【文章內(nèi)容簡介】 氣動打包機(jī)。這些聯(lián)動式輕型鋼帶氣動打包機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)絕大多數(shù)是螺旋傘齒輪機(jī)構(gòu)，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(jī)多規(guī)格鋼帶操作。 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，包裝工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)貿(mào)易一體化進(jìn)程的發(fā)展促使商品流通領(lǐng)域的競爭更加激烈，人們在追求商品內(nèi)在質(zhì)量的同時，對商品包裝的要求也越來越高。 20 世紀(jì) 80 年代后，我國的包裝機(jī)械的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)取得了巨大的發(fā)展，大量填補(bǔ)國內(nèi)空白的包裝機(jī)械問世，品種規(guī)格不斷增加，同時出現(xiàn)了很多包裝機(jī)械的生產(chǎn)企業(yè)，許多研究機(jī)構(gòu)著手研究包裝機(jī)械，高等院校也紛紛設(shè)立了包裝工程專業(yè)，從而形成了一個獨(dú)立的的包裝機(jī)械行業(yè)。進(jìn) 入 21 世紀(jì)，包裝機(jī)械除繼續(xù)增加新品種外，在產(chǎn)品的技術(shù)水平、內(nèi)在質(zhì)量和性能等方面都有了很大進(jìn)步，這一切都與包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)有著密切的 聯(lián)系。 國外打包機(jī)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(jī)的自動化程度是包裝物從輸送輥道送入后，打包機(jī)能自動定位、自動捆扎、自動轉(zhuǎn)位、以進(jìn)行十字型、井字型捆扎，采用微機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)無人操作的自動打包生產(chǎn)線。 （ 2）高級化 提高打包機(jī)打包速度；研制捆扎力可隨機(jī)調(diào)節(jié)的打包機(jī)；提高自動打包機(jī)的適應(yīng)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(jī)，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(yīng)不同打包機(jī)的要求并滿足不同用戶的需要。 我國鋼帶氣動打包機(jī)的現(xiàn)狀和技術(shù)差距： 80年代前鋼帶氣動打包機(jī)在國內(nèi)還是空白，需要完全依賴進(jìn)口， 70 年代末國內(nèi)研制出第一臺鋼帶氣動打包機(jī)，但由于我國工藝技術(shù)落后，與國外產(chǎn)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(chǎn)品壽命（每天工作八小時）可使用二年，而我國的同類產(chǎn)品最多只能使用六個月。 （ 2）產(chǎn)品性能差：耗能大，取得拉緊的效率卻小。 （ 3）打包速度慢：國產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，加工制造精良，表面處理質(zhì)量好，而國內(nèi)產(chǎn)品由于材質(zhì)差、熱處理水平低、加工機(jī)床精度等原因，致使國產(chǎn)設(shè)備無法與國外同類產(chǎn)品相比。 綜述，我國的打包機(jī)技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平與國外相比還有一定的距離。打包機(jī)應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距；以上原因主要是缺乏宏觀調(diào)控、缺乏資金投入以及缺乏專業(yè)技術(shù)人員，發(fā)展我國氣動打包機(jī)要重視高新技術(shù)的引入和應(yīng)用、增強(qiáng)打包機(jī)的開發(fā)能力、開發(fā)與氣動式打包機(jī)配套的輔助裝置以及提高打包機(jī)的系列化、標(biāo)準(zhǔn) 化、通用化、加強(qiáng)對熱處理和材質(zhì)的研究開發(fā)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)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(jī)械從 80 年代初開始引進(jìn)，到目前所引進(jìn)的設(shè)備中，約有 40%屬國內(nèi)不能供應(yīng)的， 40%是國內(nèi)己批量生產(chǎn)不靠進(jìn)口的， 20%是可以替代進(jìn)口的。綜合分析看，國內(nèi)食品及食品包裝機(jī)械需求市場約 30%的保有量被國外設(shè)備所占領(lǐng)。此外國內(nèi)有很多的產(chǎn)品急需提高技術(shù)含量和水平，所以開拓國內(nèi)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(jī)械發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)械 水平大量依賴于從國外進(jìn)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(nèi)空白的進(jìn)口設(shè)備抓緊消化吸收并國產(chǎn)化，通過發(fā)展國內(nèi)自己的技術(shù)和產(chǎn)品來制約進(jìn)口。 技術(shù)引進(jìn)是促進(jìn)一個國家經(jīng)濟(jì)高速增長的戰(zhàn)略措施。但要取得最佳技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，除了引進(jìn)技術(shù)外還要對其進(jìn)行深入的研究，這就需要應(yīng)用反求工程消化創(chuàng)新和開發(fā)出先進(jìn)產(chǎn)品，形成自己的技術(shù)體系。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及與其相關(guān)的前后工序，如清洗、堆碼和拆卸等。 此外，包裝還包括計(jì)量或在包裝件上蓋印等工序。使用機(jī)械包裝產(chǎn)品可 提高生產(chǎn)率，減輕勞動強(qiáng)度，適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需要，并滿足清潔衛(wèi)生的要求。 成型 充填 封口包裝機(jī)是一種多功能的包裝機(jī)。物料進(jìn)入包裝機(jī)的頂部后，計(jì)量部分將定好數(shù)量的產(chǎn)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(nèi)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(fù)合的。