【正文】 糖果包裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………… 1 關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………… 1 1 前言………………………………………………………………………………… 2 課題的來源……………………………………………………………………… 2 包裝機(jī)發(fā)展方向………………………………………………………………… 2 國(guó)內(nèi)外糖果包裝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………… …………… 3 本課題的研究意義……………………………………………………………… 3 2 粒狀巧克力糖果包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì)…………………………………………… 4 產(chǎn)品特征………………………………………………………………………… 4 包裝材料………………………………………………………………………… 5 粒狀巧克力糖果包裝機(jī)的設(shè)計(jì)要求…………………………………………… 5 包裝工藝方案擬定 …………………………………………………………… 5 粒狀巧克力糖果包裝工藝的實(shí)驗(yàn)……………………………………………… 6 3 粒狀巧克力糖果包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)……………………………………………… 8 機(jī)型選擇………………………………………………………………………… 8 包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) ……………………………………………………………… 8 4 粒狀巧克力糖果包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ………………………………………… 9 粒狀巧克力糖果包裝機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖………………………………… 9 選擇原動(dòng)機(jī) ………………… ………………………………………………… 10 機(jī)械特性 …………………………………………………………………… 11 轉(zhuǎn)速 ………………………………………………………………………… 11 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性…………………………………………………………………… 11 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………………… 11 帶輪設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 12 帶輪的優(yōu)缺點(diǎn)………………… ……………………………………………… 12 選用帶輪要求………………………………………………………………… 13 帶輪設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………… 13 帶輪設(shè)計(jì)過程…………………………………………………………………… 13 鏈輪設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 17 鏈傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)…………………………………………………………………… 17 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)過程……………………………………………………………… 18 5 機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 21 夾持裝置設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… 21 設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………………… 21 基本結(jié)構(gòu)如圖…………………………………………………………………… 21 夾緊力 P 夾 計(jì)算………………………………………………………………… 22 彈簧力 P彈簧計(jì)算……………………………………………… ……………… 22 開閉角 а 的計(jì)算 ……………………………………………………… ……… 24 凸輪設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 24 選擇凸輪類型 ………………………………………………………………… 24 凸輪材料的選擇…………………………………………………… …………… 25 凸輪尺寸計(jì)算………………………………………………………………… 25 凸輪強(qiáng)度計(jì)算………………………………………………… ……………… 26 棘輪設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 27 棘輪材料選擇………………………………………………………………… 27 棘輪形狀確定………………………………………………………………… 27 六槽槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 28 槽輪分類及材料選擇…………………………………………………………… 28 槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算…………………………………………………… 28 6 其它機(jī)構(gòu)原理……………………………………………………………………… 29 頂糖、接糖機(jī)構(gòu)示意圖………………………………………………………… 29 抄紙和撥糖機(jī)構(gòu)示意圖………………………………………………………… 29 7 繪制粒狀巧克力糖包裝機(jī)的工作循環(huán)圖……………………………………… 31 8 粒狀巧克力糖果包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)形態(tài)矩陣……………………………………… 32 9 結(jié)論 ……………………………………………………………………………… 33 參考文獻(xiàn)………………………………………………………… …………………… 33 致謝…………………………………………………………………………………… 34 附錄…………………………………………………………………………………… 35 糖果包裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要： 顆粒狀糖果包裝機(jī)設(shè)計(jì)是典型的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它不僅包括機(jī)構(gòu)的尺寸、強(qiáng)度設(shè)計(jì)，還包括了傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)圓臺(tái)柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有三方面：設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳動(dòng)系統(tǒng)鏈設(shè)計(jì)。 機(jī)械手及進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)功能能否執(zhí)行的靈魂，它也是本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一。它要實(shí)現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊、等等功能，直到最后由輸送帶輸出。整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)中，機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉(zhuǎn)送等重要功能。 關(guān)鍵詞： 包裝機(jī)，巧克力糖包裝，機(jī)械手。 