巧克力包裝機設計

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1、 畢 業(yè) 設 計（論文） （說 明 書） 題 目：巧克力包裝機設計 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 

2、 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。 作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　  學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所

3、取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 涉密論文

4、按學校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書 姓名 關利偉 專業(yè) 09機電一體化 任 務 下 達 日 期 年 月 日 設計（論文）開始日期 年 月 日 設計（論文）完成日期 年

5、 月 日 設計（論文）題目：巧克力包裝機設計 A·編制設計 B·設計專題（畢業(yè)論文）

6、 指 導 教 師 王廣云 系（部）主 任 黃穎輝 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（

7、論文）答辯委員會記錄 電力工程 系 機電一體化 專業(yè)，學生 關利偉于 年 月 日 進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。 設計題目： 巧克力包裝機設計 專題（論文）題目： 指導老師：王廣云 答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經答辯委員會討論評定，給予學生 關利偉 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)? 。 答辯委員會

8、 人，出席 人 答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語 第

9、 頁 共 頁 學生姓名：關利偉 專業(yè) 機電一體化 年級 09級4班 畢業(yè)設計（論文）題目： 巧克力包裝機設計 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 年 月 日 成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日

10、畢業(yè)設計（論文）及答辯評語：

11、

12、

13、 巧克力包裝機設計 摘要 通過對巧克力糖包裝機的深度研究,以及有關資料的查閱,先繪制機械運動傳動系統(tǒng)的方案草圖,再合理地選擇各個機構的有關參數(shù),逐步完成零部件的參數(shù)計算和設計,以求能達到總體配合的最大效果,最后精確繪制有關的零件和運動分析圖,并標明參數(shù) 糖果包裝機屬于食品類產品包裝機，按照包裝的形式有折疊式包裹、扭結式包裹兩大類。這種包裝機一般采用卷盤式包裝材料，在主機上實現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本次設計的糖果包裝機屬于扭結式包裹，是較為傳動的一種糖果包

14、裝機。它廣泛應用于中小型糖果生產企業(yè)，自動化程度較高，既可以完成單層或多層紙的包裝，也可以包裝多種形狀的硬糖或軟糖，包裝方法簡單美觀，結實牢靠，消費者使用方面。另外，本次設計的主要是采用機械式傳動控制機構，因為糖果包裝機，生產任務為每班產量570kg，約合自動機的正常生產率為120件/ min?？紤]自動機工藝條件的變化，采用無級調速，使自動機的生產率為70～130件/min。目前國內外糖果包裝機太多采用機械傳動式。因為連桿、凸輪機構一經調整后，就能嚴格保證動作的可靠性，并且能實現(xiàn)比較復雜的動作。 關鍵詞 ：包裝機 設計 參數(shù) Chocolate packaging

15、machine design Abstract Through to the depth of the packing machine of chocolate installed research, as well as the relevant material of access, first draw mechanical motion transmission system solutions sketches, again for reasonable selection of the related parameters of each agency, gradually c

16、ompleting the parts of the parameter calculation and design, to achieve the maximum effect with overall, finally drawn exactly relevant parts and exercise were and indicate the parameters Candy packing machine belong to food products packaging machine, according to the packing in the form of the fo

17、lding package, snarling type package two kinds big. This kind of packing machine general use of the roll disc packaging materials, packaging materials in host realize cutting, parcels and sealing processes. The design of candy packing machine snarling type belongs to snarling type package, it i

18、s more of a transmission candy packing machine. It is widely used in small and medium candy production enterprise, high degree of automation, already can be finished cutting one layer or layers of paper package, also can packages variety of shapes of hard candy or fudge, packing method is simple and

19、 beautiful, the strong firm, consumer use. In addition, this is the design of the main by mechanical transmission control institutions because candy packing machine, the production task for each class yield of 570 kg, about the normal productivity for 120 automata a/min. Consider automata process co

20、nditions change, use stepless speed regulation, make automata productivity for 70 ~ 130 / min. Keywords:packing machine design the design parameters 目錄 第1章 糖果包裝機的概述及現(xiàn)狀分析 1 1.1糖果包裝機的概述 1 1.2包裝機械化的重要意義 1 1.3包裝機械的主要特點及發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3.1主要特點 3 1.3.2包裝機械工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.3.3幾種典型糖果包裝機 4

21、 第2章 設計任務書 5 2.1設計題目 5 2.2設計任務 5 第3章 粒狀巧克力糖包裝機的工藝確定 7 3.1產品性質與包轉材料 7 3.1.1產品特征 7 3.1.2包裝材料 7 3.2工藝方案及實驗 8 3.2.1包裝工藝方案擬定 8 第4章 粒狀巧克力糖包裝機的總體布局 11 4.1 機型選擇 11 4.2 各機構及整體布置 11 4.2.1自動機的執(zhí)行機構 11 4.2.2包裝機總體布置 12 第5章 粒狀巧克力糖包裝機的傳動系統(tǒng) 13 第6章 粒狀巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖 14 6.1分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖 14 6.1.1確定各機構的運動

