厚壳贻贝自动称重封口机的结构设计

本科毕业论文（设计）（届）论文题目学院专业班级学号学生姓名指导教师日期学位论文原创性声明郑重声明：所呈交的学位论文《》，是本人在导师的指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包括个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果，并承诺因本声明而产生的法律结果由本人承担。学位论文作者：（签名）日期：2023年x月x日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江海洋大学将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密，在__年解密后适用本授权书。不保密þ学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日PAGEIIIPAGEIV厚壳贻贝自动称重封口机的结构设计摘要随着海洋强国建设工作的不断推动，海洋渔业的不断发展，海产品相关产业成为了我国一条重要的产业链，其中海产品加工行业为我国创造了巨大的经济价值，是海洋渔业的重要组成部分。根据市场调查，目前我国在厚壳贻贝加工方面存在机械化程度不高，生产加工效率较低，手工步骤占比较高等问题。同时根据所收集的参考文献。本论文是关于厚壳贻贝自动称重封口自动化设备简称厚壳贻贝自动称重封口机的设计。厚壳贻贝自动称重封口机是将大厚壳贻贝装入袋内，自动化检测重量，再封装，其主要由输送机构、封口机构、送料机构、机架等组成，具有操作简单、生产量大、适用范围广等特点。本设计通过与毕设老师沟通并且进行了厚壳贻贝自动称重封口机结构设计的设计方案论证、包装原理分析、机械结构设计和强度计算等，设计的厚壳贻贝自动称重封口机结构设计主要由供料料斗、定量供料器、横封和切断，其工作原理是通过进料料斗输送厚壳贻贝通过安装的智能检测设备控制大厚壳贻贝的重量，机械爪控制厚壳贻贝袋的抓取放下，随后装满厚壳贻贝的袋子通过传送带输送到缝纫机处封口，最后运输出去。本机具有整体性好、运动精度高、工作效率高、安全可靠、操作容易、制造成本低等特点。关键词：厚壳贻贝自动称重封口机结构设计；结构设计；横封。

AbstractThispaperisaboutthedesignofautomaticweighingsealmachineforthickshellmussels.Thickshellmusselautomaticweighingsealingmachineisalargethickshellmusselintothebag,automaticdetectionofweight,andthenpackaging,itismainlycomposedofconveyingmechanism,sealingmechanism,feedingmechanism,frame,etc.,hasthecharacteristicsofsimpleoperation,largeproduction,widerangeofapplication.Thisdesignofthedesignschemeofthickshellmusselautomaticweighingmachinestructuredesignargument,packagingprincipleanalysis,mechanicalstructuredesignandstrengthcalculation,etc.Thedesignofthickshellmusselautomaticweighingmachinestructuredesignismainlycomposedofhopper,quantitativefeeder,transversesealandcutoff,theworkingprincipleisthroughthefeedinghopperthroughtheintelligentinspectionequipmentinstallationofmusselweight,mechanicalclawcontrolshellmusselbaggrabdown,thenthebagfilledwiththickshellmusselstothesewingmachinethroughtheconveyorbeltsealing,andfinallytransportout.Thismachinehasthecharacteristicsofgoodintegrity,highmovementaccuracy,highworkingefficiency,safetyandreliability,easyoperationandlowmanufacturingcost.Keywords:Structuredesign,structuredesignandtransversesealingofthick-shellmusselautomaticweighingandsealingmachine目录摘要 