包裝機(jī)總體方案設(shè)計(包裝機(jī)械技術(shù)交流群22764004)

《包裝機(jī)總體方案設(shè)計(包裝機(jī)械技術(shù)交流群22764004)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《包裝機(jī)總體方案設(shè)計(包裝機(jī)械技術(shù)交流群22764004)（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、包裝機(jī)總體方案設(shè)計包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 第一節(jié) 概述第二節(jié) 總體方案設(shè)計的基本內(nèi)容第三節(jié) 總體方案設(shè)計實例 發(fā)展獨立思考和獨立判斷的一般能力，應(yīng)當(dāng)始終放在首位，而不應(yīng)當(dāng)把獲得專業(yè)知識放在首位。如果一個人掌握了他的學(xué)科的基礎(chǔ)理論，并且學(xué)會了獨立地思考和工作，他必定會找到他自己的道路，而且比起那種主要以獲得細(xì)節(jié)識為其培訓(xùn)內(nèi)容的人來，他一定會更好地 適應(yīng)進(jìn)步和變化。-愛因斯坦 （美國）包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 第一節(jié) 設(shè)計包裝機(jī)的基本要求 設(shè)計包裝機(jī)時,要使機(jī)械具有先進(jìn)的技術(shù)性,良好的使用性和機(jī)械加工工藝性,就必須注意滿足

2、以下幾項基本要求。 一、具有一定的使用范圍 包裝機(jī)的應(yīng)用范圍,是指一臺包裝機(jī)所能完成的包裝形式、適用包裝物料的種類和規(guī)格、包裝材料的品種和規(guī)格等。 通常,當(dāng)包裝機(jī)的應(yīng)用范圍小時,它的結(jié)構(gòu)較簡單,生產(chǎn)率較高,而且易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。若擴(kuò)大包裝機(jī)的應(yīng)用范圍,雖然可以實現(xiàn)一機(jī)多用,但往往造成機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、提高成本。因此要根據(jù)使用工廠的實際需要、物料性質(zhì)、包裝材料性質(zhì)以及包裝產(chǎn)品的批量來確定包裝機(jī)的使用范圍。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 二、生產(chǎn)率高 包裝機(jī)的生產(chǎn)率,是指一臺機(jī)器在單位時間內(nèi)所包裝物料的數(shù)量或件數(shù)。 生產(chǎn)率又分為理論生產(chǎn)率和實際生產(chǎn)率,上述的定義是指的理論生產(chǎn)率；但是,

3、在實際生產(chǎn)中,有時要做生產(chǎn)的準(zhǔn)備、要停機(jī)裝添物料和包裝材料、調(diào)試和維修機(jī)器、檢驗產(chǎn)品質(zhì)量等,所以在實際生產(chǎn)中,一般用實際生產(chǎn)率來表示包裝機(jī)的生產(chǎn)率,它是指一臺包裝機(jī)在一段時間內(nèi)(一日、一班)的包裝物料的數(shù)量。 設(shè)計中,在滿足使用要求的前提下,要盡量提高生產(chǎn)率,措施是提高包裝機(jī)的運動精度、自動化程度和可靠性,分散包裝工序,增加包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量,以及縮短輔助時間等。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 三、具有一定的精度 生產(chǎn)中,要求包裝機(jī)的生產(chǎn)率高、可靠性高、包裝成品質(zhì)量好、噪音小等,因此包裝機(jī)本身應(yīng)具備一定的精度。精度分為靜力精度、運動精度和動力精度。 靜力精度,是指包裝機(jī)空運轉(zhuǎn)時部件的

4、運動精度和相互間的位置精度；它是由機(jī)械零件的加工精度和裝配精度決定的. 運動精度,是指包裝機(jī)的工作部件運動均勻性和協(xié)調(diào)性。它是由傳動系統(tǒng)中零部件的設(shè)計、加工、裝配和調(diào)整精度決定的。 動力精度,是指包裝機(jī)在包裝工作的過程中,包裝機(jī)部件在工作力,溫升振動的作用下的運動精度和相互位置精度。它是由包裝機(jī)的零部件的剛度、按觸剛度、抗振性和熱變形等因素決定的。 包裝機(jī)的精度愈高,對機(jī)械的制造精度、零件材料的要求愈高,使機(jī)械制造成本高。因此,包裝機(jī)的精度必須根據(jù)各種要求,進(jìn)行全面綜合分析后再確定。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 四、提高機(jī)械的自動化程度 包裝機(jī)械分為半自動包裝機(jī)和全自動包裝機(jī),若

5、包裝機(jī)在完成完整的包裝循環(huán)的過程中,包裝物料或包裝材料的傳送要人工來完成,則稱為半自動包裝機(jī)；若上述工作全部由機(jī)器來 完成,則稱為全自動包裝機(jī)。 包裝機(jī)的自動化程度愈高,它的生產(chǎn)率愈高,工人的勞動強(qiáng)度愈低。但是,機(jī)器的構(gòu)造和控制系統(tǒng)則愈復(fù)雜,從而提高了機(jī)器的成本、增加了機(jī)器維修的難度。所以,必須根據(jù)使用要求和上述各種因素來確定包裝機(jī)的自動化程度。 五、提高“三化”程度 “三化”是指包裝機(jī)的品種系列化,零、部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。 提高機(jī)器的“三化”程度,可以減少零件和部件的品種,縮短機(jī)器的設(shè)計和制造周期,增加生產(chǎn)批量,便于組織生產(chǎn)、降低機(jī)器制造成本,有利于提高機(jī)器的質(zhì)量；便于維修和保養(yǎng)。包裝機(jī)的

