【正文】 薄膜卷包的空間。卷包的薄膜在牽引輪的作用下向前運(yùn)行并被縱封輪實(shí)施縱封熱融封合。物品隨薄膜同步運(yùn)行。包裝物品在最后經(jīng)橫封輥刀封合切斷，形成一個(gè)成品包裝，由卸料傳送帶輸出，由于其包裝形式呈枕狀，故成為枕式裹包或中縫包裝。這種包裝機(jī)采用有色標(biāo)袋包裝時(shí)，需要隨時(shí)對(duì)紙長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整，因此需配備光電檢測(cè)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光標(biāo)的正確定位。22橫枕式自動(dòng)包裝機(jī)工作原理1卷膜 2牽引輥 3成型器 4物品 5供料傳送鏈 6牽引輪 7中封輪 8橫封輥刀 9卸料傳送帶 立式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) 立式間歇制袋中縫封口包裝機(jī)此類(lèi)機(jī)型包裝原理如23所示，卷筒塑料薄膜3經(jīng)導(dǎo)輥2被引入成型器4，通過(guò)成型器4和加料管5以及成型筒6的作用，形成中縫搭接的圓筒形。其中加料管5的作用為：外作制袋管，內(nèi)為輸料管。封合時(shí)，縱封器7垂直壓合在套于內(nèi)筒5外壁的薄膜搭接處，加熱形成牢固的縱封。其后，縱封器回退復(fù)位，由橫封器8閉合對(duì)薄膜進(jìn)行橫封同時(shí)向下?tīng)恳粋€(gè)袋的距離，并在最終位置加壓切斷?？梢?jiàn)，每一個(gè)橫封可以同時(shí)完成上袋的下口和下袋的上口封合。而物料的充填是在薄膜受牽引下移時(shí)完成的。圖23 立式間歇制袋中縫封口包裝原理 立式雙卷膜制袋和單卷膜等切對(duì)合成型制袋四邊封口包裝機(jī)此類(lèi)包裝機(jī)可制造四邊封口的包裝袋型。雙卷膜制袋包裝機(jī)采用兩卷薄膜進(jìn)行連續(xù)制袋，左右薄膜卷料對(duì)稱(chēng)配置，經(jīng)各自的導(dǎo)輥被縱封滾輪牽引，進(jìn)入引導(dǎo)管處匯合。薄膜在牽引的同時(shí)被封合兩邊緣，形成兩條縱封縫。在橫封輥閉合后，物料由加料器進(jìn)入，隨后完成橫封切斷分離上下包裝袋。單卷膜等切對(duì)合成型制袋包裝機(jī)只采用一卷薄膜制袋，其制袋過(guò)程是先將薄膜對(duì)中等切分離，然后兩半材料復(fù)合成型。其成型原理及性能比前者更優(yōu)異。 此種包裝機(jī)的包裝原理如圖24所示。卷筒薄膜1在縱封滾輪5的牽引下，經(jīng)導(dǎo)輥進(jìn)入制袋成型器3形成紙管狀?？v封滾輪在牽引的同時(shí)封合紙管對(duì)接兩邊緣。隨后由橫封輥6閉合實(shí)行橫封切斷。同樣，每次橫封動(dòng)作可以完成上袋的下口和下袋的上口封合，并切斷分離。物料的填充是在紙管受縱封牽引下行至橫封閉合前完成的。圖24 立式連續(xù)制袋三邊封口包裝原理1卷筒薄膜 2導(dǎo)輥 3成型器 4加料器 5縱封滾輪 6橫封輥 7成品袋這種機(jī)型是一種廣泛應(yīng)用的機(jī)型，因其包裝原理的合理性的科學(xué)性而成為較多采用的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)這一包裝原理可設(shè)計(jì)出多種袋型。例如，在如圖24所示的基礎(chǔ)上增加一對(duì)縱封滾輪，使兩隊(duì)縱封滾輪對(duì)稱(chēng)布置在紙管邊緣，同時(shí)進(jìn)行牽引縱封則形成兩條縱封縫，經(jīng)橫封后產(chǎn)生的袋型則為四邊封口袋。采用這種制袋方法主要是以美觀為出發(fā)點(diǎn)，因?yàn)樵黾拥囊粭l縱封縫在包裝袋結(jié)構(gòu)上是“多余”的，稱(chēng)作“假封”，但它卻起到一種對(duì)稱(chēng)美的作用。另外，把圖24中橫封輥旋轉(zhuǎn)900布置，使縱封的封合面與橫封的封合面成垂直狀態(tài)，則可生產(chǎn)另一袋型（需配套合適的成型器），如圖25所示。包裝薄膜1經(jīng)成型器被縱封滾輪2牽引縱封，隨后經(jīng)過(guò)導(dǎo)向板3并被與縱封面成垂直布置的橫封輥4封合切斷，形成一個(gè)中縫對(duì)折兩端封合的包裝袋，也就是平常所說(shuō)的“枕式包裝”。