鞭炮结鞭封装机中的封装结构设计毕业论文(编辑修改稿)

鞭炮结鞭封装机中的封装结构设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

34 致谢 35 大学本科生毕业设计 6 第 1 章 绪论 1． 1 相关市场 在传统的中国节气放烟花、炮竹，是我国自古流转下来的习俗之一，无论是过年过节，还是结婚嫁娶，进学升迁，以至大厦落成、商店开张等等，只要为了表示喜庆，人们都习惯放鞭炮来庆祝，这个习俗在我国已经有 2020 多年的历史了。 我国作为烟花爆竹的生产、消费和 出口大国，现有生产烟花爆竹企业约７０００家，销售企业约１４万家，从业人员约１５０万人；烟花爆竹的产值约１２０亿元人民币，出口总值约３．４亿美元，产量约占世界的７５％。 目前，烟花爆竹生产、销售已成为我国一些地方经济发展的支柱产业，同时，不仅在烟花、爆竹这个行业内部存在着种种的问题，还有来自其行业外部各种因素的阻碍，导致了此行业的衰退： 湖南浏阳是我国烟花生产的重要基地之一， 每当春节过后， 花炮生产基地 就会组织境内花炮企 业到贵州、四川等地招工，以满足企业生产的劳动力需求。 近年来，该基地多数花炮企业都不同程度地面临 着劳动力不足。 市工业经济局曾做过一个调查，结果显示全市多数花炮企业因工人紧缺而开工不足。 在浏阳近千家花炮企业中，我们不难看到这样的情景：偌大的生产车间内，数十名工人紧张忙碌，大部分生产工序仍依靠简单的手工操作。 自花炮始祖李畋发明爆竹至今，手工制作一直是花炮生产的主要手段。 时至今日，在现代化的大潮中，花炮产业的机械化 水平依然低于其他行业。 据统计，浏阳市花炮产业的机械化程度还不到 10％，产品质量很大程度上取决于劳动者的个体素质，这一生产现状显然很难适应市场需求。 机械化水平不高、劳动力资源紧缺、生产成本上升 等因素弱化了浏阳花炮产业的市场竞争力，在风云突变的国际国内市场中，浏阳花炮感受到了一种前所未有的危机感。 而且 烟花爆竹生产属于劳动密集型的高危行业，具有生产企业规模小、工艺设备简单、技术含量低、投资成本小、风险高等特点，民间爆竹生产一直处于个体生产、自产自销的状态之中。 由于工艺以及设备的局限性，导致了其风险和成本的居高不下，而且质量非常低劣，容易发生爆炸事故。 据统计，自１９８５年到2020年１１月，全国各地累计发生烟花爆竹安全事故８５３２起，死亡９３４９人，每年平均发生事故４０６起，死亡４４５人。 广西的形势 不容乐观： 2020 年 10 月 4 日发生在广西钦州市浦北县长岭炮竹厂的这起特大烟花爆炸案共造成 37 人死亡、 52 人受伤，直接经济损失 560万元； 2020 年 11 月 29 日，宜州市流河乡鸿发炮竹厂发生爆炸事故，此次事故造成 2人死亡、 5 人重伤； 2020 年 4 月 17 日，广西钦州市钦北区一花炮厂突然发生爆炸，此次爆炸造成 3 人受伤，烧毁硝、炸药一批„„等等。 据了解，这些发生爆炸事故的烟花爆竹厂多为民间的小手工作坊或者是经营管理出现漏洞的工厂企业，而尤其是民间的手工作坊居多。 这些作坊还存在一个问题，由于其生产的工序多为手工操作，没有 流水线大学本科生毕业设计 7 的批量生产，又直接增加了成本。 广西壮族自治区质监局近期在全区内抽查了 69 家生产烟花爆竹企业的 80种产品，被认定为合格产品的仅有 15批次，合格率为 %，此次抽查的烟花爆竹企业大多存在质量问题： 一是为追求更好的燃放效果，生产企业使用国家明令禁止的易燃易爆药物氯酸盐。 