毕业设计---自动制袋机的设计(含全套图纸)

题目：自动制袋机的设计
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摘要
摘要
随着我国加入WTO，塑料软包装行业正在向全球化方向发展。

国内人民生活水平的提高，也给塑料软包装行业带来了无限商机。

塑料软包装制袋机也随之蓬勃发展。

塑料袋是人们日常生活中，最为常用的工具，消耗量非常大，可以说方便袋在人们的生活中无处不在。

从19世纪50年代，英国人帕克斯发明并制造了第一个塑料袋之后，塑料袋就占据了不可替代的地位。

例如：超市、商店、工厂、饭店等等，已经涉及到不同的领域。

国产制袋机结合国内市场需要，充分考虑用户的具体情况，适应用户的不同需求，设计开发出一种多功能全自动的制袋机。

通过该课题的研发工作，使学生能够正确运用所学课程的基本理论和有关知识，学会设计方案的拟定、比较、分析及进行必要的计算, 提高学生应用工程技术设计手册、标准以及编写文件的能力。

在这样的背景下，本次毕业设计针对塑料制品加工的这个主题，参考各种设备资料，并利用AUTOCAD等现代工具软件，进行了塑料印刷生产线中的全自动制袋机的设计,其技术指标达到较高的生产率和的分选精度。

相比起传统印刷方法，这种基于纵封原理进行作业的塑料加工机器在机械化、加工精度以及自动化程度等方面都大大提升。

从而极大地提高了塑料精加工产品的产量和质量。

本设计是全自动制袋机的一部分。

全自动制袋机是服务于包装行业的一种制袋设备。

现在市面上主要有以下几种制袋机：
1 . 专用三边封低速,中速,高速三种制袋机.
2 . 专用中封低速,中速,高速三种制袋机.
3 . 三边封,中封两用低速,中速,高速三种制袋机.
4 . 高速三边封的自立,拉链制袋机.
5 . 医药特用制袋机.
还有一些四边封,等少见有特殊用途的制袋机.但他们有一个共同点就是要对一些能热封复合的塑料薄膜进行横封和纵封.使原来的薄膜变成袋子.下面就主要针对这类机上的一重要部件------纵封热封部件进行一些基本的说明以及工作原理等.
关键词塑料制品；制袋设备；机械化；自动化
Abstract
Joins WTO along with our country, the plastic processed foods profession is developing to the globalized direction.。

Domestic living standards enhancement, also gave the plastic processed foods profession to bring the infinite opportunity.。

Plastic processed foods bag-making machine also along with it vigorous development.。

The plastic bag is in the people daily life, the most commonly used tool, the consumption is big, may say that facilitates the bag in people's life ubiquitous. From the 1850s, after English Pax invented and has made the first plastic bag, the plastic bag occupied the unreplaceable status.。