IVAbstract V目录 VI1绪论 11.1包装机械的作用 11.2包装机械的分类 11.2.1按包装机械的自动化程度分类 11.2.2按完成包装产品的类别分类 11.2.3按包装机械的功能分类 21.3包装机械的特点 21.4我国包装机械的现状 21.5我国包装机存在的主要问题 31.6包装机械的发展趋势 32厚壳贻贝自动称重封口机结构设计总体结构方案设计 52.1厚壳贻贝自动称重封口机结构设计设计参数 52.2厚壳贻贝自动称重封口机结构设计总体设计 52.3.1执行机构 52.3机体强度设计 63抓袋机构以及下料装置的设计 93.1抓袋机构的设计 93.2下料装置的设计 94包装计量装置以及传送装置设计 124.1包装物料的基本分类 124.2包装物料计量供送的基本要求 124.3计量装置 124.4传送装置 125封口器的设计 135.1.1封口机原理 135.2.2封口机结构 136总结和展望 166.1总结 166.2前景展望 16致谢 17参考文献 18PAGE1厚壳贻贝自动称重封口机结构设计PAGE2毕业设计说明书1绪论包装机械是完成全部或部分包装过程的机械。包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点。包装机械的范畴广泛，种类繁多，大多数的情况下，这个包装的一系列过程含有充填、裹包、封口等重要的工序，以及跟这一系列相关前后工序。常见的有清洗、堆码和拆卸等等，除此之外，包装甚至还包括计量或者在包装件上盖印等工序。使用此类包装产品可以提高生产率，减轻所谓的劳动强度，可适用于许多厂里大规模生产的需求，并且能满足清洁卫生的标准，可以说包装机械是不可缺少的一环节。针对国内许多粮食部门对先进厚壳贻贝自动称重封口机的需求，本设计着重探讨厚壳贻贝自动称重封口机的整体结构设计和模块化结构，开发出具有包装速度快，通用性好以及结构简单可靠、操作方便、自动化程度高的全自动包装机，对我国包装行业发展有着积极的意义。1.1包装机械的作用包装机械是使产品实现机械化、自动化的根本保证，因此包装机械在现代工业生产中起着相当重要的作用。1）大幅度的提高生产效率如厚壳贻贝包装机的生产率可高达30000袋/h，这是手工包装无法比拟的。2）降低生产劳动强度，改善劳动条件，如手工包装糖果，一个工人8小时要重复动作80000多次；如果广泛的采用包装机械代替手工包装，不但能将包装工人从繁重的体力劳动中解救出来，还大大改善了工人的劳动条件。3）保护环境，节约原材料，降低成本手工包装液体产品时，易造成产品外溅；包装粉末状产品时，往往造成粉尘飞扬，既污染了环境，又浪费了原材料。采用机械包装能防止产品的散失，既保护了环境，又节约了原材料。4）改善产品卫生条件，提高产品包装质量，增强市场的销售能力。5）延长产品保质期，方便产品的流通采用真空、换气、无菌等包装机，可使食品等流通范围更加广泛，延长食品的保质期。6）减少包装场地面积，节约基金投资采用机械包装，产品和包装材料的供给是比较集中的，各包装工序安排比较紧凑，因而减少了包装的占地面积，可以节约基建投资。1.2包装机械的分类1.2.1按包装机械的自动化程度分类1）全自动包装机。全自动包装机是自动供送包装材料和内装物，并能自动完成其他包装工序的机器。2）半自动包装机。半自动包装机是由人工供送包装材料和内装物，但能自动完成其他包装工序的机器。1.2.2按完成包装产品的类别分类1）专用包装机。专用包装机是专门用于包装某一种产品的机器。2）多用包装机。多用包装机是通过调整或更换有关工作部件，可以包装两种或两种以上产品的机器。3）通用包装机。通用包装机是在指定范围内适用于包装两种或两种以上产品的机器。1.2.3按包装机械的功能分类包装机械按功能不同，可分为：充填机、干燥机、灌装机、杀菌机、封口机、捆扎机、裹包机集装机、多功能包装机、辅助包装机、贴标签机、包装容器制造类、清洗机、无菌包装机械，以及完成其他包装作业的辅助包装机械。1.3包装机械的特点包装机械大部分属于自动机，既具有一般自动机的共性，也具有其自身的特性，主要特点如下：1）大多数包装机械的结构和机构复杂，运动速度快且动作配合要求高。为满足性能要求，对零部件的刚度和表面质量等都要较高要求。2）用于食品和药品的包装机械便于清洗，与药品和食品接触的部位要用不锈钢或经表面处理的无毒材料制成，符合药品和食品的卫生和安全要求。