球状巧克力包装生产线机械系统设计3

-11-目录任务书…………...…….i摘要 iiAbstract iii第1章绪论 11.1课题的开发背景和意义 11.1.1本课题的目的和意义 11.1.2包装的分类及作用 21.1.3包装机械的组成 31.1.4包装机械的特点 41.1.5国外包装机的发展方向 51.1.6国内包装机发展现状及趋势 61.2课题设计构想与思路 71.3课题任务的提出 71.4主要研究内容 9第2章球状巧克力包装工艺分析 102.1被包装物体的特性 102.2包装纸张的要求 102.3包装工艺方案确定 112.3.1人工包装动作顺序 112.3.2包装工艺方案的拟定 112.4包装生产线工艺流程的确定 112.5本章小结 13第3章包装机总体方案设计 143.1包装自动生产线的组成 153.2机型的选择 153.3自动包装机的执行机构 153.4巧克力包装生产线机械系统方案设计 173.5巧克力包装生产线三维建模与运行过程分析 173.6本章小结 19第4章巧克力包装与装盒部分的设计 204.1巧克力包装部分的基本分析 204.2送糖与理糖装置的设计 204.2.1送糖装置 204.2.2理糖装置 214.3供纸与剪纸装置的设计 214.4钳糖机械手的设计 224.5整形装置的设计 224.6装盒部件的设计 234.7本章小结 24第5章巧克力装箱部分的设计 255.1概述 255.2折合折页机构 265.2.1折内页机构 265.2.2折外页机构 265.3封条敷贴机构 265.4本章小结 27第6章巧克力包装机传动系统的设计 286.1设计传动系统时应注意的问题 286.2确定传动系统的有关参数 286.2.1分配轴的转速和调速范围 286.2.2每次进纸长度 296.3电动机的选择 296.4主要传动零件尺寸计算 306.4.1直齿圆柱齿轮尺寸与参数的计算 306.4.2锥齿轮尺寸与参数的计算 336.4.3链传动的设计 366.4.4顶糖凸轮的设计 376.4.5槽轮尺寸与参数的计算 386.4.6传动轴直径的确定 406.4.7键的校核 406.5本章小结 41第7章巧克力包装机的工作循环 427.1概述 427.2分析各执行机构的运动循环图 427.2.1确定各机构的运动循环Tp 427.2.2确定各机构运动循环的组成区段 427.2.3确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角 437.3球状巧克力自动包装机的工作循环图 447.4本章小结 45第8章经济技术可行性分析 46第9章环保性可行性分析 47第10章结论 48参考文献 50结束语 52附录 53附录A外文文献 53附录B外文文献翻译 63东北大学毕业设计（论文）第3章包装机总体方案设计第3章包装机总体方案设计包装工艺确定以后，就要考虑如何实现这种包装动作。因此要求选择合适的传动操作和执行机构。这些机构组成若干个部件，要合理安排这些部件之间的相互位置，使它们形成一个完整的总体。包装机的传动与控制机构，可以采用机械、液压，或是气动，根据产品的特点、年产量、使用厂的具体条件以及机器动作的复杂程度而定，本设计的巧克力包装机，包装速度在114粒／min左右，实现这样的包装速度，而且要保证动作的相互协调和工作可靠稳定，用液压或气动控制机构尚有困难，因为油液和气体有可缩性，而且油液的粘度大，高速换向运动时惯性冲击大，发热高。液压还会因温度升高而使粘度变化，影响动作的准确性。目前国内外糖果包装机大多采用机械传动方式。因为连杆，凸轮机构一经调整后，就能严格保证动作的可靠性，并且能实现比较复杂的动作。有些国家的包装机中采用电子技术和计算机系统，以利进一步提高生产率。