《液體包裝機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《液體包裝機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、25高精度定量軟包機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 緒 論1.1 國(guó)內(nèi)外液體包裝機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及其前景1.1.1 國(guó)內(nèi)的發(fā)展1人們的消費(fèi)習(xí)慣和消費(fèi)質(zhì)量的變化和提高，必將促進(jìn)食品和包裝機(jī)械向多品種，多功能，高水平的方向發(fā)展，特別是我國(guó)已經(jīng)加入WTO，包裝機(jī)械市場(chǎng)要面向全球，國(guó)外包裝機(jī)械的先進(jìn)技術(shù)和裝備不斷涌入我國(guó)市場(chǎng)，這也使我們必須采取應(yīng)對(duì)措施，不斷提高我國(guó)包裝機(jī)械水平，努力滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需要。一是實(shí)現(xiàn)食品包裝的單機(jī)機(jī)械化，在1945年以前，食品的包裝大多是采用單機(jī)完成的；二是實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械的初步自動(dòng)化，在50年代，包裝機(jī)采用了電氣開關(guān)和光電管；三是實(shí)現(xiàn)包裝自動(dòng)流水線生產(chǎn)。在60年代，包裝機(jī)上廣泛應(yīng)用新型電子元件組成的

2、控制系統(tǒng)、新型機(jī)械、及電氣和液壓氣動(dòng)等新技術(shù)；四是在包裝機(jī)上采用電子計(jì)算機(jī)控制，70年代由于采用計(jì)算機(jī)對(duì)包整機(jī)械進(jìn)行控制，提高了單機(jī)和自動(dòng)線的自動(dòng)化水平；五是向無(wú)人化的方向發(fā)展，80年代后，包裝機(jī)的包裝產(chǎn)品多樣化，不僅外觀好看，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。我國(guó)的包裝機(jī)械與國(guó)外的技術(shù)差距主要表現(xiàn)在機(jī)械的穩(wěn)定性和可靠性上（a）機(jī)電一體化技術(shù)，提高包裝機(jī)械自動(dòng)化程度及運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。（b）激光應(yīng)用技術(shù)，將微機(jī)控制、檢測(cè)、調(diào)整、顯示等項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械，提高包裝機(jī)械運(yùn)行的可靠性和智能化程度。（c）熱管技術(shù)，提高包裝機(jī)械封口的質(zhì)量、可靠性及對(duì)材料的適應(yīng)性，節(jié)約能源。高精度定量軟包機(jī)實(shí)現(xiàn)的是對(duì)一些無(wú)粘性液體的包裝

3、，本機(jī)采用的材料是復(fù)合材料，包裝材料是以玻璃紙等為基紙引為商標(biāo)，并涂上高壓聚乙烯制成，噴涂要均勻，復(fù)卷后外圓平整，不允許有高低不平或兩邊松緊不一的現(xiàn)象。高精度定量軟包機(jī)由于功能較少應(yīng)用范圍小所以生產(chǎn)率較高、成本低，對(duì)于包裝行業(yè)的中小企業(yè)來(lái)說是不錯(cuò)的選擇。本次設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是包裝機(jī)的整體部分，介紹了包裝機(jī)的橫封機(jī)構(gòu)、縱封機(jī)構(gòu)和供料機(jī)構(gòu)，并簡(jiǎn)單的介紹了他的電氣部分。其機(jī)械部分主要有 橫封器、縱封器、剪切機(jī)構(gòu)和可調(diào)量杯機(jī)構(gòu)，電氣部分主要有光電開關(guān)、凸輪接近開關(guān)控制機(jī)構(gòu)和減速電機(jī)。用于鮮奶、果汁、醬油、醋等液體材料的包裝，適用于批量小，品種變化多的中小型企業(yè)。1.1.2 國(guó)外的發(fā)展1國(guó)外已經(jīng)引用先進(jìn)包

4、裝機(jī)械技術(shù)，從“使用型”轉(zhuǎn)為“消化型”。對(duì)促進(jìn)食品包裝機(jī)械的發(fā)展起到了積極的作用。實(shí)踐證明，把先進(jìn)包裝機(jī)械技術(shù)引進(jìn)并為食品生產(chǎn)所用，是一條較快建立食品包裝機(jī)械技術(shù)體系，加速包裝機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展有效的途徑。國(guó)外先進(jìn)的包裝機(jī)設(shè)計(jì)過程包括：市場(chǎng)調(diào)研、用戶需求分析、包裝機(jī)功能的確定、可行性論證、制定設(shè)計(jì)方案、用戶效益分析、方案的可行性論證、原理圖設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、樣機(jī)制作(虛擬制造)、技術(shù)驗(yàn)證和施工圖修改、制定售后服務(wù)預(yù)案及遠(yuǎn)程診斷方案、改進(jìn)設(shè)計(jì)、系列化設(shè)計(jì)等。 市場(chǎng)調(diào)研是一切包裝機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作。沒有市場(chǎng)調(diào)研，我們所做的所有設(shè)計(jì)工作都可能等于零。市場(chǎng)調(diào)研，可以根據(jù)政策導(dǎo)向、行業(yè)供求信息、專家分

5、析、行業(yè)展會(huì)、技術(shù)交流會(huì)等線索，找到用戶的需求信息，并加以整理分析后，確定包裝機(jī)應(yīng)該完成的功能。在原理方案設(shè)計(jì)過程中，首先要充分了解相關(guān)的信息產(chǎn)品、電子產(chǎn)品的功能，了解氣動(dòng)元件的性能，并用以簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，還可采用多電機(jī)拖動(dòng)來(lái)縮短機(jī)械傳動(dòng)鏈。另外包裝機(jī)械系列化、模塊化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也到了該制定的時(shí)候，包裝機(jī)械已成為我國(guó)十大機(jī)械行業(yè)之一，而系列化、模塊化的行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)的制定必將促進(jìn)我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)跨上新的臺(tái)階。隨著虛擬概念的提出，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、三維圖形設(shè)計(jì)(3D)和計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)的同步發(fā)展，在設(shè)計(jì)中采用一種新技術(shù)虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造，即將各種機(jī)器元素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)存人計(jì)算機(jī)，把圖紙數(shù)字

6、化后輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)即可自動(dòng)成為三維模型 。再把實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)和指標(biāo)輸進(jìn)去，把各種可能發(fā)生的故障輸進(jìn)去，計(jì)算機(jī)三維模型即可仿照真實(shí)工作情況進(jìn)行操作，演示出能達(dá)到 的生產(chǎn)能力，廢品數(shù)量、生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的匹配情況、生產(chǎn)瓶頸等，并可根據(jù)客戶的意見修改模型，快速運(yùn)作，直到客戶和設(shè)計(jì)者滿意為止 。 現(xiàn)代包裝機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足“綠色設(shè)計(jì)”，即人性化設(shè)計(jì)的要求。它是面向質(zhì)量設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)、維修設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)的 綜合設(shè)計(jì)。我國(guó)人口眾多，人均消費(fèi)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家低，而且城鄉(xiāng)差異較大，包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)應(yīng)以價(jià)廉物美為主，不能盲目追求高精尖。 要考慮到可靠性、安全性、環(huán)保性、低噪音等各方面的因素。充分體現(xiàn)原理優(yōu)