42 个批次的产品在药种中使用了氯酸盐，占不合格产品的 %；二是产品引火线引燃时间过快。 33 个批次的产品存在此问题，有的甚至零点几秒即引燃主体，对燃放者的人身安全构成了严重威胁；三是产品包装警示标志、说明欠规范， 60 个批次的产品 标志不合格，占不合格产品的 %，其主要是在产品标志和说明中，未按国家规定标注产品类别、级别、警示语、燃放说明、含药量、生产日期、数量（头数）等内容，可见，行业内产品的质量存在诸多的不 足。 根据上面列举的烟花、爆竹行业的现状以及其中所存在的问题，我们不难发现，其中最大的问题就是 产品生产生产效率低下以及 产品本身的质量问题 、 产品所存在的危险性问题。 而机械自动化为 是这些疑难问题的到了解决的方法，通过机械自动化生产，可很好的实现跑生产中的的生产效率低下、产品质量不统一，无人化的生产更是使鞭炮生产中的危险性 降到了最低。 2020 年 9 月，浏阳市审时度势提出加快花炮产业机械化进程，这是浏阳花炮继工厂化改造之后的又一个全新起点。 业内人士认为，加快机械化步伐是浏阳花炮突破发展瓶颈的关键所在。 据估算，机械化生产能降低１０％的生产成本，生产效率更是手工的数倍。 花炮产业面临的诸多问题也将随着机械化的普及迎刃而解。 值得欣慰的是，花炮企业已深刻认识到机械化改造对自身发展的极端重要性， 越来越多的生产工序正逐步实现机械化。 花炮企业也正摩拳投身机械化改造的浪潮中。 鞭炮的结鞭以及封装 是 鞭炮 生产过程中的 最后一个也是 相当繁琐的 步骤 ， 其产品的特点如下：① 手工工作复杂 ，是生产效率低下的瓶颈 ；② 属于带药生产，有一定的危险性 ；③生产工序相对比较简单，易于实现机械化。 由以上特点综合分析可知， 结鞭封装是烟花生产实现机械化改造应首先考虑的，是提高烟花生产效率的突破点，这一突破将大大地缩小 鞭炮 生产对劳动力的需求量， 相关技术 在世界范围内，烟花机械的发展历史比较短暂，技术力量总体来讲还比较薄弱。 首先，由于烟花机械生产企业受地域性的影响，集中在经济和技术都相对落后的乡镇，以基层民营企业为主，缺乏地域优势，很难吸引大批专业化的高新技术人才来此进行 科研和技术支持；其次，烟花机械生产厂家大多是各自为战，且生产规模相对较小，基础设施不够完善，缺乏配套的生产设备，这样的状况很难实现烟花机械生产的工序化；再次，国家和政府在这一行业的投入和监管力度不够，这使得烟花机械生产市场目前显得有些混乱，没有秩序，没有形成一个合理的市场需求→生产→销售→售后服务这样一个完整的生产链。 国内没有相应的科研基地或研究所专研烟花生产机械的技术创新。 大学本科生毕业设计 8 相关设备 结鞭封装机 是 鞭炮 生产过程中最重要的设备之一，其市场需求量大。 但 目前 由于花炮机械产业交流不足，厂家各自为战，而且没有 国外经验可以借鉴学习，且缺乏科研机构的技术支持，生产厂家多依靠自身的生产经验进行设计和研发，产品良莠不齐，多数复杂繁琐，或者达不到生产所要求的效率及稳定性。 结构普遍有较大差别。 发展方向 随着 鞭炮 生产的规范化， 鞭炮 生产厂家对烟花机械性能的要求也越来越高。 鞭炮 生产因其需求量大、 安全性要求高 的特点，对 鞭炮 机械的性能要求也显得更加苛刻，分析目前市场上 鞭炮 机械主要有以下几个发展趋势： 1． 自动化、 一体化 技术在 鞭炮 生产中得到了广泛的 承认。 鞭炮结鞭封装 机就是顺应 鞭炮 生产机械化而产生的专业机械。 拖动各种生产机械运转 ，可以采用电力 、液压或气压 拖动。 