開題報(bào)告-枕型包裝袋形式的液體立式成型-充填-封口包裝機(jī)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)-開題報(bào)告PAGE4開題報(bào)告題目:枕型包裝袋形式的液體立式成型-充填-封口包裝機(jī)設(shè)計(jì)一：包裝機(jī)械的概述：一、充填機(jī)充填機(jī)是指將產(chǎn)品以預(yù)定量充填至包裝容器內(nèi)的機(jī)器。將產(chǎn)品按預(yù)定容顯充填至包裝容器內(nèi)的機(jī)器叫容量式充填機(jī)；將產(chǎn)品按預(yù)定重量充填至包裝容器內(nèi)的機(jī)器叫秤量式充填機(jī)；將產(chǎn)品按預(yù)定數(shù)目充填至包裝容器內(nèi)的機(jī)器則叫計(jì)數(shù)充填機(jī)。充填液體產(chǎn)品的機(jī)器通常稱為灌裝機(jī)。1．容量式充填機(jī)適合干科或稠狀體容量式充填機(jī)的主要型式有；量杯式、螺旋式、氣流式、柱塞式、計(jì)顯泵式、插管式、定時(shí)式。1)量杯式充填機(jī)量杯式充填機(jī)的充填裝置原理圖如圖2—1所示。它適合于粒狀、片狀、粉末等流動(dòng)性能良好的物科充填。物料經(jīng)供料斗1自由地靠重力落人量杯8中，轉(zhuǎn)盤6上裝有數(shù)個(gè)(圖上為4個(gè))經(jīng)杯和對(duì)應(yīng)的活門底蓋3，上面為粉罩2；當(dāng)主軸4帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤6旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮板5將量杯8上多余的物料刮去，轉(zhuǎn)到卸科工位時(shí)，撞桿(圖上末示出)將底蓋3頂開，量懷中一定容量的物料在自重作用下充填到下方的容器內(nèi)．它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。上述量杯的容量不能調(diào)整，若要改變定量，則必須更換至三變量杯。為了適應(yīng)物樹視比重不穩(wěn)定的情況，保證定量的精度，可采用圖2—2所示的可調(diào)容量式充填機(jī)。量杯由上下兩個(gè)容杯組合而成，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變它們之間的相對(duì)位置，微調(diào)容杯的總?cè)萘?，達(dá)到視比重變化但重量不變的目的。調(diào)整可以手動(dòng)或自動(dòng)。計(jì)量精度可達(dá)2-3％。2)螺桿式充填機(jī)螺桿式充填機(jī)的原理如圖2—3所示。它適合于流動(dòng)性良好的顆粒料、粉末，也可用于稠狀體；但是不宣用在易碎的片狀物料或視比重變化較大的物料。螺桿8由離合器驅(qū)動(dòng)，由定時(shí)器或計(jì)數(shù)器控制旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。每圍螺旋周長(zhǎng)為，螺旋截面積為，則一圈螺旋的容積。當(dāng)物料視比重為時(shí)，剛每次充填的物料重量為：螺桿式充填機(jī)的計(jì)量精度可達(dá)2-3％，充填不是靠重力，是強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)，光填速度快，飛揚(yáng)小，若容器帶振動(dòng)，可保證很高的充填系數(shù)。二、封口機(jī)封口機(jī)是指在包裝容器內(nèi)盛裝產(chǎn)品后，對(duì)容器進(jìn)行封口的機(jī)器。按所用的容器不同，可分為以下幾種；(1)不使用封口材料，僅用熱封合的方法封閉包裝容器的熱壓封口機(jī)；用塑料或復(fù)合材料制成的容器絕大多數(shù)都采用這種機(jī)器。