3）包装执行机构的工作力一般都较小，电机功率也较小。4）包装机械一般都采用无级变速装置，以便灵活调整包装速度、调节生产能力。5）包装机械自动化程度高，大多采用微机控制，实现了操作和控制的智能化。6）包装机械是特殊类型的专业机械，种类繁多，生产数量有限。为便于制造和维修，减少设备投资，在包装机械的设计中应注意标准化、通用化、系列化、模块化及多功能性。1.4国内外包装机械的现状纵观全世界包装机械发展生产增长最快的是在发展中的国家和地区，发达国家将从刺激国内需求中获利，并在发展中国家寻求合适的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装设备。国外的包装机械发展情况尤其以美国与德国的为代表。美国当前包装机械发展的趋势：微电子、电脑、工业机器人、智能型、图像传感技术和新材料等在包装机械中将会得到越来越广泛的应用，包装机械日趋向自动化、高效率化、节能化方向发展。德国的包装机械，以用户需求为先导提供成套设备，为生产企业提供结构性以及经济性完整的系统方案。在为用户提供生产自动线或生产流水线设备的同时，尤其注重成套设备的完整性，尤其是高技术、高附加值设备，还是较简单的设备，都按配套性要求提供。纵观美国和德国的发展趋势，虽然各有特色，但自动化、高效化、节能化将是包装机械生产商共同的追求。国内的包装机械发展历史时间短，总体技术水平和生产能力较低，但近年来在国内巨大包装市场的促进以及国外先进技术的影响，发展速度很快，局部技术有了很明显的提高。我国包装机械发展较晚，目前正处于起步应用阶段，虽然从九十年代后，我国的制袋充填机有了较快发展，通过参考国内外产品进行消化吸收，自主开发研制，技术上有了很大的提高，但与国外相比，国内大多数产品技术含量低，产品差异程度低，成熟产品技术易模仿和抄袭，造成低水平重复，阻碍了对包装机的技术创新和发展。在产品技术方面，国内厚壳贻贝包装机的主要特点如下：1）速度低，品种少国外大多数制袋充填包装机根据包装物料的不同和产量的大小，一般在20-100袋/分之间，大多为单列式包装，封合形式一般是三边封，四边封和背封式。2）精度低采用螺杆充填的粉料计量充填系统，当充填量为100g～1000g时，国外机器的计量精度一般<1%，而国内一般在62%～63%之间。3）可靠性低国内一些企业为了能在产品初期快速赚钱，低价格倾销，采用无质量保证的电子元件、控件或低级的原材料，再加上无规范的加工和装配工艺，没有针对具体情况进行改造，导致产品不稳定或不适合用户使用要求。4）自动化和智能化水平低近年来，我国的包装机械虽采取了一些PLC和具有智能控制功能的仪表，但总体来说，大多数还是低水平的机电控制，还没有带有数据储存、采集、修正功能的机器。1.5我国包装机存在的主要问题我国的包装机所存在的主要漏洞是厚壳贻贝立式包装机虽然占地面积小，成本低，但在包装粉末型物料的效果与物料品种兼容性这两项要求上，大多数这种设备中都不能尽如人意。粉末型产品厚壳贻贝细小，在包装过程极易产生粉末“反扑”现象。“反扑”现象会造成包装封口不严，并会在一定程度上污染工作环境，因为立式包装设备是垂直下料，下料口与包装袋袋底距离较大，并且是在包装的同时进行制袋，在下料过程中物料以包材为“滑梯”滑入袋内，如果粉末扬起，则会污染封口，致使封口不能被密封，这样一来，产品的质量往往会受到影响。其次，生产混合型物料时，立式包装设备因为无法在设备上曾加工位，所以在灌装时必须将物料预先混合才能下料，但实际生产中往往因为物料预先混合或传输过程中的不均匀，导致实际产品混合比例与配方比例不符。粒状物料飞溅严重，粉尘飞扬，空气污染严重，工作环境恶劣，有毒有害的粉尘对人体伤害严重。而且对食品、药品采用手工包装不能符合卫生要求，以及对人体有毒有害的物品更需要自动化、无人化包装。比如给料系统的优劣，也将直接影响计量结果，有时，甚至造成设备无法使用的严重后果。因为给料过程中的落差，是对一部分物料的估计值，如果给料系统不稳定，那么落差就处于不稳定状态，计量结果就会不稳定。因此尽快解决粉粒状物料高速度、高准确度自动定量充填包装技术难题具有非常重要的意义。另外，在厚壳贻贝包装机中还可能存在夹料、包装袋错边或起皱、包装袋封口不严、包装袋外形不正等问题。1.6包装机械的发展趋势随着全球产业的发展以及人们对产品包装品质与效率的要求越来越高，包装机械的发展趋势主要有以下几个方面：1.自动化和数字化：包装机械自动化和数字化程度将进一步提高。自动化的特点是高效、节省人工、减少误操作，数字化的特点是应用智能算法，能够根据生产过程数据提供实时反馈和预测，从而提高生产效率和成品质量。2.智能化：包装机械将逐渐向智能化发展。采用智能传感器和智能算法相结合，可以实现智能化调整、精准控制、预测性维护等功能，进一步提高包装机械的生产效率和稳定性。3.全自动化：由于人工费用昂贵，包装机械将越来越朝自动化方向发展。全自动化的优势在于操作简单、效率高、成品质量稳定，同时还可以减少人力成本。4.高速：现代制造业对生产速度的要求越来越高，高速包装机械的发展将是未来的方向之一。另外，在速度提高的同时，包装机械也需保证产品稳定，以确保生产效率和品质。5.环保：随着环保意识的增强，包装机械的环保性能也将成为重要的考虑因素。创新的环保材料和设计将应用于包装机械中，使其在节能、降低碳排放、减少资源消耗等方面更加优越。总之，未来的包装机械将更加智能化、自动化、数字化、高速化，同时也更加注重环保和生产安全等方面。

