【正文】 封裝置應(yīng)在兩袋之間的中間位置熱封并切斷 ， 要適當(dāng)調(diào)整運(yùn)動周期，以符合包裝袋 顆粒灌裝機(jī) 的設(shè)計(jì)尺寸和計(jì) 量的改變； 包裝材料的牽引輥和傳袋裝置滾輪的運(yùn)動要保證材料在整個(gè)工作循環(huán)過程中有適宜的張緊力，并且運(yùn)動速度要與包裝袋的長度相適應(yīng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁 共 44 頁 圖 整機(jī)示意圖 . 工作時(shí)，物料（粉粒、顆粒等） 進(jìn)入 顆粒灌裝機(jī) 的料斗 4中 ， 經(jīng)計(jì)量盤 8將完成定量的物料 經(jīng)下料門 9進(jìn)入紙袋器中 ，同時(shí)包裝材料經(jīng)薄膜傳送裝置引入成型器卷繞成筒狀， 熱封裝置 12完成縱封和橫封 ，由于下料通道被包裝袋裹住，縱封封合后就可直接向袋內(nèi)填充物料，隨之由 滾輪 13移動一個(gè)工位完成頂封封口，并用切刀切斷完成包裝工序 ，最終袋經(jīng)輸送皮帶輸出。 綜上分析，本課題研究的包裝機(jī)采用多工位、單頭間歇運(yùn)動型。每一物品的包裝操作都依次經(jīng)過所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，則稱為單頭連續(xù)運(yùn)動；若完成同一包裝操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有多個(gè)則稱為多頭連續(xù)運(yùn)動多工位包裝機(jī)。根據(jù)分析，本設(shè)計(jì)采用間歇式運(yùn)動。連續(xù)運(yùn)動是物品及傳送系統(tǒng)均作連續(xù)等速運(yùn)動。間歇運(yùn)動指物品由一個(gè)工位 轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工位作間歇步進(jìn)運(yùn)動，主要包裝操作可在物品靜止時(shí)完成。由于 顆粒灌裝機(jī) 的包裝過程比較復(fù)雜，需要較多的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（供料、計(jì)量、充填、封口、切斷等），將包裝操作分散在不同的工位上同時(shí)進(jìn)行，能夠提高生產(chǎn)效率，所以選擇多工位。單工位包裝機(jī)的所有包裝操作都集中在一個(gè)工位畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 44 頁 上完成，當(dāng)一件（組）物品完成全部包裝并輸出之后，下一件（組）物品才能進(jìn)入機(jī)器開始包裝。 工藝分析 根據(jù)功能要求， 顆粒灌裝機(jī) 的包裝過程循環(huán)如圖 。 (7)外型尺寸： 625*751*155mm（長 *寬 *高）。 (5)電機(jī)功率：主電機(jī) 370W380V 供紙電機(jī) 10W220V或 15W220V 熱封功率： 180W*2。 (3)包裝物料：顆粒。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 44 頁 2 HP100顆粒灌裝機(jī) 簡介 總體方案 主要技術(shù)指標(biāo) 本顆粒灌裝機(jī)適用范圍如下 (1)包裝速度： 5590bags/min 3580。整機(jī)由主傳動、調(diào)速、拉袋、供紙、袋成型、光電自動對標(biāo)、計(jì)量、熱封、成品輸送和電器控制等機(jī)構(gòu)組成。 本課題的研究內(nèi)容 本課題 研究內(nèi)容包括： 掌握 顆粒灌裝機(jī) 的組成 、工作原理和相關(guān)工序流程；熟練應(yīng)用圖形處理和動態(tài)仿真軟件 ； 利用動態(tài)仿真軟件 對 顆粒 灌裝機(jī)工作過程中涉及 到的 各個(gè) 元件進(jìn)行建模、裝配和動態(tài)仿真 ，在這個(gè)設(shè)計(jì)里本人使用的是solidworks仿真運(yùn)動軟 件 。 經(jīng)分析可知，對于一般性顆粒密度較穩(wěn)定和流動性的特點(diǎn)優(yōu)先選用定容 法計(jì)量方式對產(chǎn)品進(jìn)行灌裝。定容法律計(jì)量裝置有量杯式、螺桿式、活塞式等不同類型定容法構(gòu)造簡單造價(jià)低，計(jì)量速度快，但精度稍低。