自動(dòng)制袋裝填顆粒包裝機(jī)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本論文是關(guān)于小顆粒食品的包裝設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)顆粒包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。顆粒包裝機(jī)是將小顆粒的食品裝入袋內(nèi)，再封裝。主要適用于小食品、醫(yī)藥產(chǎn)品的包裝。它具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)量大、適用范圍廣等特點(diǎn)。 顆粒包裝機(jī)主要由幾部分構(gòu)成：引導(dǎo)成型部分、喂料部分、縱封牽引部分橫封切割部分。塑料薄膜安裝在退卷裝置上，經(jīng)過(guò)導(dǎo)輥的引導(dǎo)輸送塑料薄膜在成型器的作用下形成袋狀，這時(shí)縱封將袋封上縱向口，喂料裝置下料，橫封輥在將其封住橫向開(kāi)口，并且切斷。至此一個(gè)包裝袋形成。 本文從基本理論、基本工作原理、基本分析方法上對(duì)設(shè)計(jì)作了闡述。在本次設(shè)計(jì)中采 用了象鼻成型器，轉(zhuǎn)盤(pán)式定量供料器，滾輪縱封裝置，整體加工式橫封輥結(jié)構(gòu)。 滾輪縱封裝置將以往的縱封和牽引合為一體，這樣既節(jié)省了空間，又使整體更具有美觀(guān)性。整體加工式橫封輥結(jié)構(gòu)將橫封和切斷裝置合成一體，減少了封裝時(shí)間。 最后一個(gè)重要的部分是 建模、裝配。 稱(chēng) 當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造行業(yè)的 端軟件。作為一個(gè)集成的全面產(chǎn)品工程解決方案， 件家族使得用戶(hù)能夠數(shù)字化地創(chuàng)建和獲取三維產(chǎn)品定義。 件被當(dāng)今許多世界領(lǐng)先的制造商用來(lái)從事概 念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、詳細(xì)的機(jī)械設(shè)計(jì)以及更成仿真和數(shù)字化的制造等各個(gè)領(lǐng)域。 本文詳細(xì)介紹了軸的建模、齒輪的建模，以及其裝配和動(dòng)態(tài)仿真。 關(guān)鍵字：顆粒包裝機(jī)；縱封；橫封； 配 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is of is is to of It is to of It in is of of of at to is at is to to be to is G to up G) is to in to AM Be e as a of G to up is to to up up UG 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . - 1 - . - 2 - 第 1 章 概述 . - 1 - 第 2 章 方案設(shè)計(jì)及選擇 . - 2 - 式間歇制袋三邊封口包裝機(jī) . - 2 - 枕式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) . - 3 - 式間歇制袋中縫封口包裝機(jī) . - 3 - 式雙卷膜制袋和 單卷膜等切對(duì)合成型制袋四邊封口包裝機(jī) . - 4 - 式連續(xù)制袋三邊封口包裝機(jī) . - 4 - 第 3 章 機(jī)械部分設(shè)計(jì) . - 8 - 型器的選擇和設(shè)計(jì) 計(jì)算 . - 8 - 領(lǐng)成型器 . - 8 - 鼻成型器的設(shè)計(jì) . - 9 - 動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) . - 11 - 力及運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 . - 12 - 電機(jī)的確定 . - 12 - 軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 . - 12 - 軸功率計(jì)算 . - 14 - 軸最小直徑估算 . - 14 - 封設(shè)計(jì) . - 15 - 封滾輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 . - 15 - 封裝置設(shè)計(jì) . - 17 - 合調(diào)整 . - 19 - 導(dǎo)裝置 . - 24 - 第 4 章 分設(shè)計(jì) . - 25 - 模 . - 25 - 的建 模 . - 25 - 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 輪的建模： . - 26 - 配 . - 31 - 本概念 . - 31 - 配的方式 . - 31 - 配模塊的啟動(dòng) . - 31 - 參考資料 . 