本科毕业设计论文水果套袋机设计.docx

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本科毕业设计论文水果套袋机设计

水果套袋机的设计

摘要

随着社会的不断发展和进步，消费者对于水果的需求量日益增加，并且中国还是水果种植和出产大国，水果贸易十分发达，目前的水果套袋包装工业则远远达不到要求，每年都会有一笔不小的经济损失是出自水果损伤方面的，而水果损伤的原因主要在于水果在运输过程中会受到多种因素的影响而受到的破坏，大大的增加了供货商的经济损失。

为了减少水果贸易的损失需要有一种能给水果表面进行套袋包装的水果套袋设备。

本次主要对水果套袋机的总体布局和包装工艺进行了分析，对水果套袋机的工作过程进行了规划，并在此基础上对水果套袋机的工作装置和传动装置进行了详细设计，然后对水果套袋机的电动机和主要零部件的性能参数进行计算和整理，最后对水果套袋机中的转轴、运输带、支架以及间歇机构进行了设计。

水果套袋机不仅是在一定程度上解决了水果从采摘到最终流通到市场的过程中的水果受损问题，而且真正意义上实现了水果套袋包装工业的自动化。

尽管水果套袋机的市场前景十分光明，但中国的水果套袋机种类比较少，功能上也有所欠缺，缺乏高精度高性能的优质产品。

所以，还需要进行不断的改进和创新，使得水果套袋机可以为中国水果套袋包装工业创造更多的效益。

关键词水果套袋机；转轴；间歇机构

Fruitbaggingmachinedesign

Abstract

Alongwiththecontinuousdevelopmentandprogressofsociety,consumerdemandforfruitgrowing,andChinaorfruitgrowersandproducers,fruittradeishighlydeveloped,thefruitbagpackagingindustryisfarnotuptotherequirementseveryyearasumofnosmalleconomiclossisfromfruitinjury,andfruitdamagereasonmainlyliesinfruitinthetransportprocesswillbesubjecttotheinfluenceofmanyfactorshavebeendestroyed,greatlyincreasethesupplier'seconomiclosses.Inordertoreducethelossoffruittrade,itisneededtohaveafruitbaggingdevicethatcanbecarriedoutonthesurfaceofthefruit.

Themainlyonfruitbaggingmachineoveralllayoutandpackagingtechnologyareanalyzed,toplanningoffruitbaggingmachineworkingprocess,andonthebasisoffruitbaggingmachineworkdeviceandadrivingdeviceweredetaileddesign,thentheperformanceparametersoffruitbaggingmachinemotorandmaincomponentsofthecalculationandarrangement,thefruitbaggingmachineshaft,transportationbeltandabracketandintermittentmechanismisdesigned.

Fruitbaggingmachineisnotonlytoacertainextent,toacertainextent,tosolvetheproblemoffruitdamagefrompickingtothefinalflowtothemarket,butalsotoachievethetruesenseoffruitbaggingpackagingindustryautomation.Althoughthefruitbaggingmachinemarketprospectsareverybright,butChina'sfruitbaggingmachinetypesarerelativelysmall,alsohasalackoffunctionality,thelackofhighprecisionandhighperformancequalityproducts.Therefore,theneedforcontinuousimprovementandinnovation,sothatfruitbaggingmachinecanbeusedtocreatemorebenefitsforChina'sfruitbagpackagingindustry.

KeywordsFruitba

ggingmachine;shaft;Intermittentmechanism

第1章绪论

1.1本设计研究的目的及意义

水果套袋是水果在市场中是不可或缺的一个方面，水果套袋的好处主要有三个：

优点一是可以起到保障水果品质，防止水果在途中造成不必要的损失，从而可以有效的降低破坏水果质量的程度；优点二是可以使得水果的样貌上看上去更加漂亮；优点三是运送途径多样[1]。

