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引言

近年來網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展極大的方便了人們的日常 生活，越來越多的人更傾向于網(wǎng)絡(luò)購物，于是電商行業(yè)也得到了快速發(fā)展。其中網(wǎng)紅糖果越來越受到年輕 人的喜愛，銷量也逐年遞增，甚至到達(dá)了供不應(yīng)求的 地步。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因主要是目前的包裝機(jī)器體積大，造價高，并不適用于小成本經(jīng)營的網(wǎng)店，尤其是枕式包裝機(jī)大多數(shù)都是臥式，且價格均在萬元以上。 中國的塊糖市場在2001年達(dá)到了 15億美金，重量達(dá) 到了 74萬噸，2006年達(dá)到了 22億美金，重量達(dá)到 了 92.3萬噸，預(yù)計(jì)后續(xù)還會繼續(xù)增加，而且散裝市場 占據(jù)了很大比重¹¹¹。所以目前急需一款小型全自動立 式糖果包裝機(jī)來提高糖果電商的包裝效率，來滿足日 益增長的網(wǎng)紅糖果需求。

目前國內(nèi)的糖果包裝機(jī)主要分為兩種，一種是扭 結(jié)式糖果包裝機(jī)，一種是枕式包裝機(jī)。采用扭結(jié)式包 裝密封效果較差，而且使用范圍較為狹窄；現(xiàn)階段最 新的枕式包裝機(jī)都采用伺服電機(jī)，光電跟蹤和高速攝 影等新技術(shù)，包裝效率也得到了極大的提升，但是價 格也相當(dāng)?shù)陌嘿F。日本國內(nèi)糖果包裝機(jī)雖然形式多樣， 但特別高速的卻少見，一股都在400-60。轉(zhuǎn)/分，機(jī) 器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，穩(wěn)定性好。其代表為日本“Fuji”公司 出產(chǎn)的FT-8型扭轉(zhuǎn)式包裝機(jī)。但這還不算最高，與 英國的Rose Theegarten公司生產(chǎn)的U1-F1型和 “Twister”包裝機(jī)相比，就顯得不足為奇。它們分別 每分鐘1300顆和1500顆氣

1包裝機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)有糖果包裝機(jī)的體積大、造價高是目前比較嚴(yán) 峻的問題，要減小機(jī)器體積和造價就需要從機(jī)器的整 體設(shè)計(jì)出發(fā)，先勾勒出機(jī)器的大致結(jié)構(gòu)布局，合理的 布局可以很大程度上減小機(jī)器的體積以及制造成本。 如圖1所示，本文涉及到的包裝機(jī)的工作對象為立方 體狀的糖果，主要有送紙機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、側(cè)封機(jī)構(gòu)、 端封機(jī)構(gòu)四部分構(gòu)成?，F(xiàn)有包裝機(jī)大多為臥式，所以 占地面積較大。該問題最簡單有效的解決辦法就是將 該機(jī)器設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu)，其次就是結(jié)構(gòu)布局，良好的 結(jié)構(gòu)布局可以使結(jié)構(gòu)更加緊湊，減小機(jī)器的體積，提 高空間利用率。該包裝機(jī)將送紙機(jī)構(gòu)放置在了機(jī)器的 頂端，包裝紙自上而下運(yùn)動，這樣不僅可以方便用戸 更換包裝紙，而且避免了包裝紙運(yùn)動過程中彎折卡死 以及撕破等問題；送紙機(jī)構(gòu)下的布局依次為送料機(jī)構(gòu)、 側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu)，將送料機(jī)構(gòu)置于包裝熱封 機(jī)構(gòu)的上層有利于利用糖果顆粒的重力使送料機(jī)構(gòu)順 利完成送料工作，若送料機(jī)構(gòu)放置于包裝熱封機(jī)構(gòu)的 下層則需要增加機(jī)構(gòu)來完成糖果顆粒的向上運(yùn)送工作， 增加設(shè)計(jì)和制造難度;其次是端部封切機(jī)構(gòu)，糖塊經(jīng) 端部封切機(jī)構(gòu)后就已經(jīng)完成了全部的包裝工作，將該 機(jī)構(gòu)置于底部便于后續(xù)收集打包。

