1、包装机设计论文巧克力包装设计毕业论文巧克力糖包装机的设计摘 要 通过对巧克力糖包装机的深度研究,以及有关资料的查阅,先绘制机械运动传动系统的方案草图,再合理地选择各个机构的有关参数,逐步完成零部件的参数计算和设计,以求能达到总体配合的最大效果,最后精确绘制有关的零件和运动分析图,并标明参数。 关键词 巧克力糖包装机 设计 参数 一、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,包装材料为厚0.008mm 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。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。包装工艺动作为:1.将 64mm64mm 铝箔
2、纸覆盖在巧克力糖 17mm 小端正上方;2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形;3.将余下的铝箔纸分半,先后向 24mm 大端面上褶去,迫使包装纸紧贴巧克力糖。 二、巧克力糖包装机的基本分析 1.巧克力糖包装机的基本组成部分 巧克力糖包装机基本上由间歇剪切供纸机构、铝箔纸锥面成形机构、抄纸机构、巧克力糖果的送推料机构构成。 间歇剪切供纸机构:该装置的供纸机构与送糖盘转位运动和机械手转位停歇一样,根据要求电动机的转速为 960 转/分,通过链轮机构减速传到主动轴转速 120 转/分,通过锥齿轮,六槽槽轮带动机械手转位,同时机械手和送糖盘之间通过一组齿轮轮系带动送糖盘转动。而抄纸机构通过两个锥齿轮和主轴相
3、连,从而送糖盘转位运动,机械手转位,供纸机构三者运动实现一致。当送料滚轮将铝箔纸送到指定的位置之后,送料滚轮将发生停歇。当送料滚轮停歇后,剪纸机构将发生动作,剪纸机构由凸轮带动刀头对铝箔纸进行裁剪。 巧克力糖果送料机构:巧克力的送料机构将由齿轮链轮机构完成。 锥面成形机构:钳糖机械手,送糖盘不动,采用顶糖杆凸轮机构对巧克力和铝箔纸作向上的运动,接糖杆接住巧克力糖。钳糖机械手的开合由弹簧控制,内径为 20,由于巧克力最大直径是 24,故顶糖杆顶着巧克力上到一定高度被钳糖机械手上的弹簧加紧,而此时铝箔纸已经牢牢铺在巧克力的底部等待裁剪及包装。 抄纸机构:在锥面成形后,抄纸板沿着巧克力糖下端面将铝箔
4、纸褶去。经过实验,发现铝箔纸只要用柔物轻轻一抹,就能光滑平整地贴在糖块表面上,达到预期的外观包装质量要求,因此要在抄板上增设一个锥形毛刷圈,在定糖时,先让糖块和铝箔纸通过毛刷圈,然后再进入钳糖机械手, 结果使包装纸光滑、平整、美观,完全达到包装质量要求。 2.参数的确定 巧克力糖上端面直径 17mm,下端面直径 24mm,高 12mm 电动机的转速:960 转 / min 包装速率:120 粒/min 外观尺寸:800min*1000min(宽*高) 3.机构的选型 (1)送纸动作 滚轮机构 (2)送糖盘转位 槽轮机构,齿轮轮系机构 (3)机械手转位 槽轮机构,齿轮轮系机构,平面连杆机构,锥齿
