1、 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年 月 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障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理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 权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，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 1、保密囗，在
2、年解密后适用本授权书 2、不保密囗 。 （请在以上相应方框内打 “” ） 作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日 I 摘 要 本论文是 立式成型机 的设计 ， 立式成型机 主要 由包装材料输送机构、成型机构、封口机构、送料机构、切断机 构、机架等组成， 具有操作简单、生产量大、适用范围广等特点。本设计进行了 立式成型机 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 颗粒 包装机主要由供料料斗、计量供料、包装薄膜供给、成型、纵封、横封、 定量供料器 、切断、电器加热等组成， 其 工作原理是薄膜卷装在可调节轴向距离的轴上，薄膜经张紧装置、导向滚筒、牵引滚筒进入薄膜导向
3、成型器， 形成筒状薄膜 。进而，纵封辊将薄膜 纵向封口 ，横封辊将筒状薄膜的底部封口，制成敞口袋，供料机构向敞口袋内充填物料，然后横封辊将敞口袋的口封合，切割装置的切刀将连续包装袋切成单 袋，完成包装过程。此次设计中还采用了光电标定等技术 ,与光电标定相配合的传动装置是伺服电机控制的行星传动机构和凸轮机构 ;在设计中采用了无级调速机构 ,实现了包装生产率的变化和包装袋规格的变化。本机具有 整体性好、运动精度高、工作效率高、安全可靠、操作容易等特点。 关键词 ： 包装机 械 ； 袋成型装置 ； 封合装置II Abstract This paper is the design of vertica
4、l molding machine, vertical molding machine is mainly composed of packaging material conveying mechanism, a forming mechanism, a sealing mechanism, feeding mechanism, a cutting mechanism, a frame and other parts, and has the characteristics of simple operation, high production, wide application scop
5、e etc.The design of the vertical molding machine design scheme argumentation, packaging principle analysis, mechanical structure design and strength calculation, granule packing machine is mainly designed by the feeding hopper, metering feeding, packaging film supply molding, vertical, transverse se
6、aling, feeder, cutting, electric heating and other components, its working principle is film roll is arranged in the adjustable axial distance shaft, thin films by tensioning device, guide rollers, traction roller guide into the film forming device, forming a tubular film. Then, vertical sealing rol
7、ler sealing film longitudinal, transverse seal rollers of the cylindrical thin films made of bottom sealing, open bag, filling material feeding mechanism to open the pocket, then transverse seal rollers will open bag mouth sealing, cutting device will continuous packaging bag into a single bag, pack
8、aging process. This design also uses photoelectric calibration calibration technology, transmission device matched with photoelectric is planetary transmission mechanism controlled by servo motor and a cam mechanism; used in the design of the step less speed regulating mechanism, realize the change
