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1 第九章裹包機械 扭結(jié)式裹包機 課程設計 折疊式裹包機貼體包裝機收縮包裝機 2 1 定義 用撓性包裝材料裹包產(chǎn)品 將末端伸出的裹包材料扭結(jié)封閉的機器稱為扭結(jié)式裹包機 其裹包方式有單端和雙端扭結(jié) 如圖a b所示 扭結(jié)式裹包機 3 2 按其傳動方式分為間歇式和連續(xù)式兩種 一 間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機的組成及工作原理 4 圖4 3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 糖進入糖鉗手6 接 送糖桿離開7 下折紙8 上折紙9 扭結(jié)10 打糖 5 圖4 4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 6 二 主要技術(shù)參數(shù) 7 三 傳動系統(tǒng) 間歇雙端扭結(jié)式糖果包裝機傳動系統(tǒng)由主傳動系統(tǒng)和理糖供送傳動系統(tǒng)兩部分組成 理糖供送傳動系統(tǒng)將在后面介紹 在此先介紹主傳動系統(tǒng) 本機采用機械式無級調(diào)速 生產(chǎn)能力連續(xù)可調(diào) 能適應不同的包裝紙和糖果的變化 由于采用了馬氏機構(gòu) 因此 該機不宜高速 馬氏間歇機構(gòu)1 電機 2 帶傳動 3 蝸輪 4 轉(zhuǎn)盤 5 槽輪機構(gòu) 8 4 5 9 四 工作循環(huán)圖 根據(jù)各執(zhí)行機構(gòu)的運動規(guī)律及其動作配合要求 繪制出如圖4 6所示的工作循環(huán)圖 10 五 電氣控制系統(tǒng) 11 六 機器的主要結(jié)構(gòu) 1 理糖供送機構(gòu)該機構(gòu)采用振動料斗給料 轉(zhuǎn)盤式理糖機構(gòu)理糖 然后用輸送帶將理好的糖果送到包裝工位 圖4 8為理糖供送機構(gòu)示意圖 它主要由間歇振動料斗 圖中未示 轉(zhuǎn)動的錐形盤1 螺旋槽2 毛刷3及輸帶4等組成 圖4 8理糖供送機構(gòu)示意圖1 錐形盤2 螺旋槽3 毛刷4 輸送帶 12 理糖供送機構(gòu)傳動系統(tǒng)圖 13 2 包裝紙供送機構(gòu) 圖4 10供紙機構(gòu)原理圖1 2 供紙輥3 導輥4 拉紙輥5 旋轉(zhuǎn)切紙刀6 皮帶7 固定輥8 彈簧9 固定切紙刀10 送糖桿11 接糖桿12 糖果 14 供紙輥結(jié)構(gòu)示意圖 圖4 11供紙輥結(jié)構(gòu)示意圖1 軸2 銅套3 套筒4 5 夾紙盤6 調(diào)節(jié)滑輪7 皮帶8 螺釘9 支架10 調(diào)節(jié)螺桿11 滾動軸承12 拉簧13 緊定螺釘14 油杯 15 3 拉紙 切斷機構(gòu) 圖4 12拉紙 切斷機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖1 橡膠拉紙輥2 動刀片3 固定刀片4 導紙板5 刀架6 拉紙輥7 重錘8 法蘭盤9 支架10 螺母11 銷軸 16 4 裹包機構(gòu) 圖4 13裹包機構(gòu)示意圖1 3 5 24 偏心輪2 4 6 8 23 連桿7 21 22 25 擺桿9 打糖桿10 彈簧11 擺動凸輪12 滾子13 工序盤14 16 糖鉗手15 接糖桿17 活動折板18 扇形齒輪19 送糖桿20 緩沖壓簧 17 圖4 14工序盤結(jié)構(gòu)簡圖1 銅套2 3 螺釘4 凸輪 5 凸輪 6 轉(zhuǎn)盤 7 圓錐銷 8 轉(zhuǎn)盤軸 9 鍵 10 滾子 11 滾子臂 12 14 扇形齒 13 糖鉗手 15 拉簧 1 裹包機構(gòu)的組成及工作原理 裹包機構(gòu)主要由工序盤13 送糖桿19 接精桿15 活動折紙板17 固定折紙板及擺動凸輪11 連桿等組成 2 工序盤的組成及工作原理 18 圖4 14所示為工序盤的結(jié)構(gòu)簡圖 轉(zhuǎn)盤6用圓錐銷7固定在轉(zhuǎn)盤軸8上 由槽輪機構(gòu)驅(qū)動間歇轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)盤上的6對糖鉗手根據(jù)包裝動作要求 在不同工位上張開或閉合 夾緊 銅套1通過四桿機構(gòu)帶動往復擺動 凸輪5用鍵9和銅套1聯(lián)接 