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颗粒包装机自动供料系统的设计【4张图/18800字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-包装袋供给.dwg

A0-总装配图.dwg

A0-进料系统.dwg

A1-安装板.dwg

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关键词：: 颗粒装机自动供料系统设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，36页，18800字左右。
开题报告一份。
中期报告一份。
外文翻译一份。

图纸共4张，如下所示
A0-包装袋供给.dwg
A0-总装配图.dwg
A0-进料系统.dwg
A1-安装板.dwg

颗粒包装机自动供料系统的设计
摘要
本设计是关于颗粒包装机自动供料系统的设计。颗粒包装机是将小颗粒产品通过计量装入包装袋内，再进行封装的包装机械。能较大提高生产效率、降低人工劳动强度。
本设计主要研究物料供送系统的结构设计和包装材料供送机构的设计。首先由包装机的生产能力确定计量装置的大小来完成物料的计量，从而完成物料的供送。其次由包装材料的传送路线确定引导辊的位置来完成包装材料的供送。
本设计主要设计颗粒包装机的包装材料成型与供送系统，包括供送包装材料的辊子，引导辊，成型器；物料供给系统，包括料斗，计量器，导流槽；以及计量器的传动系统。本次设计采用了象鼻成型器和改进后的转鼓式计量装置。
本设计能进一步提高其包装性能，结构简单、重量轻、外形尺寸小、设备费用低、运转安全，操作方便、便于维修和管理。

关键词：颗粒包装机；成型器；计量器

A design of the automatically feeding system for Granule packing machine

Abstract
This design is about automatic feeding system of packaging machine. Granule packaging machine feeds small products through the measurement into the packing bag, and then packaging system to finish packing. It could greatly improve the production efficiency,and reduce labor intensity.
This design mainly research materials for structure design and packaging material feeding system. Determined firstly by packing machine production capacity to complete material metering device size, thus completing the material supply. To determine the route followed by packaging materials to finished packaging material guide roller position feeding.
Packaging material forming the main design particles this design packaging machine and feeding system, including the supply roller, and sent packing material guide roller, forming device; material supply system, including the hopper, measuring device, guide groove; and the metering transmission system. This design uses a drum type metering device for trunk shaper and it improved better than any other types which exist in this society.
This design can improve the packaging performance, such as simple structure, light weight, small size, low cost of equipment, operation safety, convenient operation, and easy to repair and management for users.

Key Words: granule packing machine; shaper; meter

目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1题目背景和意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.2.1国外发展现状 2
1.2.2国内发展现状 3
2 包装机概述 6
2.1产品包装概述 6
2.2包装机的分类 7
2.3包装机的组成 8
2.4颗粒包装机的工作原理 9
3 方案设计及选择 10
3.1物料供送系统结构方案 10
3.2包装材料供送机构方案 12
4 机械部分设计 15
4.1计量装置设计计算 15
4.2生产能力计算 16
4.3制袋成型器的选择和设计计算 17
4.3.1常用成型器 17
4.3.2成形器的结构尺寸计算 20
4.4引导装置 24
4.5轴的设计 24
4.5.轴的结构设计 24
4.5.2轴的强度校核 26
4.6电机的选择 27
4.7其他零件的设计 28
5 总结 29
参考文献 30
致谢 31
毕业设计（论文）知识产权声明 32
毕业设计（论文）独创性声明 33

1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）
1.1题目背景
随着经济的发展，人们生活水平的日益提高，对产品的包装要求也越来越高。颗粒包装机是轻工业生产中必不可少的自动机械之一，其主要用于各种颗粒产品的包装。我国近些年来包装工业发展迅速，但又在某种程度上受到机械工业发展相对滞后的影响。对于包装机，无论它适用于何种商品包装，根据其工作原理，结构设计和功能特点，我们把包装机械的工作部件分为包装机的结构及其组成中完成各有关包装操作的自动机械装置，即包装物品的给料装置，计量装置，包装材料和容器的供送装置，装填灌注装置，封口执行装置等。本课题着重对自动供料系统中的给料装置，计量装置和包装材料的供送装置进行研究和设计。使其具有快速，准确，经济，适用等优点，能较大的提高生产效率，降低工人的劳动程度。同时培养学生在给定设计任务下的创造性思维的能力。
1.2国内外现状及发展趋势
包装机械概述包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，尤其是其中重点设计的给料装置，计量装置和包装材料的供送装置等，以完成产品的包装工艺过程。就目前我国包装机械的发展相对还属于滞后阶段，尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。用于完成包装机自动供料系统的设计可分为包装材料的整理和供送系统，被包装物品的计量与供送系统两大重点。包装机械作为专业性机械，除了同于普通机械的一般要求外，还有外表美观，传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求，以很好地完成自身功能适应市场需求。
国内：我国包装机械业概况与展望目前我国包装机械企业规模偏小，技术装备不很完善，管理水平比较低，自我发展和技术设计开发能力较弱，产品品种单一。产品的技术含量、附加值较低：新产品开发周期长，不能及时响应市场的需求，及时提供市场、用户所急需的产品。企业主要精力都花费在量的扩张上，对质的提升、科技进步的投入严重不足，产品在低水平上重复，许多企业生产相同的产品，从而使许多产品销不出去。低价竞争已威胁到企业生存的地步；另外，产品安全防护措施较差，安全意识不强，这些都造成国内产品与国外市场竞争能力偏低。散体物料包装机的改进设计目前我国包装机械产品普遍存在质量不稳定、性能单一、成本高、技术含量低的状况。随着我国进入世贸组织(WTO)，国际先进的技术、设备和管理经验的进入势必会对我国刚刚发展起来的包装机械工业造成巨大冲击，企业面临着前所未有的严峻考验。包装机械产品量面广，我们的行业仍欣欣向荣，堪称“朝阳工业”。
国外：国外包装机械业概况美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。10多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世90年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。散体物料包装机的改进设计日本与美国、德国相比，起步较晚。上世纪60年代以前，包装机械厂家不足60家，只能包装糖果、香烟等。60-70年代，是日本包装机械业起步阶段，产值增长速度很快。70-80 年代，增长速度虽不如上一阶段那么高，但年增长率仍达 13%。80-90 年代是稳定增长分阶段，将微电子技术成功地应用于包装机械的控制，以后又将光导纤维技术、工业机器人技术、模块化技术应用于包装机械，达到安全性高、无人操作、高生产率的水平，大大提高了其国际市场竞争力。因此从上世纪 60 年代到 90 年代初，日本包装机械工业连续30多年高速增长，引进--消化--发展的过程。德国、意大利、英国、瑞士和法国等，都是世界上很重要的包装机械生产国家。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面居领先地位，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点，享誉全球。一些大公司生产的包装机械集机-电-仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占80%左右。德国是世界上最大的包装机械出口国。意大利是仅次于德国的第二大包装机械出口国。意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点，出口比例占80%左右。目前，世界各国对包装机械的发展都十分重视，集机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术产品不断涌现。生产高效率化、资源高利用化、产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为世界各国包装机械发展的趋势。
2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1主要内容和要求
主要内容：
(1)包装材料的供送系统的设计
包装材料的供送是实现产品机械化包装的必要条件，必须保证包装材料的供送速度快、稳定性好、可控性强。包装材料的供送机构的选择和设计应满足：
1）符合包装工艺流程，满足包装材料的连续性和间歇性的供送要求。
2）根据包装材料及容器的类别和特征，确定具体的供送方式和机构。
3）满足包装材料生产率对包装材料供送速度或供送频率的要求，供送的生产能力或工作速度应该可调整。
4）满足包装材料供送的定长、定位、定向控制要求，供送过程的稳定性要好、可控性要强，便于与包装材料供送和充填动作的同步。
5）便于与包装执行机构同步工作和协调设置。
(2) 物料计量供送的设计；
物料的准确计量和快速稳定供送是实现机械化包装的首要条件。物料的计量供送装置的选择和设计应满足：
1）满足包装工艺要求，实现物料连续或间歇供送。
2）根据物料类别和包装要求，实现物料计量及供送的机械化和自动化。
3）满足包装机生产率对物料供送速度和计量精度的要求，生产能力、工作速度可调整。
4）包装物料供送的定量要准、定向要好、供送过程要稳、可控性要强，便于与包装材料供送机构、包装执行机构同步工作及协调布置。
5）便于检测、控制、维修和调试。
要求：
(1) 包装速度：30—60袋/min；
(2) 薄膜直径不超过500mm；
(3) 薄膜宽度不超过400mm；
(4) 制袋尺寸(长X宽高)：(60—180)mmX(70—120)mmX(20—70)mm；
(5) 绘制相关设计的零件图和装配图；
(6) 撰写毕业论文。
2.2研究方法和步骤
颗粒包装机自动供料系统设计的形态学矩阵：

