三边袋包装机封合切断装置设计摘 要：本毕业设计所研究的内容是一种全自动连续式制袋装置。这一类机器广泛运用于实际生产中，可以包装各类生活物品，生产物品。其工作原理是、薄膜材料经过多根导辊引入象鼻式的成型器，在成型器作用下薄膜材料被卷成圆筒形状，接着被逆向回转一对纵封滚轮加热加压后封合在一起。纵封滚轮除将薄膜封合在一起作用外，还要将薄膜的向下送。被包装物料通过计量装置定量由下料槽与成型器内壁组成充填筒导入塑料袋内。横封装置将袋子上下封口，封住横封时回转轴线与纵封时回转轴线平行，封好口连续的袋通过旋转切刀和固定切刀从接触并将包装切断分开，最后得到三边封口包装袋。本研究主要包括颗粒制袋-充填-封口包装机的结构设计，完成颗粒包装机L型封合切断装置设计。关键字：封口机，制袋，包装，成型器，L型封合切断目录第一章 绪论11.1 选题意义11.2 国内外包装机械的发展现状与趋势11.3 研究内容3第二章 颗粒制袋-充填-封口包装机的设计42.1 总体方案设计42.1.1 功能要求和适用范围42.1.2 工艺分析42.1.3 主要构成及工作原理52.1.4 工作循环图编制52.1.4.1 执行机构的动作配合62.1.4.2 执行构件的行程时间与速度62.1.4.3 绘制工作循环图72.2动力系统设计8第三章 传动系统设计93.1 传动简图93.2 分配轴转速确定103.3 电机到主输送带装置的传动设计103.3.1第一级传动带的设计103.3.2 蜗轮蜗杆传动减速箱的计算113.3.2.1 选择蜗杆的传动类型123.3.2.2 选择材料123.3.2.3 按齿面接触疲劳强度进行设计123.3.2.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸133.3.2.5 校核齿根弯曲疲劳强度133.3.2.6 精度等级公差和表面粗糙度的确定143.3.2.7 传动效率的计算143.3.2.8 蜗轮蜗杆最小轴径的确定143.3.3 第三级链传动的设计计算153.3.4 主传送带的设计计算163.3.4.1 主传动链的设计计算1163.3.4.2 计算主传送带的牵引力F6173.3.4.3 验算主链条输送装置的功率183.4 主传动轴的设计193.4.1 轴力的计算分析193.4.2 校核轴的强度20第四章 执行系统设计224.1 热封装置224.1.1 驱动形式、封口形式的选择224.1.2 热封装置的设计224.2 凸轮的研究设计23第五章 其他零件的选用255.1 切断装置255.2 供送装置255.3制袋成型装置255.4传袋装置265.5计量装置26结 论27参 考 文 献28致 谢29附 录30第一章 绪论1.1 选题意义包装机械是能完成全部或部分产品，商品包装过程机械。包装过程还包括充填、裹包、封口主要工序，以及其相关前后工序，如清洗、堆码拆卸等。此外，包装包括计量和在包装件上盖印工序。使用机械包装的产品可提高生产率，和减轻劳动强度，从而适应大规模生产需要，并满足清洁卫生要求。颗粒物料包装机，当采用包装材料的塑料袋已经被制成袋时，通常封口方式将灌装好袋输送到另外封口机上再进行封口。这一封口的方式不仅在封口工位需要另设一名操作人员，并从灌装到封口输送也较很不便。所以，需要开展颗粒物料三边封口袋成型-充填-封口包装机封合切断装置设计，完善封口方式不足1。1.2 国内外包装机械的发展现状与趋势美国是世界上包装机械历史较长国家，已形成了独立完整包装机械体系，其品种和产量居世界之首。10多年来，美国始终保持世界最大包装机械生产及消费大国的地位。