透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计）【毕业论文说明书+CAD图纸通过答辩】
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序号 图片 文件名称 正式名称1 头螺钉头螺钉珠轴承63044 母母母母六角螺钉六角螺钉六角螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉垫垫垫六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉六角头螺钉线轴承31323334353637数量/件编号 图片 文件名称 正式名称1 03梁板2 03面板3 03电热体4 03板5 03渡板6 03电热体7 03柱8 03板9 03梁板10 03热架11 03电热体12 03梁板13 03线光轴14 03承座15 03架16 03接板17 03架18 03承室19 03线光轴20 03架21 03架22 03套23 03承座24 03接板25 03架26 03板27 03承室28 03套29 03盒托板30 03架31 03缸架32 03位卡块133 03位卡块234 03度板35 03板36 03胶头37 03轴38 0339 0340414243444546474849505152535455数量/件121111421221211112211221161211111221142序号 图片 文件名称 正式名称 数量/件1 02带轮支架 22 02轮轴 33 02压纸轮架 14 02带挡圈 65 02纸轮架 66 02带轮支架2 27 02纸轮架 28 02压纸轮架 19 02节板 610 02带轮支架 211 02轮轴 1612 02接板 413 02轴 214 02压纸轮架15 02纸板1 216 02纸板3 117 02纸板2 318 02带轮支架3 2190220 02带挡圈21 02带挡圈 3222 02位块 1623 02 1624 02 3225 02纸轮 26 i 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）成绩评议 题目： 透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计） 系别： 机械与电气工程系 专业： 机械工程 姓名： 杨杰 学号： 10130364 指导教师建议成绩： 评阅教师建议成绩： 答辩小组建议成绩： 总成绩： 答辩委员会主席签字： 年 月 日 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）开题报告 姓名 杨杰 学号 10130364 专业 机械工程及自动化 设计（论文）题目 透明 膜 包装机（送 纸 部件 和 热烫部件设计） 1. 毕业设计 (论文 )的目的及意义（含国内外的研究现状分析）： 透明膜包装机又称三维透明膜包装机 ,广泛适用于药品、保健品、食品、茶叶、化妆品、文具用品、音像制品等行业中的各种盒式物品的单件或多件自动包装。 透明膜 包装机 比热收缩包装机 更加 节能省电 ； 全密封包装 ， 防水 、 防潮 、 防 污染 ， 瞬间封结 ； 全自动上料、堆叠、包装、热封、整理、记数 。 使用、操作、维护 、维修更简单 ； 更换少量零部件即可包装不同规格的盒式包装物、固体成型物。整机结构紧凑，占用空间小，重量轻，包装场地几乎不受限制；应用范围广，适应性强，一台机器即可完成多种规格盒子的包装，更换简单，只需更换模具即可；运行稳定，可靠性高，几乎无须维护 。 用透明膜 包装机 包装的成品成本低与档次高 ， 深受广大客商的青睐 ， 应用前景十分广阔，具有极好的市场前景。 据统计，全球包装机械的需求预计将以每年 速度增长。包装设备制造商主要集中在美国，日本，德国，意大利，中国。德国的 包装机械 设备主导设计，生产，技术和其他方面， 中国是 德国的包装机械的一个重要的进口国，特别是 食品加工和包装机械。 美国包装机械的发展 时间 是非常长的，形成了独立完整 的包装机械系统，其品种和产量均居世界首位。日本包装机械制造商 主要是中小型企业，目前有超过 200 家。 另外，有超过 100种 包装材料，包装机械品种近 500 种 。其包装机械的主要是小型和中型，具有体积小，精度高，安装、 操作方便，自动化程度高等优点。欧盟包装工 业的历史因为其制造工业化进程的不同，所采用的工艺也都不相同， 造成了 欧盟各国包装工业的多元化发展特色 。 我国的透明膜包装机行业起步较晚，尚需要发展新技术，赶超与他国差距。 2. 基本内容和技术方案： 基本内容： 本次 设计我们采用的是小组分工合作制，由我们五人共同完成透明膜包装机 各个 部分的 结构设计。 设计 机型将 自动完成上料、落料、 制袋、封口、断切、计数、成品输出等过程 。设计初定参数为： 包装范围： 长 120 350宽 50 200高 20 120包装速度： 30 40 盒 /分 ； 功率： 电源电压 ： 380V 50 包装材料： ； 卷材内孔厚度 75 76 我主要是完成透明 膜 包装机的送 纸 部件和热烫部件的设计。 技术方案： 此次 所 设计 设备的 送纸部件 将采取可调整 尺寸的结构 ，热烫部件 将 采用 局部点瞬间低温包装 。 首先 查阅资料定出各个零件的 结构 尺寸， 通过 出设计部分的二维 图纸，然后 画出 零件 维图，经过小组图纸汇总后，对机器进行组装 和运动仿真 。对机械零件各部分的强度校核等工作将会在 设计 说明书中同步进行。 3. 主要参考文献： 1邱宣怀编著 . 机械设计 （第四版） 高等教育出版社， 1997 2寥念钊 . 互换性与测量技术基础 (第三版 )中国计量出版社， 2002 3 申永胜 . 