水果从摘取到最后流通于市场的过程当中会因为各种原因导致水果的品质降低，这样就会给供货商和销售商造成了不小的损失，究其原因不外乎水果运输过程中受到的损害。

为了使水果在摘取下来以后，避免在交通运输和正常的存放中受到不同角度的碰撞，从而对水果造成更多的伤害，这就需要一种可以保护水果的产品出现，水果套袋机便应运而生。

给水果进行一次套袋的包装就可以起到显著的效果，让水果受到更少的损伤。

目前而言，我国进行水果套袋包装还停留在人工手动操作的阶段，这样套袋的效率十分低下而且还耗费大量的劳动力，并且还提高了供应商的经济投入[2]。

所以，水果套袋机的设计是极其符合现状的，而且水果套袋机的市场前景也是十分广阔的。

水果套袋机的优点在于它是机器自动进行套袋包装，大大减少了劳动力，降低了成本，也提高了水果在市场上的最终品质。

水果套袋机设计中的机器操作简单，容易上手，并且安全性能高没有任何安全隐患。

水果套袋机一旦在市场流通起来便会引起新的潮流。

据统计表明，中国沿海地区和内陆地区的水果贸易非常发达，使得许多农民将水果种植业大力发展起来。

最近的几年里，中国的水果市场非常发达，这也必将导致水果种植业的飞速发展。

时下，中国内陆地区的水果种植和出产量都是世界第一的，各种水果的贸易数量早就突破了6000万吨，大约占到了世界的15%的比重。

在我国消费者对水果的需求量巨大，目前的水果套袋包装工业则远远达不到要求。

每年都会有一笔不小的经济损失是出自水果损伤方面的，消费者梦想能有一种机器来处理目前的这个现状。

水果套袋机不仅能够提高水果套袋包装的效率，降低劳动力的投入，而且水果套袋机必将有光明的市场前景，并且水果套袋机还能满足中国水果包装工业的严格要求，可以为我国的水果套袋工业创造不可估量的效益[3]。

1.2国内外同类研究及设计的现况

目前，中国的水果套袋机是最近几年设计出来的，并且它的种类也比较少，功能上也有所欠缺，缺少高精度高性能的优质产品，并且现在设计出的水果套袋机安全性上也有一定的缺陷，一些主要零件的质量太差，用不了多长时间就不能继续使用，这也间接的决定了水果套袋机的性能。

尽管水果套袋机的市场前景特别光明，而且我国也是水果生产和贸易大国；然而，我国水果套袋机根本程度上还停留在中国制造的阶段，设计和创新的部分太差[4]。

现在而言，在发达国家中，水果套袋可以进行包装的种类超过了600种，发达国家的水果套袋机在生产效率和安全性能上都比中国高出一大截。

现在，韩国水果套袋机的更替和生产规模都是很先进的，在水果套袋工艺和生产线的加工方面都占有绝对优势；在欧洲国家当中，英国的水果套袋包装工业就非常发达。

在2008年的时候，英国的水果套袋水平就已经达到了世界领先水平的，其中水果套袋机的种类选择上更是无人能及[5]。

随着社会的不断发展和进步，水果套袋技术则面临着更大更严厉的挑战，在水果流通的过程中水果套袋机有着不可或缺的意义。

目前，在竞争压力面前，水果套袋机的自动化、安全性、智能型将成为这个新兴行业的首选。

在水果套袋包装过程中，几乎全部实现了自动化，而且其中是应用的高性能机械控制系统以及人工智能技术，提高了生产效率，节约了成本。

在高级的水果套袋机当中，较大程度运行了可以实现多种水果套袋运动的高级控制云端科技。

由人工智能技术进行对机器杆的操控，计算机智能系统会将运动信息反馈回来，这样整理起来非常方便快捷，这样就大大提高了水果的质量[6]。

在可见的经济市场下，水果套袋机的市场前景是一片光明。

目前而言，我国的水果套袋机使用的材料都是催化棚已铣膜进行操作的，这种材料的作用是可以很大程度上减少水分的散失，从而提高了水果的品质，但是却无法完全让水果不受到机械损伤的效果。

而目前可以预防机械损伤的催动融状包装袋现在只能由人工自行套袋包装，这方面还亟待解决，只有解决了这个问题，才能真正意义上实现了水果套袋机的自动化。

1.3本设计的主要研究思路

1.研究设计一台水果套袋机。

该设备是一台对水果进行包装套袋的水果套袋机，安全可靠，方便快捷，准确智能，节越成本是水果套袋机的全部优点。

进行水果套袋机的布局分析以及工作主要零部件的设计，画出总装配图和布局结构示意图；论文的整合修正，设计思路明确，设计目的和设计的安全性、目的性、合理性。

2.本次毕业设计既要符合设计要求，又要符合实际需要，故需要对水果套袋机的机构组成、性能机制都作出精确的判断，使得水果套袋机能降低劳动力投入，提高工作效率，有可靠的使用安全，提高水果的整体质量，使得水果套袋机的性能优点和结构设计相辅相成。

