顆粒灌裝機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)_說(shuō)明書(shū)

1、. . . . 1 緒論1.1 本課題研究的背景仿真技術(shù)是一種基于智能設(shè)計(jì)技術(shù)、并行工程、仿真工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)。仿真技術(shù)也是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和專用設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)1。仿真技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，從研究簡(jiǎn)單系統(tǒng)到現(xiàn)在已經(jīng)成為人們研究復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。發(fā)展階段：二次大戰(zhàn)末期，火炮控制與飛行控制動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的研究促進(jìn)了仿真技術(shù)的發(fā)展。成熟階段：在軍事需求推動(dòng)下，70年代中期，仿真技術(shù)不但在軍事領(lǐng)域迅速發(fā)展，而且擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，20世紀(jì)80年代初以美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃

2、局(DARPA)和美國(guó)陸軍共同制定和執(zhí)行的SIMNET(SimMlators Network)研究計(jì)劃以與美國(guó)三軍建立先進(jìn)的半實(shí)物仿真試驗(yàn)室為標(biāo)志，標(biāo)志著仿真技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新的高級(jí)階段2。隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)應(yīng)用目的趨于多樣化、全面化。最初仿真技術(shù)是作為對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的輔助工具而生的，而后又用于訓(xùn)練目的，現(xiàn)在仿真系統(tǒng)的應(yīng)用包括：系統(tǒng)概念研究、系統(tǒng)的可行性研究、系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)估、系統(tǒng)操作人員的培訓(xùn)、系統(tǒng)預(yù)測(cè)、系統(tǒng)的使用與維護(hù)等各個(gè)方面。動(dòng)態(tài)仿真的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展到軍事以與與國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的各個(gè)重要領(lǐng)域。在包裝行業(yè)中，利用仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可加快包裝產(chǎn)品的研制、

3、開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短了設(shè)計(jì)、試制周期。仿真在包裝裝潢方面也有重要的作用，可對(duì)包裝產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想、理念、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)效果等進(jìn)行仿真，并可隨時(shí)進(jìn)行修改，使計(jì)算機(jī)模擬出想要設(shè)計(jì)的精美畫(huà)面3。1.2 動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)的快速發(fā)展使得仿真技術(shù)在人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面都得到了重要的應(yīng)用。偉等4對(duì)塔式起重機(jī)載荷擺振的仿真進(jìn)行了研究，它可以幫助研究者在計(jì)算機(jī)上仿真塔機(jī)的起升、變幅、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)畫(huà)顯示載荷的擺動(dòng)情況；仿真塔機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)功能，動(dòng)態(tài)顯示、打印實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和擺振的相軌跡供研究者使用。通過(guò)并行接口接上按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以后也可以用于對(duì)塔機(jī)司機(jī)的操作訓(xùn)練。黃融等5用直接數(shù)值解法進(jìn)行機(jī)電一體化

4、力矩電機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)的動(dòng)態(tài)仿真，采用a如坐標(biāo)系下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)法，通過(guò)多步積分法計(jì)算得到與實(shí)測(cè)結(jié)果相一致的仿真波形。法周6對(duì)近區(qū)目標(biāo)特征信號(hào)動(dòng)態(tài)仿真進(jìn)行了研究，利用數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)可以較精確地算出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)瞬時(shí)位五的RCS，動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試可以逼真模擬出彈目交會(huì)過(guò)程中的RCS。 吳曉蓓7采用動(dòng)態(tài)仿真方法建立了一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械手臂系統(tǒng)的模型。方法簡(jiǎn)單，仿真結(jié)果表明該方法在棧線性系統(tǒng)建模中應(yīng)用的可行性與可推廣性。 黃克謹(jǐn)?shù)?在綜合了大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，較為全面地總結(jié)了精餾過(guò)程模型化與仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，系統(tǒng)地闡明了該領(lǐng)域的幾大研究方向。同時(shí)還從系統(tǒng)工程和控制論的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)精餾過(guò)程模型化與

5、仿真技術(shù)的最新進(jìn)展做了恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，指出了其不足之處，并就其未來(lái)的發(fā)展作了客觀的預(yù)測(cè)。王平等9編制了計(jì)算金屬燃料鈉冷快堆在超功率事故下的動(dòng)態(tài)過(guò)程的仿真程序MFTOP，并用它對(duì)美國(guó)池式鈉冷快堆EBR一I在啟動(dòng)和功率運(yùn)行工況下的反應(yīng)性引入事故瞬態(tài)進(jìn)行了大量的分析計(jì)算，所得結(jié)果與國(guó)外大型程序NATDEMO的相應(yīng)預(yù)測(cè)結(jié)果符合良好，本程序可用于其它鈉冷快堆的超功率瞬態(tài)計(jì)算。吳燕10對(duì)三爪卡盤三維建模與動(dòng)態(tài)仿真提出了一種基于Pro/E的三維實(shí)體建模方法，可使抽象的問(wèn)題直觀化，還可以利用機(jī)構(gòu)仿真來(lái)制作動(dòng)畫(huà)，它能實(shí)時(shí)錄制三爪卡盤機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，從而增強(qiáng)了對(duì)三爪卡盤運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的理解。雖然動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣

6、泛，但仿真技術(shù)在在包裝行業(yè)的應(yīng)用還不是很多，這方面的技術(shù)仍需不斷的發(fā)展和進(jìn)一步的成熟。桂新軍等11簡(jiǎn)要剖析了液態(tài)化學(xué)品灌裝工藝流程與其灌裝原理，應(yīng)用物料平衡、氣體狀態(tài)方程和過(guò)程技術(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)微分方程法和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償法等方法建立灌裝過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型。研制了一套完備的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了灌裝工藝過(guò)程的全面動(dòng)態(tài)仿真。朱慧等12為方便教師生動(dòng)教學(xué)，提高學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，應(yīng)用3DS MAX5、Swift3D、Photoshop、Flash等軟件，通過(guò)貼體包裝產(chǎn)品制作、貼體包裝設(shè)備制作、貼體包裝動(dòng)態(tài)過(guò)程制作，完成了貼體包裝工藝的動(dòng)態(tài)模擬。高博13研究了瓦楞紙箱成型過(guò)程仿真。針對(duì)壓痕與折疊過(guò)程中容易出現(xiàn)紙板卷曲

