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1、<p><b> 摘 要</b></p><p> 本次課題設(shè)計(jì)的是折蓋封箱機(jī),采用兩側(cè)皮帶驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行折蓋封箱的方案,上下封箱、經(jīng)濟(jì)、快速、平穩(wěn)。這種方案在技術(shù)上是相當(dāng)成熟的一種,它被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中。這次設(shè)計(jì)的折蓋封箱機(jī),可以根據(jù)紙箱規(guī)格,手動(dòng)調(diào)節(jié)寬度及高度,可單機(jī)作業(yè),也可與自動(dòng)化包裝流水線配套使用。工作時(shí),當(dāng)箱體進(jìn)入工作空間后,由光電開光控制推桿使折蓋機(jī)構(gòu)折合箱體,
2、當(dāng)箱體運(yùn)行至刀架位置時(shí),箱體將刀架和前膠帶壓輪壓退位,而后膠帶壓輪在四桿機(jī)構(gòu)的作用下與前膠帶壓輪保持同步運(yùn)動(dòng)而退位,并使前面的膠帶與紙箱貼合并封箱。隨著箱體前進(jìn),膠帶不斷地抽出封在箱體上。當(dāng)箱體的后部離開刀架時(shí),前膠帶壓輪由于四桿機(jī)構(gòu)的作用與后膠帶壓輪的運(yùn)動(dòng)一致,而刀架受彈簧彈力作用,復(fù)位彈起,切斷膠帶。當(dāng)箱體運(yùn)動(dòng)至離開后膠帶壓輪時(shí),后膠帶壓輪也由于受可調(diào)彈簧回位作用而復(fù)位,使連在箱體上最后的膠帶也貼在箱體上,完成后段封箱任務(wù)。該論文詳
3、細(xì)說明了本次封箱機(jī)設(shè)計(jì)的步驟及其依據(jù)。包括設(shè)計(jì)方案的選擇、折蓋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、電機(jī)的選擇、工作臺(tái)部件的設(shè)計(jì)、頂式部件設(shè)計(jì)和刀片的設(shè)計(jì)。</p><p> 關(guān)鍵詞:折蓋封箱機(jī);折蓋機(jī)構(gòu);四桿機(jī)構(gòu);刀架部件;刀片設(shè)計(jì)</p><p><b> Abstract</b></p><p> The packing box sealing machin
4、e that this subject is designed, adopt both sides belt to drive to carry on the scheme of a box, seal the box, economy, fast, steady up and down. This kind of scheme is applied to producing in reality extensively, is a q
5、uite ripe one technically. The packing box sealing machine designed this time, can regulate width and height by hand,according to the carton specification, but unit homework, can also pack the assembly line to use with a
6、utomation tegether. Work, when</p><p> Keywords: Sealing machine; four-bar linkage; table components; turret components; blade;</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘
7、要I</b></p><p> AbstractII</p><p><b> 第1章 緒論1</b></p><p> 1.1 課題背景1</p><p> 1.2 包裝箱封口機(jī)的作用1</p><p> 1.3 包裝箱封口機(jī)械的分類2</p>
8、;<p> 1.4 包裝箱封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r2</p><p> 1.4.1 國外包裝箱封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r2</p><p> 1.4.2 國內(nèi)包裝箱封口機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r3</p><p> 第2章 總體方案的設(shè)計(jì)6</p><p> 2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書及設(shè)計(jì)參數(shù)6</p><
9、p> 2.1.1 技術(shù)參數(shù)6</p><p> 2.1.2 設(shè)計(jì)目的6</p><p> 2.1.3 設(shè)計(jì)的內(nèi)容6</p><p> 2.1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)6</p><p> 2.1.5 基本要求7</p><p> 2.1.6 注意事項(xiàng)7</p><p&g
10、t; 2.2 機(jī)構(gòu)選型原則7</p><p> 2.3 傳動(dòng)裝置方案論證8</p><p> 2.3.1 選擇原則8</p><p> 2.3.2 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)8</p><p> 2.3.3 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)9</p><p> 2.3.4機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)10</p>
11、;<p> 第3章 封口方案的選擇11</p><p> 3.1 采用熱壓進(jìn)行封口11</p><p> 3.1.1 板式熱封11</p><p> 3.1.2 滾輪式熱封12</p><p> 3.1.3 帶式熱封12</p><p> 3.1.4 滑動(dòng)滾壓式密封13
12、</p><p> 3.1.5 滑動(dòng)式熱封13</p><p> 3.1.6 脈沖熱封14</p><p> 3.1.7 熔切式熱封14</p><p> 3.1.8 脈沖熔切式熱封15</p><p> 3.1.9 超聲波熱封15</p><p> 3.1.10
13、 高頻熱封16</p><p> 3.1.11 手動(dòng)式封箱機(jī)16</p><p> 3.1.12 環(huán)帶式薄膜封口機(jī)17</p><p> 3.1.13 熱壓式封口機(jī)的應(yīng)用范圍及選用原則18</p><p> 3.2 采用加熱使包裝容器封口處熔融封口10</p><p> 3.2.1 常用
14、熔焊封合方法選用時(shí)應(yīng)考慮一下幾個(gè)方面19</p><p> 3.3 利用金屬變形實(shí)現(xiàn)封口19</p><p> 3.3.1 卷邊封口使用范圍及選用原則20</p><p> 3.4 采用滾壓金屬進(jìn)行封口21</p><p> 3.4.1 滾壓式封口機(jī)的使用范圍及選用原則21</p><p>
15、 3.5 采用瓶蓋封口21</p><p> 3.6 采用塑料繩金屬線等輔助物進(jìn)行封口22</p><p> 3.7 采用膠帶封口23</p><p> 第4章 包裝封口機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算25</p><p> 4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇25</p><p> 4.2 傳動(dòng)方案的選擇25</
16、p><p> 第5章 包裝箱封口機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27</p><p> 5.1 包裝箱封口機(jī)的基本結(jié)構(gòu)27</p><p> 5.2 包裝箱封口機(jī)的工作原理28</p><p> 5.3 工作臺(tái)部件28</p><p> 5.3.1工作臺(tái)高度的調(diào)節(jié)28</p><p> 5
17、.3.2 調(diào)節(jié)導(dǎo)帶的寬度30</p><p> 5.3.3 輥輪的固定31</p><p> 5.3.4 側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)31</p><p> 5.4 頂式部件設(shè)計(jì)31</p><p> 5.5 刀架部件設(shè)計(jì)32</p><p> 5.5.1 工作原理32</p>&l
18、t;p> 5.6 刀片的設(shè)計(jì)33</p><p><b> 結(jié)論34</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b> 致謝36</b></p><p><b> 第1章 緒論</b></p
19、><p><b> 1.1 課題背景</b></p><p> 隨著社會(huì)的發(fā)展,包裝封口機(jī)在各種機(jī)械中發(fā)揮著越來越重要的作用。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。同時(shí)伴隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,包裝封口機(jī)械在流通領(lǐng)域中起著越來越重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展和各種食品加工品的出現(xiàn),對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求。包裝箱封口