(2)使用封口材料，通過按壓金屬蓋子等使之變形，與容器封閉，或用滾輪將金屬蓋與容器結(jié)合部相互卷曲勾告，以封閉容器等，稱之為滾壓或卷邊封口機(jī)。金屬罐頭的封口即屬于這一類。(3)采用封口編助材料，如粘結(jié)劑、膠帶、縫撥、金屬釘?shù)龋瑢?duì)包裝容器進(jìn)行封口，縫合機(jī)、釘合機(jī)、膠密封口機(jī)和粘結(jié)封口機(jī)等均屬于這一類。1．熱壓封口機(jī)熱壓是將熱塑性包裝材料結(jié)合在一起的最主要封口方接。加熱可分為直接與間接兩種方式。直接加熱時(shí)，被封接面被熱板壓在一起，待被封接材料在封接溫度下充分粘著后，卸壓冷卻，完成封口操作。有時(shí)需要在壓力條例：下冷卻，如后面將要介紹的脈沖封口機(jī)就是這樣。為了防止塑料薄膜與熱封扳粘附，一般在熱封板上涂有聚四氟乙烯層或罩著涂有聚四氟乙烯的玻璃絲布。有的條件下可采用硅油或硅脂來防止粘附。較薄的包裝材科一般只要單邊加熱，另一封接扳裝有硅橡膠墊，它既耐高溫，又不會(huì)與薄膜粘附，并可保證得到均勻的封接壓力。包裝封口一般有兩個(gè)要求：機(jī)械強(qiáng)度與氣密性。多數(shù)非食品包裝主要要求有良好的強(qiáng)度性能，食品包裝則強(qiáng)調(diào)氣密性，以便能防止氧化或變潮。在封口區(qū)有時(shí)會(huì)發(fā)生少量皺紋，既不美觀又會(huì)滲漏。用機(jī)械的辦法夾住封口區(qū)進(jìn)行熱壓，能減少封口區(qū)的皺紋。另外，在薄膜之間采用附加粘接劑，可以避免起皺紋和減少滲漏，但需增加成本。包裝機(jī)的充填方法，應(yīng)盡量減少潮氣、油脂和產(chǎn)品粉末對(duì)封口區(qū)的污染。某些封口材科，如離子樹脂和乙基酷酸乙烯醋酸不易被污染。封接表面的形狀十分重要。所有的熱板邊緣不應(yīng)有尖角，以免劃破薄膜。例如，圖2—21a表示熱板式封口機(jī)的封接頭表面邊緣有小圓角。圖2—21L采用圓弧封接面，下面配以彈性硅橡膠墊，使封口中心線附近的封口壓力漸變，保證在封口長(zhǎng)度方向有兩條最優(yōu)封口壓力線，并可減少封口材料在可能受到高壓點(diǎn)過分?jǐn)D壓而破環(huán)氣密性。彈性材料也可放在上面，如圖2—21c所示。對(duì)子圖2—22所示可撕開封口的包裝形式，要求控制溫度和壓力，保證能有足夠封接強(qiáng)度但可撕開，不會(huì)撕破封口材料，即只從封口材料與杯緣之間的粘結(jié)劑處撕開。粘結(jié)劑不能過多，否則既浪費(fèi)材料又有粗糙感。熱板式封口機(jī)雖然結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，可以間歇運(yùn)動(dòng)，也可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，但主要用在復(fù)合膜和塑料杯等場(chǎng)合。封口質(zhì)量與速度是矛盾的，特別是旋轉(zhuǎn)式熱封頭高速時(shí)，不足以把復(fù)合薄膜加熱到預(yù)定溫度，需另加預(yù)熱裝置，才能獲得良好的封口質(zhì)量。要求高速封口時(shí)，可采用圖2—23所示的環(huán)帶式封口機(jī)，小袋的待封口端被環(huán)形輸送帶1夾住，邊移動(dòng)邊與輸送帶內(nèi)設(shè)置的加熱塊2與冷卻塊3接觸，由彈簧4加壓；完成封口后，被環(huán)形帶送出。這種封口方法速度高，封口不易起皺。另一種使用廣泛的熱壓封口機(jī)是脈沖封口機(jī)，它的封頭始結(jié)構(gòu)如圖2—24所示。上下壓板上襯有硅橡膠，表面餃鉻，外罩以聚四氟乙烯破璃纖維布。當(dāng)壓板把待封袋口夾緊時(shí)，在預(yù)定短時(shí)間內(nèi)，在鍍镕層上通以脈沖電流而發(fā)熱使袋口粘合，然后在保持壓緊狀態(tài)下，靠水冷卻的壓板使封口冷卻。這種封口方法的速度比熱板式慢，但封口質(zhì)量好，可用于袋子在封接過程中不用支持的情況。