二、生产率高包装机的生产率:是指一台机器在单位时间内所包装物料的数量或件数。

生产率又分为理论生产率和实际生产率,上述的定义是指的理论生产率；在实际生产中,有时要做生产的准备、要停机装添物料和包装材料、调试和维修机器、检验产品质量等,所以在实际生产中,一般用实际生产率来表示包装机的生产率,它是指一台包装机在一段时间内(一日、一班)的包装物料的数量。

设计中,在满足使用要求的前提下,要尽量提高生产率,措施是提高包装机的运动精度、自动化程度和可靠性,分散包装工序,增加包装执行机构数量,以及缩短辅助时间等。

三、具有一定的精度生产中,要求包装机的生产率高、可靠性高、包装成品质量好、噪音小等,因此包装机本身应具备一定的精度。

精度分为静力精度、运动精度和动力精度。

静力精度:是指包装机空运转时部件的运动精度和相互间的位置精度；它是由机械零件的加工精度和装配精度决定的。

运动精度：是指包装机的工作部件运动均匀性和协调性。

它是由传动系统中零部件的设计、加工、装配和调整精度决定的。

动力精度：是指包装机在包装工作的过程中,包装机部件在工作力,温升振动的作用下的运动精度和相互位置精度。

它是由包装机的零部件的刚度、按触刚度、抗振性和热变形等因素决定的。

包装机的精度愈高,对机械的制造精度、零件材料的要求愈高,使机械制造成本高。

因此,包装机的精度必须根据各种要求,进行全面综合分析后再确定。

五、提高“三化”程度“三化”是指包装机的品种系列化,零部件的通用化和标准化。

提高机器的“三化”程度,可以减少零件和部件的品种,缩短机器的设计和制造周期,增加生产批量,便于组织生产、降低机器制造成本,有利于提高机器的质量；便于维修和保养。

包装机的结构复杂、品种繁多,所以提高机器的“三化”程度是非常迫切的,但是,包装机的发展正处在新兴阶段,“三化”工作刚刚开始,这就要求在设计包装机时,必须对其“三化”给予极大的重视。

六、便于制造、操作、维修包装机的零件结构复杂,在设计中要注意零件的结构工艺性,若工艺性差,会造成加工性差、延长制造周期,增加制造成本。

同时设计者必须为机器的操作者着想,使操作者便于更换包装材料、添加物料，便于观察机器的工作情况、以及便于调整、维修和保养机器。

另外要有安全保护装置，防止发生人身安全事故、机器损坏和包装质量事故等。

七、控制机器的噪声包装机正向高速化、多功能发展,控制机器的噪声是设计和制造时的一个重要问题。

噪声能损伤人的听觉器官和生理机能,必须采取一定的措施降低噪声。

如提高零部件的制造精度、配合精度,减少机器的振动,安装隔振和吸振装置等,使包装机的噪声不超过80dB(A)。

图10.4 圆弧型工艺路线1、2-供袋 3-张袋 4-充填 5-排气 6-横封口 7-输出 图10.3 阶梯形工艺路线图阶梯型：是指被包装物料在包装过程中的运动路线既有水平直线运动,又有垂直直线运动,图10.3是常用的阶梯型工艺路线。

圆孤型：是指被包装物料在包装过程中沿圆弧轨迹运动,又称为旋转型工艺路线。

图10.4所示是充填一封口机的圆孤型工艺路线图。

图10.5是液体灌装机的圆弧型工艺路线图。

灌装过程是在主轴旋转,瓶子在分配盘的旋转过程中完成的。

四、机构选型机构选型是根据已确定机械的使用范围、机械类型和工艺设计中所确定的各项基本内容,选择包装机中各组成部件的结构型式和驱动机构型式。

包装机主要由被包装物料整理和计量供送机构、包装材料的整理和供送机构、包装执行机构、主传送机构、包装成品输出机构、控制、操纵机构、传动系统和支承件组成。

每个组成机构有多种结构型式,驱动各个机构运动的机构型式也是多种多样的,所以要在全面综合考虑的基础上加以选择。

选择各组成机构的具体结构时,要从使用性能和环境、设计和制造能力、生产成本等因素加以考虑,选择使结构简单、紧凑,便于加工、便于操作、便于总体布局的结构型式。

选择驱动机构时,必须严格分析每一包装动作的运动规律、调节范围,如明确工作行程和回程运动的速度和加速度的规律、停歇位置、明确各个执行机构在整个包装循环周期内相互配合关系。