7、或壓線破裂等故障現(xiàn)象，采用ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言就瓦楞紙板機(jī)械方向和正交方向運(yùn)用接觸分析技術(shù)建立了壓痕與折疊工藝的3維有限元模型并對(duì)瓦楞紙板的壓痕與折疊過(guò)程進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明經(jīng)壓痕后的瓦楞紙板的強(qiáng)度、壓痕力與折疊力矩基本隨紙板變形增大而增加但呈非線性變化。屈儉14研究了液體灌區(qū)動(dòng)態(tài)建模與仿真平臺(tái)的建立與其應(yīng)用，液體灌區(qū)是一個(gè)廣泛存在的重要工業(yè)流程。文章首先對(duì)罐區(qū)流程進(jìn)行了功能模塊的可組裝劃分，建立了功能模塊的嚴(yán)格機(jī)理模型，然后借助Simulink的圖形建模與微分方程求解功能，建立了一套可用于有溫度變化的多組分液體罐區(qū)建模與仿真的軟件工具。 應(yīng)用本文的建模與仿真軟件工具,論文分別開(kāi)發(fā)了白

8、酒罐區(qū)和油品罐區(qū)仿真系統(tǒng)，驗(yàn)證了本文開(kāi)發(fā)的軟件工具的有效性和應(yīng)用價(jià)值。蔡瀟15研究裝載機(jī)變速箱仿真設(shè)計(jì)。為改變工程機(jī)械傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算與繪圖的繁復(fù)和難以形式化的不足與其設(shè)計(jì)、制造依賴二維工程圖的落后現(xiàn)狀,以鏟土運(yùn)輸機(jī)械典型機(jī)種輪式裝載機(jī)為例，進(jìn)行了工程機(jī)械變速箱技術(shù)形態(tài)計(jì)算機(jī)輔助仿真設(shè)計(jì)研究，為實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械快速自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造作了實(shí)際探討和研究。1.3 灌裝機(jī)和灌裝工藝1.3.1 灌裝機(jī)的概述將液體產(chǎn)品充填到包裝容器的機(jī)械通常稱為灌裝機(jī)械。一般灌裝機(jī)是所有包裝機(jī)中的一中很小的分類產(chǎn)品，常規(guī)來(lái)講從對(duì)物料的包裝方面來(lái)看可以分為液體灌裝機(jī)，粉劑灌裝機(jī)，膏體灌裝機(jī)，顆粒灌裝機(jī)，如果要從自動(dòng)化的程度來(lái)講的話

9、，一般分為半自動(dòng)的和全自動(dòng)的灌裝機(jī)16。顆粒灌裝機(jī)是對(duì)那些流動(dòng)性較好的粉粒狀物料的灌裝機(jī)械。顆粒灌裝機(jī)適用于醫(yī)藥、食品、化工、農(nóng)藥等方面的小袋包裝。適合生產(chǎn)顆粒類藥品、砂糖、咖啡、果珍、茶、味精、鹽、種子、干燥劑等生產(chǎn)細(xì)顆粒物廠家17。膠囊劑在中藥固體制劑中占居較大比例，由于多顆粒釋藥理念與服用的方便性，其越來(lái)越多地受到消費(fèi)者的青睞18。目前，國(guó)灌裝機(jī)生產(chǎn)廠家并不是很多，從設(shè)備的機(jī)型來(lái)看大多停留在國(guó)外20 世紀(jì)90 年代中期的產(chǎn)品檔次。國(guó)產(chǎn)品以多列、價(jià)格便宜取勝，但產(chǎn)品跟國(guó)外設(shè)備相比存在著較大差距。設(shè)備裝量不穩(wěn)，偏差較大；加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，熱封合效果不理想，漏氣率偏高；單列灌裝速度較慢；設(shè)備

10、細(xì)節(jié)考慮不夠（跟材料工藝都有很大的關(guān)系）；人機(jī)安全性差。 總體來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)顆粒袋包裝機(jī)要達(dá)到進(jìn)口機(jī)器的性能水平還有很長(zhǎng)的路要走，但只要生產(chǎn)廠家時(shí)刻關(guān)注使用廠家的建議，多多了解生產(chǎn)一線員工的操作情況。并對(duì)進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行分析，抓住國(guó)外設(shè)備設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，增強(qiáng)創(chuàng)新思維，變仿造為創(chuàng)造。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展速度才會(huì)更快，畢竟國(guó)產(chǎn)機(jī)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)上是有著很大的優(yōu)勢(shì)的19。1.3.2 灌裝工藝 液體物料包括低粘性液體，如酒類、果汁、牛奶等;也包括粘稠性液體，如冷霜、牙膏、膠糊等。液體物料的灌裝工藝方法可包括按重量定量、體積定量和控制液位定量等，而顆料灌裝方法基本與液體灌裝基本相似。重力灌裝法是灌裝容器到預(yù)定的液位。來(lái)自貯液箱

11、的液體流經(jīng)一個(gè)彈簧充填閥，該閥是由閥下容器打開(kāi)，液體由于自重流入被密封的容器。容器的空氣經(jīng)高出貯液箱液面的排氣管排出。當(dāng)容器的液位上升到比排氣管的下口略高時(shí)，灌裝停止。同壓力灌裝和真空灌裝一樣，這種灌裝方法不會(huì)有液體溢出，液體中滲氣很少，灌裝液位高度一致、灌裝方法比較簡(jiǎn)單、易于掌握。它可以用于大規(guī)模的無(wú)菌灌裝,灌裝各種不含氣的液體。 計(jì)時(shí)流液灌裝法這是一種計(jì)量液體容積的方法。它比較新穎，從字面上理解，即液流進(jìn)入一個(gè)容器時(shí)被“計(jì)時(shí)”。輸送到容器的液體體積是靠時(shí)間的量來(lái)控制的,時(shí)間是指液體被允許流過(guò)液管的時(shí)間。在壓力的作用下，液流從外部的液泵流到一個(gè)固定的圓盤，圓盤上有一個(gè)輸送液體的長(zhǎng)孔，通過(guò)以一

12、定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)量圓盤到固定的液管，計(jì)量和計(jì)時(shí)產(chǎn)生。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的速度確定在這個(gè)灌裝長(zhǎng)孔下是多長(zhǎng)的灌裝口，這些決定了輸送到容器的液體體積。另外，也可以靠改變液體流向計(jì)量長(zhǎng)孔的流速的方法,來(lái)使灌裝體積增加或減少。通過(guò)使用一個(gè)以上的計(jì)量長(zhǎng)孔，可以完成在同一容器中不同產(chǎn)品的多級(jí)充填。薄膜容積計(jì)量灌裝法這種方法灌裝預(yù)定容積的液體進(jìn)入容器。它是近年來(lái)發(fā)展的成果，是一個(gè)不同于容積計(jì)量灌裝的概念，這種灌裝法精確、衛(wèi)生，并且速度較高。液閥被安裝在回轉(zhuǎn)灌裝機(jī)上面的貯液箱上，液閥連接貯液箱和一個(gè)容積腔。貯液箱保持液面上的壓力達(dá)0.1Mpa，這個(gè)壓力履行容積腔卸料后再回填的任務(wù)。如果沒(méi)有待灌容器存在，容積腔就不會(huì)卸料20

