糖果包装机的设计.doc

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1、糖果包装机的设计扭结机的结构设计及仿真学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院机械工程张雨欣学 号：职 称：160406106167邹昕峰工程师中国珠海二二年五月北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计糖果包装机的设计扭结机的结构设计及仿真是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 日期： 年 月 日糖果包装机的设计扭结机的结构设计及仿真摘 要目前，随着我国经济状况日益增长，糖果产业的不断发展，国际品牌的不断入驻，国内糖果产业的竞争力愈演愈烈，

2、人们对糖果的需求多样化导致了糖果需要实现包装形式个性化来提高竞争优势。通过对大众近些年喜爱的糖果包装形式的调查，不难发现一种老式的扭结糖果包装又回到了我们的生活。这种包装形式简单大方，富有怀旧情怀，对于有特色的糖纸具有一定的收藏意义。为此，设计一套具有完整流水线的扭结式糖果包装机，并实现该装置的自动化是本次小组课题的主要任务。糖果包装机的整体设计是根据综合所有的方案来对比，进行选择，整个装置由上料部分、理糖部分、推糖部分、折纸部分、包裹部分、供纸部分、切纸部分、扭结部分等几个部分组成。而本文主要是针对该装置中的扭结机构和供纸机构来进行具体的分析、设计、校核、仿真，利用proe等图形设计软件进行

3、三维图形建模,并完成了相应的图形仿真。和以往现代化的机械相比，此次设计更加连续、高速，降低了功率，对生产率的提高进行了改善。关键词：扭结式糖果包装机；包装形式；扭结机构；供纸机构；三维建模Design of candy packaging machineDesign and Simulation of kink mechanismAbstractAt present, with the growing economic situation in China, the continuous development of the candy industry, the continuous pre

4、sence of international brands, the growing competitiveness of the domestic candy industry, peoples diversified demand for candy has led to the need to achieve personalized packaging form of candy to improve competitive advantage. Through the investigation of the popular candy packaging forms in rece

5、nt years, it is not difficult to find an old-fashioned kink candy packaging back to our life. This kind of packaging form is simple and generous, full of nostalgia, and has certain collection significance for the characteristic sugar paper. Therefore, the main task of this group is to design a set o

6、f kink candy packaging machine with complete assembly line and realize the automation of the device.The overall design of candy packaging machine is based on the comparison and selection of all schemes. The whole device is composed of feeding part, sugar handling mechanism, sugar pushing mechanism,

7、origami mechanism, wrapping mechanism, paper feeding mechanism, paper cutting mechanism, kink mechanism, etc. This paper mainly analyzes, designs, checks and simulates the kink mechanism and the paper feeding mechanism of the device, uses the graphic design software such as proe to carry out three-d

8、imensional graphic modeling, and completes the corresponding graphic simulation. Compared with the previous modern machinery, this design is more continuous and high-speed, reducing power and improving productivity.Keywords: kink candy packaging machine; packaging form; kink mechanism; paper feeding

9、 mechanism; 3D modeling目 录1 前言11.1糖果包装机研究背景、目的及意义11.2包装机械在国内外的发展现状及趋势41.2.1国内发展现状及趋势41.2.2国外发展现状及趋势51.3本课题主要研究内容、思路及研究方法72糖果包装机整体结构设计82.1设计原理82.2设计方案82.2.1确定糖果包装机所需参数82.2.2确定糖果包装机的类型92.2.3确定糖果包装机工艺路线和工位数92.3对执行构件的运动要求103工作循环图绘制及相关分析123.1规定各机构的组成区间123.2确定机构组成区段时间及相应分配轴转角并绘制工作循环图133.3确定最短的工作循环时间184主要构