产品以高、大、精、尖产品居多，机械和计算机紧密结合，机电一体化控制。新型机械产品以成型、填充、封口三种机械增长最快，裹包机，薄膜包装机占整个市场份额15%，纸盒封盒包装机市场占有率中居第二位。从上世90年代初以来，美国包装机械业保持着良好发展势头。 美国包装机械市场在全球首屈一指的，各种包装机械主要内销，1998美国包装机械国内消占82%，出口只占产值18%，但出口额大。美国包装机械的制造厂大部分属于大型包装材料厂，销售完全依赖母公司。日本同美国、德国相比，起步较晚。上世纪60年代前，包装的机械厂家不足60家，只能包装糖果、香烟。60-70年代，日本包装的机械业起步阶段，其产值增长速度很快。70-80年代，增长速度不如上一阶段高，年增长率仍达13%。80-90年代稳定增长分阶段，将微电子技术成功应用于包装机械控制，以后将光导纤维技术、工业机器人技术、模块化技术应用包装机械，达到安全性高、无人操作、高生产率水平，大大提高了国际市场竞争力。因此，从上世纪60年代90年代初，日本包装的机械工业连续30多年的高速增长，经历了引进-消他-发展过程。中国成为继加拿大、墨西哥、日本、英国、德国之后，包装机械的第6大的出口市场2。 国内包装机械厂家拥有专业研究的开发厂家很少，这是我国的不足之处。但国内包装机械厂家在不断努力下国内包装机械在计量、制造、技术性能方面有了不错成就,特别是啤酒、饮料灌装等设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好的特点。还有食品包装机的技术上大幅改进，机电一体化出现，使自动化包装机的设备需求激增，未来数年的各种食品包装机械需求都将快速增长。 a量杯式 b计量泵式 c螺杆式 d单件计数式图1-2充填计量计数示意图我国包装机械品种已经可以满足人们的目前要求。如充填机，我国有十几种类型。按计量原理和充填方法的不同，其充填机分为：容积式充填机、称重式充填机、计数式充填机图1-2 d、灌装机、重力式充填机、推入式充填机、拾放式充填机等。其中容积式充填机可分为量杯式充填机图1-2 a、计量泵式充填机图1-2 b、螺杆式充填机图1-2 c、插管式、充填机、料位式充填机、定时式充填机等3。包装机械是能完成全部或部分产品，商品包装过程机械。包装过程还包括充填、裹包、封口主要工序，以及其相关前后工序，如清洗、堆码拆卸等。此外，包装包括计量和在包装件上盖印工序。使用机械包装的产品可提高生产率，和减轻劳动强度，从而适应大规模生产需要，并满足清洁卫生要求。颗粒物料包装机，当采用包装材料的塑料袋已经被制成袋时，通常封口方式将灌装好袋输送到另外封口机上再进行封口。这一封口的方式不仅在封口工位需要另设一名操作人员，并从灌装到封口输送也较很不便。所以，需要开展颗粒物料三边封口袋成型-充填-封口包装机封合切断装置设计，完善封口方式不足4。1.3 研究内容其目标是生产能力5080袋/分,袋长120140mm，且极少出现封口不牢固或有烧结、气泡现象，袋子表面平整，不出现褶皱现象。本毕业设计主要内容包括：1.包装材料传送装置机械结构及传动系统设计：连续运动，卷筒包装材料，通过输送辊、压纸辊和牵引辊匀速输送一个包装袋的长度后，进行充填、封口。2.传袋装置机械结构及传动系统设计：连续运动，当包装材料传送装置连续输送。封口装置结构设计：连续运动，包装材料与物料连续输送，完成一个袋的输送后，封口装置匀速运动完成封口，包装袋切断后，匀速运动回到原位。第二章 颗粒制袋-充填-封口包装机的设计通过对颗粒制袋-充填-封口包装机的总体方案设计及整机公艺分析，绘制工作循环图，分别对动力系统、传动系统及执行系统进行设计。