計(jì)數(shù)裝置由三個(gè)基本功能系統(tǒng)組成：內(nèi)裝物件數(shù)檢測；內(nèi)裝物件數(shù)顯示、產(chǎn)品的遞送。如何高效，均勻，精確地進(jìn)行產(chǎn)品包裝的計(jì)量顯得尤為重要。如果沒有待灌容器存在，容積腔就不會卸料 [20]。液閥被安裝在回轉(zhuǎn)灌裝機(jī)上面的貯液箱上，液閥連接貯液箱和一個(gè)容積畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 共 44 頁 腔。 薄膜容積計(jì)量灌裝 法這種方法灌裝預(yù)定容積的液體進(jìn)入容器。另外，也可以靠改變液體流向計(jì)量長孔的流速的方法 ,來使灌裝體積增加或減少。在壓力的作用下，液流從外部的液泵流到一個(gè)固定的圓盤，圓盤上有一個(gè)輸送液體的長孔，通過以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動計(jì)量圓盤到固定的液管，計(jì)量和計(jì)時(shí)產(chǎn)生。 它比較新穎，從字面上理解，即液流進(jìn)入一個(gè)容器時(shí)被 “ 計(jì)時(shí) ” 。它可以用于大規(guī)模的無菌灌裝 ,灌裝各種不含氣的液體。當(dāng)容器內(nèi)的液位上升到比排氣管的下口略高時(shí)，灌裝停止。來自貯液箱的液體流經(jīng)一個(gè)彈簧充填閥，該閥是由閥下容器打開，液體由于自重流入被密封的容器。液體物料的灌裝工藝方法 可包括按重量定量、體積定量和控制液位定量等，而顆料灌裝方法基本與液體灌裝基本相似。 灌裝工藝 液體物料包括低粘性液體，如酒類、果汁、牛奶等 。并對進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行分析，抓住國外設(shè)備設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，增強(qiáng)創(chuàng)新思維，變仿造為創(chuàng)造。設(shè)備裝量不穩(wěn)，偏差較大；加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，熱封合效果不理想，漏氣率偏高；單列灌裝 速度較慢；設(shè)備細(xì)節(jié)考慮不夠（跟材料工藝都有很大的關(guān)系）；人機(jī)安全性差。 目前，國內(nèi)灌裝機(jī)生產(chǎn)廠家并不是很多，從設(shè)備的機(jī)型來看大多停留在國外20 世紀(jì) 90 年代中期的產(chǎn)品檔次。適合生產(chǎn)顆粒類藥品、砂糖、咖啡、果珍、茶、味精、鹽、種子、干燥劑等生產(chǎn)細(xì)顆粒物廠家 [17]。 顆粒灌裝機(jī)是對那些流動性較好的粉粒狀物料的灌裝機(jī) 械。 灌裝機(jī)和灌裝工藝 灌裝機(jī)的概述 將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)械通常稱為灌裝機(jī)械。 蔡瀟 [15]研究裝載機(jī)變速箱仿真設(shè)計(jì)。文章首先對罐區(qū)流程進(jìn)行了功能模塊的 可組裝劃分，建立了功能模塊的嚴(yán)格機(jī)理模型，然后借助 Simulink 的圖形建模及微分方程求解功能，建立了一套可用于有溫度變化的多組分液體罐區(qū)建模與仿真的軟件工具。針對壓痕與折疊過程中容易出現(xiàn)紙板卷曲或壓線破裂等故障現(xiàn)象，采用 ANSYS 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言就瓦楞紙板機(jī)械方向和正交方向運(yùn)用接觸分析技術(shù)建立了壓痕與折疊工藝的 3維有限元模型并對瓦楞紙板的壓痕及折疊過程進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明經(jīng)壓痕后的瓦楞紙板的強(qiáng)度、壓痕力與折疊力矩基本隨紙板變形增大而增加但呈非線性變化。 朱慧等 [12]為方便教師生動教學(xué)，提高學(xué)生感性認(rèn)識，應(yīng)用 3DS MAX Swift3D、Photoshop、 Flash等軟件，通過貼體包裝產(chǎn)品制作、貼體包裝設(shè)備制作、貼體包畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 共 44 頁 裝動態(tài)過程 制作，完成了貼體包裝工藝的動態(tài)模擬。 