巧克力包装机设计毕业设计(编辑修改稿)

巧克力包装机设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

规格的产品更能发挥它的独特功效。 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 4 包装机械工业的发展现状 在世界范围内 ， 包装工业的发展历史比较短些 ， 科学技术发达的欧美各国大体上是在本世纪初叶起步的 ， 及至五十年代步伐才大为加快。 由于社会上各方面的积极推动和有力配合 ， 终于逐步地建立起包装材料、包装印刷、包装机械等生产部门和与之相适应的科研、设计、情报、教育、学术、管理等组织机构 ， 进而形成了独立完整的包装工业体系 ， 且在整个国民经济中占居着重要地位。 现在投产使用的包装机已超过千余种 (约半数属于食品包装机械 )， 同时包装联合机及自动线的配套设备已与单机等量齐观了。 根据世界新技术革命的发展趋势 ， 预料包装材料以及与此紧密相关的包装工艺和包装机械将会取得一系列新的突破 ， 并且带动更多的产业部门进入包装行列。 中国有着悠久的包装历史。 我国古代劳动人民对包装的发展曾做出许多杰出的贡献。 特别是防腐包装、防震包装和礼品包装更带有民族的传统特色 ， 一直延续至今。 可是中国的现代包装工业起步比较迟缓 ， 解放前只 有几个大城市的少数啤酒厂、汽水厂、罐头厂、卷烟厂才配备一些包装机械。 到了五十年代末期 ， 开始引进仿造 ， 形成小规模的生产能力 然而从全局看 ， 我国的包装工业同国际的先进水平相比依然存在着明显的差距 ， 尚且是国民经济中较为薄弱的一个环节。 但是我们相信 ， 只要立足本国 ，放眼世界 ， 不屈不挠 ， 艰苦奋斗 ， 那么 ， 在不远的将来 ， 建立起中国的独立完整的包装工业体系这一宏大目标 ， 就一定能够实现 ! 几种典型糖果包装机 类 别 名 称 举 例 按包装形式分 单端扭结式糖果包装机 G D2400 双端扭结式糖果包装机 B BF N－ 150 叩头式糖果包装机 G D2650 按工艺过程 连续性分 间歇运动多工位糖果 B BF N－ 150 连续运动多工位糖果 B BF N－ 400 按包装的工 艺方法分 冷包型糖果包装机 B BF N－ 150 热包型糖果包装机 乳始糖果包装机 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 5 第 2 章 设计任务书 设计题目 设计巧克力糖自动包装机。 包装对象为圆台状巧克力糖（图 6），包装材料为厚 的金色铝箔纸。 包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图 7）。 包装工艺 方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图 8）。 包装工艺动作为： 90mm 90mm 铝箔纸覆盖在巧克力糖ф 20mm 小端正上方； ； 分半，先后向ф 30mm 大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。 设计任务 粒状巧克力糖 被加工对象是呈圆台形粒状巧克力糖，如图 1 所示。 H=12mm， 216。 1=30mm，216。 2=20mm。 图 1 包装工艺动作 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 6 包装材料 巧克力糖包装采用厚度 的银色铝箔 卷筒纸。 机器的生产率 生产任务为每班产量 570kg，约合自动机的正常生产率为 120 件 / min。 考虑自动机工艺条件的变化，采用无级调速，使自动机的生产率为 70～ 130 件 /min。 包装质量要求 要求巧克力糖包装后外形美观、挺括、铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱（如图2 所示）。 对自动机的基本要求 机械机构简单，工作可靠、稳定，操作方便、安全，维修容易，造价低。 研制费用： 4 万元。 H 216。 1 216。 2 图 2 产品形状 图 3 包装产品最后形状 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 7 第 3 章 粒状巧克力糖包装机的工艺确定 在广泛调查研究的基础上，对产品的包装工艺进行详细的分 析。 