机械原理教程 华大学出版社 4 张春林 取继方 张美麟 . 机械创新设计 机械工业出版社 5汪恺主编 . 机械设计标准应用手册 机械工业出版社， 1997 6刘鸿文主编 . 材料力学 （第 3 版） 高等教育出版社， 1992 4. 进度安排： 悉设计软件、收集相关资料； 5 研究 透明膜包装机 工作 原理、设计方案论证； 定、完成 透明膜包装机 送 膜 部件和热烫部件方案设计； 成 透明膜包装机 送 膜 部件、 热烫部件装配图及相关技术文件； 写论文，总结分析结果和过程，准备毕业答辩资料； 9 毕业答辩。 5. 指导教师意见： 指导教师签字： 日期： 年 月 日 6. 系意见： 签字： 系 （盖章） 日期： 年 月 日 注：表中所填内容 采用 5 号字，中文 采用宋体、 英文采用 体， 表中段落采用 行距，首行缩进 2 个字符。每一页的外框四周均采用双线条，当底部出现单线条时，应该修正为双线条。 北京交通大学海滨 学院 毕业 设计（论文）指导教师评阅 意见 姓名 杨杰 学号 10130364 专业 机械工程 指导教师 李克旺 职称 副教授 单位 天津理工大学 指导教师 职称 单位 毕业 设计（论文）题目 透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计） 指导教师评语： 是否同意答辩： 论文成绩： 指导教师（签名）： 年 月 日 北京交通大学海滨 学院 毕业 设计（论文） 评阅教师 评阅 意见 姓名 杨杰 学号 10130364 专业 机械工程 指导教师 职称 单位 指导教师 职称 单位 毕业设计（论文）题目 透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计） 对论文的评语： 是否同意安排论文答辩： 论文成绩： 评阅教师（签名）： 年 月 日 北京交通大学海滨 学院毕业设计（论文）答辩 小组评议意见 姓名 杨杰 学号 10130364 专业 机械工程及自动化 毕业设计（ 论文 ）题目 透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计） 答 辩 小 组 成 员 : 李克旺 、 代伟业 、 陈晓民 姓 名 职 称 工作单位 备注 陈晓民 副教授 北京交通大学海滨学院 组长 李克旺 副教授 北京交通大学海滨学院 代伟业 助教 北京交通大学海滨学院 答辩小组评语： 该生能较好完成所 选 设计题目要求的 内容 和工作量 ， 设计图纸和论文达到规定要求， 设计 出的机器具有很好 的 实际 应用价值 ， 答辩过程对问题的描述正确、清晰， 设计资料齐全，完整。 答辩组长（签名）： 陈晓民 2014 年 5 月 31 日 答辩成绩 毕业设计（论文）诚信声明 本人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，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学海滨学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 日期： 毕业设计（论文）使用授权书 本人完全了解北京交通大学海滨学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；学校可允许论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容。 本人签名： 日期： 北京 交通 大学 海滨 学院毕业设计（论文）指导记录表 （本表由学生填写， 1交指导教师签署意见一次） 姓名： 杨杰 学号： 10130364 题目名称： 透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计 ） 第 1 至 2 周 学生主要工作： 1、 收集 与 设计 题目 相关资料； 安装、调试相关设计软件。 2、 研究设计任务书中的具体内容，针对性制定研究方案。 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字： 李克旺 2014 年 3 月 9 日 第 3 至 4 周 学生主要工作： 1、 根据对搜集的与题目相关的资料的分析和导师提供的参考资料，确定所设计机器的结构方案 ； 2、 进一步熟悉所使用软件。 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字： 李克旺 2014 年 03 月 23 日 第 5 至 6 周 学生主要工作： 研究 、绘制 透明 膜 包装机 相关 技术 图纸 。 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字： 李克旺 2014 年 04 月 6 日 第 7 至 8 周 学生主要工作： 1、 设计三维立体零件； 2、 建立 透明 膜 包装机 三维零件库 ； 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字 ： 李克旺 2014 年 4 月 20 日 第 9 至 10 周 学生主要工作： 1、 安装机械部件，组装整体结构； 2、 模拟 运动仿真； 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字： 李克旺 2014 年 5 月 4 日 第 11 至 12 周 学生主要工作： 1、 撰写论文，总结分析结果和过程 ； 2、 准备 答辩所需相 关资料 ； 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字： 李克旺 2014 年 5 月 18 日 第 13 周 学生主要工作： 1、 整理 答辩所需相关资料； 2、 准备 毕业答辩 ； 教师指导意见： 进度正常 。 