在飲料灌裝過程中，需要將包裝容器（瓶子）定時定距平穩地輸送到包裝工位，完成這一要求的裝置稱為定距分隔定時供給裝置。它由進瓶螺桿及側面導板組成，安裝在容器供給裝置系統靠近包裝機的一端，與轉送容器的星形輪相銜接。進瓶螺桿由傳動系統驅動作等速轉動，將輸送裝置送來的容器匯入螺旋槽中，容器在螺旋槽的推動下前進，同時被螺旋槽分隔開，到達出口端即傳送給星形輪與**導板組成的轉送裝置，這樣就可實現依次定距供送容器的目的。
進瓶螺桿每迴轉一周，從進瓶螺桿入口匯入乙個容器，螺旋槽中的容器前進乙個螺距，螺桿出口端排出乙個容器。螺桿的轉速與包裝機裝填裝置的執行構件之間保持一定的傳動比，從而間接實現定時供給容器的要求。
從以上的運動描述中，我們不難發現起主要作用的是此裝置中的進瓶螺桿，要達到定距分隔定時供給的工藝要求，這條螺桿必須滿足以下幾個條件：
(1)把容器順暢匯入螺旋槽；
(2)容器沿進瓶螺旋杆前進時應平穩；
(3)容器與星形撥輪能夠順利銜接。
根據以上三個條件，我們可以把進瓶螺桿設計成三段式組合螺桿：等速段即等螺距(進口端)+變加速段(中間過渡)+等加速段(出口即與星形輪的銜接)。 當然如果有特別的要求，還可以根據工藝目的進行其他螺旋線的組合。
在供送過程中，進口端採取等螺距有利於容器的平穩進入，減輕「陡振」現象。為了加工及容器進入的方便，我們還常把進口端設計為錐形(其夾角近10º錐形長度為總長的15%)。要滿足中間段的功能要求，則要設計成為按某種曲線規律變化的變加速度段，這樣螺旋線上的各個銜接點均有對應相等的螺旋角、速度和加速度，衝擊減弱，從而保證平穩連線。
而出口端鑑於星形輪的節距一般都大於兩器件接觸時的中心距，所以要設計為變螺距，並以等加速規律逐漸增大其間距，直到螺距增大到與撥輪節距相等，保證順利銜接。
1.進瓶螺旋杆設計的基礎公式即運動方程
速度：v=∫adt=at+c1 （式中a為加速度、t為時間、c1為待定係數）
位移：s=∫vdt=∫（at+c1）dt= c1t+1/2at2 + c2（c2為待定係數）
根據邊界條件可知：c1=v0（初速度） c2=0得：
v=v0+at
s=v0t+1/2at2
2.各段螺旋線引數
在下文所提到速度、加速度與運動方程的單位有所不同，速度v為螺桿每轉容器的位移量，單位是mm/t（公釐/轉）；加速度則是螺桿每轉容器速度的變化量，單位是mm/t2（公釐/轉2）
①、等速段的引數選取
根據速度與位移的關係我們可以知道，要想供送容器平穩匯入螺旋槽，則要保證螺桿每轉的位移量v1 與容器的外徑幾乎相等。設容器的半徑為r則：
v1 =2r+△ (△為兩相鄰容器的平均間隙2~5mm 計算、加工時可以忽略)
設等速段螺旋線的最大圈數為t1 (常取0.5~2圈)，則等速段的軸向位移：s1=v1t1
②、變加速段的引數選取
根據傳送速度的不同要求，其螺旋線也可有不同的設計。
正弦加速度曲線：行程始、末加速度等於零，故起動平穩，適用於中、高速供送。
余弦加速度曲線：最大的加速度及扭矩小，起動較平穩，行程始末是柔性衝擊，適用中、低速供送。
還有設計者提出多項式方程法，該方法對速度過高過低都有可能發生干涉，僅適用「l」形星形撥輪或用於輸送不易碎的容器。
下面以余弦曲線為例，設此段螺桿的供送加速度a2由零值依余弦函式變化規律增加到最大值ã，按座標系可寫出：a2=-c3cos。則相應的供送速度及軸向位移：
v2=-∫a2dt2=－c3 sin ＋c4
s2=∫v2dt2=c3 cos ＋c4ｔ2＋c5
式中的t2、t2m分別表示被供送物件移過行程s2及最大值s2m所需的轉數（通常約為1~2.5圈）。由邊界條件可知，當t2=0時，s2=0，v2=v3 0 ；a2 =-ã。
當t2=t2m時，a2 =0。v2=v1，其中v3 0為等加速段的入口速度。v1為等速段的速度。
