巧克力糖包装机

景德镇陶瓷学院机械原理课程设计课程题目： 巧克力糖包装机 院 别： 机电学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 08机设（4） 姓 名： 李成 学 号： 200810310432 指导教师： 黄志诚 2010年12月22日巧克力糖包装机摘要： 颗粒状糖果包装机设计是典型的机械系统设计，它不仅包括机构的尺寸、强度设计，还包括了传动机械系统设计。本设计主要是针对圆台柱状巧克力糖的铝箔纸包装。设计主要内容有三方面：设计方案设计、机械手及进出糖机构设计与传动系统链设计。 机械手及进出糖机构设计是本设计功能能否执行的灵魂，它也是本设计的设计重点之一。它要实现巧克力糖的输入、折边、抄底边、等等功能，直到最后由输送带输出。整个系统功能实现中，机械手要实现的是夹糖、折边、转送等重要功能，因此对机械手的形状、夹紧力及转位角度也提出了不同的设计要求，设计机械手时，也始终回绕着这几点进行。传动系统设计，作为一个动作执行系统，动力是必不可少的，当然对动力的传递系统也就显得尤其重要了。系统功能中要实现机械手转位、送糖盘转位、供纸、剪纸、抄纸、接糖、顶糖及拨糖等功能，它们都需要不同大小的动力，这就需要传动系统的调节。如在机械手的转位功能中，为实现间歇的转位功能就得通过传动链中的槽轮机构来实现，该机构要保证机械手在转到位后，有一定的停留时间，从而为顶糖、接糖及拨糖功能的实现提供必要的机械动作执行时间。设计好的包装机机构正常的生产率为120r/min，且其生产率可在70130r/min。关键词：包装机，巧克力糖包装，机械手。整体要求：设计巧克力糖自动包装机。包装对象为圆台状巧克力糖（图6），包装材料为厚0.008mm的金色铝箔纸。包装后外形应美观挺拔，铝箔纸无明显损伤、撕裂和褶皱（图7）。包装工艺方案为：纸坯型式采用卷筒纸，纸片水平放置，间歇剪切式供纸（图8）。包装工艺动作为：1.将64mm64mm铝箔纸覆盖在巧克力糖17mm小端正上方；2.使铝箔纸沿糖块锥面强迫成形；3.将余下的铝箔纸分半，先后向24mm大端面上褶去，迫使包装纸紧贴巧克力糖。目录一巧克力糖包装机的功能3（1）需求分析：3（2）巧克力糖的设计要求4（3）巧克力糖包装机设计数据5二巧克力糖包装机总体结构与工作原理5三工作循环图7（1）分析各执行机构的运动循环图7（2）各执行机构运动循环的时间同步化设计11（3）各机构循环图各机构循环图12四总体布置和典型机构13（1）包装机总体布置13（2）机械手及进出糖块机构13（3）接糖和顶糖机构13（4）抄纸和拨糖机构14（5）粒状巧克力糖包装机的齿轮设计14 （6）包装机顶糖机构设计. .15五糖果包装机的卫生以及使用安全问题18六设计小结七参考文献：19一巧克力糖包装机的功能需求分析： 包装巧克力制品是生产的最后一道工序，在糖果、巧克力制品中起着重要的作用。首先，漂亮的外包装可以保护产品应有的光泽、香味与形态，延长其货架寿命：其次，高质量的包装也能够防止微生物和灰尘污染，提高产品卫生安全性：再次，精美的产品包装可以提高消费者购买欲望和商品价值。此外，高质量的包装对于巧克力制品的贮存、流通和消费有着很重要的作用。我国巧克力包装机械起步较晚，生产的包装设备在使用性能方面还不能满足生产的要求，因此，巧克力包装机械的设计与研究愈显必要。 巧克力糖包装机的主要功能是包装圆台装巧克力糖，使用厚度为0.008mm的金属铝箔纸为包装材料，包装出外形美观挺拔，铝箔纸五明显损伤、撕裂和褶皱的成品，并逐个输出。巧克力糖的设计准确要求（1） 生产率为90粒/min。自动机的生产率为70-130粒/min。（2） 要求巧克力糖包装后外形美观、挺括，金属铝箔纸无明显损伤、撕裂、皱褶。