【正文】 該機(jī)多用于廣口罐頭瓶等的封口包裝。 ④壓蓋封口機(jī)。它是專門用于啤酒、汽水等飲料的皇冠蓋封口機(jī)。將皇冠蓋置于瓶口，該機(jī)的壓蓋模下壓，皇冠蓋的波紋周邊被擠壓內(nèi)縮，卡在瓶口頸部的凸緣上，造成瓶蓋與瓶口間的機(jī)械勾連，從而將瓶子封口。 ⑤壓塞封口機(jī)。這種封口材料是用橡膠、塑料、軟木等具有一定彈性的材料做成的瓶塞，利用其本身的彈 性變形來密封瓶口。該機(jī)封口時，將瓶塞置于瓶口上方，通過對瓶塞的垂直方向的壓力將其壓入瓶口來實(shí)現(xiàn)封口包裝。壓塞封口既可用作單獨(dú)封口，也可與瓶蓋一起用作組合封口。 ⑥卷邊封口機(jī)。該機(jī)主要用作金屬食品罐的封口。它用滾輪將罐蓋與罐身凸緣的周邊， 4 通過互相卷曲、鉤合、壓緊來實(shí)現(xiàn)密封包裝。 一般封口機(jī)由機(jī)架、減速調(diào)速傳動機(jī)構(gòu)，封口印字機(jī)構(gòu)，輸送裝置及電器電子控制系統(tǒng)等部件組成。 接通電源，各機(jī)構(gòu)開始工作，電熱元件通電后加熱，使上下加熱塊急劇升溫，并通過溫度控制系統(tǒng)調(diào)整到所需溫度，壓印輪轉(zhuǎn)動，根據(jù)需要冷卻系統(tǒng)開始冷卻，輸 送帶送轉(zhuǎn)、并由調(diào)速裝置調(diào)整到所需的速度。 當(dāng)裝有物品的包裝放置在輸送帶上，袋的封口部分被自動送入運(yùn)轉(zhuǎn)中的兩根封口帶之間，并帶入加熱區(qū)，加熱塊的熱量通過封口帶傳輸?shù)酱姆饪诓糠?，使薄膜受熱熔軟，再通過冷卻區(qū)，使薄膜表面溫度適當(dāng)下降，然后經(jīng)過滾花輪（或印字輪）滾壓，使封口部分上下塑料薄膜粘合并壓制出網(wǎng)狀花紋（或印制標(biāo)志），再由導(dǎo)向橡膠帶與輸送帶將封好的包裝袋送出機(jī)外，完成封口作業(yè) [4]。 封口機(jī)的國內(nèi)外研究情況 在 封口機(jī) 行業(yè)的 發(fā)展中，一直伴隨著發(fā)展起來的塑料封口機(jī)就是其中之一，塑料封口機(jī)設(shè)備自有它發(fā)展 起來的道理，塑料封口機(jī)設(shè)備主要與人們的生活息息相關(guān)，因而應(yīng)用范圍非常的大，在飲料行業(yè)隨著包裝材 料的發(fā)展，多功能保鮮性、選擇透過性、耐熱性、無菌 (抗茵 )性以及防銹、除臭、能再封、易開封性等特性 為 塑料封口機(jī) 設(shè)備的發(fā)展起到推動作用，因而在塑料封口機(jī)設(shè)備的發(fā)展中是經(jīng)濟(jì)社會推動的必然結(jié)果，從而 在各行業(yè)的發(fā)展中都有應(yīng)用到塑料封口機(jī) 設(shè)備的，推動著塑料封口機(jī)設(shè)備的發(fā)展。 技術(shù)的進(jìn)步，是塑料封口機(jī)發(fā)展長遠(yuǎn)的前提，在 塑料封口機(jī) 設(shè)備的研發(fā)中，在封口方面應(yīng)用熱管和冷封 口技術(shù)，在高科技含量的塑料封口機(jī)設(shè)備的推動下，塑料封口機(jī)也是越來越暢銷的，在塑料封口機(jī)行業(yè)的發(fā) 展中，各企業(yè)的發(fā)展與它選擇的行業(yè)息息相關(guān)的，塑料封口機(jī)這個行業(yè)在眾多優(yōu)秀行業(yè)中脫穎而出在于它自 身的價值和長遠(yuǎn)的發(fā)展，塑料封口機(jī)地位不可忽視，它帶來的不僅是進(jìn)步還是社會邁 向科技的標(biāo)志以及人類 的探索發(fā)展。星火在封口機(jī)行業(yè)一直從事塑料封口機(jī)設(shè)備的研發(fā)，將更加投入的發(fā)展塑料封口機(jī)設(shè)備，為各 行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)與設(shè)備支持，全面發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會中塑料封口機(jī)功不可沒。 在塑料封口機(jī)行業(yè)前景一片大好的時期，要具有憂患意識，在順境中發(fā)展 塑料封口機(jī)更迅速些，因而在 塑料封口機(jī)行業(yè)客戶越來越多的同時 ,要注意客戶的要求，這些有可能是塑料封口機(jī)以后發(fā)展的方向，是促進(jìn)塑料封口機(jī)的發(fā)展可 能，在中國數(shù)十年的努力沒有白費(fèi)，作為一個新興產(chǎn)業(yè)，塑料封口機(jī)行業(yè)會給社會帶來巨大成就，科技大發(fā)展帶動著塑料封口機(jī)的發(fā)展。 自動化生產(chǎn)線技術(shù)概述 自動生產(chǎn)線的發(fā)展歷程 自動生產(chǎn)線是由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動機(jī)床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來，自動完成產(chǎn)品全部或部分制造過程的生產(chǎn)系統(tǒng)，簡稱自動線。 