2厚壳贻贝自动称重封口机结构设计总体结构方案设计2.1厚壳贻贝自动称重封口机结构设计设计参数计量方式：容积式计量计量精度：±5%包装速度：3袋/分电源电压：220伏/50Hz2.2厚壳贻贝自动称重封口机结构设计总体设计包装机械的总体设计的步骤是：布置执行机构、传动系统和操作件，确定支撑形式和绘制总体布局图。本文主要针对结构设计进行分析，包括下料装置、制袋装置、传送带装置以及封口装置的设计。工作原理是：（1）人工将厚壳贻贝袋套在机械爪上。（2）气缸将机械爪张开，使得厚壳贻贝袋口呈现张紧状态。（3）下料装置输送厚壳贻贝到袋中。（4）下料结束后，气缸驱动机械爪闭合，厚壳贻贝袋脱落，在自身重力的影响下落到传送带上。（5）传送带将厚壳贻贝袋输送至缝纫机处进行封口，包装好的厚壳贻贝袋随传送带输送至指定位置。具体如图2.1所示：22441133其中，1——机械爪，2——下料装置，3——传送带，4——缝纫机。图2.1机构整体示意图2.3.1执行机构即布置被包装物品的计量与供送系统、包装执行机构。首先，根据包装工艺路线图，各个执行构件应布置在整体的上部，以便于观察执行情况，并且厚壳贻贝受到重力向下流，安装在较高位置可以顺流而下，提高效率。对此，必须注意以下几点：1）为使执行机构简单紧凑.应尽量减少机构的构件和运动副，并尽量缩小其几何尺寸和所占空间位置。原动件应尽可能接近执行构件。2）为简化传动系统、便于阅试与维修和减少传动件居损对传动梢度的影响，要求原动件尽可能集中地布，在一根或少数几根轴上。3）执行机构的位置布置需考虑整体的工艺流程，科学地设置机构之间的间距可以减小生产节拍，从而提升整体机构的运行效率。实际上，执行构件往往是比较分散的.以致于它们的原动件较难集中。这时，可将相近的几个执行机构集中布置成为一个大部件。这样，一台包装机就相当于由若干个大部件所构。21结合机构整体的工艺顺序，分别对抓袋装置，缝纫机构，下料机构和传送机构进行合理的空间布置。21图2.2机构整体平面正视图 其中，1——下料机构，2——缝纫机构。厚壳贻贝袋在装载完成后，在传送带上运行的时间不宜过长，即下料机构与缝纫机构之间的间距不宜过远，在本设计中结合机构本身的尺寸和运行特点，将下料机构与缝纫机构之间的间距设置为953.6mm。下料机构的下半部分与抓袋机构相结合，布置在传送带的上方。因厚壳贻贝袋装填完成后需要依靠自重脱落，因此下料机构的下端需要距离传送带有一定的距离，但距离不能过大，避免厚壳贻贝袋在坠落的过程中产生过大的冲击载荷，对机构的稳定性和安全性造成不良影响。因厚壳贻贝袋装填完成后，置于传送带上时具有一定的高度。故缝纫机构的操作位置应在竖直方向上略低于抓袋机构，且与传送带保持一定的相对距离。避免厚壳贻贝袋上端与缝纫机构相碰，使工序不能正常完成。21如图2.3所示，为机构在竖直方向上的空间布置。21图2.3机构平面右视图其中，1——缝纫机构操作点，2——抓袋机构。抓袋装置距离传送带的距离为886mm，缝纫机构操作点距离传送带的距离为746mm。机构设计的紧凑性是指设计中将机构的尺寸和空间最小化，使其占用的空间最少。以下是机构设计紧凑的好处：1.空间利用率高：紧凑型机构设计可以使机器或设备占用的空间更小，从而在有限的空间内容纳更多的机器或设备，提高空间利用率。2.降低成本：通过将机构设计紧凑，可以减少所需的材料和制造成本。机构部件更小，所需的材料成本更低，而小尺寸的机构还可以减少制造成本。3.重量轻，易于安装和移动：机构设计紧凑可以使机器或设备更轻，从而使其更易于安装和移动。此外，紧凑机构还可以降低运输和安装成本。4.提高效率：机构设计紧凑可以降低物体的惯性，从而降低能量损失，提高效率。紧凑型机构还可以降低机器或设备运行的噪音和振动，提高运行效率。综上所述，整体机构的大小约为2287x1151x2315mm,整体结构紧凑完整，在进行操作时也能与操作人员很好地配合使用。3抓袋机构以及下料装置的设计3.1抓袋机构的设计抓袋机构是自动袋装机的一个关键部件。操作人员手工上袋后，抓袋机构将厚壳贻贝袋固定。在装填完成后，抓袋机构松开，使厚壳贻贝袋脱落。