用脈沖封口法對(duì)圖2—22所示杯緣與蓋進(jìn)行封接時(shí)，封口形狀可隨懷緣做成圓形、矩形或其他異形。除上述三種常見的熱壓封口機(jī)外，在某堅(jiān)持殊場(chǎng)合，可以來用下述各種熱壓封口方法：1)熱風(fēng)封口機(jī)采用熱空氣熔融包裝容器的封口處，然后加壓使其冷卻封閉。聚乙烯涂層紙板盒(包漿牛奶等)的封口就是采用這種機(jī)器。2)熔焊封口機(jī)采用熱板或熱刀，使被接觸的或切斷的封口處熔焊在一起，不用加壓力。這種封口方法最經(jīng)濟(jì)，適用于對(duì)氣密性要求不高的場(chǎng)合。s)厚包裝材料的封接可采用超聲封口法，它的封口質(zhì)量好，但價(jià)格貴，速度低，設(shè)備復(fù)雜。有鋁箔的貼薄膜只能選用這種方法封口。4)硬而厚的包裝材料可以靠封口表面之間的高速相對(duì)摩擦發(fā)熱而粘合在一起，稱為摩擦封口法。常用于塑科帶的封接。2．帶封口材料的封口機(jī)這類包裝機(jī)的封口不是通過加熱，而是主要通過加載使封口材料變形或變位，以實(shí)現(xiàn)封閉。常見的有以下幾種機(jī)型1)壓紋封口機(jī)利用滾輪在包裝容器封口處治壓出花紋，使其封閉的機(jī)常用于壓塑性小紙按的封口，如茶葉袋、調(diào)料袋、藥袋等。2)折疊式封口機(jī)在包裝容器的封口處，還行一次成兩次折疊，位其封閉的機(jī)器。它的最典型的例子是牙膏管的封口。圖2—25為折疊式封口機(jī)的工藝原理圖。二.包裝機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，近年來，我的包裝機(jī)械取得了較快的進(jìn)展。但是，無論是數(shù)量、質(zhì)量還是品種或經(jīng)濟(jì)性方面，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)目前包裝工業(yè)大發(fā)展的需要，技術(shù)水平落后于歐。美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。在本世紀(jì)五十年代到七十年代期間，電子技術(shù)和合成化工的迅速發(fā)展，對(duì)包裝機(jī)械產(chǎn)生了很大約影響，出現(xiàn)了一系列以采用合成材料為包裝材料的新包裝工藝及裝備。如機(jī)電密切結(jié)合的高速化自動(dòng)包裝機(jī)、調(diào)整操作方便的多功能包裝機(jī)和勞動(dòng)生產(chǎn)率極高的自動(dòng)包裝線等的大量出現(xiàn)，使包裝機(jī)械在產(chǎn)業(yè)機(jī)械中成為囑目的一個(gè)領(lǐng)域。八十年代是積極采用其他領(lǐng)域的新技術(shù)(如微電子、激光、熱管、新材料等)，開創(chuàng)包裝機(jī)械新局面的關(guān)鍵性年代。各發(fā)達(dá)國(guó)家，為了維護(hù)本國(guó)包裝機(jī)械市場(chǎng)擴(kuò)大出口能力，正在展開實(shí)質(zhì)性較量，力圖采用各種新技術(shù)，研試出具有獨(dú)創(chuàng)性設(shè)計(jì)的包裝機(jī)械。關(guān)于機(jī)械技術(shù)本身，也有高速化、穩(wěn)定性、耐用性、節(jié)約能溫和資源、低噪音等許多普通但十分重要的技術(shù)研究課題。歐美國(guó)家的包裝機(jī)械生產(chǎn)，以大、中企業(yè)為主。歐洲的一些制造廠，正在以聯(lián)合經(jīng)營(yíng)的方式克服弱點(diǎn)，擴(kuò)大在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。美國(guó)的情況則不同，包裝機(jī)械制造廣大部分附屬于大包裝材料制造廠，銷售也完全依賴母公司，其主要力量放在發(fā)展技術(shù)和生產(chǎn)上。