摘要 論文是關(guān)于食品的包裝設(shè)備簡(jiǎn)稱包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。包裝機(jī)是將食品裝入袋內(nèi)，再封裝。主要適用于小食品、醫(yī)藥產(chǎn)品的包裝。它具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)量大、適用范圍廣等特點(diǎn)。 包裝機(jī)主要由幾部分構(gòu)成：引導(dǎo)成型部分、喂料部分、縱封牽引部分橫封切割部分。塑料薄膜安裝在退卷裝置上，經(jīng)過(guò)導(dǎo)輥的引導(dǎo)輸送塑料薄膜在成型器的作用下形成袋狀，這時(shí)縱封將袋封上縱向口，喂料裝置下料，橫封輥在將其封住橫向開(kāi)口，并且切斷。至此一個(gè)包裝袋形成。 本文從基本理論、基本工作原理、基本分析方法上對(duì)設(shè)計(jì)作了闡述。在本次設(shè)計(jì)中采用了，滾輪縱封裝置，整體 加工式橫封輥結(jié)構(gòu)。 滾輪縱封裝置將以往的縱封和牽引合為一體，這樣既節(jié)省了空間，又使整體更具有美觀性。整體加工式橫封輥結(jié)構(gòu)將橫封和切斷裝置合成一體，減少了封裝時(shí)間。 最后一個(gè)重要的部分是 UG 的建模、裝配。 Unigraphics(簡(jiǎn)稱 UG)是當(dāng)前世界上最 緊密集成 和 先進(jìn) 的、面向制造 相關(guān) 行業(yè) 的 CAD/CAE/CAM 高端軟件。作為一 種 集成的 產(chǎn)品工程解決 途徑 ， UG 軟件使得用戶能夠數(shù)字化地 獲取 和 創(chuàng)建 三維產(chǎn)品定義。 UG 軟件 成為 當(dāng)今世界領(lǐng) 許多 先 進(jìn) 的制造商用來(lái)從事 工業(yè)設(shè)計(jì) 、 詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì) 、 概念設(shè)計(jì) 以及 數(shù)字化 和 更成仿真 化的制 造等各個(gè)領(lǐng)域。 關(guān)鍵字： 包裝機(jī)；縱封；橫封； UG Abstract This paper is about the design of the packing equipments with small grain food which is call for grain packer. the grain packer is to pack the food of the small grain into the bag inside, then seal the bag. It is applicable to the packing of small food, medicine product primarily. It has the operation simple、 produce have great capacity、 apply wide etc. in scope characteristics. The grain packer is main from several parts of composingses: the part of the leading models and the part of feeding machine device, the part which vertical-seal and draught, and the part which horizontal-seal and cut down. The plastics thin film installs at equipment for withdraw the film, hasing been led the leading roller to molding machine, with which the film is form pockety, at this time vertical-seal seal the vertical caliber, feeding machine put the feed into the pockety, horizontal-seal seal the horizontal caliber, and cut off. Thus pockety is done. This paper makes to expatiate to the design from the basic theories, basic work principle, basic analysis method. Vertical-seal rolling device will be former seals with lead to match for integral whole, thus this device saved the space, and make the whole even have the beautiful again. Integer machining type horizontal-seal make the whole horizontal seal with the cut-off device synthesize the integral whole, reducing sealing-pack time. The last important part really is an UG to set up the molding and assemble. The Unigraphics (brief name UG) is current to enter first in the world with close gather of, face to the CAID/CAD/CAE/CAM that make the profession the high carrying the software. Be used Be used as a gathers of completely product engineering solution, the UG software household makes customer can the arithmetic figure turn the ground creates to set up with obtain three dimension product definition. This paper is detailed to introduced to set up axially the mold, wheel gear sets up the mold, and its assemble really imitate with the development. Key words: The grain packer； vertical-seals； horizontal-seal；UG assembleseal 目錄 摘要 . I Abstract . II 1 緒 論 . 