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目錄
1簡介 ……………………………………………………………2
1.1 糖果包裝機(jī)的優(yōu)點(diǎn) ……………………………………2
1.2 幾種典型糖果包裝機(jī) …………………………………3
2設(shè)計(jì)目的與任務(wù)………………………………………………3
2.1 目的 ……………………………………………………3
2.2 內(nèi)容 ……………………………………………………3
2.3 主要技術(shù)參數(shù) …………………………………………4
3.間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的組成及工作原理…………4
3.1 間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的組成 …………………4
3.2 扭結(jié)手運(yùn)動與結(jié)構(gòu)分析 ………………………………6
4總體設(shè)計(jì)………………………………………………………8
4.1 扭結(jié)包裝機(jī)類型的確定 ………………………………8
4.2 包裝工藝流程、工藝路線和工位數(shù)的確定 …………9
4.3 扭結(jié)手結(jié)構(gòu) ……………………………………………9
5總結(jié)……………………………………………………………10
間歇雙端扭結(jié)式裹包機(jī)扭結(jié)手設(shè)計(jì)
1簡介
隨著我國輕工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，產(chǎn)品包裝已逐步實(shí)現(xiàn)自動化和機(jī)械化隨之出現(xiàn)了生產(chǎn)率比一般工作機(jī)高得多的自動機(jī)械，現(xiàn)在糖果包裝機(jī)有了很大的發(fā)展，我國已能生產(chǎn)多種型號的糖果包裝機(jī)，大、中型糖果廠已實(shí)現(xiàn)了糖果的機(jī)械化包裝，一些工廠還裝備有保溫、勻條、成型及包裝一體化的糖果生產(chǎn)流水線。但是，我國糖果包裝機(jī)械和世界先進(jìn)水平相比，差距仍然很大,因此,必須加速提高糖果包裝機(jī)械化的水平。
1.1糖果包裝機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
(1)自動化程度高 糖果包裝機(jī)一般都是自動包裝機(jī)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動化程度高。它可以使送紙、切紙、抄紙、理糖、裹包及打糖過程自動完成。
(2)易于調(diào)節(jié)糖塊的形狀、大小及包裝紙的性能。為使糖果包裝機(jī)能可靠地工作，糖果包裝機(jī)都有調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一定范圍內(nèi)的無極變速裝置。
(3)消耗的功率小 糖果包裝機(jī)的包裝對象（糖塊）的質(zhì)量?。ㄒ话悴怀^20g），機(jī)器的功率主要用于克服摩擦力，所以功率消耗小，一般電動機(jī)功率都在2kW一下。
(4)衛(wèi)生要求高 糖果包裝機(jī)必須保證糖果的衛(wèi)生質(zhì)量。直接和糖塊接觸的構(gòu)件應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，且能迅速地分解和組合，形狀簡單，便于洗滌。
糖果包裝機(jī)屬于食品類產(chǎn)品包裝機(jī)，按照包裝的形式有折疊式包裹、扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機(jī)一般采用卷盤式包裝材料，在主機(jī)上實(shí)現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。
糖果包裝機(jī)屬于食品類產(chǎn)品包裝機(jī)，按照包裝的形式有折疊式包裹、扭結(jié)式包裹兩大類。這種包裝機(jī)一般采用卷盤式包裝材料，在主機(jī)上實(shí)現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。
1.2幾種典型糖果包裝機(jī)
類 別
名 稱
舉 例
按包裝形式分
單端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)
G·D2400
雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)
B·BF·N－150
叩頭式糖果包裝機(jī)
G·D2650
按工藝過程
連續(xù)性分
間歇運(yùn)動多工位糖果
B·BF·N－150
連續(xù)運(yùn)動多工位糖果
B·BF·N－400
2設(shè)計(jì)目的與任務(wù)
2.1目的
(1) 包裝機(jī)械課程設(shè)計(jì)是該課程的延續(xù)，通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。