抓袋机构的选择、设计和使用，直接影响着产品的包装质量以及及其布局等。因此抓袋机构的选择和设计计算需要考虑多方面的因素。需满足以下几点要求：抓袋机构不可含有尖锐突出部分，避免对袋子造成损伤。抓袋机构应有张开和收紧两种状态。抓袋机构需具有一定的承重能力，避免厚壳贻贝袋在装填过程中意外脱落。抓袋机构的尺寸设计需与实际袋子的尺寸相结合。3.1.1设计方案比较气推杆机械爪结构假设厚壳贻贝的平均直径为5cm，高度为2.5cm，考虑到留出一定的空间和适当的包装材料，一个大约能装载200个厚壳贻贝的袋子尺寸约为：长度40cm，袋口尺寸20x30cm。根据实际厚壳贻贝袋的尺寸，设计了一款气动式机械手抓，如图3.1所示。2121其中，1——气缸，2——机械爪结构。图3.1.1抓袋机构工作原理是，人工将厚壳贻贝袋套在机械爪上，气缸将机械爪张开，张紧厚壳贻贝袋，随后下料装置输送厚壳贻贝到袋中，下料结束后气缸带动机械爪闭合，厚壳贻贝袋由于自重落入到传送带上。其优点如下：1）尺寸设计合理的前提下对厚壳贻贝袋造成的拉伸变形以及皱折等影响不大。2）结构简单可靠，抓取放下方便，制造成本低，调试容易。3）机械爪与下料机构明显分离，拆换方便。图3.1.2气推杆机械爪结构机构简图根据自由度的计算公式可知：F式中，n为杆体数量，p为低副数量。结合机构简图代入式中，可得气推杆机械爪结构的自由度为1，因此所需要的驱动结构数量也为.2连杆伸缩机构 如图3.2所示为一款连杆伸缩机构的简化示意图，其同样可以实现抓袋，松袋的功能。其工作原理为，置于支撑结构内部的气推杆，推动滑块沿支撑杆上下滑动。滑块向下运动时，连杆张开，张紧袋口。滑块向上运动时，连杆收缩，收紧袋口。 其优点如下：气推杆内置，使结构更紧凑。连杆结构自带限位功能，可避免将袋子撑破。然而连杆伸缩机构存在很明显的缺陷。例如：重量和体积大于气推杆机械爪结构，较为笨重。连杆机构在运动时会产生明显噪音和震动，对机构的稳定性不利。连杆机构在运动的过程中部件之间不可避免地产生摩擦和磨损，对机构整体的寿命产生负面影响。连杆伸缩机构需安装于下料装置的正下方，会导致厚壳贻贝在装填过程中损坏。11气推杆安装位置2气推杆安装位置233收缩张开收缩张开44图3.1.3连杆伸缩方案示意图 其中，1——支撑杆，2——滑块，3——连杆，4——转动副。如图所示为连杆伸缩机构的机构简图。图3.1.4连杆伸缩机构简图根据机构简图，将数值代入式中得Fn=1，故连杆伸缩机构也只需要一个气推杆驱动。方案比较方案名称驱动装置自由度安装方式气推杆机械爪气推杆1下料装置外部连杆伸缩机构气推杆1下料装置正下方表3.1抓袋方案比较 综合考虑，选用气推杆机械爪形式的抓袋方式，应用于本结构。3.1.2气缸的选型因在装载的过程中，厚壳贻贝袋的重量会随着下料的进行而不断增加，所选用的气推杆需要保证在装填步骤结束之前，袋口不会从机械爪上滑落。考虑到厚壳贻贝袋本身的弹性变形，气推杆的行程约为5cm。 袋子本身的重量忽略不计，一般来说，良好生长的厚壳贻贝的平均重量约为40g，因此200个厚壳贻贝的重量约为8kg。如图3.1.2所示，对抓袋机构进行受力分析。Fn厚壳贻贝袋Fn厚壳贻贝袋GG图3.1.5抓袋机构受力分析图 已知机械爪在完全张开的情况下，与竖直方向的角度为45°。由受力情况可知：Fn=G*cos(45°) 可知Fn约为56.6N，安全系数为1.5。综上所述，选用型号为AirpelE5的气推杆。该款气推杆具有高推力及紧凑的外观设计，能满足机构对行程及推力的要求。3.2下料装置的设计下料装置是指用于将物料从上层储料设备或容器中转移到下层物料处理设备中的装置。下料装置需要具备以下特点：1.稳定性：下料装置需要能够稳定地将储料设备或容器中的物料转移至下层设备中，不造成物料的浪费、碎裂或跌落等问题。2.精准性：下料装置需要确保物料的精确控制，使其能够在正确的时间、速度和量下料，确保生产过程中的准确性和一致性。3.可靠性：下料装置需要具备可靠的操作和运行功能，避免故障和停机时间的发生，保证设备的安全性和生产效率。4.易于清洗和维护：下料装置需要易于清洗和维护，保证设备的卫生性和长期使用效果。5.适应性：下料装置需要能够适应不同的物料类型和特殊的生产流程要求，可根据生产需求来选择不同的下料装置。本设计中，下料装置设计如图3.2.1所示。进料方向进料方向图3.2.1下料装置示意图本设计的厚壳贻贝包装机中的下料机构需要保证厚壳贻贝下料均匀，同时设计有缓料装置，防止装置的堵塞。下料装置内壁光滑，易于下料。下料装置的校核强度是评估其结构设计和材料选择是否足够强大，能够承受所需的工作载荷而不发生失效或破坏。这包括对装置的各个部件进行力学计算和结构分析，确保其在使用过程中不会出现过载或疲劳等问题。3.2.1材料选择针对下料装置用于装厚壳贻贝的材料选择，需要考虑到以下几个因素：1.