10、件的结构设计194.1糖果包装机扭结机构总体设计194.1.1扭结手装置的工作原理194.1.2扭结机构的机构选型及设计194.2扭结手的运动与结构分析194.3供纸机构的机构选型及设计205传动系统主要的零件设计及校核225.1电动机的选择225.1.1选择电动机的要求225.1.2确定电动机相关参数225.2齿轮传动的设计及校核235.3基于有限元分析轴的设计及校核285.4主要杆件的设计315.4.1推糖机构的杆件设计316结论346.1总结346.2展望34参考文献35谢 辞37附 录38V1 前言现如今糖果在家庭和人们的生活中已经是一种很常见的一种休闲娱乐食品，它甚至还可以用来作为一

11、种奖励，也就是可以用来帮助更多的人们能够在转换快乐心情的同时品尝得到甜蜜和幸福。在唐朝，有从来自印度传到我们的国家而在当地进行种植的甘蔗；此外还有当时的法国人在十六世纪末到现在的十八世纪中期这个漫长的农业生产阶段发现了可以在各种甜菜里提炼出结晶的糖；但是欧洲人在大约公元五和十六世纪就已经开始的发现了可可，直到公元十九世纪才逐渐开始知道我们制作的巧克力和糖果可以用可可作为主要的原材料；这种糖果巧克力生产的传统制作方法和生产工艺直到公元十九世纪的后期才逐渐的成熟并开始逐步形成了生产体系，但是到二十世纪一直以来用锅熬制糖的这种简单的生产和操作才被逐渐甩掉；美国胶母口香糖最早是在欧洲和美国的二十世纪六

12、和七十年代才被首次推出。在2001年，我们这个国家的巧克力和各种糖果的生产量已经到达84.71万吨，仅排在了美国和俄罗斯的后面。1 随着我国经济的快速增长，目前正大踏步地迈进全面建成小康社会，人们对糖果的需求不仅仅满足于味道和口感，越来越多的人开始注意其包装是否美观。要把糖果包装的有特色又不能过于花哨，在吸引消费者注意的同时不能使得消费者产生包装选择困难的现象。因此，糖果包装的形式成了推动糖果包装产业快速健康发展的重要一个开关。本文主要采用的包装机就是扭结式的自动化糖果包装，这虽然是一种旧式的包装，其糖果包装的形式简单大方，对于具有自己特色的包装糖纸有一定的实用性，受到广大的人民和群众的喜爱。

13、这种新型扭结式的糖果包装既可以通过我们的自动化糖果包装机械的操作来完成简单的包装，又同时还可以通过我们的人工来进行各种手工操作。我们的参观者可以在2010年北京国际自动化包装机械展览会的所有参展商和组委会提供的所有参展包装机械资料和数据的统计中清楚发现，包装机械未来的主要发展趋势之一就是极高的自动化，参加展览的这些设备与其他传统的设备相比，总之普遍具有注重提高生产率、注重简洁化、更需要具有高度自动化和配套更完善的功能性等特点。由此，这次的设计课题主要的目的就是一套扭结式的糖果包装机，实现糖果包装的自动化。21.1糖果包装机研究背景、目的及意义在我国的食品糖果一体化产业的迅速发展下以及随着国外糖

14、果产品的不断发展和加入，中国的糖果一体化市场的国际竞争必然会越来越激烈，糖果一体化产业的发展前景越来越好。2011年国内的糖果一体化产业的规模已经为759.23亿元，到2015年糖果一体化行业机械设备市场的规模已经到达1231.49亿元。显然，我国的糖果业发展到了快速且可持续发展的支柱行业，糖果一体化市场潜力巨大。但是目前我国的食品工业糖果一体化产业还是存在着以下几点的问题：产品标识的标签模糊、产品的类型单一、产品高度的同质化和产品营销模式的滞后等都是一系列密切相关的基础性问题，根据一些业内人士所说，“五化”的概念是随着我国糖果一体化产业的发展所需要努力实现的，那么什么是“五化”呢？1、糖果的

