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&VEHICLEENGINEERINGMarch2018
doi:.1673-
枕式包装机的纵封-横封机构设计
孟康1,陈田2,吴入军2
(;)
[摘要]以枕式包装机作为研究对象,对其纵封与横封机构进行了设计。包装机通过供膜装置将包装薄膜
传接到纵封机构。纵封机构由一对等速相向旋转的圆形辊轮构成,通过其等速相向旋转的圆形辊轮对纵向
封口进行加压加热,以达到纵向封口的目的;横封机构由一对等速相向旋转的横封轴和两对热封头组成,
通过一对等速相向旋转的横封轴和相距180°的热封头,使其封缝一边后,旋转180°封缝其另一边,从
而实现整个包装过程的封缝。设计的纵封和横封机构具有高效、稳定的封缝效率,有效克服了传统包装机
封口不严、撕拉薄膜等缺陷,使枕式包装机能够整体高效、连续、稳定地工作。
[关键词]枕式包装机;纵封机构;横封机构
[中图分类号]TB486;TH122[文献标识码]A[文章编号]1673-3142(2018)03-0012-03
DesignforHorizontalSealingandLongitudinalSealingMechanismofPillowPackagingMachine
MengKang1,ChenTian2,WuRujun2
(,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China;
,ShanghaiDianJiUniversity,Shanghai200245,China)
[Abstract]Pillowpackagingmachineisusedasresearchobject,andlongitudinalsealingmechanismandhorizontalsealing
-
sealingmechanismiscomposedofapairofroundscrewdiesofcounterrotatingspeed,thelongitudinalslitsarepressurizedand
heatedbyapairofroundscrewdiesofcounterrotatingspeedtoachievethepurposeoflongitudinalsealing;thehorizontalsealing
mechanismconsistsofapairofhorizontalsealshaftsofcounterrotatingspeedandtwopairsofheat-seal,throughapairofhorizontal
sealshaftsofcounterrotatingspeedandtheheat-seals180°away,afteronesideofseal,itrotates180°tosealtheotherside,so
,suchasthesealingis
,continuousandstableoperationofthepillowpackaging
machine.
[Keywords]pillowpackagingmachine;longitudinalsealingmechanism;horizontalsealingmechanism
0引言枕式包装机是众多包装机械中的一种,是目
前国内包装机械中最新型的自动连续包装机械设
随着现代机械制造业不断发展,包装机械在
备[5]。枕式包装机应用广泛,可以用来包装食品、
很多领域中发挥着至关重要的作用[1-2]。国内包
药物、玩具、日用品、工业零件等产品,由于其
装机械领域发展要比其他发达国家晚一些,但是
生产出来的包装袋像一个枕头的形状,故称其为
自中国加入世界贸易组织以来,在包装机械领域
枕式包装机[6]。
取得了很大的进步,并逐步缩小与发达国家的差
目前,许多科研人员在枕式包装机械机构设
距[3-4]。
计方面已进行了相关技术研究。荆萃[7]等对连
续式包装机纵封牵引、横封驱动的控制方法进行
基金项目:上海市自然科学基金(15ZR1417200);上海市深入研究,有效解决了不等速传动机构的设计问
教委科研创新重点项目(14ZZ169);闵行区科委产学研项目