7、化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造優(yōu)化、造型優(yōu)化。標(biāo)準(zhǔn)工作是一項(xiàng)耗時(shí)耗力的工作，但卻是行業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)性工作，行業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)、規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量、有序競(jìng)爭(zhēng)、市場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督，都有賴于標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)、務(wù)實(shí)、先進(jìn)。包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化。國(guó)際包裝界十分重視提高包裝機(jī)械加工和整個(gè)包裝系統(tǒng)的通用能力，所以包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢(shì)，很多零部件不再由包裝機(jī)械廠生產(chǎn)，而是由一些通用的標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)，某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。這是因?yàn)榘b機(jī)械很多控制部件或結(jié)構(gòu)部件與通用設(shè)備相同，可以借用。我國(guó)目前包裝行業(yè)“小而全”、“大而全”的格局應(yīng)盡快調(diào)整。1.1.3 改進(jìn)思路包裝機(jī)械設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)思路：首先在設(shè)計(jì)

8、理念上借鑒先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，以用戶的需求為設(shè)計(jì)的目標(biāo)，并結(jié)合柔性設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)的理念，一機(jī)多用，或更換少量的零、部件就可以完成不同的功能，或滿足不同的產(chǎn)品需求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，客戶的需求也越來(lái)越高。這種需求體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是提高生產(chǎn)效率，以滿足交貨期 和降低生產(chǎn)成本的需要，對(duì)一些產(chǎn)品，還要求包裝機(jī)械和生產(chǎn)機(jī)械相銜接；二是為適應(yīng)產(chǎn)品更新變化的需要，包裝機(jī)械要具有高的柔性和 靈活性；三是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，要求能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；四是利于環(huán)境保護(hù)，噪聲、粉塵和廢棄物少；五是設(shè)備購(gòu)置投資盡可能少， 價(jià)格要盡可能低。所以，一定要在市場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分了解、認(rèn)真分析用戶的需求，

9、確定包裝機(jī)應(yīng)該完成的功能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，制定初步的原理設(shè)計(jì)方案。本次設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)，全面考慮整個(gè)包裝機(jī)系統(tǒng)的布局、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、造型設(shè)計(jì)、人-機(jī)環(huán)境以及裝箱運(yùn)輸?shù)?。模塊化設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，它的核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)功能分為若干模塊，將包裝機(jī)中同一功能的單元設(shè)計(jì)成具有不同性能、可以互換的模塊，通過模塊的不同組合，使包裝機(jī)多功能化、系列化。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：(a)使包裝機(jī)更新?lián)Q代速度加快。因?yàn)樾聶C(jī)型的替代，往往是局部改進(jìn)。將先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)相應(yīng)的模塊，比較容易實(shí)現(xiàn)局部改進(jìn)；(b)縮短設(shè)計(jì)周期。當(dāng)用戶提出要求后，只需更換模塊，或設(shè)計(jì)制造部分模塊，即可得到新的機(jī)型，滿足用戶需求；(c)降低成本，便

10、于維修；(d)性能穩(wěn)定可靠。因?yàn)槟K設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)包裝機(jī)的功能劃分和模塊設(shè)計(jì)，進(jìn)行了精心的研究，保證了模塊的性能，如：凸輪機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)構(gòu)、檢測(cè)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計(jì)量機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)等。對(duì)于必不可少的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)盡量利用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，在對(duì)產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)新構(gòu)思、系統(tǒng)建模、動(dòng)力分析、動(dòng)態(tài)優(yōu)化，從而得到最佳設(shè)計(jì)方案。技術(shù)設(shè)計(jì)是將原理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化，確定零部件的數(shù)量、形狀、尺寸、材料等，對(duì)主要部件中關(guān)鍵零件進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算、功率計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算。畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科大學(xué)畢業(yè)生面臨畢業(yè)時(shí)，一次綜合的全面的設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。目前在于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和相關(guān)的課程的

11、理論知識(shí)能力，加強(qiáng)和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。2 高精度定量軟包機(jī)工作原理2.1 機(jī)械部分整機(jī)包括七大部分：傳動(dòng)部分、縱封器（薄膜供送裝置）、袋成型裝置、橫封及切斷裝置、物料供給裝置以及電控檢測(cè)裝置。2.1.1 包裝過程 1）通過無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)整機(jī)器包裝速度；2）用間隔齒輪改變包裝袋尺寸規(guī)格，主要是通過軸與浮箱的上下移動(dòng)調(diào)整下料；3）用偏心輪機(jī)構(gòu)調(diào)整各機(jī)構(gòu)運(yùn)行同步，主要是保證袋長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)變化時(shí)橫封輥封合時(shí)的圓周線速度與縱封輥的圓周線速度相適應(yīng)；4）通過縱封輥進(jìn)行連續(xù)滾動(dòng)拉袋，縱封輥及橫封輥封合，切斷，并通過溫度調(diào)節(jié)儀分別實(shí)現(xiàn)及橫封輥的溫度控制；5）通過光電繼電器及“凸輪微型開關(guān)”機(jī)構(gòu)使叢

12、封輥實(shí)現(xiàn)增速或減速（即光電微調(diào)），以達(dá)到包裝紙袋長(zhǎng)與縱封輥速度同步，確保切斷位置固定。其包裝過程示意圖如圖2-1圖2-1 包裝過程示意圖2.1.2 幾個(gè)主要傳動(dòng)部件的簡(jiǎn)要說明1) 無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)是用來(lái)調(diào)整機(jī)器包裝速度的,其結(jié)構(gòu)如下:調(diào)整速度時(shí)首先松開鎖母2；當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄1時(shí)，動(dòng)輪3外移，主動(dòng)輪以外的動(dòng)輪4在彈簧5作用下，使它壓緊三角帶，從而使三角帶向皮帶輪外緣移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)增速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)反轉(zhuǎn)手柄1時(shí)動(dòng)輪3壓緊三角帶，迫使三角帶克服彈簧5的壓力，向主動(dòng)皮帶輪小直徑方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了減速運(yùn)動(dòng)。圖2-2 無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)2) 間隔齒輪及錐輥無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)a) 間隔齒輪的作用是改變包裝袋袋長(zhǎng)而設(shè)置，從傳動(dòng)系

13、統(tǒng)原理圖來(lái)看它的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是主軸每旋轉(zhuǎn)一周，一.縱封輥送進(jìn)一次薄膜紙并前進(jìn)一個(gè)袋長(zhǎng)，二.橫封輥旋轉(zhuǎn)半圈封合一次，因此當(dāng)改變包裝帶長(zhǎng)尺寸時(shí)，必須與其相適應(yīng)的齒輪嚙合，它的特點(diǎn)是：間隔齒輪的齒數(shù)，即相當(dāng)于袋長(zhǎng)的尺寸。b) 錐輥無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)與間隔齒輪配合使用，其作用在于調(diào)整己定袋長(zhǎng)的幅度，這對(duì)提高光點(diǎn)跟蹤的準(zhǔn)確性起到了可靠的保證，其調(diào)整幅度見表： 表2-1 其調(diào)整幅度間隔齒輪數(shù)（袋長(zhǎng)）錐輥無(wú)級(jí)調(diào)速的袋長(zhǎng)幅度（mm） 55 55-70 75 70-90 100 90-110c) 偏心輪機(jī)構(gòu)（見圖2-3），該機(jī)器的縱封的作用有兩個(gè)：一個(gè)是進(jìn)行縱向封合作用，另一個(gè)是帶動(dòng)包裝紙進(jìn)行送紙。而橫封部分的封合是間歇