6、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種繁多,所以提高機(jī)器的“三化”程度是 非常迫切的,但是,包裝機(jī)的發(fā)展正處在新興階段,“三化”工作剛剛開始,這就要求在設(shè)計包裝機(jī)時,必須對其“三化”給予極大的重視。包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 六、便于制造、操作、維修 包裝機(jī)的零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在設(shè)計中,要注意零件的結(jié)構(gòu)工藝性,若工藝性差,會造成加工性差、延長制造周期,增加制造成本。 同時,設(shè)計者必須為機(jī)器的操作者著想,使操作者便于更換包裝材料、添加物料，便于觀察機(jī)器的工作情況、以及便于調(diào)整、維修和保養(yǎng)機(jī)器。 另外,要有安全保護(hù)裝置,防止發(fā)生人身安全事故、機(jī)器損壞和包裝質(zhì)量事故等。 七、控制機(jī)器的噪聲 包裝機(jī)正向高速化、多功

7、能發(fā)展,控制機(jī)器的噪聲是設(shè)計和制造時的一個重要問題。噪聲能損傷人的聽覺器官和生理機(jī)能,必須采取一定的措施降低噪聲。如提高零部件的制造精度、配合精度,減少機(jī)器的激振力,安裝隔振和吸振裝置等,使包裝機(jī)的噪聲不超過80dB(A)。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 八、提高包裝機(jī)的工作質(zhì)量 包裝機(jī)的工作質(zhì)量是以物料被包裝后的成品質(zhì)量來衡量的,一般用被包裝成品的正品率表示。正品率是表示在一段時間內(nèi),被包裝物料的總數(shù)與其中包裝質(zhì)量合格的數(shù)量之比；廢品是指包裝物料或材料損傷、物料外露、空包及計量不準(zhǔn)確等。包裝機(jī)的工作質(zhì)量高,能直接提高包裝機(jī)的生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本,所以設(shè)計機(jī)器時應(yīng)給予極大的重視。

8、九、外形美觀 包裝機(jī)的外形要美觀、色調(diào)要和諧、人機(jī)關(guān)系要合理,這樣能夠提高機(jī)器在銷售中的競爭力,又有利于操作工人的生產(chǎn)活動。因此,設(shè)計時應(yīng)使包裝機(jī)的外形美觀、尺寸比例協(xié)調(diào)、顏色美觀大方。使操作者喜歡機(jī)器、有較高的工作情緒和安全感,以利于提高生產(chǎn)效率。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 第二節(jié) 包裝機(jī)的設(shè)計步驟 一、總體方案設(shè)計 設(shè)計包裝機(jī)的第一步,是進(jìn)行總體方案的設(shè)計,即在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行可行性分析論證,確定包裝機(jī)的使用范圍、包裝工藝方法、初選各部件的結(jié)構(gòu)和總體布局等。這是整臺機(jī)器技術(shù)設(shè)計的依據(jù)。因此，在擬定總體方案時。必須全面地考慮,使確定的方案既先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)效益高。具體包括

9、以下內(nèi)容： 1.調(diào)查研究 (1)調(diào)查使用單位要求 主要調(diào)查、了解被包裝的種類、性質(zhì)、尺寸、形狀、包裝方法和形式及對包裝的要求、包裝材料的種類、規(guī)格、特性及供應(yīng)情況，了解操作工人對現(xiàn)有同類型包裝機(jī)的意見、對新設(shè)計包裝機(jī)的要求,了解工人的操作技術(shù)水平，并且要了解新設(shè)計包裝機(jī)的工作環(huán)境,包裝環(huán)境的溫度、濕度等。 (2)調(diào)查機(jī)器制造單位的情況 主要了解制造單位的設(shè)備和工人的技術(shù)水平,了解各種原材 料的供應(yīng)情況；以及制造包裝機(jī)的經(jīng)驗。包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 (3)查閱有關(guān)技術(shù)資料 主要查閱現(xiàn)有同類型包裝機(jī)的圖樣、技術(shù)資料以及有關(guān)使用情況的資料；還要查閱國內(nèi)外有關(guān)的各種科技文獻(xiàn),了解國內(nèi)

10、外同類機(jī)型機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。 2.進(jìn)行可行性分析論證 可行性分析，即在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上、提出該項目是否可行的論證報告。如果該項目是可行時,還必須提出方案的具體實施方案計劃和措施,并請有關(guān)專家論證,然后報請主管部門審批。 3.初步設(shè)計 一般包括的內(nèi)容有確定包裝機(jī)的使用范圍和生產(chǎn)率,進(jìn)行包裝工藝分析、確定出包裝方法和形式并畫出工藝流程圖,初選包裝機(jī)的類型、各組成部分的結(jié)構(gòu)并畫出草圖,確定包裝機(jī)的外形尺寸并畫出總體尺寸聯(lián)系圖；擬定整臺機(jī)的傳動系統(tǒng)圖、擬定包裝機(jī)的工作循環(huán)圖,在上述工作進(jìn)行的同時進(jìn)行總體布局、定出主要的技術(shù)參數(shù)、繪出包裝機(jī)的總體圖。 以上各階段既有相對的獨立性,又是互相密切聯(lián)系