(2) 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課理論知識與生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行有效結(jié)合的能力。
(3) 培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)等相關(guān)知識進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。
(4) 培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力。
(5) 提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。
(6) 提高學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。
(7) 為畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。
2.2內(nèi)容
(1) 參數(shù)設(shè)計(jì) 根據(jù)課題設(shè)計(jì)任務(wù)，確定糖果包裝機(jī)扭結(jié)手主要構(gòu)件（例如滑移齒輪、凸輪）的結(jié)構(gòu)形式與尺寸參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)。
(2) 方案設(shè)計(jì) 根據(jù)糖果包裝機(jī)扭結(jié)手的結(jié)構(gòu)形式、性質(zhì)及運(yùn)動參數(shù)，擬定扭結(jié)手的機(jī)械傳動鏈、運(yùn)動系統(tǒng)圖、工作循環(huán)圖。計(jì)算并確定各級傳動的傳動比，齒輪傳動、凸輪傳動等傳動構(gòu)件的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸，擬定扭結(jié)手的結(jié)構(gòu)方案圖。
(3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)結(jié)構(gòu)方案圖，在正式圖紙上擬定傳動構(gòu)件與執(zhí)行構(gòu)件的位置。
2.3主要技術(shù)參數(shù)
(1) 生產(chǎn)能力 200～350塊／min
(2) 糖塊規(guī)格 圓柱形(直徑×長度) 13～32
長方形(長×寬×高) 27×16×11
(3) 包裝紙規(guī)格 商標(biāo)紙 寬90 ，內(nèi)襯紙 寬30
(4) 電機(jī) 理糖電機(jī) 0.37kW，主電機(jī) 0.75kW
(5) 外形尺寸 1450×650×1620
3.間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的組成及工作原理
3.1 間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)的組成
間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機(jī)主要由料斗、理糖部件、送紙部件、工序盤以及傳動操作系統(tǒng)等組成。可完成單層或雙層包裝材料的雙端扭結(jié)裹包。其包裝工藝流程圖如圖1所示。
包裝機(jī)工作時,主傳送機(jī)構(gòu)帶動工序盤2作間歇轉(zhuǎn)動，如圖2所示，隨著工序盤2的轉(zhuǎn)動，分別完成對糖果的四邊裹包及雙端扭結(jié)。在第1工位，工序盤2停歇時，送糖桿7、接糖桿5將糖果9和包裝紙6一起送入工序盤上的一對糖鉗手內(nèi)，并被夾持形成U形狀。然后，活動折紙板4將下部伸出的包裝紙(U形的一邊)向上折疊。當(dāng)工序盤轉(zhuǎn)動到第Ⅱ工位時，固定折紙板10已將上部伸出的包裝紙 (U形的另一邊)向下折疊成筒狀。
固定折紙板10沿圓周方向一直延續(xù)到第Ⅳ工位。在第Ⅳ工位，連續(xù)回轉(zhuǎn)的兩只扭結(jié)手夾緊糖果兩端的包裝紙，并且完成扭結(jié)。在第Ⅵ工位，鉗手張開，打糖桿3將已完成裹包的糖果成品打出，裹包過程全部結(jié)束。
圖1 包裝工藝流程圖
1-送糖；2－糖鉗手張開、送紙；3－夾糖；4－切紙；5－紙、糖送入糖鉗手；
6－接、送糖桿離開；7－下折紙；8－上折紙；9－扭結(jié)；10－打糖
圖2 包裝扭結(jié)工藝路線圖
1－扭結(jié)手；2－工序盤；3－打糖桿；4－活動折紙板；5－接糖桿；
6－包裝紙；7－送糖桿；8－輸送帶；9－糖果；10－固定折紙板