14、的，按正常的工作要求是在橫封進(jìn)行封合這段時(shí)間內(nèi)，它的線速度應(yīng)與縱封輥的線速度一致，不然會(huì)使包裝材料受到拉伸而破損或松弛起皺，以至造成封合不良，為此，本機(jī)設(shè)置可偏心鏈輪機(jī)構(gòu)，以保證袋長(zhǎng)在一定的范圍內(nèi)變化時(shí)，能使橫封輥封合時(shí)的圓周線速度與縱封輥的圓周線速度相適應(yīng)。 圖2-3 偏心輪機(jī)構(gòu)當(dāng)包裝尺寸改變除了更換相適應(yīng)的間隔齒輪及調(diào)整錐輥外，同時(shí)還應(yīng)對(duì)偏心輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，首先將偏心輪左邊的鎖母松開，旋轉(zhuǎn)偏心鏈輪調(diào)節(jié)旋紐，使其標(biāo)簽上的的數(shù)值對(duì)準(zhǔn)軸上的刻度，然后將鎖母鎖緊，即調(diào)節(jié)完成。 當(dāng)所選的袋長(zhǎng)處于偏心鏈輪中心位置尺寸時(shí)（此時(shí)袋長(zhǎng)尺寸為80mm），這時(shí)偏心鏈輪中心與主軸重合，同時(shí)橫封輥的圓周速度與

15、縱封輥的圓周線速度一致的。當(dāng)選取的袋長(zhǎng)不是80mm時(shí)，這時(shí)偏心鏈輪的中心與主軸的中心不重合有一定的偏心距，這時(shí),由于主軸的轉(zhuǎn)速是等速的，而主軸的中心與主軸的中心不重合有一定的偏心距，這樣同樣半圈的時(shí)間內(nèi)偏心鏈輪左右的半圈的齒數(shù)不等，則使齒數(shù)多的半圈的線速度大一些；齒數(shù)少的半圈的線速度就低，偏心鏈輪呈現(xiàn)為不等速運(yùn)動(dòng)。因此，改變包裝袋長(zhǎng)的尺寸后應(yīng)適應(yīng)的調(diào)整偏心鏈輪的連心量，即可以實(shí)現(xiàn)橫封輥與縱封輥二者的線速度一致2。d）行星差動(dòng)輪機(jī)構(gòu)（圖2-4） 當(dāng)在本機(jī)器上使用獨(dú)立商標(biāo)之包裝材料進(jìn)行工作時(shí)，按其成品袋要求，橫封封口的位置應(yīng)整處在兩個(gè)商標(biāo)的中央，可是再整個(gè)工作的過程中，由于縱封輥的拉伸，加熱溫度的

16、影響，包裝紙?jiān)谡麄€(gè)過程中的阻尼，包裝材料在加工過程中復(fù)卷時(shí)的拉力，包裝紙的存放條件和時(shí)間等等方面的影響，包裝紙?jiān)谑褂脮r(shí)，不能保證橫封封合位置時(shí)一直處于兩個(gè)商標(biāo)的中間，為了彌補(bǔ)位置上的偏差，必須對(duì)縱封輥的速度進(jìn)行必要的休整，以達(dá)到這一目的，而行差動(dòng)星輪機(jī)構(gòu)即是這一目的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)封合位置正確時(shí)，由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蝸輪桿Z不動(dòng)，則Z120、Z100不動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)通過齒輪組傳到同軸上的Z50傳給星輪，星輪一方面子自轉(zhuǎn)，另一方面帶動(dòng)系桿齒輪Z30繞Z100做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)系桿齒輪轉(zhuǎn)止縱封主動(dòng)軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)Z100、Z120使星輪轉(zhuǎn)速減低后加快，這樣兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成的運(yùn)動(dòng)的速度就減慢或加快，以達(dá)到休整的

17、目的。圖2-4行星差動(dòng)輪機(jī)構(gòu)2.2 電氣部分本機(jī)能源采用JY7134電容單相電源電動(dòng)機(jī)，功率370W，電壓220V，轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/分，外線電源由于機(jī)器下放電源插座引進(jìn)，轉(zhuǎn)動(dòng)電源開關(guān)電源指示燈亮，撥動(dòng)電機(jī)開關(guān)啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)指示燈亮，電機(jī)接人時(shí)通過電機(jī)保險(xiǎn)絲。 熱封系統(tǒng)是采用電阻絲加熱連續(xù)封合，縱封輥采用兩個(gè)環(huán)型加熱器，每個(gè)250W，110V；橫封的是兩個(gè)棒狀加熱器，每個(gè)250W，110V安裝在橫封輥內(nèi)，縱封輥內(nèi)?？v封加熱器是鎖母固定在基板上，均可直接與電源相聯(lián)接。加熱的溫度是預(yù)先調(diào)定的，有兩臺(tái)DET-4301為式溫度調(diào)節(jié)儀分別對(duì)縱封和橫封進(jìn)行溫度自動(dòng)控制，即控制它們各自的續(xù)電器，從而使他們的加

18、熱器通電或短電。溫度調(diào)節(jié)儀的信號(hào)分別來(lái)自它們的熱敏電阻，將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化進(jìn)行自動(dòng)控制3。2.3 光電控制說明3 在自動(dòng)包裝中必須保持商標(biāo)位置的正確，這是對(duì)包裝質(zhì)量的基礎(chǔ)要求，為此必須是縱、橫封輥的速度與包裝商標(biāo)間隔長(zhǎng)度一致，然而，包裝紙實(shí)際速度有可能與預(yù)計(jì)的有誤差。此誤差積累起來(lái)就會(huì)使商標(biāo)的位置偏移，以至超出允許。造成廢棄部分。以下部件就是對(duì)這一問題的測(cè)試裝置：1) 凸輪接近開關(guān)控制機(jī)構(gòu) 單一的光電控制，只能使伺服電機(jī)做這一動(dòng)作，而包裝機(jī)卻需要如下三種動(dòng)作：a) 縱封速度不需要修正，在光電信號(hào)下，伺服電機(jī)不動(dòng)；b) 縱封速度偏低，商標(biāo)后移，要求在光電信號(hào)下，縱封輥增速，以實(shí)現(xiàn)同步

19、，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)；c) 縱封速度偏高，商標(biāo)前移，要求在光電信號(hào)下，縱封輥減速，以實(shí)現(xiàn)同步，伺服 電機(jī)反轉(zhuǎn)。為此，在本機(jī)主軸上安裝有凸輪以接近開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)上面的動(dòng)作，本系統(tǒng)采用電感式NPN輸出，長(zhǎng)開型接近開關(guān)精確調(diào)節(jié)接近開關(guān)與凸輪接近距離，再凸輪接近開關(guān)的全過程中接近開關(guān)的指示燈應(yīng)保持亮度，不應(yīng)有閃動(dòng)，接近開關(guān)與凸輪的距離應(yīng)該為2-3mm。2) 減速電機(jī)本機(jī)采用YCJ25E9可逆電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為防止主電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，減速電機(jī)被開動(dòng)，而超負(fù)荷，所以與主電機(jī)同一開關(guān)，減速電機(jī)才能接通電源。 3 總體設(shè)計(jì)方案3.1 功能和應(yīng)用范圍功能 包裝鮮奶、果汁、醬油、醋等液體，包裝袋規(guī)格：長(zhǎng)55-100mm 寬

20、30-80mm 包裝度 50-100袋/分。包裝 主要是復(fù)合材料再高溫下粘合，基紙為玻璃紙、滌綸膜等（設(shè)計(jì)商標(biāo)時(shí)還應(yīng)注在光電處占據(jù)的帶邊中不應(yīng)再有商標(biāo)圖案或其他文字以免使其光電部件產(chǎn)生材料誤觸發(fā)）。封合方式 熱封（100攝式度）。3.2 工藝分析3.2.1 確定機(jī)器類型1）工位 由于生產(chǎn)批量較大，故選用多工位主要是供料機(jī)構(gòu)。2）運(yùn)動(dòng)形式 根據(jù)自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)原理，找到多個(gè)工位的同步點(diǎn)，采用連續(xù)運(yùn)動(dòng)方式。3.2.2 確定工藝路線本機(jī)采用立式直線型工藝路線3.2.3 對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求1）包裝供應(yīng) 利用縱封輥的摩擦來(lái)完成，這樣使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及節(jié)約成本提高生產(chǎn)率，是包裝材料供應(yīng)與封