20、機(jī)更是包裝機(jī)械中不可缺少的部分。它主要是采用膠帶對(duì)紙箱封口,可以根據(jù)紙箱大小隨意調(diào)整封箱尺寸,封箱平整,可一次完成上、下封箱動(dòng)作,即可單機(jī)作業(yè),也可與流水線配套使用,廣泛應(yīng)用于家用電器、紡織、百貨、醫(yī)藥等行業(yè)。</p><p> 目前包裝箱封口機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,未來的包裝箱封口機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì),促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高,發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備,而包裝箱封口機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展:
21、機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高精度化。</p><p> 1.2 折蓋封箱機(jī)的作用</p><p> 現(xiàn)代工業(yè)(如食品、輕工、醫(yī)藥、化工、電子和國防等)生產(chǎn)中,主要包括原料處理、車間加工和產(chǎn)品包裝,其中產(chǎn)品封口包裝成為非常重要的環(huán)節(jié)。包裝箱封口機(jī)械是使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的根本保障,它為包裝工業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用。
22、</p><p><b> 1.提高生產(chǎn)率</b></p><p> 提高生產(chǎn)率是包裝封箱口機(jī)械的重要作用。如國內(nèi)某些公司生產(chǎn)的全自動(dòng)包裝箱封口機(jī)的生產(chǎn)率可達(dá)50箱/min,這是手工包裝箱封口無法比擬的。</p><p><b> 2.改善勞動(dòng)條件</b></p><p> 如采用包裝箱封口
23、機(jī)械來包裝硫酸等危險(xiǎn)品時(shí),既提高了生產(chǎn)效率,又改變了勞動(dòng)條件,避免工人與硫酸直接接觸,使操作安全。</p><p><b> 3.降低產(chǎn)品成本</b></p><p> 如采用包裝箱封口機(jī)械包裝液體、粉狀物品時(shí),可減少液體外溢、粉塵飛揚(yáng)等現(xiàn)象的發(fā)生并減少和防止產(chǎn)品的散失,既節(jié)約原材料,使產(chǎn)品成本降低,又能保護(hù)環(huán)境。</p><p><
24、b> 4.提高產(chǎn)品質(zhì)量</b></p><p> 如采用包裝箱封口機(jī)械包裝藥品、食品時(shí),避免了產(chǎn)品與人手的直接接觸,加強(qiáng)了對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)和產(chǎn)品衛(wèi)生;另外,由于包裝箱封口機(jī)械的設(shè)計(jì)精度高,保障產(chǎn) 品的外觀整齊、封口嚴(yán)密,提高了產(chǎn)品的包裝質(zhì)量,增強(qiáng)了市場(chǎng)銷售的競(jìng)爭(zhēng)能力。</p><p><b> 5.節(jié)約基建投資</b></p><
25、;p> 如采用包裝箱封口機(jī)械包裝產(chǎn)品,則產(chǎn)品和包裝容量的供給都比較集中,包裝工序安排比較緊湊,可以充分利用空間,減少了人工包裝產(chǎn)品所需要的占地面積,這樣可以節(jié)約基建投資。</p><p> 1.3 折蓋封箱機(jī)的工作原理</p><p> 當(dāng)紙箱在輸送帶的作用下前進(jìn),在進(jìn)入前推桿時(shí),前推桿的折桿段給予前蓋舌反作用力,迫使紙箱前蓋舌在推桿的作用下繞著折痕轉(zhuǎn)到水平。與此同時(shí),由光電
26、開關(guān)控制的氣缸運(yùn)動(dòng)使得后擺臂繞著銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)而打擊紙箱的后蓋舌,迫使后蓋舌繞折痕轉(zhuǎn)到水平,隨著紙箱的向前移動(dòng),后蓋舌也跟隨進(jìn)入前推桿。后擺臂回?cái)[,等待下一次信號(hào)。因而完成了紙箱前、后蓋舌的自動(dòng)折合。當(dāng)箱體運(yùn)行至刀架位置時(shí),箱體將刀架和前膠帶壓輪壓退位,而后膠帶壓輪在四桿機(jī)構(gòu)的作用下與前膠帶壓輪保持同步運(yùn)動(dòng)而退位,并使前面的膠帶與紙箱貼合并封箱。隨著箱體前進(jìn),膠帶不斷地抽出封在箱體上。當(dāng)箱體的后部離開刀架時(shí),前膠帶壓輪由于四桿機(jī)構(gòu)的作用與后膠
27、帶壓輪的運(yùn)動(dòng)一致,而刀架受彈簧彈力作用,復(fù)位彈起,切斷膠帶。當(dāng)箱體運(yùn)動(dòng)至離開后膠帶壓輪時(shí),后膠帶壓輪也由于受可調(diào)彈簧回位作用而復(fù)位,使連在箱體上最后的膠帶也貼在箱體上,完成后段封箱任務(wù)。</p><p> 1.4 包裝封箱機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 隨著世界科技的發(fā)展,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把核能技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入了傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)中。新的合金材料、高分
28、子材料、復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用,包裝箱封口機(jī)械的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來發(fā)展的主流。</p><p> 1.4.1 國外包裝封箱機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 國外的包裝箱封口機(jī)械工業(yè)技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個(gè)幾段;簡(jiǎn)單機(jī)械化、初級(jí)自動(dòng)化、自動(dòng)包裝封口機(jī)械、計(jì)算機(jī)控制的高度自動(dòng)化封口機(jī)械。</p><p> 20
29、世紀(jì)40年代中期,在食品、卷煙、火柴等行業(yè)最先使用了包裝箱封口機(jī)械對(duì)產(chǎn)品包裝箱進(jìn)行封口。如英國的巧克力包裝封口,美國的餅干包裝封口被稱為包裝箱封口界的先驅(qū)。50年代,包裝箱封口機(jī)上廣泛采用了光電管、電氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)了包裝封口機(jī)械的初級(jí)自動(dòng)化。60年代,在包裝箱封口機(jī)械上廣泛采用了各種新型電子元件組成控制系統(tǒng),并采用機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)等綜合技術(shù),出現(xiàn)了自動(dòng)包裝封口機(jī)械。70年代,由于采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)包裝封口機(jī)械進(jìn)行控制,進(jìn)一步了解單片機(jī)和
30、自動(dòng)化包裝箱封口機(jī)的水平。80年代,包裝箱封口機(jī)械行業(yè)大量的應(yīng)用了高新技術(shù),如微電子技術(shù)、激光技術(shù)、超聲波技術(shù)以及光電纖維等,從而使包裝箱封口機(jī)械及生產(chǎn)線高度自動(dòng)化,使用效果更加理想可靠,包裝封口質(zhì)量更加提高。經(jīng)過60多年的發(fā)展,國外包裝箱封口機(jī)械的發(fā)展已經(jīng)形成了獨(dú)立完整的體系,成為機(jī)械制造行業(yè)的一個(gè)重要分支。</p><p> 美國包裝工業(yè)起步于20世紀(jì)初期,自二戰(zhàn)以來得到快速發(fā)展,逐步建立并形成包括包裝材料
31、、包裝工藝和包裝機(jī)械完整而獨(dú)立的工業(yè)體系。其包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值3%。據(jù)美國行業(yè)調(diào)查分析,其包裝箱封口機(jī)械最大使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè),其次是飲料產(chǎn)業(yè)、家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。 美國當(dāng)前前景看好的包裝封口機(jī)械是:水平枕式微機(jī)控制、配有伺服電機(jī)和薄膜張力好的電力控制裝置的包裝機(jī)械。今后微電子、電腦、工業(yè)機(jī)器人、智能型、圖像傳感技術(shù)和新材料等在包裝機(jī)械中將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用,使包裝機(jī)械日趨向自動(dòng)化、高效率化、節(jié)能
