【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 也滲透到各行各業(yè)，從日常的用品到醫(yī)藥、航空、電子產(chǎn)品、食品等等，都已經(jīng)幾乎實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn) [1] 。而我國(guó)目前的包裝技術(shù)還處于初級(jí)發(fā)展階段，所以我們要不斷的完善技術(shù)，自我升級(jí)，并最終向自動(dòng)化、信息化、產(chǎn)業(yè)化、多元化、綠色環(huán)?；姆较虬l(fā)展 。包裝行業(yè)整體的發(fā)展趨勢(shì)大致如下： (1) 生產(chǎn) 的 效率化 為了確保 器械裝備 運(yùn)動(dòng)的可行性 ， 重要的途徑之一就是通過(guò)未來(lái)的食品包裝，技術(shù)發(fā)展勢(shì)必 將要朝向 ；多功能化。 為了能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求， 多元化 、彈性化以及具有多 功能 環(huán)?；攀前l(fā)展的噱頭 [2]。 (2) 資源的高利用化 包裝好的商品因?yàn)橛袊?yán)格的規(guī)定以及食品安全信息，在貨物流通上有一定快捷優(yōu)勢(shì)，而且包裝也具有一定的品牌效應(yīng)。在 市場(chǎng)上流通更為便捷。能夠在最短的時(shí)間內(nèi)讓顧客對(duì)產(chǎn)品有著全面的了解。 (3) 包裝的實(shí)用性 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 食品行業(yè)的環(huán)保問(wèn)題一直都是一個(gè)嚴(yán)峻的社會(huì)問(wèn)題，在當(dāng)今社會(huì)環(huán)境下能保持初心的商家已經(jīng)不多了，急功近利為了利益不會(huì)在乎客戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。但是法律是明文規(guī)定要保護(hù)消費(fèi)者的合法權(quán)益。不能為了達(dá)到包裝的美觀性而放棄實(shí)用性。 (4) 高技術(shù)的實(shí)用化 商品有了包裝之后，流通起來(lái)會(huì)更加方便 .商品被按照一定的大小、數(shù)量、規(guī)格、形狀以及不同的容器來(lái)分類進(jìn)行包裝，并且在商品的包裝上印刷有多種信息，來(lái)反映包裝內(nèi)商品的名稱、數(shù)量、重量、顏 色、規(guī)格以及整體包裝的大小、凈重、毛重、生產(chǎn)商品廠家的名稱和具體地址以及在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中的注意事項(xiàng)等信息。這樣做有利于商品的清點(diǎn)與計(jì)數(shù)，也有利于商品的調(diào)撥分配 .還可以根據(jù)商品包裝上的信息來(lái)合理的使用各種交通運(yùn)輸工具和倉(cāng)庫(kù)，進(jìn)而提高商品在運(yùn)輸、裝卸和儲(chǔ)運(yùn)的效果，并最終獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益 (5) 大力加強(qiáng)科研、開(kāi)發(fā)能力 根據(jù)商品的不同，商品包裝在設(shè)計(jì)形式上都會(huì)有各種各樣的包裝出現(xiàn)，但是包裝的大小必須合適，方便消費(fèi)者攜帶、使用和保存并且包裝要不易損壞 .包裝上印刷的各種文字、商標(biāo)和圖畫都會(huì)有生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、生產(chǎn) 廠家、使用方法、注意事項(xiàng)、保管方法等信息，既方便消費(fèi)者辨認(rèn)商品，也起著指導(dǎo)消費(fèi)的作用 [3]。 社會(huì)在科技的帶領(lǐng)下，進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段，新的想法和產(chǎn)品爭(zhēng)相涌出，百花齊放百家爭(zhēng)鳴。產(chǎn)品的包裝業(yè)越來(lái)越美觀，設(shè)計(jì)越來(lái)越簡(jiǎn)潔大方，設(shè)計(jì)理念包裝結(jié)構(gòu)越來(lái)越豐富。針對(duì)不同地區(qū)，不同文化的消費(fèi)者，也必須用不同形式的包裝方法。 在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，不少的包裝機(jī)械都應(yīng)用了最先進(jìn)的現(xiàn)代化包裝技術(shù)，包裝機(jī)械的特征趨向于更好、更快、更高效。