13、。針對(duì)顆粒式灌裝工藝所處的對(duì)象，可知計(jì)量式顆粒灌裝首先要解決的問(wèn)題便是物料的計(jì)量方式問(wèn)題。如何高效，均勻，精確地進(jìn)行產(chǎn)品包裝的計(jì)量顯得尤為重要。而包裝計(jì)量方式一般分為如下三種：方案一：計(jì)數(shù)法是用來(lái)測(cè)定每一規(guī)定批次的產(chǎn)品數(shù)量的方法在條狀、塊狀、片狀、顆粒狀產(chǎn)品包裝中廣泛應(yīng)用。計(jì)數(shù)裝置由三個(gè)基本功能系統(tǒng)組成：裝物件數(shù)檢測(cè)；裝物件數(shù)顯示、產(chǎn)品的遞送。方案二：定容法對(duì)于密度較穩(wěn)定的粉末、細(xì)顆粒、膏狀物料等，采用定容積的計(jì)量方法較合適。定容法律計(jì)量裝置有量杯式、螺桿式、活塞式等不同類型定容法構(gòu)造簡(jiǎn)單造價(jià)低，計(jì)量速度快，但精度稍低。方案三：有許多物料常易受潮而結(jié)塊，使顆粒大小不均、密度變化幅度較大，此類產(chǎn)

14、品適合采用稱重法計(jì)量以保證精度。經(jīng)分析可知，對(duì)于一般性顆粒密度較穩(wěn)定和流動(dòng)性的特點(diǎn)優(yōu)先選用定容法計(jì)量方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行灌裝。為了求取較優(yōu)越的工藝操作控制條件，減少實(shí)物灌裝試驗(yàn)的次數(shù)，提高灌裝過(guò)程的研究和設(shè)計(jì)效率與其自動(dòng)化生產(chǎn)的程度，減小研究研究過(guò)程的復(fù)雜程度，有必要建立灌裝過(guò)程仿真系統(tǒng),進(jìn)行灌裝過(guò)程的原理性仿真試驗(yàn)和仿真操作與控制試驗(yàn)21。1.4 本課題的研究容本課題研究容包括：掌握顆粒灌裝機(jī)的組成、工作原理和相關(guān)工序流程；熟練應(yīng)用圖形處理和動(dòng)態(tài)仿真軟件；利用動(dòng)態(tài)仿真軟件對(duì)顆粒灌裝機(jī)工作過(guò)程中涉與到的各個(gè)元件進(jìn)行建模、裝配和動(dòng)態(tài)仿真，在這個(gè)設(shè)計(jì)里本人使用的是solidworks仿真運(yùn)動(dòng)軟件。本次運(yùn)

15、動(dòng)仿真的顆粒灌裝機(jī)為葆春包裝機(jī)械生產(chǎn)的HP-100系列顆粒灌裝機(jī)。整機(jī)由主傳動(dòng)、調(diào)速、拉袋、供紙、袋成型、光電自動(dòng)對(duì)標(biāo)、計(jì)量、熱封、成品輸送和電器控制等機(jī)構(gòu)組成。本次設(shè)計(jì)初步完成對(duì)主傳動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)仿真，然后進(jìn)行計(jì)量盤的動(dòng)態(tài)模擬，接著進(jìn)行橫封縱封裝置的仿真，最后進(jìn)行對(duì)傳送帶等運(yùn)動(dòng)的模擬，裝配完整后保存整機(jī)各個(gè)角度各元件的仿真運(yùn)動(dòng)視頻。2 HP-100顆粒灌裝機(jī)簡(jiǎn)介2.1 總體方案2.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)本顆粒灌裝機(jī)適用圍如下(1)包裝速度：55-90bags/min 35-80。(2)計(jì)量圍：1-50ml。(3)包裝物料：顆粒。(4)包裝材料：紙/聚乙烯、玻璃紙/聚乙烯、鋁箔/聚乙烯、滌綸/聚乙

16、烯、尼龍/聚乙烯、鍍鋁/聚乙烯、BOPP/聚乙烯等。(5)電機(jī)功率：主電機(jī)370W380V 供紙電機(jī)10W220V或15W220V熱封功率：180W*2。(6)電源：380V三相四線制或220V單相。(7)外型尺寸：625*751*155mm（長(zhǎng)*寬*高）。(8)重量：約170kg。2.1.2 工藝分析根據(jù)功能要求，顆粒灌裝機(jī)的包裝過(guò)程循環(huán)如圖2.1所示。機(jī)器類型的選擇如下：圖2.1 包裝過(guò)程循環(huán)圖工位分為單工位和多工位。單工位包裝機(jī)的所有包裝操作都集中在一個(gè)工位上完成，當(dāng)一件（組）物品完成全部包裝并輸出之后，下一件（組）物品才能進(jìn)入機(jī)器開(kāi)始包裝。多工位包裝機(jī)，物品從輸入到輸出，必須經(jīng)過(guò)多個(gè)工

17、位，而且在不同的工位上依次完成各個(gè)包裝操作。由于顆粒灌裝機(jī)的包裝過(guò)程比較復(fù)雜，需要較多的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（供料、計(jì)量、充填、封口、切斷等），將包裝操作分散在不同的工位上同時(shí)進(jìn)行，能夠提高生產(chǎn)效率，所以選擇多工位。運(yùn)動(dòng)形式分為間歇運(yùn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)動(dòng)。間歇運(yùn)動(dòng)指物品由一個(gè)工位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工位作間歇步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，主要包裝操作可在物品靜止時(shí)完成。一般適用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多的機(jī)器，但其慣性力和沖擊現(xiàn)象不利于提高生產(chǎn)率。連續(xù)運(yùn)動(dòng)是物品與傳送系統(tǒng)均作連續(xù)等速運(yùn)動(dòng)。在包裝機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是并行工作的，這樣既能夠提高生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，也能減小機(jī)器空間。根據(jù)分析，本設(shè)計(jì)采用間歇式運(yùn)動(dòng)。單頭型和多頭型特指連續(xù)運(yùn)動(dòng)多工位

