裹包机横封装置的设计【优秀】【word+7张CAD图纸】【食品包装机械】【毕业设计】
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上封刀口.dwg
上轴.dwg
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摘要
食品包装机械,是指能够完成全部或部分的产品和食品包装过程的机械,包装的过程有填充物料、裹包、封口等主要工序,以及与之相关联的前后工序,如清洗、堆码等。此外,包装还包含计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装的产品可提高生产效率,减轻劳动的强度,适应大规模生产需要,且满足清洁卫生要求。目前国内生产的设备大多是对国外进口设备的简单仿制,同时我国的包装机械产品也普遍存在质量的不好、性能单一、成本较高、技术含量较低的状况。因此对食品自动包装机械关键部件的深入研究,对原理、功能、结构、运动等分析,提供结构简单可靠、自动化程度高、操作方便、用途范围广的包装机很有必要的。
本文在分析方便面自动包装机的包装工艺和使用要求的基础上,通过对关键部件的理论分析,提出一种实用、简单的横封机构,实现了根据薄膜厚度不同自动调节加热时间和温度的功能,并且对方便面包装机封切机构的机构,工作原理及各组成部分功能做了较为详细的研究和设计,对关键部分提出完整的设计方法和造型设计,旨在满足市场需求,推动企业创新步伐。
本文借助了UG、CAD等软件分析运动规律和结构设计,这种利用计算机辅助设计和分析的方法,可以应用与其它类型包装设备的设计和分析中。
关键词:包装机械;封切机构;包装工艺;机构设计
Abstract
Food packaging machinery is able to complete all or part of the products and food packing process machinery, packaging process, including filling, wrapping, sealing and other major process, and the associated processes before and after, such as cleaning, stacking, and demolition. In addition, the packaging also includes a measurement or on the package stamped and other process. The use of mechanical packaging products to increase productivity, reduce labor intensity, to meet the needs of the large-scale production, and meet the requirements of hygiene, at present , domestic equipment is mostly a simple imitation of the imported product. Also, prevalence of inconsistent quality, and performance of a single, high cost, low technical content and packaging machinery products in China situation. Therefore, in-depth study of the key components of food-automatic packaging machine, the principle, structure, movement , functional analysis. Provide a simple and reliable structure, convenient operation, high degree of automation is necessary to use a wide range of packaging machines.
This article based on analysis of instant noodles, automatic packing machine packaging technology and use requirements. By means of the theoretical analysis of the key components, propose a practical, simple cross-seal mechanism, realized the function automatically adjusts the heating time and temperature according to the film thickness, and instant noodles packaging machine sealing and cutting to the structure, working principle and part of the functional to do a more detailed study and design. The key components of a complete design methodology and design, designed to meet the market demand, to promote the pace of business innovation.