2.1 总体方案设计按照功能要求，对颗粒制袋-充填-封口包装机进行了工艺分析的基础上，设计编制工作循环图，在使执行机构之间得到了紧密配合。2.1.1 功能要求和适用范围1.功能要求能够自动的完成成型、计量、充填、封合和分切等工序，达到生产要求。2.适用范围根据对市场包装机的种类及性能的调查结合现有样机类型，本研究包装机适用范围如下：（1）包装材料：防潮玻璃纸、聚乙烯/尼龙、纸/聚乙烯、聚酯/铝箔/聚乙烯、聚酯/聚丙烯等。（2）包装物料：小颗粒物品和不易粘附粉状物品包装，如化肥、种子、麦片、砂糖、味精、豆粉、豆奶、芝麻糊、米粉、医药、化工原料、茶叶等。（3）包装规格：包装袋 长50120mm；宽60120mm；计量范围 550g。（4）生产能力：5580 袋/分钟。（5）整机功率：1.2KW。2.1.2 工艺分析机器类型选择如下：1.工位分为单工位，多工位。单工位包装机所有包装操作集中在一个工位上完成，一件物品完成全部的包装并输出之后，下一件物品才能进入到机器才开始包装。多工位的包装机，物品输入到输出，必须要经过多个工位，而且在不同工位上依次完成了各个包装的操作。由于颗粒制袋-充填-封口包装机包装过程比较的复杂，需要较多执行机构（供料、计量、充填、封口、切断等），包装的操作分散在不同的工位上同时进行，及能够提高生产效率的，所以选择多工位的5。2.运动形式运动形式分为间歇运动及连续运动。间歇运动是物品由一个工位转移另一个工位做间歇步进运动，是主要包装操作的可在物品静止时完成的。一般适用执行的机构比较多机器，但惯性力和冲击现象是不利于提高生产率的。连续运动物品和传送系统均做连续的等速运动。包装机进行工作之时，各个执行机构并行工作，这样既能够提高生产率的，缩短生产周期的，也能减小机器的空间。根据分析，本设计是采用间歇式运动的6。3.单头型和多头型特指连续运动的多工位包装机完成同一包装的操作执行机构数目。每一物品包装的操作都依次经过所有的执行机构，称为单头连续运动；完成同一包装操作执行机构有多个称为多头连续运动的多工位包装机。当执行机构的种类较多时，为减少执行机构数目，应宜于选用单头型7。综上分析，本课题的研究的包装机应采用多工位的、单头间歇运动型。2.1.3 主要构成及工作原理1.主要构成颗粒制袋-充填-封口包装机是由动力系统（电机1）、传动系统（分配轴7、传动轴）、执行系统（空气净化器2、传袋装置3、L型热封装置5、成型装置6、传送装置8、计量装置10、细供料装置11、粗供料装置12）和控制系统组成的。2.工作原理工作时，是由供料装置11、12 把物料（粉粒、颗粒等）送入颗粒制袋-充填-封口包装机料仓后，计量装置10 将完成定量物料送入到制袋成型装置6，同时通过包装材料经薄膜传送装置8 引入成型器的卷绕成筒状， L型热封装置5在完成纵向封口和包装袋顶封下的一个袋底面封口的，成为两道焊缝。由于下料的通道被包装袋裹住后，纵封封合就可直接袋内填充物料，随之拉袋装置3 移动一个工位完成顶封的封口，用切刀切断并完成包装工序，见图2-18。1-电机 2-空气净化器 3-传袋装置 4-除静电装置 5- L型热封装置6-成型装置7-分配轴 8-传送装置 9-薄膜 10-计量装置 11-细供料装置 12-粗供料装置图2-1 粉粒制袋-充填-封口包装机结构图2.1.4 工作循环图编制包装机各执行机构的运动是多样的，使其能够自动可靠完成包装的操作，每个执行机构都必需按给定规律运动，且它们之间动作必须协调配合的，按一定程序依次完成的。为了保证执行机构动作能够按工作的要求取得密切配合，尽量缩短运动的循环周期时间，完成包装的并提高生产