18、包裝機(jī)完成同一包裝操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)目。每一物品的包裝操作都依次經(jīng)過(guò)所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，則稱為單頭連續(xù)運(yùn)動(dòng)；若完成同一包裝操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有多個(gè)則稱為多頭連續(xù)運(yùn)動(dòng)多工位包裝機(jī)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)種類較多時(shí)，為減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)目，宜于選用單頭型。綜上分析，本課題研究的包裝機(jī)采用多工位、單頭間歇運(yùn)動(dòng)型。2.1.3 主要構(gòu)成與工作原理顆粒灌裝機(jī)由主傳動(dòng)、調(diào)速、拉帶、供紙、袋成形、光電自動(dòng)對(duì)標(biāo)、劑量、熱封、成品輸送和電氣控制等機(jī)構(gòu)組成，如圖2.2。圖2.2 整機(jī)示意圖1.摩擦盤 2.調(diào)整杯 3.架紙軸 4.料斗 5.支臂 6.控制桿 7.刮平 8.計(jì)量盤 9.下料門10.制袋器 11.離合器手柄 12.熱封器 13.

19、滾輪 14.熱封壁板 15.電磁離合制動(dòng)裝置16.腳輪 17.地腳螺栓 18.輸送皮帶 19.刀架.20.切刀 21.電控箱 22.立柱 23.光電頭24.接近開(kāi)關(guān) 25.供紙電機(jī) 26.控制板 27.滾筒 28.架紙壁板工作時(shí)，物料（粉粒、顆粒等）進(jìn)入顆粒灌裝機(jī)的料斗4中，經(jīng)計(jì)量盤8將完成定量的物料經(jīng)下料門9進(jìn)入紙袋器中，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，熱封裝置12完成縱封和橫封，由于下料通道被包裝袋裹住，縱封封合后就可直接向袋填充物料，隨之由滾輪13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，最終袋經(jīng)輸送皮帶輸出。2.2 主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力，通過(guò)分

20、配軸，傳給拉袋裝置、熱封裝置等。由主電機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)分配軸，分配給熱封、切斷、拉帶、計(jì)量、填充等機(jī)構(gòu)，以與給光電自動(dòng)對(duì)標(biāo)、計(jì)數(shù)提供同步信號(hào)，如圖2.3.圖2.3 主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.帶座軸承 2.小齒輪 3.固定螺栓 4.帶座軸承 5.小凸輪 6.皮帶 7.主電機(jī) 8.固定調(diào)速輪 9.減速器 10.調(diào)速螺桿 11.調(diào)速鎖母 12.滑動(dòng)調(diào)速輪 13.軸套 14.送出錐齒輪 15.支撐板 16.熱封凸輪 17.分配軸根據(jù)包裝工藝和工作循環(huán)過(guò)程可知，主要裝置的傳動(dòng)要求：物料的充填周期與包裝袋的尺寸相適應(yīng)，充填周期要求滿足最大包裝袋尺寸，下料時(shí)物料的充填速度要與供送材料的速度一致；保證包裝袋被切斷時(shí)，物料

21、充填進(jìn)行下一個(gè)周期；橫封裝置應(yīng)在兩袋之間的中間位置熱封并切斷，要適當(dāng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)周期，以符合包裝袋顆粒灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)尺寸和計(jì)量的改變；包裝材料的牽引輥和傳袋裝置滾輪的運(yùn)動(dòng)要保證材料在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中有適宜的緊力，并且運(yùn)動(dòng)速度要與包裝袋的長(zhǎng)度相適應(yīng)。2.3 調(diào)速機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速螺桿，可以改變主、從皮帶輪的轉(zhuǎn)速比，得到不同轉(zhuǎn)速，即改變包裝速度，如圖2.3。2.4 熱封機(jī)構(gòu)熱封裝置分為橫封裝置和縱封裝置。橫封裝置是顆粒灌裝機(jī)中最重要的機(jī)構(gòu)。橫封裝置的作用是利用加熱元件配合相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)包裝袋的橫向（頂部或底部）封口。包裝的封口是包裝工藝中不可缺少的工序。封口的好壞將直接影響包裝產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和保質(zhì)期

22、。因此，包裝質(zhì)量在很大程度上取決于封口質(zhì)量。所以，橫封裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)是更為重要的。本包裝機(jī)縱封裝置和橫封裝置位于統(tǒng)一支架上，有同一的驅(qū)動(dòng)源。本設(shè)計(jì)采用凸輪擺桿式間歇橫封裝置，該裝置是在廣泛吸收各種間歇橫封機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后得到的一種創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。常用的橫封機(jī)構(gòu)有氣動(dòng)式、機(jī)械式和機(jī)械氣缸組合式3種。氣動(dòng)式需要兩個(gè)以上專門的氣缸和供氣系統(tǒng)；機(jī)械氣缸組合式是經(jīng)多個(gè)典型的機(jī)構(gòu)（如多桿組合機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪擺桿機(jī)構(gòu)或曲柄擺桿機(jī)構(gòu)等）與氣缸組合而成，由于氣動(dòng)元件成本高，并且中、小型廠家沒(méi)有氣源的條件和一些藥品的包裝需要在無(wú)菌、無(wú)塵的條件下生產(chǎn)，壓縮空氣的排放影響產(chǎn)品質(zhì)量。常用的機(jī)械式橫封機(jī)

23、構(gòu)是多桿機(jī)構(gòu)或成組的齒輪擺桿機(jī)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造安裝調(diào)試較困難以與工作可靠性偏低等問(wèn)題。本設(shè)計(jì)采用凸輪擺桿式間歇橫封裝置，該裝置是在廣泛吸收各種間歇橫封機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后得到的一種創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。2.5 供紙機(jī)構(gòu)供送裝置是顆粒灌裝機(jī)的重要組件，其工作是否可靠，直接影響制袋與包裝產(chǎn)品的質(zhì)量。供送裝置主要完成將包裝材料送入成型器制袋，并且要保證包裝袋供送與時(shí)，在封切時(shí)圖案完整等功能?，F(xiàn)代包裝機(jī)械大多采用卷筒材料，與預(yù)先裁切好的平材料相比，卷筒材料更適宜于包裝機(jī)的連續(xù)化、高速化和自動(dòng)化。卷筒材料的供送方式，有間歇供送和連續(xù)供送兩種。按照切斷位置，有定長(zhǎng)切斷和定位切斷。定長(zhǎng)切斷，適用于沒(méi)有