32、化方向發(fā)展。</p><p> 德國的包裝箱封口機(jī)械在計(jì)量、制造、技術(shù)性能方面均屬世界一流。該國生產(chǎn)的啤酒、飲料灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動(dòng)化程度高、可靠性好。主要體現(xiàn)在:工藝流程的自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高,滿足了交貨期短和降低工藝流程成本的要求;設(shè)備具有更高的柔性和靈活性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性,以適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要;利用計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備,故障率低,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù);
33、對(duì)環(huán)境污染少,主要包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。</p><p> 意大利生產(chǎn)的包裝箱封口機(jī)械中,40%是食品包裝封口機(jī)械,如糖果包裝機(jī)、茶葉包裝機(jī)、灌裝機(jī)等。產(chǎn)品的特點(diǎn)是外觀考究、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜。意大利包裝機(jī)械行業(yè)的最大優(yōu)勢(shì)就在于可以按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn),并能保證很好地完成設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)監(jiān)督、檢驗(yàn)、組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。</p><p> 日本是包裝箱封口機(jī)
34、械的后起之秀。它是第二次世界大戰(zhàn)后才發(fā)展起來的,但是</p><p> 發(fā)展速度很快,20世紀(jì)60年代至70年代,包裝箱封口機(jī)械的產(chǎn)值平均每年增長(zhǎng)20%。70年代初期達(dá)到世界先進(jìn)水平,成為第二包裝大國,包裝箱封口機(jī)械的平均年產(chǎn)量是60萬臺(tái)(套),其年增長(zhǎng)率為10%。發(fā)展速度快的原因是日本善于引進(jìn)、仿制、創(chuàng)新和經(jīng)營(yíng)。</p><p> 德國的包裝箱封口機(jī)械也很發(fā)達(dá)。它擁有幾家在世界上號(hào)稱
35、規(guī)模最大的包裝機(jī)械廠,它的包裝機(jī)械產(chǎn)品大量用于出口。</p><p> 此外,英國、法國、瑞典、瑞士等國家的包裝箱封口機(jī)械業(yè)各有優(yōu)勢(shì),它們都在不斷研制新型包裝箱封口機(jī)械,都有久享盛譽(yù)的包裝箱封口機(jī)械供應(yīng)國內(nèi)外市場(chǎng)[3]。</p><p> 1.4.2 國內(nèi)包裝封箱機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 1.我國包裝箱封口機(jī)械概況</p><p&
36、gt; 解放前,我國包裝箱封口機(jī)械基本上是空白的。絕大部分產(chǎn)品都不用包裝,只有少數(shù)產(chǎn)品采用手工包裝,因此談不上不上包裝機(jī)械化。只有上海、北京、天津、廣州等幾大城市有英、美等國進(jìn)口的啤酒、汽水灌裝機(jī)及卷煙小包裝機(jī)等。</p><p> 解放后的30年間,我國包裝封口機(jī)械的發(fā)展相當(dāng)緩慢。1956年我國生產(chǎn)了第一臺(tái)卷煙小包裝機(jī)。20世紀(jì)60年代,我國又生產(chǎn)了果酒、啤酒灌裝機(jī),20世紀(jì)70年代木逐漸開發(fā)了真空包裝機(jī)等
37、,但是還沒有形成包裝工業(yè)體系。</p><p> 進(jìn)入20世紀(jì)80年代,由于國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,對(duì)外貿(mào)易不斷擴(kuò)大人民生活水平顯著提高,對(duì)產(chǎn)品的包裝要求越來越高,迫切要求包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,從而大大促使了包裝機(jī)械的發(fā)展,包裝機(jī)械在國民經(jīng)濟(jì)中占有的位置越來越重要。</p><p> 20世紀(jì)90年代以來,包裝機(jī)械工業(yè)每年平均以20%-30%的速度增長(zhǎng),發(fā)展速度高于整個(gè)包裝工業(yè)平均增長(zhǎng)速度
38、的15%-17%,比傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)的平均增長(zhǎng)值高4.7%。包裝機(jī)械工業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的非常重要的新興行業(yè)。</p><p> 隨著我國商品經(jīng)濟(jì)的繁榮和人民生活水平的提高,包裝箱封口機(jī)械包裝技術(shù)的前景十分樂觀。近年來,國家加大了對(duì)食品和藥品質(zhì)量和安全的監(jiān)督力度,對(duì)食品的生產(chǎn)加工包裝技術(shù)都提出了新的要求。一批生產(chǎn)企業(yè)先后投入資金進(jìn)行包裝設(shè)備的技術(shù)改造和生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新,在一定程度上提升了我國包裝箱封口
39、機(jī)械的水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p> 盡管我國包裝箱封口機(jī)械包裝技術(shù)的水平有了提高,但是我國的包裝箱機(jī)械包裝技術(shù)與發(fā)達(dá)國家的相比在競(jìng)爭(zhēng)中還是明顯處于弱勢(shì)。無論在產(chǎn)品品種、技術(shù)水平還是產(chǎn)品質(zhì)量方面都有一定的差距。并且我國包裝機(jī)械行業(yè)30%左右的企業(yè)存在低水平的重復(fù)建設(shè)。這種狀況不但浪費(fèi)了有限的資金、人力等重要資源,還造成了包裝機(jī)械市場(chǎng)的無序混亂,阻礙了行業(yè)的健康發(fā)展,制約了我國中小食品企業(yè)包裝機(jī)械的升級(jí)換代
40、和包裝技術(shù)的創(chuàng)新。</p><p> 我國的包裝機(jī)械多以單機(jī)為主,科技含量和自動(dòng)化程度低,在新技術(shù)、新工藝、新材料方面應(yīng)用的少,滿足不了我國當(dāng)前食品企業(yè)發(fā)展的要求。一些食品企業(yè)為了技術(shù)改造,不得不花費(fèi)大量的資金從國外引進(jìn)一些技術(shù)先進(jìn)的、生產(chǎn)效率高、包裝精度高的成套食品包裝生產(chǎn)線,導(dǎo)致很大一部分國內(nèi)的市場(chǎng)份額被國外品牌所占領(lǐng)。我國的食品包裝機(jī)械發(fā)展空間依然廣闊,食品包裝機(jī)械包裝技術(shù)的水平有待迫切開發(fā)的需要。<
41、;/p><p> 日前,隨著包裝機(jī)械技術(shù)含量日趨增加,國外已經(jīng)已將很多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在包裝機(jī)械上,如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)柔性補(bǔ)償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等,國內(nèi)現(xiàn)有的一些包裝機(jī)技術(shù)含量較低,先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用較少,國內(nèi)包裝機(jī)械低水平重復(fù)建設(shè)對(duì)行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代和創(chuàng)新已經(jīng)構(gòu)成了阻礙。另外,包裝機(jī)械市場(chǎng)日趨壟斷化。目前中國除了瓦楞紙箱包裝機(jī)械和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢(shì)外,其他包裝機(jī)械幾乎不成體系和規(guī)
42、模,特別是市場(chǎng)上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線,在世界包裝市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)(集團(tuán))所壟斷,包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化。國際包裝界十分重視提高包裝機(jī)械加工和整個(gè)包裝系統(tǒng)的通用能力,所以包裝機(jī)械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢(shì),很多零部件不再由包裝機(jī)械廠生產(chǎn),而是由一些通用的標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn),某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn),真正有名的包裝機(jī)械廠將可能是組裝廠。產(chǎn)品向多功能與單一、高速兩極化發(fā)展。包裝機(jī)械的最終作用在于提高生產(chǎn)