Candy packaging design Abstract: Granular candy packaging machine design is a typical mechanical system design, it includes not only the size of the anization, the strength design, also includes the mechanical transmission system design. This design mainly is aims at the circle pillar shape chocolate aluminum foil paper. Main content has three aspects: design project design, manipulators and in and out of the sugar chain institutions design and transmission system design. Manipulator and in and out of the sugar mechanism design is the soul of the design function can be performed, it is also one of the design key of this design. It to implement a chocolate candy input, ruffled, copy the bottom edge, and so on functions, until the final output by the conveyor belt. To implement the whole system function implementation, manipulator clamp is sugar, ruffled, transfer and other important function. Key words: packing machine, chocolate candy packing, manipulator. 1 前言 課題的來源 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越大。一方面映射出全球全球工業(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越高，這為推動(dòng)包裝機(jī)械工業(yè)帶來的巨大的動(dòng)力。 綜觀世界范圍來看，包裝機(jī)械工業(yè)是一個(gè)市場(chǎng)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(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。 包裝機(jī)發(fā)展方向 目前，國(guó)外包裝和食品機(jī)械水平高的國(guó)家主要是美國(guó)、德國(guó)、日本、意大利和英國(guó)。而德國(guó)的包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位， 2020 年德國(guó)包裝機(jī)械產(chǎn)值達(dá) 34 億歐元，其產(chǎn)量的 77 %為出口產(chǎn)品。最近幾年，這些國(guó)家包裝和食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)。 德國(guó)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的新趨勢(shì) : 德國(guó)與美國(guó)、日本、意大利均為世界包裝機(jī)械大國(guó)。在包裝機(jī)械設(shè)計(jì)、 制造、技術(shù)性能等方面居于領(lǐng)先地位。德國(guó)包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)是依據(jù)市場(chǎng)調(diào)研及市場(chǎng)分析結(jié)果進(jìn)行的，其，目標(biāo)是努力為客戶，尤其是為大型企業(yè)服務(wù)。為滿足客戶要求，德國(guó)包裝機(jī)械制造廠商和設(shè)計(jì)部門采取了諸多措施 ： 1) 工藝流程自動(dòng)化程度越來越高，以提高生產(chǎn)率和設(shè)備的柔性及靈活性。采用機(jī)械手完成復(fù)雜的動(dòng)作。操作時(shí)，在由電腦控制的攝像機(jī)錄取信息和監(jiān)控下，機(jī)械手按電腦指令完成規(guī)定動(dòng)作，確保包裝的質(zhì)量。 2) 提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。德國(guó)包裝機(jī)械以飲料、啤酒灌裝機(jī)械和食品包裝機(jī)械見長(zhǎng)，具有高速、成套、自 動(dòng)化程度高和可靠性好等特點(diǎn)。其飲料灌裝速度高達(dá) 12 萬瓶 /h，小袋包裝機(jī)的包裝速度高達(dá) 900 袋／ min。 3) 使產(chǎn)品機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。許多產(chǎn)品要求生產(chǎn)之后直接進(jìn)行包裝，以提高生產(chǎn)效率。如德國(guó)生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)及包裝設(shè)備，就是由一個(gè)系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化，關(guān)鍵是要解決好在生產(chǎn)能力上相互匹配的問題。 4) 適應(yīng)產(chǎn)制品變化，具有良好的柔性和靈活性。由于市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。如化妝品生產(chǎn)三年一變，甚至一個(gè)季度一變，生產(chǎn)量又都很大，因此要求包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性，使包裝機(jī)械的壽命 遠(yuǎn)大于產(chǎn)品的壽命周期，這樣才能符合經(jīng)濟(jì)性的要求 。 5) 普遍使用計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)。隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度不斷加快，德國(guó)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)普遍采用了計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)，大大縮短了包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)周期 。 包裝機(jī)械設(shè)計(jì)不僅要重視其能力和效率，還要注重其經(jīng)濟(jì)性。所謂經(jīng)濟(jì)性不完全 是機(jī)械設(shè)備本身的成本，更重要的是運(yùn)轉(zhuǎn)成本，因?yàn)樵O(shè)備折舊費(fèi)只占成本的 6％～ 8％，其他的就是運(yùn)轉(zhuǎn)成本。 [3] 國(guó)內(nèi)外糖果包裝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 就糖果包裝機(jī)而言，要數(shù)美國(guó)、西德、意大利和英國(guó)名列前茅。這些國(guó)家的包裝機(jī)制造商一般都有四、五十年的歷史，可 稱得上經(jīng)驗(yàn)豐富，名不虛傳?？v觀門類繁多的包裝機(jī)，各有不同的特點(diǎn)。其一在保持中速穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，向高速包裝前進(jìn)。目前比較有影響的高速包裝機(jī)有意大利的 型連續(xù)切斷包裝機(jī)。更甚者為英國(guó) Rose Theegarten 公司出產(chǎn)的 U1F1 型和 “Twister”型。其二，同一部機(jī)器的包裝花樣多種。具有代表性的有西德的 Otto Hansel 公司出產(chǎn)的 X8003 型糖果包裝機(jī)，西德的 Robert Bosch 公司 型糖果包裝機(jī)另外，即使單一品種的包裝機(jī)器，可包尺寸范圍也比較大。其三采用多層包裝，一 般為三層。如意大利 ，還有美國(guó)的、西德的、英國(guó)的都不少于二層。 中國(guó)包裝機(jī)械起步較晚，經(jīng)過 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，已能基本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，部分產(chǎn)品還有出口。 為使包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性，提高自動(dòng)化程度，須大量采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。為適應(yīng)包裝產(chǎn)品品種和包裝類型的變化，包裝機(jī)械設(shè)備的柔性和靈活性常表現(xiàn)在以下三個(gè)方面： 一、量的靈活性。 二、構(gòu)造的靈活性。 三、供貨的靈活性。采用單元組合，將各單元組合在一起供貨。如糖果包裝機(jī)，在一個(gè)共同基礎(chǔ)上，組合不同的