由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。 近几十年来，随着电力电 子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在包装机械 生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。 特别 是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。 在众多的烟花生产厂家在设计和制造 鞭炮结鞭封装机 的同时，也越来越多地将中小功率电动机作为为动力装置应用到 鞭炮结鞭封装机 的生产，其方便、灵敏、易于实现自动化控制，调试 维修方便，越来越受到厂家的青睐。 ；。 机械设备的高速化是实现人类社会高速发展的根本措施，是提高设备生产率的主要途径，故 鞭炮结鞭封装机 的工作速度是衡量其性能优劣的重要指标。 鞭炮 机械的高速化，随之对相应设备的联动化和自动化提出了更高的要求。 包装机械日趋高速化、自动化和联合化。 为了尽快适应烟花生产市场对 鞭炮生产 的大量需求，必须大力缩短制造周期和降低生产成本，必须大力推进 鞭炮 生产高速化的进程。 提高 烟花 机械系列化、标准化和通用化水平，建立组合化、一体化的现代包装机械的结构体系仍是今后的一个重要的发展方 向 ， 鞭炮 机械发展到今天，其系列化、标准化和通用化水平不断提高。 目前世界包装机械生产领域 ， 大多数设备中 通用件、标准件约占整机零部件的 70%，有的高达 90%，产品更新的速度很快。 重视高新技术的应用，使烟花 机械 设备 的功能日趋先进可靠。 而针对我的课题： 鞭炮结鞭封装机 ，其发展方向为，发展各种形式的 比那跑生产 设备，着力提高速度、精度以及稳定性和可靠性； 人性化设计。 生产和使用机械设施的情况下，探求人与机械之间的协调关系。 要保证 一台机器良好运行，除了其本身的质量外，还有一个重要因素，那就是操作者。 我们设计 者 搞开发研 究时除了要考虑机器本身，也应该考虑提供给操作者一个 安全、 舒适、方便的操作环境。 这样才能把操作者调动起来，实现 生产 效率最大化。 大学本科生毕业设计 9 第 2 章 总体方案设计 功能与应用范围 功能：在鞭炮编结成串后对其进行 红 蜡纸的包装。 应用范围：该设备广泛应用于各种鞭炮的封包， 每小时可对 8 万响鞭炮进行封包 ，同时也可用于 其他板条状物品的包装。 鞭炮直径： 512mm 鞭炮长度： 2560mm 使用寿命： 810年 鞭炮结鞭封装总体布局图 图 21 总体布 局图 大学本科生毕业设计 10 图 22总体布局图（分解） 1 大平 带， 2下封装纸收纸折纸导引件 ， 3浮动压件 ， 4上封装纸涂胶辊 ， 5上封装纸卷， 6上封装纸导引辊 ， 7压辊， 8齿形带， 9小 平带， 10压紧弹簧， 11链轮， 12下封装纸卷， 13胶水盒， 14电机， 15减速器输入轴， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 16 15 18 26 19 20 21 22 23 24 25 27 28 大学本科生毕业设计 11 16减速器， 17减速器输出轴， 18齿轮箱， 19单向联轴器， 20链轮， 21轴承座， 22球头摇杆， 23偏心轮 ， 24链条 ， 25过桥板 ， 26压辊 ， 27压辊 ， 28压辊。 结构组件分类 鞭炮结编封装机包括封装机构、传动机构和结编机构三部分。 