物料供送装置振动给料装置链条给料装置带式给料装置辊轴式给料装置
计量装置计数计量法容积计量法称重计量法
包装材料
供送装置板、片包装材料供送装置卷带包装材料供送装置瓶、罐及盒类包装容器供送装置盖塞类供送装置
可能组合成方案：N=4×3×4=48
方案一：选用斗式电磁振动给料器，其计量装置选用定容法量杯式，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。
方案二：选用带式输送给料机，其计量装置选用间歇式称重，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。
方案三：选用带式输送给料机，其计量装置选用定容法量杯式，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。
我选择的最优方案是方案三。因为斗式电磁振动给料器和带式输送给料器都是经过数年发展已逐步完善的装置，而斗式电磁振动给料器工作原理较为简单，但是影响物件供送效果的因素却很多，带式输送给料更适用于颗粒物品的供送。而定容法更适用于粉末、细颗粒、膏状物料且构造简单，造价低，计算速度快，但精度稍低。而本课题设计的颗粒包装物，我选择用卷带包装材料供送装置。经过对比我选取方案三。
3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
3.1自动供料系统的设计的难点和特点
（1）物料供送装置的设计以及工作原理；
（2）计量装置的设计以及工作原理；
（3）包装材料供送装置的设计以及工作原理。
（4）结构和机构复杂，各部分动作配合要求高；
（5）物料供送与包装材料供送协调关系的处理。
3.2前期工作
（1）我查阅了相关资料，了解了课题的背景和发展状况；
（2) 学习了常用包装机械设计的基础知识、并提出初步的原理方案；
（3) 对传动系统方案进行优化比较，论证并选择最优方案。
4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
1—2周：接受设计任务，查阅相关资料，了解课题的背景和发展状况；
3—4周：学习常用包装机械设计的基础知识、原理方案的提出；
5周：传动系统方案的优化比较，论证并选择最优方案；
6周：物料供给机构的结构设计；
7周：包装袋供给机构的结构设计；
8周：包装袋成型机构的结构设计；
9—10周：对系统的论证和验算；
11—12周：绘制相关设计的零件图和装配图；
13—14周：撰写毕业论文；
15周：准备答辩。
指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）

系主管领导：年月日
参考文献
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颗粒包装机自动供料系统的设计