In this paper, using the AUTOCAD, UG, such as movement of software analysis and structural design, such as the use of computer-aid design and analysis methods can be applied to other types of packaging equipment design and analysis.
Key words: Packaging Machinery; Sealing and Cutting institutions; Packing technology; Mechanism Design
目录
摘要III
AbstractIV
1 绪论1
1.1 课题的来源1
1.2 本课题设计的目的意义1
1.2.1 设计的目的及研究的内容1
1.2.2 设计的意义1
1.3 本设计的发展方向与存在的问题2
1.3.1 设计的方向2
1.3.2 设计存在的问题2
1.3.3 研究的内容和方法2
2 总体方案设计5
2.1 主要组成结构5
2.2 主要技术参数5
2.3 横封装置的工作原理7
2.4 横封的工艺要求7
2.5 适用范围8
3 传动机构设计9
3.1 偏心链轮9
3.1.1 偏心链轮运动规律的分析9
3.1.2 计算设计10
3.2 齿轮的设计12
4 横封装置设计17
4.1 弹簧的选择17
4.2 热封头的设计18
4.3 轴承的设计19
4.3.1 轴承的选择19
4.3.2 轴承的润滑及密封19
4.3 轴的设计与计算20
5 使用和维护保养25
5.1 安全操作规程25
5.2 封口质量的调整25
5.3 常见故障及排除方法25
5.4 维护清洁与保养25
6 三维软件的应用27
6.1 三维软件的介绍27
6.2 CAD模块27
6.3 UG在横封装置设计中的使用27
7 结论与展望31
7.1 结论31
7.2 不足之处及未来展望31
致 谢32
参考文献33
1 绪论
1.1 课题的来源
随着市场经济的发展,人民生活水平的不断提高,包装机械工业在国民经济中所占作用和比重也越来越大。一方面显示出工业化生产发展的高速,另一方面又显示出人们在追求商品质量的同时,对商品的包装要求也越来越高。这一切为推动包装机械行业带来了巨大的动力。 综观世界范围来看,包装机械工业是一个市场潜力巨大的新兴产业,尤其是在最近几年发展极其迅猛,已经在各国国民经济中占用重要的地位。它可以提高劳动生产效率,改善生产的环境,降低生产的成本,提高商品的档次,增加商品的附加值,从而增强商品的市场竞争力、社会效益和经济效益。目前,美国、日本、德国、意大利是世界包装机械的四大强国,这些国家生产的包装机械产品品种多、数量大,在国际市场上有着较高的占有率。 目前包装机械发展的总趋势是发展重点趋向于能耗低、结构紧凑、重量轻、占地空间小、效率高的产品包装机。这在国外体现为现代化先进包装机械的高新技术,他们将机械技术与微电子技术和信息技术结合,开发数字化、智能化、柔性化的新型包装机械产品。在国内,包装机械行业的发展趋势是在引进、消化、吸收的基础上,已经有一定创新,产品的科技含量在不断的提高,这些包装机械产品正在向机电结合、主辅机结合、成套连线的方向发展。但是,包装机械产品在开发的过程中也存在一定的问题,主要是如何面对国外企业及外资企业的竞争,如何根据中国的国情,提高产品的“三化”水平,做到生产的高速化,包装产品规格的多样化,提高产品的可靠性及如何使食品和药品的包装机达到无菌化。而这些需要我们抓紧包装机械的研究,不断的开发新的技术,这样才能加快国内包装机械技术的提升。
1.2 本课题设计的目的意义
1.2.1 设计的目的及研究的内容
商品包装是一个朝阳行业,是在市场竞争日趋激烈、商品经济日益繁荣的新形式下,逐步成长起来的。在商品的流通过程中,袋装商品的包装要求主要有两个方面,一是要求包装美观,以便吸引顾客,并保证商品在流通中包装袋不会出现任何形式的破损。其二是要求包装袋内的商品要计量准确,误差要小(包装机械行业的标准要求计量误差要小于5‰),以便维护商品生产厂商的信誉和形象。因此商品包装的精确计量,是包装行业内时刻关注的一项重要课题。
1.2.2 设计的意义
目前市场上的包装机种类繁多,性能各异,面对品种繁多的商品自动化包装的要求,这些设计方案都需要改进。 我国的包装机械工业自上世纪90年代以来的发展成绩显著,在引进、消化、吸收的基础上已经自行研制和开发产品,且有部分的出口。但是,我国的包装机械工业的整体水平还比较差,有的产品只能达到发达国家90年代末期的水平,但数量极少。从总体上来看,我国包装工业水平处于世界的落后地位,而作为包装机械中重要产品的枕式包装机在日常生活的需求上也越来越突出,无论是从药品包装还是从食品包装上,它都充当着十分重要的角色。因此,如何能生产出现代化的食品包装的质量乃至提高人民物质生活需求水平上具有重要的意义,尤其是作为世界上人口最多的发展中国家来说,提高食品包装机的性能对解决众多消费者对商品庞大的需求,提升国民经济生产总值,提高人民的生活水平上来说意义极其重大。同时,对提高我国在枕式包装机横封包装机械甚至包装机械行业方面具有十分积极的作用。