包裝機(jī)傳動系統(tǒng)由主傳動系統(tǒng)和理糖供送系統(tǒng)兩部分組成。圖3所示為間歇雙端扭結(jié)糖果包裝機(jī)主傳動系統(tǒng)圖。主電機(jī)經(jīng)機(jī)械式無級變速器、軸I將運(yùn)動傳遞給分配軸Ⅱ，分配軸Ⅱ?qū)⑦\(yùn)動平行進(jìn)行分配。經(jīng)齒輪、馬氏盤將運(yùn)動傳遞給軸Ⅲ，帶動工序盤間歇轉(zhuǎn)動，軸Ⅲ每轉(zhuǎn)動一圈，工序盤轉(zhuǎn)動一個工位（60°）。另一傳動路線為經(jīng)齒輪傳動帶動軸V、Ⅵ轉(zhuǎn)動，從而帶動扭結(jié)手完成扭結(jié)動作。軸V經(jīng)鏈傳動、齒輪傳動帶動供紙輥及切刀運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)包裝紙的供送及切斷。分配軸Ⅱ上的偏心輪(1)帶動送糖桿送糖；偏心輪(2)帶動鉗手開、合；偏心輪(3) 帶動活動折紙板完成下折紙；偏心凸輪(4)帶動接糖桿和打糖桿分別完成接糖和打糖動作。包裝機(jī)正常工作之前，通過轉(zhuǎn)動調(diào)試手輪對包裝機(jī)進(jìn)行調(diào)試。主機(jī)采用機(jī)械式無級調(diào)速，生產(chǎn)能力連續(xù)可調(diào)，能適應(yīng)不同的包裝紙和糖果的變化。由于采用馬氏機(jī)構(gòu)，該機(jī)不宜高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖3 間歇雙端扭結(jié)糖果包裝機(jī)主傳動系統(tǒng)圖
3.2 扭結(jié)手運(yùn)動與結(jié)構(gòu)分析
糖果經(jīng)包裝紙四面裹包后，兩端需扭結(jié)封閉。扭結(jié)機(jī)構(gòu)由左右對稱兩部分組成，圖4為單端扭結(jié)手機(jī)構(gòu)的傳動示意圖,主要由扭結(jié)手、槽凸輪、擺桿、撥輪、齒輪及傳動軸等組成，圖5是扭結(jié)手的空間立體圖。為滿足包裝紙扭結(jié)的要求，扭結(jié)機(jī)構(gòu)在扭結(jié)過程中完成扭結(jié)手的轉(zhuǎn)動、軸向移動和扭結(jié)手的張開、閉合等三種運(yùn)動。輸入軸1的運(yùn)動經(jīng)齒輪4、5、6、7傳動后，帶動扭結(jié)手2實(shí)現(xiàn)扭結(jié)轉(zhuǎn)動；輸入軸1的運(yùn)動經(jīng)齒輪4、5帶動槽凸輪12轉(zhuǎn)動，經(jīng)過擺桿10、撥輪8、傘齒輪齒條3帶動扭結(jié)手的張、合運(yùn)動；輸入軸1的運(yùn)動經(jīng)齒輪4、5帶動槽凸輪12轉(zhuǎn)動，經(jīng)過擺桿10、撥輪9實(shí)現(xiàn)扭結(jié)手的軸向位移運(yùn)動。扭結(jié)手張開和閉合的角度大小與進(jìn)退距離的協(xié)調(diào)，由槽凸輪12的曲線保證。齒輪5、齒輪6的齒數(shù)分別為60和24，齒數(shù)比為2.5，保證扭結(jié)手每張、合一次，扭結(jié)手旋轉(zhuǎn)2.5圈。根據(jù)包裝機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律及其動作配合要求，可繪制出包裝機(jī)的工作循環(huán)圖。當(dāng)工序盤攜帶糖塊及包裝紙旋轉(zhuǎn)至扭結(jié)工位時，扭結(jié)手進(jìn)行張合、旋轉(zhuǎn)和軸向位移，完成扭結(jié)工序，其工作循環(huán)圖如圖6。
圖4 扭結(jié)手機(jī)構(gòu)示意圖
1-輸入軸 2-扭結(jié)手 3-傘齒輪齒條 4、5、6、7、13、14-齒輪
8、9-撥輪 10-擺桿 11-彈簧 12-凸輪 15-手盤 16-調(diào)節(jié)螺桿
圖5 扭結(jié)手的空間立體圖
圖6 扭結(jié)手工作循環(huán)圖
圖7為扭結(jié)手機(jī)構(gòu)的裝配簡圖。左右扭結(jié)手之間的距離及對稱度的調(diào)節(jié)，通過轉(zhuǎn)動手輪20來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)動手輪20旋轉(zhuǎn)，帶動滑座23左右移動，改變擺桿12的下支點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)扭結(jié)手產(chǎn)生軸向位移。
圖7 扭結(jié)手結(jié)構(gòu)裝配簡圖
1-扭結(jié)手 2-套軸 3-扭結(jié)手軸 4、13、16-齒輪 5-螺母
6-撥輪 7-彈簧 812-擺桿 9、15-銷 10-槽凸輪 11-凸輪軸
14-輸入軸 17-滑塊 18-滑塊軸 19-滾子軸 20-手輪 21-固定板
22-調(diào)節(jié)螺桿 23-滑座 24-螺栓 25-箱體
4總體設(shè)計(jì)
4.1 扭結(jié)包裝機(jī)類型的確定
扭結(jié)式糖果裹包機(jī)有間歇運(yùn)動和連續(xù)運(yùn)動兩種類型。連續(xù)運(yùn)動型一般用于一層紙包裝，包裝速度較間歇運(yùn)動型要快。但它如果用兩層紙包裝糖果時要求內(nèi)襯紙與外商標(biāo)紙一樣寬，這樣會造成內(nèi)襯紙的很大浪費(fèi)。間歇運(yùn)動型既可用于一層紙包裝，也可用于兩層紙包裝，用兩層紙時內(nèi)襯紙和外商標(biāo)紙可以不一樣寬，這樣可以節(jié)約成本。根據(jù)本次課題的設(shè)計(jì)要求選用間歇運(yùn)動型包裝機(jī)。又由于糖果生產(chǎn)批量大，扭結(jié)式裹包動作也較多，故選用多工位裹包機(jī)。
4.2 包裝工藝流程、工藝路線和工位數(shù)的確定
（1）包裝程序和工藝流程圖：如圖1.