内容简介：: 毕业设计 (论文 )外文资料翻译系别：机电信息系专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：外文出处：美国专利局附件：译文 2013 年 03 月摘要本发明涉及一种包装机包装用品（ 4）在电影中，一个管成型装置（ 1）从一个电影基本上是平坦的管成形前管成型和输送装置（ 2）为运输物品插入管，管成形装置具有塑造边几双（ 12,17,18）为偏转或换向片。该包装机其特征在于塑造边（ u， 17， 18）是定位在这样一种方式，路径到另一个成型边缘沿线平行于边界（ 11）的薄膜（ 5）从电影到管入口成型装置（ 1）以从中退出，是短的附近的膜边界比的一电影。包装机械领域的发明本发明涉及一种包装机包装物品的薄膜或铝箔，具有管成形成型装置管从膜基本上是蝙蝠在管成型及输送装置运输物品插入管，管成形装置具有用于偏转几对成型的边缘这部电影本发明的背景上述类型的包装机在这个传统的包装机管或软管烟或整形装置基本上三对塑造几包板周围的边缘，这部电影先后通过了第一，机翼向板引导包装薄膜在下降内向倾斜方式计数器的输送方向对被包装物品的薄膜，偏转的第一道板和两个进一步板设置在类似的方式和剪切形场管，通过在物品的输送方向要打包。个体形成边缘的 E 板吃得相互定位，独立的成型边缘或区域的命令板上它通过，薄膜均匀拉伸和平面，即通过无失真的方式在边缘。成型的边缘这电影依次经过位于成对的常见的平面。然而，这种包装机不满意关于膜引导通过由管成型装置。本发明的概要本发明的目的是提供一个机管成型装置的改进上述类型。特别是，一个的这部电影是可以避免的，电影的扩充防止。在上述情况下一个包装机式，本发明解决了这个问题，塑造边缘相互定位，在路径形成沿平行于膜的边界线短从电影的一个入口进入管成型设备向其出口从设备成形管附近的膜边界比电影这部电影被引导通过塑造边缘以这样的方式这部电影巴尔运行在无张力的此得出的优势这部电影是在过度紧张的边境保护和扩充。令人惊讶的是，尽管非恒张力分布，电影是免费的方式在折痕管成型装置。迄今被假定路径在成型的边缘平行于膜的边界必须所有的膜区域是均匀的长度，以防止电影指挥一起走向它的中心区域和后果因此产生折痕。相反的是，事实上案例。膜引导或拉在成型的边缘试图通过最短路径在成型的边缘横向的电影方向略加强对成群，所以没有折痕或折叠出现的。根据优选实施方案电影或其部分相继在第一边缘整形一次成型的肩膀和第二和第三的第二成形肩台形成的边缘。优选地，在每一种情况下，第一个成型的边缘和一个相关的二次成型的边缘，即通过同一部电影部分，不在一个平面。成型的边缘同一成型边对可位于同一平面。边，依次经过与电影面向歪相对于另一个。它有迄今为止被认为形成边上膜依次经过必须位于同一平面，在以指导电影不再自由，均匀拉紧在成型边成型装置管方式。相反的，根据一个有利的实施方案本发明的，在每一种情况下，第一个成型的边缘和相关联的第二成型边缘进行定位相对于另一个的膜之间的交错第一和第二成形的边缘。这种方法的优点在于这部电影是引导轻轻松在成型的边缘。一次成型的肩膀可以从也 E 单独二次成型的肩膀，即不与其连接的是适当的位置我上面第二成型的肩膀。最好是一次成型的肩膀被构造为一个梯形，特别是钣金件和多件二次成型的肩膀，它基本上位于该输送装置输送平面，有两个基本三角形薄板的部分，它们相互重叠剪切方式，使第三个成型的边缘收敛和管出口方向和另一个重叠而使用二次成型的边缘移动外管出口方向。成型的肩膀可以由不同的材料，但金属板的施工方法提供了方面的优势，设计简单，稳定的地方。平坦的板状结构，塑造他们的肩膀，也可以在这样一种方式，在骨架像架的方式提供成型的边缘，但板状金属板材。优势于一，轻轻滑动导片。根据本发明的进一步发展至少一个成型的边缘定位角，尤其是一次成型边可调。度惊人的电影在成型的边缘和运行在我区之间的光程差量电影成群运行和在该地区的中央部分这部电影在塑造边可调。因此，本在电影和电影的凸起的张力分布先后以下整形边缘之间的边界可以调整。迄今被假定的安排塑造一条件对于不同的线平行的路径长度的电影在造以同样的方式运作的边缘的边界对于不同的电影，但是这是没有的情况下。可调性至少对某些成型边角方向具有几何形状的管成形装置可以适应不同的电影的厚度和不同的材料制成的。麦克风耳机及声卡角方向可调的大小的函数被包装物品，从而优化得出膜在管成型装置在不同情况下的吗哪的文章，这需要不同的管的几何形状和不同的耳鼻喉科重叠宽度。在因而是可能的调整到什么程度的膜边界线松了成型的边缘和张力可以有不同的分布在电影。可调塑造的边缘有一个调整的范围，说的边缘整形在每一种情况下，相关的边缘下塑造成型边对没有在一个平面上，总是有一个惊人的电影在塑造和引导边缘这部电影是在无张力下边缘地区，松的方式。有利地形成的边缘可以在各种情况下旋转或枢接在一个共同的飞机。相互作用的该成型边说飞机因此调整能。优选第一成型肩上有两个盘子，这是位于同一平面，在每种情况下都有一次成型的板的边缘，对常见的平面垂直的轴线。因此，该板可旋转，在他们所定义的平面。因此，第一塑造肩可旋转围绕一个整体基本水平轴，以便有效的角！一次成型的边缘相对于第二成型的边缘可调，但先前描述的实施例提供的优势，相对于一个简单的旋转安装该成型肩板。根据本发明的一个优选的实施方案狮子的第一和第二成形边相交的延长一点，一次成型的边传播比二次成型的边缘。最好的该成型边缘方向是这样的，还亲一次成型的边缘之间形成的角度在第二次成型边缘的平面大于第二成型边缘之间的角度形成的边缘可以是不可替代的最好的整形方式和可替代的边缘成对在吃案例相反的方向和至少一个边缘是不可替代的塑造对相对于进一步塑造的边缘，特别是在这样一个高度的筒状的膜的宽度可调。在上述类型的包装机被包装物品通常是交付的一面管的成型装置朝向侧的膜形管穿出管成型装置被输送通过管成型装置之间的成型的肩膀到退出管。这是（割介绍了输送装置的错误，在多方的情况部分说的装置为由电子管成型装置，为了能够运输的卡雷的文章在成型板进入退出管。然而，这有一个相对复杂的设额定设计不理想的空间经济立场。根据本发明的另一个特征，一个包装有一送装置的机器，在这特别的设计带来了用不同大小的物品可靠的运输成型装置插入管的管不同的设置由电影和这个位置的下该输送装置流端可调。在管成型装置附近有没有输送装置及物品间接勿运通过实际成型装置的管附近。该输送装置的下游端调整在这样一种方式，被运送的物品也可以，对整形装置管不同的设置的情况下，在一个总是直接到整形装置管可从事电影在装置运行。之间的最后的输送装置和管成形设备没有间隙或仅 8 微量间隙，这可能本文提出了运动的阻碍是反移植。最好的输送装置的下游端同步可调的可移动成形成型装置的管肩。因此，可调端该输送装置与活动，耦合塑造肩，在一个调整的情况下成型的肩膀，例如不同的几何形状的文章被包装，同时自动有调整的输送装置，使后者的一端终止直接在塑造肩之间的传输不形成较大的差距装置和成型的肩膀。根据本发明的进一步发展，一个有效的输送路径输送装置纵向调整。这提供了优势，该输送装置的上游端可以是固定的，尽管以下到供应的物品及仿真同时对伊朗的下游端的位置移植装置是可调的。最好的输送装置的下游端适用于面对整形装置管轮廓最好是一个领先的边缘说管成型装置以后，文章把该装置有一个 V 形和输送的下游端装置在舌像的方式延伸到 V 形成型装置的管槽。为了允许一个成型装置的调整管，无碰撞与输送装置的下游端，输送装置可前后移动，在输送方向，在这样一种方式，并发症甘南 V 形端移动的输送装置如果 V 形整形装置管开口被限制在剪切一样的方式，从而建立一个较小的从得到的膜管的宽度该输送装置具有至少一个连续输送通过圆形的换向，输送装置在引导流输送端由 E 在输送装置不可替代的换向单元，特别是，山 E 不可替代的换向装置，输送装置在于两个固定换向装置，可前后移动，平行的直线部分输送换向单元和两个固定换向之间输送装置是固定的与任何特殊的张紧装置，如张力滑轮。输送路径的纵向调整，即该换向单元的位移，可以带来没有任何长度的变化路径覆盖输送装置。有利的是，作为一个结果，输送具有均匀的张力，这是没有受损惯性的影响，如发生女巫补偿辊，这是通常用于张紧连续带。优选地，该输送装置具有多个窄，并行运行的输送带和优选输送带是在下游的末制导输送装置滑轮流离失所的阶梯的方式，所以伪在下游端走以 V 成形器的管形前。的滑轮可以安装在一个共同的，不可替代的幻灯片可不可替代的同步相互平行在输送方向。优选地，出料装置输送了文章笼罩管在管的出口侧成型装置被连接到基本齐平。这具有优势的文章可以采取直接从成型装置的管出口说出院装置。优选地，该放电装置有一段带送机，其中的文章笼罩在管吸入到一个传送带。吸气同时也带来了输送管传递出的管成型如果没有文章被封闭在其中的装置。