1 1.1 課題的來(lái)源 . 1 1.2 本課題設(shè)計(jì)的目的意義 . 1 1.2.1 設(shè)計(jì)的目的及研究的內(nèi)容 . 1 1.2.2 設(shè)計(jì)的意義 . 1 1.3 本設(shè)計(jì)的發(fā)展方向與存在的問(wèn)題 . 2 1.3.1 設(shè)計(jì)的方向 . 2 1.3.2 設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題 . 2 1.4 研究的內(nèi)容和方法 . 2 2 立式袋裝機(jī)縱封總體方案設(shè)計(jì) . 4 2.1 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 . 5 2.1.1 包裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍 . 5 2.1.2 工藝分析 . 5 2.1.3 總體布局 . 6 2.1.4 總傳動(dòng)系統(tǒng) . 6 2.2 設(shè)計(jì)包裝機(jī)的一般過(guò)程 . 6 2.3 主要組成結(jié)構(gòu) . 7 2.4 縱封裝置 . 8 2.5 主要性能參數(shù) . 9 3 立式袋裝機(jī)縱封裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 . 9 3.2 鏈傳動(dòng) . 9 3.2.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) . 9 3.2.2 鏈傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù) . 10 3.2.3 鏈傳動(dòng)的張緊 . 10 3.2.4 鏈傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) . 10 3.3 錐齒輪設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 14 3.3.1 錐齒輪計(jì)算 . 14 3.3.2 計(jì) 算主要尺寸與參數(shù) . 15 3.4 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 16 3.5 縱封器的結(jié)構(gòu)原理及設(shè)計(jì) . 20 3.5.1 結(jié)構(gòu)原理 . 20 3.5.2 縱封輥的設(shè)計(jì) . 20 3.6 鍵的校核 . 25 3.6.1 主軸上鍵的選擇 . 25 3.6.2 鍵的強(qiáng)度校核 . 25 3.7 軸承的選擇 . 25 3.8 潤(rùn)滑與密封 . 25 4 使用和維護(hù)保養(yǎng) . 26 4.1 安全操作規(guī)程 . 26 4.2 封口質(zhì)量的調(diào)整 . 27 4.4 維護(hù)清潔與保養(yǎng) . 27 5 結(jié)論與展望 . 27 5.1 結(jié)論 . 27 5.2 不足之處及未來(lái)展望 . 28 致謝 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 1 緒 論 1.1 課題的來(lái)源 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活的不斷提高，包裝工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比重和作用也越來(lái)越大。一方面映射出全球工業(yè)化生產(chǎn)的高速發(fā)展，另一方面又可 以看出人們?cè)谧非笊唐穬?nèi)在質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)商品包裝的要求也越來(lái)越高。這為推動(dòng)包裝機(jī)械工業(yè)帶來(lái)的巨大的動(dòng)力。 綜觀世界范圍來(lái)看，包裝機(jī)械工業(yè)是一個(gè)市場(chǎng)潛力巨大的朝陽(yáng)行業(yè)，特別是在近幾年發(fā)展迅猛，已經(jīng)在各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位。它可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善生產(chǎn)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，提高商品檔次，增加附加值，從而增強(qiáng)商品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、帶來(lái)更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，美、日、德、意是世界包裝機(jī)械的四大強(qiáng)國(guó)，這些國(guó)家生產(chǎn)的包裝機(jī)械品種多、數(shù)量大，在國(guó)際市場(chǎng)上具有較高的占有率。 目前世界包裝機(jī)械發(fā)展總趨勢(shì)是發(fā)展重點(diǎn)趨向 于 效率高 、自重輕、 外觀造型 、占地 的 空間 較 小、 低耗能 、結(jié)構(gòu)緊湊 適應(yīng)環(huán)境和 工作 人員 的 心理需求的高速、高效、高質(zhì)量的 “三高 ”產(chǎn)品包裝機(jī)。