耐磨性：由于厚壳贻贝可能具有较高的硬度，下料装置需要选用具有良好耐磨性的材料，以确保在转移过程中不会产生过多的磨损，影响设备的使用寿命和效率。2.强度：材料需要具备足够的强度，能够承受负载并保持结构稳定。考虑到厚壳贻贝可能具有一定的重量，在装载和转移过程中会对装置施加一定的力量，因此选择具有良好强度的材料至关重要。3.食品安全性：如果下料装置用于食品加工行业，材料的食品安全性是至关重要的。需要选择符合相关标准的食品级材料，确保不会对厚壳贻贝的质量和安全造成影响。4.耐腐蚀性：下料装置可能会接触到厚壳贻贝的汁液或其他腐蚀性物质，因此需要选用具有良好耐腐蚀性的材料，以防止装置表面的腐蚀和损坏。表3.2.1是常见的用于下料装置的材料比较。材料名称耐磨性强度食品安全性耐腐蚀性不锈钢✔✔✔✔聚乙烯（PE）✔XX✔尼龙X✔X✔聚丙烯（PP）XX✔✔综上所述，本机构的下料装置选用不锈钢材料。3.2.2结构设计下料装置的结构设计应考虑到受力情况，合理设计各个部件的形状和连接方式，确保在工作过程中能够平稳传递力量并吸收冲击。特别是在转移物料过程中可能存在的振动和冲击情况下，结构设计需要具备一定的缓冲和抗震能力。如图3.2.1所示，下料机构呈漏斗状，选用厚度为2mm的不锈钢，漏斗倾斜角度为77°。77°77°图3.2.2下料装置剖视图

4包装计量装置以及传送装置设计4.1包装物料的基本分类包装物料的状态、形状和物性直接影响物料的计量和供送，因此，设计包装物料供送装置时，必须全面了解被包装物料的基本性质，包括：流体的黏度和密度，厚壳贻贝料的密度和粒度，粉体的密度和堆积角等。包装物料按其状态和流动性可分为：流体、半流体、散体、固体；按物料形状可分为：粉体、厚壳贻贝、规则块体、不规则块体等。4.2包装物料计量供送的基本要求包装物料的准确计量和快速稳定供送是实现机械化包装的首要条件。包装物料计量供送装置选择和设计的基本要求如下：1）满足包装工艺要求，实现物料间歇式供送；2）根据物料供送要求，实现无聊计量及供送的机械化和自动化；3）满足包装机生产率对物料供送速度和计量精度的要求，生产能力、工作速度可调整；4）便于检测、控制、维修和调试；5）满足卫生性和安全性要求，便于清洗和维护。4.3计量装置对于密度稳定、厚壳贻贝均匀、粘附性小、流动性好的松散粉粒物料，如味精、砂糖、食盐等，采用容积式计量方法比较合适。常用的有量杯式、螺杆式、活塞式等不同类型。容积式计量具有结构简单、计量速度较快、造价低等优点。按计量容腔是否可调，可将容积式计量装置分为固定容积计量法和可调容积计量法，根据本设计的设计要求包装袋的大小不同，将选用可调式计量装置。4.4传送装置4.4.1传送装置该机构要求将满载的厚壳贻贝袋以0.5m/s的速度沿水平方向平稳运行。同时需要足够大的受力面积足够大的需求，避免厚壳贻贝袋翻出台面。相较于其它类型的动力传输装置，皮带传动具有以下的优点：1.传动平稳性好：皮带传动可实现软启动，使得传动机构在低速运行时平稳启动，减少对机身的冲击，同时摩擦力也比较稳定，传动精度高。2.防滑性强：由于皮带表面都是与凸起相接触，所以摩擦系数较大，即使在潮湿和油脂较多的环境下，比较不易出现滑动。3.减震消噪：皮带本身柔软，在传动过程中可以减少不同机械元件之间的震动和噪声。4.安装维护方便：由于皮带传动不需要在精度要求极高的条件下进行安装，所以安装不仅方便，而且也不用对相关元器件进行精确的粘接和粘结，减少维护和更换的成本。5.功率传输能力强：皮带传动可以承受较高的扭矩，功率传输能力相对较强。6.节省成本：相较于齿轮传动、液压传动等相对较昂贵的机构，皮带传动成本相对较低，而且在一定范围内可以实现无级传动，节约了能源。总的来说，皮带传动有较好的保证了机器设备的性能稳定性、可靠性、经济性和稳定性。皮带传动的主要优点包括传动平稳、防滑、减震、容易安装维护、功率传递能力强、节省成本等。综上所述，本装置选用皮带传动的形式。结合工况，选择宽度为460mm的ST8000的皮带，该型号的皮带具有较高的抗撕裂，抗冲击，耐磨损性能。传送装置主要由电机，传送机架，支脚，滚轴，皮带，轴承，端盖等组成，如下图所示。43214321 其中，1——机架，2——皮带，3——立式支柱，4——滚轮。图4.4.1传动机构正侧图根据结构设计结果，中心距为2100mm，皮带轮直径为96mm。由皮带长度的公式：L=2C+其中，L为皮带长度，C为中心距的距离，D1和D2分别为皮带轮的直径。代入式中得所需要得皮带长度为4331mm。根据皮带厚度的计算公式：δ可得皮带的厚度至少为2.4mm. 传送机构的关键是选择合理的动力参数。根据下列式子计算：FF式中，A1为厚壳贻贝袋与皮带的接触面积，p为厚壳贻贝袋与传送袋之间的压力，μ为厚壳贻贝袋与皮带之间的摩擦因数，Fu为驱动机构运转所需驱动力，Fs为厚壳贻贝袋与皮带之间的摩擦力。