吸了对输送管的必要的粘附带。放电装置也可以有一个静电电影对输送带的吸引力，但吸退出管提供了相对稳定的优点电影和传送带之间的静摩擦，特别是在不同的膜的情况。与上述类型的包装机具有可调的整形的肩膀，不同的物品可以包装，在成型装置的管的设置改性。小批量的大小，即，如果只有一个小的相同的文章的数量是包装管成型装置来调整比较频繁，一简单，快速的设置是很重要的根据本发明的另一个特征，一个汽车的可调包装机设置在特别是调节管对于不同的被包装物品成型装置”，以及控制调节装置作为一个控制装置文章的功能参数，如长度，宽度，高度，文章等。因此，无需人工调整或设定的管成型装置是必要的，相反，它是自动完成的通过调整装置作为文章的参数的函数与特定的条装。因此，本必要时可减少雾转换，该包装机的生产率提高。本文的参数，例如可以手工输入的单元，然而，优选地，包装机具有存储或存储设备的存储伪 E 矢量第个为与特定相关的文章，通过控制装置读取读取对应从存储设备、控制制品参数凌调节装置作为一个功能的存储参数参数。根据本发明的一个实施例的输入单元具有被包装物品可以输入。对应文章的选择是填料，控制装置从存储装置读取第个相关文章说为了控制调节装置。在通过调整管成型装置的一个新的文章被包装，因此只需要输入选择相应的文章。成型装置的管然后自动纳入必要的设置。在输入单元的地方，也可以提供援助的发音装置可自动检测。对应于自动检测的结果，本文参数从存储器中读取为了控制调整装置。调节装置可以随后比评价城市轨道交通评价刺存储第对应最近检测到的文章。然而，先前描述的建设与对被包装物品提供先进人工输入每日对施工简单、可靠的输入。毕业设计（论文）中期报告题目：颗粒包装机自动供料系统的设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2013年 3 月 20 日1.设计（论文）进展状况：本毕业设计的主要内容是颗粒包装机自动供料系统的设计，具体包括对颗粒包装机的物料供送与计量的设计，还有包装袋供送的详细设计，从一开始拿到任务书正式开始毕业设计以来，按照任务书的要求，我的工作进展还较为顺利。至今为止，通过大量查阅相关资料，我了解了课题的背景和发展状况，完成了对课题的分析，学习了常用包装机械设计的基础知识和工作原理，并提出了自己的方案，完成了开题报告和对外文文献的翻译，对物料供送和计量，还有包装袋的供送有了一定的认识，对其结构已经设计完成，现在正对其进行详细设计计算。图1 螺杆式计量装置示意图螺杆式定容计量装置是一种螺旋推进器，通常适用于食品、医药、化工等行业的粉料或颗粒的包装前计量。记得我前期物料计量装置选用的是可调量杯式计量装置，但是通过阅读大量资料发现如果用这个装置就必须要一个调节手柄，不是很精确还不能全自动化，但是这个螺杆式计量装置可以完成全自动化，而且计量更为精确，简单。它的原理是由发动机3带动皮带轮4，再由皮带轮4带动轴6转动，这样由轴6就可以带动计量螺杆8转动使得计量螺杆通过自身完成的转数来完成计量。而电机1带动链轮2转动是为了使链轮2带动搅料杆7转动，如果设计过程中我们假设为理想状态，就是颗粒物料不会粘附在料斗壁上，那么就不需要用到搅料杆7的设计，那样会更加简便。 1卷筒薄膜 2导辊 3成型器 4加料器图2 包装供送系统的设计示意图图2是包装袋供送装置的的简图，1是卷筒薄膜，在2上我的设计不只是起到一个导辊的作用，而且还应起到张紧作用，我的设计在2上连一个四杆机构，使得它可以往复上下移动，保证包装袋既不打滑也不会出现拉伸过长的情况，接着再由一个导辊引下来完成成型工作，同时完成加料等工作。图3 象鼻成型器在制袋过程中，制袋成型器在卷筒薄膜由舒展平坦输送到卷折成各种袋型的过程中起到一个十分关键的作用，它对包装的形式、尺寸以及包装质量有直接的影响。因此成型器的选择和设计计算是非常重要的。设计和制造成型器的关键为：（1）尽量减少薄膜通过成型器所受的阻力，使薄膜不产生纵向或横向的拉伸变形。（2）确保薄膜自然贴合、无拉伸、无腾空的通过成型器，自然卷和，正确成形。（3）结构简单可靠，制造方便，调试容易。选取象鼻成型器是因为它兼备翻领和三角成型器的工作原理，是U型成型器的改进型。运动阻力小，充填距离短，对材料适应性强，设计、制造较易。多用于立式包装机。2.存在问题及解决措施：由于毕业设计涉及的范围很广，几乎囊括了在大学里所学的全部知识，很多在大一、大二学习的知识由于很久没有接触造成了这些知识的模糊甚至淡忘，所以在某些细节方面总是会有多多少少的问题，给设计带来了不小的麻烦。下面是我设计过程中遇到的问题以及解决方案。问题1怎么样使物料供送的更加简单以及物料计量的简单准确性?在设计过程中，通过翻阅大量资料，我首先想到的是量杯式供送机构，但是在反复和老师讨论的过程中总是在找我们怎么样可以完善这个供送装置，使得它更加简单，稳定，更具自动化，最终我在包装机械这本书上找到这种螺杆式供送装置。问题2怎么样是包装袋顺利的供送？在设计中，我没有考虑这个问题，可是不代表不会发生这个问题，是老师帮我纠正了这个问题的严重性，如果不能合理保证这个问题的解决就不能保证包装袋的顺利供送当然也就不能进行包装。在查阅资料的同时我发现可以多加一根导辊，可以张紧包装袋，是的包装袋不用打滑。问题3怎么样使得张紧导辊上下往复运动完成自动控制？在设计中我发现有两种方法，一种是四杆机构，一种是凸轮机构，由于凸轮机构没有四杆机构简单方便，所以我选用四杆机构。3.后期工作安排：（1）完成详细的配合设计并计算；（2）根据计算数据以及所选机构画出零件图和装配图；（3）编写设计说明书以及校核图纸，交给导师查阅；（4）准备完成最后答辩。指导教师签字：年月日毕业设计（论文）开题报告题目：颗粒包装机自动供料系统的设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2012 年 12 月 24 日文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）目背景随着经济的发展，人们生活水平的日益提高，对产品的包装要求也越来越高。颗粒包装机是轻工业生产中必不可少的自动机械之一，其主要用于各种颗粒产品的包装。我国近些年来包装工业发展迅速，但又在某种程度上受到机械工业发展相对滞后的影响。对于包装机，无论它适用于何种商品包装，根据其工作原理，结构设计和功能特点，我们把包装机械的工作部件分为包装机的结构及其组成中完成各有关包装操作的自动机械装置，即包装物品的给料装置，计量装置，包装材料和容器的供送装置，装填灌注装置，封口执行装置等。本课题着重对自动供料系统中的给料装置，计量装置和包装材料的供送装置进行研究和设计。使其具有快速，准确，经济，适用等优点，能较大的提高生产效率，降低工人的劳动程度。同时培养学生在给定设计任务下的创造性思维的能力。内外现状及发展趋势包装机械概述包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，尤其是其中重点设计的给料装置，计量装置和包装材料的供送装置等，以完成产品的包装工艺过程。就目前我国包装机械的发展相对还属于滞后阶段，尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。用于完成包装机自动供料系统的设计可分为包装材料的整理和供送系统，被包装物品的计量与供送系统两大重点。包装机械作为专业性机械，除了同于普通机械的一般要求外，还有外表美观，传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求，以很好地完成自身功能适应市场需求。国内：我国包装机械业概况与展望目前我国包装机械企业规模偏小，技术装备不很完善，管理水平比较低，自我发展和技术设计开发能力较弱，产品品种单一。产品的技术含量、附加值较低：新产品开发周期长，不能及时响应市场的需求，及时提供市场、用户所急需的产品。企业主要精力都花费在量的扩张上，对质的提升、科技进步的投入严重不足，产品在低水平上重复，许多企业生产相同的产品，从而使许多产品销不出去。低价竞争已威胁到企业生存的地步；另外，产品安全防护措施较差，安全意识不强，这些都造成国内产品与国外市场竞争能力偏低。散体物料包装机的改进设计目前我国包装机械产品普遍存在质量不稳定、性能单一、成本高、技术含量低的状况。随着我国进入世贸组织 (国际先进的技术、设备和管理经验的进入势必会对我国刚刚发展起来的包装机械工业造成巨大冲击，企业面临着前所未有的严峻考验。包装机械产品量面广，我们的行业仍欣欣向荣，堪称 “ 朝阳工业 ” 。国外：国外包装机械业概况美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。 