指导教师签字： 李克旺 2014 年 5 月 25 日 （注：本表 可根据长度加页 ） 北京交通大学海滨学院 毕业设计 (论文 )答辩记录表 专业班级 机械工程及自动化专业 10 姓名 杨杰 学号 10130364 答辩时间 2014 年 5 月 30 日 答辩地点 文题目 透明膜包装机（送纸部件和热烫部件设计） 答辩组成员 李克旺、 陈晓民 、 代伟业 提问及答辩记录 ： 1、问：透明膜包装机热烫部件的工作方式？ 答：本次设计的透明膜包装机的热烫部件采用的工作方式为局部点瞬间低热密封，这种工作方式相对于之前比较传统的热包装形式有非常突出的优点。由于其热封需要的时间短，且温度相比收缩膜之类的 包装机比较低，可以广泛运用到类如药品、食品等对温度敏感的包装物品上，所以透明膜包装机的优点是非常的明显的。 2、问：透明膜包装机的送纸部件的工作原理？ 答：透明膜包装机的送纸部件是透明膜包装机里重要的一个部件，它联系了透明膜包装机的走膜部件和折纸部件，在机器工作时会将薄膜充分展开，平整的送到下一个部件。装在压纸轮架上的压纸辊，在设计时就和轨道方向有一个向外的夹角，在压纸辊转动时就会产生一个向外的分力，纸张被完全的展开，保证了裁剪后的包装膜尺寸不会出现偏差。 3、问：透明膜包装机的设计目的及意义？ 答：通过使用 透明膜包装机 ，可以大幅度地提高生产效率，降低劳动强度，节约原材料，降低产品的成本。而且其自动化程度高，安全保护措施齐全，性能可靠、操作、调整、维修方便。通过市场调研发现，透明膜包装机不仅生产方便安全而且市场前景良好，可以作为企业的重点发展方向。 答辩 秘书 签字： 代伟业 2014 年 5 月 31 日 北京 交通 大学 海滨 学院毕业设计（论文）任务书 姓名 杨杰 学号 10130364 专业 机械 1007 班 设计（论文）题目 透明 膜 包装机（送 膜 部件 和 热烫部件设计） 题目 性质 设计； 论文 题目 来源 教学 ； 科研 ； 生产 ； 其他 指导教师 职 称 工作单位 备注 李克旺 副教授 天津理工大学 毕业设计 (论文 )的内容和要求 ： 一、原始依据 透明膜包装机又被 称 为三维包装机，是近年来才兴起的新型包装机械 ， 是新一代透明膜替代纸盒的中包 装产品，广泛应用于医药、食品、化妆品及其它的盒外透明膜三维贴体包装 。 它 采用机、电、气一体化 技术 ，通过对单盒进行自动堆叠上料、码垛整理，完成中盒包装， 可 单机使用、联机使用、对接使用。 该机的主要工作流程是利用输送带供给被包装物 ， 经过送 膜 、折叠、成型、热封等一系列动作完成包装过程 。 透明 膜 包装机是对有规则的硬纸包装盒进行外部包装的通用设备 ,它采用透明纸、 膜对包装盒进行外包装，包装后的物品美观、大方、平整并起到防潮、防伪、防干燥、便于储存的作用 。 主要组成部分为：机体、机械传动系统、电气系统及小盒堆叠、输 送到位、透明膜输送、折叠包装、热封成型等。 包装膜经切刀切成符合包装要求的长度，小包装盒经输送机输送，汽缸推动堆垛，裹膜和折叠包封形成一中型包装。由于没有热收缩包装机的热封烘箱将被包对象整体加热，而采用局部点瞬间低温封包，不会使盒内包装物产生温度变化，相对而称之为冷包机 。 本课题主要是对 透明膜包装机 送 膜 部件 和 热烫部件 进行 结构设计， 利用三维设计软件进行实体造型 。 二、设计内容和要求： 包装范围： 长 120 350宽 50 200高 20 120 包装速度： 30 40 中盒 /分 功率： 电源电压： 380V 50包装材料： 封膜 卷材内孔厚度 75 76 要求 ： 1）确定设备 总体方案及 送 膜 部件 和 热烫部件 结构形式 ； 2）图纸量： 以上； 3）设计说明书 ： 10000 字左右 。 毕业设计 (论文 )主要 参考资料 ： 1邱宣怀编著 四版） 高等教育出版社， 1997 2寥念钊 第三版 )中国计量出版社， 2002 3 申永胜 北京：清华大学出版社 4 张春林 取继方 张美麟 北京 :机械工业出版社 5汪恺主编 北京 :机械工业出版社， 1997 6刘鸿文主编 3 版） 高等教育出版社， 1992 7陈秀宁 施高义编 浙江 : 浙江大学出版社 . 1995 毕业设计 (论文 )应完成的工作 ： 1）装配设计图； 2）设计说明书 。 进度安排： 熟悉设计软件、 收集相关资料； 研究 透明膜包装机 工作原理 、设计方案论证； 确定、完成 透明膜包装机 送 膜 部件 和 热烫部件 方案设计 ； 完成 透明膜包装机 送 膜 部件 和 热烫部件 装配图及相关技术文件； 撰写论文，总结分析结果和过程， 准备毕业答辩资料； 毕业答辩 。 指导教师签字： 日期： 年 月 日 系 意见： 签字： 系（盖章） 日期： 年 月 日 注：表中所填内容采用 5 号字，中文采用宋体、英文采用 体， 表中段落采用 行距，首行缩进 2 个字符。 每一页的外框四周均采用双线条，当底部出现单线条时，应该修正为双线条。 毕业设计 (论文 ) 透明膜包装机 （送纸部件和热烫部件设计） 学 号： 10130364 姓 名： 杨杰 专 业： 机械工程 系 别： 机械与电气工程系 指导教师： 李克旺 副教授 二一四年五月 透明膜包装机 （送纸部件和热烫部件设计） 姓 名： 杨 杰 专业班级： 机械工程及自动化 1007班 指导老师： 李克旺 恒生药业药品包装视屏 透明膜包装机总装图 透明膜包装机 总体部件设计（机架部件设计、标准通用件设计） 传动部件设计 送纸部件和热烫部件设计 折角部件和推盒部件设计 进盒部件、走膜部件和电机部件设计 热烫部件 送纸部件 需要完成的设计任务： 1、完善老师所给的图纸资料，理解机构运行的原理。 