【摘要】：本文以M型側(cè)褶預(yù)制袋給袋式掛面包裝機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)包裝機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。給袋式掛面包裝機(jī)需要自動(dòng)完成計(jì)量、取袋、套袋、充填和封口等一系列操作。其中,計(jì)量裝置的精度決定著包裝精度,取袋裝置、套袋裝置和充填裝置的效率直接決定著包裝機(jī)的效率,封口裝置決定著掛面包裝的質(zhì)量,上述裝置是給袋式包裝機(jī)的關(guān)鍵裝置。本文在給袋式掛面包裝機(jī)整體方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,選取套袋裝置、充填裝置中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行深入研究,設(shè)計(jì)出適用于規(guī)格為2~2.5kg M型側(cè)褶預(yù)制袋掛面包裝的套袋裝置和充填裝置。具體研究?jī)?nèi)容如下:1)對(duì)掛面包裝的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,闡述了給袋式包裝機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。參照預(yù)制袋掛面包裝手工包裝過(guò)程,以及在分析了掛面的包裝物性與M型側(cè)褶預(yù)制袋包裝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了M型側(cè)褶預(yù)制袋掛面包裝機(jī)的包裝工藝過(guò)程。2)基于預(yù)制袋掛面包裝的工藝過(guò)程和技術(shù)要求,對(duì)給袋式掛面包裝機(jī)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)。運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思想,依據(jù)總體方案對(duì)包裝機(jī)的取袋裝置、套袋裝置、充填裝置、封口裝置等關(guān)鍵裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最終建立了給袋式掛面包裝機(jī)的虛擬樣機(jī)。3)以通用凸輪曲線表達(dá)式構(gòu)造凸輪從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,運(yùn)用Creo軟件對(duì)套袋裝置撐開(kāi)凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì),并基于ADAMS對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析和剛?cè)狁詈戏治�。綜合運(yùn)用ANSYS和ADAMS軟件對(duì)套袋裝置的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行了靜力學(xué)分析,基于機(jī)械動(dòng)力學(xué)和有限元理論對(duì)套袋裝置做了模態(tài)分析。分析結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)套袋裝置能夠滿足套袋精度要求,退出袋口時(shí)不會(huì)與充填裝置發(fā)生干涉,且在工作工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生共振破壞現(xiàn)象。4)在對(duì)充填裝置的撐袋滑塊擺桿機(jī)構(gòu)性能分析基礎(chǔ)上,得出該滑塊擺桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一個(gè)函數(shù)生產(chǎn)問(wèn)題。以高等機(jī)構(gòu)學(xué)中的約束方程法建立模型,運(yùn)用MATLAB編程求解,完成了撐袋連桿機(jī)構(gòu)的尺度綜合�；跅U組法建立具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副(RRR)的Ⅱ級(jí)桿組運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型,對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。分析結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)滑塊擺桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件(滑塊)位移與從動(dòng)件(擺桿)角位移呈線性函數(shù)關(guān)系,擺桿擺角誤差僅為0.046%,符合設(shè)計(jì)要求。5)通過(guò)試制物理樣機(jī),對(duì)設(shè)計(jì)的給袋式掛面包裝機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。重點(diǎn)對(duì)所設(shè)計(jì)套袋裝置撐開(kāi)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)驗(yàn)證分析,通過(guò)將實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與理論分析對(duì)比,得出在撐開(kāi)袋口時(shí)擺桿角位移誤差最大,理論分析擺桿擺動(dòng)為15°,實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)擺桿擺動(dòng)為15.8°,誤差為5.33%,實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況與理論分析相差不大,不影響對(duì)預(yù)制袋的撐開(kāi),進(jìn)一步驗(yàn)證了套袋裝置撐開(kāi)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。此外,還對(duì)充填裝置撐袋機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)撐袋機(jī)構(gòu)能夠完成撐袋工作。
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS213.24;TS206.5
【圖文】：

掛面裹包機(jī)。由于掛面包裝工藝復(fù)雜，圓柱形掛面包裝機(jī)往往以包裝線的形式出現(xiàn)圖 1 所示為國(guó)內(nèi)某掛面包裝機(jī)廠家生產(chǎn)的全自動(dòng)掛面裹包機(jī)。其工藝流程為：首先包裝的掛面在稱量機(jī)上計(jì)量，然后在捆扎機(jī)上進(jìn)行捆扎，捆扎完成后的掛面被送入紙包機(jī)裹包成圓柱形，最后在封尾機(jī)上進(jìn)行封尾。紙包裝機(jī)一般具有取紙裝置，裹型裝置，刷膠裝置[7]。取紙裝置需完成的功能是將掛面包裝紙從層疊的紙堆中分離出，并送到裹卷成型裝置。裹卷成型裝置功能是用包裝紙將掛面裹卷成圓柱形。刷置的功能是在紙的對(duì)接段進(jìn)行涂膠，以便包裝紙粘接成圓柱形，從而形成對(duì)掛面的。掛面裹成圓柱形之后，圓柱一端往往還留有多出來(lái)的包裝紙需要進(jìn)行端封兜尾，工藝需在封尾機(jī)上完成[8]。至此，圓柱形掛面包裝完成。

圖 2 枕式掛面包裝機(jī)給袋式掛面包裝機(jī)。給袋式自動(dòng)包裝機(jī)是能夠自動(dòng)完成包裝物料計(jì)量，以及對(duì)取袋、開(kāi)袋、充填和封口等一系列操作的包裝機(jī)[9]。操作人員只需一次性將袋備的取袋部位，包裝機(jī)會(huì)自動(dòng)的取袋、開(kāi)袋、落料、封口、列印日期、輸出。動(dòng)包裝機(jī)應(yīng)用范圍廣泛，現(xiàn)已廣泛用于食品、化工等行業(yè)的包裝[10]。由于給袋用的是預(yù)制包裝袋，不會(huì)出現(xiàn)包材損耗的現(xiàn)象，并且外形更加美觀，在貨架上從而吸引消費(fèi)者�，F(xiàn)在成熟的給袋式自動(dòng)包裝機(jī)可分為直線式和回轉(zhuǎn)式[11]。圖意大利面的旋轉(zhuǎn)扁平袋給袋式包裝機(jī)。該包裝機(jī)適用于扁平型預(yù)制袋的意大利包裝前意大利面需先經(jīng)過(guò)計(jì)量，然后用扎紙將面條分扎成束，最后掛面被運(yùn)送，并以豎直方向裝入到預(yù)制袋中。該包裝機(jī)適用扁平型預(yù)制袋，包裝規(guī)格為 速度約為 40 包/分鐘。

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本文編號(hào)：2723175