22、循環(huán) 14 6.1.2 確定各機構運動循環(huán)的組成區(qū)段 14 6.1.3確定各機構運動循環(huán)內各區(qū)段的時間及分配軸轉角 15 6.2各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計 17 6.3繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán) 17 6.4修正自動包裝機的工作循環(huán)圖 18 第7章 粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計 20 7.1齒輪的形成和發(fā)展 20 7.2齒輪結構組成及設計表 20 第8章 粒狀巧克力糖包裝機的機械手設計 23 第9章 粒狀巧克力糖包裝機的凸輪設計 25 9.1凸輪介紹及特點 25 9.2設計圖及數(shù)據(jù) 25 第10章 粒狀巧克力糖包裝機的槽輪設計 29 結 語 31

23、 致 謝 32 參考文獻 33 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 第1章 糖果包裝機的概述及現(xiàn)狀分析 1.1糖果包裝機的概述 糖果包裝機屬于食品類產品包裝機，按照包裝的形式有折疊式包裹、扭結式包裹兩大類。這種包裝機一般采用卷盤式包裝材料，在主機上實現(xiàn)包裝材料分切、包裹及封口工序。 本節(jié)所介紹的BZ350-A型糖果包裝機屬于扭結式包裹，是較為傳統(tǒng)的一種糖果包裝機。它廣泛應用于中小型糖果生產企業(yè)，自動化程度較高，既可以完成單層或多層紙的包裝，也可以包裝多種形狀的硬糖或軟糖，包裝方法簡單美觀、結實牢靠，消費者使用方便。 1.2包裝機械化的重要意義 包裝是對產品進行定量裝載、裹

24、包、封裝等工藝過程的總稱。包裝的作用是對產品進行保護并使之便于運輸、倉儲與銷售。輕工業(yè)產品主要是供消費，所以既要實用又要注重包裝裝潢，以發(fā)揮其美化產品、宣傳產品和吸引消費者的作用。 隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代化的生產日益趨向商品化、社會化和國際化。其產品已不單純供應本地區(qū)或本國的消費，而是要發(fā)展出口創(chuàng)匯，逐步形成外向型的經濟。所以產品包裝已不可能依靠手工操作，因手工包裝不僅在速度、質量、衛(wèi)生條件和花色品種等方面都無法和機械化包裝相比擬，現(xiàn)代化的包裝機械已超越簡單地模仿人的動作，有許多功能是手工操作根本不能實現(xiàn)的。 現(xiàn)代化生產的產品包裝，甚至已不能滿足單機操作的機械化和只能適應單一包裝品種、規(guī)

25、格的包裝機。大量的連續(xù)化生產要求包裝作業(yè)也要成為由一系列自動包裝機、聯(lián)動機、輸送機、自動儲存裝置、自動檢測裝置組合起來的自動包裝生產線。如產品為適應市場需要而經常變換包裝品種和規(guī)格的話，也要求包裝機具有稍加調整即可適應新的品種規(guī)格產品包裝的功能，這就是所謂多用包裝機。 小現(xiàn)實的生活中，實現(xiàn)包裝機械化不但把生產率大大提高了，而且使更多的工人從繁重、單調的工作中解放出來，同時，包裝機械化的實現(xiàn)擴大了生產規(guī)模、生產范圍、產品品種，大大縮減了生產周期，有利于產品不斷更新?lián)Q代，以滿足不斷增長的需要。在企業(yè)節(jié)約成本、提高利潤等方面，也顯示出越來越大的優(yōu)越性。 近半個多世紀以來，隨著生產與流通日益社會化

26、、現(xiàn)代化，產品包裝正以嶄新的面貌崛起，受到人們普遍重視。 現(xiàn)代包裝的基本含義是：對不同批量的產品，選用某種有保護性、裝飾性的包裝材料或包裝容器，并借助適當?shù)募夹g手段實施包裝作業(yè)，以達到規(guī)定的數(shù)量和質量，同時設法改善外部結構，降低包裝成本，從而在流通直至消費的整個過程中使之容易儲存搬運，防止產品破損變質，不污染環(huán)境，便于識別應用和回收廢料，有吸引力，廣開銷路，不斷促進擴大再生產。 無論在國內或國外，包裝工作已涉及到各行各業(yè)，面廣量大，對人民生活、國際貿易和國防建設都帶來深刻的影響，甚至在現(xiàn)代生活中出現(xiàn)了過去難以想象的新情況:未經包裝出售的商品變得越來越少了，而且包裝上的失敗往往會使很好的產品

27、得不到成功的銷售。因而不妨這樣說，在將來，如果沒有現(xiàn)代化的包裝就沒有商品的生產和銷售;可是如果沒有先進的工業(yè)與科學技術的綜合發(fā)展，也不可能出現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化包裝。 迄今，一些科學技術發(fā)達的國家，在食品、醫(yī)藥、輕工、化工、紡織、電子、儀表和兵器等工業(yè)部門，已經程度不同地形成了由原料處理、中間加工和產品包裝三大基本環(huán)節(jié) 所組成的包裝連續(xù)化和自動化的生產過程，有的還將包裝材料加工、包裝容器成型及包裝成品儲存系統(tǒng)都聯(lián)系起來組成高效率的流水作業(yè)線。 大量事實表明，實現(xiàn)包裝的機械化和自動化，尤其是實現(xiàn)具有高度靈活性(或稱柔性)的自動包裝線，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產的發(fā)展方向，同時也可以獲得巨大的經濟效益。