隨銅套擺動 凸輪4固定在凸輪5上 糖鉗手13到出糖工位時 凸輪5的曲線最高點與滾子10接觸 通過滾子臂11帶動扇形齒輪12和14擺動 使糖鉗手張開 打糖桿將糖打出 轉(zhuǎn)盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動 直至進糖工位時 仍保持張開 糖果順利地送入糖鉗手 在送 接糖桿即將離開時 滾子I0脫離凸輪曲線最高點 依靠拉簧15 糖鉗手13將糖果夾緊 凸輪由4 5兩片組成 以便調(diào)節(jié)曲線最高點的弧長 即調(diào)整糖鉗手張開的持續(xù)時間 19 5 扭結(jié)機構(gòu) 圖4 15扭結(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)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8 12 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 20 為滿足包裝紙扭結(jié)封閉的要求 扭結(jié)機構(gòu)在扭結(jié)過程中應完成扭結(jié)手的轉(zhuǎn)動 軸向移動和扭結(jié)手的張開或閉合等三種運動 通常左右扭結(jié)手之間的距離及對稱度需進行調(diào)節(jié) 如圖4 15所示 轉(zhuǎn)動手輪20可使滑座23左右移動 從而改變擺桿12的下支點位置 由于擺桿12中間與凸輪接觸的支點不變 因此 扭結(jié)手部分產(chǎn)生相應位移 達到調(diào)整的目的 21 折疊式裹包機 用撓性包裝材料裹包產(chǎn)品 將末端伸出的裹包材料折疊封閉的機器稱為折疊式裹包機 折疊式裹包機一般是先將物品置于包裝材料上 然后按順序折疊各邊 在折邊過程中根據(jù)工藝要求 有的在最后一道折邊之前上膠使之粘合 有的用電熱燙合 有的則只靠包裝材料受力變形而成型 折疊式裹包機使用廣泛 包裝外形美觀 常用來裹包糖果 方糖 巧克力 香煙 香皂及茶葉盒外部包裝等 22 圖4 16臥式直線型折疊裹包工藝路線 圖4 16所示為臥式直線型折疊裹包工藝路線 被裹包物品可采用三種不同的供送方案 a方案物品可以首尾銜接 也可不銜接 比較靈活 但供送路線較長 b方案物品供送路線短 但不能首尾銜接 將物品由工位1推送到工位 的執(zhí)行機構(gòu)須作平面曲線運動 c方案供送路線最短 在實際應用中 三種方案均可采用 23 圖4 17階梯型折疊裹包工藝路線 圖4 17所示為階梯型折疊裹包工藝路線 在裹包過程中 被裹包物品既有水平直線運動 又有垂直直線運動 24 圖4 18所示為組合型裹包工藝路線 物品在裹包過程中 既有直線運動 又有圓弧運動 圖中a b兩種的區(qū)別在于接縫形式不同 25 一 條盒透明紙裹包機 該機為全自動包裝機 包裝材料采用卷筒式連續(xù)供送 被包裝物品由輸送帶連續(xù)供給 它是在條盒 如香煙 表面裹包一層透明紙 以增加包裝裝漠質(zhì)量和提高產(chǎn)品的保干 保濕能力 1 條盒透明紙裹包機的組成及工作原理 圖4 19所示為條盒透明紙裹包機外形圖 4 26 4 27 4 28 2 傳動系統(tǒng) 29 3 機器的主要機構(gòu) 1 條盒輸送機構(gòu) 4 30 2 透明紙供送機構(gòu) 4 31 4 32 圖4 27緩沖機構(gòu)簡圖圖4 28透明紙裁切裝置結(jié)構(gòu)簡圖 4 4 33 3 條盒托板機構(gòu) 圖4 29條盤托板機構(gòu)簡圖圖4 30條盒垂直通道裝置示意圖 4 29 34 4 折角 推板裝置 5 底面折疊板機構(gòu) 4 4 35 6 擺動板機構(gòu) 7 條盒輸出裝置 4 4 36 二 香皂自動包裝機 香皂自動包裝機采用單張片紙 對香皂 或其它塊狀物料 進行折疊裹包 該機采用機械式無級調(diào)速 1 香皂自動包裝機的組成及工作原理 4 37 圖4 36所示為香皂自動包裝機工作原理圖 4 38 2 主要技術(shù)參數(shù) 生產(chǎn)率90 140塊 min 包裝材料30 80g m2單片紙 包裝規(guī)格長 70 85mm 寬 40 55mm 高 20 30mm 電機0 75kw 外形尺寸2300 800 1350mm 4 39 貼體包裝機 貼體包裝機一般多為手動式 結(jié)構(gòu)簡單 價格便宜 貼體包裝材料分為面材和襯底 面材常選用聚乙烯薄膜 或薄片 襯底常用白紙板和涂布的瓦楞紙板 瓦楞紙板具有多孔性 不需穿孔即可使用 