要分析各驱动机构的运动速度和运动精度,如当对机构的运动速度和精度要求高时,就不宜采用液压和气压传动；当对机构的运动速度和精度没有较高的要求，而使用工厂又有压缩空气源时,则可选用气压传动。

当包装机的速度要在一定范围内调整时,可选用有级或无级调速。

另外,为了便于包装机总体布局,可选用组合机构来实现包装执行机构的复杂动作。

选择机构时,要选出多种方案,并且画出机构简图,经过充分的对比后再确定。

五、包装机的总体布局1.总体布局含义总体布局即是在初选机器各机构的基础上,根据使包装机结构简单、紧凑、合理的原则,按一定相互位置关系,在整机中安排各组部件的位置。

总体布局时,一般以主传动系统为基准,本着从粗到细、从简单到复杂的原则,周密分析各种因素的影响,经过多次反复布置才能完成。

2.对总体布局的基本要求(l)要保证各个机构相互位置和相对运动的正确性。

(2)布置操纵件和调试件时,应使操作者便于观察包装过程,便于操纵机器、便于调试和维修机器。

(3)应保证包装机具有足够的强度和刚度,具有一定的抗振性、耐热变形性。

(4)使单机的布局便于组成生产自动线。

(5)注意整机造型美观。

在机器造型设计时,必须懂得造型要素的形状、色彩、比例、平衡、调和等美学法则。

3.总体布局的步骤(1)布置主传送机构根据包装工艺路线图确定主传送机构的布局和运动形式,再以它的中心线为基础布置整台包装机。

(2)布置执行机构即是安排被包装物料计量与供送机构、包装材料整理与供送机构、包装执行机构和成品输出机构。

根据包装工艺路线图,以主传送系统为基础,将各个执行件安排在相应的位置上。

再安排各个执行机构的运动驱动件的位置。

布置包装材料的供送机构包装材料一般是同包装物料同时传入主传送机构,有时也提前进入。

柔性包装材料：从上向下送入方便,但也可以水平供送。

半刚性和刚性材料：以水平送进较多。

卷筒材料支架的高度要安排适当,重量大时可以安在机器的侧面,重量小时可放在机器的上部。

布置时不仅要考虑操作方便,而且还要考虑整机造型美观。

布置被包装物料的计量与供送机构一般要放在主传送机构的前面,可在横向、纵向、上面和下面供送,被包装物料的计量与供送机构往往设计为一体,料斗的高度要适当。

布置包装执行机构首先按包装工艺路线图,沿主传送机构的方向,将各个包装执行件布置在主传送机构的一侧、两侧或上方。

然后再安排各包装执行机构运动的驱动机构。

布置包装成品输出机构一般应放在主传送机构的后部或上方，应注意使操作者便于观察包装质量、便于整理与收集成品。

布置各执行机构的驱动机构为了提高传动精度,缩短传动链,尽量减少构件的数量和运动副,尽量将原动件靠近执行构件,并尽量集中在一根或少数几根轴上。

(3)布置传动系统布置传动系统时,必须保证各执行机构和驱动机构按规定的运动规律运动,并保证各构件间的运动相互精确配合。

一般都拟定数种方案,经充分分析比较后,选择其中结构简单、紧凑、传动链短、传动精度高、传动效率高、且易于布置空间位置的方案。

如包装机一般不选用摩擦传动,尽量将传动件布置在支承件内部或侧面,以利于减少包装机的体积和占地面积。

根据已选定的传动方案,拟定出传动系统图。

根据国家机械制图标准规定的符号,把轴、轴承、皮带轮、链轮、齿轮、离合器、联轴器、电动机、变速器等各传动件的相互联系和位置表达出来。

