【文章內容簡介】 氣動打包機。這些聯(lián)動式輕型鋼帶氣動打包機的傳動機構絕大多數(shù)是螺旋傘齒輪機構，它比渦輪傳動效率高，而且重量輕，其使用鋼 帶的果個已趨向各種寬度的鋼帶，能一機多規(guī)格鋼帶操作。 隨著市場經濟的發(fā)展，包裝工業(yè)在國民經濟中所占的比重和作用也越來越大。我國成功加入 WTO后，全球經濟貿易一體化進程的發(fā)展促使商品流通領域的競爭更加激烈，人們在追求商品內在質量的同時，對商品包裝的要求也越來越高。 20 世紀 80 年代后，我國的包裝機械的生產和設計取得了巨大的發(fā)展，大量填補國內空白的包裝機械問世，品種規(guī)格不斷增加，同時出現(xiàn)了很多包裝機械的生產企業(yè)，許多研究機構著手研究包裝機械，高等院校也紛紛設立了包裝工程專業(yè)，從而形成了一個獨立的的包裝機械行業(yè)。進 入 21 世紀，包裝機械除繼續(xù)增加新品種外，在產品的技術水平、內在質量和性能等方面都有了很大進步，這一切都與包裝機械的設計有著密切的 聯(lián)系。 國外打包機正向全自動、高級化和多樣化方向發(fā)展。 （ 1）全自動化 提高單機的自動化程度是包裝物從輸送輥道送入后，打包機能自動定位、自動捆扎、自動轉位、以進行十字型、井字型捆扎，采用微機控制，以實現(xiàn)無人操作的自動打包生產線。 （ 2）高級化 提高打包機打包速度；研制捆扎力可隨機調節(jié)的打包機；提高自動打包機的適應性（如帶寬、打包規(guī)格、工作臺高、打包能力等）。 （ 3）多樣化 研 制各種用途的打包機，如研制代替鋼帶的重型帶、聚酯帶。開發(fā)不同的捆扎帶以適應不同打包機的要求并滿足不同用戶的需要。 我國鋼帶氣動打包機的現(xiàn)狀和技術差距： 80年代前鋼帶氣動打包機在國內還是空白，需要完全依賴進口， 70 年代末國內研制出第一臺鋼帶氣動打包機，但由于我國工藝技術落后，與國外產品相比還存在許多差距，這下差距是： （ 1）易損零件壽命短：日本產品壽命（每天工作八小時）可使用二年，而我國的同類產品最多只能使用六個月。 （ 2）產品性能差：耗能大，取得拉緊的效率卻小。 （ 3）打包速度慢：國產設備與進口設備相比，每 次打包速度平均慢 10秒以上。 （ 4）制造水平低：國外產品結構合理，加工制造精良，表面處理質量好，而國內產品由于材質差、熱處理水平低、加工機床精度等原因，致使國產設備無法與國外同類產品相比。 綜述，我國的打包機技術及其工程應用的水平與國外相比還有一定的距離。打包機應用工程起步較晚，應用領域窄，生產線系統(tǒng)技術與國外比有差距；以上原因主要是缺乏宏觀調控、缺乏資金投入以及缺乏專業(yè)技術人員，發(fā)展我國氣動打包機要重視高新技術的引入和應用、增強打包機的開發(fā)能力、開發(fā)與氣動式打包機配套的輔助裝置以及提高打包機的系列化、標準 化、通用化、加強對熱處理和材質的研究開發(fā)，積極推進產業(yè)化進程。 現(xiàn)階段仍存在很多問題，現(xiàn)狀仍不容樂觀，我國食品及食品包裝機械從 80 年代初開始引進，到目前所引進的設備中，約有 40%屬國內不能供應的， 40%是國內己批量生產不靠進口的， 20%是可以替代進口的。綜合分析看，國內食品及食品包裝機械需求市場約 30%的保有量被國外設備所占領。此外國內有很多的產品急需提高技術含量和水平，所以開拓國內外市場的潛力很大。