35 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) . 36 致 謝 . 37 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第 1 章 概述 完成包裝工序的機(jī)械通稱(chēng)為包裝機(jī)械。 包裝機(jī)械以中小型單機(jī)為主，具有體積小、精密度高、易安裝、操作方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。 包裝機(jī)械的范疇廣泛，種類(lèi)繁多。 包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件，而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著時(shí)代的 發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，包裝機(jī)械在流通領(lǐng)域中正起著越來(lái)越大的作用。 而顆粒包裝機(jī)的設(shè)計(jì)意義在于 使小顆粒物品易于攜帶方便，且外形美觀(guān)。 我們?cè)O(shè)計(jì)的是一個(gè)自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) ,通常自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)所采用的包裝材料是卷筒式包裝材料 ,在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制袋、裝填 封口 切斷等全部包裝工序 復(fù)合薄膜等 可以采用單卷薄膜制袋或兩卷薄膜制袋的形式 ,但主要以前者居多。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 2 - 第 2 章 方案設(shè)計(jì)及選擇 式間歇制袋三邊封口包裝機(jī) 圖 2 1 臥式間歇制袋三邊封口包裝原理 1卷筒薄 膜 2導(dǎo)輥 3成型器 4導(dǎo)桿 5張口器 6橫封器 7加料器 8縱封牽引器 9分切刀 10成品袋 此類(lèi)機(jī)型的包裝原理如圖 2示。卷筒塑料薄膜 1 經(jīng)導(dǎo)輥 2 引入成型器 3，在成型器 3 及導(dǎo)桿 4 的作用下形成 U 形并由張口器 5 撐開(kāi)。當(dāng)加料器 7 下行進(jìn)入加料位置時(shí)，橫封器 6 閉合，同時(shí)裝填物料；隨后，橫封器 6 和加料器 7 復(fù)位；緊接著，縱封器 8 閉合熱封并牽引薄膜移動(dòng)一個(gè)袋位；最后由切刀 9 把包裝袋切斷。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 3 - 枕式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī) 該機(jī)集自動(dòng)裹包物品，封口，切斷 于一體，是一種高效率的連續(xù)式的包裝機(jī)，廣泛應(yīng)用于餅干，速食面等的自動(dòng)包裝上。其包裝材料為塑料或其復(fù)合材料，采用卷盤(pán)式薄膜供料，由牽引輥松卷，經(jīng)導(dǎo)輥的導(dǎo)向進(jìn)入成型器，受成型器的作用，薄膜自然形成卷包的形式。同時(shí)，待包物品由供料輸送鏈送入至薄膜卷包的空間。卷包的薄膜在牽引輪的作用下向前運(yùn)行并被中封輪實(shí)施中縫熱融封合。物品隨薄膜同步運(yùn)行。包裝物品在最后經(jīng)橫封輥刀封合切斷，形成一個(gè)成品包裝，由卸料傳送帶輸出。由于其包裝形式成枕狀，故稱(chēng)為枕式裹包或中縫包裝。 6 這種包裝機(jī)采用有色標(biāo)帶包裝時(shí)，需要隨時(shí)對(duì)紙長(zhǎng) 進(jìn)行調(diào)整，因此需配備光電檢測(cè)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光標(biāo)的正確定位。 式間歇制袋中縫封口包裝機(jī) 此類(lèi)機(jī)型包裝原理如圖 2示。卷筒塑料薄膜 3 經(jīng)導(dǎo)輥 2 被引入成型器 4，通過(guò)成型器 4 和加料管 5 以及成形筒 6 的作用，形成中縫搭接的圓筒形。其中加料管 5 的作用為：外作制袋管，內(nèi)為輸料管。 封合時(shí)，縱封器 7 垂直壓合在套于內(nèi)筒 5 外壁的薄膜搭接處，加熱形成牢固的縱封。其后，縱封器回退復(fù)位，由橫封器 8 閉合對(duì)薄膜進(jìn)行橫封同時(shí)向下?tīng)恳粋€(gè)袋的距離，并在最終位置加壓切斷?？梢?jiàn)，每一次橫封可以同時(shí)完成上袋的下口和下 袋的上口封合。而物料的充填是在薄膜受牽引下移時(shí)完成的。