顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì),顆粒,裝機(jī),封口,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目： 顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2012年 12 月 28 日 一．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.課題的目的與意義 封口是將充填有包裝物的容器進(jìn)行封閉，一般有熱封和冷封兩種基本方式。封口系統(tǒng)由縱封裝置、橫封裝置和切斷裝置組成。本課題主要研究顆粒包裝機(jī)封口系統(tǒng)中的縱封機(jī)構(gòu)、橫封機(jī)構(gòu)以及切斷裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)，袋料為塑料膜，封口方式選擇熱封。 實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，為改善封口的質(zhì)量、簡化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、減小機(jī)構(gòu)的體積，一般會(huì)結(jié)合拉膜、加熱、封合等多種機(jī)構(gòu)，進(jìn)行綜合整體設(shè)計(jì)。 封口對(duì)于包裝來說是一道不可缺少的工序，只有封口以后才能密封保存和便于運(yùn)輸銷售。隨著包裝產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，封口系統(tǒng)也應(yīng)隨之同步發(fā)展以適應(yīng)高速發(fā)展的現(xiàn)代化工業(yè)。因此，對(duì)封口系統(tǒng)的詳細(xì)研究設(shè)計(jì)就具有了一定的意義。 2.國內(nèi)外相關(guān)研究情況 國外： 美國、日本、德國、意大利是世界上包裝機(jī)械四大強(qiáng)國。美國是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史較長的國家，早已形成了獨(dú)立完整的包裝機(jī)械體系，其封口技術(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國家。1861年德國建立了世界上第一個(gè)包裝機(jī)械廠，并于1911年設(shè)計(jì)完成了全自動(dòng)成形充填封口技術(shù)，將封口技術(shù)第一次進(jìn)行了突破與創(chuàng)新。世界各國對(duì)包裝機(jī)械的封口技術(shù)的發(fā)展都十分重視，封口系統(tǒng)也完成了從一開始的全手工封口發(fā)展到人機(jī)結(jié)合封口，再發(fā)展到機(jī)電一體化封口，最后到現(xiàn)在向機(jī)、電、氣、光、生、磁為一體的高新技術(shù)的蛻變。生產(chǎn)高效率化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、高新技術(shù)實(shí)用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國包裝機(jī)械封口系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，封口技術(shù)的發(fā)展同時(shí)引領(lǐng)包裝機(jī)械向集成化、高效化、智能化等方向發(fā)展。 國內(nèi)： 我國的封口技術(shù)的發(fā)展整體起步較晚，國內(nèi)缺乏非常高端的科研技術(shù)人員，不會(huì)合理運(yùn)用科學(xué)技術(shù)研究出智能化的封口系統(tǒng)，封口技術(shù)落后發(fā)達(dá)國家很大一截，雖然經(jīng)過近些年的快速發(fā)展，總體水平已經(jīng)得到了很大的提高，但是在高速發(fā)展的工業(yè)世界，還是被其他國家的先進(jìn)技術(shù)甩在身后。在經(jīng)過幾年殘酷的競爭后,盡管封口技術(shù)得到了迅速發(fā)展,但是在這幾年競爭中,全行業(yè)自主發(fā)展的能力仍不足,贏利能力低,對(duì)于解決一些關(guān)鍵性的問題,也沒有足夠的資本和技術(shù)支持。國內(nèi)的封口技術(shù)仍停留在國外已經(jīng)淘汰的技術(shù)層面，這些對(duì)我國封口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是不利的,而且將長期制約著全行業(yè)的贏利能力和國際競爭能力,行業(yè)也會(huì)陷入低價(jià)競爭的惡性循環(huán)。目前，我國正在努力發(fā)展以達(dá)到世界先進(jìn)水平。 二．本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 1.主要內(nèi)容和要求 主要內(nèi)容： (1) 縱封機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 縱封器是完成制袋成型后筒狀薄膜縱向封接功能的重要部件，分為連續(xù)式和間歇式兩大類，設(shè)計(jì)中不僅要考慮到封口方式，還應(yīng)結(jié)合拉膜、加熱、封合等多種機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合整體設(shè)計(jì)，包括機(jī)構(gòu)的尺寸、形式、封口壓力和封口溫度。 (2) 橫封機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 橫封器是將經(jīng)縱封器縱向熱封合后的包裝材料，按照工藝要求的長度規(guī)格進(jìn)行橫向封合，橫封器分為旋轉(zhuǎn)式橫封器和往復(fù)式橫封器兩種，根據(jù)需要和包裝特點(diǎn)對(duì)其封合方式、尺寸結(jié)構(gòu)、封口溫度及壓力進(jìn)行分步設(shè)計(jì)。 (3) 切斷機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 切斷的方式有冷切和熱切，要根據(jù)封口的方式、包裝材料在制袋過程中運(yùn)動(dòng)形式和切口的形狀等綜合考慮來選擇和設(shè)計(jì)。 (4) 對(duì)系統(tǒng)的論證和驗(yàn)算； 設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)總體的結(jié)構(gòu)、尺寸、經(jīng)濟(jì)性和使用性能進(jìn)行系統(tǒng)的論證，對(duì)所有的數(shù)據(jù)計(jì)算等要進(jìn)行多次驗(yàn)算，以得到正確結(jié)果。 要求： (1) 包裝速度：30—60袋/min； (2) 薄膜直徑不超過500mm； (3) 薄膜寬度不超過400mm； (4) 制袋尺寸(長X寬高)：(60—180)mmX(70—120)mmX(20—70)mm； 2.研究方法和方案 橫封裝置 旋轉(zhuǎn)式橫封器 往復(fù)式橫封器 縱封裝置 輥式縱封器 板式縱封器 切斷方式 電弧切斷 激光切斷 回轉(zhuǎn)刀切斷 齒形刀切斷 總方案共有2×2×4=16種。 旋轉(zhuǎn)式橫封器是由一對(duì)轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相反的平行軸帶動(dòng)各自的封接刀座作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀座上安裝有加熱器，平行軸旋轉(zhuǎn)一周即完成一次封接； 往復(fù)式橫封器的橫封頭作相向運(yùn)動(dòng)，可橫封厚度較大的物料，橫封質(zhì)量較好； 輥式縱封器的熱封結(jié)構(gòu)是作等速相向回轉(zhuǎn)的一對(duì)輥筒，在熱封期間，熱量由滾筒內(nèi)的電熱絲通電后供給，常熱式輻射加熱，使熱熔性塑料進(jìn)入兩輥筒的熱合接觸面，相互黏合而形成一道密合的縱縫，它對(duì)袋筒兼有施壓、牽引及加熱封邊的作用； 板式縱封器呈板條狀結(jié)構(gòu)，大都用氣缸作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)袋筒停歇時(shí)，縱封器可對(duì)其疊合的側(cè)邊壓緊并進(jìn)行脈沖式熱封，使其形成一道密合的縱封，釋放后由其他裝置完成牽引； 電弧切是用電弧進(jìn)行切割，激光切是用激光進(jìn)行切割，回轉(zhuǎn)刀和齒形刀都是利用金屬刀具的鋒利刀刃進(jìn)行分割； 根據(jù)上述材料，擬定如下四種方案： 方案一：旋轉(zhuǎn)式橫封器，板式縱封器，電弧切； 方案二：往復(fù)式橫封器，板式縱封器，回轉(zhuǎn)刀； 方案三：旋轉(zhuǎn)式橫封器，輥式縱封器，回轉(zhuǎn)刀； 方案四：旋轉(zhuǎn)式橫封器，輥式縱封器，齒形刀； 方案一中，由于本次設(shè)計(jì)是用的包裝袋是塑料膜，若使用電弧切可能引起塑料膜表面被燒熔破壞； 方案二中，往復(fù)式橫封器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，橫封速度較慢，結(jié)構(gòu)尺寸較大，而且還需要另外的牽引系統(tǒng)來完成袋膜的牽引工作，加大了工作量； 方案三中，輥式縱封器不僅具有封口功能，還可以作袋膜的牽引工作，旋轉(zhuǎn)式橫封器可連續(xù)工作，回轉(zhuǎn)刀可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割； 方案四中，齒形刀切割需要考慮齒形刀的連續(xù)工作問題，會(huì)增加傳動(dòng)鏈，加大工作量。 結(jié)論：根據(jù)以上四種方案的綜合分析，方案三選為最優(yōu)方案，將方案三定為執(zhí)行方案。 3.重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)： 1) 縱封器的工作原理及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 2) 橫封器的工作原理及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 3) 縱封器與橫封器的協(xié)調(diào)關(guān)系處理； 4) 切斷裝置的切斷方式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 難點(diǎn)： 1) 縱封器、橫封器對(duì)薄膜的牽引； 1) 縱封器、橫封器具體封口時(shí)的工作情況； 2) 封口系統(tǒng)與供料系統(tǒng)的協(xié)調(diào)處理。 4．前期已開展工作 1) 我查閱了相關(guān)資料，了解了課題的背景和發(fā)展?fàn)顩r; 2) 學(xué)習(xí)了常用包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，并提出初步的原理方案; 3) 對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案。 三．完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫） 1—2周：接受設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)資料，了解課題的背景和發(fā)展?fàn)顩r； 3—4周：學(xué)習(xí)常用包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、原理方案的提出； 5—6周：傳動(dòng)系統(tǒng)方案的優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案； 7周：縱封裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 8周：橫封裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 9周：切斷裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 10周：對(duì)系統(tǒng)的論證和驗(yàn)算； 11—12周：繪制相關(guān)設(shè)計(jì)的零件圖和裝配圖； 13—14周：撰寫畢業(yè)論文； 15周：準(zhǔn)備答辯。