這是因?yàn)榘b材料的產(chǎn)值一般是包裝機(jī)械的20倍左右，包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)與材料產(chǎn)業(yè)結(jié)合，自然獲得了強(qiáng)大的資本后盾。而且包裝機(jī)械常常與包裝材料一起進(jìn)行系統(tǒng)化的銷售，其中大部分帶有租賃性質(zhì)。歐美制造廠在經(jīng)營(yíng)上重視展覽會(huì)上成交和銷售。在發(fā)展方針上，不太注重增加本公司產(chǎn)品的品種，而是注重在原有品種的基礎(chǔ)—乙繼續(xù)研究改進(jìn)性能，很少追隨別的企業(yè)在同一品種上競(jìng)爭(zhēng)，而且特殊規(guī)格的產(chǎn)品極少。日本的包裝機(jī)械制造廠則以小小企業(yè)為主。日本最拿手的是微電子技術(shù)，用它來控制包裝帆，達(dá)到安全性高、無人操作、高生產(chǎn)率，最終或許能提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。包裝機(jī)械基本上由機(jī)械技術(shù)構(gòu)成，很容易成為發(fā)展中國(guó)家的趕超對(duì)象，只有那些要求設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富和加工技術(shù)較高的先進(jìn)機(jī)型或關(guān)鍵部件，才不易被人趕超。有些無法靠專利等方式保密的技術(shù)，則往往會(huì)被人模仿去。因此，當(dāng)前出現(xiàn)了一股海外投資潮流，利用發(fā)展中國(guó)家的廉價(jià)勞動(dòng)力、低關(guān)稅等有利條件。下面介紹包裝機(jī)械的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向一、向高速發(fā)展包裝機(jī)械向高速發(fā)展，是用戶提出的要求。利用戶的經(jīng)濟(jì)效益聯(lián)系在一起的。但是，包裝機(jī)速度提高后，一股來說，故障率將增機(jī)停機(jī)檢修的時(shí)間會(huì)增多，勢(shì)必降低實(shí)際的生產(chǎn)率。其次，速度高，必然噪音大，多數(shù)國(guó)家以80一85分貝為限，設(shè)計(jì)或加工不當(dāng)，則難以達(dá)到達(dá)一標(biāo)準(zhǔn)。高速包裝機(jī)對(duì)包裝材料、容器和輔助添加材料的性能，均有更高要求。由于包裝成本的限制，速度不允許過高。運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)與摩擦發(fā)熱，在高速時(shí)加劇，導(dǎo)致易損件使用壽命下降，增加了維修成本。綜合以上因素，顯然，對(duì)于每一種包裝機(jī)，都存在著一個(gè)最佳的包裝速度，不是越高越好。要注意的是，有些外因包裝機(jī)樣本中標(biāo)注的最高速度，具有廣告性用戶絕不可以把它看成最佳的生產(chǎn)速度。包裝機(jī)高速化的效益，還取決于筋后陶接設(shè)備的配套與否，不能單看包裝機(jī)主要工作過程的速度大小。就制造廠來說，提高包裝機(jī)速度需要解決的技術(shù)問題是多方面的。完成包裝工序，不存在轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間沒有間歇運(yùn)動(dòng)肘的沖擊與振動(dòng)，速度可以大大提高。連續(xù)式包裝機(jī)的速度提高與工作機(jī)構(gòu)的頭數(shù)以正比。例如，啤酒灌裝機(jī)的頭數(shù)越多，生產(chǎn)率就越高，這是由于灌裝工序的時(shí)間基本上是一樣的；提高轉(zhuǎn)速而又要保證必要的工序時(shí)間，只有增加灌裝頭數(shù)。二、由單機(jī)向包裝線發(fā)展伴伴隨著高速包裝機(jī)的發(fā)展，比現(xiàn)了許多由數(shù)臺(tái)不同或相同類型包裝機(jī)與有關(guān)的輔助設(shè)備連接成的自動(dòng)包裝線，使包裝工作系統(tǒng)化。