-块状糖果枕式包装机.doc
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1、 本科毕业设计(论文)论文题目:块状糖果枕式包装机专 业:15机械设计制造及其自动化班 级:2015级3班学生姓名:左晓甜学 号:03991503022指导教师:钱书华答辩日期:2019年5月27日黑龙江工业学院机械工程系黑龙江工业学院本科毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:日期:2019年 月 日黑龙江工业学
2、院本科毕业设计(论文)摘 要在全世界经济的快速发展的过程中,人类生活平均生活的水平也随着经济的快速发展慢慢升高,包装工业现在在我们人们生活中的作用也变得越来越大,当下的社会早已经初步实现了机械化、自动化,包装业也不例外,包装业在医疗,食品,烟草等各个领域都起着重要作用。糖果包装机属于食品类产品包装机,本次设计主要是对传动系统、纵封机构、横切机构、供膜结构、理料机构进行设计,其次对重要零件进行校核。包装机的整个包装的过程是通过理料机构,理料机构对物料进行分整,物料被传送带送入成型器进行成型,在经过成型器成型之后的包装袋对物料进行三面包装,在经过成型器成型的包装袋和物品一起被送到纵封装置进行纵封,
3、在对包装袋进行纵封之后就会进入横封切断装置,对物料进行横封和切断,最后进入整型机构对产品进行整型,形成最终的产品。本次设计的意义及价值:本次设计对包装机部分零件进行了改良,使包装机的运行平稳,结构变得简单,更利于维修,大大的提高包装机的生产效率,节约了原材料,降低的产品成本,实现了物料对包装的自动化。关键词:传动系统1;纵封机构2;横切机构3;供膜机构4;整型机构5AbstractWith the development of national economy, the level of human life is getting higher and higher, and the role
4、 of packaging industry in human life is becoming more and more important. Now the society has already realized mechanization and automation. Packaging industry is no exception. The packaging industry plays an important role in various fields such as medical care, food, and tobacco.Candy packaging ma
5、chine belongs to food product packaging machine. This design mainly includes transmission system, vertical sealing mechanism, transverse cutting mechanism, film supply structure and material handling mechanism. Secondly, the important parts are checked. The packaging process of the packaging machine
6、 is to divide the materials through the material handling mechanism. The materials are fed into the moulder through the conveyor belt. The materials are packed three breads in the packaging bag of the moulder. Before the packaging bag comes out of the moulder, after the vertical packaging device, th
7、e packaging bag will enter the horizontal sealing and cutting device after the vertical sealing, and then the materials will be transversely sealed and cut off, finally into the whole. Type I organization carries on the shaping to the product, forms the final product.The significance and value of th
8、is design: This design improves some parts of the packaging machine, makes the packaging machine run smoothly, has simple structure, is easy to maintain, greatly improves the production efficiency of the packaging machine, saves raw materials, reduces product costs, and realizes the automation of pa
9、ckaging materials.Keywords:transmission system1; vertical sealing mechanism2; transverse cutting mechanism3; film feeding mechanism4; shaping mechanism5- II -黑龙江工业学院本科毕业设计(论文)目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 枕式包装机的概述11.2 枕式包装机的原理11.3 国内外的研究现状11.4 主要研究内容2第2章 块状糖果枕式包装机总体设计52.1 枕式包装机的设计参数52.2 确定枕式包装机设计方案52.
