洗發(fā)水全自動(dòng)液體灌裝機(jī)整體設(shè)計(jì)和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

課 題 名 稱(chēng) ： 洗 發(fā) 水 全 自 動(dòng) 液 體 灌 裝 機(jī) 整 體 設(shè) 計(jì) 和 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)燕 山 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 開(kāi) 題 報(bào) 告學(xué) 院 ： 里 仁 學(xué) 院年 級(jí) 專(zhuān) 業(yè) ： 07機(jī) 設(shè) 3班學(xué) 生 姓 名 ： *指 導(dǎo) 老 師 ： 閆 艷 紅 就 以 下 四 個(gè) 方 面 的 問(wèn) 題 開(kāi) 始 匯 報(bào) 一 、 本 課 題 國(guó) 內(nèi) 外 的 研 究 動(dòng) 態(tài) ， 選 題 的 依 據(jù) 和 意 義 二 、 研 究 的 基 本 內(nèi) 容 ， 擬 解 決 的 主 要 問(wèn) 題 三 、 研 究 步 驟 、 方 法 及 措 施 四 、 研 究 工 作 進(jìn) 度 安 排 國(guó) 外 包 裝 機(jī) 械 工 業(yè) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 大 體 經(jīng) 歷 了 以 下 幾個(gè) 階 段 ： 簡(jiǎn) 單 化 、 初 級(jí) 自 動(dòng) 化 、 自 動(dòng) 包 裝 生 產(chǎn) 線 、電 腦 控 制 的 高 度 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 線 。 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 廣 泛 采用 了 微 電 子 技 術(shù) 、 激 光 技 術(shù) 、 超 聲 波 技 術(shù) 以 及 光電 纖 維 等 高 科 技 技 術(shù) 。國(guó) 外 包 裝 機(jī) 械 水 平 高 的 國(guó) 家 是德 國(guó) 美 國(guó) 日 本 意 大 利 （ 1） 國(guó) 外 包 裝 機(jī) 械 研 究 動(dòng) 態(tài) ： （ 2） 國(guó) 內(nèi) 包 裝 機(jī) 械 研 究 動(dòng) 態(tài) 近 年 來(lái) ， 我 國(guó) 受 國(guó) 外 先 進(jìn) 技 術(shù) 的 影 響 ， 發(fā) 展 速 度 很 快 ， 局 部 技術(shù) 水 平 有 了 明 顯 提 高 。 1.引 進(jìn) 、 消 化 、 吸 收 國(guó) 外 先 進(jìn) 技 術(shù) ； 2.重 點(diǎn) 發(fā) 展 中 、 小 型 包 裝 機(jī) 械 ； 3.大 量 引 入 高 新 技 術(shù) ,使 包 裝 機(jī) 械 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 先 進(jìn) 、 使 用 可 靠 ， 使 其 性 能 指 標(biāo) 、 工 藝 水 平 、 “ 三 化 ” (多 功 能 化 、 高 速 化 、 自動(dòng) 化 )水 平 高 ， 向 機(jī) 電 結(jié) 合 、 主 輔 機(jī) 結(jié) 合 、 成 套 聯(lián) 線 方 向 發(fā) 展 。 4.滿(mǎn) 足 重 點(diǎn) 商 品 的 包 裝 為 出 發(fā) 點(diǎn) ， 發(fā) 展 包 裝 機(jī) 械 新 品 種 。 （ 3） 國(guó) 內(nèi) 包 裝 機(jī) 存 在 的 問(wèn) 題5 6 1 234研 發(fā) 投 入 不 足 開(kāi) 發(fā) 能 力 低 下進(jìn) 口 依 賴(lài) 嚴(yán) 重產(chǎn) 品 層 次 低專(zhuān) 業(yè) 技 術(shù) 人 才 缺 乏企 業(yè) 規(guī) 模 太 小 主 要問(wèn) 題 （ 4） 發(fā) 展 趨 勢(shì) 1.生 產(chǎn) 效 率 化 提 高 包 裝 機(jī) 械 自 動(dòng) 化 程 度 及 運(yùn) 行 可 靠 性 和 穩(wěn) 定 性 。2.資 源 的 高 利 用 化 提 高 資 源 的 綜 合 利 用 率 ； 提 高 有 效 成 分 的 提 取 率 ； 吸 收 其 營(yíng) 養(yǎng) 成 分 的 損 失 。3.產(chǎn) 品 節(jié) 能 化 降 低 生 產(chǎn) 成 本 和 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。4.高 新 技 術(shù) 實(shí) 用 化 采 用 微 機(jī) 技 術(shù) 、 真 空 技 術(shù) 、 無(wú) 菌 包 裝 技 術(shù) 、 等 新 技 術(shù) ， 可 提 高 產(chǎn) 品 品 質(zhì) 。 