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1创新创业实践项目名称：BZ350糖果包装机纽结手设计学院：轻工学院专业班级：13机械设计制造及其自动化指导教师：晏祖根学生：张思雨胡海涛胡爽付瑶崔维高2前言随着我国轻工业生产的高速发展，产品包装已逐渐实现自动化和机械化，随之出现了生产率比一般工作机高得多的自动机械，现在糖果包装机有了很大的发展，我国已经能生产多种型号的糖果包装机，大.中型糖果厂已经实现了糖果的机械化包装，一些工厂还备有保温.匀条.成型以及包装一体化的糖果生产流水线。但是，我国糖果包装机械和世界先进水平相比，差距仍然很大，因此，必须加速提高糖果包装机械化的水平。糖果包装机有一定的优点：1.自动化程度高糖果包装机一般都是自动包装机，其结构复杂，自动化程度高。它可以使送纸.切纸.抄纸.理糖.裹包以及打糖过程自动完成。2.易于调节糖块的形状.大小以及包装纸的性能。为使糖果包装机能可靠地工作，糖果包装机都有调节系统和一定范围内的无极变速装置。3.消耗的功率小糖果包装机的包装对象（糖块）的质量小（一般不超过20g)，机械的功率主要用于克服摩擦力，所以功率消耗小，一般电动机功率都在2KW以下。4.卫生要求高糖果包装机必须保证糖果的卫生质量。直接和糖果接触的构件应该符合食品卫生要求，而且能迅速的分解和组合，形状简单，便于洗涤。糖果包装机属于食品类产品包装机，按照包装的形式有折叠式包裹.纽结式包裹两大类。这种包装机一般采用卷盘式包装材料，在主机上实现包装材料分切.包裹以及封口工序。本设计是在BZ350型糖果包装机做深入调查研究基础上，对某些结构进行改进设计，特别是对纽结手的设计，对纽结手实现三种运动的结构做了精心设计，提高了机械自动化程度，使机械操作更加容易，也保证了机构运行稳定性，提高了机器的生产率。3目录前言......................................................................................................1第一章糖果包装机的现状分析..........................................................3一、包装机械化的重要意义...............................................................3二、包装机械的主要特点及其概述和展望.......................................31.包装机械的主要特点......................................................................32.包装机械工业的概况及展望..........................................................4第二章BZ350型糖果包装机.............................................................5一、BZ350型糖果包装机主要特性及工艺流程.................................51.BZ350型糖果包装机主要技术特性..................................................52.工艺流程............................................................................................53.包装工艺流程图................................................................................64.纽结结构详解....................................................................................6二、典型零件设计...............................................................................8第三章总结...........................................................................................9第四章参考文献...................................................................................94第一章糖果包装机的概述以及现状分析一．糖果包装机的概述糖果包装机属于食品类包装机，按照包装的形式有折叠式包裹.纽结式包裹两大类。这种包装机一般采用卷盘式包装材料，在主机上实现包装材料分切.包裹及封口工序。本节介绍的BZ350型糖果包装机属于纽结式包裹，是较为传统的一种糖果包装机。它广泛应用于中小型糖果生产企业，自动化程度高，既可以完成单层或者多层的包装，也可以包装多种形状的硬糖或软糖，包装方法简单美观.结实牢靠，消费者方便使用。二．包装机械化的重要意义包装是对产品进行定量装载.裹包.封装等工艺过程的总称。包装的作用是对产品进行保护并使之便于运输.仓储与销售。轻工业产品主要是提供消费，所以既要实用又要注重包装装潢，以发挥其美化产品.宣传产品和吸引消费者的作用。大量事实证明，实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高度灵活性（或称柔性）的自动包装线，不仅体现了现代生产的发展方向，同时也可以获得巨大的经济效益。