薄膜包装机的设计毕业论文.docx

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薄膜包装机的设计毕业论文

JIUJIANGUNIVERSITY

毕业设计

题目薄膜包装机的设计（机械部分）

英文题目TheDesignofthefilmPackagingMachine（mechanicalpart）

院系机械与材料工程学院

专业机械设计制造及其自动化

姓名吉心羊

年级2010（机A1011）

指导教师潘帅

二零一四年五月

摘要

包装机械在现代机械工业体系中有着不可或缺的作用，在包装过程当中的最后一个工序便是封口，封口的优劣直接影响产品的质量,所以一个好的封口设计在产品的生产当中尤为重要。

薄膜包装机是封口机械中的典型类型之一。

随着现代科学技术的不断发展成熟，不同样种的需求品的呈现，对食品包装技术和设备都带来了严峻的挑战。

本论文在研究机械包装的发展情况上，同时对国内外的同行业进行了概述，并严谨地探讨了封口机械的结构特点和工作原理。

本设计进行了薄膜包装机的设计方案论证、包装原理分析、机械结构设计和强度计算等，其工作原理是薄膜卷装在可调节轴向距离的轴上，薄膜经导向滚筒、牵引滚筒进入薄膜导向成型器,然后通过加热器。

进而，纵封辊将薄膜横封成筒状，横封辊将筒状薄膜的底部封口，制成敞口袋，供料机构向敞口袋内充填物料，然后横封辊将敞口袋的口封合，切割装置的切刀将连续包装袋切成单袋，完成包装过程。

本文设计的薄膜包装机，是通过流水线带式传动自动进行上料和下料，由气缸传力到压头压紧，分割器和转盘完成分盒和停顿作用。

此文不仅对包装机总体和各构建的结构设计，而且也阐述了它们的工作原理，对一些特别关键的构建还进行了性能分析和安全性分析。

【关键词】薄膜机；包装机械；薄膜封口

Abstract

Packagingmachineryhasanindispensableroleinmodernmechanicalindustrysystem,inthepackagingprocessisthelastworkingprocedureoftheseal,thesealingqualitydirectlyaffectsthequalityoftheproducts,soagoodsealdesignisparticularlyimportantintheproductionofproducts.Filmpackagingmachineisoneofthetypicaltypesofsealingmachine.

Withthecontinuousdevelopmentofmodernscienceandtechnologymature,demandisnotthesamekindofproduct,thefoodpackagingtechnologyandequipmenthavebroughtseriouschallenges.

Thisthesisonthedevelopmentofpackagingmachineryinresearch,atthesametimeinthesameindustryathomeandabroadweresummarizedin,andcarefullydiscussesthestructuralcharacteristicsandworkingprincipleofthesealingmachine.Thisdesignhascarriedonthefilmpackagingmachine,packagingdesignschemeoftheargumentprincipleanalysis,themechanicalstructuredesignandstrengthcalculation,etc.,itsworkingprincipleisfilmpackageontheaxisoftheadjustableaxialdistance,thinfilmisenteredintothefilmorientationguideroller,tractionrollerforming,andthenthroughtheheater.Further,theverticalsealingrollerfilmlateralsealingintotubular,lateralsealingrollerwillsealonthebottomofthetubularmembrane,madeopenpocket,feedmechanismtoopenthepocketinsidefillingmaterial,andlateralsealingrollerwillopenthepocketmouthsealing,cuttingknifecuttingdevicewillbecutintosinglecontinuouspackagingbags,packagingprocess.

Filmpackagingmachinedesign,thispaperisthroughtheassemblylinewithtransmission,automaticallyfeedinganddischarge,bycylinderforcetothepressureheadpressure,splitandwheelboxfinishpointsandpause.Thisarticlenotonlytotheoverallpackingmachineandthestructuredesignofeachbuilding,butalsoexpoundstheworkingprincipleofthem,forsomespecialconstructionalsohascarriedontheperformanceanalysisofkeyandsecurityanalysis.

