球狀巧克力包裝生產(chǎn)線機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)3

-11-目錄任務(wù)書…………...…….i摘要 iiAbstract iii第1章緒論 11.1課題的開發(fā)背景和意義 11.1.1本課題的目的和意義 11.1.2包裝的分類及作用 21.1.3包裝機(jī)械的組成 31.1.4包裝機(jī)械的特點(diǎn) 41.1.5國(guó)外包裝機(jī)的發(fā)展方向 51.1.6國(guó)內(nèi)包裝機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 61.2課題設(shè)計(jì)構(gòu)想與思路 71.3課題任務(wù)的提出 71.4主要研究?jī)?nèi)容 9第2章球狀巧克力包裝工藝分析 102.1被包裝物體的特性 102.2包裝紙張的要求 102.3包裝工藝方案確定 112.3.1人工包裝動(dòng)作順序 112.3.2包裝工藝方案的擬定 112.4包裝生產(chǎn)線工藝流程的確定 112.5本章小結(jié) 13第3章包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 143.1包裝自動(dòng)生產(chǎn)線的組成 153.2機(jī)型的選擇 153.3自動(dòng)包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 153.4巧克力包裝生產(chǎn)線機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 173.5巧克力包裝生產(chǎn)線三維建模與運(yùn)行過(guò)程分析 173.6本章小結(jié) 19第4章巧克力包裝與裝盒部分的設(shè)計(jì) 204.1巧克力包裝部分的基本分析 204.2送糖與理糖裝置的設(shè)計(jì) 204.2.1送糖裝置 204.2.2理糖裝置 214.3供紙與剪紙裝置的設(shè)計(jì) 214.4鉗糖機(jī)械手的設(shè)計(jì) 224.5整形裝置的設(shè)計(jì) 224.6裝盒部件的設(shè)計(jì) 234.7本章小結(jié) 24第5章巧克力裝箱部分的設(shè)計(jì) 255.1概述 255.2折合折頁(yè)機(jī)構(gòu) 265.2.1折內(nèi)頁(yè)機(jī)構(gòu) 265.2.2折外頁(yè)機(jī)構(gòu) 265.3封條敷貼機(jī)構(gòu) 265.4本章小結(jié) 27第6章巧克力包裝機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 286.1設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意的問題 286.2確定傳動(dòng)系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù) 286.2.1分配軸的轉(zhuǎn)速和調(diào)速范圍 286.2.2每次進(jìn)紙長(zhǎng)度 296.3電動(dòng)機(jī)的選擇 296.4主要傳動(dòng)零件尺寸計(jì)算 306.4.1直齒圓柱齒輪尺寸與參數(shù)的計(jì)算 306.4.2錐齒輪尺寸與參數(shù)的計(jì)算 336.4.3鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 366.4.4頂糖凸輪的設(shè)計(jì) 376.4.5槽輪尺寸與參數(shù)的計(jì)算 386.4.6傳動(dòng)軸直徑的確定 406.4.7鍵的校核 406.5本章小結(jié) 41第7章巧克力包裝機(jī)的工作循環(huán) 427.1概述 427.2分析各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 427.2.1確定各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)Tp 427.2.2確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的組成區(qū)段 427.2.3確定各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)各區(qū)段的時(shí)間及分配軸轉(zhuǎn)角 437.3球狀巧克力自動(dòng)包裝機(jī)的工作循環(huán)圖 447.4本章小結(jié) 45第8章經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性分析 46第9章環(huán)保性可行性分析 47第10章結(jié)論 48參考文獻(xiàn) 50結(jié)束語(yǔ) 52附錄 53附錄A外文文獻(xiàn) 53附錄B外文文獻(xiàn)翻譯 63東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì)第3章包裝機(jī)總體方案設(shè)計(jì)包裝工藝確定以后，就要考慮如何實(shí)現(xiàn)這種包裝動(dòng)作。因此要求選擇合適的傳動(dòng)操作和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)組成若干個(gè)部件，要合理安排這些部件之間的相互位置，使它們形成一個(gè)完整的總體。包裝機(jī)的傳動(dòng)與控制機(jī)構(gòu)，可以采用機(jī)械、液壓，或是氣動(dòng)，根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)、年產(chǎn)量、使用廠的具體條件以及機(jī)器動(dòng)作的復(fù)雜程度而定，本設(shè)計(jì)的巧克力包裝機(jī)，包裝速度在114粒／min左右，實(shí)現(xiàn)這樣的包裝速度，而且要保證動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)和工作可靠穩(wěn)定，用液壓或氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)尚有困難，因?yàn)橛鸵汉蜌怏w有可縮性，而且油液的粘度大，高速換向運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性沖擊大，發(fā)熱高。液壓還會(huì)因溫度升高而使粘度變化，影響動(dòng)作的準(zhǔn)確性。目前國(guó)內(nèi)外糖果包裝機(jī)大多采用機(jī)械傳動(dòng)方式。因?yàn)檫B桿，凸輪機(jī)構(gòu)一經(jīng)調(diào)整后，就能嚴(yán)格保證動(dòng)作的可靠性，并且能實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的動(dòng)作。有些國(guó)家的包裝機(jī)中采用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以利進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。圖3.1包裝自動(dòng)生產(chǎn)線組成圖3.1包裝自動(dòng)生產(chǎn)線的組成包裝自動(dòng)生產(chǎn)線主要由自動(dòng)包裝機(jī)（基本設(shè)備）、輸送存貯等輔助裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)三大部分組成，如圖3.1所示。