為了改變現(xiàn)階段的食品及食品包裝機械發(fā)展遠遠滿足不了食品工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)況，從根本上改變制約食品工業(yè)發(fā)展的機械 水平大量依賴于從國外進口以 及出口低的狀況，一條有效的解決途徑就是采取措施對國內空白的進口設備抓緊消化吸收并國產化，通過發(fā)展國內自己的技術和產品來制約進口。 技術引進是促進一個國家經濟高速增長的戰(zhàn)略措施。但要取得最佳技術和經濟效益，除了引進技術外還要對其進行深入的研究，這就需要應用反求工程消化創(chuàng)新和開發(fā)出先進產品，形成自己的技術體系。 設計內容 包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及與其相關的前后工序，如清洗、堆碼和拆卸等。 此外，包裝還包括計量或在包裝件上蓋印等工序。使用機械包裝產品可 提高生產率，減輕勞動強度，適應大規(guī)模生產的需要，并滿足清潔衛(wèi)生的要求。 成型 充填 封口包裝機是一種多功能的包裝機。物料進入包裝機的頂部后，計量部分將定好數(shù)量的產品依次送入物料通道。卷筒包裝材料在通過物料通道的外壁時，被成形器卷繞成筒狀，縱封器將其縱向縫焊封牢固。橫封器完成包裝袋的頂封和下一個袋子的底封，成為兩道焊縫。由于下料通道被包裝袋裹住，底封封焊后就可直接向袋內下料，隨之移動一個工位完成頂封封口，并用切刀切斷，完成包裝工序。 卷筒包裝材料有單層的和復合的。單層的如防潮玻璃紙、聚乙烯、聚丙烯、高密度聚 乙烯，復合的如拉伸聚丙烯／聚乙烯、聚乙烯／玻璃紙／鋁箔。此外還有可熱封的材料等。包裝封口型式有枕式封口、三邊封口和四邊封口等。裝盒機用于產品銷售的包裝。 包裝機械有多種分類方法。按功能可分為單功能包裝機和多功能包裝機；按使用目的可分為內包裝機和外包裝機；按包裝品種又可分為專用包裝機和通用包裝機；按自動化水平分為半自動機和全自動機等。 本課題需要包裝的物體是方便面塊，包裝材料是蛇皮袋。而且要進行的是全自動包裝，所以選用的包裝袋是筒形的單邊通的料袋。 本課題設計思路：分析封 袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的 總體工藝方案。包裝過程： 筒形帶 狀包裝 袋 由卷筒引出，經光電檢測器再由牽引輥， 經過紅外傳感器至吸盤位置 。 在吸盤位置由機械手夾具夾緊，傳送給分度器連接的分度盤，進行開袋裝填。 已充填包裝物的包裝袋 左右 整形輸出，經輸送帶 線縫機 排出成品。傳動部分是： 減速電機 1驅動分度盤轉動；減速電機 2驅動牽引機構運動；由于輸送帶的運動和轉盤的運動相一致，所以其采用的減速電機 3和分度盤采用的電機一致；其他機構的驅動由氣源完成。 工藝方案確定后，根據(jù) 料 袋的大小及 方便面塊 的 尺寸 來確定各個部分的尺寸，保證各個部件之間工作連續(xù)可靠，包裝機總體結 構的緊湊。為保證封袋兩側大小相等，故在機構中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運動速度與 線縫 速度的同步，故用光電傳感器對其進行檢測并用 減速 電機 加分度器 動作使之運動或制動停止達到 目的。為了避免包裝過程中得到的袋長誤差，故有 電磁制動的牽引 機構可以對得到的袋長加以調整。 本課題需要解決的問題主要有 :根據(jù)包裝袋的形狀、尺寸、袋內 方便面塊 的體積、封邊方式的要求完成包裝袋封口位置、裝料位置及計量裝置形式的選擇；卷筒、 牽引棍、 分度轉盤、輸送帶 等部件先后位置的確定 。吸盤設計及氣夾設計選型；推進氣缸的選型及設計；輸送帶的設計等 。 