封装机构包括 大平带 1， 下封装纸收纸折纸导引件 2， 浮动压件 3， 上封装纸涂胶辊4，上封装纸卷 5， 上封装纸导引辊 6，压辊 7，齿形带 8，小平带 9，压紧弹簧 10，链轮 11，下封装纸卷 12，胶水盒 13；传动机构包括 电机 14，减速器输入轴 15，减速器16，减速器输出轴 17，齿轮箱 18，单向联轴器 19，链轮 20，轴承座 21，球头摇杆 22，偏心轮 23，链条 24；结编机构含有 一对并列但前后错位配置的料斗 ,落料槽之下是一对同轴的槽轮，槽轮之间有环形中间带，另外，在槽轮外端一侧设有由前后伸缩杆作动的一对打料杆和作相向运动的扇形挡板，且在槽轮与传送带之间还介设有一块过桥板 25和靠摇架 支撑的一对压辊 2 27。 大学本科生毕业设计 12 本次设计主要进行封装机构的设计。 图 23 封装组件 大学本科生毕业设计 13 本次设计 涉及传动机构涉及结鞭机构中的输送和传动部分。 图 24 结 鞭组件（ 输送和传动 相关部分） 大学本科生毕业设计 14 工艺分析 工作时，先将下封装纸、上封装纸、下胶带、上胶带和带引安排到位，必要时可借助带摇把的手轮；随后卸下手轮并向料斗中投放未结编鞭炮，注意在 右 料斗中要尾部朝前，在 左 料斗中要尾部向后。 接通电源，转动调速开关 ,电机 14通过 带轮传动至 减速器输 入 轴 15，经过减速器 16 至输出轴 17，输出轴通过 齿轮箱 18 里的锥齿轮带动 各齿轮转动。 图 25 齿轮箱 18 电机通过减速器输出轴使偏心轮拖动长连杆令滚轮沿滚轮导引件滚动并驱使一对前后摇摆连杆作动落料槽之间的前后伸缩杆 ， 让 一对打料杆把料槽中鞭炮打落，还让一对作相向运动的扇形挡板拍平落到槽轮相应槽中的鞭炮的尾端以便结编，还驱使左右摇把连杆完成落料槽上部的开、合动作，让料斗 中的鞭炮有序下落。 同时齿轮箱中心轴 带动偏心轮 23 进行转动。 大学本科生毕业设计 15 图 26 偏心轮 23 与球头摇杆 2单向联轴器 19，以及过桥板 25后面的连接板形成了曲柄摇杆机构，单向联轴器单向旋转， 使压辊 26 转动 ， 与其同支架的压辊 27 压至封装部分 压平 鞭炮。 图 27 压辊 2 27 在封装部分，由链轮 20 通过链条 24带动链轮 11 同轴的平带轮转动，供给大平带 1的动 力。 大学本科生毕业设计 16 图 28 链轮 11及下封装纸入口 下封装纸卷的下封装纸 通过 入口端进入 传送带 ，压在鞭炮下。 在通过 下封装纸收纸折纸导引件 2 时候，下封装纸两边翘起，完成封装第一步。 后在经过一对浮动压件 3时翘起的下封装纸两边被压向鞭炮上表面，完成封装第二步。 图 29 浮动压件 3 封装机的中间支架上 端 上封装纸卷 5的上封装纸通过 上封装纸导引辊 6左导引辊至上封装纸涂胶辊 4，涂胶辊下方是胶水盒 13，其通过转动将上封装纸下端涂上胶水，在通过 上封装纸导引辊 6 右导引辊，之后上封装纸传至由一对压紧弹簧 10 压紧的压辊 6，使上封 装纸压紧在鞭炮上表面，完成封装的第三步。 大学本科生毕业设计 17 图 210 中间支架及相关传动辊 最后在传送带末端，有一压辊 28 进行最后一次压平。 鞭炮的封装结束。 上封装纸涂胶辊 4 的转动时通过后传动轴系连接的小平带 9进行传动的。 压辊 28是由后传动轴系连接的齿形带 8进行传动的。 大学本科生毕业设计 18 图 211 压辊 2 小平带 9及齿形带 8 第 3 章 各机构的设计计算 曲柄摇杆 及偏心轮 机构设计计算。