圖25 中縫對(duì)接兩端封口包裝原理1薄膜 2縱封滾輪 3導(dǎo)向板 4橫封輥 5成品袋 枕式包裝機(jī)的應(yīng)用及特點(diǎn)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生活中，絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)包裝成為商品，才能進(jìn)入流通領(lǐng)域，商品的包裝要借助包裝技術(shù)及設(shè)備。所以包裝設(shè)備在包裝過(guò)程中是不可缺少的工藝手段。枕式包裝機(jī)由于進(jìn)行包裝的袋的形狀成枕狀，像蛋黃派、米餅、餅干、方便面等，所以通常稱(chēng)作枕式包裝，枕式包裝機(jī)大致分為水平枕式與豎向縱式型，包裝工序水平進(jìn)行，因此稱(chēng)作枕式包裝機(jī)。枕式包裝機(jī)主要使用于固形物的個(gè)裝及多個(gè)物品等的包裝。包裝工程從上向下進(jìn)行的裝置則稱(chēng)作縱式包裝機(jī)，縱式包裝機(jī)使用于年糕、糖果、液體、粉袋、流體等的包裝。在市場(chǎng)上可以見(jiàn)到各種包裝商品，包裝形態(tài)多種多樣。眾多枕式包裝品是由枕式包裝機(jī)包裝的商品，枕式包裝機(jī)于1930 年代在美國(guó)得到開(kāi)發(fā)，在日本國(guó)內(nèi)真正開(kāi)始生產(chǎn)已有46年的歷史，這些包裝機(jī)投入到了各種市場(chǎng)，得到了廣泛利用。枕式自動(dòng)包裝機(jī)是包裝設(shè)備中較為重要的一種形式，用于包裝塊狀物件，形狀可以規(guī)則，也可以不規(guī)則。因此，實(shí)際包裝中要求其適應(yīng)范圍廣、工作平穩(wěn)可靠、噪聲低、生產(chǎn)率高。可以滿(mǎn)足：小到糖果，大到家電；軟到紙巾類(lèi)日用品、硬的到軸承小五金等商品的包裝需要。枕式自動(dòng)包裝機(jī)也稱(chēng)為臥式自動(dòng)包裝機(jī)，是將包裝薄膜裹包在內(nèi)裝物的外面，制作成枕形袋的包裝機(jī)。該機(jī)型從出現(xiàn)至今，已經(jīng)歷了數(shù)十年考驗(yàn)，仍然保持較強(qiáng)的生命力。它具有獨(dú)特的包裝形式：先進(jìn)的包裝工藝；通用的包裝功能；巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和美觀的總體造型。可采用的卷筒薄膜材料包括：玻璃紙、涂塑紙、復(fù)合材料、聚乙烯、聚丙烯、袋包紙等。在該機(jī)型中，卷筒狀的包裝材料被逐步制成一個(gè)一個(gè)包裝袋。袋子可有折進(jìn)凹角，也可沒(méi)有折進(jìn)凹角，如圖26 ，折進(jìn)凹角可使袋子兩端顯得光整利落，無(wú)喇叭口，厚度在25mm以上的袋子通常要有折進(jìn)凹角。可是高速制袋時(shí)常沒(méi)有折進(jìn)凹角。圖26枕型袋如圖27所示，薄膜從背架引到成型器而制成管筒狀，管筒狀薄膜的邊被翼封輪（即縱封牽引輪）拉著，勻速平穩(wěn)地前進(jìn)。有些不易拉動(dòng)的薄膜，需要背架上裝上一個(gè)牽引輥，或在進(jìn)膜軸上裝一個(gè)送膜電機(jī)（圖中未表示）來(lái)幫助送進(jìn)（詳細(xì)參見(jiàn)制袋設(shè)計(jì)的引棍設(shè)計(jì)）。用彈簧張緊輥、導(dǎo)向輥、離合輥和牽引輥來(lái)調(diào)節(jié)薄膜的張力及薄膜的送進(jìn)方向，各滾筒的調(diào)整必須要適當(dāng)，如果薄膜的進(jìn)角太小的話，薄膜就會(huì)越過(guò)成型器而不成為管筒狀。薄膜經(jīng)過(guò)成型器被卷成卷筒狀，欲包裝的物品在傳送帶的輸送下被送到管筒狀薄膜的中間，管筒膜的兩邊則重疊成翼鰭狀，接下去封合后，就成為袋子的背封。圖27臥式枕型包裝薄膜的兩邊經(jīng)過(guò)中封滾輪的時(shí)候相互封合就成中封邊，如圖28。兩個(gè)中封滾輪上有著相互嚙合的滾花紋，同時(shí)向滾輪加熱加壓薄膜在紋中軋過(guò)，封口上軋出花紋。圖28邊翼封用一個(gè)封口切斷裝置即端封切斷器進(jìn)行端封，并將袋子切斷成如圖29。端封切斷器有回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種，封口上面刻有與中封輪表面一樣的花紋。端封器咬合后就在袋子的端封處制出花紋，同時(shí)向袋子加熱加壓。切斷刀一般都裝在端封器上，如圖210。因此端封封口與切斷是同時(shí)進(jìn)行的。封口封合時(shí)的滾合速度、封合溫度、封合位置、封合壓力都是可以調(diào)整的。