方便面塊 是 塊 狀食品，包裝速度為 1 袋 /5s，包裝膜為 蛇皮袋 卷 。咖啡粉包裝機由 充填裝置、封口裝置、牽引裝置、動力機構組成。各個裝置之間通過一定的傳動關系聯(lián)系在一起 ，協(xié)調的工作。本設計的重點是在完成包裝機總體設計的基礎上完成 牽引 裝置的具體設計和 輸送 機構的結構設計。本包裝機為 食品專用，其料盤上的主要零件均為自行設計加 工。設計時盡量使用標準件和通用件，非標準件設計尺寸是取整，以便縮短設計周期，降低加工難度，提高經濟效益。所設計的包裝機為企業(yè)的生產提供參考。 本課題的設計意義及價值：所設計的設備應能滿足 方便面塊 包裝 要求，保證 包裝袋 對正，便于調整，結構簡單、運轉平穩(wěn)，工作可靠，便于維修。 設計要求 （ 1） 工作可靠，無沖擊； （ 2） 布局合理，維護操作方便； （ 3） 滿足定位精度要求； （ 4） 結構簡單，高效、價廉； （ 5） 符合國家關于食品生產設備相關規(guī)定。 本課題設計思路：分析封 袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。包裝過程： 筒形帶 狀包裝 袋 由卷筒引出，經光電檢測器再由牽引輥， 經過紅外傳感器至吸盤位置 。 在吸盤位置由機械手夾具夾緊，傳送給分度器連接的分度盤，進行開袋裝填。 已充填包裝物的包裝袋 左右 整形輸出，經輸送帶 線縫機 排出 成品。傳動部分是： 減速電機 1驅動分度盤轉動；減速電機 2驅動牽引機構運動；由于輸送帶的運動和轉盤的運動相一致，所以其采用的減速電機 3和分度盤采用的電機一致；其他機構的驅動由氣源完成。 工藝方案確定后，根據(jù) 料 袋的大小及 方便面塊 的 尺寸 來確定各個部分的尺寸，保證各個部件之間工作連續(xù)可靠，包裝機總體結構的緊湊。為保證封袋兩側大小相等，故在機構中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運動速度與 線縫 速度的同步，故用光電傳感器對其進行檢測并用 減速 電機 加分度器 動作使之運動或制動停止達到 目的。為了避免包裝過程中得到的袋長誤差，故有 電 磁制動的牽引 機構可以對得到的袋長加以調整。 本課題需要解決的問題主要有 :根據(jù)包裝袋的形狀、尺寸、袋內 方便面塊 的體積、封邊方式的要求完成包裝袋封口位置、裝料位置及計量裝置形式的選擇；卷筒、 牽引棍、 分度轉盤、輸送帶 等部件先后位置的確定 。吸盤設計及氣夾設計選型；推進氣缸的選型及設計；輸送帶的設計等 。 方便面塊 是 塊 狀食品，包裝速度為 1 袋 /5s，包裝 料袋 為 蛇皮袋 卷 。 方便面塊 包裝機由 充填裝置、封口裝置、牽引裝置、動力機構組成。各個裝置之間通過一定的傳動關系聯(lián)系在一起 ，協(xié)調的工作。本設計的重點是在完成包裝機總體設計的基礎 上完成 牽引 裝置的具體設計和 輸送 機構 ，充填機構 的結構設計。本包裝機為 食品專用，其料盤上的主要零件均為 標準的零件加常用件 。設計時盡量使用標準件和通用件，非標準件設計尺寸是取整，以便縮短設計周期，降低加工難度，提高經濟效益。所設計的包裝機為企業(yè)的生產提供參考。 而且必須滿足以下的設計要求 : ，無沖擊； ，維護操作方便； ； ，高效、價廉。 自動 包裝機 的設計參數(shù) 打包對象： 五塊面塊一起包裝，面塊規(guī)格： 120 120 25mm，總的包裝 體 體積： 120120 125mm 位置檢測：用行程開關、紅外傳感器等等 驅動方式： 氣壓驅動 、電機驅動 包裝材料：蛇皮袋 包裝機 工作 過程 和循環(huán)過程 : 1)主要 工作 過程 ： 本機工作的基本原理和機構分析，料袋選擇是一捆一捆的單邊縫口的。