單層的如防潮玻璃紙、聚乙烯、聚丙烯、高密度聚 乙烯，復(fù)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(jī)用于產(chǎn)品銷售的包裝。 包裝機(jī)械有多種分類方法。按功能可分為單功能包裝機(jī)和多功能包裝機(jī)；按使用目的可分為內(nèi)包裝機(jī)和外包裝機(jī)；按包裝品種又可分為專用包裝機(jī)和通用包裝機(jī)；按自動化水平分為半自動機(jī)和全自動機(jī)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(jìn)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(shè)計(jì)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(jīng)光電檢測器再由牽引輥， 經(jīng)過紅外傳感器至吸盤位置 。 在吸盤位置由機(jī)械手夾具夾緊，傳送給分度器連接的分度盤，進(jìn)行開袋裝填。 已充填包裝物的包裝袋 左右 整形輸出，經(jīng)輸送帶 線縫機(jī) 排出成品。傳動部分是： 減速電機(jī) 1驅(qū)動分度盤轉(zhuǎn)動；減速電機(jī) 2驅(qū)動牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)動；由于輸送帶的運(yùn)動和轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動相一致，所以其采用的減速電機(jī) 3和分度盤采用的電機(jī)一致；其他機(jī)構(gòu)的驅(qū)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(jī)總體結(jié) 構(gòu)的緊湊。為保證封袋兩側(cè)大小相等，故在機(jī)構(gòu)中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運(yùn)動速度與 線縫 速度的同步，故用光電傳感器對其進(jìn)行檢測并用 減速 電機(jī) 加分度器 動作使之運(yùn)動或制動停止達(dá)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(jī)構(gòu)可以對得到的袋長加以調(diào)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(nèi) 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(jì)量裝置形式的選擇；卷筒、 牽引棍、 分度轉(zhuǎn)盤、輸送帶 等部件先后位置的確定 。吸盤設(shè)計(jì)及氣夾設(shè)計(jì)選型；推進(jìn)氣缸的選型及設(shè)計(jì)；輸送帶的設(shè)計(jì)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 ?？Х确郯b機(jī)由 充填裝置、封口裝置、牽引裝置、動力機(jī)構(gòu)組成。各個裝置之間通過一定的傳動關(guān)系聯(lián)系在一起 ，協(xié)調(diào)的工作。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在完成包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成 牽引 裝置的具體設(shè)計(jì)和 輸送 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本包裝機(jī)為 食品專用，其料盤上的主要零件均為自行設(shè)計(jì)加 工。設(shè)計(jì)時盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，非標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)尺寸是取整，以便縮短設(shè)計(jì)周期，降低加工難度，提高經(jīng)濟(jì)效益。所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)為企業(yè)的生產(chǎn)提供參考。 本課題的設(shè)計(jì)意義及價值：所設(shè)計(jì)的設(shè)備應(yīng)能滿足 方便面塊 包裝 要求，保證 包裝袋 對正，便于調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，便于維修。 設(shè)計(jì)要求 （ 1） 工作可靠，無沖擊； （ 2） 布局合理，維護(hù)操作方便； （ 3） 滿足定位精度要求； （ 4） 結(jié)構(gòu)簡單，高效、價廉； （ 5） 符合國家關(guān)于食品生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)規(guī)定。 本課題設(shè)計(jì)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(jīng)光電檢測器再由牽引輥， 經(jīng)過紅外傳感器至吸盤位置 。 在吸盤位置由機(jī)械手夾具夾緊，傳送給分度器連接的分度盤，進(jìn)行開袋裝填。 已充填包裝物的包裝袋 左右 整形輸出，經(jīng)輸送帶 線縫機(jī) 排出 成品。傳動部分是： 減速電機(jī) 1驅(qū)動分度盤轉(zhuǎn)動；減速電機(jī) 2驅(qū)動牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)動；由于輸送帶的運(yùn)動和轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動相一致，所以其采用的減速電機(jī) 3和分度盤采用的電機(jī)一致；其他機(jī)構(gòu)的驅(qū)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(jī)總體結(jié)構(gòu)的緊湊。為保證封袋兩側(cè)大小相等，故在機(jī)構(gòu)中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運(yùn)動速度與 線縫 速度的同步，故用光電傳感器對其進(jìn)行檢測并用 減速 電機(jī) 加分度器 動作使之運(yùn)動或制動停止達(dá)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(jī)構(gòu)可以對得到的袋長加以調(diào)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(nèi) 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(jì)量裝置形式的選擇；卷筒、 牽引棍、 分度轉(zhuǎn)盤、輸送帶 等部件先后位置的確定 。