一般来说，开始总是以模仿人工包装的动作，作为自动机工艺设计的初步依据。 但是作为高明的设计者，不能只局限于模仿人工包装动作。 如大家熟悉的家用缝纫机，它的缝制工艺远比手工缝制的完美，面线、底线同时完成。 因此，在开始设计自动机工艺时，首先应对人工包装动作进行分析研究，并在此基础上进行综合、提高，使之更加完善，更能适合机械动作的要求。 产品性质与包转材料 产品特征 粒装巧克力糖呈圆台形，轮廓清楚，但质地疏松，容易碰伤。 因此，考虑机械动作时应适合它的特点，以保证产品的加工质量。 例如产品夹紧力要 适当；在进出料时避免碰撞而损伤产品；包装速度应适中，过快会引起冲击而可能损伤产品等。 包装工艺首要的是要解决坯件的上料问题。 显然，像巧克力糖之类的产品，使用一般料斗上料方法是不适宜的。 如果采用料仓式上料方法，则需要人工定时放料，每分钟放 120 粒糖也够紧张的。 如果将自动机的进料系统直接与巧克力糖浇注成形机的出口相衔接，则比较容易解决巧克力糖的自动上料问题。 包装材料 食品包装材料应十分注重卫生。 粒状巧克力糖包装纸采用厚度为 的金色铝箔纸，它的特点是薄而脆，抗拉力较小，容易撕裂，也容易褶皱。 因此，在设计供纸部件时对速度应十分注意。 一般包装的速度越高，纸张的拉力就越大。 根据经验，一般送纸速度应小于 500mm/s。 在选择供纸机结构时，主要依据下列两点： 1）采用纸片供料或是采用卷筒纸供料。 本机采用卷筒纸。 2）纸张送出时的空间位置时垂直置放的还是水平置放的。 将纸片水平置放对包装工艺有利。 但卷筒纸水平输送，只能采用间歇式剪切供纸方法。 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 8 工艺方案及实验 包装工艺方案拟定 图 4 包装工序分解图 图 4 为最初的巧克力糖包装工艺图 .根据人工包装动作顺序 ,针对产品包装质量要求 ,该机 包装工艺如下 : 1) 将 90mm 90mm 铝箔纸覆盖在巧克力糖 216。 20 小端正上方 ,如图 4(a)所示。 2) 使铝箔纸沿糖块锥面强迫成行如图 4(b)所示 . 3)将余下的铝箔纸分成两半 ,先后向 216。 30 大端中央折去 ,迫使包装纸紧贴巧克力糖 ,如图 4(c),(d)所示 . 上述包装工艺只是一种设想 ,还须经过工艺实验加以验证 . 巧克力糖包装工艺的实验 工厂的设计人员 ,根据初拟的包装工艺方案 ,进行了工艺实验 .在第一次实验时 ,采用刚性锥形模腔 ,迫使铝箔纸紧贴在糖块的圆台锥面上 .图 5 为第一次工艺实验的结构简图 . 图 5第一次工艺试验结构图 1转轴 2巧克力糖 3转盘 4顶糖杆 5铝箔纸 6槽凸轮机构 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 9 如上图所示 ,糖块和包装纸由顶糖杆 4 顶入转盘上的锥形模腔 ,迫使铝箔纸紧贴糖块 .实验结果表明 ,基本符合要求 ,但还存在如下问题 :由于巧克力糖在浇注成行时 ,外形尺寸误差较大 ,而刚性模腔不能完全适应这种情况。 又由于铝箔纸又薄又脆 ,在强迫成行时 ,铝箔纸有被拉破的现象 ,特别当糖块与模腔之间间隙太小时 ,使铝箔纸没有足够的变形间隙而被撕破。 此外 ,在实验中常常发生糖块贴牢模腔不能自由落下的情况。 有时在顶杆 顶糖时发生损伤糖块的现象等等 .这说明第一次工艺实验还很不完善 . 在第二次工艺实验时 ,将刚性锥形模腔改成具有一定弹性的钳糖机械手 .图6为钳糖机械手及巧克力糖包装简图 . 图 6 钳糖机械手及巧克力糖包装 1转轴 2转盘 3弹簧 4接糖杆 5钳糖机械手 (共 6组 ) 6糖块 7顶糖杆 8铝箔纸 9环行托板 10折边器 (a) (b) (c) (d) 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 10 如上图所示 ,机械手设计上是具有弹性的锥形模腔 ,这样能适应巧克力糖外形尺寸的变化 ,解决第一次工艺实验中存在的拉破铝箔纸的 现象 .在机械手下面有圆环形托板 ,以防止糖块下落。 