2、完成两个部件所有零件的三维造型 3、完成送纸部件和热烫部件的装配图、爆炸图的生成。 4、完成送纸部件和热烫部件二维图的绘制。 5、完成设计说明书的编写。 热烫部件装配 正等轴侧图 热烫部件装配 俯视图 热烫部件部分零件 热烫部件 仿真文件 热烫部件 装配视屏 热烫部件二维装配图： 送纸部件装配 正等轴测图 送纸部件装配 俯视图 送纸部件部分零件 送纸部件爆炸图 送纸部件 装配动画 送纸部件二维装配图： 毕业设计 (论文 ) 透明膜包装机 （ 送纸部件和 热烫部件设计） 学 号： 姓 名： 专 业： 系 别： 指导教师： 二一四 年五 月 i 摘 要 透明膜包装机又被称为三维包装机，是新一代透明膜替代纸盒的 机电一体化产品 ，广泛应用于医药、食品、化妆品及其它的盒外透明膜三维贴体包装。 该 类机械 最先是由国外引进 ,经国内企业不断改进使之再符合国内市场 。 本次设计 主要是对透明膜包装 机包括机架部件、传动部件、走膜部件、进盒部件、推盒部件、送纸部件和热烫部件等机械结构进行设计 。 在整个设计过程中，从前期单个零件的设计到后期的部件装配，再到后期的整体装配和运动仿真，我们深入解析了透明膜包装机的总体结构和设计过程 。 本文将详细说明透明膜包装机送纸部件和热烫部件 这两大部件 的结构和设计装配方法 ，并且会说明为提高机械的加工适应性，有针对的改进了的机械结构 。 设计最终除了会绘制相关图纸，而且会 利用 行 零件 三维 实体造型 设计 ，并使用 运动仿真功能，检测机械结构运动的可行性 。 关键词 ： 透明膜包装机；送纸部件；热烫部件； 体造型；运动仿真 is as is a of of in of of to is to go as In of of to in to we of on of to at of in to E to D E of 录 摘 要 . i . 录 . 绪论 . 1 2 透明膜包装机概述 . 2 题背景 . 2 装机械发展简史 . 3 装机械的分类 . 3 内外 市场现状和发展趋势 . 5 3 送纸部件设计 . 7 纸部件的功用 . 7 纸部件的工作原理 . 9 4 热烫部件设计 . 11 烫部件的功用 . 11 烫部件工作原理 . 14 5 装配流程图 . 16 纸部件装配流程图 . 16 烫部件装配流程图 . 24 6 三维零件库 . 34 烫部件零件库 . 34 纸部件零件库 . 40 结论 . 44 致 谢 . 45 参考文献 . 46 附录 . 47 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 1 1 绪论 透明膜包装机又称三维透明膜包装机 ,广泛适用于药品、保健品、食品、茶叶、化妆品、文具用品、音像制品等行业中的各种盒式物品的单件或多件自动包装。该 类机械 最先是由国外引进 ,经国内企业不断改进使之再符合国内市场 。 透明膜包装机 比热收缩包装机 更加 节能省电 ； 全密封包装 ， 防水 、 防潮 、 防 污染， 瞬间封结 ； 全自动上料、堆叠、包装、热封、整理、记数 。 使用、操作、维护、维修更简单 ； 更换少量零部件即可包装不同规格的盒式包装物、固体成型物。整机结构紧凑，占用空间小，重量轻，包装场地几乎不受限制；应用范围广，适应性强，一台机器即可完成多种规格盒子的包装，更换简单，只需更 换模具即可；运行稳定，可靠性高，几乎无须维护。 用透明膜 包装机 包装的成品成本低与档次高 ， 深受广大客商的青睐 ， 应用前景十分广阔，具有极好的市场前景。 据统计，全球包装机械的需求预计将以每年 速度增长。包装设备制造商主要集中在美国，日本，德国，意大利，中国。德国的 包装机械 设备主导设计，生产，技术和其他方面， 中国是 德国的包装机械的一个重要的进口国，特别是 食品加工和包装机械。美国包装机械的发展 时间 是非常长的，形成了独立完整 的 包装机械系统，其品种和产量均居世界首位。日本包装机械制造商 主要是中小型企业，目前有超过 200 家。 另外，有超过 100 种 包装材料，包装机械品种近 500 种。其包装机械的主要是小型和中型，具有体积小，精度高，安装、操作方便，自动化程度高等优点。欧盟包装工业的历史因为其制造工业化进程的不同，所采用的工艺也都不相同，造成了欧盟各国包装工业的多元化发展特色。 我国 包装机械 要满足食品、制药等行业快速发展的需求，并积极参与国际竞争，就必须 打破小而散的行业态势，在高精尖的方向上不断前进。业内人士认为，未来包装业将配合产业自动化趋势，在技术发展上朝着机械功能多元化，结构设计标准化、模组化，控制智能化，结构高精度化等几个方向发展。 在本论文中会对透明膜包装机的总体结构有大概的介绍，将主要详细讲述透明膜包装机的热烫部件和送纸部件两大工作部件的工作原理、机械结构和改进设计。我 将 会使用三维软件对部件进行实体造型， 也会对 两大部件的零件构成和组装过程将会做出详细的 文件类的 描述， 使设计机构更加直观。 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 2 2 透明膜包装机概述 题背景 透明膜包装机 又称 三维包装机 ， 三维透明膜包装机 ， 烟包机 等 。 是一种 以 包装材料 ， 将被包装物形成三维六面体折叠封包的 包装 设备。 安装在支架上的滚筒透明纸，经导纸辊的引导及牵引辊牵引，由旋转裁纸刀裁切，并传送到位。提升板将包装物提升最高点、由上下动板完成底折、侧折并将包装物推入成型通道。包装物通过底加热块，左右加热块进行热封，整形完成整个包装过程。 透明膜三维包装机采用伺服电机控制送膜，汽缸自动完成推包、切膜、吹气、折角、上折、下折、整形热封等物品的包装动作，主要用于各种盒装物品的外包装。包装折叠邵分采用热封 的方式粘 结，可以起到良好的密封、美观、防潮和防干燥 作用。通过使用透明膜三维包装机，降低生产成本，提高企业的经济效益。