3第三章+总体方案设计.ppt

第一节包装机设计的基本要求第二节包装机设计阶段第三节包装机完整程序设计的基本内容第四章完整程序设计实例，第三章完整程序设计，包装机械整体程序设计是包装机械设计过程中的一个非常重要的阶段，对机器的性能、大小、形状、质量和生产成本有重大影响。整体程序设计应尽量考虑人机关系、环境条件和加工装配、运行管理系统等的联系，使机械系统与外部系统协调和适应，使设计更加完整。机械系统的总体设计主要包括整个系统的设计、整个布局的设计、主要参数的确定等。基本要求是掌握基于功能原理的整个程序设计的基本方法，理解机械系统的整体布局和主要参数确定以及机械系统程序评估的基本思路。第一部分，设计包装机的基本要求，设计包装机时，使机器成为先进技术、优良使用和加工技术，必须满足以下几个基本要求：第一，包装机的功能和适用范围包装机的功能是指完成的包装工艺种类。包装机的适用范围是指用一台包装机完成的包装形式，适用包装材料的种类和规格，包装材料的品种和规格等。一般来说，包装机一旦涵盖范围，结构简单，生产率高，生产自动化容易。扩大包装机的应用范围会制造多用途机器，但机器结构复杂，费用高的情况很多。因此，包装机的使用范围必须根据工厂使用的实际要求、材料特性、包装材料特性和包装产品的批量来确定。机械产品设计的第一部分是对产品的主要功能提出一些原理概念。这种主要功能的原理设计称为“功能原理设计”。例如，设计洗衣机有“干净的衣服”，即“把脏东西分开”的功能。方法1:模仿人的洗衣服动作。包括胳膊或手指等多杆机构组成的操纵器会变得非常复杂，坚硬的构件很难控制布料的磨损。方法2:利用水流和布料的相反运动的洗脸法由简单的正向和反转的机械运动组成。这是目前最常见的洗衣机方法。方法3:利用超声波产生强水压，振动服装纤维，同时用气泡上升的力量运动服装，产生摩擦，去除洗过的脏东西。要设计纸币计数器，为了分离纸币的目的，可以采用下图所示的几种功能原理体系。显然，在制定原则构想时，首先要应用一种“物理效果”(图中的摩擦、离心力、吹空气等)，然后使用一种“作用原理”(图中的摩擦轮、旋转框、空气喷嘴等)实现“功能目标”的结果。因此，各种功能原理所需的工艺行为和设计的机器可能会因工作性能、工作质量和使用环境的不同而有很大差异。功能原理设计的重点是提出创新构想，使思维尽可能“发散”，为了比较和选用，想提出更多的解决方法。对元件的特定结构、材料和制造过程等不一定要有成熟的考虑。因此，功能原理设计的特点如下：1)功能原理设计通常是以新的物理效果代替旧的物理效果，从而从根本上改变机器工作原理的设计。2)在功能原理设计中经常引入新技术或新材料和新技术，尤其是计算机和信息技术的应用。但是，首先要对设计师有新的构想。否则，即使新技术摆在面前，也不会应用在设计上。3)功能原理设计使机器质量发生质的变化。例如机械表在技术上再好也比不上石英电子表。4)持续比较和多解决方案优化。，完整的功能分析在系统工程中通常使用“黑盒”来研究分析问题，对于未知的复杂系统，就像不知道内部结构的“黑盒”。当该系统以实现特定任务为目标时，分析、比较输入与输出之间的关系，分析黑盒与周围环境之间的关系，了解功能、特性，探索内部原则和结构。如下图所示，技术系统被视为具有输入和输出的黑箱，其描述为信息流s、能量流e、材料流m。输出以相应的S 、E 、M 描述。黑匣子法只说明了系统外部观察到的“功能特性”，黑匣子内部结构未知，设计者必须进行具体的设想和设计。如下图所示，完成、清点、计数，最后，硬币是具有放在纸或包里或缠在一定数量的phyllite上的功能的硬币计数机。最后一幅画显示了用黑盒方法描述的硬币机器的总功能。硬币计数器(图)用于功能分解的一般机器执行系统更复杂，很难找到直接满足整体功能的原始理解。利用系统工程分解的原理，分解全部功能，可以使繁杂的东西变得简单。硬币计数器可以分解为下图所示的7个子功能，每个功能单位具有一定的独立性。1 .积累硬币，搬运功能单元2。硬币排列、排列、取货功能单元3-硬币排列数功能单元4-硬币堆、整理功能单元5-进纸、撕裂功能单元6-硬币包装功能单元7-卷边功能单元2、包装质量和生产率1、包装质量影响因素3354包装物品、包装材料的性能、使用两个方面：(1)包装成品的质量工序完成后的质量(包装牢度、盘点准确度、密封牢度和密封性等)；(2)包装项目和包装材料的损失；2)生产率包装机的生产率表示一台机器在单位时间内包装的物料数量或数量。