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 4 - 圖 2 2 立式間歇制袋中縫封口包裝原理 1 供料器 2 導(dǎo)輥 3 卷筒薄膜 4 成型器 5 加料管 6 成型筒 7 縱封器 8 橫封牽引器 9 成品器 式雙卷膜制袋和單卷膜等切對(duì)合成型制袋四邊封口包裝機(jī) 此類(lèi)包裝機(jī)可制造四邊封口的包裝袋型。雙卷膜制袋包裝機(jī)采用雙卷薄膜進(jìn)行連續(xù)制袋，左右薄膜卷料對(duì)稱(chēng)配置，經(jīng)各自的導(dǎo)輥被縱封滾輪牽引，引入引導(dǎo)管處匯合。薄膜在牽引的同時(shí)被封合兩邊緣，形成 兩條縱封縫。在橫封輥閉合后，物料由加料器進(jìn)入，隨后完成橫封切斷，分離上下包裝袋。 6 單卷膜等切對(duì)合成型制袋包裝機(jī)只采用一卷薄膜制袋，其制袋過(guò)程是先將薄膜對(duì)中等切分離，然后兩半材料復(fù)合成型。其成型原理及性能比前者更優(yōu)異。 式連續(xù)制袋三邊封口包裝機(jī) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 5 - 圖 2 3 立式連續(xù)制袋三邊封口包裝原理 1 2 3 45 6 7卷筒薄膜在縱封滾輪的牽引下，經(jīng)導(dǎo)輥進(jìn)入制袋成型器形成種紙管狀。縱封滾輪在牽引的同時(shí)封合紙管對(duì)接兩邊緣。隨后由橫封輥閉合實(shí)行橫封切斷。同樣，每次橫封動(dòng)作可同時(shí)完成上袋的下口和下袋的上口封合，并切斷分離。物料的充填是在紙管受縱封牽引下行至橫封閉合前完成的。 這種機(jī)型是一種廣泛應(yīng)用的機(jī)型，因其包裝原理的合理性和科學(xué)性而成為較多采用的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)這一包裝原理可設(shè)計(jì)出多種的袋型。例如，增加一對(duì)縱封滾輪，使兩對(duì)縱封滾輪對(duì)稱(chēng)布置在紙管兩邊緣，同時(shí)進(jìn)行牽引縱封則形成兩條縱封縫，經(jīng)橫封后產(chǎn)生的袋型則為四邊封 口袋。采用這種制袋方法主要買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 6 - 是以美觀(guān)為出發(fā)點(diǎn)，因?yàn)樵黾拥囊粭l縱封縫在包裝袋結(jié)構(gòu)上是 “多余 ”的，稱(chēng)作 “假封 ”，但它卻起到一種對(duì)稱(chēng)美的作用。 另外，把橫封輥旋轉(zhuǎn) 90 布置，使縱封的封合面與橫封的封合面成垂直狀態(tài)，則可產(chǎn)生另一種袋型。包裝薄膜經(jīng)成型器被縱封滾輪牽引縱封，隨后經(jīng)過(guò)導(dǎo)板并被與縱封面成垂直布置的橫封輥封合切斷，形成一個(gè)中縫對(duì)折兩端封合的包裝袋，也就是平常所說(shuō)的 “枕式包裝 ”。 6 圖 2 4 中縫對(duì)接兩端封口包裝原理 1 2 3 4 5案比較和選擇 立式連續(xù)制袋三邊封口包裝機(jī)將縱封和牽引合為一個(gè)縱封滾輪，將橫封和買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 7 - 切斷裝置和為一個(gè)橫封裝置，節(jié)省了空間、時(shí)間。又考慮到方便、造價(jià)低等特點(diǎn)，此次選用立式連續(xù)制袋三邊封口包裝機(jī)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 8 - 第 3 章 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 型器的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算 在制袋過(guò)程中，制袋成型器在卷筒薄膜由舒展平坦輸送到卷折成各種袋型的過(guò)程中起到一個(gè)十分關(guān)鍵的作用，它對(duì)包裝的形式、尺寸以及包裝質(zhì)量有直接的影響。因此成型器的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算是非常重要的。 設(shè)計(jì)和制造成型器 的關(guān)鍵為： 盡量減少薄膜通過(guò)成型器所受的阻力，使薄膜不產(chǎn)生縱向或橫向的拉伸變形以及皺折等。 確保薄膜自然貼合、無(wú)拉伸、無(wú)騰空地通過(guò)成型器，自然卷合，正確成型。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造方便，調(diào)試容易。 常用的成型器主要有以下幾種： 領(lǐng)成型器 如圖式，薄膜由最后一根導(dǎo)輥引入，經(jīng)翻領(lǐng)曲面滑入加料管 5 和成型筒 6的間隙間。在這一過(guò)程中，薄膜自然卷合成圓筒狀。由此可見(jiàn)，其設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于正確設(shè)計(jì)翻領(lǐng)曲面與成型筒曲面的拼接曲線(xiàn)，要求自然圓滑地過(guò)渡。 