28、 1)能增加花色品種，改善產品質量，加強市場競爭能力 現(xiàn)代包裝機械所能完成的工作已遠遠超出了簡單地模仿人的動作，甚至可以說在很多場合用巧妙的機械方法包裝出來的成品，不論在式樣、質地或精度等方面，大都是手工操作無法勝任和媲美的.隨著商品的多樣化 ，這一點越來越引起了人們的重視.另外，用機械手代替人手，就足以最大限度地避免操作人員同產品直接接觸時可能產生的感染，從而保證食品藥物的清潔衛(wèi)生和金屬制品的防銹防蝕。 2)能改善勞動條件，避免污染危害環(huán)境 對有劇毒、刺激性的，低溫、潮濕性、爆炸、發(fā)射性的，以及必須放置在暗室的物品，實現(xiàn)了包裝的機械化和自動化，便可大大改善操作條件，避免污染危害環(huán)境。

29、至于對需要進行長期、頻繁、重復的以及其他笨重的包裝工作，如能實現(xiàn)機械化和自動化，則能大大減輕體力勞動強度，增進工人健康和提高生產效率。 3)能節(jié)約原材料，減少浪費，降低成本 有些粉末、液體物料在手工包裝過程中容易發(fā)生逸散、起泡、飛濺現(xiàn)象，若改善機械包裝則會大大減輕損傷。 4)能提高生產效率，加速產品的不斷更新 機械包裝的生產能力往往比手工包裝提高幾倍、十幾倍甚至幾十倍，無疑這將會更好地適應市場的實際需要，合理安排勞動力，為社會多創(chuàng)造財富。 由此可見，實現(xiàn)包裝機械化和建立現(xiàn)代包裝工業(yè)，乃是關系到國家長遠規(guī)劃的一件大事，也是搞好社會主義四個現(xiàn)代化的一項重要內容。 1.3包裝機械的主要

30、特點及發(fā)展現(xiàn)狀 1.3.1主要特點 包裝機械的作用是給有關行業(yè)提供必要的技術裝備，以完成所要求的產品包裝工藝過程。為了對包裝機械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認識并制訂適當?shù)膶Σ?，有必要深入地了解它的一些特點。 （1）包裝機械是特殊類型專業(yè)機械 現(xiàn)代包裝不單作為一個獨立的工業(yè)部門已經取得了驚人的進展，同時也逐步形成為一門嶄新的綜合性學科，即國際上公認的“包裝工程學”。其中包括包裝材料學、包裝工藝學、包裝設計學、包裝印刷學、包裝動力學、

31、包裝機械學、包裝檢測學、包裝管理學、 以及包裝標準化等重要分支。反過來，這又為包裝工業(yè)的健全發(fā)展打下堅實的理論與實踐基礎。 （2）在發(fā)展專用機種的同時，積極開發(fā)通用包裝機械 包裝機械在發(fā)展專用機種的同時，為滿足現(xiàn)代包裝的實際需要正在不斷擴大其通用能力，積極開發(fā)各種新型的通用包裝機。 （3）包裝機械日趨聯(lián)動化、高速化、自動化 從八十年代初開始，在某些包裝領域里將微機、機械人更多地應用于供料、檢測和管理等方面，準備向柔性自動包裝線和“無人化”自動包裝車間過渡。 現(xiàn)在，依靠機電等綜合技術對產品包裝實行記憶式自動控制逐漸增多，其主要特點是，將檢測出來的信息通域記憶構件或記憶演算，指令遠距離執(zhí)

32、行機構完成所規(guī)定的動作，如自動剔除不合格品、無料不送袋、斷瓶不充填、缺盒不上標等等。微型電子計算機的迅速普及，使得包裝機械的自動化水平發(fā)生了巨大變化，尤其是隨機處理多品種、多規(guī)格的產品更能發(fā)揮它的獨特功效。 1.3.2 包裝機械工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 在世界范圍內，包裝工業(yè)的發(fā)展歷史比較短些，科學技術發(fā)達的歐美各國大體上是在本世紀初葉起步的，及至五十年代步伐才大為加快。由于社會上各方面的積極推動和有力配合，終于逐步地建立起包裝材料、包裝印刷、包裝機械等生產部門和與之相適應的科研、設計、情報、教育、學術、管理等組織機構，進而形成了獨立完整的包裝工業(yè)體系，且在整個國民經濟中占居著重要地位。 現(xiàn)在投產

