【文章內(nèi)容簡介】 壓合熱封狀態(tài)，它只在封合面對 接的時(shí)候才進(jìn)行熱封分切。在橫封輥對接的瞬間，運(yùn)行的包裝薄膜被壓合，此時(shí)，必須保證橫封輥封合面的線速與薄膜送進(jìn)速度一致，即橫封線速度 hv 應(yīng)等于縱封牽引線速度 zv ，只有如此，才能保證切封質(zhì)量。否則，當(dāng) hv ＞ zv 時(shí)，會(huì)導(dǎo)致薄膜拉伸撕裂；而當(dāng) hv ＜ zv時(shí)，會(huì)導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)折皺。 假設(shè)縱封牽引速度 zv 保證在一個(gè)封切周期 T 內(nèi)送進(jìn)一個(gè)袋長 l ，而橫封輥以 hv 勻速旋轉(zhuǎn)，并且一周封切兩次，于是有 zhlRvvTT?? ? ? (31) 式中 R 為橫封輥?zhàn)畲蠡剞D(zhuǎn)半徑。由此 可見，要生產(chǎn)不同規(guī)格的袋長 l ，橫封輥必須要有一個(gè)不同的半徑 R 與之對應(yīng)，這樣的設(shè)計(jì)是非常不合算也不合理的。 為此，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)使橫封輥 R 不變，采用一個(gè)不等速機(jī)構(gòu)，是橫封輥在周期 T 內(nèi)作不等速回轉(zhuǎn)，以適應(yīng)不同的袋長生產(chǎn)，從而使機(jī)器的通用性更好。 借助于不等速機(jī)構(gòu)，在熱封切瞬時(shí)，使橫封輥對輥的線速度與薄膜送進(jìn)速度達(dá)到一致。在完成封切后又迅速退離，讓包裝物料順利通過，以免干涉。因此，可保證封切質(zhì)量和包裝工作的順利進(jìn)行。 要實(shí)現(xiàn)橫封不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所采用的機(jī)構(gòu)有多種 ，如偏心鏈輪機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、變速鏈輪機(jī)構(gòu)、橢圓齒輪機(jī)構(gòu)等。在實(shí)際生產(chǎn)制造中，根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征，考慮其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造工藝等，主要采用偏心鏈輪機(jī)構(gòu)。 偏心鏈輪 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性符合橫封工作要求，調(diào)整方便，能適應(yīng)不同的包裝工作速度和不同袋長，而且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方便 。 機(jī)構(gòu)造型 包裝材料供送機(jī)構(gòu) 為使操作方便，將卷筒紙?jiān)O(shè)置在機(jī)器正上方。利用象鼻成型器折彎成型式填充式封高精度定量軟包機(jī) 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 11 口機(jī)，平張卷筒薄膜經(jīng)導(dǎo)引機(jī)構(gòu)引致象鼻成型器被折彎成圓筒狀，然后借等速回旋的縱封輥加壓熱封并連續(xù)向下牽引。物料經(jīng)計(jì)量裝置計(jì) 量后 ,由加料斗落人已封底的袋筒內(nèi) .經(jīng)過不等速回旋的橫封輥封口，再經(jīng)回旋切刀切斷，完成包裝。 傳動(dòng)系統(tǒng) 要求 高精度定量軟包機(jī) 的生產(chǎn)率達(dá)到 50100 袋 /分，袋長 50110mm。因此設(shè)置了間隔齒輪機(jī)構(gòu)和錐輥無級調(diào)速機(jī)構(gòu)。采用兩級調(diào)速機(jī)構(gòu)。第一節(jié)用寬帶無級調(diào)速。第二節(jié)用錐輥無級變速。 切斷裝置 本機(jī)構(gòu)采用 滾 刀與定刀 相 結(jié)合的切削方式。 制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置主要針對包裝材料卷 而 設(shè)置，因?yàn)榘b材料卷的重量較大，慣性也較大，對其施加適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)是必要的。 一般在安裝包裝材料卷的套筒上設(shè)置制動(dòng)裝置，使薄 膜帶由卷盤至牽引裝置間保持適度的張力。