（2）包裝扭結(jié)工藝路線圖：如圖2.
（3）工位數(shù)及描述
從上圖2.的扭結(jié)工藝路線圖分析，糖果需經(jīng)過夾持、下折紙、上折紙、扭結(jié)、打糖這幾個階段，為了減少工位數(shù)可將扭結(jié)和成品輸出分別安排在工位Ⅲ、Ⅳ完成，這樣只需四個工位即可。但為改善槽輪機(jī)構(gòu)的動力特性，并使總體布局合理，扭結(jié)和成品輸出還是分別布置在工位Ⅳ、Ⅵ為佳，這樣可簡化傳動，并且操作人員還可兼顧成品裝盒工作。
如圖2.所示，在第Ⅰ工位，送糖桿7、接糖桿5將糖果9和包裝紙一起送入工序盤上的一對糖鉗手內(nèi)，并被夾持形成“U”形。然后，活動折紙板4將下部伸出的包裝紙（U形的一邊）向上折疊。當(dāng)工序盤轉(zhuǎn)到第Ⅱ工位時，固定折紙板10已將上部伸出的包裝紙（U形的另一邊）向下折疊成筒狀。固定折紙板10沿圓周方向一直延續(xù)到第Ⅳ工位。在第Ⅳ工位，連續(xù)回轉(zhuǎn)的兩只扭結(jié)手夾緊糖果兩端的包裝紙，并完成扭結(jié)，在第Ⅵ工位，鉗手張開，打糖桿3將已完成裹包的糖果成品打出，裹包過程全部結(jié)束。
4.3扭結(jié)手結(jié)構(gòu)
糖果經(jīng)包裝紙四面裹包后，兩端需扭結(jié)封閉。扭結(jié)機(jī)構(gòu)由左右對稱兩部分組成，圖4為單端扭結(jié)手機(jī)構(gòu)的傳動示意圖：
它主要由扭結(jié)手、槽凸輪、擺桿、撥輪、齒輪及傳動軸等組成。為滿足包裝紙扭結(jié)的要求，扭結(jié)機(jī)構(gòu)在扭結(jié)過程中完成扭結(jié)手的轉(zhuǎn)動、軸向移動和扭結(jié)手的張開、閉合等三種運(yùn)動。輸入軸1的運(yùn)動經(jīng)齒輪4、5、6、7傳動后，帶動扭結(jié)手2實(shí)現(xiàn)扭結(jié)轉(zhuǎn)動；輸入軸1的運(yùn)動經(jīng)齒輪4、5帶動槽凸輪12轉(zhuǎn)動，經(jīng)過擺桿10、撥輪8、傘齒輪齒條3帶動扭結(jié)手的張、合運(yùn)動；輸入軸1的運(yùn)動經(jīng)齒輪4、5帶動槽凸輪12轉(zhuǎn)動，經(jīng)過擺桿10、撥輪9實(shí)現(xiàn)扭結(jié)手的軸向位移運(yùn)動。扭結(jié)手張開和閉合的角度大小與進(jìn)退距離的協(xié)調(diào)，由槽凸輪12的曲線保證。齒輪5、齒輪6的齒數(shù)分別為60和24，齒數(shù)比為2.5，保證扭結(jié)手每張、合一次，扭結(jié)手旋轉(zhuǎn)2.5圈。根據(jù)包裝機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律及其動作配合要求，當(dāng)工序盤攜帶糖塊及包裝紙旋轉(zhuǎn)至扭結(jié)工位時，扭結(jié)手進(jìn)行張合、旋轉(zhuǎn)和軸向位移，完成扭結(jié)工序。
5.總結(jié)
通過這次課程設(shè)計(jì)對本學(xué)期所學(xué)的知識有了綜合的掌握，鍛煉了自己獨(dú)立思考、獨(dú)立處理問題的能力，掌握了更多的畫圖方法，更加熟練了辦公軟件的應(yīng)用，是對本學(xué)期學(xué)習(xí)的最好總結(jié)，為以后學(xué)習(xí)包裝機(jī)械方面的知識打下了基礎(chǔ)，更為畢業(yè)論文設(shè)計(jì)做下準(zhǔn)備。
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