图3.1包装自动生产线组成图3.1包装自动生产线的组成包装自动生产线主要由自动包装机（基本设备）、输送存贮等辅助装置、自动控制系统三大部分组成，如图3.1所示。3.2机型的选择从产品的数量看，属于大批量生产，所以选择全自动机型。根据前述工艺过程，选择回转式工艺路线的多工位自动机型。根据前面的分析，生产线包括三部分，即包装、装盒与装箱。3.3自动包装机的执行机构根据巧克力包装工艺，确定自动机由下列执行机构组成：（1）送糖机构；（2）理塘机构；（3）供纸机构；（4）剪纸机构；（5）顶糖机构；（6）包装机构；（7）送盒机构；（8）装盒机构；（9）压盖机构；（10）装箱机构；（11）折页机构；（12）封箱机构。其中，送糖、理糖、供纸、剪纸、顶糖、以及包装机构属于巧克力的内包装部分；送盒、装盒、压盖属于巧克力的装盒部分；而装箱、折页、封箱机构则属于巧克力的装箱部分。为了实现整条生产线的连续性，各部分之间通过同步带连接，这样，就是各部分组成了一个相互关联的整体。对于包装部分，送糖机构、理糖机构、供纸机构和包装机构为间歇旋转运动，顶糖机构为间歇往复直线运动。送糖机构、理糖机构、供纸机构和包装机构的间歇旋转运动可采用槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等。各运动机构对比见表3.1。表3.1间歇旋转运动机构对比机构类型优点不足槽轮机构机构简单，外形尺寸小，机械效率高，传动平稳存在柔性冲击棘轮机构机构简单，制造方便，运动可靠，转动角可调节有较大的冲击和噪音，运动精度较差不完全齿轮机构机构简单，制造容易，工作可靠，设计时运动静止时间可在较大范围内变化有较大的冲击，只能用于低速轻载荷场合顶糖机构的直线移动可采用连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条、组合机构、曲柄滑块机构等。各运动机构对比见表3.2。表3.2间歇往复直线运动机构对比性能特点曲柄滑块机构齿轮齿条机构凸轮机构运动速度高高较高行程大小及可调程度形成大小取决于曲柄尺寸，可调可任意调整行程小，调节困难动力性能平衡困难好取决去凸轮形状简单性一般简单简单机械效率一般较高一般承载能力高高较低其他特征有急回特性传动平稳可实现任意运动经过上述比较，由于不完全齿轮机构从动轮和棘轮机构在转动开始和终止时，角速度有突变，冲击较大，所以选用槽轮机构。由于要求顶糖机构运动时速度要快，并且要简单实用。而且顶糖机构的运动行程较小，受力也不大，故采用凸轮机构。3.4巧克力包装生产线机械系统方案设计球状巧克力包装生产线，包括机架以及设置在机架上的进料转盘和剪纸装置，所述的进料转盘为圆形，转盘上等弧度设置有8个的圆孔，装置在机架上，为可间歇转动；圆孔下方设有顶糖杆，顶糖杆与凸轮连接，由凸轮曲线控制可上下运动；剪纸装置设在包装机的进口处。球形巧克力包装生产线还包括钳糖机械手，所述的钳糖机械手上等距离分布八组夹头，夹头内侧为弧形。钳糖机械手通过一个轴连接在机架上，该钳糖机械手亦为间歇转动，每次转动一定角度。钳糖机械手下侧方设有毛刷圈进行初步包装，右侧设有侧面包装装置，通过钳糖机械手旋转进行包装。大整形摇臂11与旋转夹盘12配合连接。顶糖杆的上方设置具有弹性的毛刷，毛刷为圆形，且毛刷具有弹性，更有利于将包装纸均匀包覆产品。钳糖机械手左侧有整形装置是包装纸与巧克力紧固并整形。整形装置后侧为装盒部件和装箱部件，是巧克力包装后装盒，装盒后再装箱，装箱部分包括装箱、折页、封边等部分。3.5巧克力包装生产线三维建模与运行过程分析如图3.2所示为巧克力包装与装盒单元的三维建模，当球状巧克力由送料转盘放入理糖盘的圆孔内后，理糖盘逆时针间歇旋转，转至顶糖杆上方后理糖