本文所设计研究的灌装设备主要应用于墨盒灌装墨水,实现墨盒的快速便捷注墨。根据墨盒灌装设备的设计要求,设计了一款机械系统与控制系统相结合的灌装设备。设备可实现多个墨盒或单个墨盒的灌装任务,减少了人工操作,提高了整个墨盒灌装效率,基本实现墨盒灌装自动化。综合国内外灌装设备的研究现状和发展趋势,明确了课题研究的重大意义。针对墨盒灌装的特点及公司提供的墨盒注墨原理,确定了灌装设备的灌装方法、工艺流程及整机组成。最后选定了整个灌装设备运动部件的传动方案。墨盒灌装设备采用工业注射器和电动推杆配套使用,完成灌装过程中墨水的汲取和注射,通过不同的设计方案,分析比较其功能要求、注墨效率及经济性最终确定了注墨三角架机构。注墨三角架机构作为灌装设备的核心部件,通过对所选零部件的相关校核计算,确定了注墨三角架的可靠性;为了更好地完成墨盒的抽真空及注墨和墨盒更加方便的安装固定,对公司原有针筒机构和墨盒装卡机构进行了改进设计,并为针筒机构加上线性滑轨,保证墨盒注墨过程的安全性和稳定性;考虑各个机构及其它零部件的安装位置,完成对整个主箱体布局、框架及外形设计;同时对运动部件的限位及行程控制,选用了相应的接近开关。通过各个方面的设计,最终完成整个墨盒灌装设备的机械系统设计。整个灌装设备机械结构设计完成后,需要对设备的关键机构进行有限元分析。箱体框架作为整个设备的支撑,对其进行了静力学结构分析,分析结果其结构性能好、设计合理。针筒机构作为灌装设备的核心部件,在工作过程中处于往复运动及加减速的状态,其动态性能对墨盒灌装效果有着至关重要的影响,因此本文使用ANSYS Workbench对其进行了模态分析,为了分析工作时的振动情况。最后是整个墨盒灌装设备的控制系统设计,本文的控制系统主要是气动和电控系统。对墨盒灌装设备的步进电机驱动电路、电磁阀电路以及主控制电路的设计原理进行了简要介绍,并利用Altium Designer对各电路进行PCB电路板的设计。能够减少整个灌装设备中电器元件及其它控制元件的数量,使整个箱体内部结构整齐美观。