薄膜包装机的设计

摘要

目前，我国的食品包装企业大部分规模偏小，“小而全”是其主要特征之一，同时存在着不顾行业发展要求，重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品，行业内目前大约有1/4的企业存在低水平重复生产现象。这是对资源的极大浪费，造成包装机械市场的混乱，阻碍行业的发展。

随着科学技术的不断发展，各种食品、水产加工品的出现，对食品包装技术和设备都提出了新的要求。目前，食品包装机械竞争日趋激烈，未来的食品包装机械将配合产业自动化，促进包装设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的食品包装设备。

真空包装技术起源于20世纪40年代。自1950年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功地应用于商品包装以来，真空包装机便得到迅速的发展，其技术发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能、组成生产线、采用相关新技术这5个方面。

Abstract

Currently, our country's food packaging enterprise most smaller scale, "complete" is one of the main features, exist disregard industry development requirements, repeat production cost is low, the craft level who is relatively backward, easy to manufacture mechanical products, industry within roughly a quarter of enterprise existence low-level repeating production phenomenon. This is a tremendous waste of resources, to cause confusion, packaging machinery market hampering the development of industry.

Along with the science and technology unceasing development, various food, the emergence of aquatic products, food packaging technology and equipment are put forward new requirements. At present, food packaging machinery increasingly fierce competition, the future food packaging machinery industrial automation, promote will cooperate with the overall level of packaging equipment rise, development multi-function, high efficiency and low consumption of food packaging equipment.

Vacuum packaging technology originated in the 1940s. Since 1950 polyester, polyethylene plastic film applied successfully in the commodity packaging, vacuum packaging machine since then obtains the rapid development, the technology development trend are mainly embodied in the high productivity, automation, LAN multi-function, composition line, adopt new technology related to these five respects.

目录

1. 包装机简介 (4)

1.1包装机 (4)

1.2流水线式整体生产包装 (4)

1.3产品外围包装设备.......................................................................... 错误！未定义书签。

1.4包装机的分类： (4)

1.5包装机故障诊断及解决方法 (6)

1.6真空包装机介绍 (6)

1.7自动包装机的优势 (8)

1.8自动套袋包装机介绍 (8)

2. 我国包装机械行业的发展与前景 (10)

2.1我国食品包装机械发展前景预测 (10)

2.2 21世纪真空包装机发展趋势 (12)

2.3封箱机分类 (13)

2.4装盒、装箱包装线 (14)

2.5液体灌装机及其流水线 (14)

2.6小型真空包装机 (14)

2.7粉剂颗粒液体包装机 (15)

2.8各种包装机的分类与适用范围 (15)

3.方案的选择 (19)

3.1 功能要求 (19)

3.2结构方案设计 (20)

4.包装机机械运动部分设计 (21)

4.1总体方案的确定 (22)

4.2电动机的选择 (22)

4.3主轴传动设计计算 (23)

4.4齿轮的校核 (24)

5. 传动系统的设计计算............................................................................... 错误！未定义书签。

5.1主轴箱总体尺寸.............................................................................. 错误！未定义书签。

5.2薄膜辊总体尺寸 (27)

6. 毕业设计总结 (28)

致谢 (29)

参考文献 (30)

1. 包装机简介

1.1包装机

简单来说，包装机就是把产品包装起来机器，起着保护，美观的作用。包装机主要分2个方面: 1.流水线式整体生产包装。2.产品外围包装设备

1.2流水线式整体生产包装

应用于食品,医药,化工等行业的(袋装,瓶装)产品的灌装(添充),封口机,打码.

主要包括:液体(膏体)灌装机,枕式包装机，粉剂颗粒包装机，给袋式自动包装机等.

1.3产品外围包装设备

用于产品生产出来后的,喷(打)生产日期,封口,缩膜等，主要包括:灌装机, 封口机,喷码机,打包机,真空机,收缩机,真空包装机等.

1.4包装机的分类：

包装机的种类繁多，分类方法很多。从不同的观点出发可有多种，按产品状态分，有液体、块状、散粒体包装机；按包装作用分，有内包装、外包包装机；按包装行业分，有食品、日用化工、纺织品等包装机；按包装工位分，有单工位、多工位包装机；按自动化程度分，有半自动、全自动包装机等。

1.4.1 透明膜三维包装机

主要用于各种中高档产品的透明膜三维包装,效果和香烟盒相一样漂亮,

具有节能省电,包装效果精美等特点.