9、of productivity and packing bag packaging specifications. This machine has the characteristics of good integrity,high precision, high work efficiency safety and reliability, easy operation etc. Keywords： Packaging machinery; bag forming device; sealing device 目 录 第 1章 绪论 . 1 1.1课题研究的目的和意义 . 1 1.2包装机
10、械的分类 . 2 1.3立式袋成型包装机目前存在的问题 . 3 1.4课题研究的主要内容 . 4 第 2章总体方案设计 . 5 2.1基本内容 . 5 2.1.1功能要求和适用范围 . 5 2.1.2工艺分析 . 6 2.1.3确定包装程序 . 8 2.1.4运动要求和机构选型 . 9 2.1.5复合纸塑薄膜方袋立式成型机的执行机构 . 10 2.2复合纸塑薄膜立式成型机总体布局 . 10 2.2.1执行机构的布局 . 10 2.2.2传动系统的布局 . 11 2.2.3操作件的布局 . 11 2.2.4选择支撑件的形式 . 12 第 3章 主要机构具体结构设计 . 14 3.1传动系统的设计
11、 . 14 3.1.1传动系统设计 . 14 3.1.2传动简图 . 14 3.2封口装置设计 . 16 3.2.1纵封装置的设计 . 16 3.2.2横封装置设计 . 20 3.3供送装置设计 . 24 3.3.1主要构成 . 24 3.3.2供送装置的传袋补偿及自动定位 . 25 3.4制袋成型装置的设计 . 25 3.4.1主要类型及成型原理 . 26 3.4.2象鼻成型器的设计 . 27 第 4章 典型零件的校核 . 28 4.1 电动机的类型及机构形式 . 28 4.2 立轴的结构设计 . 28 4.3 立轴上所受扭矩的计算 . 29 4.4齿轮受力分析 . 30 4.5 求立轴上支
12、反力和力矩 . 30 4.6 按弯矩组合应力校核轴的强度 . 33 总 结 . 34 致 谢 . 35 参考文献 . 36 武汉理工大学毕业设计（论文） 1 第 1 章 绪论 1.1 课题研究的目的和意义 随着社会的发展、生活水平的提高，产品包装越来越受到人们的关注，包装机械的出现就是人们的迫切需求的体现 。 包装机械是完成全部或部分包装过程的机械。包装过程包括成型、填充、裹包等主要包装工序，以及清洗、干燥、杀菌、贴标等前后包装工序，转送、选别等其他辅助工序。 包装机械是现代包装工业的基本设备，是商品生产中必不可少的关键性技术设备。随着人类社会的进步，国民经济的发展，人民生活水平的提高，人们越
13、来越重视包装的质量、品种类型，包装机械在包装领域中起着重要的作用。包装机械是使产 品包装实现机械化、自动化的根本保证。它能够大幅度地提高生产效率；降低劳动强度，改善劳动条件；保护环境，节约原材料，降低产品成本；有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售的竞争力；由于包装机械的计量精度高，产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密，提高了产品包装的质量，增强了产品销售的竞争力，可获得较高的经济效益；延长产品的保质期，方便产品的流通。 包装机的重要性体现在以下几点： (1)可大大提高劳动生产率滑台式吸塑封口机机械包装比手工包装快得多，如糖果包装，手工包糖 1min只能包十几块，而糖果包装
14、机 每分钟可达数百块甚至上千块，提高效率数十倍。 (2)能有效地保证包装质量机械包装可根据包装物品的要求，按照需要的形态、大小，得到规格一致的包装物，而手工包装是无法保证的。这对出口商品尤为重要，只有机械包装，才能达到包装规格化、标准化，符合集合包装的要求。 (3)能实现手工包装无法实现的操作有些包装操作，如真空包装、充气包装、贴体包装、等压灌装等，都是手工包装无法实现的，只能用机械包装实现。 (4)可降低劳动强度，改善劳动条件手工包装的劳动强度很大，如用手工包装体积大、重量重的产品，既耗体力，又不安全；而对轻 小产品，由于频率较高，动作单调，易使工人得职业病。 (5)有利于工人的劳动保护对于
15、某些严重影响身体健康的产品，如粉尘严重、有毒的产品有刺激性、放射性的产品，用手工包装难免危害健康，而机械包装则可避免，且能有效地保护环境不被污染。 (6)可降低包装成本，节省贮运费用对松散产品，如棉花、烟叶、丝、麻等，采用压缩包装机压缩打包，可大大缩小体积，从而降低包装成本。同时由于体积大为缩小，节省仓容，武汉理工大学毕业设计（论文） 2 减少保管费用，有利于运输。 (7)能可靠地保证产品卫生 ， 某些产品，如食品、药品的包装，根据卫生法是不允许用手工包装的，因 为会污染产品，而机械包装避免了人手直接接触食品、药品，保证了卫生质量。 (8)可促进相关工业的发展包装机械是一门综合性科学，它涉及到
16、材料、工艺、设备、电子、电器、自动控制等多种学科，要求各相关学科同步、协调地发展，任何学科的问题都将影响包装机械的整体性能。因此，包装机械的发展将有力地促进相关学科的进步。另外，为适应包装机械高速包装的需要，其相关的前后工序也势必与之适应，也就推动了相关工序的同步发展。 包装机械保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低、环境污染小，因而获得较强的市场竞争能 力，带来巨大的社会效益和经济效益。复合纸塑薄膜材料制成的具有优良性能的包装袋得到了广泛应用，越来越受到人们的青睐。本次设计的成型机就是要改进包装机构，提高制作质量和效率。 包装袋的成型 ，是包装工艺中不可缺少的工序。
