摘要 論文是關(guān)于食品的包裝設(shè)備簡稱包裝機(jī)的設(shè)計。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。它具有操作簡單、生產(chǎn)量大、適用范圍廣等特點。 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口，并且切斷。至此一個包裝袋形成。 本文從基本理論、基本工作原理、基本分析方法上對設(shè)計作了闡述。在本次設(shè)計中采用了，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，減少了封裝時間。 最后一個重要的部分是 UG 的建模、裝配。 Unigraphics(簡稱 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) 的制造商用來從事 工業(yè)設(shè)計 、 詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計 、 概念設(shè)計 以及 數(shù)字化 和 更成仿真 化的制 造等各個領(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 課題的來源 . 1 1.2 本課題設(shè)計的目的意義 . 1 1.2.1 設(shè)計的目的及研究的內(nèi)容 . 1 1.2.2 設(shè)計的意義 . 1 1.3 本設(shè)計的發(fā)展方向與存在的問題 . 2 1.3.1 設(shè)計的方向 . 2 1.3.2 設(shè)計存在的問題 . 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 . 4 2.1 包裝機(jī)械設(shè)計的基本要求 . 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 總傳動系統(tǒng) . 6 2.2 設(shè)計包裝機(jī)的一般過程 . 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)計計算 . 9 3.1 電動機(jī)的選擇計算 . 9 3.2 鏈傳動 . 9 3.2.1 鏈傳動的特點 . 9 3.2.2 鏈傳動的主要設(shè)計任務(wù) . 10 3.2.3 鏈傳動的張緊 . 10 3.2.4 鏈傳動部分的設(shè)計 . 10 3.3 錐齒輪設(shè)計及計算 . 14 3.3.1 錐齒輪計算 . 14 3.3.2 計 算主要尺寸與參數(shù) . 15 3.4 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 16 3.5 縱封器的結(jié)構(gòu)原理及設(shè)計 . 20 3.5.1 結(jié)構(gòu)原理 . 20 3.5.2 縱封輥的設(shè)計 . 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 不足之處及未來展望 . 28 致謝 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 1 緒 論 1.1 課題的來源 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活的不斷提高，包裝工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所占比重和作用也越來越大。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 以看出人們在追求商品內(nèi)在質(zhì)量的同時，對商品包裝的要求也越來越高。這為推動包裝機(jī)械工業(yè)帶來的巨大的動力。 綜觀世界范圍來看，包裝機(jī)械工業(yè)是一個市場潛力巨大的朝陽行業(yè)，特別是在近幾年發(fā)展迅猛，已經(jīng)在各國國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位。它可以提高勞動生產(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)商品的市場競爭力、帶來更大的社會效益和經(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，這些國家生產(chǎn)的包裝機(jī)械品種多、數(shù)量大，在國際市場上具有較高的占有率。 目前世界包裝機(jī)械發(fā)展總趨勢是發(fā)展重點趨向 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，已處于國際 相對 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，發(fā)達(dá)國家一方面為滿足現(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。在國內(nèi)，包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢是在引進(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) 過程中也存在一些 有待解決的 問題，主要 有如何根據(jù)本國國情 ， 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，不斷的開發(fā)新的技術(shù)，這樣才能加 快國內(nèi)包裝機(jī)械技術(shù)的提升。 1.2 本課題設(shè)計的目的意義 1.2.1 設(shè)計的目的及研究的內(nèi)容 商品包裝是一個 不斷崛起 的行業(yè)，是在商品經(jīng)濟(jì) 不斷 繁榮，市場競爭 日益 激烈的新形式下， 慢慢 成長起來的。在商品流通 過程 中，人們袋商品的包裝要求主要有兩個方面，其一 是要求包裝袋內(nèi)的商品計量準(zhǔn)確，誤差?。òb行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求計量誤差小于 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 保證商品在流通環(huán)節(jié)中包裝袋不出現(xiàn) 任何 的破損。 因此商品包裝的計量 精準(zhǔn) ，是包裝行業(yè)時刻關(guān)注的一項重要 的 課題 。 1.2.2 設(shè)計的意義 目前市場上的包裝機(jī)種類繁多，性能各異。