24、印刷圖案的(如玻璃紙、鋁箔等)或雖有圖案但不要定位的(如一般的糖果包裝商標(biāo)紙)卷筒材料。隨著商品包裝裝潢水平和要求的提高，往往在卷筒材料上預(yù)先印刷精美圖案，要求在供送切斷過(guò)程中始終保持圖案完整，并使圖案與物品保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置。這就要求只能在指定的位置切斷，即定位切斷。根據(jù)包裝材料的選擇和整機(jī)的結(jié)構(gòu)，本研究采用間歇式定長(zhǎng)切斷供送方式。補(bǔ)償方式有后退補(bǔ)償式，前進(jìn)補(bǔ)償式和隨機(jī)補(bǔ)償式。前兩種方式只能實(shí)現(xiàn)單方向補(bǔ)償。當(dāng)卷筒材料的印刷色標(biāo)間距的誤差較大，或每次牽引長(zhǎng)度不能得到精確保證時(shí)，單方向的補(bǔ)償就不太適用。隨機(jī)補(bǔ)償，則能自動(dòng)檢測(cè)牽引長(zhǎng)度的偏長(zhǎng)(色標(biāo)超前)或偏短(色標(biāo)滯后)，隨機(jī)地完成后退或前進(jìn)補(bǔ)償。

25、本研究中采用隨機(jī)補(bǔ)償式。用光電傳感器與電磁制動(dòng)離合器配合進(jìn)行光標(biāo)位置補(bǔ)償。將包裝材料按圖2-4所示安裝正確后，接通啟動(dòng)開(kāi)關(guān)K2，滾輪向下拉紙，于是供紙控制桿被抬起，致使接近開(kāi)關(guān)K5動(dòng)作而接通供紙電路，使供紙電機(jī)啟動(dòng)，把包裝材料向下輸送。此時(shí)控制桿因自重下落，當(dāng)它接近開(kāi)關(guān)K5時(shí)，又使供紙電路失去信號(hào)，于是電機(jī)停轉(zhuǎn)。為此循環(huán)，完成自動(dòng)供紙過(guò)程。圖2.4 供紙機(jī)構(gòu)1架紙臂板 2.立柱 3.支臂 4.調(diào)節(jié)螺釘 5.導(dǎo)向軸支板 6.導(dǎo)向軸 7.導(dǎo)紙板 8.光電頭 9.接近開(kāi)關(guān) 10.控制桿 11.控制板 12.滾筒 13.膠套 14包裝材料 15架紙軸2.6 制袋成型機(jī)構(gòu)制袋成型器是使塑料薄膜材料卷折成

26、各種袋型的專用裝置，對(duì)包裝的形式、尺寸、產(chǎn)品質(zhì)量等均有直接影響。通過(guò)對(duì)制袋成型器的改進(jìn)使其能夠適應(yīng)不同包裝材料的寬度。常用的制袋成型器有翻領(lǐng)成型器、象鼻成型器、三角板成型器、u形板成型器和缺口導(dǎo)板成型器五種，其中，三角板式成型器的形狀最簡(jiǎn)單，而翻領(lǐng)成形器的形狀最復(fù)雜且最具理論特色，其設(shè)計(jì)與制造也相當(dāng)麻煩。但由于翻領(lǐng)成型器的結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，充填操作方便，都優(yōu)于其它四種成型器，因而在包裝機(jī)中被廣泛的采用。翻領(lǐng)成型器由外表面為領(lǐng)狀而表面為管形的、外工作曲面組合而成。薄膜沿翻領(lǐng)外表面翻折并沿管壁下降。當(dāng)其強(qiáng)制通過(guò)該成型器后，其縱縫相互搭接或?qū)佣纬赏矤睢Ｓ捎谝恢怀尚推髦贿m用一種袋寬，當(dāng)袋寬變化時(shí)則需另

27、行更換。2.7 拉袋機(jī)構(gòu)拉袋裝置的主要作用是完成包裝袋的牽引功能，如圖2.5。圖2.5 拉袋機(jī)構(gòu)1.螺母 2.滾輪 3.齒輪 4.傳動(dòng)軸 5.旋轉(zhuǎn)編碼器 6.軸承座 7.拉膜電機(jī) 8.連接軸 9.抽動(dòng)器 10.軸承座將包裝膜放入拉帶滾輪中間，用于搬動(dòng)拉帶輪試看滾輪干拉出包裝膜是否平整，如不平整可將拉帶輪緊固螺母向或外調(diào)整即可。不拉帶，或拉出袋或長(zhǎng)或短。注意觀察、制動(dòng)器距離，一般抽動(dòng)器距離在0.2mm，一般情況下不得小于0.2mm，在調(diào)整中必須注意對(duì)抽動(dòng)器旋轉(zhuǎn)方向時(shí)平整，否則拉出的袋長(zhǎng)將會(huì)或長(zhǎng)或短。不拉袋時(shí)，首先仔細(xì)檢查拉膜電機(jī)是否損壞；在次檢查拉膜電機(jī)啟動(dòng)電容，如損壞立即更換；調(diào)整拉膜電機(jī)抽動(dòng)

28、器距離，應(yīng)保證于符合上述要求；檢查袋長(zhǎng)控制器在正常工作中有無(wú)電壓、拉袋時(shí)為12V，停止時(shí)24V輸出。2.8 計(jì)量機(jī)構(gòu)包裝計(jì)量是物料包裝的一道重要工序。根據(jù)物料特點(diǎn)和生產(chǎn)需要，被包裝物料可按實(shí)重、容積、個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)量。需要完成在一定計(jì)量誤差圍，對(duì)被包裝物料按規(guī)定定量直接進(jìn)行計(jì)量的功能。目前我國(guó)顆粒狀物料自動(dòng)定量充填的主要有兩種方式：容積式和稱重式。顆粒灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)容積式定量充填是基于容積來(lái)計(jì)算充填物料的重量，由于其依賴于物料視比重的穩(wěn)定性，受物料松散程度、顆粒大小均勻程度、吸濕性、溶解性等物理化學(xué)性質(zhì)的影響較大，所以主要適用于顆粒大小均勻、自流性好、視比重相對(duì)穩(wěn)定的物料定量充填。稱重式定量充填是以