則各待定係數可確定為：c3=ã，c4 = v3 0 = v1，c5 =-ã將係數代入s2=∫v2dt2=c3 cos ＋c4ｔ2＋c5式得：s2=-ã（cos1）+ v3 0t2
③、等加速度段引數選取
令進瓶螺旋杆等加速的供送加速度：
ａ3＝ã則相應的供送速度及軸位移：
v3 ＝∫ãdｔ3＝ãｔ3＋c6
s3=∫v3dｔ3 ＝t32＋c6ｔ3＋c7
式中ｔ3表示被供送物件移過行程所需的轉數（一般為2~5圈），由邊界條件得知：ｔ3＝0時，s3＝0，v3＝v2ｍ，故可確定各待定係數：c6＝v2m c7＝0,將c6和c7值代入s3=∫v3dｔ3＝t32＋c6ｔ3＋c7，解出s3= v2ｍｔ3+ｔ3 2
另根據供送的容器要與星形撥輪順利銜接，還必須保證等加速段末速v3m等於星形撥輪的節距se即：v3m=se
式中d為星形撥輪節圓直徑，z為星形撥輪的齒數。
綜上所述，可以繪製出三段式進瓶螺旋杆的示意圖及速度與位移曲線圖。
有了以上的基本設計原理，我們可以根據工藝要求設計出我們所需的進瓶螺旋杆，但在加工中，曲線越複雜，其加工難度也越大，普通工具機及經濟型數控工具機不具備加工進瓶螺旋杆的功能，一般的數控工具機也只有加工等變螺距的指令。故我們在設計時可以對螺旋曲線（主要是中低速的螺桿）進行簡化：等速段即等螺距(進口端)+等加速段(中間過渡)+等速段(出口即容器與星形撥輪的銜接) ，把中間過渡段直接變為等加速段，去掉複雜的過渡曲線，而出口的等速段只是末螺距的延長(0~1圈)，速度位移曲線圖見（圖四）。
作這樣處理後，對容器的平穩運送沒有造成很大的影響。而在加工難度上卻簡單了許多，特別是測繪時，由於其原件有磨損，要想準確測量其螺線，難度極大，但我們可以根據供送容器、星形撥輪的大小及螺桿的長短設計出替代品。下面我們應用例項進一步闡述進瓶螺旋杆的設計與加工。
已知供送容器的瓶徑為65mm，星形撥輪的節距為126mm，螺桿總長700mm，左旋螺線。根據已知條件設計加工進瓶螺旋杆。
1.進瓶螺旋杆各段引數的確定
由以上理論及公式可得：
①、v1=65mm/t 取t1 =2圈，則等速段 s1m= v1 t1 =65x2=130mm
②、v末=126mm/t取t3=1圈，則末等速段v末=s3m= v3 t3=126x1=126mm
③、勻變速段s2m=700- s1 -s3 =444mm(亦可從s2m= v2ｍｔ3+ ｔ3 2 算出)
當速度從65mm/t增加到126mm/t 其加速度ã根據等加速度運動規律:
平均速度 v平=(v末+v1) /2=(126+65)/2=95.5mm/t ，取螺旋線旋轉的圈數t3=s2m/ v平=444/95.5=4.
65(圈)，加速度 ã=(v末-v1)/ t3=(126-65)/4.65=13.10mm/t2。
根據計算結果，作出此根進瓶螺旋杆的速度位移曲線。
2.進瓶螺旋杆的數控加工
此次加工選用數控銑加工中心（亦可選用仿車、仿銑），型號為1250a，系統是sx850。1250a銑中心可以四軸(x、y、z、a)聯動，還可以根據給定的數學表示式自動完成執行軌跡。加工進瓶螺桿時，a軸(繞x旋轉)按給定的角度帶動螺桿轉動，銑刀沿螺桿(x方向)按給定的軌跡運動。
故各引數的處理，主要集中在a(旋轉的角度)及給定的軌跡(x方向的位移)，螺桿的轉動角度按360度為一圈累計，而位移仍是按照運動方程s= v0t + ｔ2給出，t的單位是圈，在數控程式中是用[t1]/360(變數)表示，與角度a的變數[t1]保持一致。當大小與瓶徑幾乎相等(相差±3)的銑刀，按程式進行執行，即可完成進瓶螺旋杆的加工。
結論：本文根據運動方程，引伸出一種更為直觀的進瓶螺桿設計方法，同時為了解決加工、測繪難的問題，還對進瓶螺桿的螺旋線進行簡化。上海昱音機械****生產技術人員多次使用此法，為客戶測繪設計進瓶螺桿，均能滿足使用要求，從而證明此設計方法的可行性。
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