3.2機(jī)型的選擇從產(chǎn)品的數(shù)量看，屬于大批量生產(chǎn)，所以選擇全自動(dòng)機(jī)型。根據(jù)前述工藝過(guò)程，選擇回轉(zhuǎn)式工藝路線的多工位自動(dòng)機(jī)型。根據(jù)前面的分析，生產(chǎn)線包括三部分，即包裝、裝盒與裝箱。3.3自動(dòng)包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)巧克力包裝工藝，確定自動(dòng)機(jī)由下列執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成：（1）送糖機(jī)構(gòu)；（2）理塘機(jī)構(gòu)；（3）供紙機(jī)構(gòu)；（4）剪紙機(jī)構(gòu)；（5）頂糖機(jī)構(gòu)；（6）包裝機(jī)構(gòu)；（7）送盒機(jī)構(gòu)；（8）裝盒機(jī)構(gòu)；（9）壓蓋機(jī)構(gòu)；（10）裝箱機(jī)構(gòu)；（11）折頁(yè)機(jī)構(gòu)；（12）封箱機(jī)構(gòu)。其中，送糖、理糖、供紙、剪紙、頂糖、以及包裝機(jī)構(gòu)屬于巧克力的內(nèi)包裝部分；送盒、裝盒、壓蓋屬于巧克力的裝盒部分；而裝箱、折頁(yè)、封箱機(jī)構(gòu)則屬于巧克力的裝箱部分。為了實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的連續(xù)性，各部分之間通過(guò)同步帶連接，這樣，就是各部分組成了一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的整體。對(duì)于包裝部分，送糖機(jī)構(gòu)、理糖機(jī)構(gòu)、供紙機(jī)構(gòu)和包裝機(jī)構(gòu)為間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，頂糖機(jī)構(gòu)為間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。送糖機(jī)構(gòu)、理糖機(jī)構(gòu)、供紙機(jī)構(gòu)和包裝機(jī)構(gòu)的間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)比見表3.1。表3.1間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)比機(jī)構(gòu)類型優(yōu)點(diǎn)不足槽輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，機(jī)械效率高，傳動(dòng)平穩(wěn)存在柔性沖擊棘輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，運(yùn)動(dòng)可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)角可調(diào)節(jié)有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動(dòng)精度較差不完全齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，工作可靠，設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)動(dòng)靜止時(shí)間可在較大范圍內(nèi)變化有較大的沖擊，只能用于低速輕載荷場(chǎng)合頂糖機(jī)構(gòu)的直線移動(dòng)可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條、組合機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)比見表3.2。表3.2間歇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)比性能特點(diǎn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度高高較高行程大小及可調(diào)程度形成大小取決于曲柄尺寸，可調(diào)可任意調(diào)整行程小，調(diào)節(jié)困難動(dòng)力性能平衡困難好取決去凸輪形狀簡(jiǎn)單性一般簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單機(jī)械效率一般較高一般承載能力高高較低其他特征有急回特性傳動(dòng)平穩(wěn)可實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)上述比較，由于不完全齒輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)輪和棘輪機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動(dòng)開始和終止時(shí)，角速度有突變，沖擊較大，所以選用槽輪機(jī)構(gòu)。由于要求頂糖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度要快，并且要簡(jiǎn)單實(shí)用。而且頂糖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)行程較小，受力也不大，故采用凸輪機(jī)構(gòu)。3.4巧克力包裝生產(chǎn)線機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)球狀巧克力包裝生產(chǎn)線，包括機(jī)架以及設(shè)置在機(jī)架上的進(jìn)料轉(zhuǎn)盤和剪紙裝置，所述的進(jìn)料轉(zhuǎn)盤為圓形，轉(zhuǎn)盤上等弧度設(shè)置有8個(gè)的圓孔，裝置在機(jī)架上，為可間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；圓孔下方設(shè)有頂糖桿，頂糖桿與凸輪連接，由凸輪曲線控制可上下運(yùn)動(dòng)；剪紙裝置設(shè)在包裝機(jī)的進(jìn)口處。球形巧克力包裝生產(chǎn)線還包括鉗糖機(jī)械手，所述的鉗糖機(jī)械手上等距離分布八組夾頭，夾頭內(nèi)側(cè)為弧形。鉗糖機(jī)械手通過(guò)一個(gè)軸連接在機(jī)架上，該鉗糖機(jī)械手亦為間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。鉗糖機(jī)械手下側(cè)方設(shè)有毛刷圈進(jìn)行初步包裝，右側(cè)設(shè)有側(cè)面包裝裝置，通過(guò)鉗糖機(jī)械手旋轉(zhuǎn)進(jìn)行包裝。大整形搖臂11與旋轉(zhuǎn)夾盤12配合連接。頂糖桿的上方設(shè)置具有彈性的毛刷，毛刷為圓形，且毛刷具有彈性，更有利于將包裝紙均勻包覆產(chǎn)品。鉗糖機(jī)械手左側(cè)有整形裝置是包裝紙與巧克力緊固并整形。整形裝置后側(cè)為裝盒部件和裝箱部件，是巧克力包裝后裝盒，裝盒后再裝箱，裝箱部分包括裝箱、折頁(yè)、封邊等部分。3.5巧克力包裝生產(chǎn)線三維建模與運(yùn)行過(guò)程分析如圖3.2所示為巧克力包裝與裝盒單元的三維建模，當(dāng)球狀巧克力由送料轉(zhuǎn)盤放入理糖盤的圓孔內(nèi)后，理糖盤逆時(shí)針間歇旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至頂糖桿上方后理糖