基于生产效率的包装机的改进

张峻宁　骆传伟　但国霜

【摘 要】本文主要针对包装机中传送拉带装置进行设计，对包装机的原理进行了阐述，分析了包装机横封、纵封、拉带装置，在保证功能实现的情况下，为提高产品生产效率对拉带传送装置进行了改进。并利用solidwork软件进行实体建模研究包装机的实际操作性等。

【关键词】solidwork软件；拉带装置 ；间歇运动 ；效率； 成本

包装机在工作时，由供料装置将物料（粉粒、颗粒等）送入粉粒制袋-充填-封口包装机的料仓后，计量装置将完成定量的物料送入制袋成型装置，同时包装材料经薄膜传送装置引入成型器卷绕成筒状，纵封装置完成纵向封口，横封装置完成包装袋的顶封和下一个袋的底面封口，成为两道焊缝。由于下料通道被包装袋裹住，纵封封合后就可直接向袋内填充物料，随之由拉袋装置移动一个工位完成顶封封口，并用切刀切断完成包装工序。

一、 包装机的结构

包装机的主要结构：粉粒制袋-充填-封口包装机主要由动力系统（电机）、传动系统（分配轴、传袋轴）、执行系统（横封装置、传袋装置、纵封装置、成型装置、传送装置、计量装置、细供料装置）和控制系统组成。（见图1-1）

本文设计的拉带传送装置的主要优点是具有准确地，按预定长度牵引包装袋

的牵引功能。它是由传袋轴、4瓣圆盘，以及与它配合的2瓣圆盘、齿轮和传袋滚轮等等。其工作原理是用传动轴提供给整个传袋机构动力。当纵封横封装置开始工作时，传带装置将处于停歇状态，当纵封横封装置工作完毕后，传带装置处于工作拉带状态（见图1-2）。

二、传带装置的结构

包装机的传带装置的工作原理主要是由电动机驱动传动轴，从而带动传带轴带动塑封口袋的运动。但这个过程要求纵封横封在工作过程中有间歇运动。本文针对上述情况进行研究，对间歇运动的实现进行了全机械设计。由于采用全机械化结构，免去了成本高的电磁制动器的利用，降低了成本，同时提高了稳定系数。

（一）传带装置的设计

（1）间歇运动的参数设计

根据包装机的运动过程，我们整理出了拉带层的工作时间，见表1所示：

从上表中可以看出在主轴旋转一周中，拉带层的具体工作情况是工作2次，间歇2次。

包装机生产能力为60袋/分，我们取导辊平均运动速度为0.5m/s，装料层长为125mm，拉带导辊运动时间为0.125/0.5=0.25s，运输层长为125mm，拉带层导辊运动时间为0.25s。所以拉带层工作时，工作的时间为0.5s，未工作时间为0.5s，其中：装料层（啮合0.25s）→纵封层（未啮合0.25s）→运输层（啮合0.25s）→横封层（未啮合0.25s），

建立圆盘啮合模型可以实现间歇工作（见图3），将啮合时间转化为啮合圆盘的角度，即每个工作步骤都占用一部分圆盘，其中四瓣圆盘瓣1（工作）、瓣2（间歇）、瓣3（工作）、瓣4（间歇）；二瓣啮合圆盘瓣1（装料层工作），瓣2（运输层工作）。

（2）间歇运动的结构设计

啮合圆盘控制间歇运动，当传动轴带动4瓣圆盘转动时，4瓣圆盘上的垂直销会与2瓣圆盘相啮合。因为2瓣圆盘啮合瓣数只有2瓣，所以它在与4瓣圆盘的啮合过程中会形成间歇运动。具体见图4所示

（3）传带运动的结构设计

根据总体布局和传袋效果，传动简图如图5中所示。当4瓣圆盘与2瓣圆盘啮合时，2瓣圆盘驱使传袋轴6运动从而带动齿轮机构3，进而带动传袋滚轮1向下输送包装袋；反之当4瓣圆盘与2瓣圆盘未啮合时，纵封横封暂停工作。

三、结语

（一）本文中设计的包装机结构，实现了纵封横封层对产品口袋的横向纵向塑封以及剪切一体化操作，在塑封的同时进行剪切，大大提高了生产效率，简化节约了机构的空间。

（二）在包装机中，拉带装置通过利用纯机械式的4瓣圆盘啮合代替电磁制动器实现了导辊的间歇运动，不仅降低了成本，同时提升了稳定性和生产效率。

参考文献：

[1]李英群包装袋的制袋-充填-封口包装及设计，http：//www.baidu.com，2013.5.12

[2]何卫锋.高速接缝式自动包装机的设计和开发[D].广东工业大学. 2004：7～63.

[3]陶云堂.SVZ2500A型自动包装机传动原理及运动分析[J].包装与食品机械.1997（4）：31～35.