其計量方案主要有以下幾種： a. 定容積式量杯計量； b. 稱重式計量； c. 螺桿式容積計量等上述幾種落料計量方案，結(jié)構(gòu)簡單，動作靈活，傳動效率高。上述計量方案實用意義不大，而且其適應(yīng)面窄，基本上只是針對單一 品種單一定量的產(chǎn)品包裝，面對品種繁多的商品自動化包裝要求，這些設(shè)計方案都需要改進(jìn)。 我國包裝機(jī)械行業(yè)自上世紀(jì) 90 年代以來發(fā)展成績顯著，在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上已經(jīng)開始自行研制開發(fā)產(chǎn)品，且有部分出口。但是，我國包裝機(jī)械工業(yè)的整體水平還只相當(dāng)于國 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)國家 90 年代末期水平，但數(shù)量極少。從總觀看，我國包裝工業(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越突出，無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)展中國家來說，提高食品包裝機(jī)的性能和能力對解決眾多消費者對小商品的龐大需求。提升國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值，提高人民生活水平上來說意義重大，同時， 對提高我國在立式 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)計的發(fā)展方向與存在的問題 1.3.1 設(shè)計的方向 從發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的包裝機(jī)械水平來看，當(dāng)代包裝機(jī)械的發(fā)展動向具有以下幾個特點 ： 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、自動化和聯(lián)合化 .機(jī)械設(shè)備的高速化是實現(xiàn)人類社會高速發(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，隨之對相應(yīng)設(shè)備的聯(lián)動化和自動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 而針對我的課題：定容積式量杯計量，其發(fā)展方向為，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，并與自動包裝設(shè)備配套。 1.3.2 設(shè)計存在的問題 包裝機(jī)的由于包裝機(jī)械動作復(fù)雜而頻繁，執(zhí)行元件比較多，若采用傳統(tǒng)的繼電 器控制電路會導(dǎo)致設(shè)備的故障率高、動作不準(zhǔn)確、包裝質(zhì)量不穩(wěn)定，停機(jī)維修時間多等弊病。因此，研制和發(fā)展包裝機(jī)時，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，跟國外包裝機(jī)械設(shè)計水平相比，我國的包裝機(jī)設(shè)計雖然品種繁多，但是其適應(yīng)面窄，基本上只是針對單一品種單一定量的產(chǎn)品包裝，面對品種繁多的商品自動化包裝要求，跟不上包裝形式，同時，由于其標(biāo)準(zhǔn)化、通用化水平低，其生產(chǎn)成本相對偏高。這些都是需要在以后的包裝機(jī)設(shè)計中著力解決的。 1.4 研究的內(nèi)容和方法 本次設(shè)計主要就立式 袋裝機(jī)縱封 包裝機(jī)成型包裝及其傳動 系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行研究，并對其運行流程、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)計做詳細(xì)的說明論證。 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。 一般說來，縮小應(yīng)用范圍，可以簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)、降低創(chuàng)造成本、提高生產(chǎn)率、易于實現(xiàn)自動化。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、 計算精度、封口的牢度和密封性；其二是包裝過程對包裝質(zhì)量的影響，如被包裝物品和包裝材料由于受到摩擦、振動、包裝工藝力以及環(huán)境污染等機(jī)械和化學(xué)作用，對包裝內(nèi)在和外觀質(zhì)量的影響。在任何情況下對質(zhì) 量的影響都不應(yīng)超過允許 程度。 b. 裝物品和包裝材料的損耗 在機(jī)械包裝過程中，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 、 自動控制 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 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 常用的是計件生產(chǎn)率，即單位時間 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，開機(jī)前后的 相關(guān) 準(zhǔn)備和結(jié)束 時 工作時間，添加包裝 相關(guān) 材料及發(fā)生 機(jī)器 故障時所造成的生產(chǎn) 停滯 時間，以及出現(xiàn) 廢次品 和 空位 等的損失時間總是難 以避 免的，因此，實際生產(chǎn)率 總會 小于理論生產(chǎn)率 的 。所以，有的工廠為 了 管理 簡便 ， 通 常用一個工作班次內(nèi)所能 夠 包裝的產(chǎn)品 質(zhì)量 或 數(shù)量 來表示包裝機(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)運動規(guī)律和提高制造精度等。 自動控制 和 自動化 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的 迅速 發(fā)展為包裝機(jī)械的 自動控制 和 自動化 提供了先進(jìn)的技術(shù) 途徑 ， 于此 同時也對它提出了 更新 更高 的要求。