第二次工艺实验的过程如下 : 当钳糖机械手转至装糖未位置时 ,接糖杆 4 向下运动 ,顶糖杆 7 向上推糖块6 和包装纸 8,使糖块和铝箔纸夹在顶糖杆和接糖杆之间 ,然后它们同步上升 ,进入机械手 5,迫使铝箔纸成型如图 6(b)所示 ,接着折边器 10 向左折边 ,成图 6(c)状 ,然后转盘 2 带机械手 5作顺时针方向转动 ,途径环行托板 9,使铝箔纸全部覆盖在糖块的大端面上 ,完成全部包装工艺如图 6(d)所示 . 第二次工艺实验 ,获初步成功 .铝箔纸没有撕破现象 ,糖块也没有说明损伤 .但是包装纸表面还不够 光滑 ,有时还发生褶皱现象 ,还需要进一步改进 . 又经过讥刺实验 ,发现铝箔纸只要用柔软之物轻轻一抹 ,就很光滑平整地紧贴在糖块表面上 ,达到预期的外观包装质量要求 .因此增设了一个带有锥形毛刷圈（软性尼龙丝），在定糖过程中，先让糖块和铝箔纸通过毛刷圈，然后再进入机械手成形，结果使包装纸光滑、平整、美观，完全达到包装质量要求。 图 7 是经过改进后的巧克力糖包装成型机机构简图。 图 7 巧克力糖包装成型机构 1左抄板纸 2钳糖机械手 3接糖杆 4右抄板纸 5锥形尼龙丝圈 6铝箔纸 7糖块 8顶糖杆 另外，考虑自动机工作的可靠性，在成品出料口增设拨糖杆，确保机械手中的糖块落入输送带上。 这样的工艺方案就比较完善了。 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 11 第 4 章 粒状巧克力糖包装机的总体布局 机型选择 从产品的数量看，属于大批量生产，给定生产任务超过年产 100 万粒。 因此，选择全自动机型。 从产品的工艺过程看，选择回转式工艺路线的多工位自动机型。 根据工艺路线分析，实际上需要两个工位，一个是进料、成型、折边工位另一个是出料工位。 自动机采用六槽槽轮机构作工件步进传送。 各机构及整体布置 自动机的执行机构 根据巧克力糖包装工艺，确定自动机由下列执行机构组成： 1) 送糖机构； 2) 供纸机构； 3) 接糖和顶糖机构； 4) 抄纸机构； 5) 拨糖机构； 6) 钳糖机械手的开合机 7) 转盘步进传动机 下面介绍主要执行机构的结构和工作原理。 图 8 为钳糖机械手、进出糖机构结构图。 送糖 盘 4 与机械手作同步间歇回转，逐一将糖块 送至包装工位Ⅰ。 机械手的开合动作，由固定的凸轮 8 控制，凸轮 8的廓线是由两个半径不同的 圆弧组成，当从动滚子在大半径弧上，机 械手就张开；从动滚子在小半径弧上，机械手靠弹簧 6闭合。 图 8 钳糖机械手及进出糖块机构 1输送带 2糖块 3托盘 4钳糖机构 5钳糖机械手 6弹簧 7托板 8机械手 9机械手开合凸轮 10输料带 I进料 ,成型 ,折边工位 II出糖工位 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 12 图 9 为接糖和顶糖机 构示意图。 接糖杆和顶糖杆的运动，不仅具有时间上的顺序关系，而且具有空间上的相互干涉关系，因此它们的运动循环必须遵循空间同步化的原则设计，并在结构上应予以重视。 接糖杆和顶糖杆夹住糖块和包装纸同步上升时，夹紧力不能太大，以免损伤糖块。 同时应使夹紧力保持稳定，因此在接糖杆的头部采用如橡皮类的弹性件。 包装机总体布置 图 10 总体布置图 图 9 接糖和顶糖杆机构 1圆柱凸轮 2接糖杆 3糖块 4顶糖杆 5平面槽凸轮 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院 13 第 5 章 粒状巧克力糖包装机的传动系统 粒状巧克力糖包装机是专用自动机，根据自动机传动系统设计的一般原则和巧克力糖包装工艺的具体要求 ，拟定如图 11所示的传动系统。 图 11 粒状巧克力糖包装机传动系统 1电动机 2带式无级变速机构 3链轮幅 4盘车手轮 5顶糖杆凸轮 6剪纸导凸轮 7拨糖杆凸轮 8抄纸板凸轮 9接糖杆凸轮 10钳糖机械手 11拨糖杆 12槽轮机构 13接糖杆 14顶糖杆 15送糖盘 16齿轮副 17供纸部件链轮 18输送带链轮 19螺旋齿轮副 20分配轴 如图所示，电动机转 速为 1440r/min，功率为 ,分配转速为 70～130r/min，总降速比 u总 ＝ 111~ ，采用平带、链轮两级降速，其中 u带 ＝1/（ ～ 8）， u 链 ＝ 1/。 而无级变速的锥轮直径m in m a x4 0 , 7 0D m m D m m。 螺旋齿轮副 3的传动比 1 2 3i =i =i =1 ,直齿标准齿轮副的传动比 i=2。 平顶山 工 业 职 业 技 术 学 院。