【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第 8 頁(yè) 第 2 章 自動(dòng)制袋機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 自動(dòng)制袋機(jī)的分類(lèi) 全自動(dòng)制袋機(jī)是服務(wù)于包裝行業(yè)的一種制袋設(shè)備。現(xiàn)在市面上主要有以下幾種制袋機(jī)： 1 . 專(zhuān)用三邊封低速 ,中速 ,高速三種制袋機(jī) . 2 . 專(zhuān)用中封低速 ,中速 ,高速三種制袋機(jī) . 3 . 三邊封 ,中封兩用低速 ,中速 ,高速三種制袋機(jī) . 4 . 高速三邊封的自立 ,拉鏈制袋機(jī) . 5 . 醫(yī)藥特用制袋機(jī) . 還有一些四 邊封 ,等少見(jiàn)有特殊用途的制袋機(jī) .萬(wàn)變不離其宗，他們的組成主要有以下幾個(gè)部分：放卷部件，成形部件，縱封部件，插邊部件，張力部件，牽引部件，切斷部件，橫封部件等一些輔助部分。 自動(dòng)制袋機(jī)的組成 我今設(shè)計(jì)的是低速普通制袋機(jī)，它是三邊封，中封兩用制袋機(jī)，它最大可以做寬 300MM的袋子，無(wú)論是印刷袋，空白袋都可以做。速度由變頻控制，主電機(jī)還有減速機(jī)保證其工作時(shí)的穩(wěn)定性和速度的調(diào)節(jié)，整機(jī)主要有以下幾個(gè)部分組成的： 1. 卷料裝置 .其主要有一根氣漲軸來(lái)穿在膜中心的硬紙板上 ,然后通過(guò)給軸沖氣使軸漲緊 ,從而保證料不松動(dòng) .氣 漲軸的另一端裝有齒輪 ,齒輪通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)使其按設(shè)定的速度放料 . 2. 放料裝置 .其主要有一個(gè)張力部件 ,三角架 ,龍門(mén)架 ,光電自動(dòng)糾偏儀和一些輔助滾動(dòng)的滾筒構(gòu)成 .張力部件旁邊裝一個(gè)接近開(kāi)關(guān) ,從而組成一個(gè)可以自動(dòng)放料的系統(tǒng) ,當(dāng)張力部件由于料的拖動(dòng)而離開(kāi)接近開(kāi)關(guān)時(shí) ,接近開(kāi)關(guān)就顯示紅光 ,此時(shí)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)和張力中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到放料的目的 ,當(dāng)張力部件隨著料的下放又回到接近開(kāi)關(guān)的旁邊 .(注 :接近開(kāi)關(guān)為高頻振蕩型 )即回到接近開(kāi)關(guān)中的磁場(chǎng)中時(shí) ,電機(jī)就停止轉(zhuǎn)動(dòng) .其工作周期由電控箱調(diào)節(jié) .并且電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢即每個(gè)工作周期放料的 快慢主要由變頻器來(lái)調(diào)節(jié) ,此電機(jī)的作用非常重要 ,所以要對(duì)其電機(jī)設(shè)定一個(gè)特殊的控制箱 ,確保它工作時(shí)和整臺(tái)機(jī)器的同步性 .三角架主要起一個(gè)變向作用 ,把料由橫向通過(guò)三角架變?yōu)榭v向 .(變畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 9 頁(yè) 為縱向的目的是要裝上兩只眼睛 即光電跟蹤器 )好讓其工作時(shí)便于自動(dòng)調(diào)整 .