21、合一次完成。2）供料機(jī)構(gòu) 計(jì)量方式采用容量式計(jì)量。散體供料裝置依其主題運(yùn)動(dòng)方式分為旋轉(zhuǎn)式和擺動(dòng)式、直線往復(fù)式和震動(dòng)式等多種；依次傳動(dòng)方式分為機(jī)械式、液壓式氣動(dòng)式和電磁式等多種。本機(jī)采用的為旋轉(zhuǎn)式，其傳動(dòng)采用機(jī)械式傳動(dòng)。3) 主傳動(dòng) 主傳動(dòng)系統(tǒng)主要采用齒輪傳動(dòng)，為使其達(dá)到生產(chǎn)要求，同時(shí)還要用減速電機(jī)及蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。4）縱封、橫封機(jī)構(gòu)本機(jī)采用的縱封器是連續(xù)輥式縱封器，它的熱封機(jī)構(gòu)是等速相向回旋的一對(duì)輥筒，其滾筒兼有壓、牽引及加熱的作用。在熱封期間熱量由滾筒的電熱絲通電后供給常熱式輻射加熱，使熱容型塑料進(jìn)入兩滾筒間的熱合接觸面，相互粘和形成密封的袋。其橫封采用的一種連續(xù)橫封器機(jī)構(gòu)，熱封所需的壓力

22、可借助兩側(cè)的壓縮彈簧加以適當(dāng)調(diào)節(jié)。熱封時(shí)，熱封頭與連續(xù)運(yùn)動(dòng)著的袋筒必須有相同的線速度，否則，封口部分可能產(chǎn)生皺紋或拉長(zhǎng)，甚至斷裂等不良現(xiàn)象。5）剪切機(jī)構(gòu) 本剪切機(jī)構(gòu)采用輥刀式切斷裝置。實(shí)際上切割過程具有雙重意義：即刃口對(duì)塑料薄膜擠壓剪切和撕裂，因此要求輥刀線速度小于料袋下降速度。6）封合調(diào)整對(duì)于連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)，縱封滾輪以一定值的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，使縱封連續(xù)地進(jìn)行。因此，包裝薄膜通過縱封牽引后被連續(xù)送到橫封裝置。由以上分析可知，橫封輥在回轉(zhuǎn)一周的過程中，并非如縱封一樣每時(shí)每刻保持壓合熱封狀態(tài)，它只在封合面對(duì)接的時(shí)候才進(jìn)行熱封分切。在橫封輥對(duì)接的瞬間，運(yùn)行的包裝薄膜被壓合，此時(shí)，必須保證橫封輥封

23、合面的線速與薄膜送進(jìn)速度一致，即橫封線速度應(yīng)等于縱封牽引線速度，只有如此，才能保證切封質(zhì)量。否則，當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致薄膜拉伸撕裂；而當(dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)折皺。假設(shè)縱封牽引速度保證在一個(gè)封切周期T內(nèi)送進(jìn)一個(gè)袋長(zhǎng)，而橫封輥以勻速旋轉(zhuǎn)，并且一周封切兩次，于是有 (3-1)式中R為橫封輥?zhàn)畲蠡剞D(zhuǎn)半徑。由此可見，要生產(chǎn)不同規(guī)格的袋長(zhǎng)，橫封輥必須要有一個(gè)不同的半徑R與之對(duì)應(yīng)，這樣的設(shè)計(jì)是非常不合算也不合理的。為此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)使橫封輥R不變，采用一個(gè)不等速機(jī)構(gòu)，是橫封輥在周期T 內(nèi)作不等速回轉(zhuǎn)，以適應(yīng)不同的袋長(zhǎng)生產(chǎn)，從而使機(jī)器的通用性更好。借助于不等速機(jī)構(gòu)，在熱封切瞬時(shí)，使橫封輥對(duì)輥的線速度與薄膜送進(jìn)速度達(dá)到一

24、致。在完成封切后又迅速退離，讓包裝物料順利通過，以免干涉。因此，可保證封切質(zhì)量和包裝工作的順利進(jìn)行。要實(shí)現(xiàn)橫封不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所采用的機(jī)構(gòu)有多種，如偏心鏈輪機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、變速鏈輪機(jī)構(gòu)、橢圓齒輪機(jī)構(gòu)等。在實(shí)際生產(chǎn)制造中，根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征，考慮其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造工藝等，主要采用偏心鏈輪機(jī)構(gòu)。偏心鏈輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性符合橫封工作要求，調(diào)整方便，能適應(yīng)不同的包裝工作速度和不同袋長(zhǎng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便。3.3 機(jī)構(gòu)造型3.3.1 包裝材料供送機(jī)構(gòu)為使操作方便，將卷筒紙?jiān)O(shè)置在機(jī)器正上方。利用象鼻成型器折彎成型式填充式封口機(jī)，平張卷筒薄膜經(jīng)導(dǎo)引機(jī)構(gòu)引致象鼻成型器被折彎成圓筒狀，然后借等速回

25、旋的縱封輥加壓熱封并連續(xù)向下牽引。物料經(jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后,由加料斗落人已封底的袋筒內(nèi).經(jīng)過不等速回旋的橫封輥封口，再經(jīng)回旋切刀切斷，完成包裝。3.3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)要求高精度定量軟包機(jī)的生產(chǎn)率達(dá)到50-100袋/分，袋長(zhǎng)50-110mm。因此設(shè)置了間隔齒輪機(jī)構(gòu)和錐輥無(wú)級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)。采用兩級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)。第一節(jié)用寬帶無(wú)級(jí)調(diào)速。第二節(jié)用錐輥無(wú)級(jí)變速。3.3.3 切斷裝置本機(jī)構(gòu)采用滾刀與定刀相結(jié)合的切削方式。3.3.4 制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置主要針對(duì)包裝材料卷而設(shè)置，因?yàn)榘b材料卷的重量較大，慣性也較大，對(duì)其施加適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)是必要的。一般在安裝包裝材料卷的套筒上設(shè)置制動(dòng)裝置，使薄膜帶由卷盤至牽引裝置間保持適度的張力。

26、4整體設(shè)計(jì)與零部件的設(shè)計(jì)4.1 包裝卷膜的供送及補(bǔ)償調(diào)節(jié)4.1.1 包裝卷膜的供送裝置在自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中采用卷筒式包裝薄膜，在進(jìn)行自動(dòng)包裝的過程中，首先要由卷筒形式舒展成帶，再按要求進(jìn)行成型及充填包裝。這一運(yùn)行過程，其實(shí)就是包裝材料帶的公司供送過程。實(shí)現(xiàn)這個(gè)供送過程的裝置主要包括三部分：退卷裝置、導(dǎo)引裝置以及牽引裝置。供送裝置設(shè)計(jì)的合理性直接影響著包裝的質(zhì)量，甚至影響到包裝機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。薄膜在供送的過程中必須保持平穩(wěn)無(wú)跳動(dòng)，正確到位而不會(huì)偏移，否則包裝機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)包裝動(dòng)作。1) 牽引裝置牽引裝置是包裝材料卷松展輸送的動(dòng)力。由圖 可見，卷筒薄膜的牽引裝置有鉗拉式和滾輪式兩種。鉗拉式主要是通過機(jī)