這在國(guó)外體現(xiàn)為現(xiàn)代化 的 先進(jìn)包裝機(jī)械的技術(shù)，特別是 經(jīng)濟(jì) 及 科技 發(fā)達(dá) 的歐美及日本等 技術(shù)先進(jìn) 國(guó)家生產(chǎn)的 有關(guān) 包裝機(jī)械設(shè)備，其技術(shù)伴隨著 商品經(jīng)濟(jì) 和 科技 的發(fā)展，已處于國(guó)際 相對(duì) 領(lǐng)先地位，他們將機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合，開(kāi)發(fā)數(shù)字化、智能化、柔性化的新型包裝機(jī)械產(chǎn)品。近些年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家一方面為滿足現(xiàn)代商品包裝多樣化的需求，發(fā)展多品種，小批量的通用包裝技術(shù)設(shè)備；同時(shí)又緊跟高科技發(fā)展步伐，不斷 應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展和開(kāi)發(fā)應(yīng)用高科技的現(xiàn)代化通用型包裝機(jī)械，不斷從提高包裝機(jī)械的智能化。在國(guó)內(nèi)，包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)是在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上，有了一定的創(chuàng)新，產(chǎn)品科技含量也在 一直 提 升 ，這些 有關(guān) 包裝機(jī)械產(chǎn)品 不斷的 向 成套連線 、 機(jī)電結(jié)合 、 主輔機(jī)結(jié)合 方向發(fā)展。當(dāng)然，包裝機(jī)械 相關(guān) 產(chǎn)品在 研發(fā) 過(guò)程中也存在一些 有待解決的 問(wèn)題，主要 有如何根據(jù)本國(guó)國(guó)情 ， 提高產(chǎn)品的“三化水平”， 做到 包裝產(chǎn)品規(guī)格多樣化 ， 工作高速化 ，提高可靠性以及如何使食品和藥品包裝機(jī)達(dá)到無(wú)菌化。而這些必然需要我們著緊包裝機(jī)械的研究，不斷的開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，這樣才能加 快國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械技術(shù)的提升。 1.2 本課題設(shè)計(jì)的目的意義 1.2.1 設(shè)計(jì)的目的及研究的內(nèi)容 商品包裝是一個(gè) 不斷崛起 的行業(yè)，是在商品經(jīng)濟(jì) 不斷 繁榮，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 日益 激烈的新形式下， 慢慢 成長(zhǎng)起來(lái)的。在商品流通 過(guò)程 中，人們袋商品的包裝要求主要有兩個(gè)方面，其一 是要求包裝袋內(nèi)的商品計(jì)量準(zhǔn)確，誤差?。òb行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)量誤差小于 5 ），以維護(hù)商品生產(chǎn)廠商的 形象 、 信譽(yù) 。 二 是要求包裝 漂亮 ，以便吸引顧客 的注意 ， 同時(shí) 保證商品在流通環(huán)節(jié)中包裝袋不出現(xiàn) 任何 的破損。 因此商品包裝的計(jì)量 精準(zhǔn) ，是包裝行業(yè)時(shí)刻關(guān)注的一項(xiàng)重要 的 課題 。 1.2.2 設(shè)計(jì)的意義 目前市場(chǎng)上的包裝機(jī)種類繁多，性能各異。其計(jì)量方案主要有以下幾種： a. 定容積式量杯計(jì)量； b. 稱重式計(jì)量； c. 螺桿式容積計(jì)量等上述幾種落料計(jì)量方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活，傳動(dòng)效率高。上述計(jì)量方案實(shí)用意義不大，而且其適應(yīng)面窄，基本上只是針對(duì)單一 品種單一定量的產(chǎn)品包裝，面對(duì)品種繁多的商品自動(dòng)化包裝要求，這些設(shè)計(jì)方案都需要改進(jìn)。 我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)自上世紀(jì) 90 年代以來(lái)發(fā)展成績(jī)顯著，在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上已經(jīng)開(kāi)始自行研制開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，且有部分出口。但是，我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)的整體水平還只相當(dāng)于國(guó) 際上世紀(jì) 70 年代末和 80 年代中期水平，有的產(chǎn)品達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家 90 年代末期水平，但數(shù)量極少。從總觀看，我國(guó)包裝工業(yè)水平仍處于世界落后地位。而作為包裝機(jī)械中重要產(chǎn)品的立式粉劑包裝機(jī)在日常生活的需求上越來(lái)越突出，無(wú)論是從藥品上還是從食品包裝上，它都充當(dāng)著十分重要的角色，因此，如何能生產(chǎn)出現(xiàn)代化的食品包裝的質(zhì)量乃至提高人們物質(zhì)需求水平上具有非常重要的意義，特別是作為世界上人口最多的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，提高食品包裝機(jī)的性能和能力對(duì)解決眾多消費(fèi)者對(duì)小商品的龐大需求。提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值，提高人民生活水平上來(lái)說(shuō)意義重大，同時(shí)， 對(duì)提高我國(guó)在立式 袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)械甚至包裝機(jī)械行業(yè)方面具有十分積極的作用。 