43、效率和產(chǎn)品多樣化。包裝機(jī)械行業(yè)面對(duì)市場(chǎng)的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達(dá)國家的包裝機(jī)械,及如何加大自主創(chuàng)新的步伐,力爭(zhēng)在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水</p><p> 2.國內(nèi)包裝箱封口機(jī)械發(fā)的趨勢(shì)</p><p> 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,各種食品加工品的出現(xiàn),對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求,包裝箱封口機(jī)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈
44、,未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì),促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高,發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備,而包裝機(jī)械技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展:機(jī)電一體化、機(jī)械功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化。</p><p> 3.國產(chǎn)包裝機(jī)械與國際的主要差距</p><p> ?。?)生產(chǎn)效率低、能耗高、穩(wěn)定性和可靠性差,產(chǎn)品造型落后,外觀粗糙,基礎(chǔ)件和配套件壽命低,國產(chǎn)的氣動(dòng)件和電器元件質(zhì)量差
45、。比如河南星火包裝機(jī)械有限公司就在參照國外先進(jìn)包裝機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行改造和創(chuàng)新產(chǎn)品,星火牌系列的灌裝機(jī)上的氣動(dòng)部分均采用德國FESTO和臺(tái)灣AirTac的氣動(dòng)元件。</p><p> ?。?)控制技術(shù)應(yīng)用得少。比如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)等。專家指出,世界上德國、意大利、美國和日本的包裝機(jī)械水平處于領(lǐng)先地位。其中,在美國成型、充填、封口三種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)更新很快。如美國液體灌裝設(shè)備公司(EJF
46、)生產(chǎn)的液體灌裝機(jī),一臺(tái)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)重力灌裝、壓力灌裝以及正壓移動(dòng)泵式灌裝。就是說,任何黏度的液體,只要通過微機(jī)控制來改變灌裝方式就可以實(shí)現(xiàn)。近幾年來,這種技術(shù)在國內(nèi)出現(xiàn)了,比如江蘇群杰包裝機(jī)械廠、廣州澳特包裝機(jī)公司等等。</p><p> 第2章 總體方案的設(shè)計(jì)</p><p> 2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書及設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p> 2.1.1 技術(shù)參數(shù)
47、</p><p> (1)可依紙箱大小調(diào)整并依次實(shí)現(xiàn)上蓋的前、后兩側(cè)蓋折合操作。 </p><p> (2)生產(chǎn)率:每分鐘可封20箱。 </p><p> (3)封箱適應(yīng)范圍:最小箱:200×180×150(長(zhǎng)×寬×高)㎜</p><p> 最大箱:600×500
48、×500(長(zhǎng)×寬×高)㎜ </p><p> (4)封箱質(zhì)量: </p><p> ?、?#160;封箱應(yīng)平整、牢固、無明顯皺折;</p><p> ② 兩端側(cè)粘合長(zhǎng)度為60±5 ㎜;</p><p> ?、?#160;封合平整、牢固、規(guī)范、美觀,不會(huì)撕箱。
49、</p><p> (5)采用氣動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)紙箱前蓋的自動(dòng)折合。 </p><p> 2.1.2 設(shè)計(jì)目的</p><p> 本次設(shè)計(jì)的紙箱封箱機(jī)適用于一定規(guī)格紙箱的上蓋自動(dòng)折合,除了按紙箱的大小手工調(diào)整本機(jī)外,可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)折合上箱蓋的功能。使用性能完全達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的要求,它繼承了傳統(tǒng)膠帶封箱機(jī)效率高,封箱質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn),既可單箱作業(yè),也可與紙箱成型開
50、箱機(jī)、裝箱機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、捆包機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備配套使用,尤其適用于大規(guī)模連續(xù)流水線作業(yè)及全自動(dòng)生產(chǎn)線使用,為包裝流水線作業(yè)必需的設(shè)備。同時(shí),節(jié)省了勞力,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)了無人化操作。</p><p> 2.1.3 設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p> 根據(jù)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)折蓋機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)部件、導(dǎo)帶寬度、下刀架固定位置等,選擇合適的電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)部件,并計(jì)算所需的其他部件并校核是否滿足工作要求
51、。按工作準(zhǔn)確性和合理性、穩(wěn)定性、高效性設(shè)計(jì)刀架部件和刀片形狀。用solidworks軟件繪制包裝機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖。</p><p> 2.1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p> 1.相關(guān)外文資料翻譯和查找搜集相關(guān)技術(shù)資料</p><p><b> 2.撰寫開題報(bào)告;</b></p><p> 3.根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù),
52、確定機(jī)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)機(jī)器整體結(jié)構(gòu);</p><p> 4.撰寫設(shè)計(jì)說明書;</p><p> 5.繪制總裝圖、部裝圖和零件圖;</p><p> 2.1.5 基本要求</p><p> 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易;</p><p> 2.操作、維護(hù)方便、安全;</p><p> 3
53、.適合酒類和液體飲料生產(chǎn)包裝線上使用;</p><p> 2.1.6 注意事項(xiàng)</p><p> 1.在設(shè)計(jì)開始前,應(yīng)認(rèn)真研究題目,明確設(shè)計(jì)要求,閱讀參考資料,了解它們大體內(nèi)容,以便需要時(shí)查閱;</p><p> 2..對(duì)設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比以明確優(yōu)劣正誤,取長(zhǎng)補(bǔ)短,改進(jìn)設(shè)計(jì);</p><p> 3.設(shè)計(jì)草圖完成后,應(yīng)交指導(dǎo)教師審
54、查后再修改加深;</p><p> 4.設(shè)計(jì)說明書應(yīng)按規(guī)定格式編寫,連同所繪圖紙交指導(dǎo)教師審查認(rèn)可后方可呈交;</p><p> 5.認(rèn)真做好準(zhǔn)備,進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯;</p><p> 2.2 機(jī)構(gòu)選型原則</p><p><b> 1.滿足需要原則</b></p><p> 所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品
55、應(yīng)最大限度地滿足用戶要求。應(yīng)在調(diào)查分析和預(yù)測(cè)市場(chǎng)需要情況下的基礎(chǔ)上,確定是否應(yīng)該進(jìn)行該種機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。</p><p><b> 2.經(jīng)濟(jì)合理原則</b></p><p> 所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)該機(jī)構(gòu)先進(jìn),功能好,成本低、使用維修方便,在產(chǎn)品的壽命周期內(nèi)用最低的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)定功能,做到物美價(jià)廉。</p><p><b> 3.