11、的,在設(shè)計 中可以交叉進(jìn)行,減少不必要的返工,以便使設(shè)計工作周密地、有次序地進(jìn)行,確保設(shè)計質(zhì)量和進(jìn)度。包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 二、技術(shù)設(shè)計 1.設(shè)計計算 根據(jù)包裝機(jī)總體方案,對包裝機(jī)組成部分進(jìn)行運動設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力計算、同時,對有的零件要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核,并且要繪制出各部件的裝配圖,專用零件圖和通用件的補(bǔ)充加工圖。 2.編寫技術(shù)文件 (1)設(shè)計計算說明書 它包括總體方案設(shè)計、零部件的運動計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、動力設(shè)計、有關(guān)零件的強(qiáng)度和剛度校核等內(nèi)容.同時,要對整機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。 (2)使用說明書 它包括包裝機(jī)的技術(shù)性能、各部件構(gòu)造說明,包裝機(jī)的安裝、調(diào)試、潤滑方式,常

12、見故障的排除方法,易損零件列表和圖樣、電氣設(shè)備表,以及包裝機(jī)的運輸方法和驗收標(biāo)準(zhǔn),有時要編制各種通用件、標(biāo)準(zhǔn)件名細(xì)表。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 第三節(jié) 包裝機(jī)總體方案設(shè)計 總體方案設(shè)計是整機(jī)的關(guān)鍵性設(shè)計,它主要包括以下主要內(nèi)容： 一、確定包裝機(jī)的使用范圍 按使用范圍分,包裝機(jī)可分為專用包裝機(jī)、通用包裝機(jī)和多用包裝機(jī)。確定使用范圍的原則是： 1.專用包裝機(jī) 若被包裝的物料生產(chǎn)批量大、品種規(guī)格不變,可選用專用包裝機(jī),這樣便于提高包裝機(jī)的生產(chǎn)率和自動化程度。 2.多用包裝機(jī) 若被包裝的物料生產(chǎn)批量中等、品種規(guī)格要一定時期才更換,可選用多用包裝機(jī),只要更換有關(guān)部件即可。 3.通用包裝

13、機(jī) 若被包裝物料批量小,經(jīng)常更換物料的品種、規(guī)格,可選用通用包裝機(jī)。這樣可增加同類包裝機(jī)的生產(chǎn)批量,減少包裝機(jī)使用單位的設(shè)備投資費用,同時也降低了包裝成本。 一般應(yīng)跟據(jù)包裝機(jī)使用單位的要求,在保證機(jī)械作用可靠性高、制造成本低的原則下,使包裝機(jī)的應(yīng)用范圍廣一些為宜。包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 二、包裝工藝設(shè)計 包裝工藝設(shè)計,即是分析、確定該機(jī)應(yīng)采用的包裝方法和形式、包裝程序、包裝路線、工位數(shù)等。鑒于被包裝物料種類、規(guī)格繁多.包裝材料的品種、規(guī)格和性能又各不相同,包裝產(chǎn)品流通環(huán)境也各不相同,所適用的包裝工藝也各不相同。導(dǎo)致包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)也各不相同,所以包裝工藝是整臺機(jī)設(shè)計的依據(jù). 1.

14、確定包裝方法和形式 (1)分析包裝物料的性質(zhì) 常用的物料按其狀態(tài)可分為塊狀、粉狀、顆粒狀、流體狀,應(yīng)采用的包裝方法和形式也各不相同,如流體物料常采用常壓灌裝法、等壓灌裝法、真空灌裝法等。為了保證包裝的質(zhì)量,如裝啤酒宜采用等壓灌裝法、桔汁宜采用真空灌裝法,另外,同一種物料,當(dāng)規(guī)格相同時,也可以采用不同的包裝形式,如糖塊可選用裹包方法中的單端及雙端扭結(jié)式、端折式、袋裝式等。這時要在充分分析、比較的基礎(chǔ)上,選擇能使包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單的包裝方法和形式。 (2)包裝材料的選擇當(dāng)多種包裝材料都能滿足物料的包裝要求和使用要求時,選擇包裝材料的原則是:a.能簡化包裝機(jī)的結(jié)構(gòu);b.使包裝機(jī)具有較高的生產(chǎn)率; c.包

15、裝質(zhì)量好、易于銷售; d.包裝材料來源方便、充足、成本低;e.便于消費者攜帶和廢物處理等。 1-供送物料 2-供送包裝材料 3-長接口折邊及第一次熱封4-長接口邊第二次熱封 5-兩側(cè)面折邊 6-側(cè)面第一次熱封7-包裝件翻轉(zhuǎn) 8一側(cè)面第二次熱封 2.確定包裝程序、包裝工藝路線、包裝工位數(shù)、繪制包裝工藝路線圖 (1)包裝程序 包裝程序是指對物料進(jìn)行包裝時,各個包裝動作的順序。用來表示這種順序的圖稱為包裝程序圖,如圖9.1所示為某種塊狀物料裹包時的包裝程序圖。 有的包裝方法和形式往往就決定了包裝程序,如液體真空灌裝程序是升瓶一抽氣一灌液一排除余液一降瓶。有的包裝方法和形式相同,可以用不同的包裝程序來

16、完成,如圖9.2所示是裹包方法中的折疊式包裝。圖(a)是物料在上下和左右移動中完成包裝,圖(b)所示是物料在平行移動和翻轉(zhuǎn)過程中完成包裝,圖(c)所示是物料在一條直線上移動的過程中完成包裝,從圖中看出不同的包裝程序?qū)⑹拱b機(jī)的有關(guān)結(jié)構(gòu)和總體布局不相同,應(yīng)選擇使包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、便于總體布局的包裝程序,程序是包裝機(jī)總體布局的依據(jù),必須給予充分的重視。 (2)包裝工藝路線 包裝工藝路線是指包裝物料和包裝材料的供送路線、包裝過程中物料的運動路線、包裝成品的輸出路線。常見的工藝路線有直線型、階梯型、圓孤型和組合型。 直線型，是指被包裝物料在包裝過程中的運動路線是直線,按其運動方向又可分為立式、臥式和傾

