林海彬

摘 要：軟包裝設(shè)備包括制膜設(shè)備、印刷設(shè)備、復(fù)合設(shè)備以及其它設(shè)備，以印刷設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，探究運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在軟包裝設(shè)備中的應(yīng)用效益與發(fā)展前景，包括設(shè)計(jì)特點(diǎn)、過程、方法與步驟，并強(qiáng)調(diào)了機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在軟包裝設(shè)備中具有重要作用，顯著提高軟包裝設(shè)備機(jī)器的性能與功能，加速軟包裝設(shè)備的創(chuàng)新與更新?lián)Q代。

關(guān)鍵詞：機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)；軟包裝設(shè)備；設(shè)計(jì)與應(yīng)用；發(fā)展前景

引言：近幾年隨著我國(guó)商品零售服務(wù)行業(yè)的迅速發(fā)展，包裝行業(yè)得到空前發(fā)展，然而我國(guó)目前在軟包裝設(shè)備行業(yè)的發(fā)展上起步比較晚，明顯缺乏一定的發(fā)展動(dòng)力，主要表現(xiàn)在軟包裝設(shè)備的自主開發(fā)能力十分有限，自動(dòng)化控制技術(shù)有所匱乏，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)軟包裝設(shè)備研制與生產(chǎn)中，存在可靠性、外觀造型、使用壽命等多方面的問題[1]。軟包裝設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求具有實(shí)用性與高效性，因此探究包裝設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)我國(guó)軟包裝設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展具有重要意義，能夠提高軟包裝設(shè)備的運(yùn)行效率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)。

一、軟包裝設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念

分析國(guó)際包裝行業(yè)的發(fā)展理念，德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視包裝設(shè)備機(jī)械各個(gè)組成部件在整個(gè)包裝系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)運(yùn)用，強(qiáng)調(diào)通用能力，所以包裝機(jī)械的專業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化研制生產(chǎn)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是整個(gè)軟包裝生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)作核心，在設(shè)計(jì)上必須注重實(shí)用性與高效性，并融入多方案優(yōu)選理念。

首先實(shí)用性必須站在市場(chǎng)與企業(yè)兩個(gè)角度來完成，包括市場(chǎng)的適應(yīng)性與通用性，以及生產(chǎn)企業(yè)的可生產(chǎn)性與可操作性。一方面機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)必須打破傳統(tǒng)思維慣例，提出新的功能、原理與機(jī)構(gòu)，滿足日益變化的市場(chǎng)需求，滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的需求；另一方面要求運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)必須符合生產(chǎn)加工企業(yè)的加工工藝性與裝配性能，并以市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行產(chǎn)品加工。

其次應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)高效性，機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)通過各零部件的裝配組合，提高軟包裝設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化與機(jī)械化性能，并提高生產(chǎn)加工效率。多方案優(yōu)選理念注重在軟包裝設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，從多個(gè)方面、多個(gè)角度與層次來提高多種解決產(chǎn)品加工的問題，并對(duì)幾種方案進(jìn)行比較與分析，求新存異，優(yōu)選出高效性方案。

二、軟包裝設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程

準(zhǔn)備階段：對(duì)問題進(jìn)行分析，充分搜集資料，明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與創(chuàng)新目標(biāo)。通過對(duì)資料信息的整合，并對(duì)相關(guān)方案進(jìn)行可行性試驗(yàn)研究，對(duì)各種可能出現(xiàn)的問題采取解決措施，比如產(chǎn)品系列所設(shè)計(jì)、人機(jī)工程原理、產(chǎn)品適宜性等，根據(jù)美學(xué)原則對(duì)外觀進(jìn)行科學(xué)與優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品實(shí)用，且能夠充分適應(yīng)市場(chǎng)商品化需求。需要通過模型試驗(yàn)來檢驗(yàn)產(chǎn)品的功能原理與性能。

明確階段：運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可行性與市場(chǎng)適應(yīng)性試驗(yàn)之后，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的零件設(shè)計(jì)、部件的裝配等編制相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖與說明書、工藝卡等，完善與明確系統(tǒng)技術(shù)文件。

驗(yàn)證階段：通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在軟包裝設(shè)備中的應(yīng)用，判斷應(yīng)用效益，在設(shè)備正式投入運(yùn)行之前，完善創(chuàng)造性成果，對(duì)產(chǎn)品加工工藝與裝配工藝過程進(jìn)行試驗(yàn)，確保運(yùn)動(dòng)機(jī)械性能滿足設(shè)計(jì)要求，并對(duì)生產(chǎn)成本進(jìn)行詳細(xì)的核算，同時(shí)提出修改意見，完善產(chǎn)品的全過程設(shè)計(jì)。圖1為本文軟包裝機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)步驟。

三、設(shè)計(jì)應(yīng)用

1、設(shè)計(jì)概述

本文以軟包裝設(shè)備中的印刷設(shè)備為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)印刷機(jī)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行確定。通過利用復(fù)印基本原理，將鉛版上的凸痕利用油墨壓在紙張上，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由紙張、著墨、收紙、壓印等部分組成，通過電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)，并經(jīng)過減速裝置分為兩個(gè)動(dòng)路，一路經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)復(fù)印版臺(tái)做往返運(yùn)動(dòng)，另一路經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)滾筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部分的結(jié)合促進(jìn)復(fù)印版與滾筒相接觸，并在紙張上印出產(chǎn)品字樣與圖形。圖2為平臺(tái)印刷機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。