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 4 整體設(shè)計(jì)與零部件的設(shè)計(jì) 包裝卷膜的供送及補(bǔ)償調(diào)節(jié) 包裝卷膜的供送裝置 在自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中采用卷筒式包裝薄膜，在進(jìn)行自動(dòng)包裝的過程中，首先要由卷筒形式舒展成帶，再按要求進(jìn)行成型及充填包裝。這一運(yùn)行過程，其實(shí)就是包裝材料帶的公司供送過程。實(shí)現(xiàn)這個(gè)供送過程的裝置主要包括三部分：退卷裝置、導(dǎo)引裝置以及牽引裝置。 供送裝置設(shè)計(jì)的合理性直接影響著包裝的質(zhì)量，甚至影響到包裝機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。薄膜在供送的過程中必須保持平穩(wěn)無跳動(dòng)，正確到位而不會(huì)偏移，否則包 裝機(jī)無法實(shí)現(xiàn)包裝動(dòng)作。 1) 牽引裝置 牽引裝置是包裝材料卷松展輸送的動(dòng)力。由圖 可見，卷筒薄膜的牽引裝置有鉗拉式和滾輪式兩種。鉗拉式主要是通過機(jī)械或氣動(dòng)的擺桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，用于間歇性的牽引供送；而滾輪式則采用一對相對滾動(dòng)的滾輪對薄膜進(jìn)行輾送牽引，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供送，其結(jié)構(gòu)較鉗拉式簡單，在連續(xù)式包裝機(jī)中應(yīng)用廣泛。 在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，牽引滾輪一般都兼?zhèn)淇v封滾輪的作用，其外圓周面滾花，以增強(qiáng)牽引摩擦力和增加熱封壓合的效果。 2) 退卷裝置 退卷裝置即包裝材料卷的支承裝置，用于安裝包裝材料卷，使包裝材料卷在支承裝置上靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，并在牽引滾輪的作用下，以給定的速度連續(xù)回轉(zhuǎn) ，松展成帶。 3） 導(dǎo)引裝置 導(dǎo)引裝置主要是一系列導(dǎo)輥組，通過導(dǎo)輥的作用，使包裝材料帶平展輸送，并起到自由轉(zhuǎn)向，校正糾偏的作用。 導(dǎo)棍的結(jié)構(gòu)很簡單，主要由心軸、輥筒和軸承組成。心軸固定安裝在支座上，使?jié)L筒在軸上能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。輥筒外表面應(yīng)保持光潔圓滑，以便使薄膜帶輸送平滑穩(wěn)定。 一臺包裝機(jī)一般有若干支導(dǎo)輥，安裝時(shí)須確保相互平行，并且按薄膜帶的走向設(shè)定安裝位置，導(dǎo)輥的數(shù)量與薄膜帶輸送速度 有關(guān)，對于牽引速度高的包裝機(jī)，薄膜帶高速輸送，則需要較多的導(dǎo)棍以提高薄膜帶輸送的穩(wěn)定性。反之，牽引速度較低的包裝機(jī)，配置較少的導(dǎo)棍即可滿足要求。 4） 容讓及制動(dòng)裝置 在包裝材料帶輸送的過程中，由于各方面的原因 ，會(huì)導(dǎo)致輸送速度的瞬時(shí)變化，而且變化會(huì)很頻繁。特別是對于有色標(biāo)包裝材料的供送，由于需要補(bǔ)償調(diào)節(jié)，使?fàn)恳俑呔榷寇洶鼨C(jī) 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 13 度忽快忽慢，從而造成對包裝材料帶牽引時(shí)出現(xiàn)時(shí)緊時(shí)松的現(xiàn)象。這種瞬時(shí)變化會(huì)引至轉(zhuǎn)動(dòng)不見的慣性作用，因而影響包裝材料帶的正常供送。 當(dāng)牽引速度瞬時(shí)增大時(shí)，包裝材料卷將加速回轉(zhuǎn)，但由于材料本身及支承裝置轉(zhuǎn) 動(dòng)部件的慣性作用，使薄膜帶的張力增大 ，以至拉伸變形。當(dāng)牽引速度由快變慢時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣性又會(huì)引起包裝材料卷的過度松展，使薄膜帶成松弛狀態(tài)，因此會(huì)導(dǎo)致薄膜袋輸送出現(xiàn)抖動(dòng)和跑偏的現(xiàn)象。為消除慣性對包裝材料帶的影響，可以在輸送過程中設(shè)置容讓裝置，以及對卷筒包裝材料設(shè)置制動(dòng)裝置。 a) 容讓裝置 容讓輥區(qū)別于其它導(dǎo)輥的特征就是可以上下浮動(dòng)或擺動(dòng)，這一上一下的簡單浮動(dòng)卻對薄膜帶的平穩(wěn)輸送起到至關(guān)重要的作用。當(dāng)薄膜的輸送線速加快時(shí)，薄膜帶的拉力增大，容讓輥被薄膜帶上提，從而避免因慣性而導(dǎo)致薄膜拉長；當(dāng)輸送線速度減慢時(shí) ，薄膜帶過度松馳以至于打折的可能性會(huì)增大，但由于容讓輥靠自重下移，給予薄膜適度張緊，從而抵消了薄膜的松弛。 