生产率分为理论生产率和实际生产率，以上定义是指理论生产率。但是，在实际生产中，有时会准备生产，装载材料和包装材料，调试和维修机器，检查产品质量，因此，在实际生产中，通常按实际生产率表示包装机的生产率，指在一定时间内(一天、一半)一台包装机的包装材料数量。为了满足设计中的使用要求，必须通过包装机器的运动精度、自动化程度和可靠性提高、包装工艺分散、包装执行机构数量增加、辅助时间缩短等来最大限度地提高生产率。表3.1自动机生产率和功率计，第三，在特定精度生产中，要求包装机的生产率高、可靠性高、包装质量好、噪音小等，因此包装机本身必须具有一定的准确度。精度分为静态精度、运动精度和动态精度。静态精度运动精度动态精度包装机的精度越高，对机器制造精度、零件材料的要求越高，机器制造成本就越高。因此，包装机的精度要根据各种要求进行综合分析后再决定。包装机空操作部件运动精度和互定位精度；由机械零件的加工精度和装配精度决定。包装机工作部件行为均匀性和可调性。此元件由传动系统中元件的设计、加工、组合和调整精确度决定。包装机械零件在包装机包装工作中的工作力，温升振动的动作精度和相互位置精度。由包装机的零部件刚度、接触刚度、振动阻力和热变形决定。第四，机器自动化程度增强包装机分为半自动包装机和全自动包装机。在包装机完成完美包装周期的过程中，如果包装材料或包装材料的传递是手动完成的，则称为半自动包装机。所有这些工作都由机器完成，就称为全自动包装机。包装机的自动化越高，生产率越高，工人的劳动强度越低。但是机器的结构和控制系统越复杂，机器的成本和机器维修的困难就越大。因此，包装机的自动化需要根据使用要求和上述各种因素来决定。第五，提高“三化”程度“三化”包装机品种系列化，0，零部件普及和标准化。提高机器的“三化”程度，可以减少零件和零件的品种，缩短机器的设计和制造周期，增加生产批量，有助于组织生产，降低机器制造成本，提高机器质量；修理和维修容易。包装机结构复杂，品种多，因此提高机器的“三化”程度是十分紧迫的，但包装机的发展处于新阶段，“三化”工作刚刚开始，设计包装机时必须重视其“三化”。6，可能是制造、运行、维护包装机复杂部件结构、设计、部件结构流程、不良工艺、延长制造周期、增加制造成本的原因。同时，设计者必须考虑机器操作员，以便工作人员轻松更换包装材料、添加材料、观察机器工作、调整、维修和维护机器。另外，要有预防人身安全事故、机器损坏、包装质量事故等的安全措施。7，机械噪声包装机是设计和制造中的重要问题，正在进行控制机器噪音的高速、多功能开发。噪音会损害人的听觉器官和生理机能，必须采取一定的措施减少噪音。确保包装器的噪音不超过80dB(A)，包括零件的制造精度、提高拟合精度、降低机器的激振力、安装防尘和吸振装置。8，包装机的工作质量提高包装机的工作质量是以项目包装后成品的质量来衡量的，通常以包装成品的正品率来表示。正品率是一段时间内包装材料的总数与其中包装的质量验收数量的比较；废品是指包装材料或材料损坏、材料暴露、空包和不准确的测量等。包装机工作质量高，可以直接提高包装机的生产效率，降低产品成本，设计机器时要特别注意。9、外观美观的包装机，外观要美观，色调要协调，人机关系要合理，有利于提高销售时机器的竞争力，操纵工人的生产活动。因此，包装机的外形、大小调整、颜色要美观大方。为了帮助工人提高生产力，让他们感受到机器、高工作情绪、安全感。第二节包装机设计阶段，1，整体方案设计，调查研究，可行性分析演示，确定包装机使用范围，确定包装机包装工艺方法，初步选择各部件结构和整体布局，1。调查研究(1)调查使用单位要求主要调查，了解包装产品类型、特性、大小、形状、包装方法和形式，了解包装的要求，了解包装材料的种类、规格、特性和供应，工人对现有同类包装器的意见，了解新设计包装器的要求；了解工人的操作技术水平，了解设计新包装机的工作环境、包装环境的温度、湿度等。(二)调查机械制造单位的情况，主要是了解制造单位的设备和工人的技术水平；了解各种原料的供应。