1.3 本設(shè)計(jì)的發(fā)展方向與存在的問(wèn)題 1.3.1 設(shè)計(jì)的方向 從發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的包裝機(jī)械水平來(lái)看，當(dāng)代包裝機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向具有以下幾個(gè)特點(diǎn) ： a.提高包裝機(jī)械系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平，建立組合化、機(jī)電一體化的現(xiàn)代包裝機(jī)械的結(jié)構(gòu)體系仍是今后的一個(gè)重要的發(fā)展方向 包裝機(jī)械發(fā)展到今天，其系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化水平不斷提高。有些國(guó)家生產(chǎn)的包裝機(jī)，通用件、標(biāo)準(zhǔn)件約占整機(jī)零部件的 70%，有的高達(dá) 90%，產(chǎn)品更新的速度很快。 b.包裝機(jī)械日趨高 速化、自動(dòng)化和聯(lián)合化 .機(jī)械設(shè)備的高速化是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)高速發(fā)展的根本措施，是提高設(shè)備生產(chǎn)率的主要途徑，故包裝機(jī)的工作速度是衡量其性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。包 裝機(jī)械的高速化，隨之對(duì)相應(yīng)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)化和自動(dòng)化提出了更高的要求。 c.重視高新技術(shù)的應(yīng)用，使包裝機(jī)械的功能日趨先進(jìn)可靠 而針對(duì)我的課題：定容積式量杯計(jì)量，其發(fā)展方向?yàn)?，發(fā)展各種形式的定容積填充設(shè)備，著力提高速度和精度以及穩(wěn)定性和可靠性，并與自動(dòng)包裝設(shè)備配套。 1.3.2 設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題 包裝機(jī)的由于包裝機(jī)械動(dòng)作復(fù)雜而頻繁，執(zhí)行元件比較多，若采用傳統(tǒng)的繼電 器控制電路會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的故障率高、動(dòng)作不準(zhǔn)確、包裝質(zhì)量不穩(wěn)定，停機(jī)維修時(shí)間多等弊病。因此，研制和發(fā)展包裝機(jī)時(shí)，重視高新技術(shù)的應(yīng)用，是提高其先進(jìn)性、可靠性的主要途徑。 另外，跟國(guó)外包裝機(jī)械設(shè)計(jì)水平相比，我國(guó)的包裝機(jī)設(shè)計(jì)雖然品種繁多，但是其適應(yīng)面窄，基本上只是針對(duì)單一品種單一定量的產(chǎn)品包裝，面對(duì)品種繁多的商品自動(dòng)化包裝要求，跟不上包裝形式，同時(shí)，由于其標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平低，其生產(chǎn)成本相對(duì)偏高。這些都是需要在以后的包裝機(jī)設(shè)計(jì)中著力解決的。 1.4 研究的內(nèi)容和方法 本次設(shè)計(jì)主要就立式 袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)成型包裝及其傳動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并對(duì)其運(yùn)行流程、工藝方案、參數(shù)設(shè)定、設(shè)備選擇以及結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計(jì)做詳細(xì)的說(shuō)明論證。 按照一般 立式袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，由以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究： （ 1） 立式袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)的應(yīng)用范圍 立式袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)的應(yīng)用范圍則是指其包裝不同物品的能力，包括鎖能包裝的物品的類型與所能采用的包裝材料的種類。 一般說(shuō)來(lái)，縮小應(yīng)用范圍，可以簡(jiǎn)化機(jī)器結(jié)構(gòu)、降低創(chuàng)造成本、提高生產(chǎn)率、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。反之，增加功能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，則可以一機(jī)多用、相對(duì)縮小占地面積、有利于擴(kuò)大機(jī)器制造批量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高 。 （ 2）包裝質(zhì)量與生產(chǎn)率 包裝質(zhì)量 影響包裝質(zhì)量的因素有很多，它既與被包裝物品、包裝材料的性能以及所用 的包裝技術(shù)方法有關(guān)，也與包裝機(jī)的質(zhì)量及其使用條件和操作者的技術(shù)熟練程度 有關(guān)。就包裝機(jī)而言，主要考慮一下幾個(gè)方面： a. 