是一种理想的盒式三维包装设备。 该机最先是由国外引进 ,经国内企业不断改进使之再符合国内市场 ， 目前有手工 、 半自动 、 全自动多种型号 。 生产企业大多在我国南方浙江 ， 上海 ， 广东一带 。 透明膜包装机 广泛适用于药品、保健品、食品、茶叶、化妆品 、文具用品、音像制品等行业中的各种盒式物品的单件或多件自动包装 。 透明膜三维包装机设备体积小，占地而积少。运行时稳定可靠，包装速度可无级调速，可适应不同工作要求，而且更换模具快，可 实现多品种生产。经实际测算，透明膜三维包装机节省耗材，设备运行成本较低、效率高、能耗少。另外三维透明膜包装机可以有多种送料方式，既可人工上料，也可以对接各种型号的装盒机，完成对包装物包装后，能配用输送带满足电子监管码扫码要求，与自动装箱机连线，实现入盒 三维透明膜裹包 电子监管码 自动装箱 自动封箱捆扎一体化生产线，取得最佳的经济效益。 目前我国该类的包装机械技术主要借鉴与外国同类机械，发展受到很多限制。但该类轻工机械将来会得到大规模的推广应用，技术的独立性对于后续的发展很重要。 使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。 因此，进行透明膜包装机的技术研究是非常有意义的 。 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 3 装机械 发展简史 包装机械是随着新包装材料的 出现 和包装技术的不断革新而发展的。中国发明的造纸技术，在历史上为纸包装的产生提供了条件。 1850 年世界纸价大跌，纸包装开始用于食品。 1852 年美国的沃利发明出制纸袋机，从而出现纸制品机械。1861 年德国建立了世界上第一个包装机械厂，并于 1911 年生产了全自动成形充填封口机。 1890 年美国开始生产液体灌装机， 1902 年又生产了重力式灌装机。 20 世纪初，英国的杜兰德采用金属容器保存食物，从而出现各种罐头包装食品。二十世纪 60 年代以来，新材料逐渐代替传统的包装材料，特别是采用塑料包装材料后，包装机械发生重大变革。超级市场的兴起，对商品的包装提出了更新的要求。为保证商品输送快捷安全，集装箱应运而生，集装箱体尺寸也逐渐实现了标准化和系列化，从而促使包装机械进一步完善和发展。 透明膜包装机是近年才开始发展起来的一种新型包装机械 。虽然它的发展的历史不像其他的包装机械那样有着 悠长 的发展的历史，但是随着科技的迅速的发展，市场上对透明膜包装机的需要在不断的增加。目 前，透明膜包装机被应用到我国的各个领域并发挥着不同的作用。随着自动化技术，智能化技术，多功能化技术，以及一体化技术在我国不断的走向成熟 ，透明膜包装机将会迎来一个发展的春天。 装机械的分类 包装机械有多种分类方法。按功能可分为单功能包装机和多功能包装机；按使用目的可分为内包装机和外包装机；按包装品种又可分为专用包装机和通用包装机；按自动化水平分为半自动机和全自动机等。 从不同观点出发，包装机械也可有多种分类方法。按产品状态分，有液体、块状、散粒体包装机；按包装作用分，有内包装、外包包装机；按包装行业 分，有食品、日用化工、纺织品等包装机；按包装工位分，有单工位、多工位包装机；按自动化程度分，有半自动、全自动包装机等 。 包装机械的分类方法还有许多，各种分类方法各有其特点及适用范围，但均有其局限性。从国际上包装机械总的情况来看，比较科学的分类方法是按其主要功能进行分类，它能抓住事物的本质。其基本分类如下： 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 4 1、 充填机 充填机是将精确数量的包装品装入到各种容器内的包装机。其主要种类有： （ 1） 容积式充填机。包括量杯式、插管式、柱塞式 、螺杆式、定时式充填机。 （ 2） 称重式充填机。包括间歇称重式、连续称重式、称 重 离心等分式等充填机。 （ 3） 计数式充填机。包括单件计数式、多件计数式充填机。 2、 封口机 封口机是将充填有包装物的容器进行封口的机械，其主要种类有： （ 1） 无封口材料封口机。包括热压式、冷压式、熔焊式、插合式、折叠式等封口机。 （ 2） 有封口材料封口机。包括旋合式、滚纹式、卷边式、压合式等封口机。 （ 3） 有辅助封口材料封口机。包括胶带式、粘结式、钉合式、结扎式、缝合式等封口机。 3、 裹包机 裹包机是用柔性的包装材料，全部或部分地将包装物裹包起来的包装机。其主要种类有： （ 1） 全裹式裹包机。包 括扭结式、覆盖式、贴体式、接缝式等裹机。 （ 2） 半裹式裹包机。包括折叠式、收缩式、拉伸式、缠绕式等裹机。 4、 多功能包装机 这类包装机具有两种或两种以上的功能。其主要种类有： （ 1） 充填封口机。它具有充填、封口两种功能。 （ 2） 成型充填封口机。它具有成型、充填、封口三种功能。成型的种类有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。 （ 3） 定型充填封口机。它具有定型、充填、封口功能。定型方式 （ 4） 双面封箱机。它能同时封上盖和下底两个面。封箱时，箱子可侧放或立放。 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 5 内外 市场 现状 和 发展 趋势 全球包装机械的需求预计将以每年 速度增长。包装设备制造商主要集中在美国，日本，德国，意大利，中国。根据地理，国外包装机械市场需求是不同的。 德国的 包装机械 设备在主导设计，生产，技术和其他方面；中国是德国的包装机械的一个重要的进口国，特别是在食品加工和包装机械。德国的包装机械的主要进口国是美国，英国，法国，中国和俄罗斯。德国的包装机械在世界排名第一的 85%的股份。 在美国包装机械的发展是非常长的，形成了独立 完整的包装机械系统，其品种和产量均居世界首位。 