27、械或氣動(dòng)的擺桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，用于間歇性的牽引供送；而滾輪式則采用一對(duì)相對(duì)滾動(dòng)的滾輪對(duì)薄膜進(jìn)行輾送牽引，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供送，其結(jié)構(gòu)較鉗拉式簡(jiǎn)單，在連續(xù)式包裝機(jī)中應(yīng)用廣泛。在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，牽引滾輪一般都兼?zhèn)淇v封滾輪的作用，其外圓周面滾花，以增強(qiáng)牽引摩擦力和增加熱封壓合的效果。2) 退卷裝置退卷裝置即包裝材料卷的支承裝置，用于安裝包裝材料卷，使包裝材料卷在支承裝置上靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，并在牽引滾輪的作用下，以給定的速度連續(xù)回轉(zhuǎn) ，松展成帶。3）導(dǎo)引裝置導(dǎo)引裝置主要是一系列導(dǎo)輥組，通過導(dǎo)輥的作用，使包裝材料帶平展輸送，并起到自由轉(zhuǎn)向，校正糾偏的作用。導(dǎo)棍的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，主要由心軸、輥筒和軸承組成。心軸固定

28、安裝在支座上，使?jié)L筒在軸上能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。輥筒外表面應(yīng)保持光潔圓滑，以便使薄膜帶輸送平滑穩(wěn)定。一臺(tái)包裝機(jī)一般有若干支導(dǎo)輥，安裝時(shí)須確保相互平行，并且按薄膜帶的走向設(shè)定安裝位置，導(dǎo)輥的數(shù)量與薄膜帶輸送速度有關(guān)，對(duì)于牽引速度高的包裝機(jī)，薄膜帶高速輸送，則需要較多的導(dǎo)棍以提高薄膜帶輸送的穩(wěn)定性。反之，牽引速度較低的包裝機(jī)，配置較少的導(dǎo)棍即可滿足要求。4）容讓及制動(dòng)裝置在包裝材料帶輸送的過程中，由于各方面的原因 ，會(huì)導(dǎo)致輸送速度的瞬時(shí)變化，而且變化會(huì)很頻繁。特別是對(duì)于有色標(biāo)包裝材料的供送，由于需要補(bǔ)償調(diào)節(jié)，使?fàn)恳俣群隹旌雎?，從而造成?duì)包裝材料帶牽引時(shí)出現(xiàn)時(shí)緊時(shí)松的現(xiàn)象。這種瞬時(shí)變化會(huì)引至轉(zhuǎn)動(dòng)不見的慣性作

29、用，因而影響包裝材料帶的正常供送。當(dāng)牽引速度瞬時(shí)增大時(shí)，包裝材料卷將加速回轉(zhuǎn)，但由于材料本身及支承裝置轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣性作用，使薄膜帶的張力增大 ，以至拉伸變形。當(dāng)牽引速度由快變慢時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣性又會(huì)引起包裝材料卷的過度松展，使薄膜帶成松弛狀態(tài)，因此會(huì)導(dǎo)致薄膜袋輸送出現(xiàn)抖動(dòng)和跑偏的現(xiàn)象。為消除慣性對(duì)包裝材料帶的影響，可以在輸送過程中設(shè)置容讓裝置，以及對(duì)卷筒包裝材料設(shè)置制動(dòng)裝置。a) 容讓裝置容讓輥區(qū)別于其它導(dǎo)輥的特征就是可以上下浮動(dòng)或擺動(dòng)，這一上一下的簡(jiǎn)單浮動(dòng)卻對(duì)薄膜帶的平穩(wěn)輸送起到至關(guān)重要的作用。當(dāng)薄膜的輸送線速加快時(shí)，薄膜帶的拉力增大，容讓輥被薄膜帶上提，從而避免因慣性而導(dǎo)致薄膜拉長(zhǎng)；當(dāng)輸送

30、線速度減慢時(shí)，薄膜帶過度松馳以至于打折的可能性會(huì)增大，但由于容讓輥靠自重下移，給予薄膜適度張緊，從而抵消了薄膜的松弛。b) 制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置主要針對(duì)包裝材料卷二設(shè)置，因?yàn)榘b材料卷的重量較大，慣性也較大對(duì)其施加適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)是必要的。一般在安裝包裝材料卷的套筒上設(shè)置制動(dòng)裝置，使薄膜帶由卷盤至牽引裝置間保持適度的張力。當(dāng)薄膜輸送速度增大時(shí)，其牽引力加大，使擺桿上移，從而制動(dòng)力減小，使薄膜卷加快松展，減小薄膜張力；當(dāng)薄膜速度減小時(shí)，牽引力相對(duì)減小，使擺桿下移，從而加大制動(dòng)力，使薄膜卷松展放緩，令已松展的薄膜帶處于適度張緊狀態(tài)。在此擺桿上的導(dǎo)輥也起到一個(gè)容讓的作用。4.2 有色標(biāo)包裝材料帶在供送過程中

31、的補(bǔ)償調(diào)節(jié)食品包裝中所采用的包裝材料卷一般都印有商標(biāo)圖案，每個(gè)商標(biāo)圖案作為獨(dú)立的單元按一定長(zhǎng)度等距分布。在完成產(chǎn)品的包裝過程中，必須保證橫封切斷的位置準(zhǔn)確，使包裝袋上的商標(biāo)圖案完整無(wú)缺，不會(huì)錯(cuò)位。因此，有標(biāo)識(shí)圖案的卷膜必須要按圖案的實(shí)際間距進(jìn)行供送，確保其定位的準(zhǔn)確性。商標(biāo)圖案的定位精度是衡量包裝質(zhì)量的重要指標(biāo)，同時(shí)也反映出包裝機(jī)的性能優(yōu)劣。因此設(shè)計(jì)合理的定位調(diào)節(jié)裝置是非常重要的。由于卷筒包裝材料在印刷過程中的誤差，以及在應(yīng)用于包裝過程中受力和溫度的影響，不可避免會(huì)引起其圖案間距和長(zhǎng)度的變化。當(dāng)以固定速度牽引薄膜時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)封切點(diǎn)沒有準(zhǔn)確落在商標(biāo)圖案之間的現(xiàn)象，使分切的包裝袋圖案不完整，或超

32、前切斷，或滯后切斷。因此，只靠牽引滾輪和橫封切斷機(jī)構(gòu)的速比配合是難以滿足有色表帶的連續(xù)定位供送的。自動(dòng)包裝機(jī)中最常用的方法是采用光電檢測(cè)控制微調(diào)裝置來(lái)達(dá)到要求。包裝薄膜帶每個(gè)商標(biāo)圖案之間都印有一個(gè)條形標(biāo)記，一般是寬約5mm的矩形，稱作“色標(biāo)”或“光標(biāo)”，其顏色要求與圖案底色反差明顯。光電檢測(cè)裝置正式通過識(shí)別光標(biāo)所發(fā)出的信號(hào)，使控制裝置執(zhí)行對(duì)包裝材料帶牽引速度的調(diào)節(jié)。由此可見，在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位封切，必須配備一個(gè)光電微調(diào)系統(tǒng)，具體設(shè)計(jì)是：通過光電繼電器及凸輪同步開關(guān)操縱伺服電機(jī)，經(jīng)減速及差動(dòng)輪系，使縱封牽引滾輪實(shí)現(xiàn)隨即的增速或減速，從而調(diào)整包裝膜在輸送過程中色標(biāo)滯后或

