开题报告-枕型包装袋形式的液体立式成型-充填-封口包装机设计

毕业设计-开题报告PAGE4开题报告题目:枕型包装袋形式的液体立式成型-充填-封口包装机设计一：包装机械的概述：一、充填机充填机是指将产品以预定量充填至包装容器内的机器。将产品按预定容显充填至包装容器内的机器叫容量式充填机；将产品按预定重量充填至包装容器内的机器叫秤量式充填机；将产品按预定数目充填至包装容器内的机器则叫计数充填机。充填液体产品的机器通常称为灌装机。1．容量式充填机适合干科或稠状体容量式充填机的主要型式有；量杯式、螺旋式、气流式、柱塞式、计显泵式、插管式、定时式。1)量杯式充填机量杯式充填机的充填装置原理图如图2—1所示。它适合于粒状、片状、粉末等流动性能良好的物科充填。物料经供料斗1自由地靠重力落人量杯8中，转盘6上装有数个(图上为4个)经杯和对应的活门底盖3，上面为粉罩2；当主轴4带动转盘6旋转时，刮板5将量杯8上多余的物料刮去，转到卸科工位时，撞杆(图上末示出)将底盖3顶开，量怀中一定容量的物料在自重作用下充填到下方的容器内．它的结构简单，造价低。上述量杯的容量不能调整，若要改变定量，则必须更换至三变量杯。为了适应物树视比重不稳定的情况，保证定量的精度，可采用图2—2所示的可调容量式充填机。量杯由上下两个容杯组合而成，通过调节机构改变它们之间的相对位置，微调容杯的总容量，达到视比重变化但重量不变的目的。调整可以手动或自动。计量精度可达2-3％。2)螺杆式充填机螺杆式充填机的原理如图2—3所示。它适合于流动性良好的颗粒料、粉末，也可用于稠状体；但是不宣用在易碎的片状物料或视比重变化较大的物料。螺杆8由离合器驱动，由定时器或计数器控制旋转圈数。每围螺旋周长为，螺旋截面积为，则一圈螺旋的容积。当物料视比重为时，刚每次充填的物料重量为：螺杆式充填机的计量精度可达2-3％，充填不是靠重力，是强迫运动，光填速度快，飞扬小，若容器带振动，可保证很高的充填系数。二、封口机封口机是指在包装容器内盛装产品后，对容器进行封口的机器。按所用的容器不同，可分为以下几种；(1)不使用封口材料，仅用热封合的方法封闭包装容器的热压封口机；用塑料或复合材料制成的容器绝大多数都采用这种机器。(2)使用封口材料，通过按压金属盖子等使之变形，与容器封闭，或用滚轮将金属盖与容器结合部相互卷曲勾告，以封闭容器等，称之为滚压或卷边封口机。金属罐头的封口即属于这一类。(3)采用封口编助材料，如粘结剂、胶带、缝拨、金属钉等，对包装容器进行封口，缝合机、钉合机、胶密封口机和粘结封口机等均属于这一类。1．热压封口机热压是将热塑性包装材料结合在一起的最主要封口方接。加热可分为直接与间接两种方式。直接加热时，被封接面被热板压在一起，待被封接材料在封接温度下充分粘着后，卸压冷却，完成封口操作。有时需要在压力条例：下冷却，如后面将要介绍的脉冲封口机就是这样。为了防止塑料薄膜与热封扳粘附，一般在热封板上涂有聚四氟乙烯层或罩着涂有聚四氟乙烯的玻璃丝布。有的条件下可采用硅油或硅脂来防止粘附。较薄的包装材科一般只要单边加热，另一封接扳装有硅橡胶垫，它既耐高温，又不会与薄膜粘附，并可保证得到均匀的封接压力。包装封口一般有两个要求：机械强度与气密性。多数非食品包装主要要求有良好的强度性能，食品包装则强调气密性，以便能防止氧化或变潮。在封口区有时会发生少量皱纹，既不美观又会渗漏。用机械的办法夹住封口区进行热压，能减少封口区的皱纹。另外，在薄膜之间采用附加粘接剂，可以避免起皱纹和减少渗漏，但需增加成本。