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粉料定量大袋自動(dòng)包裝機(jī)是針對(duì)50kg級(jí)粉末狀或者顆粒狀物料的包裝機(jī)械，能夠?qū)崿F(xiàn)供袋、開袋、稱量、下料、封口等包裝過程的自動(dòng)化，廣泛應(yīng)用于食品和化工包裝行業(yè)。目前國(guó)內(nèi)的大袋自動(dòng)包裝機(jī)主要依賴進(jìn)口，一部分自行研制大袋自動(dòng)包裝機(jī)在實(shí)際使用過程中性能不穩(wěn)定，真空吸袋時(shí)掉袋等問題普遍出現(xiàn)，影響生產(chǎn)效率。本文基于校企合作的橫向項(xiàng)目，針對(duì)現(xiàn)有大袋包裝機(jī)普遍存在的機(jī)械結(jié)構(gòu)不合理、缺乏可靠性分析、真空吸附不穩(wěn)定、控制系統(tǒng)落后等問題進(jìn)行深入研究，并研發(fā)設(shè)計(jì)能夠完成進(jìn)袋、挑袋、夾袋、抱袋和縫包功能的大袋自動(dòng)包裝機(jī)。

    首先針對(duì)大袋自動(dòng)包裝機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)大袋自動(dòng)包裝機(jī)的生產(chǎn)工藝流程將整個(gè)系統(tǒng)分為進(jìn)袋系統(tǒng)、挑袋系統(tǒng)、夾袋系統(tǒng)、抱袋系統(tǒng)和縫包系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)模塊，運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)方法利用三維軟件完成大袋包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

    其次為提高粉料定量大袋自動(dòng)包裝機(jī)的可靠性，分析了其功能組成模塊，并對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行失效率預(yù)計(jì)和分析，綜合計(jì)算出其可靠性指標(biāo)一一平均無故障時(shí)間;根據(jù)粉料定量大袋自動(dòng)包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成其故障模式分析，并建立了完整的故障樹模型，引入模糊故障樹，把各個(gè)底事件發(fā)生的概率統(tǒng)一歸一為三角模糊數(shù)，運(yùn)用模糊故障樹的分析和擴(kuò)張算法，完成粉料定量大袋自動(dòng)包裝機(jī)機(jī)械本體的故障分析。

    然后針對(duì)真空吸袋不穩(wěn)定的情況，研究大袋包裝機(jī)吸袋裝置對(duì)不同材料包裝袋的吸袋能力。分析真空吸附裝置的吸附原理，建立了真空吸附模型，分別對(duì)內(nèi)襯編織袋、覆膜編織袋和紙塑復(fù)合袋三種包裝袋進(jìn)行吸取試驗(yàn)，記錄氣壓變化情況。得到吸取不同編織袋時(shí)氣壓變化并不相同，引入包裝袋的泄漏系數(shù).

    最后針對(duì)大袋自動(dòng)包裝機(jī)實(shí)際使用過程中控制系統(tǒng)出現(xiàn)管線分布雜亂且易于損壞等問題，基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)大袋自動(dòng)包裝機(jī)的控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了該控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及元器件的選型和軟件實(shí)現(xiàn)流程，該控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信能力，為實(shí)現(xiàn)大袋自動(dòng)包裝機(jī)的智能化和遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了便利。

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