1.3 本设计的发展方向与存在的问题
1.3.1 设计的方向
应用于连续制袋式袋装机上的横封机构有如下一些工艺要求应满足,一是横封器的热封件与连续运动着的包装料袋热封瞬时应有相同的线速度。这点若不能满足,热封时就可能造成封口部位起皱、拉伸过度,甚至断裂;二是袋长规格变化时,横封器热封件回转半径不变下经调节有关部位能得到所需热封线速度。对此,要求横封器在工作中用不等速回转机构带动,袋装机上常用偏心链轮及转动导杆机构作横封不等速回转机构。
1.3.2 设计存在的问题
枕式包装机由于包装机械动作频繁而复杂,执行元件也较多,如果采用传统继电器控制的电路则会导致设备的故障率较高、动作不精确、包装质量也不稳定,停机维修的时间多等缺点,因此,研发包装机时,重视高新技术的应用,是提高其先进性、可靠性的主要途径。 此外,跟国外包装机的设计水平相比,我国的包装机设计虽然品种繁多,但是适应面小,基本上只是针对单一品种和单一定量的商品包装,面对品种多样的商品自动化包装要求,跟不上包装形式,此外,由于其标准化、通用化水平低,其生产成本相对偏高。这些都是需要在以后的包装机设计中着力解决的。
1.3.3 研究的内容和方法
本次毕业设计主要就枕式袋装机横封包装装置及其传动系统的设计进行研究,并对其运行的流程、工艺方案、参数的设定、设备的选择及结构和零件的设计做详细的说明论证。
按照一般枕式袋装机横封包装机执行的标准,由以下几个方面进行研究:
(1)枕式袋装机横封包装机的应用范围
指其包装不同产品的能力,包括所能包装的产品的类型与所采用的包装材料的种类,一般来说,缩小应用的范围,可以简化机器的结构、降低成本、提高生产效率、易于实现生产自动化。反之,增加功能、扩大应用范围,则可以一机多用、减少占地面积、有利于扩大机器的批量制造,但结构复杂、成本较高。
(2)包装质量和生产率
① 包装质量
影响包装质量的因素有许多,它既与被包装产品、包装材料性能及所用的包装技术的方法有关,也与包装机的质量及其使用的条件和操作者技术的熟练程度有关,就包装机而言,主要考虑以下的几个方面:
a. 包装成品的质量 其一是包装工序完成后的质量,比如热压后的紧密程度、 计算精度、封口的牢度及密封性;其二是包装的过程对包装质量的影响,比如被包装的物品和包装的材料由于受到摩擦、振动以及环境的污染等机械和化学的作用,对包装的内在和外观质量的影响,在任何情况下,对质量的影响都不应超过其允许的程度。
b. 包装物料和包装材料的损耗 在机械包装的过程中,由于片状、块状物料的损坏,粉状、颗粒状物料的飞扬及散落,包装材料的撕裂及破损,以及缺少自动控制所引起多于供料、包装不良等原因所造成的各种损耗,通常是难以完全避免的,因此应从包装的工艺设计、机构的选型,结构的设计、自动控制及制造精度等方面综合采取有效的措施,以便降低这些损耗,提高商品包装的正品率。
② 生产效率
常用的是计件的生产效率,即单位时间内所生产的包装商品的件数,又称为理论生产效率。在实际生产过程中,开机前后的准备和结束的工作时间,添加包装的材料以及发生故障时所造成的生产停歇的时间,及出现空位与废次品等的损失时间总是难以避免的,因此,实际的生产率总是小于理论的生产率。因此,有的工厂为了管理方便,通常用一个工作的班次内所能包装的产品数量或质量来表示包装机的生产效率。
提高生产效率的主要措施有缩短辅助的操作时间,分散包装的工序、增加执行机构的头数、合理拟定执行机构运动规律及提高制造的精度等。
③ 自动化及自动控制
现代化科学技术的发展为包装机械的自动化及自动控制提供了先进的技术手段,同时也对其提出了更高的要求,在确定设计的包装机的自动化程度及自动控制方案时,应根据具体的情况区别对待,既要尽可能的采用先进技术,赶超国际的先进水平,又要结合我国的国情,讲究经济效益,以及便于推广应用。
(3)制造及维修
在满足使用要求的前提下,应尽可能的使制造和维修方便,可以采取以下方面的措施:
① 装机的系列化、零部件的通用化和标准化程度 提高“三化”的程度是我国的一项重要的技术政策,也是包装机械的一个发展趋势。
② 结构的工艺性 机械的结构工艺性是由零件的机构复杂程度、加工表面的数量、精度的要求、对制造单位的适应能力、零部件的可拆性与标准化、通用化的程度等来评定。结构的工艺性差,不但使制造的成本增加,而且还使制造维修的周期延长,甚至难以达到预定的加工要求。
(4)操作条件及工作的可靠性
枕式袋装机横封包装机的操纵、装卸物料、排除故障及维护保养等工作应省时、省事和省力,被包装的物品规格发生变化时,有关工作部件的调整或更换也要迅速方便。另外,还需要有安全的措施,如防止误过载保护、故障报警、自动停机等。
工作的可靠性是评定包装机质量的一项重要指标之一,如果可靠性低,则必然会降低机器生产的效率,增加操作的困难,这对组成包装自动线的包装机应相当的重视。
(5) 经济性和其它
在设计时要考虑经济性的问题,这就要求制造的成本低,功率消耗要少,使用的寿命 长,运输、安装、维修方便及生产率高。
另外,包装机的占地面积要小,外形要美观,这与操作条件、机械机构、产品的销售都有密切关系。美丽的外观和协调的色彩可以提高市场的综合竞争能力。
参考文献
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