5.大 力 加 強(qiáng) 科 研 、 開(kāi) 發(fā) 能 力 加 快 科 研 成 果 向 商 品 轉(zhuǎn) 化 的 步 伐 。 德 國(guó) 包 裝 機(jī) 械 在 設(shè) 計(jì) 、 制 造 、 技術(shù) 性 能 等 方 面 都 居 于 領(lǐng) 先 地位 。 具 有 高 速 、 成套 、 自 動(dòng) 化 程 度 高 、可 靠 性 好 等 特 點(diǎn) 。 美 國(guó) 美 國(guó) 是 世 界 上 包 裝 機(jī) 械 發(fā) 展歷 史 較 長(zhǎng) 的 國(guó) 家 ， 早 已 形 成了 獨(dú) 立 完 整 的 包 裝 機(jī) 械 體 系 。 其 品 種 和 產(chǎn) 量 均 居 世界 之 首 。 產(chǎn) 品 以 高 、大 、 精 、 尖 居 多 ， 機(jī)械 與 計(jì) 算 機(jī) 緊 密 結(jié) 合 ，實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 電 一 體 化 控 制 日 本日 本 與 美 國(guó) 、 德 國(guó) 相 比 起 步 較 晚 ，且 包 裝 設(shè) 備 經(jīng) 歷 了 引 進(jìn) 、 消 化 和 發(fā)展 的 過(guò) 程 ， 吸 收 國(guó) 外 的 長(zhǎng) 處 ， 并 加以 改 進(jìn) ， 目 前 成 為 僅 次 于 美 國(guó) 的 包裝 機(jī) 械 生 產(chǎn) 國(guó) 。 日 本 包 裝 機(jī) 械 以 中小 型 單 機(jī) 為 多 ， 具 有 體 積 小 、 精 密度 高 、 易 安 裝 、 操 作 方 便 和 自 動(dòng) 化程 度 高 的 特 點(diǎn) ， 并 在 包 裝 機(jī) 械 中 使用 了 變 頻 調(diào) 速 、 光 電 追 蹤 、 無(wú) 觸 電開(kāi) 關(guān) 、 動(dòng) 態(tài) 數(shù) 據(jù) 顯 示 等 技 術(shù) 。 意 大 利意 大 利 生 產(chǎn) 的 包 裝 機(jī) 械 中 ， 40%是食 品 包 裝 機(jī) 械 ， 如 糖 果 包 裝 機(jī) 、 茶 葉包 裝 機(jī) 、 灌 裝 機(jī) 等 。 產(chǎn) 品 的 特 點(diǎn) 是 外觀 考 究 、 性 能 優(yōu) 良 、 價(jià) 格 便 宜 。 意 大利 包 裝 機(jī) 械 行 業(yè) 的 最 大 優(yōu) 勢(shì) 就 在 于 可以 按 照 用 戶(hù) 的 要 求 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) 和 生 產(chǎn) ，并 能 保 證 很 好 地 完 成 設(shè) 計(jì) 、 生 產(chǎn) 、 試驗(yàn) ， 實(shí) 現(xiàn) 監(jiān) 督 、 檢 驗(yàn) 、 組 裝 、 調(diào) 整 和用 戶(hù) 需 求 分 析 等 。 （ 1） 研 究 的 基 本 內(nèi) 容 1 包 裝 機(jī) 總 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ； 2 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) ； 3 包 裝 機(jī) 基 本 形 式 與 基 本 參 數(shù) 確 定 ； 4 包 裝 機(jī) 工 藝 設(shè) 計(jì) （ 2） 擬 解 決 的 主 要 問(wèn) 題 1 包 裝 機(jī) 的 整 體 設(shè) 計(jì) ： 分 析 、 確 定 的 包 裝 機(jī) 的 基 本 形 式 ， 確 定 包 裝 機(jī) 的 幾 何 參 數(shù) 。 合 理 布 置 包 裝 機(jī) 各 個(gè) 組 成 部 分 的 位 置 ， 使 其 達(dá) 到 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 和 工 藝 設(shè) 計(jì) 的 目 的 。 包 裝 機(jī) 的 整 體 設(shè) 計(jì) 分 為 以 下 幾 種 ： （ 1） 立 式 袋 成 型 充 填 封 口 機(jī) （ 2） 臥 式 袋 成 型 充 填 封 口 機(jī) 本 機(jī) 應(yīng) 為 立 式 袋 成 型 充 填 封 口 機(jī) 。 平 張 薄 膜 經(jīng) 由 薄 膜導(dǎo) 向 器 、 張 緊 滾 筒 、 供 膜 滾 筒 縱 封 器 完 成 制 袋 ， 通 過(guò) 轉(zhuǎn) 鼓 式 供料 機(jī) 構(gòu) 完 成 物 料 的 填 加 ， 再 由 橫 封 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 橫 向 封 口 ， 然 后 由切 斷 裝 置 切 斷 ， 從 而 完 成 整 個(gè) 包 裝 過(guò) 程 。 