喬國昌 包 君

（山東交通職業(yè)學院，山東 濰坊261206）

1 背景

自動打包機應用極其廣泛，多應用于食品包裝，醫(yī)藥包裝，郵政包裹包裝等包裝類行業(yè)，并且它能有效地降低企業(yè)成本，使用更少的勞動力卻能有更好的收益，還能提高工作效率。隨著科學技術的發(fā)展，計算機技術、自動化技術以及電子技術在包裝機械上應用越來越多。包裝企業(yè)對包裝機械的精度、性能以及功能的要求也越來越高。高度自動化、智能化已經成為包裝機械未來發(fā)展的主要趨勢，機械制造企業(yè)在為用戶提供生產自動線或生產流水線設備時更注重成套完整性。技術性能趨向于速度高、準確度高、可靠性高；其應用性趨向綜合性、組合性。檢測技術從最初的依靠人工目視檢測到現(xiàn)在以無損檢測、計算機視覺檢測為主技術階段的發(fā)展。

全自動打包機是目前國內所有包裝企業(yè)緊缺的先進設備之一,打包機能完成將多個包裝物用捆扎帶緊束在一起的功能，本企業(yè)涉及生產的全自動打包機智能生產線是根據企業(yè)客戶的要求量身定做的，經過市場調查分析，淘汰過去的紙繩、塑料繩、鋼帶等不合適的材料，使用制造方便、強度適中的塑料帶，作為捆扎材料，對產品進行捆扎打包。在保證產品整齊美觀的同時，為產品的安全運輸提供保障，使產品在運輸和貯存過程中不發(fā)生四處散落的現(xiàn)象。

為此，根據我國包裝行業(yè)的實際要求和發(fā)展趨勢，研發(fā)高質量、高可靠性的自動打包機是非常必要的。

2 設計來源及思路

近幾年，隨著吹塑機、貼標機、測漏機等包裝機械發(fā)展，推動了包裝企業(yè)的發(fā)展，但在包裝方面的自動化設備，缺少全自動機械產品，手動半自動打包機可以說是打包機新型先進的氣動包裝機械。雖然適于包裝各種塑料產品，但它耗時久，不能完全達到取代人力減少勞動力的效果，因此需要一款全自動打包機來彌補當前行業(yè)的缺陷。將全自動生產線進一步完整化，同時也提高了企業(yè)的自主創(chuàng)新能力（圖1）。

圖1

本項目生產的自動打包機機械部分的設計有三部分組成：制袋機構、送瓶機構及輔助機構。其中制袋機構的主要作用是完成包裝帶的輸送與制造工作，以及通過熱合板加熱將袋子燙熨，通過撐袋機構使袋口張開到合適高度，便于瓶子放進去；送瓶機構的作用是將傳送帶輸送過來的瓶子一排排規(guī)整起來，通過進瓶導向機構整體推入袋中，并在包裝袋收口后通過熱合板將袋口熨燙封死，實現(xiàn)打包。為避免瓶子在推送過程中滑倒掉落，設計了輔助結構防止瓶子歪倒，通過推板將瓶子推入袋中。當前企業(yè)使用的包裝膜是市場上常用的標準膜，每捆的重量較大，為了在換用上方便快捷，不影響生產的效率，設計時將捆座單獨放在外側。在氣路部件上經過查閱資料及反復試驗后選用合適性能和規(guī)格的氣缸，該氣缸耐用，成本低，使用方便。電磁閥按照就近原則，分為多組，減少氣路的復雜化，電路上將設計一個專用的配電箱。

3 生產線的工作原理及裝配

全自動打包機智能生產線可調性高，適合于大小610mm×1000mm 以及1016mm×1219mm 的塑料膠袋。該打包機能夠在占地空間極小的情況下準確定位并和吹瓶機實現(xiàn)連線，符合最少的地面使用空間的要求，擁有自動進料輸送帶。該全自動打包機設計適合于塑料袋包裝，通過制袋機做好塑料袋并放置塑料袋在固定位置上，包裝好的瓶子從機器上移開并放置到托盤或滑軌上。

研發(fā)設計的全自動打包機其可調性高，能包裝從500ml-5000ml 的不同大小、不同形狀的容器，無需更換部件即可實現(xiàn)。該機采用人機界面操作管理機器的所有操作。操作員可以在機器上儲存瓶子的設置和參數，以供將來使用。全自動打包機智能生產線的工作過程如下，首先打包物通過鏈板線到達容器儲存平臺位置進行儲存，按設定好的數據儲存相應的打包物，同時制袋機進行制袋流程，首先通過張袋結構把塑料薄膜做成要用的塑料袋的尺寸，然后通過傳送裝置傳至撐袋結構把袋口打開，使用推瓶裝置把生產線上擺好的塑料瓶推至塑料袋中，然后封袋結構對產品進行封袋并推至翻板結構上進行下一步動作，最后通過皮帶輸送裝置輸出，操作員將包裝好的瓶子從機器上移開并放置到托盤或滑軌上。