1.4.2充填机

充填机是将精确数量的包装品装入到各种容器内的包装机。其主要种类有： a、容积式充填机

包括量杯式、插管式、柱塞式、料位式、螺杆式、定时式充填机。

b、称重式充填机

包括间歇称重式、连续称重式、称重—离心等分式等充填机。

c、计数式充填机

包括单件计数式、多件计数式充填机。

1.4.3封口机

封口机是将充填有包装物的容器进行封口的机械，其主要种类有：

a、无封口材料封口机包括热压式、冷压式、熔焊式、插合式、折叠式等封口机。

b、有封口材料封口机包括旋合式、滚纹式、卷边式、压合式等封口机。

c、有辅助封口材料封口机包括胶带式、粘结式、钉合式、结扎式、缝合式等封口机。

1.4.4裹包机

裹包机是用柔性的包装材料，全部或部分地将包装物裹包起来的包装机。其主要种类有：

a、全裹式裹包机

包括扭结式、覆盖式、贴体式、接缝式等裹机。

b、半裹式裹包机

包括折叠式、收缩式、拉伸式、缠绕式等裹机。

1.4.5多功能包装机

这类包装机具有两种或两种以上的功能。其主要种类有：

①充填封口机

它具有充填、封口两种功能。

②成型充填封口机

它具有成型、充填、封口三种功能。成型的种类有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。

③定型充填封口机

它具有定型、充填、封口功能。定型方式

④双面封箱机

它能同时封上盖和下底两个面。封箱时，箱子可侧放或立放。

1.4.6收缩包装机

收缩包装机是在收缩过程中，不影响包装物的品质，而能收缩快速完美，包装后的产品能密封、防潮、防撞击、适用于多件物品紧包装和托盘包装。

热收缩包装机采用PLC及触摸屏全自动电脑控制，并且具有无膜报警及封切障碍报警功能

餐具收缩包装机是餐具专用收缩包装机,

板材收缩包装机是针对门板、玻璃板等板材类收缩包装设计的,适用于任何收缩薄膜的收缩包装

食品收缩包装机应用于轻工、食品、饮料、糖果、文化用品、工艺美术、五金工具、日用百货、化工用品等

远红外线收缩机包装后的物品能密封、防潮、防污染，保护物品免受外部的冲击，具有一定的缓冲性，广泛用于各种小产品的包装。

1.5包装机故障诊断及解决方法

电磁铁不吸合，造成这种故障的原因多半是主机内部故障、电磁铁线圈烧断、线路中断等各方面的原因，解决的方法为：首先检查是主机内部还是外部出了问题；其次查看电磁铁保险管，查看电磁铁是否有通电迹象，排除机械卡阻，在一切都正常的情况下检测内部电源；在称重包装机中常遇到的是造成这种故障的原因是：传感器损坏，供桥电压故障，线路接法或中断有误，排除的方法为：检测传感器及连线或主机的荷重信号，近而检测供桥和放大电路或计算机输出显示电路，有时也会出现系统稳定性不好造成袋装量不稳定解决这个问题可试探线路是否故障，或卸下主机，通过内部短接施加清零信号，判断故障位于机内还是来自开关，然后再解决问题

1.6真空包装机介绍

随着人们生活水平不断提高，对各种方便食品的需求也随之大增，这近一步拉动了我国食品包装业的快速发展。真空包装机是发展比较快的包装机械之一，拥有着广阔的发展前景。真空包装机种类又分很多种，下面给大家介绍一下真空包装机。

1.6.1真空包装机的定义：

人们常常把被包装物放到真空室的外侧完成真空包装的设备叫真空包装机。

1.6.2真空包装机的原理：

真空包装机是通过抽气嘴放到被包装物的包装袋内，抽空空气，退出抽气嘴，然后完成封口。

1.6.3真空包装机的分类：

真空包装机根据包装物的放置位置不同，分水平真空包装机和垂直真空包装机。水平真空包装机的被包装物是水平放置；垂直真空包装机的被包装物是垂直放置。水平真空包装机在市场上更常见。