For example: Supermarket, store, factory, hotel and so on, already involved to the different domains. The domestically produced bag-making machine union domestic market need, considered fully the user the special details, the adaptation user's different demand, the design develops one kind of multi-purpose completely automatic the bag-making machine. Through this topic's research and development work, enables the student to utilize correctly studies the curriculum the elementary theory and the related knowledge, the academic society design proposal draws up, the comparison, to analyze and to carry on the essential computation, enhances the student application engineering technology design handbook, the standard as well as compilation document ability. Under such background, this graduation project needle plastic products processing selection's this subject, refers to each kind of equipment material, and using modern tool softwares and so on AUTOCAD, has carried on the plastic printing production line's completely automatic bag-making machine's design, its technical specification achieves the high productivity and separation precision. Compares the traditional printing method, this kind carries on the work based on the template principle the plastic processing machine in aspects and so on mechanization, working accuracy as well as automaticity greatly promotes. Thus raised the plastic precision work product output and the quality enormously.
This design is a completely automatic bag-making machine's part. The completely automatic bag-making machine is serves the packing profession one system bag equipment. Now in the market condition mainly has the following several kind of bag-making machines:
1. Special-purpose trilateral seals the low speed, the medium speed, high speed three kind of bag-making machines.
2. Special-purpose seals the low speed, the medium speed, high speed three kind of bag-making machines.
3. Trilateral seals, seals the dual purpose low speed, the medium speed, high speed three kind of bag-making machines.
4. High speed trilateral seals supporting oneself, zipper bag-making machine.
5. The medicine uses the bag-making machine especially. also has some nearby the fours to seal, and so on has the special use bag-making machine rarely. But they have a common ground are must to carry on to some be able the heat-seal compound plastic film seal horizontally with vertical seal. Causes the original thin film to turn the bag. Below mainly aims at this kind of machine on an important part------Vertical seals the heat-seal part to carry on some basic explanations as well as the principle of work and so on
Keywords Plastic products ；Makes the bag equipment ；Mechanization ；Automation
目录
目录
摘要I
Abstract II
第 1 章塑料制品加工机械综述 (2)
1.1国内外制袋机的比较 (2)
1.1.1 国内外制袋机在大小功能上的比较 (2)
1.1.1.1 国内外制袋机在质量价格上的比较 (3)
1.1.2 机电一体化产品的设计步骤 (5)
1.1.2.1 机电一体化产品的优点和效益 (6)
第 2 章自动制袋机的设计与计算 (8)
2.1自动制袋机的分类 (8)
2.1.1 自动制袋机的组成 (8)
第 3 章结论 (16)
第 4 章致谢 (17)
参考文献 (18)
附录一 (20)
附录二 (25)
第 1 章塑料制品加工机械综述
1.1 国内外制袋机的比较
1.1.1 国内外制袋机在大小功能上的比较
进口制袋机基本是以单功能为主，如遇到另一品种只能由另一功能的设备完成。

而国产制袋机结合国内市场需要，充分考虑用户的具体情况，适应用户的不同需求，设计开发出一机多功能的制袋机。

1大功能方面的比较
国产机既能加工三边封、中封、四边封、偏封袋，又能加工自立袋、凹凸扣拉链袋，无需机身的调换，使用非常方便，是进口机3至4倍的工作能力，省场地、省电、省投资2小功能方面的比较
在加工凹凸扣拉链袋方面，国产机开发出一组定位保护装置，无需冷却水，一旦调试后，生产过程中不存在报废问题，除非是原料有问题。

由于软包装市场的多样化，有的用户要求背封对图案，而此项功能进口机无法完成，只能以手工裁边，既费人工，且质量又差。

国产机新开发出一组中封对图案自动切废边装置，既保证了质量，又与设备同步工作，操作方便。

现在市场上珠光膜及奶粉袋的使用越来越多，正常工作难免产生拉痕现象，进口机也是如此，给包装的美观、质量造成影响。

国产机的反串料装置弥补了这一缺陷。

根据用户的实际情况，结合国内软包装行业以中、小企业为主，有些印刷机的宽度限制了制袋的大小。

国产机想用户之所想，开发出上、下双放料装置，给小印刷机带来了福音。

以前只有1、2 米印刷机才能完成的任务，现在只需0、6米的印刷机就能完成，这是进口机望尘莫及的。

新一代的制袋机考虑到制袋车间的女职工多，难以胜任上料工作，从而开发出自动上料装置，与放料部分结合，操作方便，而进口机却没有这一装置。

为了减少损失，便于操作，国产机还配置了缺料报警装置。

由于用户对质量的要求不同、设备不同、选择的原料不同，以及前道工序不同，经常会产生膜的厚薄不均或复合后产生左紧右松的现象。

新一代国产机根据国内用户的具体情况，设计出从放料到牵引等各个部位都设有微调装置，既可双面又可单面微调，弥补了由于膜的原故产生跑偏现象而影响质量的问题。

而进口机不能做到这点，它只能在原料优良、前道工序合格的情况下才能正常工作，一旦厚薄不均、
松紧不等，进口机出的袋必然跑偏。

由于市场上对奶粉袋、豆奶袋的需求量很大，而且要求中封折边后再烫压二边。

新一代国产机根据市场需求而设计出第二纵封，及时解决了市场的需求，这也是进口机所没有的。

从以上各种功能的比较看，进口机的缺陷较多，这也是新一代国产机的自豪与骄傲。

1.1.1.1 国内外制袋机在质量价格上的比较
质量
我国在机械制造业方面是世界强国，特别是上海，轻工机械制造历史悠久，有着非常扎实的工业基础，上海的产品在国内及世界上享有盛誉。

