盒中袋相对于普通包装能够延长果粒饮料的保存时间、方便运输,但是利用普通盒中袋灌装机灌装果粒饮料易出现果粒沉淀、压碎和阀道堵塞等问题。传统工艺采用果粒、饮料分步灌装的方法,但是该方法自动化程度低、工作效率低。为了更好的解决果粒饮料盒中袋灌装问题,本课题设计一种新型果粒饮料盒中袋灌装机。首先,根据果粒饮料盒中袋灌装原理设计出灌装机机械系统,该系统主要由供料系统、灌装系统、机架结构以及检测系统组成,采用SolidWorks软件完成以上各系统的三维实体建模。其次,通过FLUENT模拟仿真对灌装阀阀道结构进行参数优化,从而降低果粒饮料对灌装阀的冲击,提高灌装稳定性。选用正交试验设计方法,开展储液搅拌缸内果粒饮料的搅拌过程仿真分析研究。借助极差分析方法,研究分析各仿真变量对果粒含量的影响规律和影响程度主次顺序。结果表明:桨直径的影响程度最大,其次为搅拌速度,下层桨高度影响程度最小,选取最优参数,最终实现果粒含量4.71%-5.38%,满足要求。最后,根据灌装机生产工艺要求,基于分块式编程思想将果粒饮料盒中袋灌装机控制部分划分为供料系统控制、灌装系统控制、称重系统控制三个模块。通过可编程控制器,采用增量式PID闭环控制分别对储液缸液位与灌装质量进行实时监测,使得灌装精度保持在0.5%以内。增设SMART LINE1000ie触摸屏为操作人员提供直观快捷的操作界面,使用人员可在操作界面直接控制果粒饮料盒中袋灌装机的运行。对果粒饮料盒中袋灌装机样机进行调试、运行以及灌装实验,结果表明:该果粒饮料盒中袋灌装机运行稳定可靠,不仅满足预设生产要求,而且提高了果粒饮料的灌装效率、灌装质量、灌装自动化程度、扩宽了盒中袋的使用范围,为灌装机的继续研发提供了理论依据。