早期的自動(dòng)包裝線是以單一品種大批量生產(chǎn)為對(duì)象發(fā)展起來的。圖4—4是由裹包機(jī)、裝盒機(jī)、排列裝箱機(jī)和堆碼機(jī)等組成的一條包裝自動(dòng)線示意圖。這種串聯(lián)式的布局顯然足不合理的，因?yàn)楣收下矢?、前后設(shè)備能力不平衡。為了平衡內(nèi)包裝機(jī)與外包裝機(jī)之間的生產(chǎn)能力的差異合理的布局應(yīng)該是團(tuán)4—5所示并聯(lián)一串聯(lián)式自動(dòng)包裝線，物料內(nèi)科倉l經(jīng)輸送機(jī)2分送到8臺(tái)充填封口機(jī)3上。充填封口好的包裝袋經(jīng)重量檢驗(yàn)設(shè)備4，把重量精度不合格的包裝袋剔除掉；合格袋經(jīng)輸送機(jī)6，送到金屬異物檢驗(yàn)設(shè)備6進(jìn)行檢任，由分選機(jī)7把有異物的包裝級(jí)剔除掉。包裝貸經(jīng)整理機(jī)8定向，由裝箱9L9充填到紙箱內(nèi)、再由封口機(jī)10完成封接。封閉好的紙箱由輸送機(jī)11傳送到堆四機(jī)12，完成全部包裝工序。這條自動(dòng)包裝線的各主機(jī)與輔機(jī)的動(dòng)作，均出小央控制臺(tái)13協(xié)調(diào)，實(shí)際1：構(gòu)成一個(gè)全囪動(dòng)化的包裝車間。由于是按8臺(tái)內(nèi)包裝機(jī)、構(gòu)套外包裝機(jī)、一臺(tái)集裝機(jī)的比例肥置，相互之間的生產(chǎn)能力基本上達(dá)到平衡。由于內(nèi)包裝機(jī)是按4臺(tái)并聯(lián)布局，一臺(tái)故隙停機(jī)不會(huì)影響全線停止工作，故障率較小。億包裝機(jī)之間的長(zhǎng)短離輸送，實(shí)際上起著貯存緩沖環(huán)節(jié)的作用。質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備的設(shè)置，進(jìn)一步完善了自動(dòng)包裝線的功能。今后的自動(dòng)包裝線用在單一思種的包裝將越來越少。大批量生產(chǎn)的點(diǎn)心、食品等生產(chǎn)線，隨著消費(fèi)者需要的多樣化，不斷地問靈活包裝線方面變化。即使是單一品種的自動(dòng)包裝線，在大小尺寸上也應(yīng)有某種程度的可變幅度，也就是要有在大小尺寸上的兼用范圍，以滿足顧客對(duì)商品多樣化的需求。能進(jìn)行多品種包裝的靈活包獨(dú)線，要求選用換產(chǎn)品時(shí)間盡可能短、操作調(diào)整簡(jiǎn)便、維住價(jià)格低廉的籠用性能強(qiáng)的包裝機(jī)型。例如臥式簡(jiǎn)經(jīng)成型—箔分封口瓤，它是一種次狀物品包裝的理想包裝機(jī)型。當(dāng)路還鎮(zhèn)研制適合用戶要求的電動(dòng)供科裝巴這是一件十分滿意的工作。自動(dòng)包裝線上包裝機(jī)與包裝機(jī)之間的傳送，與普通以搬運(yùn)為主的輸送機(jī)不同，要求配備有合流裝置、分流裴置后工序停止時(shí)包裝件自動(dòng)卸出裝置，以及包裝件滯留檢測(cè)與計(jì)數(shù)裝置等。圖4—6所示的自動(dòng)包裝線用的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，當(dāng)包裝件發(fā)生滯留時(shí)，不易擠練或擠扁包裝件。兩條鏈條之間裝有近接執(zhí)軸上裝有活動(dòng)輥5，當(dāng)包裝件2被檔板1滯留時(shí)，活動(dòng)輥6順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)放開擋板1和升起摩擦板4時(shí)，包裝件將以二倍于鏈條的速度快速送出。