【Keywords】Filmmachine；Packagingmachinery；Thinfilmsealing

前言

随着现代技术的发展和不断更新，中国已经逐渐的成为全球的制造业的基地，尤其是加入了WTO之后，包装机的作用就已经从一项辅助的工具提升成为了成熟齐全的工艺装备[1]。

伴随科学技术的快速进步与生产力的快速的发展，国民经济各个部门不断严格要求供应机械工业供应越来越先进的科学技术设备，研发新的技术设备和产品，以此来提高并且达到国民经济不断提升和人民生活质量的不断提高的要求和步伐，如此说来，加速了整个机械工业领域的生产的形势发生了明显的变化和提升，包装机械在现代机械工业体系中有着不可或缺的作用，在包装的过程当中的最后一个内容便是密封，封口的优劣对产品的质量有很大作用,所以一个好的封口设计在产品的生产当中尤为重要。

薄膜安装机是封口机械中的典型类型之一[2]。

薄膜包装机可以大概分有自动薄膜包装机和全自动薄膜包装机两种[1]。

收缩包装技术[1]是当代技术中较为优越的一种包装的方式。

它主要是经由包装材料包在产品的外面，然后经由高温，最后导致整个包装材料的整体收缩达到裹紧产品的效果，这样不仅仅呈现了产品的可卖性，而且还大大加强了物品的美观以及体现整体的产品的优质感[3]；

这样对于包装后的物品来说不仅能够起到防止变质的作用，还可以大大的延长整个产品的保质期，起到预期的效果。

并且保护产品以防止整体受到外部的冲击，具有优越性。

本文设计的薄膜包装机，是通过流水线传动自动进行上料和下料[3]，由气缸传力到压头压紧，分割器和压板完成分组和停顿作用。

此文不仅对包装机总体和各构建的结构设计，而且也阐述了它们的工作原理，对一些特别关键的构建还进行了性能分析和安全性分析。

第一章包装机简介

1.1包装机

包装机是一种能够把物品通过加工包装然后对销售的产品起到预期的保护和美观的辅助加工仪器，整个包装机的构造基本分成两个重要的部分:

第一是流水线模式的整体的加工包装的形态。

第二是产品表面的包装设备类型。

1.2产品外围包装设备

产品的包装是生产产品成型后进行加工包装,包括喷生产日期,序号代码，保修期，封口以及喷漆等工序。

1.3包装机的分类

包装机的品种很多，形状也是林林总总，分类的方法如下[2]。

（1）按照销售产品的形态来分析，基本应该分成液体包装机和块状包装机以及对于散粒包装机等等类型三大类包装机；

（2）依据包装的作用来分，可以分为内包装和外包类型的包装机；（3）整体按照包装的工作程序和加工位置来看，包装机大概可以分为单个的工位包装机和多工位包装机两大类型；（4）如果按照加工的自动化的程度来看，整体又基本可以分成全自动包装机和半自动包装机两大类型。

1.3.1透明膜三维包装机

这种包装机主要是用在各种不同的产品的包装,这种包装机主要的效果是包装产品表面，使其达到外面美观增加卖点的效果,并且具有节约能源,包装精美等优越的特点.

1.3.2充填机

充填机的使用到的场合非常的普遍，一般主要是运用在一些液体的产品和大多数小颗粒的产品的包装瓶上，比如像碳酸饮料等。

把进行包装的产品进行科学的计算得到的结果数填充到包装的容器内的机器叫着充填机。

1.3.3封口机

下面我们对于封装物直接进行包装封口的加工机械，当包装产品放入包装容器后，为了能够让产品更有效的密封性保存，而且能够有效的保障产品的质量要求，能够有效的防止产品的变质，所以这样必须要对整个包装容器来进行严密的封口，而且这个操作应该在封口机上实现的。

1.4包装机的故障发现以及其安全解决方法

电磁铁如果不吸合，则形成这种故障的缘由基本上断定是主机内部发生了故障或者是电磁铁内部的线圈已经被烧断以及可能是整个线路中断等其他的原因，遇到这种故障比较好的解决办法是：

第一要先检查是主机的内部有问题还是主机的外部出了间断性的问题；然后一定要先检查下电磁铁是否已经有通电痕迹意向，最后是能够解决整个机械的卡阻问题，最好在所以要求都是处于正常的情况下再来检测包装机内部的电源；还有少许在包装机加工运行中通常会碰到一些可能造成上面发生的那些故障的原因有：

包装机内部传感器的失效，内部电线路的接法有错误或者是处于段路的状态。

解决其排除的方案是：

检测传感器的接收信号，然后检测整个放大电路和计算机的输出的电路，有些时候不仅会出现系统的稳定性不够好这样会造成整个袋装量的不稳定，如果不解决这个严重的问题就不知道探线路是否已经发生故障，这样就可以判断整个故障是来源于机内还是来源于开关方面，最后就进行解决方法。