在美國(guó)和德國(guó)，他們已經(jīng)將包裝技術(shù)應(yīng)用到了一些高技術(shù)的新型行業(yè)中 ，比如航空航天、生物技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、激光技術(shù)等高新行業(yè) .隨著包裝新產(chǎn)品的出現(xiàn)，包裝技術(shù)也取得了重大的突破與進(jìn)展 .比如拉伸纏繞膜的包裝中，將包裹，捆扎，伸縮等一系列工序合并為一個(gè)工序，將一些不規(guī)則形 狀的產(chǎn)品包裹成一個(gè)整體，操作起來(lái)又快又簡(jiǎn)單 [2]. 在英美法德日等一些發(fā)達(dá)國(guó)家，他們的包裝技術(shù)都已經(jīng)趨于完善，包裝行業(yè)也滲透到各行各業(yè)，從日常的用品到醫(yī)藥、航空、電子產(chǎn)品、食品等等，都已經(jīng)幾乎實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。 總體來(lái)看，包裝技術(shù)的革新和完善，自我升級(jí)，并最終會(huì)向自動(dòng)化、信息化、產(chǎn)業(yè)化、多元化、綠色 環(huán)保化的方向發(fā)展 . 研究?jī)?nèi)容 根據(jù) 上述對(duì)包裝行業(yè)的發(fā)展 歷史 梳理 以及 對(duì)我國(guó)包裝行業(yè)的憧憬， 結(jié)合 專業(yè)所學(xué)的 相關(guān) 知識(shí)確定本設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容如下： （ 1）設(shè)計(jì)包裝機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置電源電壓和功率 . （ 2）結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程，設(shè)計(jì)包裝機(jī)的上料和下料途徑 . （ 3）通過(guò)必要的計(jì)算，設(shè)計(jì)產(chǎn)品輸送的最大速度 . 粒裝巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì) 5 （ 4） 通過(guò)必要的計(jì)算，設(shè)計(jì)產(chǎn)品輸送的最大重量 . （ 5）通過(guò)必要的計(jì)算，設(shè)計(jì)此包裝機(jī)的最大收縮尺寸 . （ 6）設(shè)計(jì)外形的尺寸大小，使其美觀大方且空間利用率高 . （ 7）有限元分析 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展 ,復(fù)雜 的工程問(wèn)題可采用離散化的數(shù)值計(jì)算方法并借助計(jì)算機(jī)得到滿足工程要求的數(shù)值解 ,數(shù)值模擬技術(shù)是現(xiàn)代工程學(xué)。 形成和發(fā)展的重要推動(dòng)力之一。有限元法是在包裝工程領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種數(shù)值模擬方法 ,它不但可以解決包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題 ,也可解決傳熱學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域的問(wèn)題 ,其計(jì)算結(jié)果可作為包裝機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和性能分析的可靠依據(jù)。許多通用有限元分析程序?qū)⒂邢拊治?、?jì)算機(jī)圖形學(xué)與優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合形成完整的計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng) ,這些程序可以顯著提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能 ,縮短設(shè)計(jì)周期 ,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 粒裝巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 設(shè)計(jì)過(guò)程和初步計(jì)劃 對(duì)包裝器械的深度認(rèn)知 所要包裝的產(chǎn)品及該產(chǎn)品的要求 （ 1）所要包裝的對(duì)象 加工呈圓臺(tái)形狀的巧克力糖果 ,生產(chǎn)批量很大，并且在國(guó)際市場(chǎng)有一定地位。