15、种类要多元发展；2、我们的销售管理的手段要更加精细；3、销售糖果的方式也要多元发展；4、糖果的商标要做到精准；5、我们的包装形式要有特色。其中，包装形式有特色是关系着食品包装机械设备行业以及我国食品包装行业机械设备如何实现快速发展的关键性问题。在当今的中国市场中，枕式、扭结式还有折叠信封式的包装是用来包装零食最常见的形式。枕式的包装(见图1-1)在19601970年间已经风靡一时，在我们的生活中使用枕式的包装机比较多，大多数的糖果包装巧克力和其他糖果包装食品生产的企业在包装上都会尽量选择使用这种枕式的包装。扭结式的包装(见图1-2)是传统包装，它既可以用一种完全自动化的巧克力包装和机械设备来进

16、行包装完成，又可以通过我们的工人来直接用手进行包装。这种折叠信封式的包装(见图1-3)一般多用在巧克力包装产品上，如果用在巧克力糖果上的话，则使用条包、卷包和合装都会比较合适，但是这种折叠信封式的包装对于在巧克力包装所用的设备和材料的正确选择上都需要有很高的技术要求。我国的这些零食产品包装的水平与一些发达国家的相比还是明显的存在很大技术差距的，主要是存在以下的问题：产品包装的工艺和装备技术水平相对较低、包装的所用材料的种类少和包装的质量也相对较差等一些技术问题。我们要从技术和市场的角度来确定糖果、巧克力的主要包装形式，也就是说根据产品在市场的定位、产品的自身功能要求和产品包装的价值等一些重要的

17、相关市场因素的数据来进行确定，而这些产品包装的技术则根据产品的自身功能特性和价值来进行确定。我们举个简单的例子来说，如果我们把一种零食产品的定位认为是一种适合高端大众消费的节日礼物，自然对外表有极高的要求，则无论像是纸制的、塑料的、木制的或是金属的包装盒都可以认为是上好的包装选择：而对于我们普通大众和老百姓的日常生活中所消费的零食产品，就是会需要我们选择一些相对简单而且耐用的材料进行包装。就像这种枕式袋包装不管我们是商家还是一般大众消费者都会考虑选择的一种枕式袋包装，它的优点是包装形式简单方便、技术也相对成熟，而且它的包装工作效率很高，价格也便宜。此外，还有一些我们的产品会根据本身的用途和特性

18、来选择进行包装的技术。也就是例如我们都知道知道包装巧克力在其温度相对较高时比较容易在空气中融化，会直接影响到包装巧克力的产品质量和其外观，所以在对于包装巧克力的包装技术上我们可能会更多的选择冷封包装技术的形式来对产品进行巧克力的包装。 图1-1 枕式包装 图1-2 扭结式包装图1-3 折叠信封式包装中国糖果企业的竞争力越来越大，我们当代的的消费者对糖果产品不再仅仅满足于对口感的要求，而是去选择追求更加高端的糖果包装品位，会是去选择更加丰富多彩的糖果包装设备产品形式，而这种包装的形式对于糖果包装设备产业的生存和发展尤为重要。因此，从整个的糖果包装设备企业的发展来看，包装的形式和具有其特色的糖果包

19、装产品对任何一个已经处于其发展初级阶段的糖果包装企业来说都应该具有极大的市场吸引力。最近几年，我国的一些企业和糖果包装设备技术专家在糖果设备引进国际合作和其自主研发独创的技术方面已经取得了一些不错的技术成就。包装糖果样式的发展需要从以下四个基本方面进行：1、具有独自特色的样式2、面向小孩子的卡通央视3、材料方面要提倡环保4、面向城市中的高档消费人群。3-5 基于我国糖果包装产业和其他包装形式的发展背景，包装机械设备的良好发展前景不难预测和发现。真正的高技术水平智能包装机械设备必须能够很好地满足用户、产品消费者和经济社会持续健康发展的迫切需要，只有这样我们才能充分体现和突出包装机械设备的高技术水

20、平和其价值。随着改革和我国市场经济的快速健康发展，目前我们企业经营的模式正处于从传统的粗放型过渡到集约型的状态，而许多部门针对资源消耗和对环境的保护一些方面也规定了更加严格的技术要求。我国关于企业的人力这一部分成本每年都在上升，对于管理营销成本的评论也会越来越合理，我们将有机会把对企业的包装设备整体水平和经营管理成本的评价视作一个重要的指标。因此，包装和机械制造设备企业也应充分看到这一发展趋势，逐步自主设计和生产开发出效率高、易操作、健康安全、的新型自动化智能包装机械设备。必须以优质的包装和服务为其基础，企业在市场上才能进一步得到良好的生存和发展，我国的包装机械设备的产品整体质量和水平也才能进