10 多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的 15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世 90 年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。散体物料包装机的改进设计日本与美国、德国相比，起步较晚。上世纪 60 年代以前，包装机械厂家不足 60 家，只能包装糖果、香烟等。 60代，是日本包装机械业起步阶段，产值增长速度很快。 70代，增长速度虽不如上一阶段那么高，但年增长率仍达 13%。 80代是稳定增长分阶段，将微电子技术成功地应用于包装机械的控制，以后又将光导纤维技术、工业机器人技术、模块化技术应用于包装机械，达到安全性高、无人操作、高生产率的水平，大大提高了其国际市场竞争力。因此从上世纪 60 年代到 90 年代初，日本包装机械工业连续 30 多年高速增长，引进德国、意大利、英国、瑞士和法国等，都是世界上很重要的包装机械生产国家。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面居领先地位，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点，享誉全球。一些大公司生产的包装机械集机仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占 80%左右。德国是世界上最大的包装机械出口国。意大利是仅次于德国的第二大包装机械出口国。意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点，出口比例占 80%左右。目前，世界各国对包装机械的发展都十分重视，集机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术产品不断涌现。生产高效率化、资源高利用化、产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为世界各国包装机械发展的趋势。究方法或措施要内容和要求主要内容： (1)包装材料的供送系统的设计包装材料的供送是实现产品机械化包装的必要条件，必须保证包装材料的供送速度快、稳定性好、可控性强。包装材料的供送机构的选择和设计应满足： 1）符合包装工艺流程，满足包装材料的连续性和间歇性的供送要求。 2）根据包装材料及容器的类别和特征，确定具体的供送方式和机构。 3）满足包装材料生产率对包装材料供送速度或供送频率的要求，供送的生产能力或工作速度应该可调整。 4）满足包装材料供送的定长、定位、定向控制要求，供送过程的稳定性要好、可控性要强，便于与包装材料供送和充填动作的同步。 5）便于与包装执行机构同步工作和协调设置。 (2) 物料计量供送的设计；物料的准确计量和快速稳定供送是实现机械化包装的首要条件。物料的计量供送装置的选择和设计应满足： 1）满足包装工艺要求，实现物料连续或间歇供送。 2）根据物料类别和包装要求，实现物料计量及供送的机械化和自动化。 3）满足包装机生产率对物料供送速度和计量精度的要求，生产能力、工作速度可调整。 4）包装物料供送的定量要准、定向要好、供送过程要稳、可控性要强，便于与包装材料供送机构、包装执行机构同步工作及协调布置。 5）便于检测、控制、维修和调试。要求： (1) 包装速度： 30 60 袋 / (2) 薄膜直径不超过 500 (3) 薄膜宽度不超过 400 (4) 制袋尺寸 (长 X 宽高 )： (60 180)0 120)0 70) (5) 绘制相关设计的零件图和装配图； (6) 撰写毕业论文。究方法和步骤颗粒包装机自动供料系统设计的形态学矩阵：物料供送装置振动给料装置链条给料装置带式给料装置辊轴式给料装置计量装置计数计量法容积计量法称重计量法包装材料供送装置板、片包装材料供送装置卷带包装材料供送装置瓶、罐及盒类包装容器供送装置盖塞类供送装置可能组合成方案： N=4 3 4=48 方案一：选用斗式电磁振动给料器，其计量装置选用定容法量杯式，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。方案二：选用带式输送给料机，其计量装置选用间歇式称重，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。方案三：选用带式输送给料机，其计量装置选用定容法量杯式，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。我选择的最优方案是方案三。因为斗式电磁振动给料器和带式输送给料器都是经过数年发展已逐步完善的装置，而斗式电磁振动给料器工作原理较为简单，但是影响物件供送效果的因素却很多，带式输送给料更适用于颗粒物品的供送。而定容法更适用于粉末、细颗粒、膏状物料且构造简单，造价低，计算速度快，但精度稍低。而本课题设计的颗粒包装物，我选择用卷带包装材料供送装置。经过对比我选取方案三。的重点及难点，前期已开展工作动供料系统的设计的难点和特点（ 1）物料供送装置的设计以及工作原理；（ 2）计量装置的设计以及工作原理；（ 3）包装材料供送装置的设计以及工作原理。（ 4）结构和机构复杂，各部分动作配合要求高；（ 5）物料供送与包装材料供送协调关系的处理。期工作（ 1）我查阅了相关资料，了解了课题的背景和发展状况；（ 2) 学习了常用包装机械设计的基础知识、并提出初步的原理方案；（ 3) 对传动系统方案进行优化比较，论证并选择最优方案。按周次填写） 1 2周：接受设计任务，查阅相关资料，了解课题的背景和发展状况； 3 4周：学习常用包装机械设计的基础知识、原理方案的提出； 5周：传动系统方案的优化比较，论证并选择最优方案； 6周：物料供给机构的结构设计； 7周：包装袋供给机构的结构设计； 8周：包装袋成型机构的结构设计； 9 10周：对系统的论证和验算； 11 12周：绘制相关设计的零件图和装配图； 13 14周：撰写毕业论文； 15周：准备答辩。指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日所在系审查意见：系主管领导：年月日参考文献 1 呼英俊 ,白杉 ,刘志平 M2003,9 41. 2 茹山穆 ,李文卿 M2000,4:20 21. 3 方玉莹 ,左言言 J2005 年第三期 :46 48. 4 赵治华包装与食品机械 J第 15 卷第 1 期： 23 26. 5 许林成 M海科学技术出版社 6 张永林，李诗龙粮食与饲料工业 J第3 期 :49 52. 7 张聪 M广州科技出版社 8 许一平 ,张云 ,王晓东等用 M 999， 21(4):211 212. 8 高德 M学工业出版社 9 戴宏民 M2003,(4):1 4. 10 刘石明，宋志兵，谭文若等 J1999 年第 3 期 :112 115. 11 张红光 J):14 15. 12 孙智慧，高德 M中国轻工业出版社 13 高月，赵延君，王占生等包装计量秤中的应用 5 66. 14 王晓光包装与食品机械 :17 19. 15 徐秋庆 ,蔡建义机电信息 7 49. 16 郭旭之列粉末颗粒包装机问世 J版社 4:21 23. 17 002. 18 in a 159. 19 004, 本科毕业设计 (论文 ) 题目：颗粒包装机自动供料系统的设计系别：机电信息系专业：机械设计制造及其自动化班级：学生：学号：指导教师： 2013 年 5 月 I 颗粒包装机自动供料系统的设计摘要本设计是关于颗粒包装机自动供料系统的设计。颗粒包装机是将小颗粒产品通过计量装入包装袋内，再进行封装的包装机械。能较大提高生产效率、降低人工劳动强度。本设计主要研究物料供送系统的结构设计和包装材料供送机构的设计。首先由包装机的生产能力确定计量装置的大小来完成物料的计量，从而完成物料的供送。其次由包装材料的传送路线确定引导辊的位置来完成包装材料的供送。本设计主要设计颗粒包装机的包装材料成型与供送系统，包括供送包装材料的辊子，引导辊，成型器；物料供给系统，包括料斗，计量器，导流槽；以及计量器的传动系统。本次设计采用了象鼻成型器和改进后的转鼓式计量装置。本设计能进一步提高其包装性能，结构简单、重量轻、外形尺寸小、设备费用低、运转安全，操作方便、便于维修和管理。关键词：颗粒包装机；成型器；计量器 of is of to It by to To by to a it in as of to 录摘要 . I . 绪论 . 