包装机的充填方法，应尽量减少潮气、油脂和产品粉末对封口区的污染。某些封口材科，如离子树脂和乙基酷酸乙烯醋酸不易被污染。封接表面的形状十分重要。所有的热板边缘不应有尖角，以免划破薄膜。例如，图2—21a表示热板式封口机的封接头表面边缘有小圆角。图2—21L采用圆弧封接面，下面配以弹性硅橡胶垫，使封口中心线附近的封口压力渐变，保证在封口长度方向有两条最优封口压力线，并可减少封口材料在可能受到高压点过分挤压而破环气密性。弹性材料也可放在上面，如图2—21c所示。对子图2—22所示可撕开封口的包装形式，要求控制温度和压力，保证能有足够封接强度但可撕开，不会撕破封口材料，即只从封口材料与杯缘之间的粘结剂处撕开。粘结剂不能过多，否则既浪费材料又有粗糙感。热板式封口机虽然结构最简单，可以间歇运动，也可连续旋转，但主要用在复合膜和塑料杯等场合。封口质量与速度是矛盾的，特别是旋转式热封头高速时，不足以把复合薄膜加热到预定温度，需另加预热装置，才能获得良好的封口质量。要求高速封口时，可采用图2—23所示的环带式封口机，小袋的待封口端被环形输送带1夹住，边移动边与输送带内设置的加热块2与冷却块3接触，由弹簧4加压；完成封口后，被环形带送出。这种封口方法速度高，封口不易起皱。另一种使用广泛的热压封口机是脉冲封口机，它的封头始结构如图2—24所示。上下压板上衬有硅橡胶，表面饺铬，外罩以聚四氟乙烯破璃纤维布。当压板把待封袋口夹紧时，在预定短时间内，在镀镕层上通以脉冲电流而发热使袋口粘合，然后在保持压紧状态下，靠水冷却的压板使封口冷却。这种封口方法的速度比热板式慢，但封口质量好，可用于袋子在封接过程中不用支持的情况。用脉冲封口法对图2—22所示杯缘与盖进行封接时，封口形状可随怀缘做成圆形、矩形或其他异形。除上述三种常见的热压封口机外，在某坚持殊场合，可以来用下述各种热压封口方法：1)热风封口机采用热空气熔融包装容器的封口处，然后加压使其冷却封闭。聚乙烯涂层纸板盒(包浆牛奶等)的封口就是采用这种机器。2)熔焊封口机采用热板或热刀，使被接触的或切断的封口处熔焊在一起，不用加压力。这种封口方法最经济，适用于对气密性要求不高的场合。s)厚包装材料的封接可采用超声封口法，它的封口质量好，但价格贵，速度低，设备复杂。有铝箔的贴薄膜只能选用这种方法封口。4)硬而厚的包装材料可以靠封口表面之间的高速相对摩擦发热而粘合在一起，称为摩擦封口法。常用于塑科带的封接。2．带封口材料的封口机这类包装机的封口不是通过加热，而是主要通过加载使封口材料变形或变位，以实现封闭。常见的有以下几种机型1)压纹封口机利用滚轮在包装容器封口处治压出花纹，使其封闭的机常用于压塑性小纸按的封口，如茶叶袋、调料袋、药袋等。2)折叠式封口机在包装容器的封口处，还行一次成两次折叠，位其封闭的机器。它的最典型的例子是牙膏管的封口。图2—25为折叠式封口机的工艺原理图。二.包装机械的发展动向随着工农业生产的发展，近年来，我的包装机械取得了较快的进展。但是，无论是数量、质量还是品种或经济性方面，都远远不能适应目前包装工业大发展的需要，技术水平落后于欧。美、日等发达国家。在本世纪五十年代到七十年代期间，电子技术和合成化工的迅速发展，对包装机械产生了很大约影响，出现了一系列以采用合成材料为包装材料的新包装工艺及装备。如机电密切结合的高速化自动包装机、调整操作方便的多功能包装机和劳动生产率极高的自动包装线等的大量出现，使包装机械在产业机械中成为嘱目的一个领域。八十年代是积极采用其他领域的新技术(如微电子、激光、热管、新材料等)，开创包装机械新局面的关键性年代。