圖 3 1 翻領(lǐng)成型器工作原理 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 9 - 如圖示，用一張邊長(zhǎng)等于成型器筒 周長(zhǎng)的方形紙，緊貼包卷在圓筒外表面，將上端打開(kāi)并且無(wú)折皺地翻展，即可形成翻領(lǐng)成型器的工作曲面。工作曲面與圓筒曲面的交接線(xiàn)就是需要設(shè)計(jì)所求的拼接曲線(xiàn)。圖中 (b)為展開(kāi)的平面曲線(xiàn)圖，其中 r 為圓筒半徑。 由于翻領(lǐng)成型器計(jì)算繁瑣，設(shè)計(jì)時(shí)，采用了象鼻成型器 鼻成型器的設(shè)計(jì) 對(duì)于象鼻成型器，其安裝角可取 125 。圓弧槽半徑推薦值為 。根據(jù)參數(shù) a ， a 和 R 可求出 值、 h 值和 n 值，如下圖所示： 圖 3 2 象鼻成型器參數(shù)及其截面示意圖 象鼻成型器的兩邊都帶有護(hù)邊目的是防止成型器曲面過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致薄膜貼合不良而跑偏，影響 翻折制袋。折邊的寬度可取 2015m 圖中，在 D 處，三角板離上頂面距離為 m 。實(shí)際生產(chǎn)中，往往將 截?cái)?，?G 處設(shè)置導(dǎo)輥將薄膜直接引入 D 處 6。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 10 - 圖 3 3 象鼻成型器結(jié)構(gòu)及展開(kāi)圖 象鼻成型器的制造一般采用不銹鋼薄板，要求外表面光滑平整。其三角部分合圓弧槽部分可用整塊板料卷曲而成，因?yàn)樗鼈兊恼归_(kāi)寬度是相等的。下圖中所示是象鼻成型器結(jié)構(gòu)及展開(kāi)圖，沿虛線(xiàn)卷折即可制得成型器，圖中參數(shù)可通過(guò)計(jì)算加以選擇。在下表中，列出了多種象鼻成型器的設(shè)計(jì)參數(shù)，這是實(shí)際應(yīng)用中所設(shè)計(jì)的成型器，可供參考選擇 6。 表 3鼻成型器參數(shù) (b e f g h i j k m (n) 50 133 101 68 76 33 49 68 89 55 143 111 78 86 38 54 78 99 60 153 121 88 96 43 59 88 109 65 163 131 98 106 48 64 98 119 70 173 141 108 116 53 69 108 129 75 183 151 118 126 58 74 118 139 80 193 161 128 136 63 79 128 149 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 11 - 在設(shè)計(jì)象鼻成型器時(shí)應(yīng)注意，除了折邊部分外，其寬度應(yīng)與薄膜寬度大致相等。理想狀態(tài)是：制造完工的成型器，其表面寬度比薄膜大 樣可確保薄膜自然貼合成型器而不起皺。 動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 要實(shí)現(xiàn)包裝的全過(guò)程，主要是實(shí)現(xiàn)包裝的牽引走膜，下料及封切。也就是說(shuō)從塑料卷筒到最終成品要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 12 - 圖 3 4 連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 1- 主電機(jī) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12動(dòng)力由減速器輸出后，通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸 運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過(guò)主軸分配，形成三路傳動(dòng)，分別驅(qū)動(dòng)定量供料器 8、縱封滾輪 6 以及橫封輥 5。三路傳動(dòng)如下： 1）主軸通過(guò)齒輪 動(dòng)二聯(lián)體齒輪的齒輪 再經(jīng)過(guò)二聯(lián)體齒輪 到齒輪 動(dòng)軸 ，使定量供料器 8 回轉(zhuǎn)。 2）主軸通過(guò)錐齒輪 動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的軸變速器的輸出軸 。 經(jīng)過(guò)差動(dòng)傳動(dòng)裝置，綜合伺服電機(jī) 11 輸出的補(bǔ)償速度，再經(jīng)過(guò)一對(duì)不完全齒輪 動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)縱封滾輪 6 相對(duì)回轉(zhuǎn)。 