實(shí)現(xiàn)包裝自動(dòng)化還應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性。自動(dòng)包裝線的投資一般比單機(jī)投資高得多。·包裝自動(dòng)化帶來的經(jīng)濟(jì)效益，主要是包裝成本的降低，應(yīng)符合國(guó)家對(duì)投資回收期的要求。采用新工藝、新技術(shù)、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省能耗與資源消耗民都是當(dāng)前各國(guó)研究的重大技術(shù)課題可靠性是自動(dòng)包裝踐教其實(shí)注意解決曲問題。萬一出現(xiàn)故障，要能很容易發(fā)現(xiàn)，有完善助監(jiān)掘、報(bào)警，顯示系統(tǒng)，并能很方便地修復(fù)。一般要求保證整機(jī)助壽命為l0年，易損件壽命為半年至三年不等，并不要求更長(zhǎng)期的可靠性。便于清洗也是影響包裝線實(shí)際生產(chǎn)串的一個(gè)重要問題不容忽視。對(duì)包裝線的安全連鎖要求，比包裝機(jī)要復(fù)雜得多，如只許一個(gè)起動(dòng)按鈕，起動(dòng)時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，多處設(shè)置停車按鈕，按鈕顏色鮮明突出，各處加保護(hù)罩等。三：本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目，參數(shù)及要求：1．設(shè)計(jì)題目：枕型包裝袋形式的液體立式成型-充填-封口包裝機(jī)設(shè)計(jì)2．設(shè)計(jì)要求：=1\*GB2⑴枕型袋成型器設(shè)計(jì)。=2\*GB2⑵液體定量充填裝置設(shè)計(jì)。=3\*GB2⑶薄膜牽拉傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。=4\*GB2⑷橫封，縱封機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。=5\*GB2⑸總體設(shè)計(jì)。3．設(shè)計(jì)參數(shù)：制袋尺寸：長(zhǎng)120-180mm，寬100-150mm制袋形式：枕型袋計(jì)量范圍：150-550ml計(jì)量精度：±1%計(jì)量方法：任選包裝速度：15-20袋/min4．工作量1 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)：本部分主要完成包裝機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)部分的總體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，2 布局結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，3 總裝設(shè)計(jì)，主要部件設(shè)計(jì)，零件圖設(shè)計(jì)，要求4張A0圖紙，用AutoCAD繪圖；4 編寫說明書：編寫設(shè)計(jì)說明書，5 詳細(xì)說明整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體步驟和計(jì)算過程，要求20000字以上；6 外文翻譯：要求翻譯一篇與機(jī)制專業(yè)有關(guān)的外文資料，漢字5000字以上；7 查閱有關(guān)資料：查閱相關(guān)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，以便順利地完成本次設(shè)計(jì)；四．設(shè)計(jì)題目的意義和目的：參觀包裝機(jī)的具體結(jié)構(gòu)了解包裝機(jī)的各部分組成原理和工作原理五．總體方案：由上述設(shè)計(jì)題目