33、超前的現(xiàn)象。整個(gè)控制過程將出現(xiàn)三種情況：1）在正常情況下，在封切瞬間，色標(biāo)正確到位，使光電傳感器發(fā)出脈沖信號(hào)，光電繼電器常開觸頭閉合，但此時(shí)的同步開關(guān)，均處于斷開狀態(tài)，因此電控裝置不通電，補(bǔ)償裝置不動(dòng)作，牽引滾輪以給定速度運(yùn)轉(zhuǎn)。2）當(dāng)色標(biāo)發(fā)生滯后現(xiàn)象時(shí)，即實(shí)際商標(biāo)圖案大于標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度時(shí)，在光電傳感器發(fā)出脈沖信號(hào)領(lǐng)繼電器動(dòng)作的瞬間，凸輪同步開關(guān)閉合，斷開，正補(bǔ)償電控裝置接通，控制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過微調(diào)傳動(dòng)裝置使?fàn)恳凉L輪增速回轉(zhuǎn)，從而在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)送出實(shí)際長(zhǎng)度比標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度達(dá)的材料帶。3）當(dāng)色標(biāo)發(fā)生超前現(xiàn)象，即實(shí)際商標(biāo)圖案小于標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度時(shí)，在光電傳感器發(fā)出脈沖信號(hào)令繼電器動(dòng)作的瞬間，凸輪同步開關(guān)閉合，斷開，負(fù)

34、補(bǔ)償電控裝置接通，控制伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，通過微調(diào)傳動(dòng)裝置使?fàn)恳凉L輪減速回轉(zhuǎn)，從而在相同的時(shí)間內(nèi)送出實(shí)際長(zhǎng)度的商標(biāo)圖案。由以上分析可見，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償調(diào)節(jié)是由五部分組成的，包括光電檢測(cè)裝置、凸輪同步信號(hào)裝置、電控裝置、誤差補(bǔ)償裝置和微調(diào)傳動(dòng)裝置。其中，誤差補(bǔ)償裝置可采用伺服電機(jī)補(bǔ)償裝置或電磁離合式換向補(bǔ)償裝置，前者控制準(zhǔn)備可靠，因此最常用。至于微調(diào)傳動(dòng)裝置，主要采用差動(dòng)式傳動(dòng)裝置。（如圖2-3）4.3 象鼻成型器象鼻成型器，其三角板的安裝角可取=5-12。圓弧槽半徑為R=（0.1-0.3）a。象鼻成型器的兩邊都帶有護(hù)邊，目的是防止成型器曲面過長(zhǎng)而導(dǎo)致薄膜貼合不良而跑偏，影響翻折制袋。折邊的寬度可取m=15

35、mm20mm 。象鼻成型器的制造一般采用不銹鋼薄板，要求表面光滑平整。其三角部分和圓弧槽部分可用整塊板料卷曲而成，因?yàn)樗鼈兊恼归_寬度是相等的。如圖是象鼻成型器的結(jié)構(gòu)及展開圖，沿虛線卷折即可制得成型器，表中參數(shù)可通過計(jì)算加以選擇在表中列出了多種成型器的設(shè)計(jì)參數(shù)，這是實(shí)際應(yīng)用中所設(shè)計(jì)的。 表4-1象鼻成型器設(shè)計(jì)參數(shù)b/mme/mmf/mmg/mmh/mmi/mmj/mmk/mmm/mm(n)/mm(d)/( )5013310168763349688928.34.45514311178863854789932.65.160153121889643598810936.95.86516313198106

36、48649811941.26.470173141108116536910812945.57.175183151118126587411813949.87.880193161128136637912814954.18.4 圖4-1 象鼻成型器參數(shù) 在設(shè)計(jì)象鼻成型器時(shí)應(yīng)注意，除折邊部分以外，其寬度應(yīng)與薄膜的寬度大致相等，理想狀態(tài)是：制造完工的成型器，其表面寬度比薄膜寬度大0.5mm1mm。這樣可確保薄膜自然貼合成型器而不起皺。平張薄膜通過該成型器的時(shí)，彎折比較平緩，成型阻力較小，對(duì)塑料單膜的適應(yīng)性較好。該成型器常用于立式連續(xù)制袋的充填封口機(jī)，其設(shè)計(jì)和制造比較方便，但是此成型器只適用一種袋寬。在自動(dòng)

37、制袋裝填包裝機(jī)中采用卷筒式包裝薄膜，在進(jìn)行自動(dòng)包裝的過程中，首先要由卷筒形式舒展成帶，再按要求進(jìn)行成型及充填包裝。這一運(yùn)行過程，其實(shí)就是包裝材料帶的公司供送過程。實(shí)現(xiàn)這個(gè)供送過程的裝置主要包括三部分：退卷裝置、導(dǎo)引裝置以及牽引裝置（縱封器）。供送裝置設(shè)計(jì)的合理性直接影響著包裝的質(zhì)量，甚至影響到包裝機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。薄膜在供送的過程中必須保持平穩(wěn)無(wú)跳動(dòng)，正確到位而不會(huì)偏移，否則包裝機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)包裝動(dòng)作。4.4 縱封器的設(shè)計(jì)縱封器的作用主要是用來(lái)完成成型器成型后的縱邊封合。由于熱封器的運(yùn)動(dòng)方式不同，縱封器分為連續(xù)式和間歇式兩種，本設(shè)計(jì)采用連續(xù)式。連續(xù)式縱封器的熱封結(jié)構(gòu)是作等速相向回轉(zhuǎn)的一對(duì)輥筒，其外圓有

38、滾花，內(nèi)有加熱元件，在彈簧力的作用下互相壓緊?？v封滾有兩個(gè)作用，其一是對(duì)薄膜進(jìn)行牽引輸送，其二是對(duì)薄膜成型后的對(duì)接縱邊進(jìn)行熱封合。這兩個(gè)作用是同時(shí)進(jìn)行的。一般情況下，縱封輥旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行一到兩次封合動(dòng)作。當(dāng)每個(gè)縱封輥上對(duì)稱加工有兩個(gè)封合面時(shí)，旋轉(zhuǎn)一周，兩個(gè)縱封輥的封合面的中間，分別裝有刃刀及刀板，在兩輥壓合熱封時(shí)能輕易地切斷薄膜。它對(duì)袋筒兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用，又稱輥式縱封器。在加熱期間，熱量由輥筒內(nèi)的電熱絲通電后供給，常熱式輻射加熱，使熱熔性塑料進(jìn)入兩輥筒的熱合接觸面相互粘合而形成一在一些機(jī)型中，橫封和切斷是分開的，即在縱封輥下另外配置有切斷刀，包裝袋先橫封再進(jìn)入切斷刀，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

39、單。4如圖所示：圖4-2 縱封器機(jī)構(gòu)它主要由縱封輥、加熱線圈和軸承等組成?？v封輥的輥面寬通常為1020mm,工作表面上開有直紋、斜紋、或網(wǎng)紋，以適應(yīng)不同薄膜塑封的需要。輥筒所用材料常用中碳鋼、40C鋼、及“金屬塑料”（聚四氯乙烯滲入金屬粉末燒結(jié)成型的微孔內(nèi)）等。可按下式計(jì)算縱封輥的半徑。 (4-1)由上式可見，縱封輥半徑 取決于生產(chǎn)能力、袋長(zhǎng)及輥筒速度。在正常的生產(chǎn)中，欲保持輥的半徑不變，而要增加生產(chǎn)效率或袋長(zhǎng)尺寸，就得相應(yīng)增加縱封輥的轉(zhuǎn)速。在這種情況下，還要提高加熱的溫度以保證封口的質(zhì)量。關(guān)于輥筒速度的調(diào)節(jié)，實(shí)際上，這是借助搭配齒輪的辦法，即有級(jí)的改變分配軸與縱封輥之間的傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而

