可行。另外，由於塑料瓶等方麵的原因,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，麵對新的總功能要求,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新方法或技法,這裏通過運用組合創新法等，構思出將所有瓶座集中為一體，並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隻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後，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。隨後按照總工藝流程以及誦助工藝流程進行分解,並根據客戶需求功能逬行核查和補充，最後得到的功能結構圖。