17、斜式。圖9.2(C)是折疊式裹包的臥式直線型工藝路線圖。階梯型，是指被包裝物料在包裝過程中的運動路線既有水平直線運動,又有垂直直線運動,圖9.3是常用的階梯型工藝路線。 圓孤型，是指被包裝物料在包裝過程中沿圓弧軌跡運動,又稱為旋轉(zhuǎn)型工藝路線。圖9.4所示是充填一封口機(jī)的圓孤型工藝路線圖。 圖9.2 裹包包裝程序圖包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 圖9.4 圓弧型工藝路線1、2-供袋 3-張袋 4-充填 5-排氣 6-橫封口 7-輸出 圖9.3 階梯形工藝路線圖包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 圖9.5是液體灌裝機(jī)的圓弧型工藝路線圖。灌裝過程是在主軸旋轉(zhuǎn),瓶子在分配盤的旋轉(zhuǎn)過程中

18、完成的。 組合型，是指被包裝物料在包裝過程中既作圓弧運動,又作直線運動。如圖9.2(b)和圖9.6所示。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 包裝工藝路線直接影響包裝機(jī)的外形、操作條件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)目和包裝機(jī)的生產(chǎn)率、成本等。為了搞好包裝機(jī)設(shè)計,必須分析各種工藝路線的特點,找到最佳的工藝路線。 (3)工位數(shù) 工位數(shù)是指多工位包裝機(jī)上,包裝材料和被包裝物料接觸并開始包裝到輸出工位區(qū)間內(nèi)所包含的包裝物品個數(shù)或件數(shù)。工位數(shù)應(yīng)根據(jù)包裝程序、包裝工藝路線和包裝機(jī)的生產(chǎn)率等選定。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 a,間歇運動式多工位包裝機(jī) 物料在包裝

19、過程中,由一個包裝工位轉(zhuǎn)移到另一包裝工位的運動形式是間歇式的。 b.連續(xù)運動式多工位包裝機(jī) 物料在包裝過程中,由一個包裝工位轉(zhuǎn)移到另一個包裝工位是由主傳送機(jī)構(gòu)驅(qū)動作連續(xù)運動的。它又分為單頭式和多頭式。 單頭式：是在一臺包裝機(jī)中,完成同一包裝操作的執(zhí)行執(zhí)構(gòu)只有一個。 多頭式：是在一臺包裝機(jī)中,完成同一包裝操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有數(shù)個。 2.包裝機(jī)選型的原則 (1)單工位和多工位包裝機(jī)的選擇原則 當(dāng)物料的包裝工藝方法比較簡單,所需要的包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量較少,對包裝機(jī)的生產(chǎn)率要求較低時，可選擇單工位包裝機(jī)。 當(dāng)物料的包裝工藝方法很復(fù)雜,包裝程序多,需要多個包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)時,優(yōu)先選擇多工位包裝機(jī)。這樣可以將各包裝

20、工序分散在幾個工位上完成,有的包裝工序可在物料的運動轉(zhuǎn)移過程中完成,有利于包裝機(jī)的總體布局。 當(dāng)要求包裝機(jī)具有較高的生產(chǎn)率時,應(yīng)選用多工位包裝機(jī)。 另外,也有特殊情況,有的包裝工序多,但是包裝工序操作必須在一個位置上不動的情況下完成包裝,所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)也多,此時應(yīng)選擇單工位包裝機(jī)。如捆扎機(jī)有12個捆扎工序,它是單工位包裝機(jī)。 (2)間歇式和連續(xù)式多工位包裝機(jī)選擇的原則 當(dāng)包裝工藝方法比較復(fù)雜,需要數(shù)個包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)時,不論生產(chǎn)率要求高低,都應(yīng)選用間歇運動型包裝機(jī),這樣可簡化包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)。 當(dāng)包裝工藝方法比較簡單,所需要的包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較少,生產(chǎn)率要求高時,應(yīng)選用連續(xù)運動型包裝機(jī)。其中,如果包裝工

21、序不是很多,要求生產(chǎn)率較高,采用連續(xù)運動型時不會使執(zhí)行機(jī)構(gòu)變得很復(fù)雜時,應(yīng)選擇單頭式連續(xù)運動型包裝機(jī)。如果包裝工序數(shù)少,相應(yīng)的包裝執(zhí)行 機(jī)構(gòu)數(shù)目也少,同時要求生產(chǎn)率比較高時,應(yīng)選用多頭連續(xù)運動型包裝機(jī)。如果包裝工序中,某一個工序要求時間長時,則可選這個工序為多頭型執(zhí)行機(jī)構(gòu),其余工序選用單頭型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 四、機(jī)構(gòu)選型 機(jī)構(gòu)選型是根據(jù)已確定機(jī)械的使用范圍、機(jī)械類型和工藝設(shè)計中所確定的各項基本內(nèi)容,選擇包裝機(jī)中各組成部件的結(jié)構(gòu)型式和驅(qū)動機(jī)構(gòu)型式。 包裝機(jī)主要由被包裝物料整理和計量供送機(jī)構(gòu)、包裝材料的整理和供送機(jī)構(gòu)、包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)、主傳送機(jī)構(gòu)、包裝成品輸出機(jī)構(gòu)、控制、操縱機(jī)構(gòu)、傳動系統(tǒng)和支承件組成。每個