17、成型 的 质量 将直接影响包装产品的外观质量。因此， 包装袋的成型至关重要。既要通过合理的机构是成型顺利，又要适应不同成型尺寸的要求 。 更重要的是要在保证质量的前提下，提高其工作效率。本次复合纸塑薄膜方袋立式成型机的研究与设计 对 ， 实际生产具有十分重要的现实意义。 1.2 包装机械的分类 从广义而言，现代包装机 械的含义和领域很广，包括各种自动化和半自动化的包装机械、运输包装机械、包装容器的加工机械、装潢印刷机械等。这些相互密切联系的机械设备组成了现代化的包装机械体系。我国现在的包装机械分类的标准工作正在研究中，参考和借鉴国外的分类方法，结合我国的具体情况，现可分三大类： (1)包装材料
18、制造机械。瓦楞纸板成型机、造纸机械、吹塑薄膜机、聚丙烯扁丝拉伸机。 (2)包装容器制造机械。如制瓶、制罐机械，纸箱、纸盒、塑料容器加工机械等。 (3)产品包装机械。充填、罐装、裹包、封口、捆扎、打包、装箱、装盒、收缩吸塑、真空和空气 、贴标、计量等包装机械和各种多功能包装机械。 此外，还包括包装前期和后期工作过程的辅助机械，例如，清洗机械、灭菌、烘干、检测、选别分类、堆卸、输送连接和废物处理机械，以及各类连续作业的包装自动线。如一台万能多用途的卧式枕型包装机，从制袋成型，到充填、封口装箱是一连续的作业线。 武汉理工大学毕业设计（论文） 3 1.3 立式袋成型包装机目前存在的问题 由于立式袋成型
19、包装机结构复杂、调整机构多，对不同的包装材料、不同的包装物料、不同的包装袋大小等都有特定的要求，因此，我国立式袋成型包装机的综合性能还不是很高，与国外先进国家的产品还存在着一定 的差距，比较突出的问题是：机械加工工艺技术水平低；机构动作的同步协调性差；关键零部件、易损件、电气元件寿命短和、可靠性差；自动化调节、自动化控制水平低；充填精度低、外观造型差等。 国产包装机的质量问题有不少是因电气元件和通用件的质量问题引起的。有些国产电气元件和通用件质量不过关是事实，但作为包装机生产厂来说，也要严把采购关。随着专业化加工技术的提高，我国的电气元件和通用配件在质量上、品种上、数量上都会有很大的发展和提高
20、，加上大量的国外进口电气元件和通用配件充实国内市场，给设备生产厂家提供了很大的优选空间，严把质量关，才能使稳定性提高 。 立式袋成型包装机结构较复杂，动作多，这就要求在安装零部件时位置要准确。目前，许多企业在这方面做得还不够。如：采用角钢、方钢焊接的固定机架，整体尺寸很难保证，焊后变形较大。有些厂对焊后的机架不进行时效处理，马上就装零部件，事后问题就会出现。加之零售装配时采用散件总装的较多，与机架连接的安装孔采用配做的多，各运动件间采用机械式刚性连接的较多，使得基准难找，装配精度难以保证。 机械工业部包装机械产品质量监督检测中心班琦指出，现在国外很多厂家、国内的少数厂家对立式袋成型包装机的结构
21、进行 了优化组合，采用模块式总装，即将包装机机分为传动机构、封口机构、送膜机构、成型拉膜机构四大块，将零件分类安装在各自独立板架上，进行部件调试，完成后再将四大块用标准件分别安装到机架上，机架也是用标准件连接板块式的。对于左右对称的板块上的安装孔，采取合二为一，一次定位，同时加工。这种结构不仅装配精度高，安装、调试、拆卸、维修都十分方便、而且省时、省力。 提高自动化设计水平 纵观国外先进的小剂量立式袋成型包装机，最高速度每分钟可达1000包以上，而国产的最高速度每分钟最高 200 300包，国外中剂量立式袋成型 包装机每分钟可达 150包以上，而国产的每分钟只有 50 70包左右。国产的立式袋
22、成型包装机中也有使用单片机、 PC 机等进行自动控制的，但这些自动控制基本上都是按照预定固定程序执行的。而发达国家已开发出用微电脑控制的可自动调整工作状态的包装机。只要把包装材料、包装物品的有关参数输入计算机，计算机就能在它的存储器中找到一组最佳的调整参数，然后自动启动各调整机构，一次性完成调整任务。还可以通过显示屏，显现包装机的工作状态，进行故障诊断、在线检测等。 武汉理工大学毕业设计（论文） 4 1.4 课题研究的主要内容 本次设计的为复合纸塑薄膜方袋立式成 型机，包装纸的材料为纸塑复合薄膜。要在调查了解已有的立式成型机的基础上进行设计，力求改变现有的立式成型机的缺陷，使其在生产效率、可靠
23、性与精度方面有所提高。 武汉理工大学毕业设计（论文） 5 第 2 章 总体方案设计 2.1 基本内容 2.1.1 功能要求和适用范围 （ 1） 功能要求 包装机的功能，是指其所能完成的包装工序的种类； 应用范围，是指其包装不同物品的能力，包括所能包装的物品的类型与所能采用的包装材料的种类。 一般来说，减少功能和缩小应用范围，可以简化机器结构，降低制造成本，提高生产率，易于实现自动化。反之，增加功能扩大应用范围，则可以一 机多用，相对缩小占地面积，有利于扩大机器制造批量，但结构复杂，成本高。 若将若干台单功能包装机组合成一台多功能包装机，则可以省去单机之间的连接及输送装置，减少动力机和传动变速器，有助于简化机械结构，降低成本，提高劳动生产率；缩小机器占地面积；便于组成包装自动线；精简操作人员，改善劳动条件，取得明显经济效益。 并且本次设计的成型机为立式袋成型包装机，所成型的包装纸材料为纸塑复合薄膜，最后成型的包装袋为纵封焊缝位于纸袋中间的小型包装方袋。所以本次设计的包装机功能较少，应用范围也较小，属于专用型包装机。优点是机 器结构简单，制造成本低，易于实现自动化，生产率高。 图 2.1包装机基本功能图 该机器的工作原理 :物料在计量机构中称量之后，送制袋成型充填封口机；物料再送到充填封口部件之前，包装材料通过各种传动部件送到成型器以及下料筒；再进行