圖29回轉(zhuǎn)式端封切斷器圖210端封封口中國(guó)包裝機(jī)械起步較晚，起于上個(gè)世紀(jì)70年代，北京市商業(yè)機(jī)械研究所在研究了日本的包裝機(jī)械后，完成制造了中國(guó)第一臺(tái)包裝機(jī)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，中國(guó)包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國(guó)包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些包裝機(jī)械填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，已能基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，部分產(chǎn)品還有出口。但在目前，中國(guó)包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)?！≡谛袠I(yè)快速發(fā)展的同時(shí)也存在一系列的問(wèn)題，現(xiàn)階段中國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)水平還不夠高。包裝機(jī)械市場(chǎng)日趨壟斷化，除了瓦楞紙箱包裝機(jī)械和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢(shì)外，其它包裝機(jī)械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場(chǎng)上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無(wú)菌包裝生產(chǎn)線等，在世界包裝機(jī)械市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)集團(tuán)所壟斷，面對(duì)國(guó)外品牌強(qiáng)勁沖擊國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取積極對(duì)策。從現(xiàn)階段情況看，%的速度增長(zhǎng)。美國(guó)擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國(guó)、意大利和中國(guó)。但未來(lái)包裝設(shè)備生產(chǎn)增長(zhǎng)最快的是在發(fā)展中的國(guó)家和地區(qū)。發(fā)達(dá)國(guó)家將從刺激國(guó)內(nèi)需求中獲利，并在發(fā)展中國(guó)家尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進(jìn)行投資，提供包裝機(jī)械設(shè)備。而中國(guó)自加入世貿(mào)組織以來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，中國(guó)的包裝機(jī)械水平提升非常快，與世界的先進(jìn)水平差距逐漸縮小。隨著中國(guó)的日益開(kāi)放，中國(guó)的包裝機(jī)械也將進(jìn)一步打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)有包裝機(jī)存在以下問(wèn)題：（1）包裝機(jī)長(zhǎng)期存在著包裝材料(薄膜)輸送速度難以控制的問(wèn)題，薄膜輸送速度不穩(wěn)，對(duì)包裝袋長(zhǎng)精度和袋形質(zhì)量的影響很大:工作初期和末期，帶膜卷的直徑變化很大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化，造成包裝材料輸送時(shí)拉力不均勻，使得封袋長(zhǎng)度變化，包裝袋長(zhǎng)控制精度不高。（2）包裝精度(充填精度)低且工作時(shí)不穩(wěn)定。（3）包裝速度低:目前國(guó)產(chǎn)包裝機(jī)的包裝速度，小袋包裝在60~120袋/分之間，包裝速度超過(guò)80袋/分時(shí)包裝質(zhì)量將下降。中袋包裝為35~60袋/分。國(guó)外設(shè)備的包裝速度已達(dá)到小袋包裝為1200袋/分，中袋包裝為160袋/分。（4）封口質(zhì)量難以保證。①外觀質(zhì)量。