1.6.4真空包装的特点

1、排除了包装容器中的部分空气（氧气），能有效地防止食品腐败变质。

2、采用阻隔性（气密性）优良的包装材料及严格的密封技术和要求，能有效防止包装内容物质的交换，即可避免食品减重、失味，又可防止二次污染。

3、真空包装容器内部气体已排除，加速了热量的传导，这即可提高热杀菌效率，也避免了加热杀菌时，由于气体的膨胀而使包装容器破裂。

在食品行业，真空包装应用非常普遍，各种熟制品如鸡腿、火腿、香肠等；腌制品如各种酱菜以及豆制品、果脯等各种各样需要保鲜的食品越来越多地采用真空包装。经过真空包装的食品保鲜期长，大大延长食品的保质期。

1.6.5购买真空包装机时应注意事项

在选择真空包装机时，不应单纯按型号去选取机型，通俗讲：由于各个用户所生产的食品(包装物)不尽相同，包装尺寸不尽一。

1.6.6真空包装机的组成：

真空泵,电机,真空室,封口条,有机玻璃板上盖,气囊,电磁阀等.

经济型真空包装机技术特点

1、进出料方式:前进右出式

2、压缩真空包装机采用热箱固定瞬间加热方式,节省能源

3、特殊电热排列,热量分布均匀.

4、机体小巧,占地面积小

5、适用于小批量生产和中量生产.可配合流水线作业，提高效率的真空包装机器

6、采用台湾、日本、韩国原装进口零配,性能稳定可靠

真空包装机的维护和保养

1、真空包装机应在温度-10℃—50℃，相对湿度不大于85%，周围空气中无腐蚀性气体，无粉尘、无爆炸性危险的环境中使用。像打包机和收缩机一样，本真空包装机为三相380V电源。

2、为真空包装机确保真空泵正常工作，真空泵电机不允许反转。应经常检查油位，正常油位为油窗的1/2-3/4处（不能超过），当真空泵中有水分或油颜色变黑时，此时应更换新油（一般连续工作一两个月更换一次，用

1#真空汽油或30#汽油、机油也可以）。

3、杂质过滤器应该经常拆洗（一般1-2个月清洗一次，如包装碎片状物体应缩短清洗时间）。

4、连续工作2-3个月应打开后盖30对滑动部位及开关碰块加润滑油，对加热棒上的各连接活动处应视使用情况加油润滑。

5、对减压、过滤、油雾三联件24要经常检查，确保油雾、油杯内有油（缝纫机油），过滤杯内无水。

6、加热条、硅胶条上要保持清洁，不得粘有异物，以免影响封口质量。

7、加热棒上，加热片下的二层粘膏起绝缘作用，当有破损时应及时更换，以免短路。

8、用户自备工作气源和充气气源，真空包装机工作压力已设定为

0.3MPa，比较合适，无特殊情况不要调节过大。

9、真空包装机在搬运过程中不允许倾斜放置和撞击，更不能放倒搬运。

10、真空包装机在安装时必须有可靠接地装置。

11、严禁将手放入加热棒下，以防受伤，遇紧急情况立即切断电源。

12、工作时先通气后通电，停机时先断电后断气。

1.7自动包装机的优势

要想在规定的时间内，为自己创造出最大的利益，就要确保自己的食品包装生产线运行良好，在生产过程中不会出现错误，这样在尽量避免错误出现和故障的影响，才会为企业获得最大的利益。自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。具有革命意义的自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。

1.8自动套袋包装机介绍

全自动套袋包装机是热收缩包装机设备中最先进、自动化程度最高的一款产品。该产品适用于薄膜封切及热收缩包装。全自动热收缩包装机可以自动送膜、然后自动制袋、表面抚平，封口切膜打包、热收缩包装一次完成。同时对废料可以进行回收。全自动热收缩机的切刀为恒温式特级铝合金材料，为POF膜片封切特制。该切刀的特点是封口线比较细，抗粘。另外，针对包装大小不一的情况，全自动热收缩包装机可以在一定范围内调整，不用更换磨具。同时可以手动调整的部位还有热收缩炉温度和热收缩包装的速度。该产品广泛用在制药、食品、文具、化妆品、电子产品、玩具等领域。

首先对套袋包装机设定好加热时间

按下手动或则自动按钮后，齿条汽缸电磁阀得电输出推动齿轮，齿轮带动链条，此时齿条汽缸后位接近开关断开。当齿条汽缸运行到上止点时，齿条汽缸的前位接近开关导通，烘箱汽缸电磁阀得电输出。烘箱汽缸运行到上止点时，定时器启动开始延时，齿条汽缸电磁阀断电。定时结束，烘箱汽缸电磁阀断电。依据工作方式标志位，决定是否继续下一个工作流程。