56、可靠性原則</b></p><p> 在規(guī)定使用條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi),產(chǎn)品能完成規(guī)定功能的可靠程度高,即運(yùn)行中不出現(xiàn)故障。</p><p><b> 4.最優(yōu)化設(shè)計(jì)</b></p><p> 在給定的設(shè)計(jì)目標(biāo)下,用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,從若干可行方案中找到優(yōu)選方案。</p><p><b> 5.標(biāo)準(zhǔn)化
57、原則</b></p><p> 所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn),零部件應(yīng)能最大限度地與同類產(chǎn)品的零部件通用。</p><p> 第3章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p> 3.1 傳動(dòng)裝置方案論證</p><p> 3.1.1 選擇原則</p><p> 1.小功率傳動(dòng)應(yīng)在滿足工作
58、性能的前提下選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)裝置,盡可能降低制造成本。</p><p> 2.大功率傳動(dòng)應(yīng)優(yōu)先考慮傳動(dòng)的效率,節(jié)約能源,降低運(yùn)轉(zhuǎn)和維修費(fèi)用。</p><p> 3.當(dāng)機(jī)構(gòu)要求變速時(shí),若能與電動(dòng)機(jī)調(diào)速比相適應(yīng),可采用定傳動(dòng)比裝置;當(dāng)要求變速范圍大,用電動(dòng)機(jī)調(diào)速不能滿足要求時(shí),應(yīng)采用變速比傳動(dòng)。</p><p> 4.當(dāng)載荷變化頻繁,且可出現(xiàn)過載時(shí),應(yīng)考慮增加過
59、載保護(hù)裝置。</p><p> 5.傳動(dòng)裝置的選用必須與制造技術(shù)水平相適應(yīng),應(yīng)盡可能選用專業(yè)廠生產(chǎn)的傳動(dòng)部件或元件。</p><p> 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展迅速,包裝箱封口機(jī)的工作方式多種多樣,如液壓,氣壓、電動(dòng)、機(jī)械等傳動(dòng),采用何種傳動(dòng)方式?jīng)Q定了其工作效率。</p><p> 但液壓傳動(dòng)比不如機(jī)械傳動(dòng)精確,低速時(shí)有爬行,維護(hù)要求高,系統(tǒng)的密封元件的制造、安裝、調(diào)整要
60、求高。</p><p><b> 確定傳動(dòng)方案</b></p><p> 合理的傳動(dòng)方案,應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、陳本低廉、效率高和使用維護(hù)方便等。當(dāng)采用多級(jí)傳動(dòng)時(shí),應(yīng)合理地選擇傳動(dòng)零件和他們之間的傳動(dòng)次序,揚(yáng)長(zhǎng)避短,力求方案合理。常需要考慮以下幾點(diǎn): </p><p> (1)
61、0;帶傳動(dòng)為摩擦傳動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn),能緩沖吸振,噪音小,但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確,傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí),結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動(dòng)形式大。因此,應(yīng)布置在高速及。因?yàn)閭鬟f相同功率,轉(zhuǎn)速愈高,轉(zhuǎn)矩愈小,可使帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p> (2) 鏈傳動(dòng)靠鏈輪輪齒嚙合,平均傳動(dòng)比恒定,并能適應(yīng)惡劣的工作條件,但運(yùn)動(dòng)不均勻,有沖擊,不適于高速傳動(dòng),故應(yīng)布置在多級(jí)傳動(dòng)的低速級(jí)。</p><p> (3)
62、160;蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn),傳動(dòng)比大,但傳動(dòng)效率低,適用于中、小功率間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。當(dāng)和齒輪傳動(dòng)同時(shí)應(yīng)用時(shí),應(yīng)布置在高速級(jí),使其工作齒面間有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度,利于形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑油膜,提高效率,延長(zhǎng)壽命。</p><p> (4) 原錐齒輪傳動(dòng)用于傳遞相交軸間的運(yùn)動(dòng)。由于圓錐齒輪(特別是當(dāng)尺寸較大時(shí))加工比較困難,應(yīng)放在傳動(dòng)的高速級(jí),并限制其傳動(dòng)比,以減小其直徑赫模數(shù)。 </p>
63、<p> (5) 開式齒輪傳動(dòng)的工作環(huán)境一般較差,潤(rùn)滑不良,磨損嚴(yán)重,應(yīng)布置在低速6 級(jí)。</p><p> (6) 斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較直齒輪傳動(dòng)好,當(dāng)采用雙級(jí)齒輪傳動(dòng)時(shí),高速級(jí)常用斜齒輪。 </p><p> 3.2 電動(dòng)機(jī)的分析和選用</p><p> 3.2.1 電動(dòng)機(jī)的性能和
64、分類</p><p> 電動(dòng)機(jī)可分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩大類?,F(xiàn)就這兩種類型電機(jī)論述如下: </p><p> (1) 交流電動(dòng)機(jī) </p><p> 交流電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單、耐用、可靠、易維護(hù)、價(jià)格低、特性硬,但起動(dòng)和調(diào)速性能差,輕載時(shí)功率因素低,一般在無調(diào)速要求的機(jī)械廣泛應(yīng)用。在可變級(jí)頻率電源供電下可平滑調(diào)速。</p&g
65、t;<p> (2) 直流電動(dòng)機(jī) </p><p> 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能好,范圍寬,采用電子控制,能充分適應(yīng)各種機(jī)械負(fù)載特性的需求,但它的價(jià)格貴、維護(hù)復(fù)雜且需要直流電源,因此只有在交流電動(dòng)機(jī)不能滿足要求時(shí)才采用。其中串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過載能力大、特性軟、適用于電力牽引機(jī)械等。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力比并勵(lì)電動(dòng)機(jī)大,但調(diào)速范圍稍窄。 </
66、p><p> 3.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問題:</p><p> (1) 根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求,選擇電動(dòng)機(jī)的類型。</p><p> (2) 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,速度變化范圍和起動(dòng)的頻率程度要求,考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制,過載能力和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,選擇電動(dòng)機(jī)的功率。所選電
67、動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)留有余量,負(fù)載率一般取0.8~0.9。過大的備用功率會(huì)使電機(jī)的效率降低,對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī),其功率因素將變壞。</p><p> (3) 如溫度、濕度、灰塵、雨水、腐蝕及易燃易爆氣體和其他因素的必要保護(hù)方式選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。除此之外,選擇電動(dòng)機(jī)還必須考慮運(yùn)行的可靠性、設(shè)備的供貨情況、安裝檢修的難易、以及產(chǎn)品的價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用和生產(chǎn)過程前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等</p><
68、p><b> 各種因素。</b></p><p> 3.2.3 本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的類型選擇 </p><p> 由于本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)是用來給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)做動(dòng)力,且載荷平穩(wěn),常溫下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),生產(chǎn)批量為小批量,所以按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī),代號(hào)為Y系列,同時(shí)為了其具有廣泛的適用性,采用了380V電壓50HZ的頻率。</p&g
69、t;<p> A 選擇電動(dòng)機(jī)的功率(容量) </p><p> 電動(dòng)機(jī)功率選擇是否合適,對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。功率過小不能保證工作機(jī)的正常工作,若功率選得過大,電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高,效率和功率因數(shù)都較低,造成浪費(fèi)。 </p><p> 負(fù)荷穩(wěn)定(或變化很小)、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械(例如運(yùn)輸機(jī)),可按照電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇,而不必校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和
70、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。選擇時(shí)應(yīng)保證</p><p><b> pη>=pr</b></p><p> 式中pη— 電動(dòng)機(jī)額定功率,kW;</p><p> pr—工作所需電動(dòng)機(jī)功率,kW;</p><p> 所需電動(dòng)機(jī)功率有下式計(jì)算</p><p><b> pr=pw/η