兩只光電跟蹤器通過(guò)對(duì)料上光標(biāo)的跟蹤確保料在其拖動(dòng)中發(fā)生移動(dòng)后自動(dòng)調(diào)整 (光電跟蹤器和限位開(kāi)關(guān)以及永磁低速同步電動(dòng)機(jī)連接到自動(dòng)糾偏控制器上 ,其根據(jù)限位開(kāi)關(guān)的工作情況來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)從而來(lái)控制緊貼在連在電機(jī)軸上輥筒上的料的位置 )從而確保成品袋的質(zhì)量 .然后料通過(guò)對(duì)切裝置使 其一分為二 .再通過(guò)兩個(gè)互成 90 度的 V 型架變向 .再通輔助輥筒把上下兩張料復(fù)合到一起來(lái) ,從而構(gòu)成成品袋的正反面 . 3. 此時(shí)料就通過(guò)中封成形臺(tái) (注 :在做三邊封袋子時(shí)用不到 )到達(dá)縱封熱封部件來(lái)完成第一道工序 縱封熱封 .(見(jiàn)第 15 詳細(xì)說(shuō)明 )第二道工序 縱封冷卻 .因?yàn)楦邷貢?huì)把料燙鄒起來(lái) ,所以必須要有冷卻這一步 ,否則出來(lái)的袋子都是不平的 ,縱封冷卻結(jié)構(gòu)和縱封熱封差不多 ,其工作的主要部件就是一個(gè)裝有冷卻水的冷卻塊 .冷卻塊中的冷卻管采用銅制 ,直徑 10MM. 4. 料再隨著牽引的拖動(dòng)要進(jìn)過(guò)插邊部件 ,插邊 部件的作用是使料能盡可能朋機(jī)器的中心位置穿過(guò) ,這樣便于其它工序的加工 ,同時(shí)也是防止料的拖動(dòng)方向發(fā)生大的偏移 . 5. 中間牽引部件 。毫無(wú)疑問(wèn)牽引就是帶動(dòng)料的拖動(dòng) ,使料一步步向前移動(dòng) ,移動(dòng)的速度由電機(jī)控制 .這里的電機(jī)一般用同步電機(jī)比較好 . 6. 中間牽引過(guò)后是一中間張力 .因?yàn)榻?jīng)牽引過(guò)來(lái)的薄膜可能比較松 .膜如果松動(dòng)它就會(huì)發(fā)生偏移 ,那么加工時(shí)就不會(huì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn) .所以中間張力部件的作用就是使膜再次漲緊 ,那么中間張力是如何把料漲緊的呢 ,它主要有三個(gè)輥筒組成 ,左右兩個(gè)是輔助作用 ,是輔助料的滾動(dòng) ,中間一個(gè)起壓緊作用 ,中間那 個(gè)輥筒和一個(gè)氣缸連接 ,通過(guò)調(diào)節(jié)氣缸的壓力來(lái)控制中間張緊軸的壓力 ,從而有效的控制膜的松緊程度 .并且中間張緊軸另一端裝有一接近開(kāi)關(guān) (高頻振蕩型 )通過(guò)和切刀前的光電跟蹤連為一個(gè)整體 ,作用見(jiàn)第 11分解 . 7. 過(guò)了中間張力一般會(huì)設(shè)置一個(gè)中間整形部件 ,目的只有在做三邊封的時(shí)候用到 ,它是對(duì)三邊封袋子了縱向做一整形處理 ,使其達(dá)到平整的效果 .整形部件其實(shí)也是由上下兩把燙刀組成的 .不過(guò)它們的功率要小一點(diǎn) .為什么小一點(diǎn) .因?yàn)榇藭r(shí)袋子縱向已經(jīng)過(guò)多次燙壓 ,口早已封好 ,如果還采用過(guò)高的溫度很容易畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 10 頁(yè) 把袋子燙破 .所以這里的溫度選擇有一定 的講究 . 8. 經(jīng)過(guò)整形過(guò)就要進(jìn)行橫封 ,橫封部件的結(jié)構(gòu)設(shè)置和縱封幾乎一樣 ,主要區(qū)別在于縱封的燙刀是縱向的 ,而橫封燙刀是和縱封燙刀是垂直的 ,并且橫封燙刀一般有三把 ,后面還有一個(gè)冷卻刀 .其材料的選用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都和縱封一樣 ,還有一點(diǎn)區(qū)別那就是每個(gè)橫封燙刀兩端各配一個(gè)倍送氣缸 .目的在于調(diào)節(jié)橫封的倍送方式 .倍送氣缸還有一個(gè)作用那就是有輔助支撐上橫梁的作用 .