29、重量來(lái)計(jì)量充填物料的重量，與容積式定量充填相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，充填速度慢，但是包裝機(jī)的功能不僅要能夠滿足多品種、多計(jì)量的粉粒包裝要求，而且還要保證計(jì)量精度準(zhǔn)確，用稱重式計(jì)量方法進(jìn)行充填計(jì)量精度能夠達(dá)到0.1%-1%。其中混合式定量充填采用粗進(jìn)料和細(xì)進(jìn)料串行工作，從而提高進(jìn)料精度。依靠分配軸帶動(dòng)計(jì)量盤旋轉(zhuǎn)，通過(guò)計(jì)量機(jī)構(gòu)完成填充和計(jì)量過(guò)程，如圖2-6。圖2.6 計(jì)量機(jī)構(gòu)1支柱 2.支持架 3.法蘭管子 4.計(jì)量盤 5.門軸 6.調(diào)節(jié)螺環(huán) 7.支座 8機(jī)箱 9.帶座軸承 10.上離合器 11.小齒輪 12.大齒輪 13.銅墊 14.分配軸 15軸承支板 16.帶座軸承 17.下離合器 18.撥叉

30、 19.離合器手柄 20.撥叉支架 21.撥門支架 22.撥門桿 23.下料門 24.容杯 25.計(jì)量軸 26.料斗2.9 光電自動(dòng)對(duì)標(biāo)機(jī)構(gòu)對(duì)印有色標(biāo)的包裝材料，由光電頭識(shí)別色標(biāo)，通過(guò)光電自動(dòng)對(duì)標(biāo)，使成品可獲得完整圖案,達(dá)到包裝理想效果。、2.10 成品輸送機(jī)構(gòu)分配軸通過(guò)一對(duì)錐具輪動(dòng)力使給輸送機(jī)構(gòu)。得用皮帶將成品送出機(jī)構(gòu)。2.11 電器控制機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)本機(jī)的各種電氣控制操作與其指示，如圖2.7。圖2.7 電氣控制機(jī)構(gòu)3HP-100顆粒灌裝機(jī)仿真3.1 SolidWorks簡(jiǎn)介SolidWorks軟件采用了特征建模技術(shù)和設(shè)計(jì)過(guò)程的全相關(guān)技術(shù)，是目前領(lǐng)先的、主流的三維CAD軟件。它具有配置管理、協(xié)

31、同工作、零件建模、裝配設(shè)計(jì)、相關(guān)工程圖、鈑金設(shè)計(jì)、有限元分析和動(dòng)態(tài)仿真等多項(xiàng)功能，它為廣大用戶提供了多種多樣的設(shè)計(jì)過(guò)程專用工具。對(duì)于焊件設(shè)計(jì)，可以使用直觀的布局方法來(lái)迅速獲取設(shè)計(jì)意圖。通過(guò)利用焊縫、角撐板、頂蓋和切割清單，迅速完成焊件設(shè)計(jì)和文檔。它還包含功能強(qiáng)大的鈑金工具，用于在折疊或展開(kāi)狀態(tài)創(chuàng)建高級(jí)鈑金設(shè)計(jì)。該模塊自動(dòng)應(yīng)用所有鈑金特性（如金屬厚度、折彎半徑和折彎釋放槽），并自動(dòng)完成法蘭、切口、放樣的折彎、展開(kāi)、正交切除、角切除、正交處理、褶邊、 轉(zhuǎn)折等的創(chuàng)建過(guò)程。借助SolidWorks軟件，用戶可以靈活地在一個(gè)文檔中創(chuàng)建零件、裝配體和工程圖的多個(gè)版本，由此最大程度地提供重用機(jī)會(huì)22，圖3-

32、1為SolidWork操作頁(yè)面。圖3-1 SolidWorks操作頁(yè)面3.2 顆粒灌裝機(jī)的零件建模本文列舉了直齒輪、斜齒輪、電動(dòng)機(jī)的建模，具體步驟如下。3.2.1 直齒輪的建模SolidWorks提供了諸如ToolBox、庫(kù)特征等豐富的可重用建模單元，涵蓋了螺母、螺栓、墊片等標(biāo)準(zhǔn)件，甚至還包括齒輪、管接頭、管路等標(biāo)準(zhǔn)化零件。在裝配體環(huán)境下直接調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)零件，是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率的一個(gè)重要手段?？芍赜媒卧嘉挥谌蝿?wù)窗格的設(shè)計(jì)庫(kù)頁(yè)面當(dāng)中，其中ToolBox是重要的零件庫(kù)，包括常用的結(jié)構(gòu)件和堅(jiān)固件等標(biāo)準(zhǔn)件。首先需要激活SolidWorks Toolbox和SolidWorks Toolbox Bro

33、wser兩個(gè)插件。選擇菜單欄工具插件，彈出插件對(duì)話框，如圖3.2所示。在此對(duì)話框中勾選這兩個(gè)插件，單擊確定按鈕，即可激活插件。圖3.2 插件對(duì)話框單擊繪圖區(qū)右側(cè)的設(shè)計(jì)庫(kù)按鈕，出現(xiàn)設(shè)計(jì)庫(kù)對(duì)話框，展開(kāi)ToolBox，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件類型，這里是ISO動(dòng)力傳動(dòng)齒輪正齒輪，右擊該齒輪的圖標(biāo)，在彈出的快捷菜單中選擇生成零件，如圖3.3所示，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)該齒輪的模型文件，并在設(shè)計(jì)樹(shù)中出現(xiàn)該模型的屬性管理器，如圖3.4所示。選擇合適的規(guī)格后，單擊確定按鈕，即可生成主軸機(jī)構(gòu)中的直齒輪，如圖3.5所示。圖3.3 設(shè)計(jì)庫(kù)對(duì)話框圖 圖3.4 直齒輪屬性管理器圖3.5 直齒輪圖接著單擊常用草圖工具欄上圓按鈕，點(diǎn)擊齒

34、輪邊框生成基準(zhǔn)面，然后選用第一種圓工具，以齒輪中心為圓心，齒輪圓為邊線畫(huà)出圖，點(diǎn)擊草圖工具欄上的智能尺寸，將半徑改為15mm，如圖3.6所示圖3.6 圓確定然后以齒輪圓圓心為圓心，用一樣的方法畫(huà)出直徑為35mm的圓。如圖3.7所示。然后點(diǎn)擊常用特征工具欄拉伸凸臺(tái)/基體，系統(tǒng)彈出拉伸屬性管理器，如圖3.8選擇拉伸長(zhǎng)度為21mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕，如圖3.9即完成主軸齒輪的建模。圖3.7 外圓確定圖3.8 拉伸屬性管理器 圖3.9 主軸直齒輪完成圖用主軸直齒輪建模的方法可以完成充填機(jī)構(gòu)直齒輪的建模，如圖3.10。圖3.10 大直齒輪的完成圖3.2.2 錐齒輪的建模單擊繪圖區(qū)右側(cè)的設(shè)計(jì)圖按鈕，出