已知摩擦系数μ=0.6滚筒的驱动力矩计算公式为:T式中：1.5为安全系数，R为滚筒半径。根据以上计算，Tu=2.07Nm。满载厚壳贻贝的袋子未封口前，为避免在传送带移动的过程中发生倾倒导致厚壳贻贝散落，传送带应平稳，缓慢地运行。根据皮带传动的速度计算公式：n1=式中，n1为驱动轮的转速，v为皮带运行的速度，R为滚筒半径。代入算得n1=165r/min。计算所需电机的功率，由公式可知：P式中，P为电机功率，n1为驱动轮转速，Tu为驱动轮扭矩。代入式中得21综上所述，动力参数选型如下：驱动电机选择100W低压交流伺服电机。额定转矩为0.67Nm，额定转速为3000r/min。减速器选用二级行星轮减速器，减速比为30：1。如图所述为电机及减速器的安装位置。21其中，1——电机及减速器，2——皮带。图4.4.2电机安装示意图4.4.2支撑形式选择包装机的支撑件有底座、箱体、立柱、横梁等。支撑件的作用是使有关零部件正确定位并保持其相对工作位置。对支撑件的要求如图2-1所示：1）足够的刚度，支撑件在承受较大载荷时的变形不超过允许值；2）足够的抗振性，是机器能稳定可靠的工作；3）质量适中，力求节约材料，容易搬运；4）便于零部件的装配调试、操作保养和机器的调运安装；5）外形美观，给人以调和、匀称、稳定、安全的感觉。常用的支撑形式有“一”型、“1”型、“口”型。由于工作环境的限制，并且生产也仅仅是小批量间歇式生产，故，我们选择“1”型，即立体式。它占地面积小，操作灵活，工序紧凑，很符合我们的设计需求。如图2.2所示,其中1——立体式支撑结构。11图4.4.3输送机构的立体式支撑4.4.3传送机构强度设计厚壳贻贝袋在传送带上平稳运行时，机器不产生明显形变，不会被厚壳贻贝袋压溃，压裂。机器中任何一构件均可视为弹性体，在受载后都要产生一定的变形。水平抗弯刚度（2-1）垂直抗弯刚度（2-2）式(2-1)~(2-2)中：Py——水平、垂直作用力；Δx，Δy——水平方向和垂直方向的位移。传送带的机架和立式支柱均采用不锈钢设计，查阅资料可知不锈钢的力学性能如下：材料水平抗弯强度垂直抗弯强度不锈钢40Mpa520Mpa由式子可知：∆x/x<5%,∆故静刚度满足强度需求。已知一袋装满200厚壳贻贝的包装袋重量约为80N。在抓袋机构松开后坠落约20cm,根据重力势能的计算公式可知：E=mgh其中，E为重力势能，m是物体的质量，g为重力加速度，h为高度。将数值代入式中计算可得：E=0.1568J。 厚壳贻贝袋坠落后撞击传送带的过程中，重力势能转化成动能，并最终转换为冲击能，假设厚壳贻贝袋坠落后于传送带相对静止，则冲击能即为最初的势能大小。 利用冲击能和坠落距离计算，可得：E其中，d为物体坠落的距离，此时d=0.2m，代入上式得F=0.784N.因冲击力较小，故可直接视为对传送带不会产生破坏。5封口器的设计横封器将经纵封器纵向热封合后的包装材料，按照工艺要求的长度规格进行横向缝合。为简化机构设计、减小横封器体积，一般将横封器和切断装置结合一起设计。按照横封器运动形式的不同，横封器可分为旋转式横封器和往复式横封器两种。根据横封器加热方式不同，横封器可分为高频加热式、电加热式、脉冲电加热式等。市面上常见的封口器有多种类型，包括手动、半自动和全自动等不同的型号。这里列出了使用封口器时需要注意的一些点。1.首先要了解封口器的操作方式，熟悉各个部件如何组装和拆卸。遵照使用说明书的要求操作，避免操作不当出现故障或安全问题。2.在使用封口器时，需要注意所使用的工具和设备必须符合封口器的类型和规格，以保障操作的安全和高效。3.在封口之前，需要保证包装袋的内容物放置在合适的位置，以免因为物品位置不当而影响封口效果。同时，需要清洁好封口器的工作面和防压条，排除防压条粘连以及防压条和杆件之间不平整的情况。4.在封口时，需要根据袋子的厚薄、尺寸等进行合理的调整，使封口位置均匀，避免出现不平整和波浪等问题。5.在封口过程中，要注意保持封口头的清洁，避免封口头黏贴物料。同时，压力和加热时间也需要合理控制，不宜过长过短，否则会影响封口质量。6.在使用过程中，需要及时检查封口头、导热丝等是否磨损或损坏，并及时更换和修理，以保障封口质量。7.在遇到特殊需要时，如超长或超重的袋子，需要根据情况选择更合适的封口器，以保障封口效果和工作安全。5.1.1封口机原理缝纫机的工作原理：一对转速相等、转向相反的平行轴带动各自的封接刀座作相对旋转运动，刀座上安装有加热器和切断刀，平行轴旋转一周即完成一次封接和切断分离动作。制作旋转运动的主动轴一般设置成中心轴位置相对固定的形式，从动轴采取弹性浮动形式，封接压力来自从动轴左右两端安装的压力弹簧，根据包装材料性质以及厚度尺寸的不同来调节弹簧的压力数值。