33、使用的包裝機已超過千余種(約半數(shù)屬于食品包裝機械)，同時包裝聯(lián)合機及自動線的配套設備已與單機等量齊觀了。根據(jù)世界新技術革命的發(fā)展趨勢，預料包裝材料以及與此緊密相關的包裝工藝和包裝機械將會取得一系列新的突破，并且?guī)痈嗟漠a業(yè)部門進入包裝行列。 中國有著悠久的包裝歷史。我國古代勞動人民對包裝的發(fā)展曾做出許多杰出的貢獻。特別是防腐包裝、防震包裝和禮品包裝更帶有民族的傳統(tǒng)特色，一直延續(xù)至今。可是中國的現(xiàn)代包裝工業(yè)起步比較遲緩，解放前只有幾個大城市的少數(shù)啤酒廠、汽水廠、罐頭廠、卷煙廠才配備一些包裝機械。到了五十年代末期，開始引進仿造，形成小規(guī)模的生產能力 然而從全局看，我國的包裝工業(yè)同國際的先進水

34、平相比依然存在著明顯的差距，尚且是國民經濟中較為薄弱的一個環(huán)節(jié)。但是我們相信，只要立足本國，放眼世界，不屈不撓，艱苦奮斗，那么，在不遠的將來，建立起中國的獨立完整的包裝工業(yè)體系這一宏大目標，就一定能夠實現(xiàn)! 1.3.3幾種典型糖果包裝機 類 別 名 稱 舉 例 按包裝形式分 單端扭結式糖果包裝機 G·D2400 雙端扭結式糖果包裝機 B·BF·N－150 叩頭式糖果包裝機 G·D2650 按工藝過程 連續(xù)性分 間歇運動多工位糖果 B·BF·N－150 連續(xù)運動多工位糖果 B·BF·N－400 按包裝的工 藝方法分

35、 冷包型糖果包裝機 B·BF·N－150 熱包型糖果包裝機 乳始糖果包裝機 第2章 設計任務書 2.1設計題目 設計巧克力糖自動包裝機。包裝對象為圓臺狀巧克力糖（圖6），包裝材料為厚0.008mm的金色鋁箔紙。包裝后外形應美觀挺拔，鋁箔紙無明顯損傷、撕裂和褶皺（圖7）。包裝工藝方案為：紙坯型式采用卷筒紙，紙片水平放置，間歇剪切式供紙（圖8）。包裝工藝動作為：1.將90mm×90mm鋁箔紙覆蓋在巧克力糖ф20mm小端正上方；2.使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成形；3.將余下的鋁箔紙分半，先后向ф30mm大端面上褶去，迫使包裝紙緊貼巧克力糖。 圖1 包裝工

36、藝動作 2.2設計任務 1、粒狀巧克力糖 被加工對象是呈圓臺形粒狀巧克力糖，如圖1所示。H=12mm，?1=30mm，?2=20mm。 ?2 ?1 H 圖2 產品形狀 2、包裝材料 巧克力糖包裝采用厚度0.008mm的銀色鋁箔卷筒紙。 3、機器的生產率 生產任務為每班產量570kg，約合自動機的正常生產率為120件/ min?？紤]自動機工藝條件的變化，采用無級調速，使自動機的生產率為70～130件/min。 4、包裝質量要求 要求巧克力糖包裝后外形美觀、挺括、鋁箔紙無明顯損傷、撕裂、褶皺（如圖2所示）。 5、對自動機的基本要求 機械機構簡單，工作可靠

37、、穩(wěn)定，操作方便、安全，維修容易，造價低。 6、研制費用：4萬元。 圖3 包裝產品最后形狀 第3章 粒狀巧克力糖包裝機的工藝確定 在廣泛調查研究的基礎上，對產品的包裝工藝進行詳細的分析。 一般來說，開始總是以模仿人工包裝的動作，作為自動機工藝設計的初步依據(jù)。但是作為高明的設計者，不能只局限于模仿人工包裝動作。如大家熟悉的家用縫紉機，它的縫制工藝遠比手工縫制的完美，面線、底線同時完成。 因此，在開始設計自動機工藝時，首先應對人工包裝動作進行分析研究，并在此基礎上進行綜合、提高，使之更加完善，更能適合機械動作的要求。 3.1產品性質與包轉材

38、料 3.1.1產品特征 粒裝巧克力糖呈圓臺形，輪廓清楚，但質地疏松，容易碰傷。因此，考慮機械動作時應適合它的特點，以保證產品的加工質量。例如產品夾緊力要適當；在進出料時避免碰撞而損傷產品；包裝速度應適中，過快會引起沖擊而可能損傷產品等。 包裝工藝首要的是要解決坯件的上料問題。顯然，像巧克力糖之類的產品，使用一般料斗上料方法是不適宜的。如果采用料倉式上料方法，則需要人工定時放料，每分鐘放120粒糖也夠緊張的。如果將自動機的進料系統(tǒng)直接與巧克力糖澆注成形機的出口相銜接，則比較容易解決巧克力糖的自動上料問題。 3.1.2包裝材料 食品包裝材料應十分注重衛(wèi)生。粒狀巧克力糖包裝紙采用厚度為0.