過(guò)去由于手工包裝質(zhì)量不均 難以保證產(chǎn)品品質(zhì) 以及工人勞動(dòng)強(qiáng)度 相對(duì)較 大 并且誤差相對(duì)較高 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)市場(chǎng)的需要。 （ 2）所要包裝的產(chǎn)品選取的材料 采用金色鋁箔卷筒紙，厚度 為 。 （ 3）粒裝巧克力糖果包裝機(jī)器的一般要求 考慮到包裝機(jī)自動(dòng)機(jī)的工藝條件變化，所以要采 用無(wú)級(jí)變速的方法，因此才能使包裝機(jī)械自動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的速率控制在為 70130 件 /分鐘。 （ 4）對(duì)包裝產(chǎn)品的質(zhì)量要求 在經(jīng)由包裝機(jī)包裝過(guò)后的巧克力糖能夠確保的外觀得體美觀，外包裝鋁箔紙沒(méi)有很明顯破壞，還有褶皺的情況。 （ 5）對(duì)于自動(dòng)巧克力糖 果的包裝機(jī)的基本要求 所設(shè)計(jì)的機(jī)械機(jī)構(gòu)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等 相對(duì) 簡(jiǎn)單，具有一定的操作可靠行能。以及所設(shè)計(jì)的機(jī)械的設(shè)備相對(duì)穩(wěn)定 性 能要特別好 好 ，使用的操作系統(tǒng)需要操控起來(lái)很方便快捷，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不涉及安全問(wèn)題，售后維修處理方便快捷， 成本相對(duì)較低 。 產(chǎn)品特征 上料問(wèn)題 一直都是最難解決的，這次設(shè)計(jì)有信心可以解決。通過(guò)頂糖機(jī)構(gòu)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)確保每顆巧克力糖可以隔離包裝。 包裝材質(zhì) 粒狀巧克力糖包裝紙采用 在本設(shè)計(jì)中的主要依據(jù)如下兩個(gè)方面，選擇供紙機(jī)構(gòu)的類型： 1) 通過(guò)采用 卷筒 紙來(lái)完成本設(shè)計(jì)， 而 采用紙片或者是卷筒紙進(jìn)行供料。 2) 受限于卷筒紙的輸送方式是水 平 輸送，因此 間歇式剪切供紙方法 是不得不采用的辦法 。 擬定 的巧克力 糖果的包裝工藝方案 在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中， 我們 以人工包裝動(dòng)作 為 基準(zhǔn)， 并 針對(duì)該 最初的 需求，制作 巧 克力糖包裝工藝圖。 具體 工藝 流程 初如下： 1) 在巧克力糖 Φ17 的 小端上方 ， 放置將 64mm*64mm 鋁箔紙 你幸福改 。 具體 如圖。 2) 根據(jù)下圖的 斜面 強(qiáng)迫型的圖紙， 讓鋁箔紙沿糖塊 的上 述 形狀成型 。 3) 接下來(lái)的步驟是通過(guò) 將余下鋁箔紙分為兩半， 然后 按照順序 將其 向 Φ23 大端面二分之一處折去。使包裝紙緊貼糖 果 。 對(duì)于包裝機(jī)械中的巧克力的糖包裝的工藝的 分析 最初的計(jì)劃 :第一個(gè)分析，采用剛性斜模腔，這樣鋁箔紙靠近桌子的圓錐。 圖 2 4 展示了糖和糖果包裝紙將頂部的糖棒放在斜模腔上的轉(zhuǎn)盤上，這樣 就可以將糖的表面襯托出來(lái)。 但根據(jù)結(jié)果顯示，雖然基本需求 能夠達(dá)到 ,但 是仍然存在 著一些 不足 。 例如 ：第一，檢查巧克力糖的澆注成型 ,誤差較大。 第二 ，剛性模具型腔不能全部適江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 應(yīng) ,看看薄而脆的箔紙 ,迫使成型 ,已經(jīng)把鋁箔紙 ,特殊的糖果和模具型腔之間的差距太小 ,所以鋁箔紙是不夠變形差距 ,被撕裂 。此外 ,酒吧可以卡在模具型腔不能自省 ,有時(shí)在糖糖發(fā)生損壞的現(xiàn)象。 因此就認(rèn)為 首次 方案不完善。 圖 2－ 1 包裝工藝方案試驗(yàn) 1— 轉(zhuǎn)盤 2— 鋁箔紙 3— 頂糖桿 第二種方案：現(xiàn)在的新的方案是利用包裝機(jī)有數(shù)量彈性的執(zhí)行機(jī)構(gòu)鉗糖機(jī)械手。圖 2— 5 為包裝機(jī)的一部分鉗糖機(jī)械手及巧克力包裝的工藝簡(jiǎn)圖。