通過(guò)橫封熱封就是橫封冷卻使其剛被燙皺的橫向邊封再次恢復(fù)平整 . 9. 在橫封后面一般機(jī)器都有沖孔部件 ,因?yàn)樵S多袋子都要有撕裂口 ,這樣便于使用袋子時(shí)撕開(kāi) ,還有的要做 月牙型的口子 ,還有其它要求等等 . 10. 沖孔過(guò)后一般都裝有光電跟蹤 .此處的光電跟蹤和上面提到的 7 中的接近開(kāi)關(guān)是一個(gè)整體 ,7 中的接近開(kāi)關(guān)通過(guò)光電對(duì)光標(biāo)的識(shí)別和測(cè)量 ,知道前面刀口處的袋子長(zhǎng)度是否是我們想要的長(zhǎng)度 ,如果短了 ,這里的接近開(kāi)關(guān)就要作一補(bǔ)償 .所以說(shuō) 7 的作用是用來(lái)補(bǔ)償 11 這邊的光電脈沖 ,因?yàn)榇颂幨峭ㄟ^(guò)脈沖測(cè)量袋子的長(zhǎng)度 . 11. 光電過(guò)來(lái)一般裝有一分切刀架 .刀架上可能裝有幾把刀但不一定使用 ,這具體要看做袋子的需求 .如果一次做一個(gè)就不要分切了 ,如果一次做 2個(gè)以上就要用到這里的分切刀了 . 12. 分切刀后面 就是切斷部件了 ,切斷部件是由上下兩把刀組成的 ,其作用不言便知 ,是用于最后把袋子切斷用的 .但切刀的裝配精度要求比較高 ,它同樣是采用剪刀原理制成的上下對(duì)切刀 .我們由剪刀想想如果剪刀的上下兩個(gè)刀口稍有不對(duì)整就剪不斷 ,那么同樣這里的切刀也是一個(gè)樣 ,所以切刀上裝有粗調(diào)和微調(diào)等多種調(diào)節(jié)方法 ,確保刀口盡可能的嚙合 ,`這樣切料的時(shí)候會(huì)很輕松容易 ,如果切不斷不公耽誤制袋的速度和進(jìn)程 ,而且還在浪費(fèi)大量的薄膜紙 ,這是對(duì)用戶(hù)的不負(fù)責(zé) . 13. 一臺(tái)機(jī)器的靈魂那就電控箱 ,這臺(tái)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)全由它來(lái)控制 .電控箱類(lèi)似于電腦 ,它主要由顯示器 ,主板 ,驅(qū)動(dòng)器 ,變頻器 ,繼電器 ,接觸器 ,信號(hào)轉(zhuǎn)換器 ,變壓器等組成 .現(xiàn)在先進(jìn)的電控箱可以和電腦連網(wǎng) ,把電控箱上的程序和數(shù)據(jù)下載下來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和對(duì)機(jī)器整體性能的測(cè)定等 .以上就是整臺(tái)機(jī)器大致的畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 11 頁(yè) 工作原理 .下面我要著重介紹縱封熱封部件 .它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工作原理 ,設(shè)計(jì)時(shí)材料的選用 ,以及驅(qū)動(dòng)它的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方法 ,傳動(dòng)原理等等 . 14. 縱封熱封部件 :它是機(jī)器不可缺少的一個(gè)組成部分 .它具體有四根橫梁作為整個(gè)縱封的支撐梁 .我設(shè)計(jì)它為長(zhǎng) 564MM,寬 HT200 鑄造而成 ,因?yàn)闄M梁要不停的受到多次 小能量的沖擊 ,生產(chǎn)實(shí)踐表明 ,像鍛錘桿 ,鑿巖機(jī)活塞 ,釬尾等受小能量多次沖擊的機(jī)構(gòu)零件 ,一味地追求高的 αK 值 ,并不能提高零件的使用壽命 .因?yàn)榈挚剐∧芰慷啻螞_擊的能力主要取決于材料的強(qiáng)度 .(參考 工程材料 東南大學(xué)出版社 )(αK 值是指塑性 )通過(guò)計(jì)算 .HT200 這種鋼鐵N0（循環(huán)次數(shù)） =10 的 7 次方才作為對(duì)應(yīng)的應(yīng)力的疲勞極限。