71、</b></p><p> 式中pw—工作機(jī)所需有效功率,有工作機(jī)的工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定;</p><p> η—電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率。</p><p> 傳動(dòng)裝置的總效率,有傳動(dòng)裝置的組成確定。多級(jí)串聯(lián)的傳動(dòng)裝置的總效率為: </p><p> η=η1.η2.η3...ηw</p><
72、p> B 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p> 選擇電動(dòng)機(jī),除了選擇合適的電動(dòng)機(jī)系列及容量外,尚需確定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。因?yàn)槿萘肯嗤耐愲姍C(jī),可以有不同的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)工作機(jī)轉(zhuǎn)速過高時(shí),勢(shì)必使傳動(dòng)比增大,致使傳動(dòng)裝置復(fù)雜,外廓尺寸增大,制造成本高。而選用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低時(shí),優(yōu)缺點(diǎn)剛好相反。因此,在確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),應(yīng)分析比較,權(quán)衡利弊,安最佳方案選擇。</p><p>
73、 本設(shè)計(jì)中運(yùn)輸帶運(yùn)輸?shù)氖羌埾?。運(yùn)輸箱體的質(zhì)量M=50㎏,運(yùn)輸帶速v=0.5m/s,運(yùn)輸帶滾筒直徑D=150㎜,查《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)》表1-1-39知,紙箱與皮帶之 間的摩擦系數(shù)為0.4~0.5,取µ=0.45。則</p><p> 運(yùn)輸帶的有效拉力 F=µmg=(0.45×50×9.81)N=220.73 N</p><
74、p> 滾筒所需有效功率 Pw=Fv/1000=220.73×0.5/1000=0.11KW</p><p> 傳動(dòng)裝置總效率=η聯(lián). η齒輪. η軸承. η滾筒. η帶 </p><p> 按《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表4.2-9取: </p><p> 聯(lián)軸器效率η聯(lián)=0.99 </p&
75、gt;<p> 齒輪傳動(dòng)效率η齒輪=0.97 </p><p> 滾動(dòng)軸承效率η軸承=0.98 </p><p> 滾筒效率η滾筒=0.96 </p><p> 帶傳動(dòng)效率η帶=0.95 </p><p> 則傳動(dòng)總效率η=0.99×0.97×0.984
76、215;0.96×0.95=0.81 </p><p> 所需電動(dòng)機(jī)效率 Pr= Pw/η= 0.11/0.81≈0.14 KW</p><p> 滾筒轉(zhuǎn)速ηw= 60v/πD= 60×0.5/0.15×π=63.66 r/min </p><p> 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表4.
77、12-1,選擇Y801-4型號(hào)電動(dòng)機(jī),其額定功率Pη=0.55 KW,同步轉(zhuǎn)速1500 r/min,滿載轉(zhuǎn)速1390 r/min。由表4.12-2查得電動(dòng)機(jī)中心高H=80㎜,外伸軸段D×E=19㎜×40㎜</p><p> 4.4. 氣動(dòng)執(zhí)行元件的選用</p><p> 第5章 包裝箱封口機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>
78、<p> 5.1 包裝箱封口機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><p> 包裝箱封口機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖5-1</p><p> 圖5-1 包裝箱封口機(jī)的基本結(jié)構(gòu)</p><p> 5.2 包裝箱封口機(jī)的工作原理</p><p> 該機(jī)由工作臺(tái)、側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)、頂式機(jī)構(gòu)、刀架等組成。通過兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),分別帶動(dòng)側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的兩根齒狀皮帶運(yùn)
79、行。兩根皮帶和工作臺(tái)上的輥輪平臺(tái)以及頂式機(jī)構(gòu)掛件上的定位輪組成箱體輪廓空間,在箱體進(jìn)入該空間后,皮帶帶動(dòng)箱體前進(jìn)。當(dāng)箱體運(yùn)行至刀架位置時(shí),箱體前端將刀架和前膠輪壓退位,使膠帶開始與箱體貼合。箱體離開刀架時(shí),刀架受彈簧彈力作用,復(fù)位彈起而切斷膠帶。同時(shí)后膠帶壓輪受回位彈簧力作用而復(fù)位,使封箱后的膠帶末端同紙箱貼牢。箱體離開封箱機(jī),完成一個(gè)紙箱的膠帶封箱任務(wù)。</p><p> 5.3 工作臺(tái)部件</p&g
80、t;<p> 工作臺(tái)是膠帶封箱機(jī)的基礎(chǔ),其寬度可調(diào),固定著下刀架,其它部分都與工作臺(tái)相連。工作臺(tái)上的條輥輪本身無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。箱體在輥輪形成的面上滑過。</p><p> 5.3.1工作臺(tái)高度的調(diào)節(jié)</p><p> 為適應(yīng)不同生產(chǎn)線的要求,工作臺(tái)的高度可通過4根支柱上所連接的4根中間含有矩形孔的支柱通過螺栓連接來調(diào)整??烧{(diào)范圍是20cm。由于4根支柱上的孔是矩形分布的,調(diào)
81、節(jié)起來特別容易。采用這種設(shè)計(jì),具有簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b> 1.機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則</b></p><p><b> ?。?)工況要求</b></p><p> 任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首選必須保證機(jī)器的特定工作要求。例如,保證機(jī)架上安裝的零部件能順利運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不至于有阻礙運(yùn)動(dòng)件通過的突起、設(shè)置執(zhí)行
82、某一工況必須的平臺(tái)、保證上下料的要求、人工操作的方便安全等。</p><p><b> ?。?)剛度要求</b></p><p> 必須保證特定外形條件下,對(duì)機(jī)架的主要要求是剛度。例如機(jī)床零部件中,床身的剛度則決定了機(jī)床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度;在齒輪減速器中,箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運(yùn)轉(zhuǎn)性能。</p><p><b> ?。?/p>
83、3)強(qiáng)度要求</b></p><p> 對(duì)于一般設(shè)備的機(jī)構(gòu),剛度達(dá)到要求,同時(shí)也滿足了強(qiáng)度的要求。但對(duì)于重載設(shè)備的強(qiáng)度必須引起足夠的重視。其準(zhǔn)則是,在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷情況下,機(jī)架上任何點(diǎn)的受力都不大于允許應(yīng)力。此外,還要滿足疲勞強(qiáng)度要求。</p><p> 對(duì)于某些機(jī)器的機(jī)架尚需滿足振動(dòng)和抗震的要求。例如振動(dòng)機(jī)械的機(jī)架、受沖擊的機(jī)架、考慮地震影響的高架等。<
84、;/p><p><b> ?。?)穩(wěn)定性的要求</b></p><p> 對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的或薄壁的受壓 機(jī)構(gòu)及受彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題,某些地殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對(duì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大,設(shè)計(jì)時(shí)必須校核。</p><p><b> ?。?)美觀</b></p><p> 目前對(duì)機(jī)器的要求不僅能
85、夠完成待定的工作,還要使外形美觀。</p><p><b> ?。?)其它</b></p><p> 如散熱要求、防腐蝕及特定環(huán)境要求、對(duì)于精密機(jī)械還要具有儀表,等熱變形小的要求。</p><p> 2.機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求</p><p> 在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)前提下,必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境,考慮下列各項(xiàng)要求,
86、并有所偏重。</p><p> ?。?)機(jī)架的重量輕、材料選擇合適、成本低。</p><p> (2)結(jié)構(gòu)合理,便于制造。</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)構(gòu)上零部件的安裝、調(diào)試、修理和更換都方便。</p><p> (4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,工藝性好,還應(yīng)使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小,由于溫度變化引起的變形應(yīng)力小。</p><
87、p><b> ?。?)抗振性能好。</b></p><p> ?。?)耐腐蝕,使機(jī)架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。</p><p> (7)有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理。</p><p><b> 3.設(shè)計(jì)步驟</b></p><p> (1)初步確定機(jī)架的形狀和尺寸。根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和一般
88、要求,初步確定機(jī)架的狀和尺寸,以保證其內(nèi)部零件能正常運(yùn)行。</p><p> (2)根據(jù)機(jī)架的制造數(shù)量,結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小,初定制造工藝。例如非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備單件的機(jī)架,機(jī)座,可采用焊接代替制造。</p><p> (3)分析載荷情況,載荷包括機(jī)架上的設(shè)備重量、機(jī)身本身重量、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)載荷等。對(duì)于高架機(jī)構(gòu),還要考慮風(fēng)載,雪載和地震載荷。</p><p> ?。?)