3）主軸通過(guò)錐齒輪 動(dòng)軸 的 偏心鏈輪機(jī)構(gòu) 4 輸出一個(gè)不等速運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪 齒輪 一對(duì) 動(dòng)橫封輥相對(duì)回轉(zhuǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)偏心鏈輪的偏心值可以實(shí)現(xiàn)熱封速度的調(diào)整。 作用在縱封滾輪上的牽引力應(yīng)該與滾輪受到塑料薄膜給它的力相等，才能使塑料薄膜勻速下滑。 力及運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 電機(jī)的確定 由于整臺(tái)機(jī)器比較小，所以不需要較大的電機(jī) ,而且電機(jī)要實(shí)現(xiàn)變速。綜合上述條件后，參考有關(guān)資料選用型號(hào)為 三相異步電動(dòng)機(jī)，其主要性能如下 : 表 3機(jī)的主要性能 功 率 電 流 轉(zhuǎn) 速 功率因數(shù) 效 率 起動(dòng)電流 550W 1400r/ 63% 29A 體傳動(dòng)比分配 定量供料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，可以填 6 袋，而機(jī)器的包裝速度是 3660 袋 /以定量供料裝置最多要每分鐘轉(zhuǎn) 10 轉(zhuǎn)，所以定量供料裝置中心軸的轉(zhuǎn)速為610r/量供料裝置的轉(zhuǎn)盤(pán)有 6 個(gè)定量孔，所以橫封器嚙合次數(shù)應(yīng)該達(dá)到3660 次 /定袋長(zhǎng) 80140且再根據(jù)產(chǎn)量計(jì)算縱封器的轉(zhuǎn)速，計(jì)算如下： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 13 - 140 60=2R （ 3 R縱封器壓輥半徑，初定為 R=5540 60=2 55 80 36=2R （ 3 據(jù)所有執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的軸的轉(zhuǎn)速設(shè)定如下傳動(dòng)計(jì)算框圖： 圖 3動(dòng)計(jì)算框圖 軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 綜合傳動(dòng)計(jì)算框圖，主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 14 - n 主軸 =n 電機(jī) i 減速器 （ 3 其中 機(jī) =8401400 r/ n 主軸 =4270r/ 主軸功率計(jì)算 P 主軸 =P 電機(jī) 帶 減 聯(lián) （ 3 其中 帶 帶傳動(dòng)效率，取為 減 蝸輪蝸桿減速器效率，取為 聯(lián) 聯(lián)軸器效率，取為 P 主軸 =550 軸最小直徑估算 （ 3 設(shè)計(jì)軸時(shí)一般考慮軸上的鍵槽對(duì)強(qiáng)度的影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)槽的個(gè)數(shù)增大尺寸，其經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下： d= 3n %41%41 ）（）（ 24 （ 3 因?yàn)橹鬏S與減速器由聯(lián)軸器連接，所以選擇標(biāo)準(zhǔn)件聯(lián)軸器的復(fù)合最小軸直經(jīng)為 d=25 所以主軸最小直徑為 5率分配 共有三條傳動(dòng)線(xiàn)需要分配功率一條是橫封機(jī)構(gòu)，一條是縱封機(jī)構(gòu)，還有一條是定量供料裝置。由于橫封機(jī)構(gòu)需要的力相對(duì)來(lái)說(shuō)不是很大，所以橫封機(jī)構(gòu)分配到的功率為總功率的 1/5 其它兩個(gè)占總功率的 4/5；縱封相對(duì)定量供料 裝置來(lái)說(shuō)需要的力大一些，所以它分配到剩下功率的 1/5， 則： P 橫封 =P 主軸 51= （ 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 15 - P 縱封 = P 主軸 5453= （ 3 P 定量 = P 主軸 5452= （ 3 封設(shè)計(jì) 塑料薄膜及其復(fù)合材料是自動(dòng)制袋包裝機(jī)中最常用的包裝材料，特別是多層復(fù)合薄膜，因?yàn)樗臍饷苄粤己靡约案邚?qiáng)度而廣泛應(yīng)用于食品包裝中。 塑料薄膜的封口采用熱融封合的方法，具體操作是：對(duì)塑料薄膜 的兩個(gè)接觸面加熱，使其處于熔融的熱塑化狀態(tài)，再給封接部位施壓，使薄膜兩個(gè)封接面融合密封牢固。影響封合質(zhì)量的因素主要是加熱溫度、封合壓力和和作用時(shí)間。熱融封合的方法有多種形式，最常用的是電阻加熱法和脈沖加熱法，另外還有高頻電加熱封合、超聲波加熱封合、電磁加熱封合和紅外線(xiàn)加熱封合等。每種方法均適用于一定品種范圍的塑料材料。