21、一步得到实质性的提升。61.2包装机械在国内外的发展现状及趋势1.2.1 国内发展现状及趋势我国的包装机械开始的晚，长期没有基本形成自己的包装机械产业。在几十年的发展中，目前基本实现了品种基本配套的现代化产业质量管理体系，为我国现代包装机械工业的蓬勃发展和进步提供了有力的支撑和保障。目前正处于进入我国包装机械行业发展的关键时期，根据工信部相关的数据统计资料表明，到2014年我国包装机械市场的规模迅速增至5300亿美元，它的平均年增值率已经远远高于了全球包装机械经济平均增长率。根据中国机械工业联合会的包装市场调查分析结果显示，中国的包装机械行业一直保持16%左右的平均年增长率。而且，产品技术水平

22、的提高，开始逐步呈现明显的趋向有规模、形成体系和更加高效的自动化，同时也逐渐性地开始发展出了一种传动系统复杂、高技术的传动设备。目前包装机械的市场需求逐年的增加，其年均增长率大约为5.3%，2005年的时候是290亿美元，但是在不到十年的时间里就增长到超过5000亿美元。目前，包装机械的生产快速增长的来源是发展中国家，中国在制造、装配、测量和包装等系统的性能有很大提高，其中我国的液体灌装机械设备已经完全实现了极高的自动化水准，其特点是设备的特性和功能相对稳定，同时可以达到很高的工作效率。机电包装设备制造技术在自动包装和机械设备生产过程中的广泛使用，增强了我们自动包装机械设备的特性和功能，各行对

23、自动包装机械的需求量越来越大，未来几年也会设备类型上的不同有较高的要求。7-10图1-4 扭结式糖果包装机在市场上食品包装的自动化产品有较高的发展空间。2005年自动化行业产品在包装机械自动化市场年销售额大概在8亿元左右。2006年，包装机械自动化行业相关产品增长速度达到10%。目前我国应用于食品包装行业的机械大多采用传统的单机总线控制，plc、工控机、dcs总线技术和现场控制总线技术的研究和应用还远远达不到国内总设备的十分之一。目前我国食品包装机械生产线的控制和传动主要组成部分是控制和机械传动，控制总线技术和机械传动总线技术的综合研究和应用技术水平相对较低，系统无法很好地达到优化的设计。由于

24、国内的生产设备和企业的技术水平较低，传感器和质量检测总线技术、定位器和远程控制、在线监测等还没有在国内得到充分的研究和运用，和一些国外的先进现场控制总线技术相比存在很多技术问题。食品和包装机械的不同档次包装产品的自动化技术与我国存在较大的差距，一些相对高端的的食品包装机械自动化技术产品的销售量平均在大概8%-12%左右。那么存在哪些高端的技术呢？plc，变频器和合资的低压电器在自动化产品，人机交互界面的技术应用也大约占一部分。在相对低端的类型，自动化技术产品平均销售额在3%-5%左右。总的来说，为了有效减少目前我国在自动化方面与欧美的距离，必须在食品包装的机械中大量引入一些全自动化的技术。根据

25、我国产品自动包装机械生产工艺的特点和要求，将先进的智能包装自动化技术、机电自动包装一体化生产系统技术与全自动食品包装质量管理系统技术相结合。生产中全过程的质量测试和自动化的控制将使产品达到自动化，让生产达到快速和高品质，减少资源浪费的同时保证安全。11-12在很多包装机械产品在加工和制造技术方面不断更新和结构的优化，对于包装机械参数的控制要求也提高了，传统的包装机械控制设备和系统已经不能很好地满足自动化包装机械的工业化和发展应用需要，因此，充分利用各种高新技术的机械控制优势，努力开发和改进自动化的包装设备和机械。目前，包装机械主要控制设备是以包装机械、气、电、光、磁等机械为主要载体的自动化机电