1 目背景和意义 . 1 内外发展现状 . 1 外发展现状 . 2 内发展现状 . 3 2 包装机概述 . 6 品包装概述 . 6 装机的分类 . 7 装机的组成 . 8 粒包装机的工作原理 . 9 3 方案设计及选择 . 10 料供送系统结构方案 . 10 装材料供送机构方案 . 12 4 机械部分设计 . 15 量装置设计计算 . 15 产能力计算 . 16 袋成型器的选择和设计计算 . 17 用成型器 . 17 形器的结构尺寸计算 . 20 导装置 . 24 的设计 . 23 . 23 的强度校核 . 25 机的选择 . 27 他零件的设计 . 27 5 总结 . 29 参考文献 . 30 致谢 . 31 毕业设计（论文）知识产权声明 . 32 业设计（论文）独创性声明 . 33 1 绪论 1 1 绪论目背景和意义包装是产品进入流通区域的必要条件，实现包装的主要手段是使用包装机械。随着经济发展和工业自动化水平的提高，市场对产品的包装要求也越来越高，而我国的包装行业发展相对缓慢，故对包装机的设计研究具有一定意义。本课题所设计的颗粒包装机适用于包装散粒食品、药品、化学制剂、茶叶等小包产品，其具有快速、准确、经济实用等优点。商品包装是一个新兴的行业，是在商品经济日益繁荣，市场竞争日趋激烈的新形式下，逐步成长起来的。在商品流通中，人们对粉状颗粒状小袋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，并保证商品在流通环节中包装袋不出现任何形式的破损。其二是要求包装袋内的商品计量准确，误差小（包装行业标准要求计量误差小于 5 ），以维护商品生产厂商的信誉、形象。因此商品包装的精确计量，是包装行业时刻关注的一项重要课题。包装机械是现代包装工业的基本设备，是商品生产中必不可少的关键性技术设备。随着人类社会的进步，国民经济的发展，人民生活水平的提高，人们越来越重视包装的质量、品种类型，包装机械在包装领域中起着重要的作用。包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证。它能够大幅度地提高生产效率；降低劳动强度，改善劳动条件；保护环境，节约原材料，降低产品成本；有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售的竞争力；由于包装机械的计量精度高，产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密，提高了产品包装的质量，增强了产品销售的竞争力，可获得较高的经济效益；延长产品的保质期，方便产品的流通。内外发展现状包装机械概述包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，以完成产品的包装工艺过程。尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。用于完成包装过程的包装机械可分为 11 类，它们是充填机械、灌装机械、封口机械、裹包机械、多功能包装机械、标签机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械和集装机械、辅助包装机械和设备等。包毕业设计（论文） 2 装机械作为专业性机械，除了同于普通机械的一般要求外，还有外表美观、传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求，以很好地完成自身功能，适应市场需求。外发展现状国外包装机械业概况美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。 10 多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的 15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世 90 年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。散体物料包装机的改进设计日本与美国、德国相比，起步较晚。上世纪 60 年代以前，包装机械厂家不足 60 家，只能包装糖果、香烟等。 60代，是日本包装机械业起步阶段，产值增长速度很快。 70代，增长速度虽不如上一阶段那么高，但年增长率仍达 13%。 80代是稳定增长分阶段，将微电子技术成功地应用于包装机械的控制，以后又将光导纤维技术、工业机器人技术、模块化技术应用于包装机械，达到安全性高、无人操作、高生产率的水平，大大提高了其国际市场竞争力。因此，从上世纪 60 年代到 90 年代初，日本包装机械工业连续 30 多年高速增长，经历了引进消化发展的过程。德国、意大利、英国、瑞士和法国等，都是世界上很重要的包装机械生产国家。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面居领先地位，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点，享誉全球。一些大公司生产的包装机械集机仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占 80%左右。德国是世界上最大的包装机械出口国。意大利是仅次于德国的第二大包装机械出口国。意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点，出口比例占 80%左右。目前，世界各国对包装机械的发展都十分重视，集机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术产品不断涌现。生产高效率化、资源高利用化、产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为世界各国包装机械发展的趋势。近年来国外包装机械工业的发展有以下趋势： a. 重点发展食品包装机械。国外一些发达国家食品包装机械占包装机械的比重往往在 50%以上。据世界包装机械联合会统计， 1992 年日本和美国用于食毕业设计（论文） 3 品包装的包装机械产值占包装机械总产值的 60%以上。在市场上，粮食、蔬菜、水果、焙烤食品、糖果、饮料、肉、禽、水产品及各种熟食和方便食品均有方便适用、美观大方的包装。这样既保护了商品，又美化了商品。而这些商品的包装都是通过包装机械来实现的，所以食品包装机械的应用特别普遍。 b. 在系统优化设计的基础上，包装单机向高速化方向发展。提高包装机的速度，相应地对包装材料、包装容器的要求也高了。同时，还要满足寿命、噪音、工作稳定性的要求。通过系统的优化设计，把技术的先进性、可行性与经济合理性有机地结合起来。从而实现包装单机向高速化方向发展。 c. 在包装机上广泛应用电子计算机。例如用电子计算机控制被包装物的计量精度，使精确度大大提高；用可编程序控制器控制安瓿多头高速灌装机，按指令程序控制安瓿的惰性气体冲洗以及灌装、充氮和封口等；在贴标机、制袋封口机、捆扎机中采用电子计算机打印、记录并进行故障诊断等。 d. 一方面为满足现代商品包装多样化的需求，发展适应多品种、小批量的通用包装技术及设备；同时又紧跟当代高新技术的发展步伐，不断研究和开发现代的先进包装技术，发展应用高新技术的现代化专用型包装机械。 e. 包装生产线向柔性自动化和 “ 无人化 ” 过渡。在某些包装生产线中更多的引入微机、智能机器人等先进技术，用于包装生产线中物料供送控制、产品质量检测、故障诊断和管理等方面，使包装生产线向柔性自动化和 “ 无人化 ” 自动包装车间、工厂过渡。从而使包装机和包装生产线的生产效率更高、成本更低、包装产品质量更稳定。 f. 包装机械企业向专业化和大型化发展，形成若干垄断性生产基地，以低廉的投入换取高额的利润，实现企业快速发展。内发展现状中国包装机械起步较晚，经过 20多年的发展，中国包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国包装工业快速发展提供了有效的保障，有些包装机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求，部分产品还有出口。但在目前，中国包装机械出口额还不足总产值的 5%，进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远。