89、確定結(jié)構(gòu)的形式。例如采用板結(jié)構(gòu)。在參考有關(guān)資料,確定結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)(即寬、高、板厚與材料等)。</p><p> (5)畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。</p><p> ?。?)參照類似設(shè)備的有關(guān)規(guī)范,規(guī)程,確定本機(jī)架結(jié)構(gòu)所允許的撓度和應(yīng)力。</p><p> ?。?)進(jìn)行計(jì)算確定尺寸。</p><p> ?。?)有必要時(shí),進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算并校核或做模型實(shí)驗(yàn),
90、對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,確定最終尺寸。</p><p> 參照上所說設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和要求,根據(jù)包裝封口機(jī)的工作要求和受理情況,封口機(jī)機(jī)架應(yīng)該選擇網(wǎng)架式金屬機(jī)架,其材料選擇鋼板。</p><p> 5.3.2 調(diào)節(jié)導(dǎo)帶的寬度</p><p> 為適應(yīng)各種紙箱的寬度,兩導(dǎo)帶的寬度在150-480mm范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。導(dǎo)帶裝置之間的距離由兩根螺桿確定,兩螺桿兩頭分別為左旋和右旋螺紋
91、,中間留有40mm光桿,用于把不同旋向的螺紋分開。當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪如圖5-2所示,兩根螺桿通過鏈條的帶動(dòng)同方向旋轉(zhuǎn),于是兩導(dǎo)帶裝置靠攏或向兩邊分開,以適應(yīng)不同的箱體寬度。同時(shí),該機(jī)構(gòu)還用于從紙箱兩側(cè)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)紙箱運(yùn)動(dòng)。在每組導(dǎo)帶輪上都裝有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等元件,從而驅(qū)動(dòng)帶輪滾動(dòng),帶動(dòng)箱體運(yùn)動(dòng)。</p><p> 圖5-2調(diào)節(jié)導(dǎo)帶寬度圖</p><p> 1.帶輪的結(jié)構(gòu)形式和選擇</
92、p><p> V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。</p><p> 根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)不同,V帶輪可分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。</p><p> V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為(d為安裝帶輪的軸的直徑,mm)時(shí),可采用實(shí)心式;當(dāng)時(shí)刻采用腹板式;當(dāng)同時(shí),時(shí),可采用孔板式;當(dāng)事,可此用輪輻式,在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí),由于電機(jī)軸的直徑很小,又由于膠帶封口機(jī)
93、所需的動(dòng)力較小,所以選擇軸徑d為10mm足以滿足工作要求,選擇帶輪的基準(zhǔn)直徑為100mm,因此帶輪型式應(yīng)為腹板式。</p><p><b> 2.下刀架的固定</b></p><p> 下刀固定在下刀架上,下刀架架上有2個(gè)孔,分別與下刀架上的2個(gè)孔用螺栓連接。下刀架只受一個(gè)向前的力的作用,所以在工作過程中不會(huì)出現(xiàn)損壞。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝卸方便,所以被廣泛應(yīng)用。&
94、lt;/p><p> 5.3.3 輥輪的固定</p><p> 輥輪由實(shí)心內(nèi)軸和空心外軸構(gòu)成,內(nèi)軸和空心軸之間裝有軸承,內(nèi)軸的兩端固定在工作臺(tái)的支架兩側(cè),輥輪分長(zhǎng)輥和短輥兩種類型,結(jié)構(gòu)如圖5-2。</p><p> 輥輪中軸和軸承的選擇</p><p> 由于只起支承作用,所需要的力較小,因此選擇實(shí)心軸的直徑d=10mm,選用深溝球軸,
95、因?yàn)樯顪锨蜉S承的當(dāng)量摩擦系數(shù)小,再高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可用來承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)外圈軸線偏斜量,可采用大量生產(chǎn)、價(jià)格低、使用經(jīng)濟(jì)。</p><p> 5.3.4 側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 在每組導(dǎo)輪上都有獨(dú)立的電機(jī)等驅(qū)動(dòng)元件。接通電源,電機(jī)通過減速器后的轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸器傳給主動(dòng)軸,通過另一端的張緊輪,使皮帶的張緊適中,主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)皮帶不停地運(yùn)動(dòng)。 皮帶表面有粗糙的齒紋,兩側(cè)
96、的皮帶距離調(diào)至夾緊通過的箱體,在皮帶不停轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),伴隨底部滾輪的滾動(dòng),將紙箱向前供送。再供送的過程中,完成封箱并將其輸送到下面的工序。</p><p> 5.4 頂式部件設(shè)計(jì)</p><p> 頂式部件主要是固定上刀架,并起到控制箱體直線向前運(yùn)動(dòng)的輔助作用。</p><p> 在頂式部件的前端固定一個(gè)直徑為10mm的軸,在軸上分別安裝兩個(gè)定位輪,兩定位輪間
97、的距離可以根據(jù)箱子的寬度來調(diào)整,對(duì)箱體的直線運(yùn)動(dòng)起到輔助的作用。</p><p> 頂式部件的高度調(diào)節(jié)通過手輪帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),兩絲桿螺紋的旋向相同,并且兩絲桿由同步鏈傳動(dòng)相連接,所以兩絲桿同時(shí)同速轉(zhuǎn)動(dòng),使得容置室升高或降低,來達(dá)到頂式傳動(dòng)部件的升高或降低來適應(yīng)紙箱高度。</p><p> 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)如圖5-3所示 ,在機(jī)架兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)空長(zhǎng)條形外框架1,在外框架的相鄰兩側(cè)上則各設(shè)
98、置一截與外框架開口相對(duì)的平衡架3,在平衡架兩側(cè)各安裝2個(gè)滾輪6,并且在平衡架3沒有開口的一面上固定有一個(gè)頂架,在頂架上則設(shè)置有貼帶裝置,又在每個(gè)平衡架內(nèi)置入一彈簧5,在彈簧5的頂端和底端分別頂持有一個(gè)中央穿設(shè)有螺紋孔的螺紋塊4、7,另外在空長(zhǎng)條形外框架內(nèi)設(shè)置一個(gè)軌道架2,使平衡架3在滾輪6的作用下可以沿螺桿8上下移動(dòng)。</p><p> 圖5-3 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖</p><p>
99、5.5 刀架部件設(shè)計(jì)</p><p> 該機(jī)構(gòu)分別由上刀架和下刀架組成,完成紙箱的頂面和底面的封口和膠帶切斷任務(wù)。由于是膠帶封箱機(jī)封箱質(zhì)量的關(guān)鍵部件,要求:</p><p> 1.要確保其工作的準(zhǔn)確性和合理性。</p><p> 2.要確保其工作的穩(wěn)定性。</p><p> 3.要確保去工作的高效率。</p><