吸盤設(shè)計(jì)及氣夾設(shè)計(jì)選型；推進(jìn)氣缸的選型及設(shè)計(jì)；輸送帶的設(shè)計(jì)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(jī)由 充填裝置、封口裝置、牽引裝置、動力機(jī)構(gòu)組成。各個裝置之間通過一定的傳動關(guān)系聯(lián)系在一起 ，協(xié)調(diào)的工作。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在完成包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 上完成 牽引 裝置的具體設(shè)計(jì)和 輸送 機(jī)構(gòu) ，充填機(jī)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本包裝機(jī)為 食品專用，其料盤上的主要零件均為 標(biāo)準(zhǔn)的零件加常用件 。設(shè)計(jì)時盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，非標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)尺寸是取整，以便縮短設(shè)計(jì)周期，降低加工難度，提高經(jīng)濟(jì)效益。所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)為企業(yè)的生產(chǎn)提供參考。 而且必須滿足以下的設(shè)計(jì)要求 : ，無沖擊； ，維護(hù)操作方便； ； ，高效、價廉。 自動 包裝機(jī) 的設(shè)計(jì)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(guān)、紅外傳感器等等 驅(qū)動方式： 氣壓驅(qū)動 、電機(jī)驅(qū)動 包裝材料：蛇皮袋 包裝機(jī) 工作 過程 和循環(huán)過程 : 1)主要 工作 過程 ： 本機(jī)工作的基本原理和機(jī)構(gòu)分析，料袋選擇是一捆一捆的單邊縫口的。所以在必須應(yīng)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(jī)構(gòu)通過滾輪將料袋送到機(jī)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(jìn)行的，料袋到達(dá)機(jī)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(guān)閉，剪刀機(jī)構(gòu)開始動作，料袋剪斷后進(jìn)入一個工位。 （ b） 開袋過程，主要動作是氣動手指 的動作進(jìn)行料袋的張開，張開的距離是料袋寬度的一半，機(jī)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(jìn)行，位置控制靠行程開關(guān)達(dá)到。 （ d） 線縫機(jī)構(gòu)：采用的普通的線縫機(jī)進(jìn)行縫口動作，位置靠紅外傳感器控制，線進(jìn)行單邊縫口。 循環(huán)過程 自動包裝機(jī)的開袋機(jī)構(gòu)有 3 個工位同時工作。自動包裝機(jī)啟動后檢測氣壓、料袋安裝是否正常，檢測到料袋到達(dá)紅外傳感器位置，電磁制動器啟動，吸頭的氣門打開，隨即機(jī)械手夾具動作夾緊料袋，然后剪刀機(jī)構(gòu)動作對料袋機(jī)械剪斷。料袋剪斷后進(jìn)入 下一個工位，該工位是對料袋進(jìn)行張開 。料袋張開后進(jìn)到第三工位，該工位在氣缸完成推進(jìn)和退出動作后，機(jī)械手夾具松開，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)讓轉(zhuǎn)到第一工位的時間內(nèi)完成，氣動手指的回位動作。 在轉(zhuǎn)盤進(jìn)行上述動作的同時，運(yùn)進(jìn)面塊的輸送帶運(yùn)進(jìn)面塊，在裝填平臺完成裝填動作后，輸出面塊的輸送帶運(yùn)送面塊到達(dá)線縫位置，線縫完成后，循環(huán)結(jié)束進(jìn)入下一個循環(huán)。 自動 包裝機(jī) 的組成 ： 1） 取袋機(jī)構(gòu) 取袋機(jī)構(gòu)主要有牽引機(jī)構(gòu)和剪斷機(jī)構(gòu)組成。牽引機(jī)構(gòu)主要是由 4 組滾輪組成，兩組驅(qū)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(jī)構(gòu)牽引料袋運(yùn)行 的長度是 390mm，牽引機(jī)構(gòu)利用電磁制動對料袋的長度進(jìn)行控制。剪斷機(jī)構(gòu)是利用冷切機(jī)構(gòu)進(jìn)行，采用的是剪刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行剪斷，剪斷的驅(qū)動力是氣缸控制。 2）開袋機(jī)構(gòu) 開袋機(jī)構(gòu)主要組成部分：吸盤，氣動手指，機(jī)械手夾具。開袋機(jī)構(gòu) 主要的零件安裝在分度器連接的轉(zhuǎn)盤上，吸盤上安裝吸頭，吸頭的控制通過氣門的開閉進(jìn)行。機(jī)械手夾具和氣動手指都是常用的零件只進(jìn)行選型。 轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動由減速電機(jī)驅(qū)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(jī)構(gòu)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(jī) 械手夾具、安裝吸盤和機(jī)械手夾具的導(dǎo)桿、相關(guān)的繼電器。該機(jī)構(gòu)采用分度器來進(jìn)行工位的劃分，分度器連接大型轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤安裝所需要的零件以完成下列動作。該機(jī)構(gòu)采用 3 個工位工作：第一工位料袋經(jīng)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_(dá)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(fù)原位。主體結(jié)構(gòu)是在轉(zhuǎn)盤上安裝選好型的行程氣夾，行程氣夾連接導(dǎo)桿 以滿足機(jī)械手夾具和吸盤的安裝。 3） 裝填機(jī)構(gòu) 裝袋機(jī)構(gòu)裝置用 于大中型 塊狀物品的 供送，基本工作要求是能適當(dāng)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(jī)構(gòu)相配合組成包裝主機(jī)。 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(yùn)動實(shí)現(xiàn)間歇式送料