在钢材方面、热处理方面已逐渐走向完美。

机械零件的加工精度，国产机并不比进口机差，有些地方还超越了进口机。

机械运行全部以曲轴取代摆杆，以适应高速运转时产生的噪音，增加了使用寿命。

主要零件经过调质处理，以弥补国内钢材的某些不足，增加了机械强度。

零件都经过精磨及表面处理，以增加尺寸的精度及美观。

机身墙板全部经过表面热淋化处理再喷漆，决不允许刮粘，以免年久脱漆。

价格
进口机价格偏高，是国产机的!至"倍，而大功能却只有国产机的#$%，小功能就更差多了，且年久后的维修、配件磨损后的更换都没有国产机便利。

就设备投资的回报年限而言，进口机是国产机的1至2倍。

换言之，国产机如果2年收回投资，进口机要3至4年，按进口设备的设计思路，在还没有收回投资进口机的年限时，许多部件已到了报废期。

如果继续使用，只能再投入大笔资金更换配置，使投资的回收遥遥无期。

这种比较，这笔账，相信大家都会算。

售前与售后服务
进口机没有售前服务一说。

而国内制造商为作好用户的参谋，根据用户的具体生产情况，建议用户选用合理的机型，以最少的投资出最大的效益。

国内制造商高度重视售前服务的新概念，只有先天的完美才能后天少维修。

售前服务与售后服务有如防病与治病，只有早预防、多预防，才能晚生病、少生病。

售后服务是被动的行为，只有在售前服务完美的基础上才能做好售后服务。

在售后服务方面，易耗零件的更换，国产机要比进口机方便许多。

在技术方面，国内制造商不但制造常规的制袋机，而且根据用户的需要定制各种特
殊要求的制袋机，这些都是进口机无法比拟的。

由此看来，国产机与进口机的差距在逐步地减少，有些方面甚至已经超过了进口机。

国产机将为弘扬民族工业做出更大的贡献。

1.22010年前我国袋制品加工机的发展重点分析
塑料加工机的发展有赖于深化改革。

我国塑料加工机的发展依靠深化国有企业改革，建立现代企业制度，加强企业科学管理；合理调整优化行业结构、产品结构和地区布局；大力加强基础技术、基础件、基础材料和基础单元操作″四基″工作；提高产品质量，加强产品可靠性研究，提高单机和联线可靠性研究，易损件和关键件使用寿命和外观质量研究；通过引进增强自主开发能力；促进机电一体化和高新技术的产业化、商品化；重点开发我国急需的成套设备，增加种类，以高效、高质量的设备来装备塑料制品工业，提高经济效益，积极扩大出口。

从“九五”开始每年增加塑料加工机产品100种，到2010年达3100种，基本上能满足国内需求，补齐已有生产线所缺的单机或设备；加大研制高生产效率的机械，届时成套设备比现有的最高每小时生产率至少提高1倍，塑料加工机出口额以年均12%的速度递增，2010年出口额达12.7亿美元，占该年塑料加工机总产值的20%。

节能型塑料加工机：加快研制塑料工业中压缩、蒸干、成型等单元操作的节能技术与设备。

塑料加工机的高新技术应用：到2010年，我国塑料加工机主导产品达到发达国家20世纪90年代中期水平的应占80%，达到20世纪90年代初水平的应占15%，达到国际当时顶尖水平的应占5%。

研究区域分布，促进行业整体协调发展。

我国幅员广大，地域性差异很大，为了制定符合国情的塑料加工机发展战略，就要研究影响塑料加工机品种数量发展的地域性差异。

根据区域自然环境和可利用资源制定科学合理的塑料机械发展区划，这是科学预测全国塑料机械品种、数量的发展趋势，促进行业布局合理和整体协调发展的重要依据。

深化改革，积极组建发展不同类型的企业集团，积极探索打破部门条块分割界限、加强合作的行业管理路子，使高校和研究所凭借技术优势成为企业集团的课题开发、人才培训中心和试验基地。