（3） 机械结构简单，工作可靠、稳定、操作方便、安全、维修容易，造价低。（4） 要求设计糖果包装机的间歇剪切机构、铝箔纸锥面成型机构、褶纸机构以及巧克力糖果的送推料机构。（5） 整台机器外形尺寸（宽高）不超过800mm1000mm。（6） 锥面成形机构不论采用平面连杆机构、凸轮机构或者其他常用机构，要求成形动作尽量等速，启动与停顿时冲击小。巧克力糖包装机设计数据方案号ABCDEFGH电动机转速144014401440960960820820780每分钟包装糖数120906012090908060二巧克力糖包装机总体结构与工作原理1、总体介绍巧克力包装机总体按照紧凑，高效，节约，安全等因素布置。主要由传动机构、供纸机构、接糖机构、顶糖机构、进出糖机构等组成。巧克力包装机的传动系统是将电动机转速通过减速并传递到各个执行机构的驱动构件，使之完成机器的工作循环。其动力传递过程为：动机通过带式无级变速器和链轮传动，将合适的动力和转矩传递给分配轴，分配轴通过左螺旋齿轮副与顶糖凸轮、剪纸刀凸轮以及供纸部件相连；分配轴上的动力，经槽轮机构，传递给同一轴上的送糖部件和钳糖机械手，使其正常工作，将糖块按要求包装成型。同时，当钳糖机械手完成一次动作时，拨糖杆将成型后的糖块推向下方的传送带，圆满完成整个巧克力的包装成型过程。2、传动系统示意图上图 粒状巧克力糖包装机传动系统1-电动机 2-带式无级变速机构 3-链轮幅 4-盘车手轮5-顶糖杆凸轮 6-剪纸导凸轮 7-拨糖杆凸轮 8-抄纸板凸轮9-接糖杆凸轮 10-钳糖机械手 11-拨糖杆 12-槽轮机构13-接糖杆 14-顶躺杆 15-送糖盘 16-齿轮副17-供纸部件链轮 18-输送带链轮 19-螺旋齿轮副 20-分配轴3、机构组成（1）送糖机构（2）供纸机构（3）接糖和顶糖机构（4）抄纸机构（5）拨糖机构（6）钳糖机械手的开合机构（7）转盘步进传动机构三工作循环图1分析各执行机构的运动循环图1) 确定各机构的运动循环。已知90件/min，则分配轴的转速为 n=90(r/min)分配轴每转的时间就是该机的工作循环，即等于各个执行机构的运动循环，所以60n=6090=23（s）2) 确定各机构运动循环的组成区段。拨糖机、送料辊轮和机械手转位都是间歇运动机构，它们的运动循环由两个区段组成：拨糖机、送料辊轮和机械手转位等三个机构的转位运动时间；拨糖机、送料辊轮和机械手转位等三个机构的的停歇时间。因此，应有 相应的分配轴转角为 剪刀机构8的运动循环可分为三个区段：剪刀机构的剪切工作行程时间；剪刀机构的返回行程时间；剪刀机构在初始位置的停留时间。因此，应有 相应的分配轴转角为 顶糖杆机构5的运动循环的组成区段为：顶糖杆机构的顶糖工作行程时间；顶糖杆机构在工作位置的停留时间 顶糖杆机构的返回行程时间；顶糖杆机构在初始位置的停留时间。因此，应有 相应的分配轴转角为 活动折纸板机构6的运动循环也可以分为四个区段：活动折纸板机构的折纸工作行程时间；活动折纸板机构在工作位置的停留实际；活动折纸板机构的返回行程时间；活动折纸板机构在初始位置的停留时间；因此，应有 相应的分配轴转角为 3) 确定各机构运动循环内各区段的时间及分配轴转角由于粒状巧克力自动包装机的工作循环是从送料开始的，因此以送料辊轮机构的工作起点为基准进行同步化设计，拨糖盘和机械手转位两个机构与之相同。a.送料辊轮机构运动循环各区段的时间及分配轴转角：根据工艺要求，试取送料时间，则停歇时间为，相应的分配轴转角为 =360=360120 =360=360240b剪刀机构8运动循环各区段的时间及分配轴转角：根据工艺要求，试取剪切工作行程时间，则相应的分配轴转角分别为： 36036026.7初定s，则s，则相应的分配轴转角分别为： 36036044.4 360360288.9c.