20 世纪 90 年代以来，美国 包装机械 行业一直保持着良好的发展势头。美国包装机械厂附大包装材料厂，销售是完全依赖于母公司。 在日本包装机械制造商，主要是中小型企业，目前有超过 200 个，另外，有超过 100 的包装材料，包装机械及相关设备制造商，包装机械品种近 500 种规格700。 包装机械的主要是小型和中型的单，具有体积小，精度高，安装方便，操作方便，自动化程度高等优点。 意大利是世界 第四大包装机械生产国，第二大包装机械出口。意大利包装机械具有优良的性能和优雅的外观，和便宜的。出口的比例约占 80%；美国是最大的出口市场。 欧盟中，包装机工业比较出名的有意大利、英国、法国、希腊和比利时等，而在其中，意大利的包装机可以说是世界一流，但是在其发展早期的时候，例如2003 年，意大利包装机工业相比千年下降了 2%， 2004 年，出口增加以及国内市场销售的回升也带来了包装行业的增长，总产量达到 29亿欧元，按货币计算比 2003年增长了 按不动产计算增长了 其后，几乎每年都保持增长趋势。 包 装对于英国的经济发展是一个重要产业，但它并不是独立存在的，而与其它产业紧密相连，如食品 饮料 、个人护理、 医药 化工 等。英 国包装业对于轻工业、重工业产品举足轻重，占全球总量的 欧洲的 13%。 诸如法国、希腊等欧盟国家也都大多如此，他们之间的包装机技术水平差异并不大 。 我国与国外现代的先进的包装机械的差距还很大，最主要是技术上的大差距。技术开发的成本在设备总成本中所占的比例越大，设备的技术含量越高。国内的北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 6 包装设备技术含量占整个设备的成本约为 3%，有的甚至不足 当然极少数项目也能达到 20%以上，总体来看设备水平不高，设备使用材料受供应的限制，在配套件上水平不高。 我国 包装机械 要满足食品、制药等行业快速发展的需求，并积极参与国际竞争，就必须打破小而散的行业态势，在高精尖的方向上不断前进。业内人士认为，未来包装业将配合产业自动化趋势，在技术发展上朝着机械功能多元化，结构设计标准化、模组化，控制智能化，结构高精度化等几个方向发展。机械功能多元化。食品产品已趋向精致化和多元化方向发展，单品种大批量的产品越来越少，而多品种小批量的产品日益成为主流。在大环境的变化趋势下，多元化、具有多种切换功能，能适应多种包 装 材 料 和模具更换的包装机才能够适应市 场的需求。 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 7 3 送纸部件 设计 送纸部件位于整个机体的走膜部件之后，是用于完成包装膜的送给部件。 安装在支架上的滚筒透明纸，经过走膜部件之后，在压纸轮架上 引压纸轮 的 牵引 下，被充分的拉展，让后进入到机体的下一个部件。 纸部件的 功用 送纸部件是一个没有原动件的部件，它的存在就是为了要将包装纸 送到折纸部件。通过送纸板上的皮带传动，向盒装部分输送透明包装膜然后进行包装。送纸板有 6 个，中间有两个送 纸板，它们和压纸轮 架一起支撑图透明膜 ，让透明膜不至于中间下凹 ；两边各有 2 个送纸板也是起支撑作用，但他们上面的压纸轮 的方向正好都偏向外侧， 给透明膜两边 一个侧向的 张力，让透明膜平铺、拉直、伸展。 送纸部件的三维装配图如图 2示 。 图 3送纸部件装配图 送纸部件 是三维包装机中最重 要的一部分，它把透明膜从曲卷的状态，变成拉直的状态，然后进行 加热 贴合 。在这个过程中，如果透明膜在运送过程中，有一点的褶皱，最后包装出来的效果就会差很多，以至于降低生产效率，增加生产北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 8 成本。所以，在设计的时候 ，如何让透明膜平铺拉直的输送，成为一个重要问题。而我们设计的送纸 部件，通过送纸板支撑，皮带的带动，相 反方向的压纸轮 给的相反的张力，完美地 解决了这个问题。 压纸轮、皮带轮支架 3 和皮带轮支架 4 的三维图如下所示。 图 3压纸轮 图 3皮带轮支架 4 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 9 图 3皮带轮支架 3 纸部件的工作原理 三 个 套、 6 个送纸板，可以在光轴上根据透明膜宽度的变化，来相互变化支撑架的位置，从而改变在其上固定的送纸板的位 置，让送纸板，皮带，压纸轮各自起到相应的作用，从而圆满地完成送纸 任务。中间有两个送纸板，它们和压纸轮一起起支撑透明膜的作用，让透明膜不至于中间下沉；两边各有 2 个送纸板也是起支撑作用，但他们上面的压纸轮的方向正好相反，让给透 明膜两边张力，让透明膜平铺、拉直、伸展。在两个送纸 板的连接处，有皮带轮支架，让皮带在两个送纸板之间进行完整的运转。 图 3皮带轮组件 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 10 图 3送纸部件三维装配爆炸图 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 11 4 热烫部件设计 热烫部件是位于整个三维透明膜包装机工序末尾的工作部件，经由 折纸部件弯折后的包装膜，在热烫部件的热烫板的热力作用下，将包装膜贴合起来，完成从推盒部件的推送来的盒状物品 的包装。 烫部件的功用 热烫部件在透明膜包装机里加热包装好的 产品进行塑封的作用。通过折角部件进行包装，在热烫部分进行各方位的加热塑封，然后加工出包装好的产品。加热部分分为 3 个方向，一开始的左右方向的加热并且可以进行前后移动和后面上下方向的加热，他们共同的加热作用，让产品外面的透明膜进行全方位的塑封，最终产出成品。