從二十世紀(jì) 20 年代開始，隨著汽車、滾動軸承、小型電動機(jī)和縫紉機(jī)等工業(yè)發(fā)展，機(jī)械制造中開始出現(xiàn)自動線，最早出現(xiàn)的是組合機(jī)床自動線。在此之前，首先是在汽車工蓄電池外殼熱封口機(jī)設(shè)計 5 業(yè)中出現(xiàn)了流水生產(chǎn)線和半自動生產(chǎn) 線，隨后發(fā)展成為自動線。第二次世界大戰(zhàn)后，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的機(jī)械制造業(yè)中，自動線的數(shù)目出現(xiàn)了急劇增加。 采用自動線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量 。產(chǎn)品設(shè)計和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠，并在較長時間內(nèi)保持基本不變。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動線能提高勞動生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 機(jī)械制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機(jī)械裝配等自動線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動 線。 自動線中設(shè)備的聯(lián)結(jié)方式有剛性聯(lián)接和柔性聯(lián)接兩種。在剛性聯(lián)接自動線中，工序之間沒有儲料裝置，工件的加工和傳送過程有嚴(yán)格的節(jié)奏性。當(dāng)某一臺設(shè)備發(fā)生故障而停歇時，會引起全線停工。因此，對剛性聯(lián)接自動線中各種設(shè)備的工作可靠性要求高。在柔性聯(lián)接自動線中，各工序 (或工段 )之間設(shè)有儲料裝置，各工序節(jié)拍不必嚴(yán)格一致，某一臺設(shè)備短暫停歇時，可以由儲料裝置在一定時間內(nèi)起調(diào)劑平衡的作用，因而不會影響其他設(shè)備正常工作。綜合自動線、裝配自動線和較長的組合機(jī)床自動線常采用柔性聯(lián)接。 自動線的工件傳送系統(tǒng)一般包括機(jī)床上下料裝置、傳 送裝置和儲料裝置。在旋轉(zhuǎn)體加工自動線中，傳送裝置包括重力輸送式或強(qiáng)制輸送式的料槽或料道，提升、轉(zhuǎn)位和分配裝置等。有時采用機(jī)械手完成傳送裝置的某些功能。在組合機(jī)床自動線中當(dāng)工件有合適的輸送基面時，采用直接輸送方式，其傳送裝置有各種步進(jìn)式輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置和翻轉(zhuǎn)裝置等對于外形不規(guī)則、無合適的輸送基面的工件，通常裝在隨行夾具上定位和輸送，這種情況下要增設(shè)隨行夾具的返回裝置。 自動線的控制系統(tǒng)主要用于保證線內(nèi)的機(jī)床、工件傳送系統(tǒng)，以及輔助設(shè)備按照規(guī)定的工作循環(huán)和聯(lián)鎖要求正常工作，并設(shè)有故障尋檢裝置和信號裝置。為適應(yīng) 自動線的調(diào)試和正常運(yùn)行的要求，控制系統(tǒng)有三種工作狀態(tài) :調(diào)整、半自動和自動。在調(diào)整狀態(tài)時可手動操作和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備的各個動作 。在半自動狀態(tài)時可實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備的單循環(huán)工作 。在自動狀態(tài)時自動線能連續(xù)工作。 控制系統(tǒng)有 “ 預(yù)停 ” 控制機(jī)能，自動線在正常工作情況下需要停車時，能在完成一個工作循環(huán)、各機(jī)床的有關(guān)運(yùn)動部件都回到原始位置后刁停車。自動線的其他輔助設(shè)備是根據(jù)工藝需要和自動化程度設(shè)置的，如清洗機(jī)工件自動檢驗裝置、自動換刀裝置、自動捧屑系統(tǒng)和集中冷卻系統(tǒng)等。為提高自動線的生產(chǎn)率，必須保證自動線的工作可靠性。影響自動 線工作可靠性的主要因素是加工質(zhì)量的穩(wěn)定性和設(shè)備工作可靠性。 自動線的發(fā)展方向主要是提高生產(chǎn)率和增大多用性、靈活性。為適應(yīng)多品種 生產(chǎn)的需要，將發(fā)展能快速調(diào)整的可調(diào)自動線。 數(shù)字控制機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和電子計算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，以及成組技術(shù)的應(yīng)用，將使自動線的靈活性更大，可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動化。