2工作原理及技術(shù)參數(shù)

該糖果包裝機(jī)包含一個伺服電機(jī)和一個交流無刷 電機(jī)，伺服電機(jī)用于驅(qū)動送料機(jī)構(gòu)，交流無刷電機(jī)用 于側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu)。送料機(jī)構(gòu)中的電機(jī)轉(zhuǎn)向 周期性改變完成糖塊的逐粒送出和料倉的周期性前移 以完成料倉中所有糖塊的包裝。側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切 機(jī)構(gòu)通過機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)組合實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，只需一個恒定轉(zhuǎn) 速的電機(jī)即可有序完成糖塊的側(cè)封和端部封切。其中 端部封切機(jī)構(gòu)以曲軸作為主動件，利用雙曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)實(shí)現(xiàn)加熱切斷器的往復(fù)運(yùn)動進(jìn)行糖果端部熱封和切 斷，側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu)之間利用一個直角杠桿 將滑塊的往復(fù)運(yùn)動引用到側(cè)面熱封機(jī)構(gòu)中，將兩部分 實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，工作穩(wěn)定可靠。

側(cè)封機(jī)構(gòu)中采用兩對轉(zhuǎn)向相反的滾輪分別完成側(cè) 面的熱封和包裝紙的下拉。側(cè)封機(jī)構(gòu)和端部封切機(jī)構(gòu) 的機(jī)構(gòu)簡圖如圖2所示。送紙機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理于與傳 統(tǒng)的包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)大致相同，但是該包裝機(jī)送紙機(jī) 構(gòu)中的兩個過渡輥除起到支撐包裝紙的功能以外還兼 具整個送紙機(jī)構(gòu)的安裝固定功能，將送紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行了 很大程度上簡化。此外送紙機(jī)構(gòu)是全自動包裝機(jī)的重 要部件，其工作是否可靠，直接影響制袋及包裝產(chǎn)品 的質(zhì)量。在立式成型充填封合包裝機(jī)中，由于包裝紙 在輸送過程中受力不均勻，送紙機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)包裝紙 跑偏的現(xiàn)象，對于翻領(lǐng)式成型器，其現(xiàn)象更加明顯⑶。 所以將送紙機(jī)構(gòu)置于機(jī)器的頂端，讓包裝紙沿重力的 方向自上而下輸送，這樣最大程度上避免了包裝紙受 力不均勻的問題，而且減少了包裝紙的彎折次數(shù)，減 小了輸送過程的阻力。該包裝機(jī)的包裝紙成型器與現(xiàn)有的有較大不同， 如圖2所示。目前常用的形式有：翻領(lǐng)式成型器、三 角形成型器、象鼻成型器、V形成型器等。其中翻領(lǐng) 成型器廣泛應(yīng)用于各種立式袋包機(jī)［氣 如果翻領(lǐng)成型 器交接曲線設(shè)計(jì)不合理，成型器加工質(zhì)量不高，薄膜 就容易跑偏，出現(xiàn)皺折、張緊度不一、成袋有魚鱗紋、 糾偏困難等現(xiàn)象冋。所以采用翻領(lǐng)式成型器會大大增 加該機(jī)器的制造成本，對包裝紙的要求也較高。此外 翻領(lǐng)式成型器要求包裝紙與成型器有較好的貼合度, 所以在包裝紙經(jīng)過翻領(lǐng)結(jié)構(gòu)過程中阻力較大，包裝紙 容易產(chǎn)生破損。為避免以上問題，設(shè)計(jì)了一種雙層的 包裝紙成型器，包裝紙沿著縫隙的幵口方向從內(nèi)外層 的縫隙中穿過后包裹于成型管的外側(cè)完成紙袋成型, 包裝紙輸送阻力較小，而且可以避免包裝紙變形、破 損等問題。