它是设计包装机具体结构的基础。

如图10.8所示。

(4)布置操作件和控制系统设计包装机工作台和布置操作件的位置时,要考虑人体各部位的尺寸,如图10.9所示。

首选确定操作者的位置、一般操作者站在包装机的前面,操作者的工作位置应是包装工序最集中和最容易发生故障的位置。

工作位置确定后,再参照图10.9的尺寸范围,将各操纵件布置在相应的位置。

图10.10.9 9 操纵件布置范围一般操纵件的运动方向应与被操纵件运动方向保持一致。

调速手轮要轻便、灵活、顺时针转动为增速并设指示牌。

确定包装机工作台面的高度时,要考虑包装操作者工作状态。

当站着工作时,工作台面高度应在1～1.2m的范围内为宜；当经常坐着工作时,台面的高度应在700～900mm的范围内为宜。

包装机上的指示仪表、信号灯、报警器、安全阀等装置,都应布置在便于操作者观察、维护和安全可靠的位置。

(5)选择机器支承件的形式选择机器的支承件形式时,要考虑整台机的外形结构,既美观又便于操作者工作,同时便于装配和维修。

卧式包装机一般采用“一”形支承；立式包装机采用“︱”形支承,如图10.10 (a)(b)所示。

10 包装机支承形式图10.10.10有的包装机采用“⊥”支承,如图10.10(c)所示。

图(d)是框架式支承。

10 包装机支承形式图10.10.10(6)绘制总体布局图 在总体布局图上,应将包装机各部件的相对位置和联系尺寸、机器的主要外廓表示清楚。

图10.11是总体布局简图。

图10.10.1111 总体布局筒图1-料斗 2—包装材料供送机构 3—成形器 4-纵封器 5—操纵开关 6—控制系统7—横封机构 8一成品输出部件 9一调整手轮 10—支承直线型：它是以一条水平线段为一个工作循环周期,再按包装程序将各个执行机构在此循环周期内的工作状况分别用线段表示出来。

当机构在某段时间内做连续匀速转动、振动或静止时,是用水平线段表示；当机构在某段时间内是运动的时候,是用斜直线表示的。

在机械传动的包装机中,由于主分配轴往往做连续回转运动,主分配轴传一周为一个工作循环周期,所以应将各执行机构运动与主分配轴转角的关系表达清楚,如图10.12所示。

必须注意,工作循环图只能表示在一个工作循环周期内,各执行机构的运动和停留的顺序及时间,并不能表示各执行机构的运动速度和变化规律。

12 扭结式糖果裹包机工作循环图图10.10.12检查工作循环图正确性的标准：a.必须保证各执行构件工作时,不发生时间上和空间上的干涉,它们的工作要密切配合,保证包装顺利完成。

b.避免由于某个执行机构的工作速度影响整台包装机的生产率的提高,因此,应尽量使各执行机构的运动速度和加速度同时达到许用值。

c.要尽可能增加各执行构件运动的同步化。

执行机构工作时间重叠越多,工作循环周期愈短,包装机的生产率就愈高。

在技术设计完成后,要根据设计的实际情况补充和修改原拟定的工作循环图,得到包装机实际的工作循环图。

因为在技术设计中,往往由于包装机总体布局、各部件结构和材料等原因,使有的工作机构所实现的运动规律和原拟定的方案不完全相同,所以必须依据执行机构的实际运动修改原拟定的工作循环草图,并绘制出实际的工作循环图。

如图10.12所示 图10.12是扭结式糖果裹包机的工作循环图。

图中实线部分是原绘制的工作循环草图,虚线部分是在完成整台机的技术设计后修改和补充的部分。