包裝成品的質(zhì)量 其一是包裝工序完成后的質(zhì)量，如熱壓的緊密程度、 計(jì)算精度、封口的牢度和密封性；其二是包裝過(guò)程對(duì)包裝質(zhì)量的影響，如被包裝物品和包裝材料由于受到摩擦、振動(dòng)、包裝工藝力以及環(huán)境污染等機(jī)械和化學(xué)作用，對(duì)包裝內(nèi)在和外觀質(zhì)量的影響。在任何情況下對(duì)質(zhì) 量的影響都不應(yīng)超過(guò)允許 程度。 b. 裝物品和包裝材料的損耗 在機(jī)械包裝過(guò)程中，由于片狀、塊狀物品的 變形損壞，粉狀、顆粒狀物料的飛揚(yáng)散落，包裝材料的撕裂破損，以及缺少自動(dòng)控制引起多于供料、包裝不良等原因造成的各種損耗，通?？偸请y以完全避免的，所以應(yīng)從 制造精度 、 包裝工藝設(shè)計(jì) 、 自動(dòng)控制 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 及 機(jī)構(gòu)選型 等方面綜合采取有效措施，以降 小先關(guān) 損耗，提高包裝 產(chǎn)品的正品 率。 生產(chǎn)率 常用的是計(jì)件生產(chǎn)率，即單位時(shí)間 之 內(nèi) 能夠 生產(chǎn)的包裝的 數(shù)量 ， 亦 稱為理論生產(chǎn)率。在 正常 生產(chǎn)中，開(kāi)機(jī)前后的 相關(guān) 準(zhǔn)備和結(jié)束 時(shí) 工作時(shí)間，添加包裝 相關(guān) 材料及發(fā)生 機(jī)器 故障時(shí)所造成的生產(chǎn) 停滯 時(shí)間，以及出現(xiàn) 廢次品 和 空位 等的損失時(shí)間總是難 以避 免的，因此，實(shí)際生產(chǎn)率 總會(huì) 小于理論生產(chǎn)率 的 。所以，有的工廠為 了 管理 簡(jiǎn)便 ， 通 常用一個(gè)工作班次內(nèi)所能 夠 包裝的產(chǎn)品 質(zhì)量 或 數(shù)量 來(lái)表示包裝機(jī)的生產(chǎn) 效 率。 提高生產(chǎn)率的主要措施有縮短輔助操作時(shí)間，分散包裝工序、增加執(zhí)行機(jī)構(gòu)頭數(shù)、合理擬定執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和提高制造精度等。 自動(dòng)控制 和 自動(dòng)化 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的 迅速 發(fā)展為包裝機(jī)械的 自動(dòng)控制 和 自動(dòng)化 提供了先進(jìn)的技術(shù) 途徑 ， 于此 同時(shí)也對(duì)它提出了 更新 更高 的要求。在確定 設(shè)計(jì)的包裝機(jī)的 自動(dòng)控制 和 自動(dòng)化程度 方案時(shí)，應(yīng)根據(jù) 不同 情況 分開(kāi) 對(duì)待。既要盡 可能的 采用先進(jìn)技術(shù)，趕超國(guó)際 相對(duì) 先進(jìn)水平，又要結(jié)合 本國(guó)的 國(guó)情，講究經(jīng)濟(jì)效益， 以 便于 擴(kuò)大 應(yīng)用。 （ 3）制造和維修 在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量可能使制造和維修方便，可采取一下方面的措施。 裝機(jī)的系列化、零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度 提高 “三化 ”程度是我國(guó)是一項(xiàng)重要的技術(shù)政策，也是包裝機(jī)械的一個(gè)發(fā)展方向。 結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)械的結(jié)構(gòu)工藝性由零件的 通用化程度 、 對(duì)制造單位的適應(yīng)能力 、精度要求、 加工表面數(shù)量 、零部件的可拆性及標(biāo)準(zhǔn)化、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度 等來(lái)評(píng)定。 制造維修 周期延長(zhǎng) ，不僅使制造成 本增加，而且還使 結(jié)構(gòu)工藝性差 ，甚至難以達(dá)到預(yù)定的加工要求。 （ 4）操作條件與工作可靠性 立式袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)的操縱、 維護(hù)保養(yǎng) 、排除故障、 裝卸物料 等工作應(yīng)省 力 、省 時(shí) 、省 事 ；被包裝物品規(guī)格變化時(shí)，有關(guān)工作部件的調(diào)整或更換要迅速方便。此外，還要有安全措施，如防止 過(guò)載保護(hù) 、 誤動(dòng)作 、 自動(dòng)停機(jī) 和 故障報(bào)警 等。 工作 是否 可靠性是評(píng)定包裝機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。若可靠性低，必然降低機(jī)器 的效率，增加操作的困難，對(duì)組成包裝自動(dòng)線的包裝機(jī)尤應(yīng)重視。 （ 5）經(jīng)濟(jì)性及其他 在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。這就要求制造成本低，功率消耗少，使用 壽命 長(zhǎng)，運(yùn)輸、安裝、維修方便和生產(chǎn)率高。 此外，包裝機(jī)的占地面積要小，外形應(yīng)美觀。這同操作條件、機(jī)械機(jī)構(gòu)、產(chǎn) 品銷售均有密切關(guān)系。美觀的外形和協(xié)調(diào)的色彩可以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 2 立式袋裝機(jī)縱封總體方案設(shè)計(jì) 2.1 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 2.1.1 包裝機(jī)的功能與應(yīng)用范圍 包裝機(jī)的功能，是指 包裝機(jī) 所能 夠 完成的包裝工序種類；而應(yīng)用范圍則是指 包裝機(jī)在包裝不同 商品 的能力，包括所能包裝的 商品 的 種類 與所能采用的包裝材料的種類。 