桂新軍等 [11]簡要剖析了液態(tài)化學(xué)品灌裝工藝流程及其灌裝原理，應(yīng)用物料平衡、氣體狀態(tài)方程和過程技術(shù)數(shù)據(jù)，通過微分方程法和動態(tài)補(bǔ)償法等方法建立灌裝過程動態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型。 吳陳燕 [10]對三爪卡盤三維建模與動態(tài)仿真提出了一種基于 Pro/E 的三維實(shí)體建模方法，可使抽象的問題直觀化，還可以利用機(jī)構(gòu)仿真來制作動畫，它能實(shí)時(shí)錄制三爪卡盤機(jī)構(gòu)運(yùn)動的全過程，從而增強(qiáng)了對三爪卡盤運(yùn)動機(jī)構(gòu)的理解。同時(shí)還從系統(tǒng)工程和控制論的觀點(diǎn)出發(fā)，對精餾過程模型化及仿真技術(shù)的最新進(jìn)展做了恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)，指出了其不足之處，并就其未來的發(fā)展作了客觀的預(yù)測。方法簡單，仿真結(jié)果表明該方法在棧線性系統(tǒng)建模中應(yīng)用的可行性及可推廣性。 潘法周 [6]對近區(qū)目標(biāo)特征信號動態(tài)仿真進(jìn)行了研究，利用數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)可以較精確地 算出運(yùn)動目標(biāo)瞬時(shí)位五的 RCS，動態(tài)仿真測試可以逼真模擬出彈目交會過程中的 RCS。通過并行接口接上按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)以后也可以用于對塔機(jī)司機(jī)的操作訓(xùn)練。 動態(tài)仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀 動態(tài)仿真技術(shù)的快速發(fā)展使得仿真技術(shù)在人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面都得到了重要的應(yīng)用。在包裝行業(yè)中，利用仿真技術(shù)的優(yōu)勢，可加快包裝產(chǎn)品的研制、開發(fā)過程，縮短了設(shè)計(jì)、試制周期。最初仿真技術(shù)是作為對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的輔助工具而生的，而后又用于訓(xùn)練目的，現(xiàn)在仿真系統(tǒng)的應(yīng)用包括：系統(tǒng)概念研究、系統(tǒng)的可行性研究、系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)測試與評估、 系統(tǒng)操作人員的培訓(xùn)、系統(tǒng)預(yù)測、系統(tǒng)的使用與維護(hù)等各個(gè)方面。成熟階段：在軍事需求推動下， 70年代中期，仿真技 術(shù)不但在軍事領(lǐng)域迅速發(fā)展，而且擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，20 世紀(jì) 80 年代初以美國國防高級研究計(jì)劃局 (DARPA)和美國陸軍共同制定和執(zhí)行的 SIMNET(SimMlators Network)研究計(jì)劃以及美國三軍建立先進(jìn)的半實(shí)物仿真試驗(yàn)室為標(biāo)志，標(biāo)志著仿真技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新的高級階段 [2]。 仿真技術(shù)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，從研究簡單系統(tǒng)到現(xiàn)在已經(jīng)成為人們研究復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 44 頁 1 緒論 本課題研究的背景 仿真技術(shù)是一種基于智能設(shè)計(jì)技術(shù)、并行工程、仿真工程及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)。仿真技術(shù)也是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以控