中国真空包装机形成行业仅20年，基础相对薄弱，技术及科研力量不足，其发展相对滞后，在某种程度上拖了食品和包装工业的后腿。预测到2010年，国内行业总产值可达到1300亿元(现价)，而市场需求可能达到2000亿元。如何能够尽快的赶上并且抓住这个巨大的市场是我们迫切需要解决的问题。我国真空包装机起步于上个世纪70年代末，年产值只有七八千万元，产品品种仅有100多种。近5年来食品和真空包装机行业每年以11%～12%

的平均增长速度发展，高于同期国民经济增长速度，销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元，产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。产品水平上了新台阶，开始出现规模化、成套化、自动化的趋势，传动复杂、技术含量高的设备开始出现。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，如我国2000

年的进出口总额为27.37亿美元，其中出口额为12.9亿美元，比1999年提高了22.2%。在出口的机械品种中以食品(乳品、糕点、肉类、水果)加工机、烤箱、封装、贴标签机、纸塑铝复合罐生产设备等机械出口较多，食品机械如制糖、酿酒、饮料、真空包装机等设备已开始成套出口。仍就食品的销售包装而言，现今最常用、最基本的包装工艺方法有两大类，即充填与裹包。充填方法几乎适用于一切物料和各类包装容器。具体讲，对流动性较好的液体、粉体、散粒体，主要依靠自身重力，必要是辅以一定的机械作用便可完成包装过程。而对黏性较强的半流体或体形较大的单件、组合件，则要求采用相应的挤压、推入、拾放等强制性措施。至于裹包方法却与此有所差异，它主要适用于外形规整、有足够硬性挺性、且要求包装得较紧实的单件或组合件，多用柔性的塑料及其复合材料(有的附加轻质托盘、衬板)，借助机械作用进行裹包。

近十余年来，国际包装界十分重视提高包装机械及整个包装系统的通用能力和多功能集成能力，为市场开拓日新月异的多样化商品提供及时灵活应变的生产手段。同时基于合理简化包装和优势包装工艺方法的实际需要，不断探索，明显地加快了自身技术革新的步伐。尤其是与现代自动机床同步发展相呼应，逐步明确。要想建立多样化、通用化、多功能集成化的包装机械

新体系，首先必须着重解决组合化和机电一体化的大问题，无疑这是今后的重要发展方向。

机械包装代替手工包装，大大提高了包装的效率，但是包装泛滥也已经成为一种恶习。未来不仅仅包装，包装机械也将朝向环保发展。绿色环保就是未来的主旋律。

2. 我国包装机械行业的发展与前景

中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的包装机械后，完成制造了中国第一台包装机，经过20多年的发展，中国包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国包装工业快速发展提供了有力的保障，有些包装机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求，部分产品还有出口。但在目前，中国包装机械出口额还不足总产值的5%，进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远。

在行业快速发展的同时也存在一系列的问题，现阶段中国包装机械行业水平还不够高。包装机械市场日趋垄断化，除了瓦楞纸箱包装机械和一些小型包装机有一定规模和优势外，其它包装机械几乎不成体系和规模，特别是市场上需求量大的一些成套包装生产线，如液体灌装生产线、饮料包装容器成套设备、无菌包装生产线等，在世界包装机械市场中均被几家大包装机械企业集团所垄断，面对国外品牌强劲冲击国内企业应该采取积极对策。

从现阶段情况看，全球的包装机械需求以每年5.3%的速度增长。美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但未来包装设备生产增长最快的是在发展中的国家和地区。发达国家将从刺激国内需求中获利，并在发展中国家寻找当地合适的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装机械设备。而中国自加入世贸组织以来取得了长足的进步，中国的包装机械水平提升非常快，与世界的先进水平差距逐渐缩小。随着中国的日益开放，中国的包装机械也将进一步打开国际市场。

2.1我国食品包装机械发展前景预测

目前，我国的食品包装企业大部分规模偏小，“小而全”是其主要特征之一，同时存在着不顾行业发展要求，重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品，行业内目前大约有1/4的企业存在低水平重复