给袋式挂面包装机关键技术研究

发布时间：2020-06-21 00:09

【摘要】：本文以M型侧褶预制袋给袋式挂面包装机为研究对象,对包装机的关键技术进行研究。给袋式挂面包装机需要自动完成计量、取袋、套袋、充填和封口等一系列操作。其中,计量装置的精度决定着包装精度,取袋装置、套袋装置和充填装置的效率直接决定着包装机的效率,封口装置决定着挂面包装的质量,上述装置是给袋式包装机的关键装置。本文在给袋式挂面包装机整体方案设计的基础上,选取套袋装置、充填装置中的机构进行深入研究,设计出适用于规格为2~2.5kg M型侧褶预制袋挂面包装的套袋装置和充填装置。具体研究内容如下:1)对挂面包装的现状进行了综述,阐述了给袋式包装机的国内外研究现状。参照预制袋挂面包装手工包装过程,以及在分析了挂面的包装物性与M型侧褶预制袋包装特点的基础上,设计了M型侧褶预制袋挂面包装机的包装工艺过程。2)基于预制袋挂面包装的工艺过程和技术要求,对给袋式挂面包装机进行总体方案设计。运用模块化设计思想,依据总体方案对包装机的取袋装置、套袋装置、充填装置、封口装置等关键装置进行了结构设计,最终建立了给袋式挂面包装机的虚拟样机。3)以通用凸轮曲线表达式构造凸轮从动件的运动规律,运用Creo软件对套袋装置撑开凸轮机构的凸轮廓线进行了参数化设计,并基于ADAMS对凸轮机构进行了运动学仿真分析和刚柔耦合分析。综合运用ANSYS和ADAMS软件对套袋装置的转轴进行了静力学分析,基于机械动力学和有限元理论对套袋装置做了模态分析。分析结果表明,所设计套袋装置能够满足套袋精度要求,退出袋口时不会与充填装置发生干涉,且在工作工过程中不会产生共振破坏现象。4)在对充填装置的撑袋滑块摆杆机构性能分析基础上,得出该滑块摆杆机构的设计是一个函数生产问题。以高等机构学中的约束方程法建立模型,运用MATLAB编程求解,完成了撑袋连杆机构的尺度综合。基于杆组法建立具有三个转动副(RRR)的Ⅱ级杆组运动学分析模型,对所设计的机构进行了运动学分析。分析结果表明,所设计滑块摆杆机构的原动件(滑块)位移与从动件(摆杆)角位移呈线性函数关系,摆杆摆角误差仅为0.046%,符合设计要求。5)通过试制物理样机,对设计的给袋式挂面包装机进行实验验证。重点对所设计套袋装置撑开凸轮机构的运动学参数验证分析,通过将实际测量数据与理论分析对比,得出在撑开袋口时摆杆角位移误差最大,理论分析摆杆摆动为15°,实际运动时摆杆摆动为15.8°,误差为5.33%,实际运动情况与理论分析相差不大,不影响对预制袋的撑开,进一步验证了套袋装置撑开凸轮机构设计的合理性。此外,还对充填装置撑袋机构进行实际验证,结果表明所设计撑袋机构能够完成撑袋工作。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS213.24;TS206.5
【图文】：

挂面,裹包机

挂面裹包机。由于挂面包装工艺复杂，圆柱形挂面包装机往往以包装线的形式出现图 1 所示为国内某挂面包装机厂家生产的全自动挂面裹包机。其工艺流程为：首先包装的挂面在称量机上计量，然后在捆扎机上进行捆扎，捆扎完成后的挂面被送入纸包机裹包成圆柱形，最后在封尾机上进行封尾。纸包装机一般具有取纸装置，裹型装置，刷胶装置[7]。取纸装置需完成的功能是将挂面包装纸从层叠的纸堆中分离出，并送到裹卷成型装置。裹卷成型装置功能是用包装纸将挂面裹卷成圆柱形。刷置的功能是在纸的对接段进行涂胶，以便包装纸粘接成圆柱形，从而形成对挂面的。挂面裹成圆柱形之后，圆柱一端往往还留有多出来的包装纸需要进行端封兜尾，工艺需在封尾机上完成[8]。至此，圆柱形挂面包装完成。

挂面,包装机,袋式

图 2 枕式挂面包装机给袋式挂面包装机。给袋式自动包装机是能够自动完成包装物料计量，以及对取袋、开袋、充填和封口等一系列操作的包装机[9]。操作人员只需一次性将袋备的取袋部位，包装机会自动的取袋、开袋、落料、封口、列印日期、输出。动包装机应用范围广泛，现已广泛用于食品、化工等行业的包装[10]。由于给袋用的是预制包装袋，不会出现包材损耗的现象，并且外形更加美观，在货架上从而吸引消费者。现在成熟的给袋式自动包装机可分为直线式和回转式[11]。图意大利面的旋转扁平袋给袋式包装机。该包装机适用于扁平型预制袋的意大利包装前意大利面需先经过计量，然后用扎纸将面条分扎成束，最后挂面被运送，并以竖直方向装入到预制袋中。该包装机适用扁平型预制袋，包装规格为速度约为 40 包/分钟。

【相似文献】