35、現(xiàn)設(shè)計(jì)庫(kù)對(duì)話框，展開(kāi)ToolBox，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件類型，這里是ISO動(dòng)力傳動(dòng)齒輪直齒傘，右擊該齒輪的圖標(biāo)，在彈出的快捷菜單中選擇生成零件，如圖3.11所示，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)該齒輪的模型文件，并在設(shè)計(jì)樹(shù)中出現(xiàn)該模型的屬性管理器，如圖3.12所示。選擇合適的規(guī)格后，單擊確定按鈕，即可生成主軸機(jī)構(gòu)中的斜齒輪，如圖3.13所示。3.11設(shè)計(jì)庫(kù)對(duì)話框圖 3.12 直齒傘屬性管理器圖3.13 錐齒輪接著單擊常用草圖工具欄上圓按鈕，點(diǎn)擊齒輪邊框生成基準(zhǔn)面，然后選用第一種圓工具，以斜齒輪背面中心為圓心畫(huà)圓，點(diǎn)擊草圖工具欄上的智能尺寸，將直徑改為30mm，如圖3.14所示。圖3.14 錐齒輪切除圓確定然后點(diǎn)擊常

36、用特征工具欄拉伸切除，系統(tǒng)彈出拉伸屬性管理器，如圖3.15。選擇深度為100mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕，如圖3.16即完成主軸斜齒輪的建模。圖3.15 拉伸屬性管理器 圖3.16 主軸錐齒輪完成圖3.2.3 電動(dòng)機(jī)的建模打開(kāi)SolidWorks軟件，點(diǎn)擊新建按鈕，然后出現(xiàn)如圖3.17。選擇零件圖后點(diǎn)擊確定，單擊常用草圖工具欄上圓按鈕，然后選用第一種圓工具畫(huà)圓，點(diǎn)擊草圖工具欄上的智能尺寸，將直徑改為50mm，如圖3.18所示。圖3.17 新建零件圖3.18 圓的建立然后點(diǎn)擊常用特征工具欄拉伸凸臺(tái)/基體，系統(tǒng)彈出拉伸屬性管理器，如圖3.19，選擇深度為150mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕，如圖3.20

37、生成圓柱體。圖3.19 拉伸屬性管理器 圖3.20 圓柱體的建立 以圓柱體的一端面圓心為圓心，單擊常用草圖工具欄上線按鈕，然后繪制出封閉線框，點(diǎn)擊草圖工具欄上的智能尺寸，確定各條線的長(zhǎng)度，如圖3.21。圖3.21 電動(dòng)機(jī)底座建模然后點(diǎn)擊常用特征工具欄拉伸凸臺(tái)/基體，系統(tǒng)彈出拉伸屬性管理器，選擇深度為150mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕如圖3.22生成電動(dòng)機(jī)底座。圖3.22 電動(dòng)機(jī)底座如圖3.23所示，確定底座螺栓孔的位置，然后繪制四個(gè)直徑為6mm的圓。點(diǎn)擊常用特征工具欄拉伸切除，系統(tǒng)彈出拉伸屬性管理器，選擇深度為20mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕，如圖3.24即完成螺栓孔的切除。圖3.23 電動(dòng)機(jī)螺栓

38、孔的位置確定圖3.24 電動(dòng)機(jī)螺栓孔單擊常用草圖工具欄上圓按鈕，然后選用第一種圓工具畫(huà)圓，以圓柱體一端圓心為圓心畫(huà)直徑為50mm的圓，然后點(diǎn)擊常用特征工具欄拉伸切除，系統(tǒng)彈出拉伸屬性管理器，選擇深度為30mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕，如圖3.25。圖3.25 電動(dòng)機(jī)軸孔中心確定圖3.26 電動(dòng)機(jī)軸孔形成最后對(duì)電動(dòng)機(jī)倒圓角，常用特征欄中的圓角，然后點(diǎn)擊電動(dòng)機(jī)圓柱體邊線，選擇圓角半徑10mm，然后點(diǎn)擊單擊確定按鈕，電動(dòng)機(jī)制作完成，如圖3.27。圖3.27 電動(dòng)機(jī)完成圖3.3 顆粒灌裝機(jī)的機(jī)構(gòu)裝配3.3.1 供料裝置的裝配打開(kāi)SolidWorks軟件，點(diǎn)擊新建按鈕，然后出現(xiàn)如圖3.28。選擇裝配體后點(diǎn)

39、擊確定。在插入零部件處單擊瀏覽，將供料裝置需要的零件全部導(dǎo)入進(jìn)來(lái)，如圖3.29。最先導(dǎo)入進(jìn)來(lái)的零件默認(rèn)是固定的，如圖3.30所示。圖3.28 新建裝配體圖3.29 供料裝置導(dǎo)入圖圖3.30 零件排序?qū)胫?，開(kāi)始裝配。單擊常用工具欄的配合，然后點(diǎn)擊需要配合的實(shí)體位置，如圖3.31，點(diǎn)擊重合配合，料槽架和漏斗上下邊便重合在一起。然后移動(dòng)漏斗到合適位置，單擊配合，選擇兩軸的面，點(diǎn)擊鎖定，如圖3.32兩零件鎖定到一起，不會(huì)相互移動(dòng)。圖3.31 重合配合 圖3.32 鎖定配合點(diǎn)配合，單擊料槽和供料裝置下盤中心圓，產(chǎn)生同軸心配合，如圖3.33所示。然后進(jìn)行距離3mm的距離配合，如圖3.34。圖3.33

40、同軸心配合 圖3.34 齒輪同軸心配合然后將料槽架地軸和下盤進(jìn)行鎖定配合，如圖3.35。最后完成螺栓的配合，螺栓和其它地方有兩種配合，同心和重合。如圖3.36和圖3.37所示。圖3.35 鎖定配合圖3.36 螺栓同軸心配合圖3.37 螺栓重合配合圖3.38 供料裝置裝配體3.3.2 供送裝置的裝配打開(kāi)SolidWorks,單擊新建裝配體，點(diǎn)擊瀏覽，導(dǎo)入所需零件。如圖3.39。點(diǎn)擊配合，將左機(jī)架和最高軸形成重合關(guān)系，如圖3.40，3.41。接著進(jìn)行距離配合，如圖3.42。圖3.39 導(dǎo)入零件圖 3.40 邊線重合配合圖3.41 底邊重合配合 圖3.42 端面距離配合利用同樣的方法將最高軸與右機(jī)架

