基于生產(chǎn)效率的包裝機(jī)的改進(jìn)

張峻寧　駱傳偉　但國(guó)霜

【摘 要】本文主要針對(duì)包裝機(jī)中傳送拉帶裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)包裝機(jī)的原理進(jìn)行了闡述，分析了包裝機(jī)橫封、縱封、拉帶裝置，在保證功能實(shí)現(xiàn)的情況下，為提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率對(duì)拉帶傳送裝置進(jìn)行了改進(jìn)。并利用solidwork軟件進(jìn)行實(shí)體建模研究包裝機(jī)的實(shí)際操作性等。

【關(guān)鍵詞】solidwork軟件；拉帶裝置 ；間歇運(yùn)動(dòng) ；效率； 成本

包裝機(jī)在工作時(shí)，由供料裝置將物料（粉粒、顆粒等）送入粉粒制袋-充填-封口包裝機(jī)的料倉(cāng)后，計(jì)量裝置將完成定量的物料送入制袋成型裝置，同時(shí)包裝材料經(jīng)薄膜傳送裝置引入成型器卷繞成筒狀，縱封裝置完成縱向封口，橫封裝置完成包裝袋的頂封和下一個(gè)袋的底面封口，成為兩道焊縫。由于下料通道被包裝袋裹住，縱封封合后就可直接向袋內(nèi)填充物料，隨之由拉袋裝置移動(dòng)一個(gè)工位完成頂封封口，并用切刀切斷完成包裝工序。

一、 包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)

包裝機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：粉粒制袋-充填-封口包裝機(jī)主要由動(dòng)力系統(tǒng)（電機(jī)）、傳動(dòng)系統(tǒng)（分配軸、傳袋軸）、執(zhí)行系統(tǒng)（橫封裝置、傳袋裝置、縱封裝置、成型裝置、傳送裝置、計(jì)量裝置、細(xì)供料裝置）和控制系統(tǒng)組成。（見(jiàn)圖1-1）

本文設(shè)計(jì)的拉帶傳送裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是具有準(zhǔn)確地，按預(yù)定長(zhǎng)度牽引包裝袋

的牽引功能。它是由傳袋軸、4瓣圓盤，以及與它配合的2瓣圓盤、齒輪和傳袋滾輪等等。其工作原理是用傳動(dòng)軸提供給整個(gè)傳袋機(jī)構(gòu)動(dòng)力。當(dāng)縱封橫封裝置開(kāi)始工作時(shí)，傳帶裝置將處于停歇狀態(tài)，當(dāng)縱封橫封裝置工作完畢后，傳帶裝置處于工作拉帶狀態(tài)（見(jiàn)圖1-2）。

二、傳帶裝置的結(jié)構(gòu)

包裝機(jī)的傳帶裝置的工作原理主要是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，從而帶動(dòng)傳帶軸帶動(dòng)塑封口袋的運(yùn)動(dòng)。但這個(gè)過(guò)程要求縱封橫封在工作過(guò)程中有間歇運(yùn)動(dòng)。本文針對(duì)上述情況進(jìn)行研究，對(duì)間歇運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了全機(jī)械設(shè)計(jì)。由于采用全機(jī)械化結(jié)構(gòu)，免去了成本高的電磁制動(dòng)器的利用，降低了成本，同時(shí)提高了穩(wěn)定系數(shù)。

（一）傳帶裝置的設(shè)計(jì)

（1）間歇運(yùn)動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)包裝機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，我們整理出了拉帶層的工作時(shí)間，見(jiàn)表1所示：

從上表中可以看出在主軸旋轉(zhuǎn)一周中，拉帶層的具體工作情況是工作2次，間歇2次。

包裝機(jī)生產(chǎn)能力為60袋/分，我們?nèi)?dǎo)輥平均運(yùn)動(dòng)速度為0.5m/s，裝料層長(zhǎng)為125mm，拉帶導(dǎo)輥運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.125/0.5=0.25s，運(yùn)輸層長(zhǎng)為125mm，拉帶層導(dǎo)輥運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.25s。所以拉帶層工作時(shí)，工作的時(shí)間為0.5s，未工作時(shí)間為0.5s，其中：裝料層（嚙合0.25s）→縱封層（未嚙合0.25s）→運(yùn)輸層（嚙合0.25s）→橫封層（未嚙合0.25s），

建立圓盤嚙合模型可以實(shí)現(xiàn)間歇工作（見(jiàn)圖3），將嚙合時(shí)間轉(zhuǎn)化為嚙合圓盤的角度，即每個(gè)工作步驟都占用一部分圓盤，其中四瓣圓盤瓣1（工作）、瓣2（間歇）、瓣3（工作）、瓣4（間歇）；二瓣嚙合圓盤瓣1（裝料層工作），瓣2（運(yùn)輸層工作）。

（2）間歇運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

嚙合圓盤控制間歇運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)4瓣圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，4瓣圓盤上的垂直銷會(huì)與2瓣圓盤相嚙合。因?yàn)?瓣圓盤嚙合瓣數(shù)只有2瓣，所以它在與4瓣圓盤的嚙合過(guò)程中會(huì)形成間歇運(yùn)動(dòng)。具體見(jiàn)圖4所示

（3）傳帶運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)總體布局和傳袋效果，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖5中所示。當(dāng)4瓣圓盤與2瓣圓盤嚙合時(shí)，2瓣圓盤驅(qū)使傳袋軸6運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)3，進(jìn)而帶動(dòng)傳袋滾輪1向下輸送包裝袋；反之當(dāng)4瓣圓盤與2瓣圓盤未嚙合時(shí)，縱封橫封暫停工作。

三、結(jié)語(yǔ)

（一）本文中設(shè)計(jì)的包裝機(jī)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了縱封橫封層對(duì)產(chǎn)品口袋的橫向縱向塑封以及剪切一體化操作，在塑封的同時(shí)進(jìn)行剪切，大大提高了生產(chǎn)效率，簡(jiǎn)化節(jié)約了機(jī)構(gòu)的空間。

（二）在包裝機(jī)中，拉帶裝置通過(guò)利用純機(jī)械式的4瓣圓盤嚙合代替電磁制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)輥的間歇運(yùn)動(dòng)，不僅降低了成本，同時(shí)提升了穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

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