在確定 設(shè)計的包裝機(jī)的 自動控制 和 自動化程度 方案時，應(yīng)根據(jù) 不同 情況 分開 對待。既要盡 可能的 采用先進(jìn)技術(shù)，趕超國際 相對 先進(jìn)水平，又要結(jié)合 本國的 國情，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 ”程度是我國是一項重要的技術(shù)政策，也是包裝機(jī)械的一個發(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 等來評定。 制造維修 周期延長 ，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 、省 事 ；被包裝物品規(guī)格變化時，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 過載保護(hù) 、 誤動作 、 自動停機(jī) 和 故障報警 等。 工作 是否 可靠性是評定包裝機(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，對組成包裝自動線的包裝機(jī)尤應(yīng)重視。 （ 5）經(jīng)濟(jì)性及其他 在設(shè)計時要考慮經(jīng)濟(jì)性問題。這就要求制造成本低，功率消耗少，使用 壽命 長，運輸、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競爭能力。 2 立式袋裝機(jī)縱封總體方案設(shè)計 2.1 包裝機(jī)械設(shè)計的基本要求 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。 一般來說，減少功能和縮小應(yīng)用范圍，可以簡化機(jī)器結(jié)構(gòu)、 降低創(chuàng)造、提高生產(chǎn)率、易于實現(xiàn)自動化。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，下面著重中說明幾個問題 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，應(yīng)選用 容易實現(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) 間歇運動與連續(xù)運動 多工位包裝有間歇運動和連續(xù)運動兩種形式。 間歇運動：物品由一個工位轉(zhuǎn)移到另一個工位作間歇步進(jìn)運動，主要包裝操作可在物品靜止時完成，因而相對簡單，但其運動的慣性力和沖擊現(xiàn)象不利于提高生產(chǎn)率。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多時，為使結(jié)構(gòu)簡單常選用這種形式。 連續(xù)運動：物品及主傳送系統(tǒng)均作連續(xù)等速運動，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)種類比較少、生產(chǎn)率要求高時可選用這種形式。 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、以及它們在包裝過程中的傳送路線、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. 運動要求和機(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)的選型及其綜合時應(yīng)考慮的要求和條件主要有： (1) 運動規(guī)律 (2) 運動精度 (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 實現(xiàn)這種包裝動作。因此，要選擇 適合 的 操作 、 傳動 和執(zhí)行 元件 。這些 元件 組成若干個部件，這些部件 是怎樣聯(lián)系和形成一個完整的 整 體 ?相互位置怎么去安排 ?這就是包裝機(jī)總體設(shè)計的任務(wù)。包裝機(jī)的傳動與控制機(jī)構(gòu)，可以采用機(jī)械式，液壓式，或氣動式。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特 點、生產(chǎn)能力、使用者的情況等具體條件以及機(jī)器動作的復(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。要實現(xiàn)這樣高的包裝速度，而 且要保證動作的相互協(xié)調(diào)和工作可靠穩(wěn)定，用液壓式或氣動式控制機(jī)構(gòu) 仍有困難，因為 氣體 和 液體 有可 以被 壓縮， 此外 油液的粘度 較 大， 當(dāng) 高速換向運動時慣性沖擊 較 大、發(fā)熱 較 高，液壓還會因溫度升高而使粘度 發(fā)生 變化， 從而 影響動作的準(zhǔn)確性， 因此 一般只用于活塞往復(fù) 運動 較慢的機(jī)械。目前國內(nèi)外立式袋裝機(jī)包裝機(jī)中 絕 大多采用機(jī)械傳動 形式 。因為 凸輪 、 連桿 機(jī)構(gòu)一 旦 調(diào)整后就能 夠 嚴(yán)格保證 運 動 的可靠性，并且能 夠 實現(xiàn)比較復(fù)雜的 運動 ，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，帶 (齒形帶 )傳動，齒輪傳動等機(jī)構(gòu)。 布局形式的選定，最主要根據(jù)包裝工藝的特點即決定于包裝的工藝性。布局式要便于包裝，使機(jī)構(gòu)簡化，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)計中總體布局 的 要求 : (1)傳動系統(tǒng) 盡量 簡潔，在能滿足多功能 的 基礎(chǔ)上 從而 保證結(jié)構(gòu) 簡潔 ； (2)機(jī)械操作，調(diào)整簡單，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， 同時要 考慮 潤滑系統(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，移動安裝 且 方便。 2.1.4 總傳動系統(tǒng) 傳動系統(tǒng)是機(jī)器的重要組成部分 。 由 傳動系統(tǒng) 驅(qū)動各個執(zhí)行部件 并 按 照 工藝要求完成各 項 動作。傳動系統(tǒng)的傳動 準(zhǔn)確性 ，將直接影響機(jī)器的包裝加工質(zhì)量。傳動系統(tǒng)的 準(zhǔn)確性 不高是 噪音 、 機(jī)器振動 的 主要來源。