26、设备。在自动化包装机械的研发和设计中要广泛运作，促进包装机械自动化的研发，并将各种研发成果与自动化结合和运用起来，以达到机电一体化的状态。利用各种新兴技术，建造出完整的机电一体化的包装机械新控制系统。它的应用可以有效地简化了设备的内部构造，增强设备质量。采用了模块化产品设计的理念，将许多标准零部件和模块进行合适的重组，可以满足客户适应不同的包装材料使用特性、材料的用途多样性、包装的能力等技术要求的多样化。13-151.2.2国外发展现状及趋势社会主义市场经济的快速发展等许多因素都导致了包装机械的形势发展，各国都把发展的目光和重点投向了我国包装机械产业的快速发展，使得我国包装机械的工业产量不断的

27、上升。其中，美国已经是一个世界上包装机械的发展了很久的国家，其包装机械的工业产量一直居于世界第一，我国包装机械的工业产值也一直居于世界的前列。而美国和日本已经是我国包装机械工业化领域的一颗新星，日本的发展从二战后期开始，上世纪六十到七十年代年均包装机械产值迅速增长，70年代处于日本和世界先进的水平，被国际媒体称为日本和世界第二大包装和机械生产国家。从国外的包装和加工机械系统的发展来看主要包含以下两个基本点：1、通过简洁快速地完成包装和加工过程的机械设备类型； 2、加工包装材料和加工容器机械。随着我国利用现代高分子的技术合成材料和现代微电子合成材料技术的引入和发展，包装和加工机械也得到了很大的改

28、进和发展。目前美国等发达国家的大型包装和加工机械生产企业大多都已有近百年的包装生产历史。这些发达国家在对现代基础包装机械技术的广泛应用基础上,逐步向现代专业化机械生产的方向进行发展，并逐渐形成了自己的优势和特色。国外的包装机械发展和应用情况大致如下：（一）美国由于先进的技术其设备改新换代的形势越发迅猛。其包装机械行业的大部分消费者为食品行业和非食品行业。食品工业的利用率逐步提高，特别重要的是近年来非加工食品包装的工业利用率逐步提高，占了大部分的比重，目前美国的包装机械工业正朝着系统化的方向快速发展。美国建立了一个覆盖包装材料、包装机械制造技术、包装机械的完整产业发展体系，包装机械制造逐步通过加

29、入包装自动化制造技术，逐步向形成现代化、先进的包装自动化体系方向迈进。（二）德国的包装机械工业在全球都有着不可替代的位置，已达占据了全国包装机械市场的五分之一，出口额已经达到了世界领先水平，目前德国工业在测量方面，制造方面和增强技术性能的方面比较先进。其发展趋势为以下三点1、提高包装机械过程生产自动化的程度；2、向工业柔性化的方向快速发展工业包装所使用的机械设备；3、提高对包装计算机在仿真部分和自动化技术的研究。这样大大降低了产品的故障率，同时我们还可以对其进行远程的诊断，减少了对于环境的破坏和污染危害程度。（三）意大利现代工业包装的机械产品具有性能强、美观度高、价格合理等诸多优点。它是目前全

30、球位列第四的制造商，包装机械设备对外的出口额居于世界第二位。目前意大利的现代包装机械主要广泛应用于各种食品工业，其用于食品加工行业的包装机械需求量大概在40%。意大利的现代工业包装机械的设计和生产可根据市场和客户的要求对产品进行个性化的设计和标准化生产，确保包装机械设计的质量和包装机械生产的质量。近年来，意大利的工业生产值和包装机械出口额逐步提高，居于世界的前列。（四）日本在20世纪60年代对食品包装机械的市场需求量已经开始大幅度增长，包装和配套机械的产业也得到了迅速发展。目前，在整个世界包装和配套机械行业中已经处于世界性的主导地位。其食品包装和配套机械主要产品有三种即机械设备和食品外包装，小