22、組成機(jī)構(gòu)有多種結(jié)構(gòu)型式,驅(qū)動各個機(jī)構(gòu)運動的機(jī)構(gòu)型式也是多種多樣的,所以要在全面綜合考慮的基礎(chǔ)上加以選擇。 選擇各組成機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)時,要從使用性能和環(huán)境、設(shè)計和制造能力、生產(chǎn)成本等因素加以考慮,選擇使結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,便于加工、便于操作、便于總體布局的結(jié)構(gòu)型式。 選擇驅(qū)動機(jī)構(gòu)時,必須嚴(yán)格分析每一包裝動作的運動規(guī)律、調(diào)節(jié)范圍,如明確工作行程和回程運動的速度和加速度的規(guī)律、停歇位置、明確各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)在整個包裝循環(huán)周期內(nèi)相互配合關(guān)系。要分析各驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運動速度和運動精度,如當(dāng)對機(jī)構(gòu)的運動速度和精度要求高時,就不宜采用液壓和氣壓傳動；當(dāng)對機(jī)構(gòu)的運動速度和精度沒有較高的要求，而使用工廠又有壓縮空氣源時,則

23、可選用氣壓傳動。當(dāng)包裝機(jī)的速度要在一定范圍內(nèi)調(diào)整時,可選用有級或無級調(diào)速。另外,為了便于包裝機(jī)總體布局,可選用組合機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜動作。 選擇機(jī)構(gòu)時,要選出多種方案,并且畫出機(jī)構(gòu)簡圖,經(jīng)過充分的對比后再確定。 五、包裝機(jī)的總體布局 1.總體布局含義 總體布局即是在初選機(jī)器各機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,根據(jù)使包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理的原則,按一定相互位置關(guān)系,在整機(jī)中安排各組部件的位置。 總體布局時,一般以主傳動系統(tǒng)為基準(zhǔn),本著從粗到細(xì)、從簡單到復(fù)雜的原則,周密分析各種因素的影響,經(jīng)過多次反復(fù)布置才能完成。 2.對總體布局的基本要求 (l)要保證各個機(jī)構(gòu)相互位置和相對運動的正確性。 (2)布置操

24、縱件和調(diào)試件時,應(yīng)使操作者便于觀察包裝過程,便于操縱機(jī)器、便于調(diào)試和維修機(jī)器。 (3)應(yīng)保證包裝機(jī)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,具有一定的抗振性、耐熱變形性。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 (4)使單機(jī)的布局便于組成生產(chǎn)自動線。 (5)注意整機(jī)造型美觀。在機(jī)器造型設(shè)計時,必須懂得造型要素的形狀、色彩、比例、平衡、調(diào)和等美學(xué)法則。 3.總體布局的步驟 (1)布置主傳送機(jī)構(gòu) 根據(jù)包裝工藝路線圖確定主傳送機(jī)構(gòu)的布局和運動形式,再以它的中心線為基礎(chǔ)布置整臺包裝機(jī)。 (2)布置執(zhí)行機(jī)構(gòu) 即是安排被包裝物料計量與供送機(jī)構(gòu)、包裝材料整理與供送機(jī)構(gòu)、包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)和成品輸出機(jī)構(gòu)。 根據(jù)包裝工藝路線圖,以主傳

25、送系統(tǒng)為基礎(chǔ),將各個執(zhí)行件安排在相應(yīng)的位置上。再安排各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動驅(qū)動件的位置。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 布置包裝材料的供送機(jī)構(gòu),包裝材料一般是同包裝物料同時傳人主傳送機(jī)構(gòu),有時也提前進(jìn)入。柔性包裝材料從上向下送入方便,但也可以水平供送。半剛性和剛性材料以水平送進(jìn)較多。卷筒材料支架的高度要安排適當(dāng),重量大時可以安在機(jī)器的側(cè)面,重量小時可放在機(jī)器的上部。布置時不僅要考慮操作方便,而且還要考慮整機(jī)造型美觀。 布置被包裝物料的計量與供送機(jī)構(gòu),一般要放在主傳送機(jī)構(gòu)的前面,可在橫向、縱向、上面和下面供送,被包裝物料的計量與供送機(jī)構(gòu)往往設(shè)計為一體,料斗的高度要適當(dāng)。布置包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu),

26、首先按包裝工藝路線圖,沿主傳送機(jī)構(gòu)的方向,將各個包裝執(zhí)行件布置在主傳送機(jī)構(gòu)的一側(cè)、兩側(cè)或上方。然后再安排各包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 布置包裝成品輸出機(jī)構(gòu),一般應(yīng)放在主傳送機(jī)構(gòu)的后部或上方。應(yīng)注意使操作者便于觀察包裝質(zhì)量、便于整理與收集成品。 布置各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)時,為了提高傳動精度,縮短傳動鏈,盡量減少構(gòu)件的數(shù)量和運動副,盡量將原動件靠近執(zhí)行構(gòu)件,并盡 量集中在一根或少數(shù)幾根軸上。包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 (3)布置傳動系統(tǒng) 布置傳動系統(tǒng)時,必須保證各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)按規(guī)定的運動規(guī)律運動,并保證各構(gòu)件間的運動相互精確配合。一般都擬定數(shù)種方案,經(jīng)充分分析比較后,選擇其中