一般來(lái)說(shuō)，減少功能和縮小應(yīng)用范圍，可以簡(jiǎn)化機(jī)器結(jié)構(gòu)、 降低創(chuàng)造、提高生產(chǎn)率、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。反之，增加功能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，則可以一機(jī)多用、相對(duì)縮小占地面積、有利于擴(kuò)大機(jī)器制造批量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高 2.1.2 工藝分析 工藝分析是研究、分析和確定所設(shè)計(jì)包裝機(jī)完成預(yù)定包裝工序的工藝方法。鑒于工藝方法與包裝工序類別、被包裝物品和包裝材料的特性、以及包裝質(zhì)量和生產(chǎn)率等因素均有密切關(guān)系，下面著重中說(shuō)明幾個(gè)問(wèn)題 1. 包裝方式 (1) 把保證包裝質(zhì)量放在首位，不論選擇或革新某種包裝方式，都要適應(yīng) 包裝物品和包裝材料的特性。 (2) 當(dāng)有多重方式都能滿足要求時(shí)，應(yīng)選用 容易實(shí)現(xiàn)的方案。 2. 機(jī)器類型 (1) 單工位與多工位 根據(jù)包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多少選擇。 根據(jù)生產(chǎn)率的高低選擇。 (2) 間歇運(yùn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)動(dòng) 多工位包裝有間歇運(yùn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)動(dòng)兩種形式。 間歇運(yùn)動(dòng)：物品由一個(gè)工位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工位作間歇步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，主要包裝操作可在物品靜止時(shí)完成，因而相對(duì)簡(jiǎn)單，但其運(yùn)動(dòng)的慣性力和沖擊現(xiàn)象不利于提高生產(chǎn)率。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多時(shí)，為使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單常選用這種形式。 連續(xù)運(yùn)動(dòng)：物品及主傳送系統(tǒng)均作連續(xù)等速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)種類比較少、生產(chǎn)率要求高時(shí)可選用這種形式。 3. 包裝程序、工藝路 線和工位數(shù) (1) 包裝程序 包裝程序是指完成各個(gè)包裝操作的先后順序。包裝方式往往決定了包裝程序，要熟悉包裝操作所要求的工藝參數(shù)（如工藝力、時(shí)間、溫度、速度等）。 (2) 包裝工藝路線 包裝工藝路線包括包裝材料和被包裝物品的供給路線、以及它們?cè)诎b過(guò)程中的傳送路線、包裝成品的輸出路線。 直線型 階梯型 圓弧形 組合型 (3) 工位數(shù) 工位數(shù)是指在多工位包裝機(jī)上從輸入到輸出工位區(qū)間內(nèi)所包含的物品的數(shù)目。 (4) 工藝路線 4. 運(yùn)動(dòng)要求和機(jī)構(gòu)選型 根據(jù)已定的功能、應(yīng)用范圍和工藝方法，分析 和確定對(duì)執(zhí)行構(gòu)建的要求，進(jìn)而完成機(jī)構(gòu)的選型及其綜合。 機(jī)構(gòu)的選型及其綜合時(shí)應(yīng)考慮的要求和條件主要有： (1) 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (2) 運(yùn)動(dòng)精度 (3) 承載能力與工作速度 (4) 總體布局 (5) 使用要求與工作速度 2.1.3 總體布局 包裝工藝 確定后，要考慮 怎么 實(shí)現(xiàn)這種包裝動(dòng)作。因此，要選擇 適合 的 操作 、 傳動(dòng) 和執(zhí)行 元件 。這些 元件 組成若干個(gè)部件，這些部件 是怎樣聯(lián)系和形成一個(gè)完整的 整 體 ?相互位置怎么去安排 ?這就是包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)。包裝機(jī)的傳動(dòng)與控制機(jī)構(gòu)，可以采用機(jī)械式，液壓式，或氣動(dòng)式。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特 點(diǎn)、生產(chǎn)能力、使用者的情況等具體條件以及機(jī)器動(dòng)作的復(fù)雜程度而定。 立式袋裝機(jī)一般包裝速度在 50-80 袋每分，最高可以達(dá)到 80 袋每分鐘。要實(shí)現(xiàn)這樣高的包裝速度，而 且要保證動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)和工作可靠穩(wěn)定，用液壓式或氣動(dòng)式控制機(jī)構(gòu) 仍有困難，因?yàn)?氣體 和 液體 有可 以被 壓縮， 此外 油液的粘度 較 大， 當(dāng) 高速換向運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性沖擊 較 大、發(fā)熱 較 高，液壓還會(huì)因溫度升高而使粘度 發(fā)生 變化， 從而 影響動(dòng)作的準(zhǔn)確性， 因此 一般只用于活塞往復(fù) 運(yùn)動(dòng) 較慢的機(jī)械。目前國(guó)內(nèi)外立式袋裝機(jī)包裝機(jī)中 絕 大多采用機(jī)械傳動(dòng) 形式 。因?yàn)?