31、型包装和食品内包装，配套食品包装机械。目前日本机械主要得益于先进的计算机自动化技术和风力发电机驱动食品包装机械，这两大关键技术的有效研究和运用。日本食品包装机械市场能够大大促进包装机械的发展，食品包装和配套机械的数量占日本总产值的大部分。16-19随着现代科学信息技术和现代商品经济的进步和发展，包装机械的应用和发展越来越趋向多样化和越来越智能化。欧美等发达国家已经成为世界上的包装机械领导市场，出口和贸易额的增长率达到70%，远远地领先于世界其他发达国家。与此同时，一些发展中国家的食品包装和机械自动化产业也逐渐在国际包装机械市场上的竞争中占据一席之地。而国外的发展趋势主要有以下几个主要特点：1、

32、随着食品包装自动化技术水平的不断提高，设备和技术将朝着四个重要的方向快速发展：一就是包装机械功能的多样化；二就是实现了生产机械结构设计的精准度和一定的体系；三就是生产过程控制的智能化；四就是包装机械结构的精度高。2、生产率和设备的可靠性高：随着现代科学信息技术的进步和发展，包装机械设备将更加灵活,应用更加广泛，生产的效率也将进一步更高。同时，生产设备也在未来有望朝着大大节约生产时间、降低产品生产成本、实现产品组合自动化、简单化的包装技术方向进一步发展。3、适应产品化、设计灵活多样：更加注重其成套性和产品的配套性，充分利用先进的机械设计和方法重新设计包装技术，使得机械设备更加简易方便。在计算机和

33、电脑的智能控制下,未来的食品包装加工机械将进一步沿着多功能、操作简单的趋势方向发展。20-211.3本课题主要研究内容、思路及研究方法原始的包装机由于功能单一，生产效率低，也不安全卫生，它仅仅只能执行最简单的一个包装动作，相比之下枕式包装有着很大的优势。很长时间以来，枕式糖果包装一直被认为是我国糖果巧克力包装中最为深受人们欢迎的一种包装方式。目前，大多数制造商都使用枕式进行包装。然而，在我国糖果自动包装和巧克力行业的快速健康发展和各种智能的包装技术的广泛运用中，糖果扭结式自动包装机近年来越来越多地受到了人们的广泛喜欢。随着糖果扭结式包装机的各方面问题不断改进，此次论文课题的包装技术研究最终目标

34、就是以此思想进一步设计并建造和完善一套完整的扭结式糖果自动包装生产流水线，实现糖果自动包装机的生产自动化。22-23本课题主要研究内容是糖果包装机的运输、包裹及扭结机构三部分的设计及仿真，并对其中各个主要机构的相关零件进行计算校核。研究思路主要是考虑到目前我国大部分食品包装企业规模很小，该行业的重复生产水平约占行业的25%，这是对资源的巨大浪费，也延缓了行业的发展。首先通过对整个糖果包装机的结构和流程进行分析研究并作一定的梳理，绘制了整体结构运作的流程图以及工作循环图来帮助我们深入了解该装置，并通过计算来确定各部件的工作时序。然后组员分别对各自的主要机构的相关内容展开进一步的设计研究，本文主要

35、是针对扭结机构、供纸机构等进行研究。为此，我们将设计一款自动化糖果包装机，实现资源的高度利用，促进行业发展。24-252糖果包装机整体结构设计2.1设计原理本设计由运输部分、理糖部分、推糖、供纸、包裹、折纸、扭结、打糖等部分组成。当机构准备执行工作时把还没有进行包装的糖果放进上料部分，通过运输机构理塘盘将糖果整理好传送到包裹机构进行包裹，包裹后通过工序盘传递到扭结机构进行扭结，最后由打糖杆打出。由于此次生产的糖果包装机械实际上属于大批量生产，自动化的加工是最佳的包装机械选择。根据统计数据，在包装和传输的过程中，我们选择六槽槽轮作为工作机构，用于进行工件的包装和糖果传输。在机械模型上，我们选择了