左右两个加热板和上下两个加热板，是用电加热，这样，让三维包装机的热烫部分更加安全可靠，环保。加热板链接的支架和垫板和气缸相连并且有光轴作为支撑，通过控制气缸的运动过程，让加热板可以来回移动，从而控制加热时候的各种状态。热烫部件三维装配图如下图所示。 图 4热烫部件三维装配图 A 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 12 图 4热烫部件三维装配图 B 热烫部件是三维包装机中很重要的一部分，并且加热塑封是三维包装机工作的最后一个部分。它的运转的成功与否，直接体现在了产品包装效果上。如果温度过大，会造成褶皱现象，甚至直接烧坏在产品上的透明膜；如果温度达不到要求，就会在塑封好的透明膜里产生比较大的气泡，甚至不能塑封成功。所以说，这个部件的运转情况，会直接影响到三维包装机生产出产品的质量。部件中用到了四块热烫板会使用电力加热，为了辅助热烫工序的完成，会使用四个气缸来让热烫板动作。热烫板和 支撑 的直线光轴 如下图所示。 图 4下电热体 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 13 图 4上电热体 图 4侧电热体 图 4直线光轴 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 14 烫部件工作原理 通过折角部件进行包装，在热烫部分进行各方位的加热塑封，然后加工出包装好的产品。加热部分分为 两 个方向，一开始的左右方向的加热并且可以进行前后移动和后面上下方向的加热，他们共同的加热作用，让产品外面的透明膜进行全方位的塑封，最终产出成品。 两根 前后方向的光轴， 两根 左右方向的光轴和 四根 上下方向的光轴，是热烫部件的关键部位。通过气缸的带动，垫板、加热板可以自动的在光 轴上运动，以最安全、最经济、最环保的方式，进行三维包装机内部的最后一项工序，可以大大的提高生产效率，降低生产成本。 四个气缸为三中不同类型的气缸，三中气缸的图片和两块侧电热体的衬板，以及热烫部件三维装配图的分解视图如下图所示。 图 4缸 图 3缸 图 3缸 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 15 图 4衬板 图 4热烫部件三维装配分解图 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 16 5 装配流程图 纸部件装配 流程 图 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 17 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 18 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 19 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 20 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 21 02304 02京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 22 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 23 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 24 烫部件 装配流程图 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 25 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 26 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 27 033京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 28 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 29 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 30 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 31 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 32 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 33 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 34 6 三维零件库 烫 部件零件库 表 1 热烫部件零件对照表 编号 零件名 文件名 零件图片 用量 /件 1 03梁板 1 2 03线光轴 2 3 03梁板 1 4 03承室 1 5 03电热体 1 6 03面板 2 7 03架 1 8 03线光轴 2 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 35 9 03架 1 10 03板 1 11 03梁板 1 12 03热架 2 13 03板 2 14 03电热体 2 15 03承座 1 16 03架 1 17 03接板 1 18 03梁板 1 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 36 19 03承座 2 20 03电热体 1 21 03架 1 22 