凸輪 、 連桿 機(jī)構(gòu)一 旦 調(diào)整后就能 夠 嚴(yán)格保證 運(yùn) 動(dòng) 的可靠性，并且能 夠 實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的 運(yùn)動(dòng) ，并配合當(dāng)今的 微機(jī)控制 和 電子技術(shù) 技術(shù)，更進(jìn)一步提高生產(chǎn) 效 率。 根據(jù)以上分析，本文設(shè)計(jì)的立式袋裝包裝機(jī)的操縱系統(tǒng)采用機(jī)械式控制系統(tǒng)，涉及有 :鏈條傳動(dòng)，帶 (齒形帶 )傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)。 布局形式的選定，最主要根據(jù)包裝工藝的特點(diǎn)即決定于包裝的工藝性。布局式要便于包裝，使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，工人操作和維修方便。根據(jù)包裝工藝，粉料包裝機(jī)布局形式宜采用立式布局，這樣便于進(jìn)料、送紙、包裝、封切等。 在設(shè)計(jì)中總體布局 的 要求 : (1)傳動(dòng)系統(tǒng) 盡量 簡(jiǎn)潔，在能滿足多功能 的 基礎(chǔ)上 從而 保證結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)潔 ； (2)機(jī)械操作，調(diào)整簡(jiǎn)單，易上手，裝拆方便，聯(lián)鎖防護(hù)可靠 ； (3)操縱手柄 的 位置 要 方便操作， 同時(shí)要 考慮 潤(rùn)滑系統(tǒng)等 ； (4)排料位置 也要 考慮方便 及 安全 ； (5)外形 要既 美觀 又 大方，移動(dòng)安裝 且 方便。 2.1.4 總傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)器的重要組成部分 。 由 傳動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)各個(gè)執(zhí)行部件 并 按 照 工藝要求完成各 項(xiàng) 動(dòng)作。傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng) 準(zhǔn)確性 ，將直接影響機(jī)器的包裝加工質(zhì)量。傳動(dòng)系統(tǒng)的 準(zhǔn)確性 不高是 噪音 、 機(jī)器振動(dòng) 的 主要來(lái)源。傳動(dòng)系統(tǒng)直接影響機(jī)器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度， 因此 傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)系到機(jī)器的 性能 和 結(jié)構(gòu) 。 2.2 設(shè)計(jì)包裝機(jī)的一般過(guò)程 1. 可行性分析 可行性分析要弄清和解決以下幾個(gè)問(wèn)題： （ 1）用戶的需求，即要包裝哪些產(chǎn)品，采用哪些包裝材料，要求何種包裝方式，生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)機(jī)械包裝的各種要求等。 （ 2）根據(jù)用戶需求，確定包裝機(jī)（包裝自動(dòng)線）的設(shè)計(jì)內(nèi)容和該機(jī)的使用部門，明確它的功能、應(yīng)用范圍和須達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 （ 3）現(xiàn)有同類型包裝機(jī)（包裝自動(dòng)線）的發(fā)展情況，當(dāng)前技術(shù)水平及今后發(fā)展方向。 （ 4）構(gòu)思設(shè)計(jì)方案，并從工作原理、技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)方面分析對(duì)比各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可行性，從政找出較為合理的方案。 2. 初步設(shè)計(jì) 將 設(shè)計(jì)方案具體化，著重抓包裝機(jī)各組成要素的綜合、總體布局、編制工作循環(huán)圖和擬定主要技術(shù)參數(shù)等。 （ 1）技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括個(gè)組成個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件強(qiáng)度與剛度校核、動(dòng)力計(jì)算、繪制設(shè)計(jì)圖樣和編寫技術(shù)文件等。 （ 2）對(duì) 擬定的方案、 設(shè)計(jì)圖樣 、 技術(shù)計(jì)算 等進(jìn)行詳細(xì)審核，并對(duì)試制的樣機(jī)進(jìn)行鑒定。特別要注意審查整個(gè)設(shè)計(jì)方案是否合理，各個(gè)具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是否正確，設(shè)計(jì)是否完整，還須做哪些改進(jìn)。 每個(gè)設(shè)計(jì)階段均有其明確的目的和中心內(nèi)容，相互又有密切聯(lián)系，設(shè)計(jì)中那些需要進(jìn)過(guò)反復(fù)修改、校核，才能逐步完善。應(yīng)該注意，定型設(shè)計(jì)、改 進(jìn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的每個(gè)設(shè)計(jì)階段的重點(diǎn)與難度不完全一樣。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要再劃分若干個(gè)設(shè)計(jì)步驟，以使整個(gè)工作周密而又有秩序地進(jìn)行，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和進(jìn)度。 2.3 主要組成結(jié)構(gòu) 2.1 裝配示意圖 輸送滾輪熱封器適合于熱封性復(fù)合包裝材料連續(xù)裝袋時(shí)縱封的封合，它由輸送、封合、折邊等件組成。 