畢業(yè)設計-開題報告PAGE4開題報告題目:枕型包裝袋形式的液體立式成型-充填-封口包裝機設計一：包裝機械的概述：一、充填機充填機是指將產(chǎn)品以預定量充填至包裝容器內的機器。將產(chǎn)品按預定容顯充填至包裝容器內的機器叫容量式充填機；將產(chǎn)品按預定重量充填至包裝容器內的機器叫秤量式充填機；將產(chǎn)品按預定數(shù)目充填至包裝容器內的機器則叫計數(shù)充填機。充填液體產(chǎn)品的機器通常稱為灌裝機。1．容量式充填機適合干科或稠狀體容量式充填機的主要型式有；量杯式、螺旋式、氣流式、柱塞式、計顯泵式、插管式、定時式。1)量杯式充填機量杯式充填機的充填裝置原理圖如圖2—1所示。它適合于粒狀、片狀、粉末等流動性能良好的物科充填。物料經(jīng)供料斗1自由地靠重力落人量杯8中，轉盤6上裝有數(shù)個(圖上為4個)經(jīng)杯和對應的活門底蓋3，上面為粉罩2；當主軸4帶動轉盤6旋轉時，刮板5將量杯8上多余的物料刮去，轉到卸科工位時，撞桿(圖上末示出)將底蓋3頂開，量懷中一定容量的物料在自重作用下充填到下方的容器內．它的結構簡單，造價低。上述量杯的容量不能調整，若要改變定量，則必須更換至三變量杯。為了適應物樹視比重不穩(wěn)定的情況，保證定量的精度，可采用圖2—2所示的可調容量式充填機。量杯由上下兩個容杯組合而成，通過調節(jié)機構改變它們之間的相對位置，微調容杯的總容量，達到視比重變化但重量不變的目的。調整可以手動或自動。計量精度可達2-3％。2)螺桿式充填機螺桿式充填機的原理如圖2—3所示。它適合于流動性良好的顆粒料、粉末，也可用于稠狀體；但是不宣用在易碎的片狀物料或視比重變化較大的物料。螺桿8由離合器驅動，由定時器或計數(shù)器控制旋轉圈數(shù)。每圍螺旋周長為，螺旋截面積為，則一圈螺旋的容積。當物料視比重為時，剛每次充填的物料重量為：螺桿式充填機的計量精度可達2-3％，充填不是靠重力，是強迫運動，光填速度快，飛揚小，若容器帶振動，可保證很高的充填系數(shù)。二、封口機封口機是指在包裝容器內盛裝產(chǎn)品后，對容器進行封口的機器。按所用的容器不同，可分為以下幾種；(1)不使用封口材料，僅用熱封合的方法封閉包裝容器的熱壓封口機；用塑料或復合材料制成的容器絕大多數(shù)都采用這種機器。(2)使用封口材料，通過按壓金屬蓋子等使之變形，與容器封閉，或用滾輪將金屬蓋與容器結合部相互卷曲勾告，以封閉容器等，稱之為滾壓或卷邊封口機。金屬罐頭的封口即屬于這一類。(3)采用封口編助材料，如粘結劑、膠帶、縫撥、金屬釘?shù)龋瑢Πb容器進行封口，縫合機、釘合機、膠密封口機和粘結封口機等均屬于這一類。1．熱壓封口機熱壓是將熱塑性包裝材料結合在一起的最主要封口方接。加熱可分為直接與間接兩種方式。直接加熱時，被封接面被熱板壓在一起，待被封接材料在封接溫度下充分粘著后，卸壓冷卻，完成封口操作。有時需要在壓力條例：下冷卻，如后面將要介紹的脈沖封口機就是這樣。為了防止塑料薄膜與熱封扳粘附，一般在熱封板上涂有聚四氟乙烯層或罩著涂有聚四氟乙烯的玻璃絲布。有的條件下可采用硅油或硅脂來防止粘附。較薄的包裝材科一般只要單邊加熱，另一封接扳裝有硅橡膠墊，它既耐高溫，又不會與薄膜粘附，并可保證得到均勻的封接壓力。包裝封口一般有兩個要求：機械強度與氣密性。多數(shù)非食品包裝主要要求有良好的強度性能，食品包裝則強調氣密性，以便能防止氧化或變潮。在封口區(qū)有時會發(fā)生少量皺紋，既不美觀又會滲漏。用機械的辦法夾住封口區(qū)進行熱壓，能減少封口區(qū)的皺紋。另外，在薄膜之間采用附加粘接劑，可以避免起皺紋和減少滲漏，但需增加成本。包裝機的充填方法，應盡量減少潮氣、油脂和產(chǎn)品粉末對封口區(qū)的污染。某些封口材科，如離子樹脂和乙基酷酸乙烯醋酸不易被污染。封接表面的形狀十分重要。所有的熱板邊緣不應有尖角，以免劃破薄膜。