【正文】
填、封口、固定標(biāo)簽、多功能包裝、清洗、干燥、殺菌等多種。我要設(shè)計(jì)的糖果包裝機(jī)屬于裹包類(lèi)。裹包機(jī)按其方式不同分為半裹、全裹、纏繞、拉伸、貼體、收縮等六種。我這次設(shè)計(jì)要求全裹扭結(jié)式,與其相并列的還有折疊、接縫、覆蓋三種方式。A折疊式,折疊信封式包裝,多用于巧克力產(chǎn)品,糖果適宜做卷包、條包、合裝,這種包裝形式對(duì)包裝設(shè)備和包裝材料都有較高的要求。B扭結(jié)式,常見(jiàn)的包裝形式,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。C接封式,D覆蓋式。通過(guò)分析設(shè)計(jì)任務(wù),從人—機(jī)—環(huán)境三方面的產(chǎn)生相互影響和作用考慮,對(duì)其全部的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。完善并補(bǔ)充以后,按其性質(zhì)和對(duì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)作用的大小主次進(jìn)行分類(lèi)、排列、編制出完善的任務(wù)明細(xì)表。糖果自動(dòng)包裝機(jī)序號(hào)要求(F)愿望(W)內(nèi) 容更改日期更改原因負(fù)責(zé)人 功能要求1F包裝速度可調(diào)2 F 包裝糖果種類(lèi)可變3 F 可靠性高4 F 裹包后包裝紙與糖果結(jié)合松緊度適宜且無(wú)破損5F包裝合格率高于90%技術(shù)要求6 F 糖果 形狀:圓柱形,長(zhǎng)方形 尺寸: Φ12~16長(zhǎng)20~30 長(zhǎng)25~30 寬12~16mm 厚10~147 F包裝材料:防油蠟紙,玻璃紙,寬度=70~85mm8 F 裹包方式:?jiǎn)螌与p扭結(jié)9 F 生產(chǎn)效率:400~600塊/分10 F 出現(xiàn)故障能夠自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警11F連續(xù)包裹12F空間限制:250014001600mm13 F 機(jī)器重量小于1000kg14 W 包裝紙的商標(biāo)在包好的糖塊的中央 運(yùn)行特征15 W 不會(huì)因糖紙屑和糖屑引起堵塞二停機(jī)16 F 可以手動(dòng)調(diào)整17 F各執(zhí)行機(jī)構(gòu)既可自動(dòng)調(diào)節(jié)也可手動(dòng)調(diào)節(jié)18 W 整機(jī)既可連續(xù)工作也可間歇工作 動(dòng)力要求19 F執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力度和機(jī)械度不能損壞糖果20 W 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低21 F電機(jī)驅(qū)動(dòng),電機(jī)功率=1~22 F本機(jī)壽命=5年23 F 24 W 符合噪聲規(guī)定 人機(jī)工程25 F 操作件的布置使人工作舒適26 W整機(jī)外觀美觀27 W 有顯示裝置28 W 有計(jì)數(shù)器29 W 能防止工傷事故30 W 有測(cè)控裝置 制造和安裝31 F 小批生產(chǎn),不需專(zhuān)用設(shè)備32 F 零件工藝性合理33 W 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件34 F 零件拆裝方便易維修 使用維修35 F 使用方便,無(wú)需專(zhuān)人看管36 F 機(jī)器要經(jīng)常保養(yǎng)37 F 便于清洗和潤(rùn)滑38 W 清洗,潤(rùn)滑自動(dòng)化39 F 無(wú)需專(zhuān)門(mén)的安裝基地40 F 運(yùn)輸方便,拆開(kāi)運(yùn)輸 衛(wèi)生要求41 F 與糖果接觸部分五毒無(wú)污染42 F 包裝紙無(wú)污染43 F 工作環(huán)境衛(wèi)生,清潔 其它要求44 F 成本小于3000元本次畢業(yè)設(shè)計(jì),為了能夠運(yùn)用并掌握所學(xué)知識(shí)技能,提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為將來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),我們盡管是在原有機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)上的改進(jìn)設(shè)計(jì),我們以開(kāi)發(fā)性設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)待,以期達(dá)到預(yù)期效果。設(shè)計(jì)第一階段:我們根據(jù)任務(wù)書(shū)要求,在搜索,歸納分析資料的基礎(chǔ)上,應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)進(jìn)行功能分析,方案評(píng)價(jià)和決策,設(shè)計(jì)要求具體實(shí)施,確定機(jī)器的結(jié)構(gòu)形式及主要參數(shù)。