27、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、傳動鏈短、傳動精度高、傳動效率高、且易于布置空間位置的方案。如包裝機(jī)一般不選用摩擦傳動,盡量將傳動件布置在支承件內(nèi)部或側(cè)面,以利于減少包裝機(jī)的體積和占地面積。 根據(jù)已選定的傳動方案,擬定出傳動系統(tǒng)圖。即是根據(jù)國家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號,把軸、軸承、皮帶輪、鏈輪、齒輪、離合器、聯(lián)軸器、電動機(jī)、變速器等各傳動件的相互聯(lián)系和位置表達(dá)出來。它是設(shè)計包裝機(jī)具體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。如圖9.8所示。 (4)布置操作件和控制系統(tǒng) 設(shè)計包裝機(jī)工作臺和布置操作件的位置時,要考慮人體各部位的尺寸,如圖9.9所示。首選確定操作者的位置、一般操作者站在包裝機(jī)的前面,操作者的工作位置應(yīng)是包裝工序最集中和最容易發(fā)生

28、故障的位置。工作位置確定后,再參照圖9.9的尺寸范圍,將各操縱件布置在 相應(yīng)的位置。包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 一般操縱件的運動方向應(yīng)與被操縱件運動方向保持一致。調(diào)速手輪要輕便、靈活、順時針轉(zhuǎn)動為增速并設(shè)指示牌。確定包裝機(jī)工作臺面的高度時,要考慮包裝操作者工作狀態(tài),當(dāng)站著工作時，工作臺面高度應(yīng)在10001200mm的范圍內(nèi)為宜；當(dāng)經(jīng)常坐著工作時,臺面的高度應(yīng)在700900mm的范圍內(nèi)為宜。 包裝機(jī)上的指示儀表、信號燈、報警器、安全閥等裝置,都應(yīng)布置在便于操作者觀察、維護(hù)和安全可靠的位置。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 圖9.9

29、 操縱件布置范圍包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 (5)選擇機(jī)器支承件的形式 選擇機(jī)器的支承件形式時,要考慮整臺機(jī)的外形結(jié)構(gòu),既美觀又便于操作者工作,同時便于裝配和維修。 臥式包裝機(jī)一般采用“一”形支承；立式包裝機(jī)采用“”形支承,如圖9.10 (a)(b)所示。也有的包裝機(jī)采用“”支承,如圖9.10(c)所示,圖(d)是框架式支承。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 圖9.10 包裝機(jī)支承形式包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 (6)繪制總體布局圖 在總體布局圖上,應(yīng)將包裝機(jī)各部件的相對位置和聯(lián)系尺寸、機(jī)器的主要外廓表示清楚。圖9.11是總體布局簡圖。 圖9.11 總體布

30、局筒圖1-料斗 2包裝材料供送機(jī)構(gòu) 3成形器 4-縱封器 5操縱開關(guān) 6控制系統(tǒng) 7橫封機(jī)構(gòu) 8一成品輸出部件 9一調(diào)整手輪 10支承包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 六、繪制包裝機(jī)的工作循環(huán)圖 包裝機(jī)包裝物料時,由于包裝工序多,使包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量多、動作復(fù)雜,為了很好的完成包裝工作,各執(zhí)行件既要按一定規(guī)律運動,又要求各動作互相協(xié)調(diào)、配合、這些要求是通過擬定工作循環(huán)圖來完成的。 1.工作循環(huán)圖是表示包裝機(jī)在一個工作循環(huán)周期內(nèi),它的各個執(zhí)行構(gòu)件的運動規(guī)律和工作順序(或稱運動配合)的圖表。 工作循環(huán)圖的表示方法有兩種： 圓環(huán)型：它是以包裝機(jī)的主分配軸轉(zhuǎn)一周為一個工作循環(huán)周期,將各個執(zhí)行

31、執(zhí)構(gòu)的運動時間轉(zhuǎn)換成為與主分配軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系,再用圓形表達(dá)出來。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 直線型：它是以一條水平線段為一個工作循環(huán)周期,再按包裝程序?qū)⒏鱾€執(zhí)行機(jī)構(gòu)在此循環(huán)周期內(nèi)的工作狀況分別用線段表示出來。當(dāng)機(jī)構(gòu)在某段時間內(nèi)做連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動、振動或靜止時,是用水平線段表示；當(dāng)機(jī)構(gòu)在某段時間內(nèi)是運動的時候,是用斜直線表示的。在機(jī)械傳動的包裝機(jī)中,由于主分配軸往往做連續(xù)回轉(zhuǎn)運動,主分配軸傳一周為一個工作循環(huán)周期,所以應(yīng)將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動與主分配軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系表達(dá)清楚,如圖9.12所示。 必須注意,工作循環(huán)圖只能表示在一個工作循環(huán)周期內(nèi),各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動和停留的順序及時間,并不能表示各執(zhí)行

32、機(jī)構(gòu)的運動速度和變化規(guī)律。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 2.繪制包裝機(jī)工作循環(huán)圖的步驟 (1)擬定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律 根據(jù)包裝工藝所要求的工藝時間、包裝材料、包裝時間、包裝執(zhí)行件等允許的運動速度和加速度,擬定各執(zhí)行件的工作時間、回程時間和停留時間,也可同時確定速度變化規(guī)律。 (2)擬定各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的包裝動作配合關(guān)系,對于機(jī)械傳動的包裝機(jī),要將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動規(guī)律轉(zhuǎn)化為與包裝機(jī)的主分配軸的轉(zhuǎn)角關(guān)系。 (3)繪制包裝機(jī)工作循環(huán)圖 繪制包裝機(jī)工作循環(huán)圖時,要以主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)(往往是主分配軸)為基礎(chǔ),按包裝程序?qū)⒏鲌?zhí)行機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律表示出來。 (4)將各控制元件的訊號發(fā)出時間和工作狀態(tài)在循環(huán)

