1包装机械功能创新设计的过程

—般来讲，产品的功能是指产品的效能和作用。进行功能设计时，首先要根据用戸需求确定产品的功能。功能需求过于具体时，使得设计思路狭窄，需求将功能抽象化。一个产品往往有多个功能，一些是主要功能、一些是次要功能。在设计过程中，为了实现一个功能又要确定它的子功能和支持功能，因此设计时要进行功能分解。总之,产品功能设计的内容应当包括功能规划、功能抽象、功能分解以及功能具体化等。

功能规划主要是从用户需求中抽取出产品的功能需求部分并加以规划;功能抽象则是在更高层次上认识产品的效能和作用,有助于产生新的创新思路;功能分解指将产品总功能划分为多个不同分功能或子功能，直至功能元的过程，功能分解需遵循一定的原则;功能具体化则是为实现高层功能在限定实现原理后对产品效能和作用的认识。

2颜料包装机设计任务

根据某颜料生产企业的要求，需设计一台新型颜料包装机，能够对4mL和 5mL两种规格塑料瓶进行快速、精确地颜料灌注并合盖。设计原型是一台4mL瓶。

半自动颜料包装机，釆用手工方式将颜料瓶逐一放置于瓶座内,瓶座固定在链板输送机上。在某工位由蠕动泵驱动对塑料瓶逬行颜料灌注。 灌注完成后,借助固定在机架上的凸轮将行逬中的塑料瓶盖适度翻起，随后由一台水平布置的气缸推动瓶盖至合适位置，再由一台垂直布置的气缸完成压盖动作。

3包装机的功能原理设计

基于对用戸提出的设计要求以及原型机的功能、工效等方面的分析,认为实现颜料的精确灌注和合盖技术较为成熟,新设计的关键在于如何适应两种规格（直径、深度各不相同）颜料瓶的灌装要求，并提高生产效率。据此，对用户需求以及系统的上 料、灌注、翻盖、压盖等功能进行抽象后，确定了该产品设计的总功能为，实现对两种不同规格颜料瓶的高效灌装与合盖.

包装机属于工艺类机械,其工艺特征非常明显，因此在确定了产品的总功能后，按照基于工艺功能的功能分解方法，首先求取总功能原理解,即确定新的工艺实现方案。各工序集中在机器的上排直线段上，虽然它可以满足4mL瓶的灌装,但如果要求一台机器可对两种规格颜料瓶灌装的话，需要通过调换瓶座来达到要求。由于机器共有66个瓶座,每次更换势必给生产人员带来扱大不便。而两种瓶的直径和深浅均不相同,设计通用的瓶座会使结构非常复杂，也不可行。另外，由于塑料瓶等方面的原因,检測时经常会有一些不能完全合盖的情况，这时操作人员需要从上料位置走到检測位置作处理，这样也会影响生产效率。 因此，面对新的总功能要求,必须重新考虑灌装工艺方案。，

总功能原理解的确定要收靠一定的创新方法或技法,这里通过运用组合创新法等，构思出将所有瓶座集中为一体，并绕一个轴心转动的方法, 即采用转盘式瓶座的型式。灌装过程中所有的塑料瓶都安放在一个间歇式转动的大转盘上。机器需配有两种转盘以分别适应4mL和5mL塑料瓶的需要，这样在调换塑料瓶时只需更换另一个转盘即可，非常省时、简便。另外，采用这种工艺方案可以大大缩小机器所占空间，同时又方便了工人对未完全合盖情况的处理。

确定了总功能的原理解后，逬一步要明确机器的输入约束功能:输入塑料瓶为4mL和5mL两种规格的塑料瓶;粘稠度均匀的颜料;压穽空气为0.4-0.7MPa；电压220V。随后按照总工艺流程以及诵助工艺流程进行分解,并根据客户需求功能逬行核查和补充，最后得到的功能结构图。