40、能達(dá)到多種袋長(zhǎng)的封口。兩個(gè)縱封滾輪的圓筒內(nèi)均裝有加熱器，加熱器由發(fā)熱元件和支座組成。發(fā)熱元件一般采用電阻發(fā)熱線圈，繞裝在支座上，再通過支座安裝在軸承座或安裝板上。當(dāng)縱封滾輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，加熱器固定不動(dòng)，持續(xù)的對(duì)滾輪的圓筒壁均勻加熱。加熱溫度通過測(cè)溫器測(cè)量，并由溫控表控制其變化范圍?？v封滾輪的動(dòng)力來(lái)自齒輪，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，并通過相互嚙合的齒輪和同時(shí)驅(qū)動(dòng)軸，使縱封滾輪實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在縱封滾輪的封合圓柱面上都加工有均勻細(xì)密的網(wǎng)紋，以增加封口的牢固度，使熱封縫美觀而且質(zhì)量保證。另外縱封滾輪在工作中長(zhǎng)時(shí)間處于加熱狀態(tài)，并作連續(xù)相對(duì)滾壓運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要有較好的綜合力學(xué)性能。在實(shí)際生產(chǎn)中可采用合金結(jié)構(gòu)鋼

41、加工，如40Cr等鋼材制造。4.5 橫封器的設(shè)計(jì)立式上使用的一種連續(xù)橫封器結(jié)構(gòu)。每一支橫封輥上均對(duì)稱分布兩只熱封頭，由電熱絲加熱并自動(dòng)進(jìn)行恒溫控制。熱封所需要的壓力可借助兩側(cè)的壓縮彈簧加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)（如圖4-3）。圖4-3 橫封器機(jī)構(gòu)橫封輥的發(fā)熱源來(lái)自電熱管。電熱管從橫封輥的軸端穿入，其穿入長(zhǎng)度應(yīng)比橫封輥的封切面稍長(zhǎng)，以確保封切面受熱均勻。由于在運(yùn)動(dòng)過程忠電熱管隨橫封輥一起旋轉(zhuǎn)，因此需要在橫封輥軸端裝配電刷環(huán)，通過電刷導(dǎo)入電源。橫封輥的溫度，通過測(cè)溫頭測(cè)定，再由溫控表調(diào)節(jié)，測(cè)溫頭可裝配在滑動(dòng)軸承座或軸瓦套上。4設(shè)計(jì)連續(xù)式袋裝機(jī)的橫封器應(yīng)能滿足如下一些工藝要求：1) 速度的同步熱封時(shí)，熱封頭與連

42、續(xù)運(yùn)動(dòng)著的袋筒須具有同步的速度。否則，封口部位就可能發(fā)生起皺或拉長(zhǎng)，甚至斷裂等不現(xiàn)象。當(dāng)袋長(zhǎng)規(guī)格有變化時(shí)，尤其要注意這一點(diǎn)。因此，采用回轉(zhuǎn)型的熱封頭，由于半徑固定不變，往往采用不等速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（如偏心輪機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等）來(lái)帶動(dòng)，以便適應(yīng)調(diào)節(jié)其封合線速度滿足熱封要求。2) 橫封頭的不等速運(yùn)動(dòng)由于橫封時(shí)，要求橫封頭在袋筒運(yùn)動(dòng)方向上的線速度和袋筒的運(yùn)動(dòng)速度相同，所以橫封頭必須作不等速運(yùn)動(dòng)。此外，工作中的橫封頭是處于高溫狀態(tài)（溫度高于100），為了防止包裝材料發(fā)生過熱現(xiàn)象，應(yīng)使橫封頭的橫封動(dòng)作結(jié)束，就很快速讓開，所以橫封頭也必須作不等速運(yùn)動(dòng)，常用的不等速機(jī)構(gòu)有偏心鏈輪機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。3) 速度的

43、無(wú)極可調(diào)當(dāng)包裝機(jī)的生產(chǎn)能力和包裝袋袋長(zhǎng)規(guī)格變化時(shí)，由于橫封頭的回轉(zhuǎn)半徑不能調(diào)，所以只有改變橫封頭的回轉(zhuǎn)速度，即橫封速度的連續(xù)可調(diào)。4.6 切斷裝置的設(shè)計(jì) 圖4-4 切斷裝置機(jī)構(gòu)切斷包裝材料的方法有熱切和冷切兩種?？筛鶕?jù)具體條件，如包裝材料的材質(zhì)、厚度、料袋的牽引運(yùn)動(dòng)形式、切割方法和切口形狀等來(lái)適當(dāng)選用。本設(shè)計(jì)采用冷切，滾刀式。滾刀式切斷裝置是連續(xù)工作的，有種組合方式：1）滾刀與定刀2）慢轉(zhuǎn)滾刀與快轉(zhuǎn)滾刀本設(shè)計(jì)采用前者，適用于低速又少切屑的場(chǎng)合。盡管兩刀的形狀尺寸完全相同，但安裝的方式卻相反，且滾刀的刀刃與偏上的定刀刀刃呈12傾角。這樣，當(dāng)滾刀沿料袋前進(jìn)方向做等速回轉(zhuǎn)（每袋轉(zhuǎn)一圈）時(shí)，兩條刀刃則

44、沿刀刃全長(zhǎng)逐漸相遇，降低切斷斷時(shí)的沖擊力。此外，兩刀刃間并不接觸，要求留有微小縫隙，足以保證滾刀回轉(zhuǎn)而無(wú)袋時(shí)刃口不會(huì)相互碰撞，而有袋時(shí)則能順利切割。實(shí)際上切割過程具有雙重作用，即刃口對(duì)塑料薄膜擠壓滾切和撕裂，因此還要求滾刀速度大于料袋下降速度。 (4-2)在滾刀滾切過程中，為了保證滾刀刃口恰好在料袋規(guī)定位置上切斷，滾刀和定刀切斷料袋應(yīng)有一定的相位要求，能夠調(diào)節(jié)。4.7 料缸 料缸的設(shè)計(jì)首先要考慮它的執(zhí)行部分的執(zhí)行件有進(jìn)料口、出料口以及控制液體流量的裝置，由于在一個(gè)工作周期內(nèi)就要包裝一袋產(chǎn)品，因此料缸中的液體必須以一定的周期進(jìn)入，由相關(guān)資料可知，工作時(shí)缸內(nèi)保持恒定的液面，可以確保灌裝的精度。圖4

45、-5通過軸以及浮箱來(lái)實(shí)現(xiàn)液面恒定，主要是通過軸與浮箱的上下移動(dòng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。料缸部件在機(jī)器的頂部，料缸內(nèi)液體由高槽供給，當(dāng)液面高于規(guī)定位置時(shí)，浮箱可以通過杠桿、堵頭封閉進(jìn)液口。對(duì)料缸中液體流量的控制，主要是通過一個(gè)灌裝閥的開合來(lái)實(shí)現(xiàn)，可用一個(gè)卡式管接頭把灌裝閥安裝在白狀機(jī)械的頂部，然后連接閥和閥芯，調(diào)整鎖緊螺母使閥不滲露，而灌裝閥的開合應(yīng)由一個(gè)電磁閥控制。對(duì)于灌裝流量的調(diào)整可通過閥兩端的調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)?？稍O(shè)計(jì)為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，流量增大；逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，流量減小。圖4-5 料缸5 高精度定量軟包機(jī)的使用和維護(hù)5.1 機(jī)械本身故障高精度定量軟包機(jī)具有包裝速度快的特點(diǎn)，