b) 制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置主要針對包裝材 料卷二設(shè)置，因?yàn)榘b材料卷的重量較大，慣性也較大對其施加適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)是必要的。一般在安裝包裝材料卷的套筒上設(shè)置制動(dòng)裝置，使薄膜帶由卷盤至牽引裝置間保持適度的張力。 當(dāng)薄膜輸送速度增大時(shí)，其牽引力加大，使擺桿上移，從而制動(dòng)力減小，使薄膜卷加快松展，減小薄膜張力；當(dāng)薄膜速度減小時(shí)，牽引力相對減小，使擺桿下移，從而加大制動(dòng)力，使薄膜卷松展放緩，令已松展的薄膜 帶處于適度張緊狀態(tài)。在此擺桿上的導(dǎo)輥也起到一個(gè)容讓的作用。 有色標(biāo)包裝材料帶在供送過程中的補(bǔ)償調(diào)節(jié) 食品包裝中所采用的包裝材料卷一般都印有商標(biāo)圖案，每個(gè)商標(biāo)圖案作為獨(dú)立的單元按一定長度等距分布。在完成產(chǎn)品的包裝過程中，必須保證橫封切斷的位置準(zhǔn)確，使包裝袋上的商標(biāo)圖案完整無缺，不會(huì)錯(cuò)位。 因此，有標(biāo)識圖案的卷膜必須要按圖案的實(shí)際間距進(jìn)行供送，確保其定位的準(zhǔn)確性。商標(biāo)圖案的定位精度是衡量包裝質(zhì)量的重要指標(biāo)，同時(shí)也反映出包裝機(jī)的性能優(yōu)劣。因此設(shè)計(jì)合理的定位調(diào)節(jié)裝置是非常重要的。 由于卷筒包裝材料在印刷過程 中的誤差，以及在應(yīng)用于包裝過程中受力和溫度的影響，不可避免會(huì)引起其圖案間距和長度的變化。當(dāng)以固定速度牽引薄膜時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)封切點(diǎn)沒有準(zhǔn)確落在商標(biāo)圖案之間的現(xiàn)象，使分切的包裝袋圖案不完整，或超前切斷，或滯后切斷。因此，只靠牽引滾輪和橫封切斷機(jī)構(gòu)的速比配合是難以滿足有色表帶的連續(xù)定位供送的。自動(dòng)包裝機(jī)中最常用的方法是采用光電檢測控制微調(diào)裝置來達(dá)到要求。 包裝薄膜帶每個(gè)商標(biāo)圖案之間都印有一個(gè)條形標(biāo)記，一般是寬約 5mm 的矩形，稱作“色標(biāo)”或“光標(biāo)”，其顏色要求與圖案底色反差明顯。光電檢測裝置正式通過識別 光標(biāo) 所陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 發(fā)出的 信號，使 控制 裝置執(zhí)行對包裝材料帶牽引速度的調(diào)節(jié)。 由此可見，在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位封切，必須配備一個(gè)光電微調(diào)系統(tǒng)，具體設(shè)計(jì)是：通過光電繼電器及凸輪同步開關(guān)操縱伺服電機(jī)，經(jīng)減速及差動(dòng)輪系，使縱封牽引滾輪實(shí)現(xiàn)隨即的增速或減速，從而調(diào)整包裝膜在輸送過程中色標(biāo)滯后或超前的現(xiàn)象。 整個(gè)控制過程將出現(xiàn)三種情況： 1）在正常情況下，在封切瞬間，色標(biāo)正確到位，使光電傳感器發(fā)出脈沖信號，光電 繼電器常開觸頭閉合，但此時(shí)的同步開關(guān)，均處于斷開狀態(tài)，因此電控裝置不通電，補(bǔ)償裝置不動(dòng)作，牽引滾輪以給定速度運(yùn)轉(zhuǎn) 。 2）當(dāng)色標(biāo)發(fā)生滯后現(xiàn)象時(shí)，即實(shí)際商標(biāo)圖案大于標(biāo)準(zhǔn)長度時(shí)，在光電傳感器發(fā)出脈沖信號領(lǐng)繼電器動(dòng)作的瞬間，凸輪同步開關(guān)閉合，斷開，正補(bǔ)償電控裝置接通，控制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過微調(diào)傳動(dòng)裝置使?fàn)恳凉L輪增速回轉(zhuǎn)，從而在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)送出實(shí)際長度比標(biāo)準(zhǔn)長度達(dá)的材料帶。 3）當(dāng)色標(biāo)發(fā)生超前現(xiàn)象，即實(shí)際商標(biāo)圖案小于標(biāo)準(zhǔn)長度時(shí)，在光電傳感器發(fā)出脈沖信號令繼電器動(dòng)作