0引言

自動包裝機是指能完成全部或物包裝過程的機器包裝過程包括成型、充填、封口和包裹等主要包裝工序以及清洗、幹燥、殺菌、貼標、捆紮、集裝 和拆卸等前後包裝工序，轉送、送別等其他輔助包裝 工序。茶葉自動包裝機是專為茶葉成型或者類似商 品包裝而設計的包裝機械，其基本工藝過程是:包裝膜經袋成型器後變成對折狀，裹著塊狀包裝物經牽 引輪及中縫加熱輪完成縱封過程，經封切器完成橫 封過程並切斷，最後由輸送帶送出。

橫封是茶葉自動包裝過程中的一道重要工序， 它通常位於縱封工序的後麵，作用是使茶葉經過縱 封的袋子橫向密封並切斷。而茶葉自動包裝機的橫 封動作通常是有橫封機構來完成的，隨著包裝機運 行速度的提高，對橫封機構的運動學和動力學進行 分析，對機構設計與校驗是非常必要的。

根據上述要求利用Pro/E進行三維建模，再通 過MECHANISM/Pro接口導入ADMS中進行參 數化設計和運動學、動力學仿真，從而能夠快速的設 計出產品加工所需要的重要數據。

1 橫封機構的設計

橫封機構是將縱封機構熱封後的包裝材料，按 其工藝要求的長度規格進行橫向封合的機構。包裝 的封口是包裝工藝必不可少的環節。封口的好壞會 直接影響包裝產品的外觀質量和保質期。因此包裝 質量在很大程度上市取決於封口的質量。所以對於 橫封機構的改進是非常重要的。根據實現功能和運 動形式的不同，間歇式橫封機構可以分為兩大類:一 類隻作封口用，即隻有間歇的橫向往複運動；另一類 兼具熱封合和牽引兩種功能，即除橫向的往複開合 運動，還完成往複的間歇牽引運動⑵。所研究的是 隻作封口作用的，間歇式橫封機構，其結構簡圖如圖 1所示。

2 基於Pro/E的三維建模

零部件的三維建模技術，是建立裝配模型與虛 擬樣機模型的基礎，利用Pro/E軟件作為虛擬樣機 裝配的平台，它強大的三維零件模型功能使得可以 通過快速而準確且更加直觀的建立各零部件的模 型⑶。

《機械與電子^012(11)

茶葉製袋充填包裝機橫封機構及其傳動機構的 機械係統總共包括氣缸機構、驅動機構、傳動機構、 拉杆機構、橫封塊機構和機架⑴。在裝配過程中根 據係統的各功能單元所實現的功能不同，將整個係 統劃分為氣缸機構、驅動機構、前橫封機構、後橫封 機構和機架5個組件子裝配，然後整體裝配以完成 整個係統的裝配。根據前述層次結構，經過裝配順 序、裝配約束、初次裝配及轉配更改，最終形成圖2 所示的虛擬裝配結構。

圖2橫封機構及其傳動機構在Pro/E中的整體裝配

3參數化建模與分析

參照橫封機構的機構簡圖，在ADAMS軟件中 建立了如圖3所示的參數化模型。

通過對在不同夾角0和相應的/?值下的機構進 行仿真分析,測得前後橫封塊之間的距離L的曲線圖如圖4所示。

圖6活塞杆所受的衝擊力曲通母圖5和圖6的仿真，表明各構件在運動過 程中能夠'承受相應的負載，說明茶葉製填裝 機的機構模製能夠滿足工作需要。同時，相比較他的包裝機構，所受到的力或力矩較小，表明設計的 機構性能好。

5 結束語

對茶葉包裝機的橫封機構進行理論分析與設計 及動力學仿真，結果表明，所設計的橫封機構能夠實 現基本功能，同時其工作性能好、效率高。整個機構 的設計與仿真利用虛擬樣機技術進行，過程簡單，縮 小了機械傳動的分析工作。

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