33、圖上表達(dá)出來。 (5)檢查和修改工作循環(huán)圖。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 檢查工作循環(huán)圖正確性的標(biāo)準(zhǔn)： a.必須保證各執(zhí)行構(gòu)件工作時,不發(fā)生時間上和空間上的干涉,它們的工作要密切配合,保證包裝順利完成。 b.避免由于某個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度影響整臺包裝機(jī)的生產(chǎn)率的提高,因此,應(yīng)盡量使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動速度和加速度同時達(dá)到許用值。 c.要盡可能增加各執(zhí)行構(gòu)件運動的同步化。執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作時間重疊越多,工作循環(huán)周期愈短,包裝機(jī)的生產(chǎn)率就愈高。 在技術(shù)設(shè)計完成后,要根據(jù)設(shè)計的實際情況補(bǔ)充和修改原擬定的工作循環(huán)圖,得到包裝機(jī)實際的工作循環(huán)圖。因為在技術(shù)設(shè)計中,往往由于包裝機(jī)總體布局、各部件結(jié)構(gòu)和

34、材料等原因,使有的工作機(jī)構(gòu)所實現(xiàn)的運動規(guī)律和原擬定的方案不完全相同,所以必須依據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實際運動修改原擬定的工作循環(huán)草圖,并繪制出實際的工作循環(huán)圖。如圖9.12所示 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 圖9.12是扭結(jié)式糖果裹包機(jī)的工作循環(huán)圖。圖中實線部分是原繪制的工作循環(huán)草圖,虛線部分是在完成整臺機(jī)的技術(shù)設(shè)計后修改和補(bǔ)充的部分。在原方案中,出糖工位的糖鉗是在 l20150期間完成張開動作的。在完成技術(shù)設(shè)計后,發(fā)現(xiàn)所選用的開閉鉗機(jī)構(gòu)使糖鉗在235270期間內(nèi)張開,使打糖桿在糖鉗沒有張開時強(qiáng)行將糖輸出。由此,必須修改原先的總體方案,修改的方法很多,本修改方案選用辦法是將打糖桿與推糖桿用同

35、一曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動,使打糖桿的出糖動作延遲,等到輸出工位的糖鉗張開后再進(jìn)行打糖。如圖9.12中點劃線所示部分。 圖9.12 扭結(jié)式糖果裹包機(jī)工作循環(huán)圖 3.包裝機(jī)工作循環(huán)圖的用途 工作循環(huán)圖在包裝機(jī)的設(shè)計、裝配和調(diào)試工作中都起著極其重要的作用。 (1)保證包裝機(jī)具有較高的包裝質(zhì)量 通過繪制包裝機(jī)的工作循環(huán)圖,確定了各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動配合,從而保證了包裝機(jī)包裝的質(zhì)量。 (2)為提高包裝機(jī)的生產(chǎn)率提供了可靠的依據(jù) 從工作循環(huán)圖上所表示的各機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律,可以分析各機(jī)構(gòu)運動同步化的情況,找出實現(xiàn)同步化的措施；還可以從圖中找出工作時間最長的機(jī)構(gòu),在可能的條件下,將這個機(jī)構(gòu)所完成的包裝工序分散,縮短工作時間,

36、這樣可提高包裝機(jī)的生產(chǎn)率。 (3)為設(shè)計機(jī)構(gòu)提供了依據(jù)。 (4)是裝配和調(diào)試包裝機(jī)的依據(jù) 4.繪制旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)工作循環(huán)圖圖9.13所示是一種以量杯作為計量器的旋轉(zhuǎn)式真空 灌裝機(jī)簡圖。 圖9.13 旋轉(zhuǎn)式真空灌裝機(jī)簡圖1-底座 2-傳齒輪 3-主軸承座 4-下凸輪 5-主分配轉(zhuǎn)盤 6-瓶于升降機(jī)構(gòu) 7-面扳 8-玻璃瓶 9-量杯 10-灌裝頭11-上托扳 12-真空管 13-抽料管 14-拉臂 15-上凸輪 16-真空表17-控制箱 18-汽液分離器 19-進(jìn)料閥門 20-液位控制箱 21-外套箱 22-料箱 23-真空分配器24-真空管 25-進(jìn)料管包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 1

37、.旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)工作過程 旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)平均分布著16個灌裝頭、瓶子升降機(jī)構(gòu)和量杯?？掌渴怯奢斔吐膸Ш托切螕茌喫偷叫D(zhuǎn)盤的升瓶機(jī)構(gòu)6上,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)一定的角度,空瓶被下凸輪頂人灌裝頭內(nèi),瓶內(nèi)被抽成真空時量杯已提升到液面以上,量杯內(nèi)的料液被抽人瓶內(nèi)?？掌渴前错槙r針方向旋轉(zhuǎn),空瓶一進(jìn)人升降機(jī)構(gòu)上轉(zhuǎn)盤已轉(zhuǎn)22,這時量杯已低于液面進(jìn)入進(jìn)料階段,量杯9通過上凸輪開始從料液中逐漸提升。當(dāng)轉(zhuǎn)至35時,空瓶自下凸輪4的斜坡開始上升。當(dāng)轉(zhuǎn)至68時,量杯已升至液面之上,此時空瓶繼續(xù)上升,當(dāng)轉(zhuǎn)至80時,空瓶被頂人灌裝頭,瞬時內(nèi),空瓶被抽成真空、量杯內(nèi)的液料即被吸人瓶內(nèi),經(jīng)轉(zhuǎn)至229244范圍內(nèi)灌裝完畢,在244289范圍內(nèi)