并且鑄成整體比市面上多數(shù)采用的拼裝橫梁要結(jié)實(shí)，耐用，不容易損壞，拼裝橫梁隨著沖擊的次數(shù)多了容易發(fā)生變形和螺栓松動(dòng)甚至散架等現(xiàn)象。聯(lián)接板，壓板表面鍍鉻，不但有防銹的作用，還很美觀，大方，增加 了機(jī)器的靈氣。市面上聯(lián)接板，壓板上八個(gè)螺栓多數(shù)是均勻分布于整塊板上，這樣看上去好像是受力均勻，可以有效的緩沖每一次的沖擊力，但生產(chǎn)實(shí)踐證明，那樣的設(shè)計(jì)看上去比較合理但不是想像中的那么完美，因?yàn)槁?lián)接板，壓板是通過(guò)定位軸來(lái)確定準(zhǔn)確的位置，如果定位軸的位置發(fā)生偏移，那么就會(huì)嚴(yán)重影響制袋的效果。導(dǎo)致袋子燙的不均勻，甚至燙偏。所以我通過(guò)理論計(jì)算，覺(jué)得把它分布在定位軸的周?chē)?，如果?lián)接板是長(zhǎng) 600MM 寬 60MM 時(shí)，我設(shè)計(jì)把定位軸定在中心距為 500MM，四個(gè)螺栓到定位軸的橫向距離是 30MM，到定位軸的縱向距離是 18MM 的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) .并且根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算 (材料抵抗變形和斷裂的能力稱(chēng)為強(qiáng)度 )聯(lián)接板 ,壓板在每分鐘達(dá)到135 次時(shí)它的彈性變形就會(huì)非常明顯 ,為了保證工作時(shí)應(yīng)力不超過(guò)材料的彈性極限時(shí) ,聯(lián)接板的厚度至少要達(dá)到 30MM,而壓板的厚度至少要達(dá)到 22MM,才能確保它們工作時(shí)振幅小于 15MM,當(dāng)上下振幅小于 15MM 時(shí) ,即使速度達(dá)到 150 次 /分它們所承受的最大應(yīng)力也不會(huì)超過(guò)它們的彈性極限 (彈性極限 δe 指彈性變形階段所能承受的最大應(yīng)力 .δe= Pe/F0) 工程力學(xué) 工程材料 東南大學(xué)出版社 . 電熱板的選材以及設(shè)計(jì) :電熱板以 純鋁作為板座 .里面用 10鋼做電熱管 ,由 P=I*I*R(I 是電源的電流 ,R 是電熱管的電阻 ,由公式可知 ,我們要想設(shè)計(jì)在 10 到 30 秒內(nèi)能使電熱管由常溫加熱到 80 攝氏度以上 ,就必須有較大的畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 12 頁(yè) 功率和較好的導(dǎo)熱能力 ,由數(shù)據(jù)鋁的導(dǎo)熱性為 1000 焦 /秒 .米 ,使鐵塊由 20攝氏度加熱到 80攝氏度在 20MM 的距離中只需 20 秒左右的時(shí)間 ,通過(guò)理論分析和數(shù)據(jù)計(jì)算 ,電熱板中的鋼管的直徑應(yīng)不小于 8MM,回形長(zhǎng)度不小于 1280MM才能保證機(jī)器達(dá)到想要的功率 .每支電熱板的功率應(yīng)不小于 1000 瓦 ,單支電壓不小于190V, 單支溫升最高達(dá)到 400攝氏度 . 電熱板的厚度不應(yīng)超過(guò) 30MM,如果超過(guò)30MM 那么再加上燙刀的厚度可能在 20 秒的時(shí)間溫升達(dá)不到 80 攝氏度 ,所以電熱板的厚度設(shè)計(jì)為 25MM .為了防止觸電事故 ,在電熱板的兩端用瓷保護(hù) .瓷保護(hù)的直徑為 16MM,瓷兩端的銅帽的直徑選用 6MM,那么電熱板的加熱就是利用電流的熱效應(yīng)讓其電熱板發(fā)熱 .然后通過(guò)熱的傳導(dǎo)性使整個(gè)電熱板發(fā)熱 ,再由電熱板把熱量傳導(dǎo)給燙刀 ,使?fàn)C刀也達(dá)到同樣的溫度 ,這一加熱過(guò)程通常要在 30秒到 60秒的時(shí)間內(nèi)完成 .