在自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，廣泛應(yīng)用電阻加熱的熱融封合方法，因其具有機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)控方便的特點(diǎn)。而且，用于食品包裝的薄膜主要是聚乙烯及其復(fù)合材料居多，也就是說(shuō)主要以聚乙烯為熱封合材料，因此用電阻加熱 封合法是完全能滿(mǎn)足要求的 6。 連續(xù)制袋包裝機(jī)中有兩個(gè)封合裝置：縱封裝置和橫封裝置，分別實(shí)現(xiàn)包裝袋的縱縫封接和橫向封合切斷。他們均采用電阻加熱的封合方法。 封滾輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 在連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)中，由于薄膜連續(xù)輸送，因此其縱縫封接是連續(xù)進(jìn)行的。為此采用一對(duì)滾輪式電阻加熱的熱融封接器來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)縱封。在此，熱融封接滾輪不僅完成包裝薄膜制袋的縱向熱封，同時(shí)還起到對(duì)包裝薄膜的牽引輸送作用。也就是說(shuō)，牽引和縱封是同時(shí)進(jìn)行的，牽引滾輪同時(shí)也是縱封滾輪。如圖示是縱封牽引滾輪的結(jié)構(gòu)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 16 - 圖 3 5 縱封裝置 1縱封滾輪 2加熱器 3螺母 4箱體 5支架 6支桿 7鎖緊螺母 8調(diào)節(jié)套筒 9彈簧 10調(diào)心球軸承 11齒輪 12軸 13軸承座 14不完全齒輪 如圖 3，縱封裝置主要由一對(duì)滾輪 1 組成，滾輪的外圓周表面緊密壓合，壓合力來(lái)自彈簧力的作用。縱封滾輪 1 分別安裝在軸 12 的左端，由螺母固定，使?jié)L輪可隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。軸 12 的兩端軸承固定安裝；而短軸的左邊軸承座 10 可滑動(dòng)，其右邊的固定軸承座裝置一個(gè) 調(diào)心軸承，因此軸承座可在箱體 4 的滑槽內(nèi)作滑動(dòng)微調(diào)。由于受彈簧力的作用，可調(diào)軸承座 10 受壓內(nèi)移，使兩個(gè)滾輪緊密壓合。兩滾輪間的壓力可以調(diào)整，當(dāng)擰緊調(diào)節(jié)套筒 8 時(shí)，彈簧 9 壓縮，使壓力增大，放松調(diào)節(jié)套筒則壓力減小。圓螺母 7 用來(lái)鎖緊調(diào)節(jié)套筒。 兩縱封滾輪的圓筒內(nèi)均裝有加熱器，發(fā)熱元件一般用電阻發(fā)熱線(xiàn)圈，繞裝在支座上，再通過(guò)支座安裝在軸承座或安裝板上。當(dāng)縱封滾輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，加買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 17 - 熱器固定不動(dòng)，持續(xù)的對(duì)滾輪的圓筒壁均勻加熱。加熱溫度通過(guò)測(cè)溫器測(cè)量，并由溫控表控制其變化范圍。 縱封滾輪的動(dòng)力來(lái)自不完全齒輪 14，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)齒 輪 14 旋轉(zhuǎn)，通過(guò)相互嚙合的齒輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)軸，使縱封滾輪實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。 在縱封滾輪的封合圓柱面上都加工有均勻細(xì)密的網(wǎng)紋，以增加封口的牢固度 ,使熱封縫美觀(guān)而且質(zhì)量保證。另外，由于縱封滾輪在工作中長(zhǎng)時(shí)間處于加熱狀態(tài)，并作連續(xù)相對(duì)滾壓運(yùn)轉(zhuǎn)，因此需要有較好的綜合力學(xué)性能。在實(shí)際生產(chǎn)中可采用合金結(jié)構(gòu)鋼加工，如 40鋼材制造。 封裝置設(shè)計(jì) 橫封裝置用于復(fù)合薄膜包裝袋的橫向熱融封合，在熱封的同時(shí)起到分切包裝袋的作用。當(dāng)然 ,有些包裝機(jī)設(shè)有獨(dú)立的分切裝置，但采用橫封同時(shí)分切的方式是連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)的 共同趨勢(shì)。因?yàn)闄M封切斷合二為一不但簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且對(duì)有色標(biāo)薄膜帶的分切更準(zhǔn)確，封切質(zhì)量更高，生產(chǎn)效率更高。 如圖 3，橫封裝置的結(jié)構(gòu)，圖中的一對(duì)橫封輥 1 和 2 都具有兩個(gè)封合面，對(duì)稱(chēng)布置，相對(duì)旋轉(zhuǎn)一周則可封切兩次 ,完成兩袋包裝。 