10、2.1 枕式包装机各个系统介绍52.2.2 包装机设计方案分析62.2.3 确定包装机的设计方案92.3 供膜系统方案设计102.3.1 供膜辊轮设计102.3.2 动力辊轮设计112.3.3 调节辊轮设计112.4 纵封牵引系统方案设计122.5 横封系统方案设计132.6 其他部件方案设计14第三章 枕式包装机设计计算153.1 传动系统设计153.1.1 传动系统确定153.2.1 电动机的选择183.2.2 分配各级传动比183.3 减速机输出链传动计算193.4 横封系统传动计算213.5 输送带传动计算213.6 纵封牵引系统传动计算233.7 供膜系统传动计算24第四章 重要零件
11、的设计和校核254.1 横封机构的凸轮设计254.2 横封机构轴设计264.3 纵封牵引机构齿轮设计284.4 供膜机构动力轴设计32结 论34参考文献35致 谢36附 录1 原理图说明书37附 录2 部分源程序38- II -第1章 绪论1.1 枕式包装机的概述在高速发展的现代社会中,枕式包装机是现代工业生产中不可或缺的机械,包装机械在整个包装行业中都起着至关重要的作用,还有举足轻重的地位,现在国内外都很重视包装机械的研究与创新。现代的包装就是对有个别差异的产品来选用具有不同的装饰性能和保护性能的材料来进行包装,在完成规定的数量和质量的前提下来降低成本,节省人力。与手动包装相比,机械包装的生
12、产能力往往可以提高几十倍甚至更多,同时还能够大大的减少了原材料的消耗,降低了生产所需要成本,改善了产品的质量,使产品能够更好的适应市场的需求。在食品和医药类产品包装中,枕式包装机能大幅度提高其卫生程度,可以做到无菌,无尘的全封闭包装。在当代社会包装机所涉及的领域及其广泛,我国也应该加强自主创新、研发。1.2 枕式包装机的原理糖果经过理料机构进入成型器,物品在被包装袋进行三面包装之后被送入纵封装置,纵封后会进入横封切断装置,它的加热形式采用一般电炉丝加热,对包装袋进行切断。它的电机速度和收缩温度的范围稳定而且很大,可以进行持续的工作。一般的包装袋上都会印制定位光标,而印制本身会因为材料变形而产生
13、误差,这就需要我们在包装时减小误差,所以采用连续式光电定位系统来进行定位,来减小所产生的误差。1.3 国内外的研究现状国内研究现状目前国内的包装机械行业生产的规模还不是很大,相关的技术设备也都还很欠缺,工厂治理的水平程度也比较低,设备的发展和技术的设计开发能力也普遍偏低,产品的种类都很单一。产品的技术含量和附加值也普遍不高;企业对于新产品开发所花费的时间长,并不能及时的响应市场的需要,并不能为市场和用户及时的提供所需要的产品。在我国各企业主要把精力放在大量生产上,并不注重于对产品本身质的提升、并不去追求科技的创新和发展,所以产品的技术处于低水平一直没有进步,很多企业生产的产品销售不出去的原因就
14、在于生产的产品过于单一落后,不能吸引消费者。很多企业进行低价的竞争,这已经严重影响到了企业生存和发展;另外,对于国内产品安全防护措施较差,安全意识普遍偏低,这些都造成国内产品并不具备与国外产品竞争的能力。国外研究现状在包装机械这一包装届发展最迅速的国家就是美国、日本、德国以及意大利这四个国家。在包装机械诞生和发展过程中,美国是发展最早和最快的国家之一,美国在包装机械的生产和创新方面有自己独特的完整的体系,美国所生产的包装机械的数量和质量也都在世界上处于领先的地位。在这10多年中,美国一直都处于世界上比较大的包装机械的制造和销售大国的位置。美国所制造的产品以质量高、产量大、做工精、创新尖的产品居
15、多,美国所生产的产品把电脑和机械放在了一起,机械和计算机是密不可分的,把机械可以进行计算机的控制。到现在为止,成型机械、填充机械、封口机械这三种新型的机械在生产中的发展最为迅速的。在市场中占有很大比例的包装机械是裹包机和薄膜包装机,在市场中所占的比例大概为15%,纸盒封盒包装机在市场中所占的比例也很大。德国的包装机械主要在包装的计量、制造、技术性能等方面处于世界领先的地位,在啤酒、饮料等的罐装设备包装上,德国以具有生产率高、成套的服务、自动化程度高、安全性能好的包装机械,所闻名于世界。目前,在世界上各个国家对包装机械的发展都非常的重视,目前集机、电、气、光、生、磁于一体化的高新技术产品被不断地
16、研究出来。生产效率的提高、更高的利用资源、使产品更加美观、高新技术更加实用化、科研成果商业化都已经成为世界上各个国家包装机械的新的发展趋势1.4 主要研究内容在经过了网上的搜索枕式包装机的国内和国外研究的现状,并通过对包装机械的整体工作原理的理解,并且对设计枕式包装机进行基本的分析,之后再确定所设计的包装机的根本构造,完成本次枕式包装机的毕业设计,通过对现有的枕式糖果包装机的传动原理图及其运转工作的过程的理解,对系统中所存在的不规范或错误的地方进行更正,之后提出合理正确的设计方案:确定包装机的设计方案之后,在对包装机各个执行机构进行设计。对枕式糖果包装机的设计是一种典型的机械系统设计,随着世界