1）能增加花色品种，改善产品质量，加强市场竞争力2）能改善劳动条件，避免污染危害环境3）能节约原材料，减少浪费，降低成本4）能提高生产效率，加速产品的不断更新三．包装机械的主要特点及发张现状1.主要特点包装机械的作用是给有关行业提供必要的技术装备，以完成所要求的产品包装工艺过程。为了对包装机械的发生和发展找出规律性认识并制定适当的对策，有必要深入的了解一下它的一些特点：（1）包装机械是特殊类型专业机械（2）在发展专业机种的同时，积极开发通用包装机械（3）包装机械日趋联动化.高速化.自动化52.包装机械工业的发展现状现在投产使用的包装机已经超过千余种（大约半数属于食品包装机械），同时包装联合机以及自动线的配套设备已经与单机等量齐观了。根据世界新技术革命的发展趋势，预料包装材料以及与此紧密相关的包装工艺和包装机械将会取得一系列的突破，并带动更多的产业部门进入包装行列。然而从全局看，我国的包装工业同国际的先进水平相比依旧存在明显的差距，尚且是国名经济中较为薄弱的一个环节。但是我们相信，只要立足本国，放眼世界，不屈不挠，艰苦奋斗，那么，在不远的将来，建立起中国的独立完整的包装工业体系这一宏大目标，就一定能够实现。6第二章BZ350型糖果包装机一．BZ350型糖果包装机主要特性及工艺流程1.BZ350型糖果包装机主要技术特性BZ350型糖果包装机主要技术参数如下：生产能力：200~300粒每分（无级调速）；糖块规格：圆柱形糖（直径×长度）（Φ12~16)×(25~30)长方形糖（厚×宽×长）（10~14mm)×(12~18mm)×(25×30mm)包装纸规格：衬纸：宽度为40~50mm的糯米卷筒纸或铝箔塑料复合卷筒纸。商标纸：宽度为85~90mm的透明卷筒纸。主电机：0.75KW，额定转速为n=1390r/min。理塘电机：0.35KW，额定转速为n=1350r/min。外形尺寸（长×宽×高）：1530mm×970mm×1570mm。整机重量：约700KG。2.工艺流程整个包装过程为：糖块从振动料斗被送入理糖盘装置，理糖盘为一定高速旋转着的螺旋槽被甩到理塘盘的外围，经过初步定向，在出口处，由旋转着的毛刷将竖立活重叠着的糖块刷平且成单层排布，进一步定向后进入输送带被送往下一工序；同时，安装在卷纸上成卷的薄膜纸也由牵引辊被送到供纸位置，由旋转刀实行定长切割，并置于托纸板上；输送带送来的糖块被推送到托纸板上后，安装在工序盘上的钳糖机械手将包装纸和糖块一起夹紧，接着前后冲头相继动作，糖块便由包装纸裹包起来；工序盘转位刀扭结工位停歇，扭结机械手夹住糖果的纵向两边并在驱动机构作用下同向回转约450°，完成扭结工序。在扭结回转过程中，扭结机械手沿糖果的纵向要有一个微小的进给量，以抵消糖果的纵向尺寸变化，否则，糖纸会被扭破；扭结结束后，工序盘继续转位，糖钳机械手在凸轮的控制下开启，由打糖杆将已经包装好的糖果打下，糖果沿输送槽被送入后续装盒工位。73.包装工艺流程图图1包装工艺流程图1—送糖；2—糖钳手张开、送纸；3—夹糖；4—切纸；5—纸、糖进入糖钳手；6—接、送糖杆离开；7—下折纸；8—上折纸；9—扭结；10—打糖4.纽结结构详解从图2所示的三种扭结机械手简图分析，从满足运转要求看(c)方案最佳，(b)方案次之，(a)方案最差。(a)方案中扭手指部夹紧时凸轮会与滚子脱离接触；（b）方案中两凸轮不在一个零件上，因此在此选择(c)方案。图2纽结机械手简图8糖果经包装纸四面裹包后，两端需要纽结封闭。纽结机构由左、右对称两部分组成，下图为纽结机构结构简图。为满足包装纸纽结封闭的要求，纽结机构在纽结过程中应完成纽结手的转动、轴向移动和纽结手的张开或闭合三种运动。输入轴的运动经过齿轮传动后，分别传递给凸轮轴和纽结手齿轮。齿轮带动纽结手实现纽结转动；轴带动槽凸轮转动，经过摆杆和齿轮带动套轴以及纽结手轴作轴向运动，以补偿包装纸在纽结时的轴向缩短；同时，摆杆和滑块带动纽结手轴也作轴向移动，纽结手轴的前端由齿条、扇形齿轮与纽结手连接，当纽结手轴与套轴产生轴向相对移动时，即可实现纽结手的张开和闭合。纽结手的张开和闭合的角度大小与进退距离的协调，由槽凸轮的曲线保障。通常左右纽结手之间的距离以及对称度需要进行调节。转动手轮可以使滑座左右移动，从而改变摆杆的下支点位置，由于摆杆与凸轮接触的支点不变，因此，纽结手部分产生相应位移，实现调整。图3纽结手结构三维图9二．典型零件设计（1）齿条（模数为1.5.齿数为6，45钢调制处理)(2)纽结钳手（模数1.5齿数为17,45钢调制处理）（3）合页（开槽十字沉头螺钉M6)10三、总结这次的设计作业跟往常的不一样，不仅仅是时间，更重要的是知识面要广，因为这次的设计综合了三年所学的知识，也耗费的时间比较长，要完成它要运用到大一所学的基础课机械制图，大二的专业课机械基础设计、公差配合，大三的自动机与生产线等课程。那就体现了要完成这设计的要具有综合的知识面。也是三年大学所学的知识的综合。也是课本上所学的知识的实际运用。从开始构思设计方案到初步画出草图，在这过程遇到不少的困难，但经过老师的指导和讲解说明，都一一攻破了。在草图一步一步完善到最后的总装图出来，再到部件装配图、零件图的出来，都花费不少的精力去查资料和计算！最终设计完成，从中将三年的知识回顾一下，可以说是三年学习的缩影！四、参考文献1.陈立德．2004．机械设计基础（第二版）．北京：高等教育出版社2.戚长政．2004．自动机与生产线．北京：科学出版社3.中国轻工总会．1997．轻工业装备技术手册．北京：机械工业出版社4.广东轻工业机械集团公司．1996．全国啤酒瓶装技术培训教材5.尚久浩．自动机械设计．2003．北京：中国轻工业出版社6.张聪．2003．自动化食品包装机．广州：广东科技出版社7.机械设计手册．北京：石化出版社