例如，圖2—21a表示熱板式封口機的封接頭表面邊緣有小圓角。圖2—21L采用圓弧封接面，下面配以彈性硅橡膠墊，使封口中心線附近的封口壓力漸變，保證在封口長度方向有兩條最優(yōu)封口壓力線，并可減少封口材料在可能受到高壓點過分擠壓而破環(huán)氣密性。彈性材料也可放在上面，如圖2—21c所示。對子圖2—22所示可撕開封口的包裝形式，要求控制溫度和壓力，保證能有足夠封接強度但可撕開，不會撕破封口材料，即只從封口材料與杯緣之間的粘結劑處撕開。粘結劑不能過多，否則既浪費材料又有粗糙感。熱板式封口機雖然結構最簡單，可以間歇運動，也可連續(xù)旋轉，但主要用在復合膜和塑料杯等場合。封口質量與速度是矛盾的，特別是旋轉式熱封頭高速時，不足以把復合薄膜加熱到預定溫度，需另加預熱裝置，才能獲得良好的封口質量。要求高速封口時，可采用圖2—23所示的環(huán)帶式封口機，小袋的待封口端被環(huán)形輸送帶1夾住，邊移動邊與輸送帶內設置的加熱塊2與冷卻塊3接觸，由彈簧4加壓；完成封口后，被環(huán)形帶送出。這種封口方法速度高，封口不易起皺。另一種使用廣泛的熱壓封口機是脈沖封口機，它的封頭始結構如圖2—24所示。上下壓板上襯有硅橡膠，表面餃鉻，外罩以聚四氟乙烯破璃纖維布。當壓板把待封袋口夾緊時，在預定短時間內，在鍍镕層上通以脈沖電流而發(fā)熱使袋口粘合，然后在保持壓緊狀態(tài)下，靠水冷卻的壓板使封口冷卻。這種封口方法的速度比熱板式慢，但封口質量好，可用于袋子在封接過程中不用支持的情況。用脈沖封口法對圖2—22所示杯緣與蓋進行封接時，封口形狀可隨懷緣做成圓形、矩形或其他異形。除上述三種常見的熱壓封口機外，在某堅持殊場合，可以來用下述各種熱壓封口方法：1)熱風封口機采用熱空氣熔融包裝容器的封口處，然后加壓使其冷卻封閉。聚乙烯涂層紙板盒(包漿牛奶等)的封口就是采用這種機器。2)熔焊封口機采用熱板或熱刀，使被接觸的或切斷的封口處熔焊在一起，不用加壓力。這種封口方法最經(jīng)濟，適用于對氣密性要求不高的場合。s)厚包裝材料的封接可采用超聲封口法，它的封口質量好，但價格貴，速度低，設備復雜。有鋁箔的貼薄膜只能選用這種方法封口。4)硬而厚的包裝材料可以靠封口表面之間的高速相對摩擦發(fā)熱而粘合在一起，稱為摩擦封口法。常用于塑科帶的封接。2．帶封口材料的封口機這類包裝機的封口不是通過加熱，而是主要通過加載使封口材料變形或變位，以實現(xiàn)封閉。常見的有以下幾種機型1)壓紋封口機利用滾輪在包裝容器封口處治壓出花紋，使其封閉的機常用于壓塑性小紙按的封口，如茶葉袋、調料袋、藥袋等。2)折疊式封口機在包裝容器的封口處，還行一次成兩次折疊，位其封閉的機器。它的最典型的例子是牙膏管的封口。圖2—25為折疊式封口機的工藝原理圖。二.包裝機械的發(fā)展動向隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，近年來，我的包裝機械取得了較快的進展。但是，無論是數(shù)量、質量還是品種或經(jīng)濟性方面，都遠遠不能適應目前包裝工業(yè)大發(fā)展的需要，技術水平落后于歐。美、日等發(fā)達國家。在本世紀五十年代到七十年代期間，電子技術和合成化工的迅速發(fā)展，對包裝機械產(chǎn)生了很大約影響，出現(xiàn)了一系列以采用合成材料為包裝材料的新包裝工藝及裝備。如機電密切結合的高速化自動包裝機、調整操作方便的多功能包裝機和勞動生產(chǎn)率極高的自動包裝線等的大量出現(xiàn)，使包裝機械在產(chǎn)業(yè)機械中成為囑目的一個領域。八十年代是積極采用其他領域的新技術(如微電子、激光、熱管、新材料等)，開創(chuàng)包裝機械新局面的關鍵性年代。各發(fā)達國家，為了維護本國包裝機械市場擴大出口能力，正在展開實質性較量，力圖采用各種新技術，研試出具有獨創(chuàng)性設計的包裝機械。