設(shè)計(jì)過程中，將印刷版臺(tái)分為三個(gè)部分，即將運(yùn)動(dòng)行程分為三個(gè)區(qū)段，其中第一運(yùn)動(dòng)區(qū)段，進(jìn)行紙張輸送與著墨作業(yè)；第二運(yùn)動(dòng)區(qū)段，進(jìn)行滾筒印刷與印刷版臺(tái)壓印作業(yè)；第三運(yùn)動(dòng)區(qū)段，進(jìn)行紙張回收作業(yè)。通過三個(gè)運(yùn)動(dòng)分系統(tǒng)來完善整體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，滿足產(chǎn)品軟包裝印刷作業(yè)。

設(shè)計(jì)要求必須滿足以下五點(diǎn)：

1）首先要求實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)的主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，必須滿足往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)要求，且滾筒必須連續(xù)或間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)，以滿足不同產(chǎn)品的包裝印刷作業(yè)。

2）為了確保印刷可靠性，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須注意保證滾筒與印刷版臺(tái)之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，保證滾筒與印刷版臺(tái)之間的運(yùn)動(dòng)速度一致。

3）印刷設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)必須具備產(chǎn)品加工的高效性，要保證所以產(chǎn)品的印刷痕跡深淺程度一致、濃淡程度一致，所以設(shè)計(jì)中對(duì)印刷版臺(tái)的速度變化進(jìn)行范圍限制，盡最大可能平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)[2]。

4）不同產(chǎn)品加工需求不一樣，要求設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的印刷生產(chǎn)率、版臺(tái)運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)度以及設(shè)計(jì)參數(shù)不同。

5）機(jī)械運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)必須具備良好的傳動(dòng)性能，以緊湊型為主要設(shè)計(jì)方向。

2、印刷版臺(tái)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與齒輪結(jié)合式機(jī)構(gòu)，確保版臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能夠始終做直線往返運(yùn)動(dòng)，通過回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)滿足產(chǎn)品印刷機(jī)主傳動(dòng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)需求，并將版臺(tái)壓印區(qū)的速度變化控制在一定的范圍以內(nèi)，確保運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)印刷質(zhì)量的巨大差異性。

3、滾筒運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

采用齒輪滾筒傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)，通過齒條的運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)滾筒做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。如果印刷版臺(tái)出現(xiàn)空回，則滾筒就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，所以設(shè)置脫離裝置，采用超越離合器。滾筒由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并經(jīng)過齒輪減速，因此運(yùn)動(dòng)速度為定值。

此外，還可以采用雙曲柄機(jī)構(gòu)，通過與齒輪機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)來促進(jìn)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，但是這種情況下運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)非勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)，將滾筒的轉(zhuǎn)速變化控制在最低值，確保滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能平緩，保障印刷質(zhì)量[3]。

四、發(fā)展前景與展望

商品包裝是產(chǎn)品在市場(chǎng)流通的重要前提，包裝設(shè)備則為商品的市場(chǎng)流通創(chuàng)造了有利的條件，促進(jìn)了產(chǎn)品銷售，并提高附加價(jià)值，完成產(chǎn)品生產(chǎn)后的流通規(guī)劃設(shè)計(jì)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化與機(jī)械化發(fā)展突飛猛進(jìn)，軟包裝設(shè)備的自動(dòng)化與機(jī)械化在食品、醫(yī)藥、化工、家電、印刷紙幣、倉(cāng)儲(chǔ)物流、材料生產(chǎn)、金屬制造、圖書印刷等許多行業(yè)得到了非常廣泛的應(yīng)用。近些年隨著下游行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷激烈，規(guī)模化生產(chǎn)與集約化生產(chǎn)已經(jīng)成為企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要方向，在人力資源的合理配置、成本造價(jià)的管理等，發(fā)揮了很大的作用。包裝設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)加工與物流環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、智能化、高效化與經(jīng)濟(jì)化，不斷提高生產(chǎn)效率，同時(shí)降低企業(yè)生產(chǎn)成本。通過將傳統(tǒng)的包裝設(shè)備與傳動(dòng)控制技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)以及安全監(jiān)測(cè)技術(shù)等結(jié)合，來提高軟包裝設(shè)備的現(xiàn)代化發(fā)展性能，可以說在未來的包裝機(jī)械行業(yè)具有非常廣闊的前景。

根據(jù)包裝設(shè)備的需求量分析來看，全球包裝設(shè)備的需求量已經(jīng)從2004年的242億美元增長(zhǎng)到2017年（上半年）的438億美元，根據(jù)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景來看，該數(shù)據(jù)將會(huì)保持年均7.3%的增長(zhǎng)量持續(xù)增長(zhǎng)。其中包裝設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠極大提高生產(chǎn)率，不斷縮短生產(chǎn)時(shí)間、實(shí)現(xiàn)無手操作、保障產(chǎn)品包裝質(zhì)量、降低勞動(dòng)成本等，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在將來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、以及包裝設(shè)備自動(dòng)化與智能化的發(fā)展，機(jī)械運(yùn)動(dòng)包裝設(shè)備將會(huì)不斷在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，包裝設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)還將不斷得到完善與更新，最終與先進(jìn)的技術(shù)融合為包裝設(shè)備智能化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語：綜合全文，軟包裝機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注重功能設(shè)計(jì)與可靠性設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)用性與高效性設(shè)計(jì)理念，結(jié)合市場(chǎng)需求與企業(yè)生產(chǎn)功能進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。軟包裝設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)具有整體性與連貫性特點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)中必須注重各個(gè)組件的協(xié)調(diào)運(yùn)作，確保系統(tǒng)整體的高效性運(yùn)作狀態(tài)與工作性能。此外應(yīng)當(dāng)注重對(duì)包裝機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分解與優(yōu)化，通過經(jīng)濟(jì)性比較、可行性比較等優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，確保機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的同時(shí)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

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