41、，機(jī)架與其它軸配合起來(lái)。然后將螺栓配合在機(jī)架上進(jìn)行定位固定，最終完成供送裝置的裝配，如圖3.43。圖3.43供送裝置裝配體3.3.3 主軸傳動(dòng)裝置的裝配打開(kāi)SolidWorks,單擊新建裝配體，點(diǎn)擊瀏覽，導(dǎo)入所需零件。如圖3.44。點(diǎn)擊配合，將凸輪中心與主軸中心重合，如圖3.45，3.46。圖3.44 主軸裝配圖圖3.45 同軸心配合 圖3.46 距離配合利用同樣的方法將齒輪、軸承、軸套等分別與主軸配合起來(lái)，然后加入螺栓進(jìn)行定位固定，最終完成主軸傳送裝置的裝配，如圖3.47。圖3.47 主軸傳送裝置裝配體 3.3.4 橫封縱封裝置的裝配打開(kāi)SolidWorks,單擊新建裝配體，點(diǎn)擊瀏覽，導(dǎo)入所

42、需零件。如圖3.48。通過(guò)平行、垂直、重合、同心、相切、距離、角度、鎖定等配合關(guān)系，把橫封縱封機(jī)構(gòu)的零件裝配起來(lái)，如圖3.49。圖3.48 熱封機(jī)構(gòu)零件圖3.49 橫封縱封機(jī)構(gòu)裝配體3.3.5 傳送帶的裝配打開(kāi)SolidWorks,單擊新建裝配體，點(diǎn)擊瀏覽，導(dǎo)入所需零件。通過(guò)平行、 垂直、重合、同心、相切、距離、角度、鎖定等配合關(guān)系，把傳送帶裝配起來(lái)，如圖3.50。圖3.50 傳送帶裝配體3.3.6 電動(dòng)機(jī)的裝配打開(kāi)SolidWorks,單擊新建裝配體，點(diǎn)擊瀏覽，導(dǎo)入所需零件。將軸承與電動(dòng)機(jī)通過(guò)重合，同心裝配在一起，如圖3.51，再將外軸和軸承通過(guò)重合，同心裝配在一起，完成裝配，如圖3.52。

43、圖3.51 軸承電動(dòng)機(jī)裝配圖3.52 軸承外軸與電動(dòng)機(jī)裝配3.4 顆粒灌裝機(jī)的整機(jī)裝配在SolidWorks中，裝配體的零部件可以是獨(dú)立的零件，也可以是其它的裝配體。在大多數(shù)情況下，零件和子裝配體的操作方法是一樣的。裝配體文件中保存了兩方面的容：一是進(jìn)入裝配體中個(gè)零件的路徑，二是各零件之間的配合關(guān)系。一個(gè)零件放入裝配體中時(shí)，這個(gè)零件文件會(huì)與裝配體文件產(chǎn)生的關(guān)系。所以裝配體文件不能單獨(dú)存在，要和零件文件一起存在才有意義。顆粒灌裝機(jī)的整機(jī)裝配與各個(gè)機(jī)構(gòu)的裝配過(guò)程類似，新建裝配圖，將需要用到的零件導(dǎo)入到裝配圖中，可根據(jù)自己的習(xí)慣按一定的順序?qū)牒笤龠M(jìn)行裝配，也可導(dǎo)入和裝配同時(shí)進(jìn)行。相對(duì)于各個(gè)機(jī)構(gòu)的裝

44、配，整機(jī)裝配工作量要大得多，而且也容易發(fā)生遺漏，過(guò)定義等錯(cuò)誤。所以裝配時(shí)需要細(xì)心，一步步來(lái)，過(guò)程不再詳細(xì)寫出。如圖3.53為灌裝機(jī)整機(jī)裝配體。圖3.53 灌裝機(jī)整機(jī)裝配體3.5 顆粒灌裝機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真顆粒灌裝機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真就是運(yùn)用仿真軟件，將顆粒灌裝機(jī)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)記錄下來(lái)，然后做成視頻動(dòng)畫(huà)形式，模擬顆粒灌裝機(jī)的工藝過(guò)程。下面以顆粒灌裝機(jī)中直齒輪之間的配合運(yùn)動(dòng)為例，模擬顆粒灌裝機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真。在進(jìn)行仿真之前，打開(kāi)先前制作好的裝配體，將直齒輪的配合關(guān)系配合好，然后利用移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)工具，將裝配體中需要模擬的運(yùn)動(dòng)部件放置在圖的中央，這樣做能使模擬的運(yùn)動(dòng)更加清晰，點(diǎn)擊保存，接下來(lái)進(jìn)行仿真。點(diǎn)擊SolidWorks

45、界面左下角的運(yùn)動(dòng)算例，如圖3.54。然后單擊界面中的馬達(dá)選擇需要驅(qū)動(dòng)的部件，選擇旋轉(zhuǎn)方向和速度后，點(diǎn)對(duì)號(hào)完成馬達(dá)的選取，如圖3.55，圖3.56。圖3.54 運(yùn)動(dòng)算例圖3.55 馬達(dá)的選擇圖3.56 選擇的運(yùn)動(dòng)部件然后拖動(dòng)時(shí)間軸調(diào)整動(dòng)態(tài)仿真進(jìn)行的時(shí)間，以10秒處為例，接著將鍵碼屬性拖到10秒處，如圖3.57。接著點(diǎn)計(jì)算運(yùn)動(dòng)算例，然后就可以看見(jiàn)相互傳動(dòng)的齒輪了，等待運(yùn)動(dòng)算例運(yùn)動(dòng)完20秒后，點(diǎn)播放，可以再次瀏覽運(yùn)動(dòng)過(guò)程。完成后點(diǎn)擊保存動(dòng)畫(huà)，如圖3.58，選擇路徑，按AVI視頻模式進(jìn)行保存，然后選擇畫(huà)質(zhì)質(zhì)量，一般默認(rèn)選擇，如圖3.59，這樣就完成了運(yùn)動(dòng)的仿真。圖3.57 時(shí)間軸圖3.58 保存動(dòng)畫(huà)圖3.59 視頻質(zhì)量4 結(jié)論通過(guò)對(duì)計(jì)量式顆粒灌裝機(jī)的組成、工作原理和相關(guān)工序流程的認(rèn)識(shí)，以與用SolidWorks軟件對(duì)灌裝機(jī)進(jìn)行建模