其 中 包 裝 機(jī) 的 整 體 設(shè) 計(jì) 還 要 考 慮 ， 包 括 供 料 機(jī) 構(gòu) 、 供 膜 機(jī)構(gòu) 、 成 型 器 、 縱 封 機(jī) 構(gòu) 、 橫 封 機(jī) 構(gòu) 、 冷 卻 機(jī) 構(gòu) 、 切 斷 機(jī) 構(gòu) 等 合理 布 置 。 包 裝 機(jī) 的 整 體 布 局 （ 2） 擬 解 決 的 主 要 問(wèn) 題 2 包 裝 機(jī) 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 將 原 動(dòng) 機(jī) 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 傳 遞 給 執(zhí) 行 系 統(tǒng) ； 實(shí) 現(xiàn) 增 速 、 減 速 或 變 速 運(yùn) 動(dòng) 、 變 換 運(yùn) 動(dòng) 形 式 ； 進(jìn) 行 運(yùn) 動(dòng) 的 合 成 和 分 解 ； 實(shí) 現(xiàn) 分 路 傳 動(dòng) 和 較 遠(yuǎn) 距 離 傳 動(dòng) 的 作 用 ； 實(shí) 現(xiàn) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 ， 穩(wěn) 定 性 以 及 精 確 性 。 包 裝 機(jī) 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 簡(jiǎn) 圖 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 初 步 計(jì) 算 假 設(shè) ： 生 產(chǎn) 能 力 ： 50袋 /分 袋 的 尺 寸 ： 75 50mm 工 作 力 ： F=200N 功 率 計(jì) 算 ： 生 產(chǎn) 所 需 功 率 ： m /s0625.060 105075 3 縱v 縱切橫 vvv 5.1 m /s094.00625.05.1 WFvps 75.18094.0200 93.01 97.02 86.03 96.04 級(jí) 無(wú) 變 速 器 的 效 率 ：帶 傳 動(dòng) 的 效 率 ： 減 速 器 的 效 率 ： 鏈 輪 的 效 率 ： 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 總 效 率 ： 745.0 4321 電 動(dòng) 機(jī) 的 輸 出 功 率 ： WPP Sr 17.25745.0 75.18 主 要 技 術(shù) 參 數(shù)1.包 裝 袋 尺 寸 長(zhǎng) ： 30-120mm 寬 ： 30-85mm2.包 裝 能 力 ： 40-60袋 /分3.袋 包 裝 形 式 ： 采 用 三 邊 封4.額 定 電 壓 ： 220v/50HZ5.型 號(hào) ： Y802-4 主 電 動(dòng) 機(jī) 參 數(shù)Y802-4 額 定 功 率Kw 同 步 轉(zhuǎn) 速r/min 滿(mǎn) 載 轉(zhuǎn) 速r/min 效 率 % 功 率 因 數(shù)0.75 1500 1390 74.5 0.76 （ 2） 擬 解 決 的 主 要 問(wèn) 題 3 相 關(guān) 部 件 的 設(shè) 計(jì) 縱 封 機(jī) 構(gòu) 、 橫 封 機(jī) 構(gòu) 、 冷 卻 機(jī) 構(gòu) 切 斷 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 。 必 須 保 證 各 部 件 的 同 步 性 ， 保 證 橫 封 切 斷 裝 置 在 預(yù) 定 的 位 置 進(jìn) 行 橫 封 切 斷 。 實(shí) 現(xiàn) 速 度 無(wú) 級(jí) 可 調(diào) 。 （ 1） 縱 封 機(jī) 構(gòu) 可 選 擇 的 方 案 ： 1） 輥 式 縱 封 器 2） 板 式 縱 封 器 選 擇 方 案 ； 輥 試 式 縱 封 原 因 ： 該 種 方 案 中 ， 縱 封 機(jī) 構(gòu) 連 續(xù) 做 周 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ，具 有 連 續(xù) 性 工 作 的 特 點(diǎn) ，更 加 符 合 全 自 動(dòng) 灌 裝 的需 要 。 輥 式 縱 封 器1-縱 封 輥 ,2-加 熱 線 圈 ,3-軸 承 板 式 縱 封 器1-縱 封 器 ,2-氣 缸 （ 2） 橫 封 機(jī) 構(gòu)可 選 擇 的 方 案 ：1） 偏 心 鏈 輪 不 等 速 機(jī) 構(gòu)2） 轉(zhuǎn) 動(dòng) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu)選 擇 方 案 ： 偏 心 鏈 輪 不 等 速 機(jī) 構(gòu)原 因 ： 偏 心 鏈 輪 不 等速 機(jī) 構(gòu) ， 從 調(diào) 速 范 圍來(lái) 看 ， 調(diào) 速 范 圍 大 ，并 且 運(yùn) 動(dòng) 平 穩(wěn) 性 良 好 。 