多规格自适应快递包装机.doc

安徽建筑大学 CDIO项目设计 多规格自适应快递包装机 指导老师：陈雪辉、姚燕生 专业班级：机械一班 学生姓名：夏康、李乐乐、汪议、丁鹏、曹阵阵 摘要 简单来说，包装机就是把产品包装起来的机器，起着保护，美观的作用。传统的包装机机械传动复杂,且速度慢,精度低,包装品种单一,通用性不好,开发周期长,不能适应日益增长的对包装多样化、个性化的需求。本文研发设计的包装机是一种能自动完成送料、送膜、制袋、拉膜牵引、纵封、横封横切、成品输出等工序的包装设备。适应的包装物为一般块状、筒状规则物品,无规则异形物品,如:饼干、蛋糕、化妆品、纸巾等。包装速度快,运动精度高,产品规格变化时,只需简单调整软件参数。三个伺服分别驱动供料输送机、包装膜、横封刀,使包装机的三根关键轴,料、膜、刀分别独立驱动。通过PLC与伺服系统配合控制,实现多轴的协调运动控制,完成送料、送膜以及横封横切轴三轴的配合。采用电子轴实现同步传动,省略了繁琐的齿轮链条结构,减少了机械振动和磨损,使机械转速得以提高。对于包装机,本文研发设计的内容如下:首先根据技术参数、生产要求,分析包装机的工艺流程,对包装机进行总体布局,要求结构紧凑,便于操作,外形美观。其次,根据包装机的工序流程,拟定传动方案,合理分配传动比,确定运动和动力参数。绘出清晰直观的传动关系图。第三,合理选择设计执行机构,包装机的主要执行机构包括送料,送膜,制袋,拉膜牵引,纵封,横封横切,成品输出。使各部件能有效完成包装要求,并使结构简单、紧凑,便于加工、操作。第四,确定控制方案,使包装机的各个动作能够协调运动。通过PLC与伺服系统配合控制,完成包装机同步、准确定位的要求,实现高速、高精度包装。本文研发设计的包装机,包装范围广、通用性好、包装速度快、精度高、结构简单、性能稳定、控制水平先进、噪音低、效率高、操作方便,外观造型注重美学设计、控制和操作趋于人性化,对我国包装行业的发展有积极的意义。第 1 章 绪 论 4 1.1 课题的背景及意义 4 1.2 国内外的研究现状 5 1.3 课题的研究内容 6 1.4 课题的特色 8 第 2 章 多规格自适应快递包装机总体方案设计 9 2.1 包装机技术参数和组成部件 10 2.1.1 主要技术参数 10 2.1.2 组成部件 11 2.2 包装机工艺流程 12 2.3 动力与传动系统 13 2.3.1 动力系统 13 2.3.2 传动系统 14 2.4 控制系统 15 2.5 机体设计 16 第 3 章 机械传动系统方案设计 17 3.1 传动系统传动方案 17 3.1.1 送料机构传动方案 18 3.1.2 送膜、拉膜牵引和纵封机构传动 19 3.1.3 横封横切机构传动方案 19 3.2 传动系统传动机构 19 3.3 传动系统的润滑系统 20 第 4 章 机械执行系统方案设计 21 4.1 送料装置的设计 21 4.2 送膜装置的设计 22 4.2.1 送膜装置的组成 22 4.2.2 薄膜的光电检测定位控制 23 4.3 纵封装置的设计 25 4.3.1 薄膜的热封原理 25 4.3.2 纵封装置的结构设计 25 4.4 横封横切装置的设计 26 4.5 成品输出装置的设计 26 第 5 章 控制系统方案设计 26 5.1 控制系统的组成 26 5.1.1 可编程控制器 PLC 27 5.1.2 伺服系统 28 5.2 控制系统的过程和特点 30 5.2.1 控制过程 30 5.2.2 控制特点 31 第 6 章 总结与展望 31 参考文献 33 致 谢 33 第 1 章 绪 论 1.1 课题的背景及意义 随着我国经济社会的快速发展、城镇化进一步推进和人民生活水平的逐步提高，包装工业得以超速发展，包装机械业迎来了良好的发展机遇，作为食品、药品、日用品的配套行业包装设备业面临巨大商机，据中国机械工业联合会预计，从2011 年到 2015 年，食品与包装机械业总产值有望突破 6000 亿元，每年平均增速达 16%。我国包装工业快速发展中的主要问题，是技术含量高的成套设备仍依赖进口，每年花费大量外汇进口成套高端设备。我国包装机械对国外高端技术的过度依赖，已经严重制约了包装工业的持续、稳定发展。 大多数包装产品的技术含量体现在加工工艺和技术装备上，工艺是核心，装备是关键，包装设备在包装工艺中居于主导地位。虽然大量先进设备的引进大大加快了包装工业的发展速度，缩小了我国包装工业与发达国家的差距，但国外技术装备价格昂贵，一些中小企业无力引进，不利于我国包装行业技术水平的整体提高，也不利于发展自己的知识产权，同时不利于培育自己的专业设计人员，长此以往必将失去发展的控制权和市场的主动权。 食品包装