有计划、有重点地引进国外先进技术与设备，目的不能仅为了生产，而是消化吸收、增强自主开发的能力。

大胆利用外资，加快企业改革步伐，建立现代企业制度，学习借鉴国外成功企业的科学管理经验。

按粮机的分类和发展区划，在大型企业内建立试验中心（或与高校科研所联合），各有侧重地开展基础研究、应用研究、新机型开发，政府给予扶持。

健全行业标准，完善质量管理法规和政策。

增加智力投资，重视科技人才的培养和科研人员的继续教育，加大员工技能的培训，重视队伍建设。

加大企业技改力度，提高粮机企业的装备水平，有计划、有重点地开展技术改造，特别是采用高新技术来改造粮食加工机工业，这是提高产品水平的关键
1.1.2 机电一体化产品的设计步骤
1）关键技术和技术路线的描述:对于待开发产品的关键技术是什么，解决这些问题的技术途径如何，可能遇到的难题和解决这些难题的方案等，都需要给以尽可能详细的描述2）主要性能指标和规格说明:列出产品性能指标详细表，既有必须达到的指标，又有争取达到指标。

预期达到的指标应在规定环境下予以满足，争取达到的指标是指可能情况下希望达到的指标。

3）可能方案和评价意见:应提出几种可供选择的设计方案，并对每种方案提出客观的评价意见。

在设计组内应鼓励不同的有创造性的设计思路。

4）用户需求分析和市场调查:这时开始某项设计的第一步。

这种调查分析一方面可以了解要开发产品的需求情况，市场发展预测，新产品上时候可能占有的市场份额；另一方面，这种对实际需要的分析可以明确一系列问题，诸如：用户是哪一层面的人，设计过程中如何与用户接触，用户对产品安全性、可靠性、实用性、配套性、性能价格等的要求，产品的生产量以多大为宜，产品的生命周期是多长，用户需要哪些售后服务。

5）有关最新技术的进展评价:创新是设计工程师追求的重要目标。

对于产品有关的最新技术信息进行收集、整理、分析、并加以评价是整个设计过程的基础。

需要注意的是，设计人员在整个过程中要坚持对这些信息进行跟踪与修正，特别应该注意以下三个方面：（1）历史的回顾
（2）发展趋势与预测
（3）新兴技术
6）推荐首选的设计思想及方案
要将设计组内认为是最佳的设计方案予以推荐或者将几种设计方案排序，要充分说明设计思想的出发点和特点，可能出现的问题以及预期的解决办法。

7）进行具体设计
这个阶段的工作是大量的既包括机械、电器、电子、控制和计算机硬件、软件等，也包括总装图和零件图。

这个阶段应尽可能利用计算机辅助设计和计算机辅助工程以提高工效。

最后要提出完整的图纸和文字说明，使文档资料易于为他人了解或进行产品更新换代的参考。

1.1.
2.1 机电一体化产品的优点和效益
1）从生产部门考虑
（1）缩短产品开发周期，加速产品更新换代
（2）提高产品质量和附加值
（3）改善劳动条件，有利于自动化生产
（4）增强企业的市场竞争能力
2）从用户考虑
（1）操作简单，使用安全可靠
（2）节约能源
机电一体化不是机械技术和电子技术的简单相加，它与机电学、并行工程、自动控制技术、计算机的应用技术既有联系又有区别。