100、p> 5.5.1 工作原理</p><p> 刀架結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。在當(dāng)箱體進(jìn)入工作空間后,箱體在側(cè)面的齒將皮帶的摩擦力作用下前進(jìn)。當(dāng)運(yùn)行至刀架位置時(shí),箱體將刀片架和膠帶壓輪1壓退位,而膠帶壓輪2在四桿機(jī)構(gòu)的作用下與膠帶壓輪1保持同步運(yùn)動(dòng)而退位,并使前面的膠帶與紙箱貼合并封箱。隨著箱體前進(jìn),膠帶不斷地抽出封在箱體上。當(dāng)箱體的后部離開刀片時(shí),膠帶壓輪1由于四桿機(jī)構(gòu)的作用與膠帶壓輪2 的運(yùn)動(dòng)一致,而刀片
101、架受小彈簧彈力作用,復(fù)位彈起,切斷膠帶。當(dāng)箱體運(yùn)動(dòng)離開膠帶壓輪2時(shí),膠帶壓輪2也由于受可調(diào)彈簧回位作用而復(fù)位,使連在箱體上最后的膠帶也貼在箱體上,完成后段封箱任務(wù)。</p><p> 圖5-4 刀架結(jié)構(gòu)如</p><p> 5.6 刀片的設(shè)計(jì)</p><p> 膠帶刀片設(shè)計(jì)如圖5-5所示。膠帶在切斷前繃得很緊,只要斷開處有一點(diǎn)先被切破,斷口就會(huì)迅速擴(kuò)大,直到
102、全部切斷。為了增強(qiáng)切斷瞬間的壓強(qiáng)的作用效果,設(shè)計(jì)刀齒的排列有一定的斜度,其斜度為,從而使瞬間的接觸面積大大減少,盡可能的使刀片一次性切斷膠帶[20]。</p><p> 圖5-5 膠帶刀片圖</p><p><b> 結(jié) 論</b></p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次大總結(jié),在設(shè)計(jì)之前,收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最
103、為重要的。在設(shè)計(jì)工作開始時(shí),只有對(duì)課題研究的內(nèi)容充分地了解,才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向;所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。</p><p> 收集有關(guān)資料的時(shí)候,不僅使我對(duì)包裝封口機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的具體思路等有了更多,更全面地了解;而且收集到了許多有關(guān)與封口機(jī)械相關(guān)、相似的設(shè)計(jì),查找各種有關(guān)封口機(jī)設(shè)計(jì)的各種方法和主要用途;通過查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí),與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好
104、地完成設(shè)計(jì)任務(wù);并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路,也有了更多的考慮空間,同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過程中能夠從多方面地去考慮問題。</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來分析和解決機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一系列問題。本次的設(shè)計(jì)是幾年來學(xué)習(xí)過程中涵蓋面最廣的一次設(shè)計(jì),它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),更重要的是對(duì)我們幾年來所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐,使我明白了在今后設(shè)計(jì)過程中的一般步驟和方法。&
105、lt;/p><p> 通過本次設(shè)計(jì),我學(xué)會(huì)了如何對(duì)進(jìn)行合理分析。同時(shí),在本次設(shè)計(jì)過程中同時(shí)了解了如何編寫技術(shù)文件,正確使用設(shè)計(jì)手冊(cè)。更培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作態(tài)度,從而實(shí)現(xiàn)了從一名學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。</p><p> 總之,本次設(shè)計(jì)讓我受益匪淺,各方面的能力都有了提高。但由于本人設(shè)計(jì)能力有限,再加上實(shí)踐能力和經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中難免有不足之處。但通過設(shè)計(jì)使我各方面的
106、能力都得到了很大提高,為今后工作和學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),我認(rèn)為這才是最重要的。</p><p> 因水平有限,錯(cuò)誤難免,懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] Nitaigour P. Mahalik Processing and packaging automation system
107、s: a review [J].Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety.2009,3:1-6</p><p> [2] Mona Popa, Nastasia Belc.Packaging[J].Food Safety,2008.9:3-7.</p><p> [3] 汪在文.世界包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國包裝
108、工業(yè),2005,10.5-10</p><p> [4] 屈能勝.我國食品包裝機(jī)械發(fā)展綜述[J].輕工機(jī)械,2005年,2:2-4</p><p> [5] 付又香.我國食品包裝機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析[J].湖南人文科技學(xué)院學(xué)報(bào),2009,02:1-3.</p><p> [6] 楊福馨.包裝機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)及我國包裝機(jī)械特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)[J].中國包裝工業(yè),1994
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114、從選題、設(shè)計(jì)、到指導(dǎo)工作均是在徐長(zhǎng)順老師給予的悉心指導(dǎo)和一步一步的修正下完成的,導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,敏捷的思維,淵博的知識(shí)均使我受益非淺。在此,我對(duì)徐老師所給予的無私幫助表示由衷的感謝。</p><p> 這次設(shè)計(jì)是大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用,它涉及到solidworks軟件應(yīng)用,機(jī)械原理等多方面的知識(shí)。同時(shí),這也是一次完全不同于以往的設(shè)計(jì),它需要我們?cè)讵?dú)立完成的同時(shí),對(duì)過去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行完善和總結(jié)。 在此
115、期間,我遇到了許多困難和疑惑,但在老師和同學(xué)的幫助下,得以在設(shè)計(jì)的期限內(nèi)按要求順利完成設(shè)計(jì)。同時(shí),我也認(rèn)識(shí)到了自身知識(shí)的不足,在今后的人生道路上,我還需要不斷的學(xué)習(xí)。</p><p> 在整個(gè)solidworks軟件的學(xué)習(xí)過程中我深刻認(rèn)識(shí)到了,只求結(jié)果有時(shí)并不一定可取,在利用solidworks繪圖的過程中,老師給了我不少支持和鼓勵(lì),所以得以長(zhǎng)久的堅(jiān)持下,這不僅僅是一次學(xué)習(xí)過程,而且是一次很好的心理的歷練,是一
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