39、008mm的金色鋁箔紙，它的特點是薄而脆，抗拉力較小，容易撕裂，也容易褶皺。因此，在設計供紙部件時對速度應十分注意。一般包裝的速度越高，紙張的拉力就越大。根據(jù)經驗，一般送紙速度應小于500mm/s。 在選擇供紙機結構時，主要依據(jù)下列兩點： 1）采用紙片供料或是采用卷筒紙供料。本機采用卷筒紙。 2）紙張送出時的空間位置時垂直置放的還是水平置放的。將紙片水平置放對包裝工藝有利。但卷筒紙水平輸送，只能采用間歇式剪切供紙方法。 3.2工藝方案及實驗 3.2.1包裝工藝方案擬定 圖4 包裝工序分解圖 圖4為最初的巧克力糖包裝工藝圖.根據(jù)人工包裝動作順序,針對產品包裝質量要求

40、,該機包裝工藝如下: 1) 將90mm×90mm鋁箔紙覆蓋在巧克力糖?20小端正上方,如圖4(a)所示。 2) 使鋁箔紙沿糖塊錐面強迫成行如圖4(b)所示. 3)將余下的鋁箔紙分成兩半,先后向?30大端中央折去,迫使包裝紙緊貼巧克力糖,如圖4(c),(d)所示. 上述包裝工藝只是一種設想,還須經過工藝實驗加以驗證. 3.2.2巧克力糖包裝工藝的實驗 工廠的設計人員,根據(jù)初擬的包裝工藝方案,進行了工藝實驗.在第一次實驗時,采用剛性錐形模腔,迫使鋁箔紙緊貼在糖塊的圓臺錐面上.圖5為第一次工藝實驗的結構簡圖. 圖5第一次工藝試驗結構圖 1-轉軸 2-巧克力糖 3-轉

41、盤 4-頂糖桿 5-鋁箔紙 6-槽凸輪機構 如上圖所示,糖塊和包裝紙由頂糖桿4頂入轉盤上的錐形模腔,迫使鋁箔紙緊貼糖塊.實驗結果表明,基本符合要求,但還存在如下問題:由于巧克力糖在澆注成行時,外形尺寸誤差較大,而剛性模腔不能完全適應這種情況;又由于鋁箔紙又薄又脆,在強迫成行時,鋁箔紙有被拉破的現(xiàn)象,特別當糖塊與模腔之間間隙太小時,使鋁箔紙沒有足夠的變形間隙而被撕破;此外,在實驗中常常發(fā)生糖塊貼牢模腔不能自由落下的情況;有時在頂桿頂糖時發(fā)生損傷糖塊的現(xiàn)象等等.這說明第一次工藝實驗還很不完善. 在第二次工藝實驗時,將剛性錐形模腔改成具有一定彈性的鉗糖機械手.圖6為鉗糖機械手及巧克

42、力糖包裝簡圖. (c) (d) (b) (a) 圖6 鉗糖機械手及巧克力糖包裝 1-轉軸 2-轉盤 3-彈簧 4-接糖桿 5-鉗糖機械手(共6組) 6-糖塊 7-頂糖桿 8-鋁箔紙 9-環(huán)行托板 10-折邊器 如上圖所示,機械手設計上是具有彈性的錐形模腔,這樣能適應巧克力糖外形尺寸的變化,解決第一次工藝實驗中存在的拉破鋁箔紙的現(xiàn)象.在機械手下面有圓環(huán)形托板,以防止糖塊下落。 第二次工藝實驗的過程如下: 當鉗糖機械手轉至裝糖未位置時,接糖桿4向下運動,頂糖桿7向上推糖塊6和包裝紙8,使糖塊和鋁箔紙夾在頂糖桿和接糖桿之

43、間,然后它們同步上升,進入機械手5,迫使鋁箔紙成型如圖6(b)所示,接著折邊器10向左折邊,成圖6(c)狀,然后轉盤2帶機械手5作順時針方向轉動,途徑環(huán)行托板9,使鋁箔紙全部覆蓋在糖塊的大端面上,完成全部包裝工藝如圖6(d)所示. 第二次工藝實驗,獲初步成功.鋁箔紙沒有撕破現(xiàn)象,糖塊也沒有說明損傷.但是包裝紙表面還不夠光滑,有時還發(fā)生褶皺現(xiàn)象,還需要進一步改進. 又經過譏刺實驗,發(fā)現(xiàn)鋁箔紙只要用柔軟之物輕輕一抹,就很光滑平整地緊貼在糖塊表面上,達到預期的外觀包裝質量要求.因此增設了一個帶有錐形毛刷圈（軟性尼龍絲），在定糖過程中，先讓糖塊和鋁箔紙通過毛刷圈，然后再進入機械手成形，結果使包裝紙

44、光滑、平整、美觀，完全達到包裝質量要求。 圖7是經過改進后的巧克力糖包裝成型機機構簡圖。 圖7 巧克力糖包裝成型機構 1-左抄板紙 2-鉗糖機械手 3-接糖桿 4-右抄板紙 5-錐形尼龍絲圈 6-鋁箔紙 7-糖塊 8-頂糖桿 另外，考慮自動機工作的可靠性，在成品出料口增設撥糖桿，確保機械手中的糖塊落入輸送帶上。這樣的工藝方案就比較完善了。 第4章 粒狀巧克力糖包裝機的總體布局 4.1 機型選擇 從產品的數(shù)量看，屬于大批量生產，給定生產任務超過年產100萬粒。因此，選擇全自動機型。 從產品的工藝過程看，選擇回轉式工藝路線的多工位自動機