如上圖，這個(gè)包裝機(jī)的機(jī)械手有一定彈性斜形的模腔，能適應(yīng)巧克力糖外型尺寸變化，拉破鋁箔紙得到解決。在包裝機(jī)的機(jī)械手下方會(huì)有的環(huán)形托板樣式，從而來(lái)防止糖塊掉下 [6]。 粒裝巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì) 9 圖 2—2 鉗糖機(jī)械手及巧克力糖包裝工藝簡(jiǎn)圖 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 23 巧克力糖包裝成形機(jī)構(gòu) 1— 左抄紙板 ； 2— 鉗糖機(jī)械手 ； 3— 接糖桿 ； 4— 右抄紙板 ； 5— 斜形尼龍絲圈 ； 6— 鋁箔紙 ； 7— 糖塊 ； 10— 頂糖桿 本設(shè)計(jì) 包裝機(jī)的整體排布樣式 包裝機(jī)的型的選型方案初步確定 從這個(gè)設(shè)計(jì)的數(shù)量上看這個(gè)行業(yè)的大致情況，這中包裝機(jī)的工作性質(zhì)是屬大批生產(chǎn) [7]。 巧克力糖果包裝機(jī)的自動(dòng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別為 （ 1）設(shè)計(jì)中的包裝機(jī)械送糖的機(jī)構(gòu)； （ 2）設(shè)計(jì)中的包裝機(jī)械供紙機(jī)構(gòu)； （ 3）設(shè)計(jì)中的包裝機(jī)械接糖和頂糖機(jī)構(gòu)； （ 4）設(shè)計(jì)中的包裝機(jī)械抄紙機(jī)構(gòu)； （ 5）設(shè)計(jì)中的包裝機(jī)械撥糖機(jī)構(gòu)； （ 6）設(shè)計(jì)中的包裝機(jī)械鉗糖機(jī)械手開(kāi)合機(jī)構(gòu)； （ 7）設(shè) 計(jì)中的包裝機(jī)械轉(zhuǎn)盤步進(jìn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 接下來(lái)是執(zhí)行 圖 27 為鉗糖的機(jī)械手、進(jìn)出糖機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)圖。 粒裝巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì) 11 圖 24 鉗糖機(jī)械手和出糖的機(jī)構(gòu) 包裝機(jī)的接糖以及頂糖的自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖 210 所示。包裝機(jī)的接糖和頂糖包裝的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的桿夾住糖塊和產(chǎn)品所需的包裝紙?jiān)谏仙龝r(shí)，所需要的夾緊力度不能大大。與此同時(shí)所需的夾緊力按照要求要保持穩(wěn)定，因此按照需求在包裝機(jī)的接糖桿的頭部因此才能夠用類似橡皮彈性零件。 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 25 頂糖、接糖機(jī)構(gòu) 圖 2—6 包裝機(jī)總體布局圖 包裝機(jī)總體布置 總體布置如圖圖 2— 10所示 傳動(dòng)原理圖 粒裝巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì) 13 圖 2—7 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 粒狀巧克力糖果自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)備操作原理 分析工藝操作順序 （ 1）送料 （ 2）剪紙 （ 3）接糖和頂糖 把糖棒放下 , 把包裝紙頂部頂端的巧克力。當(dāng)頂桿接觸到巧克力糖 , 由糖和糖棒夾在一起的巧克力 , 達(dá)到機(jī)械手夾緊部分 , 后 , 每次短暫停留后返回。在過(guò)程中完成包裝紙 。 （ 4）折紙 機(jī)械手把巧克力和包裝紙放在一起。折紙紙折疊紙張的一側(cè) , 以 中心和返回到它的地方后一段時(shí)間。接下來(lái) , 機(jī)械手進(jìn)入包裝機(jī)的巧克力棒 , 在機(jī)械手的過(guò)程中 , 固定板將紙張的另一側(cè)折疊到中心。在機(jī)械手移動(dòng)的同時(shí) , 糖托盤和飼料滾輪將提供下一包巧克力江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 和包裝紙。 