輸送、封合是由兩對(duì)滾輪 1 和 3 完成的，為了保證它們的輸送速度一致，滾輪 3 的傳動(dòng)一般經(jīng)由滾輪 1 傳動(dòng)軸上的鏈輪 6，并通過(guò)錐形變速器帶動(dòng)鏈輪 7 進(jìn)行。滾輪 1 與 3 之 間的距離視包裝材料而有所不同，每對(duì)滾輪之間的壓緊程度也因包裝材 料不同而需調(diào)節(jié)拉伸彈簧 5 的張力使之適當(dāng)。 第一對(duì)滾輪 1 主要用于引送包裝材料。為了方便地將包裝材料在開(kāi)始制袋時(shí)引入兩滾輪之間，所有設(shè)有操縱手柄 2 當(dāng)其往返轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)軸端頭偏心凸輪的作用使兩滾輪可隨意脫開(kāi)或重新貼合。 第二對(duì)滾輪 3 除用于繼續(xù)輸送外，主要用于封合包裝材料，因此兩只滾輪內(nèi)裝有加熱器 9（ 350W）。為了便于熱封溫度的自動(dòng)控制，在其中一只滾輪內(nèi)還設(shè)有熱電偶測(cè)溫頭 10，電熱電流和測(cè)溫信號(hào)可由設(shè)在機(jī)架下面的滑環(huán) 12 經(jīng)電刷輸入或輸出；滾輪封合表面包裝材料不同可刻有各種花紋，務(wù)使得到滿意的熱封效果。當(dāng)機(jī)器因故停 止或恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁鐵 4 能將兩滾輪自動(dòng)脫開(kāi)或合上，以免包裝材料過(guò)熱燒壞。 當(dāng)包裝材料被第二對(duì)滾輪封合成袋后繼續(xù)輸出經(jīng)過(guò)臺(tái)面板 8 和 11 上折角處時(shí)，包裝袋的縱向接縫即折向一邊，緊貼于包裝袋底面。 2.4 縱封裝置 縱 向熱封裝置用來(lái)對(duì)卷狀塑料縱向熱封呈管狀。當(dāng)卷料經(jīng)對(duì)折器 14 對(duì)折送至兩縱封輥 8 之間（如點(diǎn)劃線示），由于縱封輥 8 經(jīng)加熱器線圈 8 加熱（常熱連續(xù)式），致使塑料封合，見(jiàn)熱縱封過(guò)程示意圖。 縱封輥的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)由齒輪 11、 10、 9 傳來(lái)，在縱封輥的熱封圈柱面上則有網(wǎng)紋，以增加美觀及封口牢度。兩縱封輥之間的壓力可以調(diào)整 。當(dāng)擰緊調(diào)節(jié)套筒 2 時(shí)，壓縮壓簧，使壓縮力增大，然后用調(diào)節(jié)螺母 1 鎖緊。 縱封輥采用國(guó)產(chǎn)材料。熱封溫度約 180 ，有測(cè)溫器 12 控制其變化范圍。 2.2 縱向熱封示意圖 2.5 主要 性能 參數(shù) 根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)品所加工產(chǎn)品的對(duì)象分析得該包裝機(jī)的主要性能參數(shù)，參考同類型大小的包裝機(jī)型號(hào)，查閱相關(guān)機(jī)械手冊(cè)。 表 1-2 主要性能參數(shù) 3 立式袋裝機(jī)縱封裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 包裝機(jī)屬于功率較小的機(jī)械，根據(jù)工作條件：室內(nèi)常溫、灰塵較大 單向運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)頻率高 ，電壓為 380V 的三相交流電源，因此根據(jù)當(dāng)前 產(chǎn)品所選用的電動(dòng)機(jī)情況分析選用 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)， 主電動(dòng)機(jī)功率為 1.1kw，參考同類大小的包裝機(jī)型號(hào)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù) ，同步轉(zhuǎn)速等涉及其性能和造價(jià)，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，確定用 Y 系列電動(dòng)機(jī)（摘自 JB/T8680.1-1988）全封閉型自扇冷鼠籠型三相交流異步電動(dòng)機(jī)， 如下表。 表 3-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù) 型號(hào) 額定功率 額定電流 同步轉(zhuǎn)速 實(shí)際轉(zhuǎn)速 效率 重量 Y90L-4 1.5kw 3.65A 1500r/min 1400r/min 0.78 22Kg 3.2 鏈傳動(dòng) 3.2.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 鏈傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，它由鏈條和鏈輪 (大鏈輪和小鏈輪 )組成，通過(guò)鏈輪輪齒與鏈包裝材料 液體 顆粒狀 膏體 包裝速度（袋 /min） 50-80（袋 /min） 制袋尺寸 /mm 120 240(mm) 包裝袋材料 鋁箔、聚乙烯、 BOPP 電動(dòng)機(jī)功率 1.1KW 熱封器的功率 350W 電源電壓 380V 外形尺寸 長(zhǎng) *寬 *高 550*700*2028 伺服電機(jī) 55SL5A2,8W/220V,2700r/min 主電動(dòng)機(jī) Y90L-4， 1.5kw/380V，1400r/min 條鏈節(jié)的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，鏈傳動(dòng)在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用。 與摩擦型的帶傳動(dòng)相比 ，鏈傳動(dòng)有自身的優(yōu)點(diǎn) ，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑現(xiàn)象，因