外设备的包装速度已达到小袋包装为1200袋/分，中袋包装为160袋/分。

（4）封口质量难以保证。

①外观质量。国家规定，包装袋的封口处应平整、网纹清晰，不得有灼化和压穿现象。而现有的包装机不能很好的达到国家的标准;

②包装成品的封口强度低;

③由于塑料包装材料与被包装物之间的静电作用，在塑料袋内壁上会吸附细小的被包装物粉粒，若不除去会造成横封口处封口不牢，严重影响包装袋封口质量。

④自动包装机的横封机构运动形式的不合理，将导致封口质量问题。 传统的包装机的封口机构，其左右封块是扇形开合，封口部位热封时间不同，导致封口处不平滑，部分灼化或者部分强度不够。两横封块机构采用左横封块运动时，两横封块对包装袋的作用力不同，会造成其封口不匀。而且封口周期长，包装速度慢。

3 总体传动系统的设计

3.1总体方案设计

3.1.1 功能与应用范围

枕式自动包装机自上世纪五十年代开发到现在已有数十年了，当时开发出的机种功能单一，应用范围窄，但是容易实现、可靠，如图3-1所示。可以看到，电动机的动力和运动通过三角带（或称为V 形带）或平皮带输送给分配轴，再由分配轴分给供送内装物、纵封牵引器、端封切断器、输出包装物等，只能对单一内装物及同一尺寸的内装物进行包装。

这样就存在有如下几个问题： （1）包装机的生产能力不可改变；

（2）包装机对内装物尺寸变化的适应性差；

（3）端封封切时的线速度与纵封牵引供送的速度应该一致，但必须改变端封封切的运动规律来实现端封切断的运动规律问题；

（4）供送内装物、供送薄膜、纵封牵引、端封切断等的最佳配合问题。

16

（5）是否要配备离合器，对调试是至关重要的； （6）对刀的调整问题；

（7）当有印刷图案时，保证图案的完整性的问题。

考虑到市场的深入，人们对产品追求多元化、个性化。故产品的包装范围要广、功能要齐全、速度要快。加上我国超市的发展，推动高速枕式自动包装机的发展，也提出了相适性的功能与适用范围的需求问题。

适用的范围如下：

（1）包装材料：防潮玻璃纸、涂塑玻璃纸、聚乙烯、聚丙烯、袋包纸、铝箔以及其他复合材料

（2）包装物品：面包、糕点、蔬菜、加工食品、医药品、机械零件、通心粉及其他等快状物品（快速食品、冰淇淋、小饰物、药品、小五金和其它许多轻量小块状物品）。

（3）包装规格：长20～520mm（20～50mm）;宽10～150mm(10～50mm) （4）生产能力：20～800pcs/min(125～300)

（5）附属装置：光电跟踪补偿装置、计数装置、温度控制装置、工控装置等

（6）电能消耗：1.2Kw

3.1.2 工艺分析

枕式自动包装机是针对块状物件进行外包装的一种手段。在工艺分析中，首先对内装物物件的特性、包装材料和包装过程作详细的分析和研究，并对单功能机的分析，进行扩展其它功能，如扩展它的包装尺寸范围、扩展它的包装物件、扩展它的包装材料、扩展它的包装生产力等。这些扩展涉及到的主要部件的分析比较，以便得出可靠的机构。

3.1.2.1 内装物物件的特性工艺分析

前面提到，内装物件是一些块状物体，可以是很硬的五金零件和很柔软的纸巾。一般来说在设计时，为了简化结构，针对类型范围相近的物件进行设计，因此就会选择一些相近的物件在同一台机上包装。另一方面，内装物的变化，

17

只需简单更改零件就可以了。如尺寸大小变更可以调整成型器或更换成型器，其它的可以只是简单调整。易碎的物件可以在中封牵引、端封切断器上粘贴一些缓冲的物料，而无需更换零件就可以使机械适应范围广。总而言之，高速枕式自动包装机的适用范围极广，只要是成块状物件一般都可以包装。

3.1.2.2 包装材料的要求

包装纸的选择在包装机设计中也是重要的。塑料包装的问世，引起了包装机的革命。使包装工艺、包装技术发生了巨大变化。如塑料包装，可以采用高频加热热封包装、或电热丝脉冲热封包装。如袋装的快食面、饼干、糖果等，目前食品、医药行业采用聚乙烯薄膜包装是很广泛的；纸张经涂塑料后的复合材料包装也被广泛使用，如冰淇淋、面包等。