包装机制造经验。(3)查看相关技术信息主要查看现有同类包装机模式、技术信息和使用相关信息；调查国内外相关的各种科学技术文献，了解国内外同类机型的现状和发展趋势。2.可行性分析论证可行性分析，即在充分调查研究的基础上，提出该项是否妥当的论证报告。如果这个项目可行，还应提出方案的具体实施方案和措施，要求相关专家论证，然后请求主管部门批准审查。，初步设计确定包装机的使用范围和生产率；分析包装工艺，确定包装方法和形式，绘制工艺流程图；第一次选择的包装机类型、各组件的结构和草图；确定包装机的大小并绘制全尺寸参考图。开发整个平台的传输系统图；制作包装机的工作循环图；进行该工作的同时，进行整体布置，设定主要技术参数，并绘制包装机的全貌。这些步骤中的每个步骤都与相对独立性密切相关，可以在设计中交叉，减少不必要的返工，从而确保设计工作的紧密有序进行，以确保设计质量和进度。第二，技术设计1。设计计算根据包装机的总体方案，对包装机零部件进行运动设计计算、结构设计、功率计算，同时对部分零件进行强度和刚度检查，并打印每个部件的装配图、特殊零件图和普通零件的补充加工图。确定主要零件的默认尺寸的步骤：(1)运动设计(2)动态设计(3)零件的工作能力设计(4)部件草图和总部件草图设计(5)检查主要零件，2 .技术文件撰写(1)设计计算指南包括整体设计、元件运动计算、结构设计、动态设计、零件的强度和刚性检查。同时，对整个机器进行经济效益分析。(2)用户手册包括包装机的技术性能、各部件施工说明、包装机的安装、调试、润滑方法、常见故障解决方法、脆弱部件清单和模式、电气设备表、包装机的运输方法和验收标准等，有时还会编制各种通用部件、标准部件名称明细表。第三，详细审查开发的程序、技术计算、设计图纸等，确认试制原型。必须审查整个设计是否合理、每个设计阶段是否正确、设计是否完整以及需要进行哪些改进等。第三节整个程序设计的基本内容，确定包装器使用范围，包装工艺设计，包装器总体布局，工作循环图准备，编写主要技术参数，整个程序设计基本内容，第一，确定包装器使用范围，包装器可以分为专用包装器、一般包装器和多用途包装器。确定使用范围的原则如下：1 .专用包装机大量生产包装项目，品种一致，可以使用专用包装机，方便提高包装机的生产效率和自动化。2 .多用途包装机包装材料生产批量中等，品种在特定期间需要更换的情况下，可以使用多用途包装机，只需更换相关零件。3.普通包装机如果包装的项目批量小，可以经常更换项目的品种、规格，选择普通包装机。这样可以增加类似包装机的生产批量，减少包装机使用单位的设备投资成本，降低包装成本。一般来说，根据包装机的使用单位要求，根据机器可靠性高、制造成本低的原则，扩大包装机的应用范围比较好。第二，包装工艺设计包装工艺设计分析，确定机器应使用的包装方法和形式、包装程序、包装路线、工作位数等。考虑到包装材料的类型，各种规格。包装材料的品种、规格和性能各不相同，包装产品流通环境也各不相同，适用的包装工艺也各不相同。包装机的结构各不相同，因此包装工艺是整个机械设计的基础。包装工艺设计、机构选择、包装程序确定、包装工艺路线、包装工艺路线图绘制、机器类型确定、包装方法确定、1。确定包装方法(1)分析包装材料特性的常用物料必须按状态使用各种包装方法和格式，如散装、粉末、颗粒、流体、流体等。例如，流体材料一般有大气压充电方法、等压充电方法、真空充电方法等。啤酒要用等压灌装方法，橙汁要用真空灌装方法等，以确保包装质量；当相同的料号具有相同的规格时，也可以采用不同的包装形式。例如，糖块可以选择包装方法的紧密和两端纽结、末端纽结、袋子等。此时，应在充分的分析和比较的基础上，选择使包装机结构简单的包装方法和形式。图(a)所示的折叠式包装图(b)所示的接缝式包装图(c)所示的接缝式包装图、图3-1糖果包装图、(2)选择包装材料当多个包装材料可以满足项目的包装要求和使用要求时，选择包装材料的原则为：a。可以简化包装机的结构。b .使包装机具有高生产率。c .包装质量好，销售方便；d .包装材料的来源方便、充足、成本低。e .便于消费者搬运和处理废物。2、确定机器类型(1)单站和多站单站包装机在所有任务集中于一个工作站后，将一个