题。但是,枕式包装机在很多实际生产过程中出
(2014MH182);上海电机学院登峰学科建设项目(16DFXK01)
收稿日期:2017-06-14修回日期:2017-06-28现了各式各样的问题,其在纵封机构和横封机构
第56卷第3期孟康等:枕式包装机的纵封-横封机构设计13
的机构设计和包装速度等方面还有待优化。本文本文设计的枕式包装机主要用于包装袋,长、
在熟知枕式包装机工作原理的条件下,提出了枕宽、高尺寸分别为100mm、60mm、50mm的小
式包装机整体设计方案和纵封与横封机构的结构物料包装,包装速度为90r/min,使用的电机功
设计,并通过UG建模,利用虚拟样机技术[8-9]率为3kW,转速为1420r/min。
设计枕式包装机纵封-横封机构与整机的装配关2枕式包装机结构设计
系,实现枕式包装机高效、连续、稳定地工作。
一般枕式包装机主要由传输部分、理料机构、
1枕式包装机的整体设计方案
供膜机构、制袋机构、纵封机构、横封机构、切
枕式包装机的工作流程是:(1)物料沿着断装置、电机、控制柜、机架等部分组成。本文
传送带进入理料机构。(2)包装薄膜经由供膜主要对纵封机构和横封机构进行结构设计,该结
装置向制袋装置输送。(3)物料填充至由制袋
构有效地改变了以往封口不严、撕拉薄膜等弊端。
装置卷曲成型的包装袋中,由纵封机构实现纵向
封缝。(4)纵封后的包装袋由传送带输送至横
纵封机构采用两个等速相向旋转的圆形辊轮
封机构进行横向封缝。(5)横封完成后经由传
送带送到切断装置进行横切。(6)成品输送至对包装薄膜进行加压加热,实现包装袋的纵向封
规定地方进行检测入库。为了清晰直观地了解制缝。通过一对锥形齿轮传动,为保证圆形辊轮的
袋装置制袋成型的过程,用UG制作了如图1所线速度与包装薄膜的进给速度相同,动力由同一
示的制袋装置将包装薄膜制袋成型的瞬间。图2根同步带传递获得,以达到纵封机构可靠、连续、
展示了枕式包装机整体的设计方案,图3为枕式稳定工作的目的,纵封机构[10-11]原理示意图如
包装机整体的工艺路线。图4所示。
2
3
1
2
图4纵封机构原理图
图1制袋装置制袋成型瞬间
5为了避免封口不严的情况,将圆形辊轮的圆
6
1378周设计成锯齿形状,如图5所示。
24910
图2枕式包装机整体设计方案原理图
图5圆形辊轮局部放大示意图
基于UG三维实体建模软件[12],设计了纵封
机构的各个零件,并对其进行虚拟装配(如图6
图3枕式包装机工艺路线图所示),以便观察是否符合预期的效果。
14农业装备与车辆工程2018年
母、垫片、轴承等零件与整体机架进行装配,装
配效果如图9所示。从装配的效果来看,所设计
的纵封机构和横封机构与整体机架装配合理。
图6纵封机构三维装配模型
-横封机构与机架装配示意图
横封机构采用回转式辊形,通过齿轮传动实
sealingandhorizontalsealingmechanism
现横封轴的相向旋转,现在大多数的横封机构多
3结语
是安装一对热封头进行横向缝合,因此大部分行
程都处于空运行状态。根据本文所设计的包装袋采用UG三维建模软件对纵封-横封机构的
大小要求,在纵向相距180°的横封轴两侧安装各个零件进行设计,并通过虚拟样机技术实现与
两对加热电极和刀刃,实现包装薄膜横向封缝和枕式包装机整体机架进行装配。装配效果证明,
切断,以提高横向缝合的效率。如图7横封横切所设计的纵封-横封机构能够有效地与整体机架
示意图所示,刀刃从M点开始与包装薄膜表面配合。同时,在设计主要零件时考虑到以往出现
接触并加热,至中点T处加压,封缝并切断。封口不严、撕拉薄膜等现象,将纵封辊轮圆周设
计成锯齿状以及对辊轮、横封轴、包装薄膜的速
度做了要求,以解决以往出现的不良状况。
MTM
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图8横封机构三维装配模型
(1991—),男,硕士,主要研究方向:数字化设
计、制造与检测。E-mail:Meng_******@
-横封机构与整体包装机的装配
陈田(1973—),女,博士,教授,主要研究方向:数字化设计、
将设计的纵封机构与横封机构通过螺栓、螺制造及检测。E-mail:******@