關于機械技術本身，也有高速化、穩(wěn)定性、耐用性、節(jié)約能溫和資源、低噪音等許多普通但十分重要的技術研究課題。歐美國家的包裝機械生產(chǎn)，以大、中企業(yè)為主。歐洲的一些制造廠，正在以聯(lián)合經(jīng)營的方式克服弱點，擴大在國際市場上的競爭實力。美國的情況則不同，包裝機械制造廣大部分附屬于大包裝材料制造廠，銷售也完全依賴母公司，其主要力量放在發(fā)展技術和生產(chǎn)上。這是因為包裝材料的產(chǎn)值一般是包裝機械的20倍左右，包裝機械產(chǎn)業(yè)與材料產(chǎn)業(yè)結合，自然獲得了強大的資本后盾。而且包裝機械常常與包裝材料一起進行系統(tǒng)化的銷售，其中大部分帶有租賃性質。歐美制造廠在經(jīng)營上重視展覽會上成交和銷售。在發(fā)展方針上，不太注重增加本公司產(chǎn)品的品種，而是注重在原有品種的基礎—乙繼續(xù)研究改進性能，很少追隨別的企業(yè)在同一品種上競爭，而且特殊規(guī)格的產(chǎn)品極少。日本的包裝機械制造廠則以小小企業(yè)為主。日本最拿手的是微電子技術，用它來控制包裝帆，達到安全性高、無人操作、高生產(chǎn)率，最終或許能提高國際競爭能力。包裝機械基本上由機械技術構成，很容易成為發(fā)展中國家的趕超對象，只有那些要求設計經(jīng)驗豐富和加工技術較高的先進機型或關鍵部件，才不易被人趕超。有些無法靠專利等方式保密的技術，則往往會被人模仿去。因此，當前出現(xiàn)了一股海外投資潮流，利用發(fā)展中國家的廉價勞動力、低關稅等有利條件。下面介紹包裝機械的技術發(fā)展動向一、向高速發(fā)展包裝機械向高速發(fā)展，是用戶提出的要求。利用戶的經(jīng)濟效益聯(lián)系在一起的。但是，包裝機速度提高后，一股來說，故障率將增機停機檢修的時間會增多，勢必降低實際的生產(chǎn)率。其次，速度高，必然噪音大，多數(shù)國家以80一85分貝為限，設計或加工不當，則難以達到達一標準。高速包裝機對包裝材料、容器和輔助添加材料的性能，均有更高要求。由于包裝成本的限制，速度不允許過高。運動部件的振動與摩擦發(fā)熱，在高速時加劇，導致易損件使用壽命下降，增加了維修成本。綜合以上因素，顯然，對于每一種包裝機，都存在著一個最佳的包裝速度，不是越高越好。要注意的是，有些外因包裝機樣本中標注的最高速度，具有廣告性用戶絕不可以把它看成最佳的生產(chǎn)速度。包裝機高速化的效益，還取決于筋后陶接設備的配套與否，不能單看包裝機主要工作過程的速度大小。就制造廠來說，提高包裝機速度需要解決的技術問題是多方面的。完成包裝工序，不存在轉位等輔助時間沒有間歇運動肘的沖擊與振動，速度可以大大提高。連續(xù)式包裝機的速度提高與工作機構的頭數(shù)以正比。例如，啤酒灌裝機的頭數(shù)越多，生產(chǎn)率就越高，這是由于灌裝工序的時間基本上是一樣的；提高轉速而又要保證必要的工序時間，只有增加灌裝頭數(shù)。二、由單機向包裝線發(fā)展伴伴隨著高速包裝機的發(fā)展，比現(xiàn)了許多由數(shù)臺不同或相同類型包裝機與有關的輔助設備連接成的自動包裝線，使包裝工作系統(tǒng)化。早期的自動包裝線是以單一品種大批量生產(chǎn)為對象發(fā)展起來的。圖4—4是由裹包機、裝盒機、排列裝箱機和堆碼機等組成的一條包裝自動線示意圖。這種串聯(lián)式的布局顯然足不合理的，因為故障率高、前后設備能力不平衡。為了平衡內包裝機與外包裝機之間的生產(chǎn)能力的差異合理的布局應該是團4—5所示并聯(lián)一串聯(lián)式自動包裝線，物料內科倉l經(jīng)輸送機2分送到8臺充填封口機3上。充填封口好的包裝袋經(jīng)重量檢驗設備4，把重量精度不合格的包裝袋剔除掉；合格袋經(jīng)輸送機6，送到金屬異物檢驗設備6進行檢任，由分選機7把有異物的包裝級剔除掉。