國(guó)家規(guī)定，包裝袋的封口處應(yīng)平整、網(wǎng)紋清晰，不得有灼化和壓穿現(xiàn)象。而現(xiàn)有的包裝機(jī)不能很好的達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。②包裝成品的封口強(qiáng)度低。③由于塑料包裝材料與被包裝物之間的靜電作用，在塑料袋內(nèi)壁上會(huì)吸附細(xì)小的被包裝物粉粒，若不除去會(huì)造成橫封口處封口不牢，嚴(yán)重影響包裝袋封口質(zhì)量。④自動(dòng)包裝機(jī)的橫封機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式的不合理，將導(dǎo)致封口質(zhì)量問(wèn)題。傳統(tǒng)的包裝機(jī)的封口機(jī)構(gòu)，其左右封塊是扇形開(kāi)合，封口部位熱封時(shí)間不同，導(dǎo)致封口處不平滑，部分灼化或者部分強(qiáng)度不夠。兩橫封塊機(jī)構(gòu)采用左橫封塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩橫封塊對(duì)包裝袋的作用力不同，會(huì)造成其封口不勻。而且封口周期長(zhǎng)，包裝速度慢。3 總體傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 功能與應(yīng)用范圍枕式自動(dòng)包裝機(jī)自上世紀(jì)五十年代開(kāi)發(fā)到現(xiàn)在已有數(shù)十年了，當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)出的機(jī)種功能單一，應(yīng)用范圍窄，但是容易實(shí)現(xiàn)、可靠，如圖31所示。可以看到，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)通過(guò)三角帶（或稱(chēng)為V 形帶）或平皮帶輸送給分配軸，再由分配軸分給供送內(nèi)裝物、縱封牽引器、端封切斷器、輸出包裝物等，只能對(duì)單一內(nèi)裝物及同一尺寸的內(nèi)裝物進(jìn)行包裝。這樣就存在有如下幾個(gè)問(wèn)題：（1）包裝機(jī)的生產(chǎn)能力不可改變；（2）包裝機(jī)對(duì)內(nèi)裝物尺寸變化的適應(yīng)性差；（3）端封封切時(shí)的線速度與縱封牽引供送的速度應(yīng)該一致，但必須改變端封封切的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)端封切斷的運(yùn)動(dòng)規(guī)律問(wèn)題；（4）供送內(nèi)裝物、供送薄膜、縱封牽引、端封切斷等的最佳配合問(wèn)題。（5）是否要配備離合器，對(duì)調(diào)試是至關(guān)重要的；（6）對(duì)刀的調(diào)整問(wèn)題；（7）當(dāng)有印刷圖案時(shí)，保證圖案的完整性的問(wèn)題?？紤]到市場(chǎng)的深入，人們對(duì)產(chǎn)品追求多元化、個(gè)性化。故產(chǎn)品的包裝范圍要廣、功能要齊全、速度要快。加上我國(guó)超市的發(fā)展，推動(dòng)高速枕式自動(dòng)包裝機(jī)的發(fā)展，也提出了相適性的功能與適用范圍的需求問(wèn)題。適用的范圍如下：（1）包裝材料：防潮玻璃紙、涂塑玻璃紙、聚乙烯、聚丙烯、袋包紙、鋁箔以及其他復(fù)合材料（2）包裝物品：面包、糕點(diǎn)、蔬菜、加工食品、醫(yī)藥品、機(jī)械零件、通心粉及其他等快狀物品（快速食品、冰淇淋、小飾物、藥品、小五金和其它許多輕量小塊狀物品）。（3）包裝規(guī)格：長(zhǎng)20～520mm（20～50mm）。寬10～150mm(10～50mm)（4）生產(chǎn)能力：20～800pcs/min(125～300)（5）附屬裝置：光電跟蹤補(bǔ)償裝置、計(jì)數(shù)裝置、溫度控制裝置、工控裝置等（6）電能消耗： 工藝分析枕式自動(dòng)包裝機(jī)是針對(duì)塊狀物件進(jìn)行外包裝的一種手段。在工藝分析中，首先對(duì)內(nèi)裝物物件的特性、包裝材料和包裝過(guò)程作詳細(xì)的分析和研究，并對(duì)單功能機(jī)的分析，進(jìn)行擴(kuò)展其它功能，如擴(kuò)展它的包裝尺寸范圍、擴(kuò)展它的包裝物件、擴(kuò)展它的包裝材料、擴(kuò)展它的包裝生產(chǎn)力等。