36、旋转多台自动型，如图2-1所示。图2-1 工序盘多工位结构示意图2.2设计方案2.2.1确定糖果包装机所需参数产量：每分钟300块；糖果规格：只要是形似圆柱体或长方体糖果即可。以圆柱体糖果为例：长为2428mm，直径为1015mm。糖纸参数：两层糖纸，里层宽为2535mm，外层宽为4555mm。扭结方式：双端纽结。电动机：理糖电动机0.35kw，主电动机1.5 kw。尺寸：2500*1500*1500功能：用来包装已成型的糖块。2.2.2确定糖果包装机的类型扭结式的糖果包装机分为两种，即间歇性包装和连续性包装。而这次进行设计时，根据已知信息我们的内外包装纸的宽度不同，所以要求我们选用的包装机就

37、是一种间歇性的双端纽结包装机。因为只有间歇性的包装才可以同时存在两层糖纸且允许里外两层糖纸的宽度不同，连续性的包装只允许有一层糖纸，又因为整个设计过程要求我们要保持有大量的生产量，所以要求我们选择的是多工位纽结包装机。2.2.3确定糖果包装机工艺路线和工位数（1）糖果包装机的工艺路线图糖果被运输到包装工序盘的指定糖果包装位置后，通过供纸部分和切纸部分准备好要包装的包装纸，随后两层包装纸同时对糖果进行包装，包装纸把糖果包装成一个圆筒状，完成这一步骤后，被包装的糖果两端还有剩余的包装纸，则用双端扭结手将伸剩余部分对糖果进行了扭结，上述所有步骤完成后糖果的包装就完成了。最后一步就是用打糖杆把糖果打出

38、，一次完整的的糖果包装就结束了，随即继续重新进行下一工序。扭结糖果包装的工艺流程图包装工序如图2-2所示：图2-2 扭结包装工艺流程图1输送带；2糖果；3送糖杆；4切纸刀；5糖纸；6接糖杆；7固定折纸板；8糖钳；9下折纸板；10扭结手；11打糖杆（2）糖果包装机的工序流程图糖果包装机的工序流程及工位数如图2-3所示：图2-3 糖果包装工序流程图1扭结机构；2工序盘；3打糖杆；4下折纸板；5接糖杆；6糖纸；7推糖杆；8送糖带；9糖果；10固定折纸板从上图2-3的工序流程图分析，糖果包装的流程需经过送糖、下折纸板向上翻折糖纸、固定折纸板向下折、扭结手扭糖、打糖这几个阶段。而本文中我们把扭结和打糖两

39、部分设置在了在四和六工位，主要是想提高槽轮机构的功能特点，同时也可以达到简化传动的效果。首先糖果和糖纸被推糖杆和接糖杆一起运输到工序盘上第一工位的糖钳手里，同时钳手把夹住的糖纸夹成“U”形；完成这一步骤后，再通过活动折纸板在第一工位把处于下端的糖纸进行折叠操作；而处于上端的糖纸已经被固定折纸板进行了折叠在通过第二工位的时候，从而整个糖果被包装成筒状；接下来通过两端的钳手同时轴向前进到糖钳手位置后对扭结糖果两端剩余的部分；最后通过打糖杆把已经包装好的糖果打出，这个过程在第六工位，结束包装。2.3对执行构件的运动要求（1）包装材料的传送要想高效的将里层糖纸和外层糖纸纸同时运输到固定的工位，并将内衬

40、纸剪切出一定的尺寸，则要求送纸辊和切纸刀按照计划完成。当发现送纸辊改变了内衬纸的尺寸和长度时，要对内衬纸进行更换的机构是送纸部分。（2）糖果的整理与传送要想整齐有序的把糖块运输到夹糖的位置，就需要有理糖和送糖机构，与这些机构配置有关的主要工作就是怎样选取这些机构的类型以及控制理糖运动的各种形式。（3）主传送我们需要通过安装在包装机上的工序盘把规定数量的糖果运输到规定位置。利用六槽槽轮机构来安装六个糖钳，糖钳留在夹糖和打糖两个工位时要能做开合运动，使糖块能够顺利的输入和输出。（4）包装执行构件1）推糖用推糖杆把糖果运输到夹糖工位，这里我们的移动距离设置为30mm。2）折纸包装纸在第一阶段时把需要