随着大规模集成电路的出现，机电一体化产品得到了迅速普及和发展。

市场竞争规模要求机电产品不但具有高性能，而且要低价格，这就给设计人员提出了越来越高的要求。

目前，机电一体化技术思想已经被普遍接受和采用。

国民经济建设和发展迫切需要大量掌握机电一体化技术的人才去研究和开发新一代机电一体化产品。

将农产品加工设备由传统的手工操纵，纯机械式运作及其和电子技术、微机技术结合，形成机电一体化电子产品，是顺应时代潮流，符合农业现代化发展的必然趋势。

农业现代化对农业机械的自动化程度要求越来越高，所以要设计出自动控制程度较高的农业机械。

由前所述可知随着人们生活水平的提高，各种粮食豆类加工机械的前景是很可观的。

而本次课题所涉及的绿豆精选机，就是整个加工生产线上非常重要的关键设备之一，是根据性能和功能的要求，按照机电一体化设计原理，为满足市场要求所进行的设计。

要将设计组内认为是最佳的设计方案予以推荐或者将几种设计方案排序，要充分说明设计思想的出发点和特点，可能出现的问题以及预期的解决办法。

6）进行具体设计
这个阶段的工作是大量的既包括机械、电器、电子、控制和计算机硬件、软件等，也包括总装图和零件图。

这个阶段应尽可能利用计算机辅助设计和计算机辅助工程以提高工效。

最后要提出完整的图纸和文字说明，使文档资料易于为他人了解或进行产品更新换代的参考。

第 2 章自动制袋机的设计与计算
2.1 自动制袋机的分类
全自动制袋机是服务于包装行业的一种制袋设备。

现在市面上主要有以下几种制袋机：
1 . 专用三边封低速,中速,高速三种制袋机.
2 . 专用中封低速,中速,高速三种制袋机.
3 . 三边封,中封两用低速,中速,高速三种制袋机.
4 . 高速三边封的自立,拉链制袋机.
5 . 医药特用制袋机.
还有一些四边封,等少见有特殊用途的制袋机.万变不离其宗，他们的组成主要有以下几个部分：放卷部件，成形部件，纵封部件，插边部件，张力部件，牵引部件，切断部件，横封部件等一些辅助部分。