包裝貸經(jīng)整理機8定向，由裝箱9L9充填到紙箱內、再由封口機10完成封接。封閉好的紙箱由輸送機11傳送到堆四機12，完成全部包裝工序。這條自動包裝線的各主機與輔機的動作，均出小央控制臺13協(xié)調，實際1：構成一個全囪動化的包裝車間。由于是按8臺內包裝機、構套外包裝機、一臺集裝機的比例肥置，相互之間的生產(chǎn)能力基本上達到平衡。由于內包裝機是按4臺并聯(lián)布局，一臺故隙停機不會影響全線停止工作，故障率較小。億包裝機之間的長短離輸送，實際上起著貯存緩沖環(huán)節(jié)的作用。質量檢驗設備的設置，進一步完善了自動包裝線的功能。今后的自動包裝線用在單一思種的包裝將越來越少。大批量生產(chǎn)的點心、食品等生產(chǎn)線，隨著消費者需要的多樣化，不斷地問靈活包裝線方面變化。即使是單一品種的自動包裝線，在大小尺寸上也應有某種程度的可變幅度，也就是要有在大小尺寸上的兼用范圍，以滿足顧客對商品多樣化的需求。能進行多品種包裝的靈活包獨線，要求選用換產(chǎn)品時間盡可能短、操作調整簡便、維住價格低廉的籠用性能強的包裝機型。例如臥式簡經(jīng)成型—箔分封口瓤，它是一種次狀物品包裝的理想包裝機型。當路還鎮(zhèn)研制適合用戶要求的電動供科裝巴這是一件十分滿意的工作。自動包裝線上包裝機與包裝機之間的傳送，與普通以搬運為主的輸送機不同，要求配備有合流裝置、分流裴置后工序停止時包裝件自動卸出裝置，以及包裝件滯留檢測與計數(shù)裝置等。圖4—6所示的自動包裝線用的鏈式輸送機，當包裝件發(fā)生滯留時，不易擠練或擠扁包裝件。兩條鏈條之間裝有近接執(zhí)軸上裝有活動輥5，當包裝件2被檔板1滯留時，活動輥6順時針轉動。當放開擋板1和升起摩擦板4時，包裝件將以二倍于鏈條的速度快速送出。實現(xiàn)包裝自動化還應注意經(jīng)濟性。自動包裝線的投資一般比單機投資高得多。·包裝自動化帶來的經(jīng)濟效益，主要是包裝成本的降低，應符合國家對投資回收期的要求。采用新工藝、新技術、簡化結構、節(jié)省能耗與資源消耗民都是當前各國研究的重大技術課題可靠性是自動包裝踐教其實注意解決曲問題。萬一出現(xiàn)故障，要能很容易發(fā)現(xiàn)，有完善助監(jiān)掘、報警，顯示系統(tǒng)，并能很方便地修復。一般要求保證整機助壽命為l0年，易損件壽命為半年至三年不等，并不要求更長期的可靠性。便于清洗也是影響包裝線實際生產(chǎn)串的一個重要問題不容忽視。對包裝線的安全連鎖要求，比包裝機要復雜得多，如只許一個起動按鈕，起動時發(fā)出音響信號，多處設置停車按鈕，按鈕顏色鮮明突出，各處加保護罩等。三：本設計設計題目，參數(shù)及要求：1．設計題目：枕型包裝袋形式的液體立式成型-充填-封口包裝機設計2．設計要求：=1\*GB2⑴枕型袋成型器設計。=2\*GB2⑵液體定量充填裝置設計。=3\*GB2⑶薄膜牽拉傳送機構設計。=4\*GB2⑷橫封，縱封機構設計。=5\*GB2⑸總體設計。3．設計參數(shù)：制袋尺寸：長120-180mm，寬100-150mm制袋形式：枕型袋計量范圍：150-550ml計量精度：±1%計量方法：任選包裝速度：15-20袋/min4．工作量1 機械系統(tǒng)設計：本部分主要完成包裝機的機械系統(tǒng)部分的總體機構的設計，2 布局結構的設計，3 總裝設計，主要部件設計，零件圖設計，要求4張A0圖紙，用AutoCAD繪圖；4 編寫說明書：編寫設計說明書，5 詳細說明整個機構設計的總體步驟和計算過程，要求20000字以上；6 外文翻譯：要求翻譯一篇與機制專業(yè)有關的外文資料，漢字5000字以上；7 查閱有關資料：查閱相關資料和設計手冊，以便順利地完成本次設計；四．設計題目的意義和目的：參觀包裝機的具體結構了解包裝機的各部分組成原理和工作原理五．總體方案：由上述設計題目