41、进行折叠的部分通过活动折纸板向上折叠，在由第一阶段进入到第二阶段的位置通过固定折纸板向下折叠，随即包装纸裹好糖果且两端有余留。3）扭结扭结部分主要是把包裹好的糖果两端余留的包装纸部分进行同时扭结，就要在机构设计上对称安装两个扭结手来同时完成扭结的三个动作 （5）成品输出打糖杆在输出工位上做往返运动，可以将包装好的糖果连续从包装机输出。3工作循环图绘制及相关分析工作循环公式： （式3-1）其中，理论生产率；工作循环时间；原理时间循环次数本文: 块/min，得 由于工序盘上有六对糖钳手，所以一次的工作循环时间为1.2s。3.1规定各机构的组成区间整个糖果包装机的执行机构有供纸、切纸、送糖、折纸、工

42、序盘、扭结、打糖，各机构得组成区段详见下表3-1：表3-1 执行机构组成区间执行机构名称TdTsTrTb综合Tn供纸机构Td1向下送纸Ts1停歇Tn1 = Td1 + Ts1切纸机构Td2向下切纸Tr2返回初始位置Tb2在初始位置停歇Tn2 = Td2 + Tr2 + Tb2送糖机构Td3推糖Ts3停歇Tr3返回初始位置Tb3在初始位置停歇Tn3 = Td3 + Ts3 + Tr3 + Tb3折纸机构Td4下折纸Tr4返回初始位置Tb4在初始位置停歇Tn4 = Td4 + Tr4+ Tb4工序盘Td5转盘转动Ts5停歇Tn5 = Td5 + Ts5扭结手轴向Td6向前推进Td6向前推进Ts6停

43、歇Tr6返回初始位置Tb6在初始位置停歇Tn6 = Td6 + Td6+ Ts6 + Tr6 + Tb6扭结手开合Td7扭结手张开到闭合Ts7闭合停歇Tr7扭结手闭合到张开Tb7张开停歇Tn7 = Td7 + Ts7 + Tr7 + Tb7打糖机构Td8打糖Tr8返回初始位置Tb8在初始位置停歇Tn8 = Td8 + Tr8+ Tb83.2确定机构组成区段时间及相应分配轴转角并绘制工作循环图图中我们规定横坐标为按比例分配的工作循环时间，纵坐标为分配轴转角。分配轴转角： （式3-2）（1）供纸机构循环各段时间和相应的分配轴转角：取，则 相应的分配轴转角为： 图3-1 供纸机构工作循环图（2）切纸

44、机构循环各段时间和相应的分配轴转角：取，则 相应的分配轴转角为： 图3-2 切纸机构工作循环图（3）送糖机构循环各段时间和相应的分配轴转角：取，则， 相应的分配轴转角为： 图3-3 送糖机构工作循环图（4）折纸机构循环各段时间和相应的分配轴转角：取，则 相应的分配轴转角为： 图3-4 折纸机构工作循环图（5）工序盘循环各段时间和相应的分配轴转角：取，则 相应的分配轴转角为： 图3-5 工序盘机构工作循环图（6）扭结手轴向进退循环各段时间和相应的分配轴转角：取，,则 相应的分配轴转角为： 图3-6 扭结机构轴向运动工作循环图（7）扭结手开合循环各段时间和相应的分配轴转角：取，,则 相应的分配轴转角为： 图3-7 扭结机构开合运动工作循环图（8）打糖机构循环各段时间和相应的分配轴转角：取，,则 相应的分配轴转角为： 图3-8 打糖机构工作循环图3.3确定最短的工作循环时间按照要求，这些执行运动的机构可以独立运作的同时而彼此不能影响。当供纸部分完成规定动作后切纸部分随即执行；而切纸的动作完成以后送糖部分继续执行；当送糖部分执行完动作后工序盘进行转动；当工序盘