1-滾 花 手 輪 ,2-主 動(dòng) 鏈 輪 ,3-套 筒 滾 子 鏈 , 4-從 動(dòng) 鏈 輪 ,5-張 緊 鏈 輪偏 心 鏈 輪 不 等 速 機(jī) 構(gòu) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu)1-導(dǎo) 桿 ,2-曲 柄 可 選 擇 的 方 案 ： 1） 回 轉(zhuǎn) 刀 2） 鍘 刀 (或 剪 刀 ) 3） 鋸 齒 刀 1-轉(zhuǎn) 刀 ,2-定 刀 1-動(dòng) 力 氣 缸 2-定 刀 3-動(dòng) 刀 4-壓 力 彈 簧 1-上 熱 封 器 ,2-鋸 齒 刀 , 5-引 導(dǎo) 板 6-包 裝 料 袋 7-轉(zhuǎn) 軸 支 承 8-動(dòng) 刀 定 位 塊 3-下 熱 封 器 選 擇 方 案 ： 回 轉(zhuǎn) 刀 原 因 ： 鍘 刀 （ 或 剪 刀 ） 和 鋸 齒 刀 切 斷 機(jī) 構(gòu) 一 般 用 于 間 歇 運(yùn) 動(dòng) 制 袋 充 填 包 袋機(jī) 上 。 回 轉(zhuǎn) 刀 可 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 的 切 斷 工 作 。 （ 3） 切 斷 機(jī) 構(gòu) 研 究 步 驟 、 方 法 及 措 施 第 四 步 第 三 步 第 二 步 第 一 步 查 找 文 獻(xiàn) 資 料 ， 結(jié) 合 當(dāng) 前 包 裝 機(jī) 的 最 新 研 究 理 論進(jìn) 行 深 入 了 解 ， 提 出 相 關(guān) 的 構(gòu) 思 和 方 案 。確 定 機(jī) 器 傳 動(dòng) 方 式 ， 進(jìn) 行 傳 動(dòng) 部 件 和配 件 的 設(shè) 計(jì) 和 具 體 的 參 數(shù) 設(shè) 定 。對(duì) 各 部 件 進(jìn) 行 計(jì) 算 ， 運(yùn) 行 強(qiáng) 度 ， 承 載 工 作 載荷 的 具 體 計(jì) 算 ， 對(duì) 各 個(gè) 部 件 進(jìn) 行 校 核 。 進(jìn) 行 機(jī) 器 的 整 體 設(shè) 定 ， 各 連 接 件 之 間 的配 合 ， 運(yùn) 動(dòng) 并 聯(lián) 。 進(jìn) 行 參 數(shù) 調(diào) 整 。 研 究 工 作 進(jìn) 度 安 排1周 查 閱 相 關(guān) 資 料 和 閱 讀 參 考 文 獻(xiàn) ， 了 解 國(guó) 內(nèi) 外 包 裝 機(jī) 械 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀和 趨 勢(shì) 。 2周 確 定 包 裝 機(jī) 的 總 體 布 局 及 主 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 。 3周 撰 寫(xiě) 獻(xiàn) 綜 述 和 開(kāi) 題 報(bào) 告 4周 制 作 PPT 復(fù) 查 文 獻(xiàn) 綜 述 和 開(kāi) 題 報(bào) 準(zhǔn) 備 答 辯 及 答 辯 5周 對(duì) 液 體 包 裝 機(jī) 總 體 和 主 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 分 析 和 設(shè) 計(jì) 6-7周 用 CAXA繪 制 液 體 包 裝 機(jī) 的 二 維 總 體 裝 配 圖 8-9周 用 CAXA繪 制 液 體 包 裝 機(jī) 的 二 維 主 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 圖10周 用 CAXA繪 制 縱 封 機(jī) 構(gòu) 、 橫 封 機(jī) 構(gòu) 11周 用 CAXA繪 制 冷 卻 機(jī) 構(gòu) 、 分 切 機(jī) 構(gòu) 12周 用 PROE繪 制 零 部 件 三 維 視 圖 13周 進(jìn) 行 液 體 包 裝 機(jī) 的 運(yùn) 動(dòng) 仿 真 14-15周 撰 寫(xiě) 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 16周 整 體 復(fù) 查 并 修 改 17周 制 作 PPT準(zhǔn) 備 答 辯 、 答 辯 主 要 參 考 文 獻(xiàn) 【 1】 關(guān) 振 球 輕 工 業(yè) 包 裝 機(jī) 與 生 產(chǎn) 線 輕 工 業(yè) 出 版 社 1991 【 2】 孫 鳳 蘭 食 品 包 裝 機(jī) 械 學(xué) 黑 龍 江 科 學(xué) 出 版 社 1990 【 3】 包 裝 機(jī) 械 參 考 圖 