4 結構工藝性要求

全自動打包機智能生產線所需的零部件，在設計時都以便于加工、費用不高為原則，根據訂貨企業(yè)實際生產條件、生產環(huán)境進行設計，保證訂貨商企業(yè)的生產效益。要求生產線操作人員提高生產線零部件的工藝性，設計人員根據設計要求選擇毛坯，進行結構設計，利用軟件進行仿真計算，模擬現(xiàn)實的生產環(huán)境，提高全自動打包機智能生產線的精度。

全自動打包機智能生產線是一個新型的包裝設備，在國內包裝行業(yè)處于領先地位。生產線上零部件的失效是常見的情況，所以保障生產線上零部件的可靠性就顯得十分重要，為保障全自動打包機智能生產線零部件的可靠性，我們必須在可控的價格范圍內，選擇工作性能相對好的零部件。同時，操作人員在使用該生產線時，根據零部件的要求定期進行維護和保養(yǎng)，以保證生產線的工作可靠性，能夠高精度的完成包裝任務。

全自動打包機智能生產線的機架部分，滿足設計要求的同時，選材是重點，機架的選擇必須滿足質量輕、生產成本低的原則。從機架的合理性為出發(fā)點，來設計生產線的機架部分。這就為后期生產線的調試安裝，以及使用過程中生產線上零部件的維護和修理，提供了便利。該生產線有效降低操作人員的勞動強度，大大的節(jié)省了勞動力，在提高企業(yè)生產效率的同時大幅度降低企業(yè)的生產成本，為企業(yè)獲得更大的利潤空間。

該全自動打包機智能生產線設備精度要求很高，所以在裝配時遇到很多裝配難題，要高精度的裝配才能保證設備的工作精度。例如軸承裝置后應進行旋轉實驗，首先用手旋轉軸或軸承箱，在沒有出現(xiàn)異常的情況下，連接動力設備，進行無負荷、低速作業(yè)，然后依據生產線的作業(yè)狀況逐步提高旋轉速度和加大負荷，同時檢測生產線的工作噪音、振蕩及溫度變化的情況。若在裝配過程中發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，技術人員應立即中止作業(yè)并全面檢查生產線。作業(yè)試驗正常后方可交付商家。由于該智能生產線的多數零部件質量較大、精度要求又非常高，生產線在車間裝配時多使用人力操作，這也給生產線裝配帶來了許多不便，占用了大部分的裝配時間（圖2）。

裝配后將電路盤固定，連接各氣閥與傳感器電路進一步檢查線路，而后送上電源進行調試，調試中先進行各部件動作試行，再進行連貫動作運轉，防止提前運轉給機器造成損壞。

在調試中重點解決運輸過程中存在瓶倒現(xiàn)象。進一步調整機械部分，通過添加傳感器改變動作的順序，同時通過節(jié)流閥調整氣流使推動氣缸動作便緩慢。

圖2

將熱合部分采用熱電偶結構調控溫度，并進一步調整增大間隔，防止了瓶子的燙傷，增加了保護結構防止將人燙傷或將包裝膜燙破。達到客戶要求的包裝質量，達到客戶的滿意度。

5 全自動打包機智能生產線的優(yōu)勢及創(chuàng)新點

該智能生產線是全自動塑料瓶制袋機和打包機的組合，是用于包裝HDPE 瓶、PET 瓶等等塑料瓶，該設備替代了傳統(tǒng)的手工包裝作業(yè)，實現(xiàn)生產線自動化作業(yè)，大大地節(jié)省人工成本以及提高效率和效益。設備的設計簡約實用，操作靈活方便，占地面積小?？刂葡到y(tǒng)采用松下PLC 控制，增加功能擴展的靈活性。人機界面觸摸屏操作，方便快捷。

5.1 全自動打包機智能生產線是打包機和制袋機的組合，在設計時要重點考慮兩者的連接問題，實現(xiàn)打包和制袋功能的完美結合。

5.2 針對打包機和制袋機地腳的調整進行詳細的計算，調整打包機和制袋機中間的過渡板的寬度達到兩者完美結合的程度。

5.3 在制袋機的選材時，重點考慮翻板結構的穩(wěn)定性能，同時考慮型材的重量問題。對此處進行了許多新的改進，最終達到生產線的性能要求。