顶糖杆机构5运动循环各区段的时间及分配轴转角：根据工艺要求，试取工作位置停留时间s，则相应的分配轴转角为： 360 图表 13609.1初定s，s，则s，相应的分配轴转角分别为： 36036080 36036062.2 360360208.9d活动折纸板机构6运动循环各区段的时间及分配轴转角：根据工艺要求，试取折纸工作行程时间s，则相应的分配轴转角为： 36036036.9初定s，s，则s，相应的分配轴转角分别为： 360图表 236018.5 360图表 3360161.5 360360143.1各执行机构运动循环的时间同步化设计1) 确定粒状巧克力自动包装机最短的工作循环。 （s）2) 确定粒状巧克力自动包装机的工作循环。令上述三对同步点的错移量分别为t1、t2和t3，若取 t1=t2=t3=17/4212（s）则其在分配轴上相应的转角为 图表 4粒状巧克力自动包装机的工作循环应为各机构循环图各机构循环图四总体布置和典型机构（1）包装机总体布置 见手绘图（2）机械手及进出糖块机构 左图示 钳糖机械手及进出糖块机构1-输送带 2-糖块 3-托盘4-钳糖机构5-钳糖机械手6-弹簧 7-托板8-机械手9-机械手开合凸轮 10-输料带I-进料,成型,折边工位 II-出糖工位 机械手的开合动作，由固定的凸轮8控制，凸轮8的廓线是由两个半径不同的圆弧组成，当从动滚子在大半径弧上，机械手就张开；从动滚子在小半径弧上，机械手靠弹簧6闭合。 （3）接糖和顶糖机构 见手绘图纸（4）抄纸和拨糖机构 见手绘图纸 （5）粒状巧克力糖包装机的齿轮设计1斜齿轮副1、2、3的设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果 1选齿轮精度等级级72.材料选择45#钢3.选择齿数ZZ1=28Z2=128个28284.选取螺旋角一般取（8-20）度12度125.齿宽系数d0.66.选取模数查标准模数系列表mm27.计算齿轮的分度圆直径d图表 5mm57.2557.258.计算齿轮宽度Bb = dd1圆整后取：B1 =57.250.6=35B2 =57.250.6=35mm3535 2标准直齿齿轮副16的设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果 1.选齿轮精度等级级72.材料选择45#钢3.选择齿数Z图表 6Z1=28Z2=228个28564.齿宽系数d0.55.选取模数查标准模数系列表mm2.16.计算齿轮的分度圆直径d图表 7mm561177.计算齿轮宽度Bb = dd1 圆整后取： B1 = 28 B2 = 56mm2856顶糖机构的设计从动滚子是作升停降运动，为满足从动件这种运动规律，图轮廓五糖果包装机的卫生以及使用安全问题1.卫生 设计中将整个糖果包装机用钢化玻璃罩起来，设计通风口，并在进风口处安装空气滤清器，保证进入空气的质量，通过调节进气量和湿润度控制包装机里的温度和湿度，定期对糖果包装机进行杀毒消菌，保证糖果的卫生和可口。2.安全 留出必要的洞口方便操作人员对机器的操作与维护，钢化玻璃罩对操作人员起到一定的保护作用，防止机械对操作人员的伤害。定期对包装机的螺母，螺栓等零件进行检查，防止不安全隐患。六设计小结七参考文献： 1 濮良贵，纪名刚。机械设计。北京：高等教育出版社，2001。2 孙桓，陈作模。机械原理。北京：高等教育出版社，2000。3 尚久浩。自动机械设计。北京：中国轻工业出版社，2006。4 汤瑞。轻工机械设计。上海：同济大学出版社，1994。5 邹慧君。机械系统设计。上海：上海科学技术出版社，1996。6 成大先。机械设计手册。北京：化学工业出版社，1993。7 吴宗泽。高等机械设计。北京：清华大学出版社，1991。 19