1.5包装机的介绍

伴随我国经济改革脚步的进一步的加快，人们经济生活水平的不断提高，对各种不同的方便的食品的需要也是越来越大，这使得我国的食品行业中的包装业得到了非常快速的发展。

其中包装机种类中的真空包装机成为了发展的较为迅速的机械之一，有着很大的发展空间和前景。

1.5.1真空包装机的定义

　被包装的食品等必需品在真空环境的条件下进行包装的一种机械叫着真空包装机。

真空包装机可以通过启动自行的进行抽出袋子里面的氧气的命令，最后可以达到整个要求的真空系数后就可以进行完整的封口加工。

也可以再充入氮气或者别的混合气体，然后进行封口。

真空包装机基本主要是应用在食品行业这个领域，由于食物通过了无氧处理之后，一些有氧微生物得不到足够的氧气就会无法生存这样一来食品就可以在无氧的环境下保存很久，这样也就达到了长期保存的目的。

1.5.2真空包装的特点

（1）除掉整个包装的容器中的氧气，就可以非常有效的防止食品的变质和腐烂。

（2）使用气密性比较良好的包装材料和进行严格的密封，这样就可以有效的进行防止包装内部的物质进行交换，这样完全可以避免食品的口味变化还可以防止食物的再一次吸氧腐烂。

　　在全球领域来看整个食品行业中，真空包装技术的应用非常的常见，也就是说通过真空包装的食品不仅保鲜期变的更长，而且还最大限度的保证食品的存储时间。

达到人们预期的效果和应用。

1.6自动包装机的优势

如果要想在规定的一段时间内，尽最大可能的手段获得到最大的利益，就一定要能够保证自己生产的食品的包装的生产线的运行状态一定要好，而且在生产的过程中是不会出现这种错误的，这样在尽可能地避免了错误出现的影响，这样才可能会为自己的企业获得最大限度的利益。

由于机械自动化水平的不断的提高，它应用的领域也不断的变大。

从发展趋势来看，包装机械行业中趋于自动化的变化正在发展着整个包装的过程的运行和包装以及材料的加工方式。

这样不仅实现了自动包装系统能够最大限度地提高了生产的效率和产品的质量，而且还可以很清楚的消除整个包装的工序和印刷数字或其他而造成的加工误差，能够有效的降低生产的劳动强度降低能源的消耗。

在当代社会各类产品生产中，包装是必不可少的一道工序。

包装是用专门的包装材料或容器，以一定的包装技术的手段，对生产产品进行的定量定质装卸、包裹还有封装等加工过程的总称。

所以，包装中不仅要仔细考虑到产品在经过包装工序之后到运输、装卸、存储和销售等其他方便性问题，还需要考虑到产品的化学性能和包装材料的化学性能以此保证整个安全方面的环保。

包装机械行业飞速发展，对包装机械现代自动化的推进有着至关重要的作用，它不只是提高劳动生产效率，而且改善了生产环境和降低了生产成本，因此带来了更好的社会效益和经济效益。

第二章我国包装机械行业的发展与前景

随着现代科学技术的快速推进，为了能够满足市场的需要和满足人们越来越严格的生活水平的提高，对各类商品形式的丰富度也对机械包装提出了新时代的要求，在封口机械的功能多样化和自动化等都有着巨大的提高，这种提高表现主要在机械自动化、机械智能化等方面。

在我国综合国力蒸蒸日上的今天，我国的机械包装工业以25%—38%的年平均速度激增，高于世界机械包装工业平均增长值的17%—21%，与过去同比增长了5个百分点。

由于致力于开发适用的不同重量、不同状态的产品包装器械；开发配合使用的辅助设备，丰富包装类机械的内涵；包装类行业在我国的国民经济占有了非常大的比重，而且在日后的发展中这类机械将越显突出其重要性和不可缺少性。

随着其他组合机械共同参与到包装行业中，使得这类行业的机械化和自动化大大提高，降低了各类工种的劳动强度还提高了包装的质量和速度，这种自动化生产线优点的集中体现，在市场竞争中日益突出，受到了商家和广泛购买者的青睐。

中国与世界其他国家相比较包装机是我们的短板，发展的时间很短，但是经过专业人士的不断努力中国的包装机现如今已经是中国机械行业中比较靠前的一项技术，不仅为中国的食品价格业的发展提供有力的保障，而且还有部分的包装机械填补了国内的空缺。