2.1.1 自动制袋机的组成
我今设计的是低速普通制袋机，它是三边封，中封两用制袋机，它最大可以做宽300MM 的袋子，无论是印刷袋，空白袋都可以做。

速度由变频控制，主电机还有减速机保证其工作时的稳定性和速度的调节，整机主要有以下几个部分组成的：
1.卷料装置.其主要有一根气涨轴来穿在膜中心的硬纸板上,然后通过给轴
冲气使轴涨紧,从而保证料不松动.气涨轴的另一端装有齿轮,齿轮通过电机带
动使其按设定的速度放料.
2.放料装置.其主要有一个张力部件,三角架,龙门架,光电自动纠偏仪和一
些辅助滚动的滚筒构成.张力部件旁边装一个接近开关,从而组成一个可以自
动放料的系统,当张力部件由于料的拖动而离开接近开关时,接近开关就显示
红光,此时电机就转动来带动和张力中心轴转动从而达到放料的目的,当张力
部件随着料的下放又回到接近开关的旁边.(注:接近开关为高频振荡型)即回
到接近开关中的磁场中时,电机就停止转动.其工作周期由电控箱调节.并且电
机转动的快慢即每个工作周期放料的快慢主要由变频器来调节,此电机的作用
非常重要,所以要对其电机设定一个特殊的控制箱,确保它工作时和整台机器
的同步性.三角架主要起一个变向作用,把料由横向通过三角架变为纵向.(变
为纵向的目的是要装上两只眼睛<即光电跟踪器>)好让其工作时便于自动调整.
两只光电跟踪器通过对料上光标的跟踪确保料在其拖动中发生移动后自动调整(光电跟踪器和限位开关以及永磁低速同步电动机连接到自动纠偏控制器上,其根据限位开关的工作情况来控制电机的正反转从而来控制紧贴在连在电机轴上辊筒上的料的位置)从而确保成品袋的质量.然后料通过对切装置使其一分为二.再通过两个互成90度的V型架变向.再通辅助辊筒把上下两张料复合到一起来,从而构成成品袋的正反面.
3.此时料就通过中封成形台(注:在做三边封袋子时用不到)到达纵封热封部
件来完成第一道工序------纵封热封.(见第15详细说明)第二道工序------纵封冷却.因为高温会把料烫邹起来,所以必须要有冷却这一步,否则出来的袋子都是不平的,纵封冷却结构和纵封热封差不多,其工作的主要部件就是一个装有冷却水的冷却块.冷却块中的冷却管采用铜制,直径10MM.
4.料再随着牵引的拖动要进过插边部件,插边部件的作用是使料能尽可能朋
机器的中心位置穿过,这样便于其它工序的加工,同时也是防止料的拖动方向发生大的偏移.
5.中间牵引部件;毫无疑问牵引就是带动料的拖动,使料一步步向前移动,移
动的速度由电机控制.这里的电机一般用同步电机比较好.
6.中间牵引过后是一中间张力.因为经牵引过来的薄膜可能比较松.膜如果
松动它就会发生偏移,那么加工时就不会达到标准.所以中间张力部件的作用就是使膜再次涨紧,那么中间张力是如何把料涨紧的呢,它主要有三个辊筒组成,左右两个是辅助作用,是辅助料的滚动,中间一个起压紧作用,中间那个辊筒和一个气缸连接,通过调节气缸的压力来控制中间张紧轴的压力,从而有效的控制膜的松紧程度.并且中间张紧轴另一端装有一接近开关(高频振荡型)通过和切刀前的光电跟踪连为一个整体,作用见第11分解.
7.过了中间张力一般会设置一个中间整形部件,目的只有在做三边封的时候
用到,它是对三边封袋子了纵向做一整形处理,使其达到平整的效果.整形部件其实也是由上下两把烫刀组成的.不过它们的功率要小一点.为什么小一点.因为此时袋子纵向已经过多次烫压,口早已封好,如果还采用过高的温度很容易
把袋子烫破.所以这里的温度选择有一定的讲究.
8.经过整形过就要进行横封,横封部件的结构设置和纵封几乎一样,主要区
别在于纵封的烫刀是纵向的,而横封烫刀是和纵封烫刀是垂直的,并且横封烫刀一般有三把,后面还有一个冷却刀.其材料的选用和结构设计都和纵封一样,还有一点区别那就是每个横封烫刀两端各配一个倍送气缸.目的在于调节横封的倍送方式.倍送气缸还有一个作用那就是有辅助支撑上横梁的作用.通过横封热封就是横封冷却使其刚被烫皱的横向边封再次恢复平整.
9.在横封后面一般机器都有冲孔部件,因为许多袋子都要有撕裂口,这样便
于使用袋子时撕开,还有的要做月牙型的口子,还有其它要求等等.
10.冲孔过后一般都装有光电跟踪.此处的光电跟踪和上面提到的7中的接近
开关是一个整体,7中的接近开关通过光电对光标的识别和测量,知道前面刀口处的袋子长度是否是我们想要的长度,如果短了,这里的接近开关就要作一补偿.所以说7的作用是用来补偿11这边的光电脉冲,因为此处是通过脉冲测量袋子的长度.
11.光电过来一般装有一分切刀架.刀架上可能装有几把刀但不一定使用,这
具体要看做袋子的需求.如果一次做一个就不要分切了,如果一次做2个以上就要用到这里的分切刀了.
12.分切刀后面就是切断部件了,切断部件是由上下两把刀组成的,其作用不
言便知,是用于最后把袋子切断用的.但切刀的装配精度要求比较高,它同样是采用剪刀原理制成的上下对切刀.我们由剪刀想想如果剪刀的上下两个刀口稍有不对整就剪不断,那么同样这里的切刀也是一个样,所以切刀上装有粗调和微调等多种调节方法,确保刀口尽可能的啮合,`这样切料的时候会很轻松容易,如果切不断不公耽误制袋的速度和进程,而且还在浪费大量的薄膜纸,这是对用户的不负责.
13.一台机器的灵魂那就电控箱,这台机器的运转全由它来控制.电控箱类似
于电脑,它主要由显示器,主板,驱动器,变频器,继电器,接触器,信号转换器,
变压器等组成.现在先进的电控箱可以和电脑连网,把电控箱上的程序和数据
下载下来实现远程控制和对机器整体性能的测定等.以上就是整台机器大致的。