繪制逐個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)作簡(jiǎn)圖和運(yùn)作輸送圖 為了簡(jiǎn)化這個(gè)問(wèn)題，接下來(lái)的討論只涉及到糖盤、飼料滾筒、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)、剪紙刀、頂級(jí)糖棒、糖棒和活性折紙板。不要考慮機(jī)械臂的控制，并得到一些他的身體動(dòng)作。而盤式制糖板、進(jìn)料輥、機(jī)械手輸送位置等三個(gè)機(jī)構(gòu)都是完全可操作的?？梢员灰暈橐粋€(gè)機(jī)構(gòu)。為此，我們討論了五具尸體。所涉及的組織的 操作圖可以通過(guò)以下步驟來(lái)確認(rèn)。 確認(rèn)每個(gè)自動(dòng)包裝機(jī)的機(jī)構(gòu)按照要求的運(yùn)作輸送 TP 關(guān)鍵軸速度為 120(r/min)=n ，關(guān)鍵軸每轉(zhuǎn)時(shí)間是該機(jī)操作輸送，等于每機(jī)構(gòu)運(yùn)作運(yùn)作輸送 (s)=60/n=T 確認(rèn)機(jī)構(gòu)輸送內(nèi)區(qū)段時(shí)間及分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角 撥糖盤、送料輥輪、機(jī)械手轉(zhuǎn)位都是間歇機(jī)構(gòu)，它們運(yùn)作輸 送查兩個(gè)區(qū)段組成： 撥 糖 盤—Tk1 、送料輥輪、機(jī)械手轉(zhuǎn)位等三個(gè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)為運(yùn)作時(shí)間； 查此，應(yīng)有 To1+Tk1=Tp1 對(duì)應(yīng)的分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角為 3600=o1+k1=p1 剪刀機(jī)構(gòu) IO 運(yùn)作輸送可分為三個(gè)區(qū)段： ； 因此，有 T o 1 0+T d 1 0+T k 1 0=T p 1 0 對(duì)應(yīng) 的分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角為 ? o 1 0+d 1 0+k 1 0=p 1 0 頂糖桿機(jī)構(gòu) 5的運(yùn)作輸送的組成區(qū)段為： 因此，有 T o 5+T d 5+T A 5+T k 5=T p 5 對(duì)應(yīng)關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角 T o 5+T d 5+T A 5+T k 5=T p 5 接糖桿機(jī)構(gòu) 3運(yùn)作輸送組成區(qū)段為 : 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 粒裝巧克力糖包裝機(jī)設(shè)計(jì) 15 粒狀巧克力糖果自動(dòng)包裝機(jī)輸送是從送料開(kāi)始，因此以送料輥輪機(jī)構(gòu)操作起點(diǎn)進(jìn)行同步化計(jì)算，機(jī)械手和送紙機(jī)構(gòu)相同。 （ 1）送料輥輪機(jī)構(gòu)運(yùn)作輸送每個(gè)區(qū)段時(shí)間及分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角：根據(jù)需求，所得送料時(shí)間 2/12s=Tk1 ，所以停歇時(shí)間 T=11/： （ 2）接糖桿機(jī)構(gòu) 3 輸送每個(gè)區(qū)段時(shí)間及分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角：依據(jù)工藝需求，試所得操作位置停留時(shí)間 2/12=Tk3 ，所以對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角為： （ 3）剪紙刀機(jī)構(gòu) 10運(yùn)作輸送每個(gè)區(qū)段時(shí)間及分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角：依據(jù)工藝需求，試所得送料時(shí)間 1/30s=Tk10 ,所以對(duì)應(yīng)的分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角為： 初定 Td10=1/30s,所以 To10=13/30s，所以對(duì)應(yīng)分配關(guān)鍵軸轉(zhuǎn)角為 （ 4）頂糖桿機(jī)構(gòu) 5 輸送每個(gè)區(qū)段時(shí)間及分配關(guān)