然则从当今发展来看，中国的包装机械行业的出口量仍然没有占有总产值的5%，进口的量反而却和总的产值大抵一样，和其他世界发达国家相比较相差太多了。

从现在的情况来说，全球的包装机械的发展以每年的百分之五的速度提升。

美国是具有全球最大的包装代工商家，然后就是日本，其他主要的加工商还包括德国、意大利和中国。

自从中国加入世贸组织WTO以来取得了很好的成绩，中国的包装机械能力呈基数倍增长，和世界其他国家的差距不断的拉近。

伴随着中国的逐渐发展，中国的包装机械行业也会进一步的闯进国际市场。

我国食品包装机械发展前景预测

就中国如今的食品市场来看，我们国家的食品的包装企业都属于大部分程度偏小，所以规模小但是很全面是其主要特征之一，于此同时依旧有一些不按照业内发展的需求，不仅多次依然制造一些成本比较低、工艺比较差、便于制造加工的机械产品。

这完全是对有限资源的非常大的挥霍，这样造成了整个包装机械行业的不良情况，阻挡了整个机械行业的发展。

真空包装这项技术自从20世纪40年代起研发使用开始，现在已经逐渐成熟。

在中国很多的企业年生产总值基本不高，而且低于一百万元的公司还是很多的。

每年有大约百分之十五的企业面临着倒闭的威胁。

传统的包装机械基本上应用的是都是机械式的控制技术，比如像凸轮分配轴式，还有一些随着行业的发展又相继陆陆续续的出现了光电控制技术、气动控制技术等比较专业的控制类型。

但是，随着食品加工工艺的要求逐渐不断增大，所以对包装质量的要求不断提高，原有系统很难满足于现在的发展情况，所以应该采用一些新的技术和手段来满足行业的要求，继而满足人们的新时代的新生活。

现如今的食品的包装机械是一种集合了机、光、电、气、磁五位于一体的机械设备，在设计的时候，应该最大限度的提高整个包装机械的自动化水平。

　　从机电一体化的程度上来说，这种是把计算机的科学能力应用到了包装机械中的辅助技术，开发自动化水平较高的机械包装的技术，根据产品的自动的包装程度要求组合成为全自动化包装进行产品的研发。

可用于大量其他的加工食品的准确包装、能够较快的填充与包装的过程自动化进行，可以让包装机械的结构越来越趋于简单，增加了包装产品的质量。

如材料发生了变化，那么温度和速度也要伴随着它的改变而改变改变，可是变化的量确实不好判断。

但是如果应用计算机控制技术的话，再把其他不同的包装原料进行包装的温度和速率的参数导入到计算机的内部中，最后装上相应的感应器组成一个具有自动跟踪能力的系统，这样一来就可以保证封口的质量，不受其他参数的改变而改变。

21世纪真空包装机发展趋势

被包装的食品等必需品在真空环境的条件下进行包装的一种机械叫着真空包装机。

真空包装机可以主动的抽取膜内部的气体，可以使得变成预想真空度后再进行完成封口工序。

也可以再充入氮气或者别的混合气体，然后进行封口。

随着其他组合机械共同参与到包装行业中，使得这类行业的机械化和自动化大大提高，降低了各类工种的劳动强度还提高了包装的质量和速度，这种自动化生产线优点的集中体现，在市场竞争中日益突出，受到了商家和广泛购买者的青睐。

中国与世界其他国家相比较包装机是我们的短板，发展的时间很短，但是经过专业人士的不断努力中国的包装机现如今已经是中国机械行业中比较靠前的一项技术，不仅为中国的食品价格业的发展提供有力的保障，而且还有部分的包装机械填补了国内的空缺。

然则从当今发展来看，中国的包装机械行业的出口量仍然没有占有总产值的5%，进口的量反而却和总的产值大抵一样，和其他世界发达国家相比较相差太多了。

从现在的情况来说，全球的包装机械的发展以每年的百分之五的速度提升。

美国拥有全球最多的包装代工厂家，然后就是日本，其余的较大的生产商主要还囊括德国、意大利和中国。

自从中国参加了世贸组织WTO以来取得了很大的成功，中国的包装机械的程度增长的比较快，和世界各个国家的先进的科学水平的差距不断拉近。

伴随着中国的逐渐发展，中国的包装机械行业也会进一步的闯进国际市场。

封箱机分类

封箱机在日常生活中的适用领域特别的广，已经我们的生活质量提高必不可少的一部分，它主要体现在纺织行业、食物、日用百货、药物、家用电器、轻型工业等等各种不同的行业产品的包装。

其中纸箱的封存，不仅可以单独封箱加工，也可以和其他包装类型的机械配套使用，成为一套标准的包装机械化生产所必需的配置。

.1按所封位置和胶带的条数分类

（1）I型封箱机

它在箱子的上盖和下底的接缝的地方用一条胶带进行封合。

（2）H型封箱机

由于它用于密封的两条胶带是在I型密封的原理上，形状像H，所以叫做H型封箱机。

它可以加强整个箱子的硬度和密封的能力,但是生产的费用相对要高点.