那么光加熱怎么知道燙刀到底有沒(méi)有達(dá)到我們想要的溫度呢 ,或者說(shuō)它到底加熱到多 少度我們也應(yīng)該知道吧 ,對(duì) ,這里我就引進(jìn)了熱電偶傳感器測(cè)溫度 ,參考 自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) 一書(shū) ,機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 .其實(shí)熱電偶傳感器的工作原理很簡(jiǎn)單 .就是利用兩種不同材料的導(dǎo)體組成閉合回路 ,當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí) ,回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) .這種現(xiàn)象在物理學(xué)上稱(chēng)為熱電效應(yīng) .這兩種不同材料的導(dǎo)體所組成的回路稱(chēng)為 ” 熱電偶 ” 組成熱電偶的導(dǎo)體稱(chēng)為 ” 熱電極 ” 熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電動(dòng)勢(shì) .熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中 ,置于溫度為 T的被測(cè)對(duì)象中的結(jié)點(diǎn)稱(chēng)之為測(cè)量端 .所以在此機(jī)器上 ,形成的電動(dòng)熱以模擬信號(hào)發(fā)到電控箱上 ,再通 過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)在顯示器上顯示出來(lái) .我們從市面上或得在工作的機(jī)器尤其是加熱的橫封和縱封部件會(huì)很燙 .因?yàn)槎际氰F的 ,所以時(shí)間長(zhǎng)了整個(gè)橫封 ,縱封都會(huì)變得很熱 ,在時(shí)因?yàn)橹拼男枰獪囟软毶?300 度以上 ,這樣就很危險(xiǎn) ,如果一不小心手按上去都會(huì)瞬間被燙傷 .于是就得想辦法怎樣才能杜絕這類(lèi)事故的發(fā)生呢 .那就得在哪把熱量隔住 ,不讓它傳導(dǎo)上來(lái)不就可以了嗎 ,于是經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)證明用水泥隔熱板隔熱 ,它雖然不能把熱量完全堵住 ,讓它傳導(dǎo)上來(lái) ,但是它也大大降低了它們表面的溫度 ,試驗(yàn)證明當(dāng)把溫度升到最高 400 攝氏度工作 1 小時(shí) ,它們橫梁的表面溫度也不會(huì)超過(guò) 60 攝氏度 ,所以說(shuō)這種方法還是可行的 ,因?yàn)槔闷渌姆椒m然可以更大的降低表面的溫度 ,但大大增加了畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 13 頁(yè) 企業(yè)的成本 ,這對(duì)一個(gè)企業(yè)的發(fā)展可能是不可取的 ,所以就選用水泥隔熱板 ,因?yàn)樗粌H便宜 ,而且非常耐高溫 .使用壽命也相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng) .那么這水泥隔熱板到底放在哪里合適呢 ,是放在電熱板與壓板之間可以大大的降低壓板以上的溫度 ,同時(shí)也起到一種緩沖燙刀的作用 .燙刀我這里設(shè)計(jì)的有兩種 ,一種是長(zhǎng) 620MM,寬 10MM,高 18MM 的燙刀 .另一種是設(shè)有刀背的燙刀 ,這樣是使得擁有 20MM 刀口的燙刀但把刀背放 在電熱板里面 ,這樣主要的目的是使兩種不同的刀基本上能同時(shí)達(dá)到我們?cè)O(shè)定的溫度 ,否則不同的受熱面積卻用相同的加溫方法可能不會(huì)同時(shí)達(dá)