這些擴(kuò)展涉及到的主要部件的分析比較，以便得出可靠的機(jī)構(gòu)。 內(nèi)裝物物件的特性工藝分析前面提到，內(nèi)裝物件是一些塊狀物體，可以是很硬的五金零件和很柔軟的紙巾。一般來(lái)說(shuō)在設(shè)計(jì)時(shí)，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，針對(duì)類(lèi)型范圍相近的物件進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此就會(huì)選擇一些相近的物件在同一臺(tái)機(jī)上包裝。另一方面，內(nèi)裝物的變化，只需簡(jiǎn)單更改零件就可以了。如尺寸大小變更可以調(diào)整成型器或更換成型器，其它的可以只是簡(jiǎn)單調(diào)整。易碎的物件可以在中封牽引、端封切斷器上粘貼一些緩沖的物料，而無(wú)需更換零件就可以使機(jī)械適應(yīng)范圍廣。總而言之，高速枕式自動(dòng)包裝機(jī)的適用范圍極廣，只要是成塊狀物件一般都可以包裝。 包裝材料的要求包裝紙的選擇在包裝機(jī)設(shè)計(jì)中也是重要的。塑料包裝的問(wèn)世，引起了包裝機(jī)的革命。使包裝工藝、包裝技術(shù)發(fā)生了巨大變化。如塑料包裝，可以采用高頻加熱熱封包裝、或電熱絲脈沖熱封包裝。如袋裝的快食面、餅干、糖果等，目前食品、醫(yī)藥行業(yè)采用聚乙烯薄膜包裝是很廣泛的；紙張經(jīng)涂塑料后的復(fù)合材料包裝也被廣泛使用，如冰淇淋、面包等。高速枕式自動(dòng)包裝機(jī)多采用熱封玻璃紙、聚乙烯和玻璃紙復(fù)合材料、鋁箔復(fù)合材料等?？紤]到在薄膜牽引時(shí)，薄膜要受較大的張力，一般說(shuō)來(lái)，包裝的速度越高，紙?jiān)饺菀妆焕瓟唷Ｈ绻b紙的拉力強(qiáng)度不夠，勢(shì)必影響包裝速度的提高。因此，選擇包裝紙的質(zhì)量是十分重要的。 包裝工藝方案的擬定由第二章的圖27所示，包裝工藝路線是：薄膜經(jīng)牽引輥牽引由導(dǎo)向輥進(jìn)入成形器，再經(jīng)縱封牽引器牽引并封邊使薄膜成型袋筒形。圖31工藝路線圖1供送鏈推頭 2內(nèi)裝物件 3光電傳感器 4備用卷筒薄膜 5牽引輥 6卷筒薄膜 7成型器 8牽引滾輪 9排氣輸送帶 10縱封牽引滾輪 11橫封切斷刀 12輸出毛刷 13輸出皮帶再如圖32所示，是枕式自動(dòng)包裝機(jī)的完整工藝路線圖。卷筒薄膜6在成對(duì)牽引輥5 ，牽引滾輪8和縱封牽引滾輪10的聯(lián)合牽引下勻速前進(jìn)，在通過(guò)成型器7 時(shí)被折成筒狀，供送鏈上的推頭1將內(nèi)裝物2 推送入成型器中的筒狀材料內(nèi)，物品便隨同材料一起前進(jìn)，端封切斷器11熱封左面袋的后端和右面袋的前端，同時(shí)在中間切斷分開(kāi)，輸出皮帶13將成品輸出。從工藝上分析可知，為達(dá)到高速，要優(yōu)化端封切斷器11的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由于11構(gòu)件作非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是否適宜高速運(yùn)行，要對(duì)端封切斷器進(jìn)行詳細(xì)分析（參考端封切斷器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）。為滿(mǎn)足其多功能，可以調(diào)整7尺寸和11的速度等構(gòu)件，來(lái)適應(yīng)不同內(nèi)裝物的尺寸，達(dá)到滿(mǎn)足大范圍包裝。簡(jiǎn)單更改成形器7，可以使其滿(mǎn)足包裝內(nèi)裝物尺寸的變化，如寬度和高度。簡(jiǎn)單調(diào)整縱封牽引器速度，可以滿(mǎn)足內(nèi)裝物長(zhǎng)度的變化。因此，要完成其多功能、范圍廣、高速度等，就必須設(shè)計(jì)出更為合理的機(jī)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足要求 傳動(dòng)系統(tǒng)概述傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以滿(mǎn)足執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求。 傳動(dòng)系統(tǒng)