多品種可調(diào)自動線，降低了自動線生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)批量，因而在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，并向更高度自動化的柔性制造系統(tǒng)發(fā)展。 6 自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢 由 于自動生產(chǎn)線所涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣泛，所以它的發(fā)展、完善 是與各種相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步及互相滲透緊密相連的。因而我們研究自動生產(chǎn)線的發(fā)展概況就必須與整個支持自動生產(chǎn)線的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展聯(lián)系起來。 首先，是自動化技術(shù)的驚人進(jìn)步。六十年代，以集成電路為中心的微電子技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展引起了工業(yè)上一場新的革命。隨著集成電路集成度的提高，在應(yīng)用方面，相繼開拓了許多新的領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于計算機(jī)上，使計算機(jī)的處理、運(yùn)算能力大大提高，體積、功能、重量大大減小，成本急劇下降。同時由于可靠性的大幅度提高而使其應(yīng)用得到迅速普及。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也開始與機(jī)械制造業(yè)相結(jié)合。在應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線方面， 微電子技術(shù)越來越多地代替了自動生產(chǎn)線中原來由機(jī)械方式組成的控制部分，使自動生產(chǎn)線具有檢測、記憶、運(yùn)算、比較判斷、反饋控制及顯示等一系列功能，從而使自動生產(chǎn)線開始進(jìn)入了升級換代的發(fā)展時期。 其次，是大規(guī)模集成電路時代的到來。進(jìn)入大規(guī)模集成電路時代，使微機(jī)開始作為商品出現(xiàn)。同時，在這一時期，機(jī)械技術(shù)也發(fā)生了變化，自動生產(chǎn)線在結(jié)構(gòu)設(shè)計上改變了傳統(tǒng)的設(shè)計方法，向著縮小體積、減輕重量、提高剛性、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和提高系統(tǒng)整體可靠性的方向發(fā)展。自動生產(chǎn)線所使用的材料也從以鋼鐵為主發(fā)展到也使用一些非金屬復(fù)合材料等。 第 三，是可編程控制器的出現(xiàn)。它是一種以順序控制為主，回路調(diào)節(jié)為輔的工業(yè)控制機(jī)。不僅能完成邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算等功能，而且能大規(guī)模地控制開關(guān)量和模擬量，克服了小型機(jī)用于開關(guān)控制系統(tǒng)所存在的編程復(fù)雜、非標(biāo)準(zhǔn)外部接口的配套復(fù)雜、機(jī)器資源未能充分利用而導(dǎo)致功能過剩、造價高昂、對工程現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性差等缺點(diǎn)。由于可編程序控制器具有一系列優(yōu)點(diǎn)，因而替代了許多傳統(tǒng)的順序控制器，如繼電器控制邏輯、二極管矩陣邏輯以及變換線的數(shù)字邏輯等，開始廣泛應(yīng)用于自動生產(chǎn)線的控制。 第四，是機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展。由于微機(jī)的出現(xiàn) ，機(jī)器人內(nèi)裝的控制器被計算機(jī)代替而產(chǎn)生了第二代的工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人技術(shù)由通用型走向?qū)I(yè)化，出現(xiàn)了噴涂用、電焊用、點(diǎn)焊用等各具特色的商品化工業(yè)機(jī)械手和機(jī)器人，在自動生產(chǎn)線中的裝卸工件、定位夾緊、工件在工序間的輸送、加工余料的排除，加工操作、包裝等部分得到廣泛使用?，F(xiàn)在正在研制的第三代智能機(jī)器人不但具有運(yùn)動操作技能，而且還有視覺、聽覺、觸覺等感覺的辨別能力。具有判斷、決策能力。 第五，是傳感技術(shù)的形成。