45、型。 根據(jù)工藝路線分析，實際上需要兩個工位，一個是進料、成型、折邊工位另一個是出料工位。自動機采用六槽槽輪機構作工件步進傳送。 4.2 各機構及整體布置 4.2.1自動機的執(zhí)行機構 根據(jù)巧克力糖包裝工藝，確定自動機由下列執(zhí)行機構組成： 1) 送糖機構； 2) 供紙機構； 3) 接糖和頂糖機構； 圖8鉗糖機械手及進出糖塊機構 1-輸送帶 2-糖塊 3-托盤 4-鉗糖機構 5-鉗糖機械手 6-彈簧 7-托板8-機械手 9-機械手開合凸輪 10-輸料帶 I-進料,成型,折邊工位 II-出糖工位 4) 抄紙機構； 5) 撥糖機構； 6) 鉗糖機械手的開合

46、機 7) 轉盤步進傳動機 下面介紹主要執(zhí)行機構的結構和工作原理。 圖8為鉗糖機械手、進出糖機構結構圖。送糖 盤4與機械手作同步間歇回轉，逐一將糖塊 送至包裝工位Ⅰ。 機械手的開合動作，由固定的凸輪8 控制，凸輪8的廓線是由兩個半徑不同的 圓弧組成，當從動滾子在大半徑弧上，機 械手就張開；從動滾子在小半徑弧上，機械手靠彈簧6閉合。 圖9 接糖和頂糖桿機構 1-圓柱凸輪 2-接糖桿 3-糖塊4-頂糖桿 5-平面槽凸輪 圖9為接糖和頂糖機構示意圖。接糖桿和頂糖桿的運動，不僅具有時間上的順序關系，而且具有空間上的相互干涉關系，因此它們的運動循環(huán)必須遵循

47、空間同步化的原則設計，并在結構上應予以重視。 接糖桿和頂糖桿夾住糖塊和包裝紙同步上升時，夾緊力不能太大，以免損傷糖塊。同時應使夾緊力保持穩(wěn)定，因此在接糖桿的頭部采用如橡皮類的彈性件。 4.2.2包裝機總體布置 圖10 總體布置圖 第5章 粒狀巧克力糖包裝機的傳動系統(tǒng) 粒狀巧克力糖包裝機是專用自動機，根據(jù)自動機傳動系統(tǒng)設計的一般原則和巧克力糖包裝工藝的具體要求，擬定如圖11所示的傳動系統(tǒng)。 圖11 粒狀巧克力糖包裝機傳動系統(tǒng) 1-電動機 2-帶式無級變速機構 3-鏈輪幅 4-盤車手輪 5-頂糖桿凸輪 6-剪紙導凸

48、輪 7-撥糖桿凸輪 8-抄紙板凸輪 9-接糖桿凸輪 10-鉗糖機械手 11-撥糖桿 12-槽輪機構 13-接糖桿 14-頂糖桿 15-送糖盤 16-齒輪副 17-供紙部件鏈輪 18-輸送帶鏈輪 19-螺旋齒輪副 20-分配軸 如圖所示，電動機轉速為1440r/min，功率為0.4kW,分配轉速為70～130r/min，總降速比＝ ，采用平帶、鏈輪兩級降速，其中＝1/（4.4～8），＝1/2.67。而無級變速的錐輪直徑。螺旋齒輪副1、2、3的傳動比,直齒標準齒輪副的傳動比i=2。 第6章 粒狀

49、巧克力糖包裝機的工作循環(huán)圖 6.1 分析各執(zhí)行機構的運動循環(huán)圖 6.1.1確定各機構的運動循環(huán) 已知＝120件/min，則分配軸的轉速為 n=120(r/min) 分配軸每轉的時間就是該機的工作循環(huán)，即等于各個執(zhí)行機構的運動循環(huán)，所以 ＝（s） 6.1.2 確定各機構運動循環(huán)的組成區(qū)段 撥糖機、送料輥輪和機械手轉位都是間歇運動機構，它們的運動循環(huán)由兩個區(qū)段組成： ——撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的轉位運動時間； ——撥糖機、送料輥輪和機械手轉位等三個機構的的停歇時間。 因此，應有 ＝＋

50、 (6.1) 相應的分配軸轉角為 (6.2) 剪刀機構8的運動循環(huán)可分為三個區(qū)段： ——剪刀機構的剪切工作行程時間； ——剪刀機構的返回行程時間； ——剪刀機構在初始位置的停留時間。 因此，應有 ＝＋＋ (6.3) 相應的分配軸轉角為 (6.4) 頂糖桿機構5的運動循環(huán)的組成區(qū)段為： ——頂糖桿機構的頂

