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面向電商的小型立式糖果包裝機(jī)的設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2020-05-29 11:05:23 |來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

引言

近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展極大的方便了人們的日常 生活,越來(lái)越多的人更傾向于網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物,于是電商行業(yè)也得到了快速發(fā)展。其中網(wǎng)紅糖果越來(lái)越受到年輕 人的喜愛(ài),銷(xiāo)量也逐年遞增,甚至到達(dá)了供不應(yīng)求的 地步。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因主要是目前的包裝機(jī)器體積大,造價(jià)高,并不適用于小成本經(jīng)營(yíng)的網(wǎng)店,尤其是枕式包裝機(jī)大多數(shù)都是臥式,且價(jià)格均在萬(wàn)元以上。 中國(guó)的塊糖市場(chǎng)在2001年達(dá)到了 15億美金,重量達(dá) 到了 74萬(wàn)噸,2006年達(dá)到了 22億美金,重量達(dá)到 92.3萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)后續(xù)還會(huì)繼續(xù)增加,而且散裝市場(chǎng) 占據(jù)了很大比重111。所以目前急需一款小型全自動(dòng)立 式糖果包裝機(jī)來(lái)提高糖果電商的包裝效率,來(lái)滿(mǎn)足日 益增長(zhǎng)的網(wǎng)紅糖果需求。

目前國(guó)內(nèi)的糖果包裝機(jī)主要分為兩種,一種是扭 結(jié)式糖果包裝機(jī),一種是枕式包裝機(jī)。采用扭結(jié)式包 裝密封效果較差,而且使用范圍較為狹窄;現(xiàn)階段最 新的枕式包裝機(jī)都采用伺服電機(jī),光電跟蹤和高速攝 影等新技術(shù),包裝效率也得到了極大的提升,但是價(jià) 格也相當(dāng)?shù)陌嘿F。日本國(guó)內(nèi)糖果包裝機(jī)雖然形式多樣, 但特別高速的卻少見(jiàn),一股都在400-60。轉(zhuǎn)/分,機(jī) 器運(yùn)轉(zhuǎn)正常,穩(wěn)定性好。其代表為日本“Fuji”公司 出產(chǎn)的FT-8型扭轉(zhuǎn)式包裝機(jī)。但這還不算最高,與 英國(guó)的Rose Theegarten公司生產(chǎn)的U1-F1型和 “Twister”包裝機(jī)相比,就顯得不足為奇。它們分別 每分鐘1300顆和1500顆氣

1包裝機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)有糖果包裝機(jī)的體積大、造價(jià)高是目前比較嚴(yán) 峻的問(wèn)題,要減小機(jī)器體積和造價(jià)就需要從機(jī)器的整 體設(shè)計(jì)出發(fā),先勾勒出機(jī)器的大致結(jié)構(gòu)布局,合理的 布局可以很大程度上減小機(jī)器的體積以及制造成本。 如圖1所示,本文涉及到的包裝機(jī)的工作對(duì)象為立方 體狀的糖果,主要有送紙機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、側(cè)封機(jī)構(gòu)、 端封機(jī)構(gòu)四部分構(gòu)成?,F(xiàn)有包裝機(jī)大多為臥式,所以 占地面積較大。該問(wèn)題最簡(jiǎn)單有效的解決辦法就是將 該機(jī)器設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu),其次就是結(jié)構(gòu)布局,良好的 結(jié)構(gòu)布局可以使結(jié)構(gòu)更加緊湊,減小機(jī)器的體積,提 高空間利用率。該包裝機(jī)將送紙機(jī)構(gòu)放置在了機(jī)器的 頂端,包裝紙自上而下運(yùn)動(dòng),這樣不僅可以方便用戸 更換包裝紙,而且避免了包裝紙運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彎折卡死 以及撕破等問(wèn)題;送紙機(jī)構(gòu)下的布局依次為送料機(jī)構(gòu)、 側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu),將送料機(jī)構(gòu)置于包裝熱封 機(jī)構(gòu)的上層有利于利用糖果顆粒的重力使送料機(jī)構(gòu)順 利完成送料工作,若送料機(jī)構(gòu)放置于包裝熱封機(jī)構(gòu)的 下層則需要增加機(jī)構(gòu)來(lái)完成糖果顆粒的向上運(yùn)送工作, 增加設(shè)計(jì)和制造難度;其次是端部封切機(jī)構(gòu),糖塊經(jīng) 端部封切機(jī)構(gòu)后就已經(jīng)完成了全部的包裝工作,將該 機(jī)構(gòu)置于底部便于后續(xù)收集打包。

2工作原理及技術(shù)參數(shù)