38、為穩(wěn)定階段,主要為了防止真空漏失,或者真空減弱時,管子漏料(指的是料管內(nèi)的點滴附壁料液)而留的安全余地,如果灌裝一完畢瓶口馬上離開,灌裝頭的料管內(nèi)的附壁點滴液料會漏下來。轉(zhuǎn)至289時料瓶開始由下凸輪斜坡下降,當(dāng)轉(zhuǎn)到298時量杯也由上凸輪斜坡開始下降,轉(zhuǎn)至325時料瓶進(jìn)人退瓶水平方位,轉(zhuǎn)至328時量杯已下降到料箱液面之下開始進(jìn)料階段,當(dāng) 轉(zhuǎn)至337時已灌裝完畢的瓶子由星形撥輪撥離旋轉(zhuǎn)盤進(jìn)人輸送帶。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 3.擬定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律和動作配合 (1)進(jìn)瓶和升瓶機(jī)構(gòu) 空瓶由撥輪到主分配盤上,此時主分配盤已轉(zhuǎn)動22。 當(dāng)分配盤轉(zhuǎn)至35時,空瓶在升瓶機(jī)構(gòu)帶動下開始上升

39、,當(dāng)主分配盤轉(zhuǎn)至80時,瓶口已同灌裝咀緊密接觸,瓶子不再上升。 (2)計量杯 當(dāng)主分配轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至22時，已裝滿液料的量杯從料箱的液面下開始上升，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至68時,量杯已升至液面之上；當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至298時,杯開始下降,直到轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至328時,量杯已完全進(jìn)入料箱液面之下,開始為下一個工作循環(huán)作進(jìn)液工作。 (3)灌裝機(jī)構(gòu) 當(dāng)主分配轉(zhuǎn)盤至80時,瓶口與灌裝咀緊密按觸,瓶內(nèi)空氣瞬間抽出,打開灌裝閥,量杯內(nèi)液料流人瓶內(nèi),當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至224時灌裝完畢,在244289期間為穩(wěn)定階段,目的是防止瓶內(nèi)的附壁液料和真空管內(nèi)液料漏失。 (4)降瓶機(jī)構(gòu)和出瓶機(jī)構(gòu)當(dāng)主分配盤轉(zhuǎn)至289時,液瓶由降瓶機(jī)構(gòu)帶動開始下降,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至 32

40、5時液瓶進(jìn)入水平退位的撥瓶輪,當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至337時,液瓶由撥瓶輪送人輸出系統(tǒng)。 (5)主傳送系統(tǒng) 主分配盤是主傳送機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一周為一個包裝工作循環(huán)周期,它以生產(chǎn)率所要求的轉(zhuǎn)速作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動。 4.用方框圖形式表示主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律和配合關(guān)系如圖9.14所示。 圖9.14 旋轉(zhuǎn)型液體灌裝機(jī)動作配合方框圖 5.繪制工作循環(huán)圖 在方框圖9.14的基礎(chǔ)上繪制旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的工作循環(huán)圖,如圖9.15所示。 七、擬定主要技術(shù)參數(shù) 1.根據(jù)已擬定的包裝機(jī)的生產(chǎn)率,確定包裝物料和包裝材料的供送速度。 2.根據(jù)包裝工藝和使用范圍,擬定有關(guān)的工藝參數(shù)。如制袋-充填-封口機(jī)中的熱封溫度、時間和壓力；清洗機(jī)和殺菌

41、機(jī)所需溫度。等壓灌裝機(jī)中的壓力。 3.確定包裝機(jī)的功率 電動機(jī)的功率是設(shè)計傳動件的結(jié)構(gòu)和尺寸的依據(jù),常用的選擇方法有： 圖9.15 旋轉(zhuǎn)型真空灌裝機(jī)工作循環(huán)圖 (1)類比法 調(diào)查現(xiàn)有同類型包裝機(jī)的功率,在大量統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上,確定包 裝機(jī)所需的功率。 (2)計算法 包裝機(jī)的動力機(jī)輸出功率可用等值功率法計算：式中：m執(zhí)行構(gòu)件數(shù)目； i包裝機(jī)某執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般是工作負(fù)載最大的機(jī)構(gòu)； i=1,2,3m; Ni第 i個機(jī)構(gòu)所需的功率； 動力機(jī)與第 i個機(jī)構(gòu)間的傳動總效率； K負(fù)載特性影響系數(shù),取 K=11.2。 K值可根據(jù)包裝機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)載情況選取,當(dāng)載荷穩(wěn)定時,取 K=1;若負(fù)載變化大時,K=1.2。 mi di iNkN 11 di包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004 (3）實測法： 實測同類型包裝機(jī)或試制樣機(jī)上動力機(jī)的輸入功率,再根據(jù)實測結(jié)果算出傳動效率和轉(zhuǎn)速,計算出輸出功率,并將計算的輸出功率加以適當(dāng)?shù)男拚?確定為包裝機(jī)的功率。 包裝機(jī)械技術(shù)交流QQ群:22764004