傳感技術(shù)隨著材料科學(xué)的發(fā)展和固體物理效應(yīng)的不斷出現(xiàn)，形成并建立了一個完整的獨(dú)立科學(xué)體系 — 傳感器工程學(xué)。在應(yīng)用上出現(xiàn)了帶微處理器的“ 智能傳感器 ” ，它在自動生產(chǎn)線的生產(chǎn)中監(jiān)視著各種復(fù)雜的自動控制程序，發(fā)揮著極其重要的作用。 第六，是液壓和氣壓傳動技術(shù)的飛速發(fā)展。特別是氣動技術(shù)，由于使用的是取之不盡的空氣作為介質(zhì)，具有傳動反應(yīng)快、動作迅速、氣動元件制作容易、成本低和便 于集中供應(yīng)和長距離輸送等優(yōu)點(diǎn)，而引起人們的普遍重視。氣動技術(shù)己經(jīng)發(fā)展到一個獨(dú)立的技術(shù)領(lǐng)域。在各行業(yè)，特別是電子行業(yè)的自動生產(chǎn)線中得到迅速發(fā)展和廣泛地應(yīng)用 [6]。 蓄電池外殼熱封口機(jī)設(shè)計 7 2 課題解析及其任務(wù)設(shè)計 課題背景及意義 目前我國蓄電池塑料盒封口 設(shè)備比較落后，基本為手工和半自動封口，不但存在許多安全隱患，而且工人的勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)能力非常小，包裝質(zhì)量很難保證。本設(shè)計為一臺蓄電池外殼熱封口機(jī)設(shè)計，用于某集團(tuán)公司的蓄電池塑料盒的盒蓋與盒身的焊接封口。該封口機(jī)既可以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，同時還可以消除安全隱患，提高了塑料盒封口設(shè)備的自動化和先進(jìn)性，而且產(chǎn)品的封口質(zhì)量更容易保證。 通過設(shè)計這臺機(jī)器，可以掌握相關(guān)的知識及技能，了解蓄電池外殼熱封口機(jī)的整體的設(shè)計方法、設(shè)計理念，對提高綜合分析問題和解決問題的能力及社會競爭力有積極的作用。 塑料盒 設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)參數(shù) 、要求 設(shè)計 用途 用于某集團(tuán)公司的蓄電池塑料盒的盒蓋與盒身的焊接封口 設(shè)計 技術(shù)參數(shù) 1. 蓄電池型號： BTHSE3812； 2. 生產(chǎn)批量： 30 盒 /小時； 3. 塑件圖：如圖 1 所示為蓄電池盒外形圖，圖 2 所示為蓄電池盒的三維圖； 4. 蓄電池總重量： ； 5. 封口壓力： 500～ 1000N。 圖 蓄電池盒外形圖 圖 蓄電池盒的三維圖 8 塑料盒 技術(shù)要求 (1)塑料盒的輸送為全自動方式。 (2)塑料盒封接時的溫度、時間、壓力可調(diào)。 (3)塑料包裝盒封接質(zhì)量應(yīng)滿足氣密性檢驗要求：向盒內(nèi)充正壓，壓差為 ，包裝盒不漏氣為合格。 (4)塑料盒封口深度不大于 4 mm。 (5)封接工位應(yīng)有防爆裝置。 進(jìn)行該 設(shè)計 的知識 準(zhǔn)備 (1)掌握基本的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)知識。 (2)掌握塑料盒的封接方法等方面的知識。 (3)掌握機(jī)器設(shè)計過程和現(xiàn) 代設(shè)計的一般方法。 (4)熟練使用 AutoCAD 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計。 蓄電池外殼熱封口機(jī)設(shè)計 9 3 總體方案的制定與設(shè)計 總體方案設(shè)計的步驟如圖 所示。 圖 總體方案設(shè)計步驟 塑料盒的總功能分析 塑料盒封口機(jī)要完成塑料盒盒身與盒蓋的封口，并且封口的過程要自動完成，因此，必須具有以下幾種功能： (1)塑料盒的封口。完成塑料盒盒身與盒蓋的封口，滿足氣密性檢驗要求。 (2)塑料盒的自動輸送。裝有彈藥引信的塑料盒從進(jìn)入封口機(jī)直到封口完成輸出，全部自動完成，不需要人工操作。 (3)過程的控制。 能根據(jù)生產(chǎn)需要控制生產(chǎn)節(jié)拍，塑料盒輸送的運(yùn)行與停止，封口參數(shù)的調(diào)節(jié)控制，封口裝置的運(yùn)行與停止。 功能分解 可以將總功能分解為分功能，分功能繼續(xù)分解，直至功能元。功能分解可利用樹狀結(jié)構(gòu)來表示，這樣就很容易確定各功能元的原理、方案。再通過對各功能元的原理、方案的分析、比較、評價和優(yōu)選，確定出合理方案，將各功能元方案進(jìn)行組合，整臺機(jī)器的原理方案就設(shè)計出來了 [7]。 10 塑料盒封口功能的分解 塑料盒封口功能可以利用功能樹分解為如圖 所示的最小功能元。 圖 塑料盒封口功能樹 塑料盒自動輸送功能的分解 塑料盒自動輸送功能可以利用功能樹分解為如圖 所示的最小功能元。 圖 塑料盒輸送功能樹 過程控制 過程控制功能的各功能元已經(jīng)分解到塑料盒的封口與輸送功能中，不需要單獨(dú)進(jìn)行分解。 蓄電池外殼熱封口機(jī)設(shè)計