各发达国家，为了维护本国包装机械市场扩大出口能力，正在展开实质性较量，力图采用各种新技术，研试出具有独创性设计的包装机械。关于机械技术本身，也有高速化、稳定性、耐用性、节约能温和资源、低噪音等许多普通但十分重要的技术研究课题。欧美国家的包装机械生产，以大、中企业为主。欧洲的一些制造厂，正在以联合经营的方式克服弱点，扩大在国际市场上的竞争实力。美国的情况则不同，包装机械制造广大部分附属于大包装材料制造厂，销售也完全依赖母公司，其主要力量放在发展技术和生产上。这是因为包装材料的产值一般是包装机械的20倍左右，包装机械产业与材料产业结合，自然获得了强大的资本后盾。而且包装机械常常与包装材料一起进行系统化的销售，其中大部分带有租赁性质。欧美制造厂在经营上重视展览会上成交和销售。在发展方针上，不太注重增加本公司产品的品种，而是注重在原有品种的基础—乙继续研究改进性能，很少追随别的企业在同一品种上竞争，而且特殊规格的产品极少。日本的包装机械制造厂则以小小企业为主。日本最拿手的是微电子技术，用它来控制包装帆，达到安全性高、无人操作、高生产率，最终或许能提高国际竞争能力。包装机械基本上由机械技术构成，很容易成为发展中国家的赶超对象，只有那些要求设计经验丰富和加工技术较高的先进机型或关键部件，才不易被人赶超。有些无法靠专利等方式保密的技术，则往往会被人模仿去。因此，当前出现了一股海外投资潮流，利用发展中国家的廉价劳动力、低关税等有利条件。下面介绍包装机械的技术发展动向一、向高速发展包装机械向高速发展，是用户提出的要求。利用户的经济效益联系在一起的。但是，包装机速度提高后，一股来说，故障率将增机停机检修的时间会增多，势必降低实际的生产率。其次，速度高，必然噪音大，多数国家以80一85分贝为限，设计或加工不当，则难以达到达一标准。高速包装机对包装材料、容器和辅助添加材料的性能，均有更高要求。由于包装成本的限制，速度不允许过高。运动部件的振动与摩擦发热，在高速时加剧，导致易损件使用寿命下降，增加了维修成本。综合以上因素，显然，对于每一种包装机，都存在着一个最佳的包装速度，不是越高越好。要注意的是，有些外因包装机样本中标注的最高速度，具有广告性用户绝不可以把它看成最佳的生产速度。包装机高速化的效益，还取决于筋后陶接设备的配套与否，不能单看包装机主要工作过程的速度大小。就制造厂来说，提高包装机速度需要解决的技术问题是多方面的。完成包装工序，不存在转位等辅助时间没有间歇运动肘的冲击与振动，速度可以大大提高。连续式包装机的速度提高与工作机构的头数以正比。例如，啤酒灌装机的头数越多，生产率就越高，这是由于灌装工序的时间基本上是一样的；提高转速而又要保证必要的工序时间，只有增加灌装头数。二、由单机向包装线发展伴伴随着高速包装机的发展，比现了许多由数台不同或相同类型包装机与有关的辅助设备连接成的自动包装线，使包装工作系统化。早期的自动包装线是以单一品种大批量生产为对象发展起来的。图4—4是由裹包机、装盒机、排列装箱机和堆码机等组成的一条包装自动线示意图。这种串联式的布局显然足不合理的，因为故障率高、前后设备能力不平衡。为了平衡内包装机与外包装机之间的生产能力的差异合理的布局应该是团4—5所示并联一串联式自动包装线，物料内科仓l经输送机2分送到8台充填封口机3上。充填封口好的包装袋经重量检验设备4，把重量精度不合格的包装袋剔除掉；合格袋经输送机6，送到金属异物检验设备6进行检任，由分选机7把有异物的包装级剔除掉。