傳動系統(tǒng)直接影響機(jī)器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度， 因此 傳動系統(tǒng)關(guān)系到機(jī)器的 性能 和 結(jié)構(gòu) 。 2.2 設(shè)計包裝機(jī)的一般過程 1. 可行性分析 可行性分析要弄清和解決以下幾個問題： （ 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)展趨勢以及對機(jī)械包裝的各種要求等。 （ 2）根據(jù)用戶需求，確定包裝機(jī)（包裝自動線）的設(shè)計內(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)計方案，并從工作原理、技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益三個方面分析對比各種方案的優(yōu)缺點和可行性，從政找出較為合理的方案。 2. 初步設(shè)計 將 設(shè)計方案具體化，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)計內(nèi)容包括個組成個部分的運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件強(qiáng)度與剛度校核、動力計算、繪制設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件等。 （ 2）對 擬定的方案、 設(shè)計圖樣 、 技術(shù)計算 等進(jìn)行詳細(xì)審核，并對試制的樣機(jī)進(jìn)行鑒定。特別要注意審查整個設(shè)計方案是否合理，各個具體設(shè)計環(huán)節(jié)是否正確，設(shè)計是否完整，還須做哪些改進(jìn)。 每個設(shè)計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)計中那些需要進(jìn)過反復(fù)修改、校核，才能逐步完善。應(yīng)該注意，定型設(shè)計、改 進(jìn)設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計的每個設(shè)計階段的重點與難度不完全一樣。因此在設(shè)計時，可根據(jù)實際需要再劃分若干個設(shè)計步驟，以使整個工作周密而又有秩序地進(jìn)行，保證設(shè)計質(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 的傳動一般經(jīng)由滾輪 1 傳動軸上的鏈輪 6，并通過錐形變速器帶動鏈輪 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始制袋時引入兩滾輪之間，所有設(shè)有操縱手柄 2 當(dāng)其往返轉(zhuǎn)動時由于轉(zhuǎn)軸端頭偏心凸輪的作用使兩滾輪可隨意脫開或重新貼合。 第二對滾輪 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控制，在其中一只滾輪內(nèi)還設(shè)有熱電偶測溫頭 10，電熱電流和測溫信號可由設(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)運轉(zhuǎn)時，電磁鐵 4 能將兩滾輪自動脫開或合上，以免包裝材料過熱燒壞。 當(dāng)包裝材料被第二對滾輪封合成袋后繼續(xù)輸出經(jīng)過臺面板 8 和 11 上折角處時，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 向熱封裝置用來對卷狀塑料縱向熱封呈管狀。當(dāng)卷料經(jīng)對折器 14 對折送至兩縱封輥 8 之間（如點劃線示），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，見熱縱封過程示意圖。 縱封輥的相對轉(zhuǎn)動由齒輪 11、 10、 9 傳來，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，壓縮壓簧，使壓縮力增大，然后用調(diào)節(jié)螺母 1 鎖緊。 縱封輥采用國產(chǎn)材料。熱封溫度約 180 ，有測溫器 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，查閱相關(guān)機(jī)械手冊。 表 1-2 主要性能參數(shù) 3 立式袋裝機(jī)縱封裝置設(shè)計計算 3.1 電動機(jī)的選擇計算 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 單向運動，啟動頻率高 ，電壓為 380V 的三相交流電源，因此根據(jù)當(dāng)前 產(chǎn)品所選用的電動機(jī)情況分析選用 Y系列三相異步電動機(jī)， 主電動機(jī)功率為 1.1kw，參考同類大小的包裝機(jī)型號，因為電動機(jī)的磁極對數(shù) ，同步轉(zhuǎn)速等涉及其性能和造價，查閱機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)手冊，確定用 Y 系列電動機(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機(jī)， 如下表。 表 3-1 電動機(jī)參數(shù) 型號 額定功率 額定電流 同步轉(zhuǎn)速 實際轉(zhuǎn)速 效率 重量 Y90L-4 1.5kw 3.65A 1500r/min 1400r/min 0.78 22Kg 3.2 鏈傳動 3.2.1 鏈傳動的特點 鏈傳動是一種撓性傳動，它由鏈條和鏈輪 (大鏈輪和小鏈輪 )組成，通過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 電動機(jī)功率 1.1KW 熱封器的功率 350W 電源電壓 380V 外形尺寸 長 *寬 *高 550*700*2028 伺服電機(jī) 55SL5A2,8W/220V,2700r/min 主電動機(jī) Y90L-4， 1.5kw/380V，1400r/min 條鏈節(jié)的嚙合來傳遞運動和動力，鏈傳動在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用。 與摩擦型的帶傳動相比 ，鏈傳動有自身的優(yōu)點 ，鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，因