包装材料较厚时，需要较大的封接力，弹簧的压力数值相应调节的大些；反之，则调整的小些。包装物料厚度不同，相应的旋转式横封刀座的旋转半径也有所区别，通常为50mm或60mm.横封刀座上雕刻花纹，以加强包装袋的密封强度并增加美观效果。花纹式样依据所用包装材料的性质、厚度而定，不同的包装材料使用不同花纹，常用的有横纹、竖纹或网纹。如表5-1所示。表5-1热封头表面花纹与包装材料的选用花纹组合封头（1）封头（2）包装材料玻璃纸防潮玻璃纸聚乙烯玻璃纸聚乙烯/玻璃纸/聚丙烯聚丙烯（无延伸）聚丙烯（拉伸）无延伸聚丙烯/拉伸聚丙烯聚丙烯（低压）铅箔涂塑材料注：--最适用--一般用--不用5.2.2封口机结构YW-L2-2020E立式连续封口机具有高速封袋、自动计数、自动打印、自动送袋等功能，并且可以适应不同的包装袋类型和尺寸，增加了操作的灵活性和便捷性。图5-1所示为YW-L2-2020E的外观结构。YW-L2-2020E是一种横封式的封口机。每个横封辊上均对称分布两只热封头，由电热丝加热并自动进行恒温控制。热封所需压力可依靠热封头两侧的压缩弹簧加以调节。图5.1封口机外观图横封式封口器是一种常见的包装设备，相比其他形式的封口器具有一些显著的优点：（1）横封式封口器具有高效率和高速度的优势。由于其设计原理和工作方式，横封式封口器可以实现快速而准确的封口操作，尤其适用于大批量的包装生产。这一特点使得横封式封口器在现代生产线中得到广泛应用，能够满足高效生产的需求。（2）横封式封口器能够实现密封效果更加可靠和稳定。通过横向的封口方式，可以确保袋口的密封性能，有效防止包装袋内物品的渗漏和污染，保障产品的质量和安全。这对于需要长时间储存或运输的产品尤为重要，可以有效延长产品的保质期。（3）横封式封口器具有适用性广泛的特点。它不仅适用于各种类型的包装袋，如塑料袋、铝箔袋等，还可以适用于不同材质和形状的袋子，如平口袋、立体袋等。这种通用性使得横封式封口器在不同行业和领域都能够发挥作用，满足多样化的包装需求。（4）横封式封口器还具有操作简单、维护方便的优点。相比其他形式的封口器，横封式封口器的结构相对简单，使用起来更加方便快捷。同时，其维护保养也相对容易，可以降低维护成本和维修时间，提高设备的可用性和稳定性。综上所述，横封式封口器相比其他形式的封口器具有高效率、可靠性、通用性和便捷性等诸多优点。分析结构与工作原理，可归纳出横封器设计应满足以下要求：1）速度同步。横封过程中，从横封头接触包装袋开始，到横封头完成横封、切断，横封头的线速度在包装袋运动方向上的速度分量和包装袋的运动速度应该相等；否则，封口部位可能起皱或拉长，甚至出现断裂或损坏包装袋等不良现象，既影响封接质量，又影响包装美观。同时，横封器没旋转一周的时间，必须与包装膜走一个袋长的时间以及纵封的时间等。2）作不等速运动。当包装袋较厚时，为达到两者的同步运动要求，务必保证横封头水平线速度始终与包装袋袋筒的运动速度接近一致。同时，由于横封头处于高温状态，为防止包装材料发生过热现象，要求已横封切断的包装袋快速分离，提高包装袋的横封与切断质量。3）可无级调速。当包装机的生产能力及袋长规格发生变化时，包装袋的运动速度要发生变化，因此，横封头与包装袋接触处的线速度也发生变化。由于横封头的回转半径不能调整，因此只能无极调整横封头的回转速度。4）保护设置。为防止包装物料中意外出现的硬性物料损坏横封头、切断刀，横封器应设计弹性保护装置，以提高横封器的使用寿命。6总结和展望6.1总结毕业设计已将结束，回顾这半年来的辛勤工作，总结如下：毕业设计是我在大学学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程有助于培养我的学习能力和独立工作能力。通过对袋装厚壳贻贝包装机的设计，总结出在对本设计题目进行设计时应注意以下几点问题：1）在设计时，要考虑包装机的每一个执行机构与整体的配合，同时要考虑各个机构与机架直接强度关系，确保满足强度要求；2）在设计带成型机构时，主要要考虑包装袋宽度的变化，要能满足设计要求；3）在横峰切断装置中，应该考虑横封处的花纹能满足要求同事要保证生产率；本次设计学到了很多知识，虽然最终完成了本次设计但多少都会存在问题，在本次设计中唯一的缺点是缺少计数装置，这将是我在做包装机中的一大遗憾。虽然在毕业设计的过程中存在许多问题，但通过自己不断的查阅书籍和导师的悉心指导，最后所有困难都迎刃而解。这对于培养我们的自学能力和独立工作能力是非常有帮助的。6.2前景展望通过本次毕业设计，我感到自己应用基础知识及专业知识解决问题的能力有了很大的提高，并且这次毕业设计的选题，是一个实际的社会存在的普遍应用的机器，因此，他有一定的存在价值，并且包装机在现在社会中应用范围广。通过对此包装机的设计、在今后的优化，我想这将对解放劳动力以及提高生产效率