17、上各种新产品、新技术、新结构的日益发展,在实际的生产中对包装机的要求也日益的提高,所以包装机的跟新速度也很快,所以对枕式包装机的设计也就需要体现新的思路。因为提高产品工业的机械化和自动化的程度,是实现产品生产现代化的最为重要一环,为了实现我们国家生产的现代化,所以要加快国内机械的创新,对于有差别产品选择不同的包装,有利于产品的贮存,流通,提高生产效率。实现生产机械化有很多的利处,包括:减少了生产过程中的劳动力,可以提高生产的产品的质量,减低的生产过程中的产品成本,能够改善生产环境,正大生产过程中的安全性,能够减少车间的面积等。做本次毕业设计的目的是学校为了培养学生能够有独立自主研究和工作的能力
18、,对本科四年学习的一次检验,将理论知识和现实实践相结合,加强对所掌握知识的记忆及理解,使其能够初步掌握机械专业科学研究工作的能力,能够加强独立思考和独立解决问题的能力,培养其运用各种工具书和各个网站的使用方法,也使其开阔了眼界,对知识有一个全新的认识和拓展。对于本次设计我做了充分的准备:在这四年中我认真的学习了机械专业所应该掌握的知识、机械的工作原理、还有本专业的社会实践工作,已经具备了学生毕业时所需要的技能和具有的设计技巧。在四年的大学学习中我掌握了机械制图与CAD的基础课程,让我学会了正确的投影的基本原理,熟悉机械制图国家标准,能较为熟练的绘制一定复杂程度的零件工作图和部件装配图。也学习了
19、材料力学和理论力学的知识,掌握了如何计算构件强度、刚度、稳定性等方面的知识。学习了液压与气压传动技术熟悉了常用液压元件的工作原理及选用方法,掌握了常见的故障分析及排除方法。学习了CAD和solidwork等制图软件,可以在绘制二维和三维图形。还学习金属工艺学、公差配合与技术测量、特种加工等多门专业课程,也多次参加并和同学一起完成各门实训课程。在这四年的学习中,我相信这些知识储备会在本次毕业设计中得到充分的体现。其次,我通过网站搜索了相关的数据知识,比如上中国知网和万方数据库搜集相关的论文。所以说对于本次设计我做了充分的准备,本次设计是生产实践与知识理论相结合的,是我步入社会前最重要的一步。第2
20、章 块状糖果枕式包装机总体设计2.1 枕式包装机的设计参数表2.1包装机的设计要求包装速度包装物品包装袋规格封合方式120袋/min块状糖果402012mm8464mm三边封包装机的设计要求技术要求环境要求动力源工作电压保证包装膜对正,结构简单,运转平稳,便于维修。室内工作、无毒、无害电动机定期清洗,易拆装220V2.2 确定枕式包装机设计方案2.2.1 枕式包装机各个系统介绍块状糖果枕式包装机所拥有的功能是:可以进行确定位置,将包装膜定型,对物品进行包装,对包装膜进行切断,几乎所有的包装机都可以由下面的系统组成:传送机构的主要作用是输送包装的物品、供膜机构的主要作用是提供包装膜、制袋机构的作
21、用是将包装膜定型、中封机构的作用是通过加热来分离包装膜、传送机构的主要作用是用来输送物品、端封机构作用是可以把包装膜粘合在一起,排出机构主要作用是将物品输送出包装机构,枕式包装机被设计的外形或许是不同的,但是最基本的构成是完全相同的。包装机的各个部分又可以详细的分为包装切断的机构、控制包装机速度的机构、将包装膜切断的机构、输送包装物品和封合的机构和电脑和机械相结合的机构,接下来把各个机构的作用分别说明一下:(1)包装切断的机构包装机的包装切断的机构分为上下、左右的封切刀,他们共同构成了横封机构还有纵封机构,他们在一起被为统称封切系统,它的具体作用是对物品进行纵向和横向的切断包装。(2)控制包装
22、机速度的机构变频调速系统主要作用是调整刀具的封切速度,横切刀被它控制以便达到封切的目的,包装机所运转的速度被变频调速系统所控制。(3)将包装膜切断的机构加热系统的作用主要在于对刀具进行加热,以达到对包装袋封口的目的,对加热温度控制并且采用台达温度表方式对加热温度信息进行采集,使温度在标准的范围内。(4)输送包装物品和封合的机构输送包装物品和封合的机构可以看成运送物料的运动辊轮和将物品进行横封的机构彼此合作,并且把包装膜传送到达准确的封切位置进行封切。(5)电脑和机械相结合的机构供电的方式使用单相的220V/50Hz的方式进行提供电量,电脑和机械相结合的机构具体是由可编程来进行操控的、可以调节频
23、率、通过电脑来控制整个系统。在横封刀轴的横切点处加上一个开关装置,一般叫做接近开关;为了使黑色光标通过时起作用,并且在输送包装膜的轴上加上光电的装置;在进行纵向封切和输送物品的机构的轴上放上一个编码器,通过可编程的程序来确定包装袋的长度和宽度,包装机的系统一般是由可编程操控的,作用是对输送法人信号资料进行解决,参数的输入和控制命令的发出是人机界面的主要所用。2.2.2 包装机设计方案分析方案一:枕式自动包装机这个图是块状糖果枕式包装机的简单的结构图纸。该机器可以自动裹包被包装物品、并且对包装袋进行切断和封口,该包装机主要用于糖果、饼干等食品的包装,包装材料主要使用塑料或复合材料对物品进行包装,
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