51、糖工作行程時間； ——頂糖桿機構在工作位置的停留時間 ——頂糖桿機構的返回行程時間； ——頂糖桿機構在初始位置的停留時間。 因此，應有 (6.5) 相應的分配軸轉角為 (6.6) 活動折紙板機構6的運動循環(huán)也可以分為四個區(qū)段： ——活動折紙板機構的折紙工作行程時間； ——活動折紙板機構在工作位置的停留實際； ——活動折紙板機構的返回行程時間； ——活動折紙板機構在初始位置的停留時間； 因此，應有

52、 (6.7) 相應的分配軸轉角為 (6.8) 6.1.3確定各機構運動循環(huán)內各區(qū)段的時間及分配軸轉角 由于粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)是從送料開始的，因此以送料輥輪機構的工作起點為基準進行同步化設計，撥糖盤和機械手轉位兩個機構與之相同。 a.送料輥輪機構運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據(jù)工藝要求，試取送料時間＝，則停歇時間為＝，相應的分配軸轉角為 =360°×=360°×＝

53、120° =360°×=360°×＝240° b．剪刀機構8運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據(jù)工藝要求，試取剪切工作行程時間＝，則相應的分配軸轉角分別為： ＝360°×＝360°×＝26.7° 初定＝s，則＝s，則相應的分配軸轉角分別為： ＝360°×＝360°×＝44.4° ＝360°×＝360°×＝288.9° c.頂糖桿機構5運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據(jù)工藝要求，試取工作位置停留時間＝s，則相應的分配軸轉角為：

54、 ＝360°× ＝360°×＝9.1° 初定＝s，＝s，則＝s，相應的分配軸轉角分別為： ＝360°×＝360°×＝80° ＝360°×＝360°×＝62.2° ＝360°×＝360°×＝208.9° d．活動折紙板機構6運動循環(huán)各區(qū)段的時間及分配軸轉角：根據(jù)工藝要求，試取折紙工作行程時間＝s，則相應的分配軸轉角為： ＝360°×＝360°×＝36.9° 初定＝s，＝s，則＝s，相應的

55、分配軸轉角分別為： ＝360°×＝360°×＝18.5° ＝360°×＝360°×＝161.5° ＝360°×＝360°×＝143.1° 6.2 各執(zhí)行機構運動循環(huán)的時間同步化設計 1) 確定粒狀巧克力自動包裝機最短的工作循環(huán)。 (6.9) ＝＝（s） 2) 確定粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)。 令上述三對同步點的錯移量分別為△t1、△t2和△t3，若取

56、 △t1=△t2=△t3=17/4212（s） 則其在分配軸上相應的轉角為 粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)應為 6.3 繪制粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán) （圖12） 6.4 修正自動包裝機的工作循環(huán)圖 實際上,粒狀巧克力自動包裝機要求每轉生產一個產品,即要求,因此應對圖進行修正,即按比例或用其他分析方法,求出循環(huán)圖截短后各動區(qū)段的分配軸轉角若將修正前各機構運動循環(huán)各區(qū)段對應的分配軸轉角按比例放大,則有 式中, ----修正后各機構運動循環(huán)各區(qū)段對應的分配軸轉角. 根據(jù)修正后的分配軸轉角繪制的粒狀巧克力自動包裝機的工作循環(huán)

57、圖,如圖13所示. （圖13） 第7章 粒狀巧克力糖包裝機的齒輪設計 7.1齒輪的形成和發(fā)展 據(jù)史料記載，遠在公元前400~200年的中國古代就巳開始使用齒輪，在我國山西出土的青銅齒輪是迄今已發(fā)現(xiàn)的最古老齒輪，作為反映古代科學技術成就的指南車就是以齒輪機構為核心的機械裝置。17世紀末，人們才開始研究，能正確傳遞運動的輪齒形狀。18世紀，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動的應用日益廣泛；先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到20世紀初，漸開線齒輪已在應用中占了優(yōu)勢。 19世紀末，展成切齒法的原理

58、及利用此原理切齒的專用機床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具軍較完備的手段后，漸開線齒形更顯示出巨大的優(yōu)走性。切齒時只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍加移動，就能用標準刀具在機床上切出相應的變位齒輪。1908年，瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機，后來，英國BSS、美國AGMA、德國DIN相繼對齒輪變位提出了多種計算方法。 中國齒輪制造業(yè)與發(fā)達國家相比還存在自主創(chuàng)新能力不足、新品開發(fā)慢、市場競爭無序、企業(yè)管理薄弱、信息化程度低、從業(yè)人員綜合素質有待提高等問題?，F(xiàn)階段齒輪行業(yè)應通過市場競爭與整合，提高行業(yè)集中度，形成一批擁有幾十億元、5億元、1億元資產的大、中、小規(guī)模企業(yè)；通過自主知識