高速枕式自动包装机多采用热封玻璃纸、聚乙烯和玻璃纸复合材料、铝箔复合材料等。考虑到在薄膜牵引时，薄膜要受较大的张力，一般说来，包装的速度越高，纸越容易被拉断。如果包装纸的拉力强度不够，势必影响包装速度的提高。因此，选择包装纸的质量是十分重要的。

3.2 包装工艺方案的拟定

由第二章的图2-7所示，包装工艺路线是：薄膜经牵引辊牵引由导向辊进入成形器，再经纵封牵引器牵引并封边使薄膜成型袋筒形。

图3-1工艺路线图

1-供送链推头 2-内装物件 3-光电传感器 4-备用卷筒薄膜 5-牵引辊 6-卷筒薄膜 7-成型器 8-牵引滚轮 9-排气输送带 10-纵封牵引滚轮 11-横封切断刀 12-输出毛刷 13-输出皮带

18

再如图3-2所示，是枕式自动包装机的完整工艺路线图。卷筒薄膜6在成对牵引辊5 ，牵引滚轮8和纵封牵引滚轮10的联合牵引下匀速前进，在通过成型器7 时被折成筒状，供送链上的推头1将内装物2 推送入成型器中的筒状材料内，物品便随同材料一起前进，端封切断器11热封左面袋的后端和右面袋的前端，同时在中间切断分开，输出皮带13将成品输出。

从工艺上分析可知，为达到高速，要优化端封切断器11的运动规律。由于11构件作非匀速圆周运动，是否适宜高速运行，要对端封切断器进行详细分析（参考端封切断器结构设计）。

为满足其多功能，可以调整7尺寸和8、11的速度等构件，来适应不同内装物的尺寸，达到满足大范围包装。简单更改成形器7，可以使其满足包装内装物尺寸的变化，如宽度和高度。简单调整纵封牵引器速度，可以满足内装物长度的变化。

因此，要完成其多功能、范围广、高速度等，就必须设计出更为合理的机构来满足要求

3.3 传动系统概述

传动系统的作用是将动力机的动力传递给执行机构，以满足执行机构对转矩和转速的要求。

3.3.1 传动系统的作用

1）把动力机输出的速度降低或增高，以适应执行机构的需要。 2）实现变速传动以满足执行机构的经常变速要求。

3）把动力机输出的转矩，变换为执行机构所需要的转矩或力

4）把动力机输出的等速运动，转变为执行机构所要求的、其速度按某种规律变化的旋转或其他类型的运动。

5）实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不同速度的执行机构。 6）受机体外形尺寸的限制或为了安全和操作方便，执行机构不宜与动力机直接联接时，也需要用传动装置来联接。

3.3.2 传动系统的类型

19

传动系统的类型因机械种类的不同而不同。按传动比或输出速度能否变化分为：定比传动和变速传动系统。按动力机驱动执行机构的数目分：独立驱动、集中驱动和联合驱动传动系统。

（1）定比传动系统

定比传动系统执行机构的速度或转速是固定的，即其传动系统具有固定的传动比，组成传动链的各个环节也应有固定的传动比。

（2）变速传动系统

变速传动系统执行机构的转速可在预定范围内改变，即其传动系统具有可调的传动比。变速传动系统分为有级变速和无级变速传动系统。有级变速传动系统只能在一定转速范围内输出有限的几种转速，而无级传动的输出转速在一定转速范围内任意改变。

（3）独立驱动传动系统系统的各执行机构分别由动力机单独进行驱动独立驱动系统有下列三种情况：

1）只有一个执行机构时 2）有多个执行机构

如果其运动之间无必然联系，为简化传动系统的机构，多采用独立驱动传动系统。当系统结构尺寸和传递动力较大，以及各个独立的执行机构使用较为频繁时，也适合采用独立驱动系统。

3）数字控制机械

随着计算机技术的发展，现代机械设备广泛采用计算机数控技术，如数控缠绕机、数控冲剪床及各种数控机床等。为了充分发挥数控技术的优势，均采用独立驱动传动系统对多个执行机构进行单独驱动。各个执行机构之间的运动关系则由指令及数控装置进行协调，以完成复杂型面的加工及复杂运动的组合。

(4)集中驱动传动系统，由一个动力机对多个执行机构进行集中驱动。 l）执行机构间有一定的传动比要求 2）各执行机构之间有动作要求

这种情况多出现于机械控制的自动机上，各个执行机构的动作之间都有严格的时间和空间联系。通常用安装在分配轴上的凸轮来操纵和控制各个执

20