橫封輥 1 的兩端裝有滑套軸承 17，通過(guò)軸瓦套 16 固定在支撐座 19 和安裝板 15上。橫封輥 2 兩端的滑套軸承裝配在滑動(dòng)軸承座 3 上，左右兩個(gè)滑動(dòng)軸承座可以在支撐座 19 和安裝板 15 的滑槽內(nèi)移動(dòng)。受彈簧力的作用，橫封輥 2 相橫封輥 1 壓合，兩輥的左右圓環(huán)部分的圓周面保持緊密接觸。兩輥壓合力可以調(diào) 節(jié)，當(dāng)旋緊調(diào)節(jié)套筒 5 時(shí)，彈簧 8 壓縮，使壓力增大 ,放松調(diào)節(jié)套筒則壓力減小。圓螺母 4 用來(lái)鎖緊調(diào)節(jié)套筒。動(dòng)力有雙聯(lián)鏈輪 10 輸入，經(jīng)中間雙聯(lián)齒輪 13 帶動(dòng)橫封雙聯(lián)齒輪 12，然后由相互嚙合的齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)橫封輥?zhàn)飨鄬?duì)回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)封切。 橫封輥的發(fā)熱源來(lái)自電熱管 20。電熱管從橫封輥的軸端穿入，其穿入長(zhǎng)度應(yīng)比橫封輥的封切面稍長(zhǎng)，以確保封切面受熱均勻。由于在運(yùn)行過(guò)程中電熱管隨橫封輥一起旋轉(zhuǎn)，因此需要在橫封輥軸端裝配電刷環(huán) 18，通過(guò)電刷導(dǎo)入電源。橫封輥的溫度，通過(guò)測(cè)溫頭測(cè)定，再由溫控表調(diào)節(jié)，測(cè)溫頭可裝配在滑動(dòng)軸承座 3 或軸瓦套 16 上 。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 18 - 圖 3 6 橫封裝置 1， 2橫封輥 3滑動(dòng)軸承座 4橫封輥 5齒輪 6鍵 7二聯(lián)體齒輪 8軸承 9螺栓 10調(diào)壓支桿 11電熱管 12隔熱套筒 13觸電凸臺(tái) 14絕緣套筒 15導(dǎo)線(xiàn) 橫封輥的結(jié)構(gòu)有兩種形式，分別是整體加工式和裝配式。整體加工式的橫封輥是將回轉(zhuǎn)軸和熱封板加工成一體，如下圖所示，切刀 3 和刀板 2 分別裝嵌在兩輥的槽隙內(nèi)，由螺釘固定。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 19 - 圖 3 7 整體加工式橫封輥結(jié)構(gòu) 1， 4輥體 2刀板 3 切刀 5電熱管 橫封輥的縫合面同樣加工有花紋，樣式與縱封輥一致。至于完成分切動(dòng)作的刀具，加工及材料有一定要求。一般情況下，帶刃口的刀具可用 料加工，刀口熱處理 0；而平面刀板可用 45 號(hào)鋼加工，不處理。 整體加工式的橫封輥，一般結(jié)構(gòu)尺寸較小，適合小袋的包裝機(jī)。而裝配式的橫封輥主要應(yīng)用于較大包裝的機(jī)器。 合調(diào)整 對(duì)于連續(xù)式自動(dòng)制袋裝填包裝機(jī)，縱封滾輪以一定值的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，使縱封連續(xù)地進(jìn)行。因此，包裝薄膜通過(guò)縱封牽引后被連續(xù)送進(jìn)橫封裝置。由以上分析可知，橫封輥在回轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中 ，并非如縱封一樣每時(shí)每刻保持壓合熱封狀態(tài)，它只有在封合面對(duì)接的時(shí)候才能進(jìn)行熱封分切。在橫封輥對(duì)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(xiàn)速度與薄膜送進(jìn)速度一致，即橫封線(xiàn)速度 等于縱封牽引速度 只有如此，才能保證封切質(zhì)量。否則，當(dāng) zh 時(shí)，會(huì)導(dǎo)致薄膜拉伸撕裂；而當(dāng) zh 時(shí)，會(huì)導(dǎo)致薄膜出現(xiàn)皺折。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 20 - 假設(shè)縱封牽引速度 證在一個(gè)封切周期 T 內(nèi)送進(jìn)一個(gè)袋長(zhǎng) l ，而橫封輥以速旋轉(zhuǎn)，并且一周封切兩次，于是有 hz (3式中 R 為橫封滾輪最大回轉(zhuǎn)半徑。由此可見(jiàn)，要生產(chǎn)不同規(guī)格的袋長(zhǎng) l ，橫封輥必須要有不同的半徑 R 與之對(duì)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)，使橫封輥在周期 適應(yīng)不同袋長(zhǎng)的生產(chǎn)，從而使機(jī)器的通用性更好。 