03板 2 23 03渡板 1 24 03柱 4 25 03承室 1 26 03板 2 27 03架 1 28 03套 2 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 37 29 03接板 1 30 03板 6 31 03套 2 32 03盒托板 1 33 03架 1 34 03缸架 1 35 缸 1 36 03位卡块 1 1 37 03位卡块 2 1 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 38 38 03度板 2 39 03胶头 1 40 03轴 1 41 03 1 42 头螺钉 43 头螺钉 6 44 缸 1 45 缸 1 46 垫 6 47 六角头螺钉 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 39 48 六角螺钉0 49 母 0 50 线轴承 7 51 母 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 40 纸 部件零件库 表 2 送纸部件零件对照表 编号 零件名 文件名 零件图片 用量 /件 1 02接板 4 2 02轴 2 3 02节板 6 4 02间皮带轮支架 5 2 5 02带轮支架2 2 6 02轮轴 3 7 02 32 8 02纸板 3 1 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 41 9 02带挡圈 6 10 02带轮支架 2 11 02纸板 1 2 12 02纸板 2 3 13 02带轮支架 2 14 02 16 15 02压纸轮架 1 16 02位块 16 17 02压纸轮架 1 18 02纸轮架 6 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 42 19 02纸轮架 2 20 02纸轮 26 21 02带挡圈 32 22 珠轴承6304 16 23 头螺钉0 24 六角头螺钉 8 25 六角螺钉6 六角头螺钉 7 六角头螺钉 28 垫 京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 43 29 垫 0 六角头螺钉 1 六角头螺钉 2 母 3 母 京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 44 结论 以上内容从整体上对阐述了透明膜包 装机的发展历史、基本分类、行业现状和未来的发展趋势，详细的描述了透明膜包装机的送纸部件和热烫部件的功用和工作原理，并且通过图表的方式详细的描述了这两大部件的机械结构， 对透明膜包装机的机械零件加工、安装调试等工作提供了十分详尽的参考。 透明膜包装机就像大多数轻工机械一样，它的发展和人们的生活需求有着密切的关联，我可以大胆的猜想，在未来，类似包装机械将会变的更加轻便，易用，环保，研发人员的研究方向应该是十分明确的。 随着市场经济的发展和设备制造商技术水平的提高，透明膜包装机必将使人们的生活更加美好！ 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 45 致 谢 本次设计是在我尊敬的导师李克旺老师悉心指导下完成的。老师严谨的治学态度和精益求精的工作作风使我受益匪浅。在此，我首先向导师表示诚挚的感谢，并致以崇高的敬意 ! 本次毕业设计是大学四年间所学知识的综合运用，通过这次设计把这四 年所学的基础理论和专业课程作了一个总结和回顾，加深了对理论的理解，能够掌握机械设计的全套思路，为即将走上工作岗位和以后的发展打下了一定的基础。 李克旺老师对于我的毕业设计 都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。李克旺老师悉心指导我们完成了毕业设计透明膜包装机，在学习上和生 活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向李克旺老师表示衷心的谢意。 在设计过程中，我查阅了大量的图书资料以及网络上的资料，包括机械零件、材料力学、液压控制、几何量公差与测量、机械制图、机械手设计基础等等，尤其是在从对各类设计手册的查阅中，我的知识面得到了很大的提高；通过对该课题的独立设计，使我对机械知识有了一个更加 深入的了解，对机械这门学科有了进一步的理解。也使我独立设计的能力 有了极大的提高。 在课题的研究和开发阶段， 我们采取的是小组合作的设计方式，我们五人一起完成透明膜包装机整体的设计。我们五人一起完成包 装机整体的九大部件设计。在设计过程中，遇到不懂的地方，我们经常在一起讨论，向老师和其他同学讨教，解决了各种难题。 感谢父母 、家人对我的教育，感谢所有关心我的朋友和老师，同时感谢 北京交通大学海滨学院的良好的学习环境，学院良好的学习环境，老师们严谨的治学态度，有了这样的环境让我 避免了很多 设计工作上非常容易 的弯路。 当然，由于本人设计水平有限、在课程中没有接触过 包装机械 的相关课程，实际经验的不足，以及时间上的限制，在设计中难免存在一些错误。恳请老师给予以批评以及指正。 再次表示感谢！ 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文） 46 参考文献 1 冯 辛安 机械制造装备设计 M 北京 :机械工业出版社 ， 1999. 2 濮良贵 机械设计 M 北京 :高等教育出版社 ， 2001. 3 卢秉恒 机械制造技术基础 M 北京 :机械工业出版社 ， 2001. 4 邱宣怀
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