中国包装机械行业的产品从产品结构看，中国包装机械品种只有1300多种，配套数量少，缺少高精度和大型化产产品，不能满足市场需求：产品质量差距表现在产品性能低，稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙，许多元器件质量差，寿命短、可靠性低，影响了整体产品的质量；从企业状况看，国内包装机械行业缺少龙头企业，生产规模大、产品档次高的企业不多；从产品开发看，中国还基本停留在测试仿制阶段，自行开发能力弱，缺少科研生产中试基地，科研经费仅占销售额的 1%，而国外高达 8中国包装机械的技毕业设计（论文） 4 术水平相较于先进国家的整体技术水平落后 20年，在产品的开发、性能、质量、可靠性、服务等方面的竞争中处于劣势。目前，在包装行业不断发展的前提下，可以看到包装机械行业中矛盾重重，企业无法应对形势的变化，行业发展思想观念与形势发展不相适应；技术创新能力弱，工艺技术进展缓慢，新产品开发还没有从根本上摆脱仿研跟踪的局面，竞争力不强，经济增长、效益提升仍然主要靠规模拉动。此外，还存在一些包装机械企业管理粗放，精细化管理尚未实现；市场意识、竞争意识、忧患意识不强，服务市场、服务客户的意识以及发展的紧迫感、责任感不强，一些包装机械企业对人的认识和使用与市场经济规律之间不相适应等现象。面对不利因素，最紧迫的是改变包装机械行业中各企业的发展方式，企业要站在新的起点上去审视和解决好以上的矛盾和问题，转变发展理念，强化自主创新，增强市场意识，大力推进国内包装机械行业发展。要改变包装机械行业现状，促进包装机械的发展，行业在大步前进的同时要注意包装机械的发展趋势。国内包装机械业概况与展望目前我国包装机械企业规模偏小，技术装备不很完善，管理水平比较低，自我发展和技术设计开发能力较弱，产品品种单一。产品的技术含量、附加值较低：新产品开发周期长，不能及时响应市场的需求，及时提供市场、用户所急需的产品。企业主要精力都花费在量的扩张上，对质的提升、科技进步的投入严重不足，产品在低水平上重复，许多企业生产相同的产品，从而使许多产品销不出去。低价竞争已威胁到企业生存的地步；另外，产品安全防护措施较差，安全意识不强，这些都造成国内产品与国外市场竞争能力偏低。散体物料包装机的改进设计目前我国包装机械产品普遍存在质量不稳定、性能单一、成本高、技术含量低的状况。随着我国进入世贸组织 (国际先进的技术、设备和管理经验的进入势必会对我国刚刚发展起来的包装机械工业造成巨大冲击，企业面临着前所未有的严峻考验。展起着重要的作用。包装机械产品量面广，我们的行业仍欣欣向荣，堪称 “ 朝阳工业 ” 。我国包装机械工业历史短，总体技术水平和生产能力较低，但近年来在国内巨大包装市场的促进下，并受国外先进技术的影响，发展速度很快，局部技术水平有了明显提高。根据我国国情，包装机械工业发展的趋势是： a. 引进、消化、吸收国外先进技术，建立一批包装机械骨干企业，包括个别中外合资企业。这是缩短我国包装机械技术水平与世界先进水平差距的有效途径可满足大型包装生产线以及高精度、高自动化程度的单机或机组生产的需要，进而可加快包装机械国产化的速度。 b. 大多数企业要重点发展中、小型包装机械。我国大多数企业技术水平不高，生产能力较低，生产以单机为主的中、小型包装机械比较适宜，但要在此基毕业设计（论文） 5 础上不断提高制造精度、自动化程度和配套能力。 c. 在包装机械生产中，大量引入高新技术，如微电子技术、信息处理技术、传感技术、激光技术，新的机械结构（如锥形同步齿轮带传动）、新的光纤材料以及运用可靠性、优化设计方法和计算机辅助设计，研制组合式、模块式等先进结构，使包装机械产品设计先进、使用可靠，使其性能指标、工艺水平、 “ 三化 ”（多功能化、高速化、自动化）水平高，向机电结合、主辅机结合、成套联线方向发展。 d. 以满足重点商品的包装为出发点，发展包装机械新品种。目前，我国重点发展食品、医药、化工、日用品以及易碎、易腐烂变质等商品的包装技术和包装机械。 2 包装机概述 6 2 包装机概述品包装概述产品包装是为保护产品数量与质量的完整性而必需的一道工序。由于产品的包装直接影响到产品的价值与销路，因而对绝大多数的产品来说，包装是产品运输、储存、销售不可缺少的必要条件。 a. 保护产品，这是包装的主要目的和重要功能。产品在从出厂到用户的整个流通过程中，都必须进行运输和储存，即使到了用户手中，从开始使用到使用完毕，也还有存放的问题。产品在运输中会遇到震动、挤压、碰撞、冲击以及风吹、日晒、雨淋等损害；在贮存时也会受到温度、湿度和虫蛀、鼠咬、尘埃损害和污染。合理的包装就能保护产品在流通过程中不受自然环境和外力的影响，从而保护产品的使用价值，使产品实体不致损坏、散失、变质和变形。 b. 提高产品储运效率。包装对小件产品起着集中的作用。包装袋或包装纸上有有关产品的鲜明标记，便于装卸、搬运和堆码，利于简化产品的交接手续，从而使工作效率明显地提高。外包装的体积、长宽高尺寸、重量与运输工具的标重、容积相匹配，对于提高运输工具利用率、以及节约动力和运费，都具有重要的意义。 c. 便于使用。适当的包装还可以起到便于使用和指导消费的作用。包装上的使用说明、注意事项等，对消费者或用户使用、保养、保存产品，具有重要的指导意义。 d. 促进产品销售。产品包装还具有识别和促销的作用。产品包装后，可与同类竞争产品相区别。精美的包装，不易被仿制、假冒、伪造，有利于保持企业的信誉。在产品陈列时，包装是 “ 无声的推销员 ” 。良好的包装，往往能为广大消费者或用户所瞩目，从而激发其购买欲望，成为产品推销的一种主要工具和有力的竞争手段。包装还能收到广告宣传的效果。有时，同种产品的质量可能不相上下，这样，包装就往往会成为消费者或用户选购产品的主要考虑因素。由于包装的改进，可以使一项旧产品给人带来一种新的印象。由此可见，包装能够有效地帮助产品上市行销，维持或扩大市场占有率。实现产品包装化，有利于提高产品质量，丰富产品品种，还可方便销售，有助于推广自动售货和自我服务售货。 e. 促进企业收入的增加。优良、精美的包装，不仅可以使好的产品与好的包装相得益彰，避免 “ 一等产品，二等包装，三等价格 ” 的现象，而且，还能够抬高产品的身价，使消费者或用户愿意出较高的价格购买。从而使企业增加销售收入。此外，包装产品的存货控制，比较简单易行。实现产品包装化，还可使产毕业设计（论文） 7 品损耗率降低，提高运输、储存、销售各环节的劳动效率。这些都可使企业增加利润。装机的分类包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、供料、堆码和拆卸等此外，包装还包括计量或在包装件上打印日期等工序。使用包装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。包装机械的种类繁多，分类方法很多。从不同的观点出发可有多种，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： a. 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、料位式、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。 b. 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。 c. 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。 d. 多功能包装机这类包装机具有以上介绍的两种或两种以上的功能。装机的组成包装机械属于自动机范畴，它的种类繁多，结构复杂，新型包装机械不断涌现，它们的组成不尽相同。但通过对大量包装机械的工作原理和结构性能的分析，毕业设计（论文） 8 可找出其组成的共同点。即包装机械都是由八个部分组成的，又称为包装机械组成的八大要素。图装机的组成 a. 包装材料及容器的整理与供送系统该系统是将包装材料（包括挠性、半刚性、刚性包装材料和包装容器及辅助物）进行定长切断或整理排列，并逐个输送到预定工位的系统，如糖果包装机中包装纸的供送、切断机构。有的系统在供送过程中还能完成制袋或包装容器的竖起、定型、定位等工作；有的封罐机的供送系统还可完成罐盖的定向、供送等工作。 b. 被包装物品的计量与供送系统该系统是将被包装物品进行计量、整理、排列，并输送到预定工位的系统。有的还可完成被包装物品的定型、分割。如饮料灌装机的计量和液料供送系统；饼干包装机的饼干整理、排列和供送系统。 c. 主传送系统该系统是将包装材料和被包装物品由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位的系统。单工位包装机没有传送系统。