包装贷经整理机8定向，由装箱9L9充填到纸箱内、再由封口机10完成封接。封闭好的纸箱由输送机11传送到堆四机12，完成全部包装工序。这条自动包装线的各主机与辅机的动作，均出小央控制台13协调，实际1：构成一个全囱动化的包装车间。由于是按8台内包装机、构套外包装机、一台集装机的比例肥置，相互之间的生产能力基本上达到平衡。由于内包装机是按4台并联布局，一台故隙停机不会影响全线停止工作，故障率较小。亿包装机之间的长短离输送，实际上起着贮存缓冲环节的作用。质量检验设备的设置，进一步完善了自动包装线的功能。今后的自动包装线用在单一思种的包装将越来越少。大批量生产的点心、食品等生产线，随着消费者需要的多样化，不断地问灵活包装线方面变化。即使是单一品种的自动包装线，在大小尺寸上也应有某种程度的可变幅度，也就是要有在大小尺寸上的兼用范围，以满足顾客对商品多样化的需求。能进行多品种包装的灵活包独线，要求选用换产品时间尽可能短、操作调整简便、维住价格低廉的笼用性能强的包装机型。例如卧式简经成型—箔分封口瓤，它是一种次状物品包装的理想包装机型。当路还镇研制适合用户要求的电动供科装巴这是一件十分满意的工作。自动包装线上包装机与包装机之间的传送，与普通以搬运为主的输送机不同，要求配备有合流装置、分流裴置后工序停止时包装件自动卸出装置，以及包装件滞留检测与计数装置等。图4—6所示的自动包装线用的链式输送机，当包装件发生滞留时，不易挤练或挤扁包装件。两条链条之间装有近接执轴上装有活动辊5，当包装件2被档板1滞留时，活动辊6顺时针转动。当放开挡板1和升起摩擦板4时，包装件将以二倍于链条的速度快速送出。实现包装自动化还应注意经济性。自动包装线的投资一般比单机投资高得多。·包装自动化带来的经济效益，主要是包装成本的降低，应符合国家对投资回收期的要求。采用新工艺、新技术、简化结构、节省能耗与资源消耗民都是当前各国研究的重大技术课题可靠性是自动包装践教其实注意解决曲问题。万一出现故障，要能很容易发现，有完善助监掘、报警，显示系统，并能很方便地修复。一般要求保证整机助寿命为l0年，易损件寿命为半年至三年不等，并不要求更长期的可靠性。便于清洗也是影响包装线实际生产串的一个重要问题不容忽视。对包装线的安全连锁要求，比包装机要复杂得多，如只许一个起动按钮，起动时发出音响信号，多处设置停车按钮，按钮颜色鲜明突出，各处加保护罩等。三：本设计设计题目，参数及要求：1．设计题目：枕型包装袋形式的液体立式成型-充填-封口包装机设计2．设计要求：=1\*GB2⑴枕型袋成型器设计。=2\*GB2⑵液体定量充填装置设计。=3\*GB2⑶薄膜牵拉传送机构设计。=4\*GB2⑷横封，纵封机构设计。=5\*GB2⑸总体设计。3．设计参数：制袋尺寸：长120-180mm，宽100-150mm制袋形式：枕型袋计量范围：150-550ml计量精度：±1%计量方法：任选包装速度：15-20袋/min4．工作量1 机械系统设计：本部分主要完成包装机的机械系统部分的总体机构的设计，2 布局结构的设计，3 总装设计，主要部件设计，零件图设计，要求4张A0图纸，用AutoCAD绘图；4 编写说明书：编写设计说明书，5 详细说明整个机构设计的总体步骤和计算过程，要求20000字以上；6 外文翻译：要求翻译一篇与机制专业有关的外文资料，汉字5000字以上；7 查阅有关资料：查阅相关资料和设计手册，以便顺利地完成本次设计；四．设计题目的意义和目的：参观包装机的具体结构了解包装机的各部分组成原理和工作原理五．总体方案：由上述设计题目