該糖果包裝機(jī)包含一個(gè)伺服電機(jī)和一個(gè)交流無(wú)刷 電機(jī),伺服電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu),交流無(wú)刷電機(jī)用 于側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu)。送料機(jī)構(gòu)中的電機(jī)轉(zhuǎn)向 周期性改變完成糖塊的逐粒送出和料倉(cāng)的周期性前移 以完成料倉(cāng)中所有糖塊的包裝。側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切 機(jī)構(gòu)通過(guò)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)組合實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),只需一個(gè)恒定轉(zhuǎn) 速的電機(jī)即可有序完成糖塊的側(cè)封和端部封切。其中 端部封切機(jī)構(gòu)以曲軸作為主動(dòng)件,利用雙曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)實(shí)現(xiàn)加熱切斷器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行糖果端部熱封和切 斷,側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu)之間利用一個(gè)直角杠桿 將滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引用到側(cè)面熱封機(jī)構(gòu)中,將兩部分 實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),工作穩(wěn)定可靠。

側(cè)封機(jī)構(gòu)中采用兩對(duì)轉(zhuǎn)向相反的滾輪分別完成側(cè) 面的熱封和包裝紙的下拉。側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu) 的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示。送紙機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理于與傳 統(tǒng)的包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)大致相同,但是該包裝機(jī)送紙機(jī) 構(gòu)中的兩個(gè)過(guò)渡輥除起到支撐包裝紙的功能以外還兼 具整個(gè)送紙機(jī)構(gòu)的安裝固定功能,將送紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行了 很大程度上簡(jiǎn)化。此外送紙機(jī)構(gòu)是全自動(dòng)包裝機(jī)的重 要部件,其工作是否可靠,直接影響制袋及包裝產(chǎn)品 的質(zhì)量。在立式成型充填封合包裝機(jī)中,由于包裝紙 在輸送過(guò)程中受力不均勻,送紙機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)包裝紙 跑偏的現(xiàn)象,對(duì)于翻領(lǐng)式成型器,其現(xiàn)象更加明顯⑶。 所以將送紙機(jī)構(gòu)置于機(jī)器的頂端,讓包裝紙沿重力的 方向自上而下輸送,這樣最大程度上避免了包裝紙受 力不均勻的問(wèn)題,而且減少了包裝紙的彎折次數(shù),減 小了輸送過(guò)程的阻力。該包裝機(jī)的包裝紙成型器與現(xiàn)有的有較大不同, 如圖2所示。目前常用的形式有:翻領(lǐng)式成型器、三 角形成型器、象鼻成型器、V形成型器等。其中翻領(lǐng) 成型器廣泛應(yīng)用于各種立式袋包機(jī)[氣 如果翻領(lǐng)成型 器交接曲線(xiàn)設(shè)計(jì)不合理,成型器加工質(zhì)量不高,薄膜 就容易跑偏,出現(xiàn)皺折、張緊度不一、成袋有魚(yú)鱗紋、 糾偏困難等現(xiàn)象冋。所以采用翻領(lǐng)式成型器會(huì)大大增 加該機(jī)器的制造成本,對(duì)包裝紙的要求也較高。此外 翻領(lǐng)式成型器要求包裝紙與成型器有較好的貼合度, 所以在包裝紙經(jīng)過(guò)翻領(lǐng)結(jié)構(gòu)過(guò)程中阻力較大,包裝紙 容易產(chǎn)生破損。為避免以上問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種雙層的 包裝紙成型器,包裝紙沿著縫隙的幵口方向從內(nèi)外層 的縫隙中穿過(guò)后包裹于成型管的外側(cè)完成紙袋成型, 包裝紙輸送阻力較小,而且可以避免包裝紙變形、破 損等問(wèn)題。

3關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

3.1送料機(jī)構(gòu)部件

包裝機(jī)的設(shè)計(jì)目的在于代替人工,提高包裝效率, 其中送料機(jī)構(gòu)是整個(gè)機(jī)器運(yùn)作的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu),送料機(jī)構(gòu) 的效率決定了整個(gè)包裝機(jī)的效率上限。該包裝機(jī)的送 料機(jī)構(gòu)用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),通過(guò)絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行糖塊 的輸送和料倉(cāng)的前移,為防止發(fā)生糖塊卡死現(xiàn)象,在 包裝紙成型器的入口位置設(shè)置了曲柄滑塊糖塊推進(jìn)裝 置,并且和送料機(jī)構(gòu)共同使用同一個(gè)動(dòng)力源,實(shí)現(xiàn)了 送料機(jī)構(gòu)和防卡死機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作⑹。

4.結(jié)論

  1. 該設(shè)計(jì)在保證包裝效率的情況下,實(shí)現(xiàn)了包 裝機(jī)的小型化和輕量化,更加適用于小型電商使用, 對(duì)于電商行業(yè)的發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。
  2. 該包裝機(jī)的包裝效率與現(xiàn)有較為成熟的包裝 機(jī)相比雖然仍存在差距,但包裝效率已經(jīng)遠(yuǎn)超人工包 裝,而且生產(chǎn)制造成本更加低廉。
  3. 后續(xù)研究過(guò)程中可以進(jìn)一步的進(jìn)行綜合仿真 分析,結(jié)合具體數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

 

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