按照专业化的程度来分类：

（1）通用封箱机

它可以适用的地方非常的常用,是一种比较常见的普通的封箱机.

（2）专用封箱机

它只能对应一种相应大小的箱子,他不仅存在封箱的速率比较快的优点,而且可以应用于工业化加工生产中.

封口包装机

封口包装机是一种功能比较全面的优质包装机。

当食品装进包装机以后逐渐送到通道里，包装材料就会被加工成圆筒状最后进行牢固的缝封。

当完成上述两道工序后就可以直接向袋里面装东西，然后到下一个工序完成上端的封口，最后用刀封开，完成整个包装的过程。

包装机通过传送、加工压扁、装袋、封口等四个完整的工序。

应用PLC技术来控制加工的时间，使产品能够符合要求不同的企业和客户。

这样达到装袋后的成品无论是从外表还是整体的包装结构都更加的美观，大方，达到预期的效果使得客户满意。

封口也是要应用PLC来进行控制温度，使用冷水来进行降低温度，采取双温度形式的方法来控制封口的工具，使得其应用的时间可以最大限度的延续，封口的时候还可以一并刻制产品的生产时间等等。

包装的材料有很多种分为单层的和复合型的都是一些有机材料进行的配合。

包装封口的形式也有很多种，这里就不一一介绍了。

装盒机

产品成品后进行的包装销售需要通过装盒机来进行最后的一道工序进行盒子的闭合和密封，最后进行运输包装进行销售。

装盒机的使用促使整个食品和水产行业的快速发展，不仅降低了整体劳动的强度而且还提高了产品的生产效率，建立了良好的工作环境。

2.5小型真空包装机

小型真空包装机应用于薄膜的机械封口，具有实用性强，容易操作和自动化程度高的一种家庭式的真空包装机，是属于比较经济的一款真空包装机。

不仅采用了PLC技术的控制操作系统，而且还采用了电脑计算机程序技术，这样基本可以满足客户的需要和要求。

这款包装机可以在市场上得到很好的推广的应于主要对保存日常生活的生活用品可以起到很好的防腐效果，例如在保存食物和衣服等物质。

抽调空气达到真空不仅很大程度上节约了所占的空间而且还特别擅长对棉质物的保存，很受广大用户的欢迎，特别的适用。

2.6各种不同包装机的分类和适用范围

现有的包装机的类型大致可以分为食品真空包装机（一般企业用的较多），家用型真空包装机（适合顾客使用），小型真空包装机、双室真空包装机、单室真空包装机、立体袋真空包装机等等；适用于对各种不同的食品、水产品以及一些和我们日常生活密切相关的食物和物品器械等进行包装。

这些包装机的应用已经成为我们日常生活必不可确实的一部分，为我们的日常生活带来了很大的方便和好处。

这无疑是最大限度的丰富和发展了社会的文化程度。

2.7本课程设计包装机

本课题设计的是是一种能够很大幅度的减少包装膜的浪费，而且结构比较简单的包装薄膜机如图所示。

将被包装的物体放在于转盘的中央，然后开启电机，带动整个转盘的运动，使被包装物体实现了整个表面的薄膜包装。

这一刻升降机的电机也应该要正常运转，使得包装机的整个机器进行做上下的循环运动。

包装机的转向杆在连续传送的作为包装材料的的带状薄膜的过程中将运送的方向基本要改变四分之一个圆弧。

包装机的机架图

薄膜到达进料端后放进计算好的物品，然后通过机械的加热器和刚刚加压成功后进行初步的包装。

加工的成型器的下端口的下端有竖向的密封机械和水平方向的密封机械，最后完成整个包装袋的包装薄膜，物品加了包装机的之后，科学技术好的部分将计算好的分量的东西逐渐加进到物品加工的轨迹。

包装的材料在通过物料的轨迹的外围的时候，会被加工成筒状，垂直方向的封器可以把它的垂直方向的空隙进行比较严密的封合。

水平方向的密封继续完成包装过程中的