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免费毕业论文--巧克力包装机设计(一)

2016-01-19 01:05

一、设计任务书
1、粒状巧克力糖
 被加工对象是呈圆台形粒状巧克力糖，如图1所示。H=12mm，Ø1=30mm，Ø2=20mm。
 

2、包装材料
 巧克力糖包装采用厚度0.008mm的银色铝箔卷筒纸。
3、机器的生产率
 生产任务为每班产量570kg，约合自动机的正常生产率为120件/ min。考虑自动机工艺条件的变化，采用无级调速，使自动机的生产率为70～130件/min。
4、包装质量要求
 要求巧克力糖包装后外形美观、挺括、铝箔纸无明显损伤、撕裂、褶皱（如图2所示）。
5、对自动机的基本要求
 机械机构简单，工作可靠、稳定，操作方便、安全，维修容易，造价低。
6、研制费用：
 4万元。

 

7、设计工作量：
 1）巧克力糖包装机装配图1张(A0)；
　 2）零件图1～3张；
　 3）设计说明书一份。
 
 
 
 
 
 
 
 

二、粒状巧克力糖包装机的工艺确定
 在广泛调查研究的基础上，对产品的包装工艺进行详细的分析。
 一般来说，开始总是以模仿人工包装的动作，作为自动机工艺设计的初步依据。但是作为高明的设计者，不能只局限于模仿人工包装动作。如大家熟悉的家用缝纫机，它的缝制工艺远比手工缝制的完美，面线、底线同时完成。
 因此，在开始设计自动机工艺时，首先应对人工包装动作进行分析研究，并在此基础上进行综合、提高，使之更加完善，更能适合机械动作的要求。
1．产品特征
 粒装巧克力糖呈圆台形，轮廓清楚，但质地疏松，容易碰伤。因此，考虑机械动作时应适合它的特点，以保证产品的加工质量。例如产品夹紧力要适当；在进出料时避免碰撞而损伤产品；包装速度应适中，过快会引起冲击而可能损伤产品等。 （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.Com编辑整理）
 包装工艺首要的是要解决坯件的上料问题。显然，像巧克力糖之类的产品，使用一般料斗上料方法是不适宜的。如果采用料仓式上料方法，则需要人工定时放料，每分钟放120粒糖也够紧张的。如果将自动机的进料系统直接与巧克力糖浇注成形机的出口相衔接，则比较容易解决巧克力糖的自动上料问题。
2．包装材料
 食品包装材料应十分注重卫生。粒状巧克力糖包装纸采用厚度为0.008mm的金色铝箔纸，它的特点是薄而脆，抗拉力较小，容易撕裂，也容易褶皱。因此，在设计供纸部件时对速度应十分注意。一般包装的速度越高，纸张的拉力就越大。根据经验，一般送纸速度应小于500mm/s。
 在选择供纸机结构时，主要依据下列两点：
 1）采用纸片供料或是采用卷筒纸供料。本机采用卷筒纸。
 2）纸张送出时的空间位置时垂直置放的还是水平置放的。将纸片水平置放对包装工艺有利。但卷筒纸水平输送，只能采用间歇式剪切供纸方法。
3．包装工艺方案拟定
 
 图3 包装工序分解图
 
 图3为最初的巧克力糖包装工艺图.根据人工包装动作顺序,针对产品包装质量要求,该机包装工艺如下:
 1) 将90mm×90mm铝箔纸覆盖在巧克力糖Ø20小端正上方,如图3(a)所示。
   2) 使铝箔纸沿糖块锥面强迫成行如图3(b)所示.
  3)将余下的铝箔纸分成两半,先后向Ø30大端中央折去,迫使包装纸紧贴巧克力糖,如图3(c),(d)所示.
 上述包装工艺只是一种设想,还须经过工艺实验加以验证.
4.巧克力糖包装工艺的实验
 工厂的设计人员,根据初拟的包装工艺方案,进行了工艺实验.在第一次实验时,采用刚性锥形模腔,迫使铝箔纸紧贴在糖块的圆台锥面上.图4为第一次工艺实验的结构简图.

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 图4 第一次工艺试验结构图
 1-转轴   2-巧克力糖   3-转盘
 4-顶糖杆   5-铝箔纸  6-槽凸轮机构
 如上图所示,糖块和包装纸由顶糖杆4顶入转盘上的锥形模腔,迫使铝箔纸紧贴糖块.实验结果表明,基本符合要求,但还存在如下问题:由于巧克力糖在浇注成行时,外形尺寸误差较大,而刚性模腔不能完全适应这种情况;又由于铝箔纸又薄又脆,在强迫成行时,铝箔纸有被拉破的现象,特别当糖块与模腔之间间隙太小时,使铝箔纸没有足够的变形间隙而被撕破;此外,在实验中常常发生糖块贴牢模腔不能自由落下的情况;有时在顶杆顶糖时发生损伤糖块的现象等等.这说明第一次工艺实验还很不完善.
 在第二次工艺实验时,将刚性锥形模腔改成具有一定弹性的钳糖机械手.图5为钳糖机械手及巧克力糖包装简图.
 
 
   图5 钳糖机械手及巧克力糖包装
 1-转轴   2-转盘   3-弹簧   4-接糖杆   5-钳糖机械手(共6组)
 6-糖块       7-顶糖杆     8-铝箔纸    9-环行托板    10-折边器
 如上图所示,机械手设计上是具有弹性的锥形模腔,这样能适应巧克力糖外形尺寸的变化,解决第一次工艺实验中存在的拉破铝箔纸的现象.在机械手下面有圆环形托板,以防止糖块下落。
 第二次工艺实验的过程如下:
 当钳糖机械手转至装糖未位置时,接糖杆4向下运动,顶糖杆7向上推糖块6和包装纸8,使糖块和铝箔纸夹在顶糖杆和接糖杆之间,然后它们同步上升,进入机械手5,迫使铝箔纸成型如图5(b)所示,接着折边器10向左折边,成图5(c)状,然后转盘2带机械手5作顺时针方向转动,途径环行托板9,使铝箔纸全部覆盖在糖块的大端面上,完成全部包装工艺如图5(d)所示.

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 第二次工艺实验,获初步成功.铝箔纸没有撕破现象,糖块也没有说明损伤.但是包装纸表面还不够光滑,有时还发生褶皱现象,还需要进一步改进.
 又经过讥刺实验,发现铝箔纸只要用柔软之物轻轻一抹,就很光滑平整地紧贴在糖块表面上,达到预期的外观包装质量要求.因此增设了一个带有锥形毛刷圈（软性尼龙丝），在定糖过程中，先让糖块和铝箔纸通过毛刷圈，然后再进入机械手成形，结果使包装纸光滑、平整、美观，完全达到包装质量要求。
 图6是经过改进后的巧克力糖包装成型机机构简图。
 
 图6 巧克力糖包装成型机构
 1-左抄板纸    2-钳糖机械手   3-接糖杆   4-右抄板纸
 5-锥形尼龙丝圈 &nb