5、轮机构 (4)剪纸动作 平面凸轮机构,平面连杆机构 (5)抄纸动作 圆柱凸轮机构,平面连杆机构 (6)顶糖动作 平面凸轮机构,平面连杆机构 (7)拨糖动作 平面凸轮机构,平面连杆机构 理论上可以求得的组合方案个数有:N =1*2*4*2*2*2*2=128,通过整体分析考虑和评价与决策,最终确定综合最优的方案。 4.方案评价 巧克力糖包装机构由 6 个机构协调运动完成。 机械手转位,送糖盘转位,供纸机构运动停歇一致,槽轮机构用作像包装机构这样的轻工机械的间歇传动机构也可以由不完全齿轮、棘轮机构等来实现。 出料机构,送料机构是由主动轴通过锥齿轮链轮带动送料带滚轮转动。 抄纸机构由圆柱凸轮带动抄纸
6、板实现抄纸动作的。这些机构构造简单,加工方便,从经济性角度来看,也很合适。其中圆柱凸轮适合于各种传动系统,传递回转运动,实现减速或增速、变速以及换向等。 剪纸机构,它由主动轴通过链轮带动剪纸机构凸轮转动,轴间距离较大,工作平稳,能缓冲吸振。结构简单,安装要求不高。 总的来说,本次设计的方案本着体积最小,用料最少最轻的原则来执行,并在加工中具有其一定的可行性。 5.绘制机械运动传动系统的方案草图 1-锥齿轮副 2-链轮 3-拔糖杆凸轮 4-拔糖杆 5-钳糖机械手 6-折边杆 7-圆柱凸轮 8-接糖杆 9-送糖盘 10-顶糖杆 电动机通过链轮减速带动主动轴(未画出),再由分配轴带动六槽槽轮进而带动
7、机械手转位,机械手和送糖盘之间通过一对链轮连接,从而带动了送糖盘转位。顶糖杆通过一个凸轮与主轴相连接,做间歇式运动。供纸机构通过与两个锥齿轮的连接(供纸机构后面也有两个锥齿轮,未画出)带动供纸机构滚轮转动,进出料输送带滚轮转动(未画出)也是由主动轴通过链轮锥齿轮转动而带动的。左抄纸板圆柱凸轮直接由主动轴带动,右抄纸板平面圆柱凸轮由主动轴通过链轮传到副轴上带动之转动,并且剪纸平面凸轮,拔糖平面凸轮也在此副轴之上。 三、运动分析 电动机通过链轮减速至 24r/min,带动主动轴,主动轴通过锥齿轮,槽轮机构带动链轮转动,从而使得工作顺利进行。 此次选定的加工速度是 120 粒/分,即要求机械手和送糖
8、盘的转动速度为20r/min。 传动比 =240/20=1.2 选定推杆滚子半径为 5mm。其次要选定推杆的运动规律,由于该运动为中高速轻载,推程运动选择正弦加速度运动规律,回程运动选择五次多项式运动规律。对推杆的要求:凸轮转过 90,推杆上升 h,凸轮继续转过 90推杆停止不动;凸轮再继续转过 60,推杆下降 h,转过其余角度,推杆又不动。 对于对心直动滚子推杆盘形凸轮机构,凸轮的理论廓线的坐标为 取计算间隔为 5,将以上各相应值代入式(a)计算理论轮廓线上各点的坐标值。计算时应注意,在推程阶段应取 ,在远休止阶段取 ,在回程阶段取 ,在近休止阶段 。 剪纸机构:纸的厚度大约是 0.008m
9、m,取 h=0.1mm;抄纸机构 h=15.00mm;顶糖机构 h=30.00mm;拔糖机构 h=15.00mm; 四、巧克力糖包装机各项参数 初选基圆的半径为 50mm。 得到相应的结果,如下: 1.剪纸机构 升程最大压力角:3.97、回程最大压力角:1.38、理论廓线最小曲率半径:46.80mm。 2.顶糖机构 升程最大压力角:7.60、回程最大压力角:18.54、理论廓线最小曲率半径:24.78mm。 3.拔糖机构 升程最大压力角:13.54、回程最大压力角:35.69、理论廓线最小曲率半径:17.04mm。 4.外槽轮 z=6,六槽槽轮的半径为 45mm。 五、相关参数计算 锥齿轮相关参数的计算( , ) 参考文献: 1孙恒,陈作模.机械原理(第七版).高等教育出版社.2007. 2申永胜.机械原理教程.清华大学出版社.2007.10.