設(shè)計(jì)第二階段:對(duì)已確定的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)必要的技術(shù)計(jì)算,進(jìn)行機(jī)器的原理和總體設(shè)計(jì),確定機(jī)器的總體參數(shù)、動(dòng)力、以及與整機(jī)有關(guān)的主要部件參數(shù),確定部件相互位置和尺寸,并考慮設(shè)計(jì)方案滿(mǎn)足多方面要求而采取的各種措施,使各部件相互協(xié)調(diào),以保證整機(jī)性能最完善的滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)第三階段:運(yùn)用機(jī)械零件和機(jī)構(gòu)學(xué)知識(shí),進(jìn)行零件和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),通過(guò)理論分析、技術(shù)計(jì)算及總體布置的要求,參考同類(lèi)部件的結(jié)構(gòu),確定零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)。設(shè)計(jì)第四階段:我們將運(yùn)用機(jī)制工藝學(xué)的知識(shí)對(duì)整機(jī)中的典型零件進(jìn)行工藝性分析,以用來(lái)達(dá)到復(fù)習(xí)和鞏固零件幾何形狀、尺寸鏈的分析計(jì)算,并進(jìn)一步熟練,根據(jù)零件的工作條件選擇適當(dāng)?shù)牟牧?,以及確定零件尺寸及公差的技術(shù)。(1)設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化通過(guò)對(duì)明細(xì)表的進(jìn)一步思考,拋棄知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、思維方法、環(huán)境等因素影響,從任務(wù)書(shū)中找出其本質(zhì)核心,拋棄非本質(zhì)東西以后,將保留的要求所含內(nèi)容加以擴(kuò)展,最終得到抽象化結(jié)果如下:1. 被包裝糖塊尺寸與機(jī)器部件相匹配;2. 糖塊在送糖槽內(nèi)放置狀態(tài)適宜;3. 糖塊輸入量與生產(chǎn)率相適應(yīng);4. 輸入量過(guò)大時(shí)自動(dòng)停止上料;5. 扭結(jié)松緊度適宜;根據(jù)抽象的結(jié)果我們可以進(jìn)一步進(jìn)行功能分析(2)功能目標(biāo)的明確。設(shè)計(jì)任務(wù)抽象化的最終結(jié)果對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言就是該系統(tǒng)的總功能??偣δ苤饕w現(xiàn)在輸入和輸出之間的關(guān)系以及其性質(zhì)狀態(tài)的變化上,對(duì)于糖果包裝機(jī)而言,主要體現(xiàn)在材料的變化上,則材料流成為整機(jī)系統(tǒng)的主流,總功能主要反映材料的變化, 糖紙裹包糖塊成筒形將包裝紙伸出糖塊部分扭緊使糖塊封閉能量 能量信號(hào) 信號(hào) 糖塊,包裝紙 包裝時(shí)的糖塊 糖果自動(dòng)包裝機(jī)總功能黑箱圖 (3)確定工藝原理和作業(yè)次序作業(yè)對(duì)象的每一種轉(zhuǎn)化的實(shí)現(xiàn)都可以采用多種方式。而工藝原理決定了技術(shù)過(guò)程的基本機(jī)構(gòu)組成,工藝過(guò)程及其先后次序,例如:當(dāng)要改變糖紙形狀進(jìn)行裹包前,可以采用固定擋片和可動(dòng)折紙板來(lái)實(shí)現(xiàn)。也是采用了模擬人手動(dòng)作的原理,也可以采用彈性通道使糖紙自動(dòng)成筒形裹覆于糖塊表面。究竟采用哪一種方式就決定了工藝過(guò)程同時(shí)也決定了工藝過(guò)程的基本次序。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求,確定本機(jī)工藝過(guò)程為:送紙 送糖 裹包 剪紙 扭結(jié) 出糖 包裝工藝流程圖 1—送糖;2—糖鉗手張開(kāi)、送紙;3—夾糖;4—切紙; 5—紙、糖進(jìn)入糖鉗手; 6—接、送糖桿離開(kāi); 7—下折紙; 8—上折紙;9—扭結(jié);10—打糖工藝過(guò)程的確定的同時(shí)包裝工藝路線隨之成定局。連續(xù)運(yùn)動(dòng)工位的糖果包裝機(jī),工藝路線有直線型、階梯型、圓弧型和組合型。本機(jī)采用圓弧型和直線型組成的組合型。包裝材料由上而下傾斜送到輸入工位,被包裝物豎直下落與之結(jié)合,這種方案選用糖塊首尾銜接設(shè)計(jì),由設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況擬定,故比較靈活方便。 (4)確定技術(shù)過(guò)程:在確定了工藝原理和作業(yè)次序、工藝順序后、作業(yè)對(duì)象由此而完成的轉(zhuǎn)化,既構(gòu)成了技術(shù)過(guò)程的主流程,本機(jī)器將工藝和作業(yè)次序有機(jī)結(jié)合形成了改變包裝紙與糖塊相對(duì)狀態(tài)的特有功能:雙端扭結(jié)式裹包,: 糖果自動(dòng)包裝機(jī)技術(shù)過(guò)程方框圖 (5)引進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)并確定其邊界 由于技術(shù)過(guò)程中那些必須的效應(yīng)既可以由人,也可以由技術(shù)系統(tǒng)來(lái)完成,人機(jī)間任務(wù)的分配將體現(xiàn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化程度,故技術(shù)系統(tǒng)的邊界應(yīng)盡早確定,使人機(jī)間作業(yè)分工明確,同時(shí)確定機(jī)械系統(tǒng)的具體任務(wù),并把這些任務(wù)分配給各個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。任何技術(shù)系統(tǒng),都擁有五種基本的功能,即存儲(chǔ)、分離、傳導(dǎo)、組合和轉(zhuǎn)化。本臺(tái)糖果包裝機(jī)在糖果包裝這一總功能的擁有下,技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)具有如下幾種功能:1) 包裝材料的存儲(chǔ)、傳導(dǎo)、分離。2) 作業(yè)對(duì)象(糖塊)的存儲(chǔ)、傳導(dǎo)。3) 包裝材料(商標(biāo)紙)與作業(yè)對(duì)象(糖塊)的結(jié)合即裹包。4) 扭結(jié)是最主要的功能,只有具備了該功能本次設(shè)計(jì)才有成功的可能。1)開(kāi)機(jī)前,安裝好糖紙,并安放到適宜位置;2)開(kāi)機(jī)前手動(dòng)調(diào)整,使糖塊運(yùn)送到必要位置;3)開(kāi)機(jī)、停機(jī)、調(diào)速、上下料;4)應(yīng)付各種意外事故;(1)經(jīng)過(guò)分析整機(jī)技術(shù)系統(tǒng),確定出本機(jī)器的分功能如下:(糖塊)的存儲(chǔ) (材料存儲(chǔ)) (材料存儲(chǔ)) (材料傳導(dǎo)) (材料傳導(dǎo)) (材料結(jié)合) (材料分離) (材料轉(zhuǎn)換) (材料分離)以上各功能只是本機(jī)主流材料流的各種轉(zhuǎn)換,盡管它們是總功能控制下的子功能,但由于其在技術(shù)系統(tǒng)中的地位不同又分為核心與非核心功能,本機(jī)中因分析時(shí),應(yīng)首先解決扭結(jié)這一關(guān)鍵問(wèn)題,然后逐步解決其余各種功能。同時(shí)材料流中的各功能與能量流和信號(hào)流聯(lián)系到的緊密程度不同,其地位也有所區(qū)別。例如,包裝紙的存儲(chǔ)與能量的聯(lián)系甚弱,幾乎可以無(wú)須能量而自我實(shí)現(xiàn),而其供送則不然,必須有一定的能量來(lái)為其提供動(dòng)力方可實(shí)現(xiàn),這樣我們就應(yīng)該首先考慮包裝紙的供送而后考慮包裝紙的存儲(chǔ)。信號(hào)糖塊存儲(chǔ)糖塊運(yùn)送糖塊存儲(chǔ)紙運(yùn)送紙分離裹包 扭結(jié) 落料動(dòng)力源信號(hào)源動(dòng)力 根據(jù)以上分析,其中 表示強(qiáng)聯(lián)系 次聯(lián)系 弱聯(lián)系1功能分解為了把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化,以便進(jìn)一步尋求解決原理,根據(jù)系統(tǒng)層次性將系統(tǒng)功能按照先主后輔,先粗后細(xì),先一般后特殊的原則進(jìn)行功能分析如下:(包裝紙)的存儲(chǔ) (材料存儲(chǔ)) 糖塊(包裝紙)的存儲(chǔ)糖塊存儲(chǔ)存糖理糖送糖包裝存儲(chǔ)存紙取出(包裝紙)的供送 (材料傳導(dǎo))材料的供送形式通常有傳送,再送兩種形式,本機(jī)對(duì)糖塊和包裝材料的供送均采取傳送形式。糖塊供送糖紙供送調(diào)節(jié)張緊度傳送送進(jìn)定位 糖塊(包裝紙)的供送(包裝紙)的分離 (材料分離)其中糖塊的分離即為成品輸出,只需有輸出機(jī)構(gòu)即可,我們稱(chēng)之為落料無(wú)需分解。包裝紙的分離是指將卷紙分成傳紙,這一動(dòng)作采用剪紙機(jī)構(gòu)即可無(wú)需進(jìn)一步分解。用包裝紙將糖塊裹包成形 (材料結(jié)合)裹包 結(jié)合成形 糖塊(包裝紙)的分離 (材料轉(zhuǎn)換) 本機(jī)采用扭結(jié)機(jī)械手進(jìn)行扭結(jié),將其實(shí)現(xiàn)限制到了特定程度,將其按同樣方法分解如下:扭結(jié)夾緊扭結(jié)軸向移動(dòng)復(fù)位 扭結(jié)成形(2)功能組合 功能結(jié)構(gòu)圖 b 功能結(jié)構(gòu)圖c 從功能分解提供的組合元素出發(fā),按照一定的邏輯關(guān)系把子功能組合在一起,通過(guò)系統(tǒng)邊界及功能組合兩方面設(shè)計(jì)特征的變化,形成多種形式的,達(dá)到設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)的集合體。本機(jī)功能結(jié)構(gòu)從上述功能分解為依據(jù),從形成的多種功能結(jié)構(gòu)圖中選出如上圖的幾種方案。通過(guò)功能結(jié)構(gòu)圖顯示的方案比較,三種方案各局特色