而白紙板必須進行微穿孔加工 貼體包裝方式與熱成型包裝相似 區(qū)別 不需要熱成型模具 包裝材料經(jīng)加熱軟化后 以包裝物品自身為模成型 依靠襯底紙板上的粘接劑與襯底封合 冷卻后包裝薄膜貼合在被包裝物品上 40 圖4 40所示為貼體包裝機工作原理圖 4 41 前面介紹的貼體包裝機是對薄膜進行加熱 完成貼體裹包的方法 另外 還有一種流動灌注貼體裹包法 其工作原理如圖4 41所示 4 42 與圖4 40所示貼體包裝機不同之處在于 將粒狀樹脂塑料經(jīng)加熱熔融后 從擠出機頭擠出 通過特殊噴嘴而成融態(tài)薄膜 覆蓋在被包裝物品和襯底板上 特點 使產(chǎn)品固定在預定位置上 防止產(chǎn)品在運輸中損壞 防止產(chǎn)品受潮變質(zhì) 因薄膜透明 可直接展示產(chǎn)品 可成組包裝 體現(xiàn)其集合功能 襯底可以印刷 增強商品的宣傳效果 43 收縮包裝機 將產(chǎn)品用熱收縮薄膜裹包后再進行加熱 使薄膜收縮后裹緊產(chǎn)品的機器稱為收縮包裝機 收縮包裝機按機器類型分為隧道式收縮機 烘箱式收縮機 框式收縮機和槍式收縮機 收縮包裝機主要由裹包機 熱收縮通道和輸送裝置等組成 輸送裝置將被包裝物品按包裝規(guī)格要求送入包裝機 用收縮薄膜將其裹包封合 然后送入熱收縮通道 使薄膜收縮將物品緊緊裹住 44 收縮包裝機用途較廣 主要用于銷售包裝和運輸包裝 可裹包食品 日用品和工業(yè)品等 既可單件包裝 也可多件包裝 特別適合于形態(tài)不規(guī)則物品的包裝 目前使用較多的收縮薄膜材料為 聚氯乙烯 聚乙烯和聚丙烯 也有使用偏二氯乙烯 聚酯 聚苯乙烯的 主要技術(shù)指標包括 收縮率 收縮張力 收縮溫度 熱封性等 常用收縮薄膜 大多要求縱向 橫向的收縮率均為50 左右 也有特殊要求縱橫兩方向的收縮率不等的 收縮溫度較低為好 特別是對于生鮮食品 纖維制品等的包裝更應注意這一點 45 一 收縮裹包的形式及工作原理 在收縮包裝機中 薄膜對物品的裹包方式有三種 如圖4 42所示 1 兩端開放式2 一端開放式3 全封閉式 4 46 1 兩端開放式 如果采用管狀收縮薄膜 需將管狀薄膜開口擴展 再把物品用導槽送入膜管中 膜管尺寸應比物品尺寸大10 左右 此裹包方式比較適合于圓柱形物品 如電池 膠卷 卷紙 酒瓶口等 的裹包 其裹包過程如圖4 43所示 采用管狀薄膜包裝 外形美觀 但不適應產(chǎn)品多樣化的要求 適合于單一品種大批量產(chǎn)品的包裝 4 47 采用平膜就不受產(chǎn)品品種的限制 多用于形狀規(guī)整的單一或多件產(chǎn)品的包裝 用平膜包裹物品 有用單張平膜和雙張平膜包裹兩種方式 4 48 圖4 45 圖4 46分別為采用雙張平膜的利樂收縮包裝機簡圖和工作原理圖 4 4 49 2 一端開放式 可采用管狀收縮薄膜套住物品并將一端封合 也可先將管狀薄膜或平膜預制成袋 再套住物品進行裹包 該裹包法一般是將物品堆積于托盤上 連同托盤一起裹包 多作為運輸包裝而采用 預制袋的尺寸一般比托盤堆積物約大15 20 裹包時 將包裝袋撐開 套住托盤和堆積物 其包裝過程如圖4 47所示 50 4 51 3 全封閉式 它是將物品四周 用平膜時 或兩端 用管狀膜時 封合裹包起來 主要用于要求密封性好的產(chǎn)品包裝 如碗面等 可采用管狀薄膜 雙折薄膜和平張薄膜進行裹包 采用對拆薄膜時 可用L形封口方式封合 采用L形封口 結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 常用的L形封口設備有手動和半自動兩種 圖4 48所示為L形封口裹包工作原理圖 對折的雙層薄膜1 經(jīng)導輥2 開口導板3使之張開 用手工或機械將被包裝物品4放入薄膜中間 然后壓下L形封切裝置5 使薄膜封合切斷 完成裹包 裹包成品通過熱收縮裝置 實現(xiàn)薄膜熱收縮 完成收縮裹包過程 該裹包方法可用于異形及尺寸多變產(chǎn)品的裹包 52 4 53 采用平張薄膜 可用三面封口的枕形包裝形式裹包物品 適用于長柱形物品的裹包 常采用臥式裹包機械 其工作原理與臥式袋子成型 充填 封口機基本相同 如圖4 49所示 當包裝物品尺寸較大時 需采用雙張平膜進行全封閉裹包 其裹包原理如圖4 50所示 4 4 54 二 熱收縮裝置 熱收縮裝置的作用是利用熱空氣對裹包完畢的物品進行加熱 使薄膜收縮 由于被包裝產(chǎn)品的多樣性 對收縮的要求也不盡相同 因此 熱收縮裝置也不相同 圖4 51所示為一種常見熱收縮裝置的示意圖 收縮薄膜裹包完畢的物品 放在輸送帶上送入熱收縮裝置 隧道 用熱空氣進行加熱