46、但也常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，物料性質(zhì)是影響包裝質(zhì)量的首要和重要的因素，散劑或液體物料的比重、密度分布、松動(dòng)性和流動(dòng)性掌握不好，將直接影響分裝的準(zhǔn)確性，造成裝量差異不合格，因此，物料性質(zhì)是生產(chǎn)中的第一個(gè)要解決的問題，在包裝中，也會(huì)因機(jī)械、電子方面的問題產(chǎn)生包裝質(zhì)量問題，如因裝袋時(shí)間與熱封合時(shí)間不協(xié)調(diào)造成包裝物料混入熱封合部位；因熱調(diào)節(jié)不良，推簧壓力不均造成封口不良，等等，因此生產(chǎn)中要隨時(shí)進(jìn)行檢查，及時(shí)調(diào)整，高精度定量軟包機(jī)使用中常出現(xiàn)的問題及原因和解決辦法列于下表。 表5-1 高精度定量軟包機(jī)常見故障及排除方法問題來(lái)源問題原因解決辦法機(jī)械本身部分機(jī)構(gòu)不能開動(dòng)電源線斷，電機(jī)故障保險(xiǎn)絲燒斷齒輪各連接螺絲

47、、鍵等松動(dòng)異物嚙入齒輪及其傳動(dòng)部位異物嚙入裁刀兩刀刃配合過緊接線或更換電機(jī)更換保險(xiǎn)絲重新緊固，從電機(jī)開始，按傳動(dòng)次序進(jìn)行檢查及時(shí)取出異物（不及時(shí)處理將燒毀電機(jī)）取出異物適當(dāng)加大刀刃間隙轉(zhuǎn)盤部位包裝物料混入熱封合部位（夾料）裝袋時(shí)間與熱封合時(shí)間不協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)盤齒輪連接的二檔齒輪，改變齒的咬合定時(shí)裝袋調(diào)節(jié)后，再次失常轉(zhuǎn)盤固定不良鍵和固定螺絲松動(dòng)或固定位置不對(duì)轉(zhuǎn)盤內(nèi)的開閉器開閉不良液體比重差異較大固定轉(zhuǎn)盤在正確位置重新固定鍵和螺絲將開閉機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)到正確位置后將開閉器固定；減慢包裝速度裁刀部位不能切斷薄膜與定刀間隙不當(dāng)裁刀刀位破損裁刀安裝不良，裁刀離合器離合動(dòng)作不良，定位鍵脫開調(diào)節(jié)動(dòng)刀刃與靜刀刃間隙油石

48、研磨或磨床修復(fù)認(rèn)真檢查各部分，重新緊固熱輥部分封口不良熱調(diào)節(jié)不好，溫度過高或過低推簧壓力不足或壓力不均；封輥不平根據(jù)包裝材料及厚度，選擇適當(dāng)?shù)臒岱鉁囟日{(diào)整各熱封輥壓力修理或更換薄膜導(dǎo)槽薄膜不能咬入上部熱輥或脫離熱輥或兩端不齊薄膜、薄膜導(dǎo)槽、縱橫封熱輥中心不一致；薄膜導(dǎo)槽過于靠前或過于傾斜橫封熱輥偏心鏈輪速度失常針對(duì)原因作相應(yīng)調(diào)整電氣部分熱封電流過大或保險(xiǎn)絲熔斷電熱器內(nèi)部或熱封線路有短路更換或修理熱封輥不熱電熱絲燒斷，封熱保險(xiǎn)絲熔斷或炭刷接觸不良，繼電器故障，溫度控制器故障更換或修理電氣部分熱封輥溫度不能自控（溫度過高）測(cè)溫度線路不通縱封測(cè)溫器與縱封輥接觸不良溫度控制器內(nèi)部故障更換或修理增、減指

49、示燈不亮控制器保險(xiǎn)絲斷開或內(nèi)部故障紙未裝好點(diǎn)中心位置不對(duì)（未對(duì)準(zhǔn)光電小孔）感度旋扭未調(diào)好針對(duì)原因作相應(yīng)調(diào)整其他袋長(zhǎng)不穩(wěn)光電位置不好縱封壓力過小針對(duì)原因作相應(yīng)調(diào)整包裝袋錯(cuò)邊制袋器位置不對(duì)調(diào)整制袋器位置5.2 注意事項(xiàng)1）在運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)注意機(jī)器的聲音是否協(xié)調(diào)，要迅速分辨事故前的異常運(yùn)轉(zhuǎn)聲音。2）把薄膜裝入后，如長(zhǎng)時(shí)間不開動(dòng)，縱封輥熱量不斷傳給薄膜，可將薄膜燒壞，此時(shí)應(yīng)將三個(gè)背螺母順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將兩個(gè)輥筒彼此分離。3）要經(jīng)常用銅刷清掃縱封輥、橫封輥的表面。若加熱輥表面粘著材料時(shí)，則會(huì)引起熱封不良，并因此而引起縱封輥拉力減弱。4）在檢查、清理、修理時(shí)應(yīng)先切斷電源。5）在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，在橫封輥與裁刀之間，不準(zhǔn)

50、手或其他物品靠近。6）定時(shí)檢查機(jī)器各個(gè)緊固部位，是否有松動(dòng)，脫節(jié)現(xiàn)象。每隔一月應(yīng)在各個(gè)緊固部位涂潤(rùn)滑油，減速器油應(yīng)在10天左右更換，以后每隔2000小時(shí)更換一次新油，給油量要到油標(biāo)的中心。致 謝通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們掌握了機(jī)器設(shè)計(jì)的一般步驟，也是我們第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，在本次設(shè)計(jì)過程中，培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，達(dá)到了了解和掌握自動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)過程和方法。本次設(shè)計(jì)的主要目的和主導(dǎo)思想是對(duì)高精度定量軟包機(jī)的整體進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，在設(shè)計(jì)中我們主要采用了齒輪，鏈輪的傳動(dòng)，進(jìn)一步加深了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力，也對(duì)在大學(xué)四年里學(xué)到的其他相關(guān)課程進(jìn)行了全面的復(fù)

51、習(xí)和運(yùn)用。尤其在綜合分析和解決問題，獨(dú)立工作能力方面得到了很大的鍛煉。鍛煉了我們的查閱資料的能力，培養(yǎng)了我們的協(xié)同工作的能力，但也暴露了我們的不足，比如：基礎(chǔ)不牢靠，缺乏經(jīng)濟(jì)觀念等。由于時(shí)間的關(guān)系和能力的限制，在設(shè)計(jì)中難免存在錯(cuò)誤和不足，懇請(qǐng)老師的批評(píng)和指正。在本次的設(shè)計(jì)中，得到了陳耿老師的大力幫助和指導(dǎo)讓我受益匪淺。使我得以順利的完成設(shè)計(jì)，再次表示衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn)1張聰.自動(dòng)化食品包裝機(jī)M.廣東：科技出版社，2003:138-180.2吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)實(shí)用手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1998:25-60.3許林成.包裝機(jī)械原理與設(shè)計(jì)M.上海:上?？萍汲霭嫔?，1989:356-3

52、884成大先.常用工程材料M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:1-200.5濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社，2001:260-280.6廖念釗.互換性與技術(shù)測(cè)量M.北京:中國(guó)計(jì)量出版社，2000:26-45.7龔桂義.課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)M.北京:高等教育出版社，2003:8-20.8高鍵.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)D.上海:科學(xué)出版社，1998:15-26.9周開勤. 機(jī)械零件手冊(cè)M.北京:高等教育出版社,2000:69-96.10單輝祖.材料力學(xué)M.北京:高等教育出版社，1999:75-150.11龔皈義.機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書M.北京:高等教育出版社，1990:2-25.12趙圣祥，張?jiān)?畫法幾何及機(jī)械制圖M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996:300.13沈偉明.設(shè)計(jì)方法學(xué)M.咸陽(yáng):西北輕工業(yè)學(xué)院印刷廠，1998:36-55.14 征文經(jīng).機(jī)械原理M.北京:高等教育出版社，1995:176-200.