全部包装工序在包装机上往往分散成几个工位来协同完成，所以必须有专门的机构来传送包装材料和被包装物品，直到把产品输出。主传送机构的形式，一般决定了包装机的形式并影响其外形。 d. 包装执行机构包装执行机构是直接完成包装操作的机构，即完成裹包、灌装、封口、贴标、捆扎等操作的机构。如糖果裹包机的前、后推糖板，抄纸板，糖钳手和扭结手等组成的机构就是包装执行机构；封罐机中的两边卷封滚轮也是包装执行机构。 e. 成品输出机构成品输出机构是把包装好的产品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。有的包装机械的成品输出是由主传送机构完成的或是靠包装产3 方案设计及选择 9 品的自重卸下的。 f. 动力机与传动系统动力机是机械工作的原动力，在包装机械中通常为电动机和空气压缩机，个别情况也有采用燃动机或其它动力机的。传动系统是指将动力机的动力与运动传给执行机构和控制系统，使其实现预定动作的装置。通常由传动零件，如带轮、齿轮、链轮、凸轮、蜗轮蜗杆等组成，或者由机、电、液、气等多种形式的传动组成。 g. 控制系统控制系统由各种手动、自动装置组成。在包装机中从动力的输出、传动系统的运转、包装执行机构的动作及相互配合以及包装产品的输出，都是由控制系统指令操纵的。它包括包装过程、包装质量、故障与安全的控制。现代包装机械的控制方法除机械形式外，还有电控制、气动控制、光电控制、电子控制、射流控制、制和智能控制等，可根据包装机械的自动化水平和生产要求选择。 h. 机身机身用于安装、固定、支承包装机所有的零部件，满足其相互运动和相互位置的要求。因此，机身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。粒包装机的工作原理图粒包装机包装流程图包装材料成型器纵封物料计量填装横封分切成品 3 方案设计及选择 10 3 方案设计及选择料供送系统结构方案包装物料的准确计量和快速稳定供送是实现机械化包装的首要条件。包装物料计量装置的选择和设计基本要求如下： a. 满足包装工艺要求，实现物料连续或间歇供送。 b. 根据物料类别和包装要求，实现物料计量及供送的机械化和自动化。 c. 满足包装机生产率对物料供送速度和计量精度的要求，生产能力、工作速度可调整。 d. 包装物料供送的计量要准、定向要好、供送过程要稳、可控性要强，便于与包装材料或容器供送机构、包装执行机构同步工作及协调布置。 e. 便于检测、控制、维修和调试。 f. 满足卫生性和安全性要求，物料损耗少，便于清洗和维护。包装物料供送计量装置按给定工作要求，将包装物料从料仓输送到包装工位并填充到包装容器中。包装物料的状态、形状及物理性质直接影响物料的计量和供送，因此在设计包装物料供送计量装置时，必须全面了解被包装物料的基本物理性质。包装物料按其状态和流动性可分为：流体、半流体、散体、固体；按物料形状可分为：粉体、颗粒、规则块体、不规则块体等。包装物料的计量供送方式，根据物料的计量方法可分为：计数计量法、容积计量法、称重计量法。一般来说，形状规则的固体块状物品或颗粒状物品采用计数计量，形状不规则块状物料采用称重计量，液体或散体物料采用容积式计量。对于密度稳定、颗粒均匀、粘附性小、不易潮湿结块、流动性好的松散粉粒、颗粒物料，如味精、食盐、颗粒药品等，采用容积式计量方式比较适合。本设计所要计量的物品有散粒食品、药品、化学试剂等小颗粒产品，经过详细研究比较，选用容积式计量装置最为合适。常用的容积式计量装置有量杯式、转鼓式、螺杆式、活塞式等不同类型。经过分析比较，提出以下两种适合本设计的方案：毕业设计（论文） 11 方案一：定容式量杯充填机图盘式定容积量杯计量装置工作原理：量杯式计量装置的量杯是由量杯筒体和活动底盖组成，量杯筒体常采用圆柱状空腔结构；在计量过程中，活动底盖根据计量装料和排料的需要，交替的开启与关闭量杯筒体底端；量杯上端面设置刮板，用以刮平量杯中的物料，实现定容填充物料。方案二：转鼓式计量装置图容积式转鼓计量装置毕业设计（论文） 12 工作原理：转鼓容积计量与量杯容积计量的原理相同，其计量容腔为各种形状的槽形腔体，直接开设在转鼓上。待包装物料放入料斗中，计量鼓被驱动装置驱动而旋转。当计量容腔经过进料口时，从料斗充填物料；当计量装置旋转到排料口时，计量腔中的物料在重力作用下排出，经过导管填充到包装袋中，实现物料的计量包装。槽形腔体可设计成定容积式或可调容积式。转鼓容积计量装置与转鼓给料机的结构相似，具有结构简单、紧凑的特点，适用于散堆密度稳定、流动性好、无结块的细粉粒物料的小包装计量，如味精、精盐等。方案比较选择：以上两种方案原理相同，其计量容腔为各种形状的槽型腔体，转盘式定容积量杯和转鼓式都有结构简单紧凑的特点，与转盘式量杯计量装置转鼓式具有效率高的优点，而且结构更为紧凑，故选择转鼓式。装材料供送机构方案：包装材料及容器的供送是实现产品机械化包装的必要条件，必须保证包装材料及容器的供送速度快、稳定性好、可控性强。包装材料及容器的供送系统必须满足如下基本要求： a. 符合包装工艺流程，满足包装材料及容器连续性或间歇性的供送要求。 b. 根据包装材料及容器的类别和特征，确定具体的供送方式和结构。 c. 满足包装机生产率对包装材料及容器供送速度或供送频率的要求，供送的生产能力或工作速度应该可调。 d. 满足包装材料及容器供送的定长、定位、定向控制要求，供送过程的稳定性要好、可控性要强，便于与包装物料供送和充填动作的同步。 e. 便于与包装执行机构同步工作和协调布置，利于包装机总体布局，方便实现传动、检测、控制和维护。根据题目要求，所用的包装材料为卷带包装材料。根据卷带的包装材料卷宽的大小和卷带的支撑方式，供送机构可分为悬臂支撑式和两端支撑式。当卷带包装材料的宽度和直径小于 400右，且材料重量较轻时，一般采用单端悬臂支撑式。单端悬臂支撑式包装材料供送装置一般布置在包装机的上方，这种包装材料供送方式更容易更换材料，便于包装机的整体布局，大多应用于中小包装机。结合题目中要求的包装袋以及包装材料的规格，单端悬臂支撑式比较适合本设计，因此采用单端悬臂支撑式。提出以下两种方案可供选择：毕业设计（论文） 13 方案一：立式连续制带图式连续制带工作原理：卷筒薄膜在纵封滚轮的牵引下，经导辊进入制袋成型器形成种纸管状。纵封滚轮在牵引的同时封合纸管对接两边缘。物料的充填是在纸管受纵封牵引下行至横封闭合前完成的。方案二：图式间歇制袋三边封口包装工作原理：卷筒塑料薄膜 1 经导辊 2 引入成型器 3，在成型器 3 及导杆 4 的作用下形成 U 形并由张口器 5 撑开。后面还有牵引轮。方案比较选择：立式连续三边封口包装机是将纵封和牵引合为一个纵封轮，节省时间、空间。卧式间歇制袋包装机效率低，占地面积大，而且供送机构还需牵引装置，结构复杂。为了结构紧凑，经济实用选择立式连续封口包装。 4 机械部分设计 15 4 机械部分设计量装置设计计算图容积式转鼓计量装置上图为计量装置原理简图。带包装物料放入料斗中，计量转鼓被传动系统驱动而旋转。当计量容腔经过进料口时，从料斗充填物料；当计量装置旋转到排料口时，计量腔中的物料在重力作用下排出，经过导管填充到包装袋中，实现物料的计量包装。图量装置转鼓图毕业设计（论文） 16 计量容腔是由转鼓的内槽和壳体的内圆弧槽形成的密闭容积，转鼓上有四个扇形槽，扇形大圆半径 R，小圆半径 r，槽型长度 L。则单个计量腔的体积 V 为： )(212 22 （式中： V 单个计量腔容积；扇形的弧度； R 扇形外圆半径； r 扇形内圆半径； L 槽的长度。由于题目要求制袋尺寸： (长宽高 )= 7020()12070()18060( 而且要求包装物料的体积是可调的，在查阅相关资料之后，将上图中转鼓设计成一系列的不同大小的，可以根据所需要计量容积快速更换的一系列零件，考虑到成本和制造方面，以及整体机器比较轻便，材料选用尼龙。这一系列零件只通过改变扇形槽的长度 L 就可以实现计量不同容量。产能力计算关于可更换扇形槽转鼓生产能力的计算：（式中： W 每个定容杯中的料重 )( n 转鼓的转速 )r ； m 转鼓上计量槽的个数； V 计量槽的容积 )( 3 物料密度 )( 3 扇形槽的容积： )(212 22 （式中： V 单个计量腔容积 )( 3 扇形的弧度； R 扇形外圆半径 r 扇形内圆半径 L 槽的长度计量装置计量体积的大小通过槽的容积大小来调节，而槽的大小是通过设定毕业设计（论文） 17 不同的槽长度来确定的，截面形状是不变的。袋成型器的选择和设计计算制袋成型器是自动包装机的一个关键零部件，其作用是使平面状的包装薄膜材料转变为圆筒状，并产生封接边，以利于包装物料

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