所以在必須應該有的幾個基本過程 ,取袋過程、開袋過程、充填過程、線縫過程。 （ a）取料袋過程，牽引機構通過滾輪將料袋送到機械手夾具位置，這個過程是通過滾輪和料袋之間的摩擦力進行的，料袋到達機械手夾具位置，吸盤打開從而拉開料袋，夾具夾緊后吸盤氣門關閉，剪刀機構開始動作，料袋剪斷后進入一個工位。 （ b） 開袋過程，主要動作是氣動手指 的動作進行料袋的張開，張開的距離是料袋寬度的一半，機械手夾具在充填過程完成后松開，氣動手指回位。 （ c）充填過程 :充填動作是由氣缸進行，位置控制靠行程開關達到。 （ d） 線縫機構：采用的普通的線縫機進行縫口動作，位置靠紅外傳感器控制，線進行單邊縫口。 循環(huán)過程 自動包裝機的開袋機構有 3 個工位同時工作。自動包裝機啟動后檢測氣壓、料袋安裝是否正常，檢測到料袋到達紅外傳感器位置，電磁制動器啟動，吸頭的氣門打開，隨即機械手夾具動作夾緊料袋，然后剪刀機構動作對料袋機械剪斷。料袋剪斷后進入 下一個工位，該工位是對料袋進行張開 。料袋張開后進到第三工位，該工位在氣缸完成推進和退出動作后，機械手夾具松開，轉盤轉動。在轉讓轉到第一工位的時間內完成，氣動手指的回位動作。 在轉盤進行上述動作的同時，運進面塊的輸送帶運進面塊，在裝填平臺完成裝填動作后，輸出面塊的輸送帶運送面塊到達線縫位置，線縫完成后，循環(huán)結束進入下一個循環(huán)。 自動 包裝機 的組成 ： 1） 取袋機構 取袋機構主要有牽引機構和剪斷機構組成。牽引機構主要是由 4 組滾輪組成，兩組驅動滾輪，兩組定位滾輪，滾輪上面包裹著食用橡膠增加摩擦力，牽引機構牽引料袋運行 的長度是 390mm，牽引機構利用電磁制動對料袋的長度進行控制。剪斷機構是利用冷切機構進行，采用的是剪刀機構進行剪斷，剪斷的驅動力是氣缸控制。 2）開袋機構 開袋機構主要組成部分：吸盤，氣動手指，機械手夾具。開袋機構 主要的零件安裝在分度器連接的轉盤上，吸盤上安裝吸頭，吸頭的控制通過氣門的開閉進行。機械手夾具和氣動手指都是常用的零件只進行選型。 轉盤的驅動由減速電機驅動的分度器完成，分度器的工位是 3 個，分度時間為 1s，停止時間為 4s。本部分機構完成的動作有吸袋、夾袋、開袋，松袋，部分零件有紅外傳感器、氣動手指、機 械手夾具、安裝吸盤和機械手夾具的導桿、相關的繼電器。該機構采用分度器來進行工位的劃分，分度器連接大型轉盤，轉盤安裝所需要的零件以完成下列動作。該機構采用 3 個工位工作：第一工位料袋經過紅外傳感器后，打開吸盤氣夾，吸盤開始工作袋口張開，夾具夾緊料袋，吸盤停止工作；第二工位夾緊的料袋，由于氣動手指的工作使袋口張開到 145mm 145mm 大?。坏谌の皇沽洗竭_水平面上，在氣缸完成充填過程后，松開袋口；在氣夾松開袋子回到第一工位的過程中間完成行程氣夾回復原位。主體結構是在轉盤上安裝選好型的行程氣夾，行程氣夾連接導桿 以滿足機械手夾具和吸盤的安裝。 3） 裝填機構 裝袋機構裝置用 于大中型 塊狀物品的 供送，基本工作要求是能適當控制被送物件的路線、排 列、間距。狀態(tài)和速度等。作為多工位傳送系統(tǒng)中的組成部分，也可與其他機構相配合組成包裝主機。 常見的塊體物料供送裝置類型有：鏈帶式、推板式、動梁式。撥輪式和螺桿式等。這里采用推板式供送裝置。 推板式供送裝置利用推板的間歇往返運動實現(xiàn)間歇式送料