冊(cè) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 1981 【 4】 孫 鳳 來(lái) 馬 喜 川 包 裝 機(jī) 械 概 論 印 刷 工 業(yè) 出 版 社 1998 【 5】 趙 淮 包 裝 機(jī) 械 選 用 手 冊(cè) 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2001 【 6】 成 大 先 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 圖 冊(cè) 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2002 【 7】 許 立 忠 龔 景 安 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 2002 【 8】 張 春 林 曲 繼 方 張 美 麟 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì) M 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 1999 【 9】 楊 曉 清 包 裝 機(jī) 械 與 設(shè) 備 國(guó) 防 工 業(yè) 出 版 社 2009 【 10】 黃 穎 包 裝 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 與 設(shè) 計(jì) 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2007 【 11】 劉 筱 霞 包 裝 機(jī) 械 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 2007 【 12】 胡 興 軍 我 國(guó) 包 裝 機(jī) 械 行 業(yè) 存 在 的 主 要 問(wèn) 題 湖 南 包 裝 2010/02 【 13】 徐 興 利 我 國(guó) 食 品 包 裝 機(jī) 械 與 國(guó) 際 的 差 距 中 國(guó) 食 品 2010/10 【 14】 周 建 新 中 西 方 國(guó) 產(chǎn) 食 品 包 裝 機(jī) 械 的 差 距 上 海 包 裝 2010/08 【 15】 許 林 成 包 裝 機(jī) 械 原 理 與 設(shè) 計(jì) 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 1988 【 16】 德 國(guó) 包 裝 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 趨 勢(shì) 中 外 食 品 2005/01 主 要 參 考 文 獻(xiàn) 【 17】 固 正 .我 國(guó) 食 品 包 裝 機(jī) 械 與 國(guó) 際 的 差 距 J.包 裝 檢 測(cè) ,2010,04:54 【 18】 The Fundamental Knowledges and Skills of Robotic/Automated Packaging. 【 19】 Jacxsens L.Devlieghere F.De Rudder T Designing equilibrium modified atmosphere packages for fresh-cut vegetables subjected to changes in temperatu- re 2000(33)9.Lusas E W Final report： IPA as an extraction solventJ INFORM， 1997， 8(3)： 290 306 【 20】 Peng Yanqing.The development and application of humanmachineinterfaceJ Journal of Lujiang University， 2004(4)： 82 85 【 21】 D.Deneux,X.H.Wang.A Knowledge Model for Functional Re-design J. Engineering Applications of Artificial Intelligence.2000,13:85-98 【 22】 M.F.Rahaman, S.Bari ,D.Veale. Flow investigation of the product fill valve of filling machine for packaging liquid productsJ. Journal of Food Engineering. 2008,(85):252258 【 23】 Constraint-based approach to investigate the process flexibility of food processing equipment Jason Matthews *, Baljinder Singh, Glen Mullineux, Tony Medland 感 謝 觀 看