借助不等速機(jī)構(gòu)，在熱封切瞬時(shí)，使橫封輥對(duì)滾的線(xiàn)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(guò)，以免干涉。因此，可保證封切質(zhì)量合包裝工作的順利進(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)、轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和雙曲柄機(jī)構(gòu)三種形式。這些不等速機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性均符合橫封工作要求，調(diào)整方便，能適應(yīng)不同的包裝工作速度和不同袋長(zhǎng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便。 偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu) 當(dāng)主動(dòng)軸等速回轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)偏心鏈輪等角速回轉(zhuǎn)。由于偏心的作用，使得通過(guò)鏈條帶動(dòng)的從動(dòng)鏈輪 1 的轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性的變化。當(dāng)偏心距增加或減小時(shí)，將可改變周期中轉(zhuǎn)速快慢之間的差值。從動(dòng)鏈輪 1 通過(guò)齒 輪傳動(dòng)帶動(dòng)橫封輥旋轉(zhuǎn)，由于其轉(zhuǎn)速周期性變化，因此，可以設(shè)計(jì)成：當(dāng)橫封輥在熱封切時(shí)獲得與送膜相等的速度，在熱封切后則快速分離 6。 機(jī)構(gòu)中設(shè)置有張緊輪，通過(guò)彈簧保持鏈條的張緊。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 21 - 圖 3 8 偏心鏈輪傳動(dòng)示意圖 圖 3是偏心鏈輪不等速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)示意圖。令主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的節(jié)圓半徑為 R ，兩輪回轉(zhuǎn)的中心距為 d ，主動(dòng)鏈輪的偏心距為 e ， 為主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)角。主動(dòng)鏈輪以等角速 1w 勻速旋轉(zhuǎn)，則從動(dòng)力鏈輪的角速度 2w 可通過(guò)下式計(jì)算： c i 對(duì)上式求極值可 + 此變速范圍 （ 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 22 - 圖 3 9 偏心輪機(jī)構(gòu)的輸出速度特性曲線(xiàn) 上式表 3，變速范圍決定于偏心距 e 和鏈輪節(jié)圓半徑 R ，而與中心距 R 一定時(shí)，調(diào)整 e 即可獲得不同的變速范圍。若不斷調(diào)整 e 值，可得到圖示的曲線(xiàn)簇。由圖可見(jiàn)，調(diào)整偏心距 e ，當(dāng)其值由大到小變化時(shí)，所反應(yīng)的特性曲線(xiàn)越來(lái)越平坦，直到 0e 變成勻角速 1w 為止。隨著 e 值的變小，速度極限角 1 和 2 分別向 2 和 23 趨近，直到 0e 時(shí)， 21 ，而 232 。只要橫封輥在 1 角度 位置處進(jìn)行封切動(dòng)作，則可滿(mǎn)足包裝工藝要求。 由于 e 值的改變，使得在封切位置 1 處的 2w 發(fā)生變化，而 2w 的變化正好適應(yīng)不同袋長(zhǎng) l 的變化。具體推導(dǎo)如下： 薄膜運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速 v 為 60 (3 13) 式中 v 為薄膜運(yùn)行線(xiàn)速（ mm/s）， l 為薄膜袋的袋長(zhǎng)（ Q 為包裝機(jī)生產(chǎn)率（袋 /而橫封輥封切的瞬時(shí)角速 w 為 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 23 - 2 （ 3 14） 式中 r 為橫封輥?zhàn)畲蠡剞D(zhuǎn)半徑（ i 為由從動(dòng)鏈輪到橫封輥的傳動(dòng)比（定值）。 以帶兩個(gè)封合面的橫封輥為例，當(dāng)從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)一周時(shí)，橫封輥應(yīng)轉(zhuǎn)半周，即封切一次，此時(shí) 21i 。因此由上式可得 2 （ 3 15） 把（ 3代入（ 3得 02 （ 3 16） 上式所示正是同一生產(chǎn)率下不同袋長(zhǎng) l 所要求的輸出角速度 2w 。 可見(jiàn)在封切位置 1 處， e