59、產權產品設計開發(fā)，形成一批車輛傳動系（變速箱、驅動橋總成）牽頭企業(yè)，用牽頭企業(yè)的配套能力整合齒輪行業(yè)的能力與資源；實現(xiàn)專業(yè)化、網絡化配套，形成大批有特色的工藝、有特色的產品和有快速反應能力的名牌企業(yè)；通過技改，實現(xiàn)現(xiàn)代化齒輪制造企業(yè)轉型。 7.2齒輪結構組成及設計表 　　齒輪一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。 1）輪齒 簡稱齒，是齒輪上 每一個用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運轉； 2）齒槽 是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間；端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上 ，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面 3）法面

60、 指的是垂直于輪齒齒線的平面 4）齒頂圓 是指齒頂端所在的圓 5）齒根圓 是指槽底所在的圓 6)基圓 形成漸開線的發(fā)生線作純滾動的圓 7)分度圓 是在端面內計算齒輪幾何尺寸的基準圓。 　　 標準直齒齒輪副16的設計計算表7-2 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結果 1.選齒輪精度等級 級 7 2.材料選擇 45#鋼 3.選擇齒數(shù)Z Z1=28 Z2=2×28 個 28 56 4.齒寬系數(shù) Фd 0.5 5.選取模數(shù) 查標準模數(shù)系列表

61、mm 2.1 6.計算齒輪的 分度圓直徑d mm 56 117 7.計算齒輪寬度B b = φdd1 圓整后取： B1 = 28 B2 = 56 mm 28 56 螺旋齒輪副是由兩個斜齒輪相嚙合組成的。用途：傳遞空間兩相錯軸之間的運動。 特點： 　?、俾菪蚩筛淖冎行木?，傳動比 　?、谵D向可由螺旋轉變化改變磨損塊、點接觸、軸向力小。 　　本設計螺旋齒輪副設計數(shù)據(jù)如下表 螺旋齒輪副19的設計計算表7-1 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結果 1．選齒輪精度等級 級

62、 7 2.材料選擇 45#鋼 3.選擇齒數(shù)Z Z1=28 Z2=1×28 個 28 28 4.選取螺旋角β 一般?。?-20）度 12 度 12 5.齒寬系數(shù)Фd 0.6 6.選取模數(shù) 查標準模數(shù)系列表 mm 2 7.計算齒輪的 分度圓直徑d mm 57.25 57.25 8.計算齒輪寬 度B b = φdd1 圓整后?。? B1 =57.25×0.6=35 B2 =57.25×0.6=35 mm 35 35 第8章 粒狀巧克力糖包裝機

63、的機械手設計 機械手主要由手部、運動機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數(shù)。自由 度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度?？刂葡到y(tǒng)是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。

64、 機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。本設計采用機械式機械手。 圖14鉗糖機械手及送糖 表8-1鉗糖機械手及送糖盤的設計計算表 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算（或確定）結果 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算（或確定）結果 A1 A1> ?1= 40 R5 R5=（ R1－R2）/2 =（5~15） 10 A2 取A2=A1 40 T1 取 T1=60度 60 r1 r1=（100~200） 150 T

65、2 T1= T2=60度 60 r2 取 r2= r1-（30~50） 110 ?1’ ?1’= ?1= 30 r’ r’=（30~50） 50 ?2’ ?2’= ?2= 20 R1 R1=（80~120） 100 ?3 ?3= ?2’-(5~10) 14 R2 R2= R1-（10~30） 80 ?4 ?4 =?3= 14 R3 R3= R4- ?1’ 100 R 取 2R= ?1=15 15 R4 R4=（100~200） 130 H H= h+(4~10)= 16 顆粒狀糖果包裝機設計是典型的機械系統(tǒng)設計，它不

66、僅包括機構的尺寸、強度設計，還包括了傳動機械系統(tǒng)設計。本設計主要是針對圓臺柱狀巧克力糖的鋁箔紙包裝。設計主要內容有三方面：設計方案設計、機械手及進出糖機構設計與傳動系統(tǒng)鏈設計。 機械手及進出糖機構設計是本設計功能能否執(zhí)行的靈魂，它也是本設計的設計重點之一。它主要實現(xiàn)巧克力糖的輸入、折邊、抄底邊、等等功能，直到最后由輸送帶輸出。整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)中，機械手要實現(xiàn)的是夾糖、折邊、轉送等重要功能，因此對機械手的形狀、夾緊力及轉位角度 也提出了不同的設計要求，設計機械手時，也始終回繞著這幾點進行。傳動系統(tǒng)設計，作為一個動作執(zhí)行系統(tǒng)，動力是必不可少的，當然對動力的傳遞系統(tǒng)也就顯得 尤其重要了。系統(tǒng)功能中要實現(xiàn)機械手轉位、送糖盤轉位、供紙、剪紙、抄紙、接糖、頂糖及撥糖等功能，它們都需要不同大小的動力，這就需要傳動系統(tǒng)的調節(jié)。如在機械手的轉位功能中，為實現(xiàn)間歇的轉位功能就得通過傳動鏈中的槽輪機構來實現(xiàn)，該機構要保證機械手在轉到位后， 有一定的停留時間，從而為頂糖、接糖及撥糖功能的實現(xiàn)提供必要的機械動作執(zhí)行時間。設計好的包裝機機構正常的生產率為 120r/min，且其生產率可在 70～130r/min