3.该水果套袋机的设计参考了大量的参考文献和设计要求，运用了大量的工作原理和智能技术，该设计需要进行大量的信息处理和信息统计，大量的数据计算，资料进行参考和有效信息的选取，创新改进等综合能力的运用，这样可以提高自身素质和处事能力。

4.对以前的原材料进行改造、创新，使用质量好使用寿命长的零件进行设计制造，并使整个设计方案能够很好的完成相关要求

1.4本章小结

本章主要介绍了水果套袋机设计的课题研究背景，设计研究的目的和意义，机械工业机器人的组成、分类和一些重要的技术性能参数以及本设计的总体内容。

第2章整体方案设计

2.1总体工艺分析

水果套袋机实际上它的作用就是对水果进行套袋处理使水果减少损失变的美观，水果套袋机使用的套袋材料一般为网袋。

对水果套袋机的工艺进行分析的时候，应该先分析水果自身的性质，是否适合套袋包装，网袋的质量是否符合要求，水果套袋机的性能有很多特点，对其中的一些性能可以进行简单的分析和思考，在符合实际功能的基础上进行改进，可以对水果套袋机的样式和工作方式进行改进，对水果套袋机的大小长短进行思考，对水果套袋机的套袋特质进行全方位的定位等等。

最终进行对设计思路和整体流程的分析和校对，方能令设计的水果套袋机达到预期效果。

水果套袋机套袋包装的水果按实际要求应该是近似圆形的水果，并且能够让人一目了然容易看明白，考虑到实际中水果无法统一到大小一样，尺寸和柔软度有大有小，无论是对水果进行套袋包装还是对水果进行特殊的处理都是需要提前将水果分类放开，最终才能对水果进行正常的套袋流程。

水果如何进行一系列的包装操作流程确定之后，接着就是思考如何能完全且顺利的将这一流程进行下去。

所以，水果套袋机的各个机构设置，所应用的智能技术和数据信息都要达到设计要求，这样才能确保设计思路的正确和方案的正确实施。

2.2总体布局分析

水果套袋机的总体布局十分简单，但采用的形式却多种多样。

在选择水果套袋机使用形式的过程中，应该考虑水果套袋机本身的优缺点，以及工作人员操作的难易度等各个方面。

水果套袋机虽然采用的形式多种多样，但对于本次设计来讲，符合实际要求采用的形式应该是机械传送形式。

应用机械传动形式的好处在于一一旦水果套袋机内部的各个零件固定之后，确定了正确位置，不仅能够进行难度极高的套袋流程，还可以将此过程中所产生的数据信息完完整整的反馈回来，采用目前广泛应用的高科技智能技术，不仅节约的成本，更提高了水果套袋机的工作效率。

以此类推，不难考虑到设计出来的水果套袋机在各个方面的优异性，采取了机械传动的形式，这样的形式所带来的优点便是利于操作，可控性强。

水果套袋机的设计思路很明显，但还是需要考虑到影响水果套袋机设计的多种因素，因素分为可控因素和不可控因素，也就是说要考虑到水果套袋机的自身优缺点去调整水果套袋机的思路和布局。

必须使得水果套袋包装起来这个过程非常简便快捷，安全性能好，出现故障后维修的工作要简单轻松。

通过分析水果套袋机的工艺性和自身特性，可以很精确的确定出来水果套袋机总体布局，这样可以轻松完成水果从摘取到最终套袋包装的一系列操作。

如图2-1所示。

图2-1水果套袋机总体布局示意图

水果套袋机的的总体布局应该使得传动系统比较简单，总体布局的确定也使得水果套袋机的各种功能趋于自动化。

水果套袋机进行机械的操作这个过程，运送非常方便，简单明了，而且最后的维修保养也比较简单，对于启动杆的应用也应该考虑到使用人员的身高等因素。

运送水果位置应确保其安全和稳定性。

2.3工作过程分析

水果套袋机中承接水果进入运输带的装置就是过斗装置，过斗是一个将运送水果到运输带的重要装置。

这里根据实际情况要考虑到水果经由过斗到运输带的过程需要工作人员去手动实施，所以这里的设计要人性化一点，不仅要保证水果倒入过斗的效率，也要保证人操作起来比较容易和舒服。

这里来分析一下工作过程，打开电动机之后，水果套袋机里面的二级减速器就会在牵引下进行工作，此时达到的转速被二级减速器一经整合和减速使的此时的速度能够达到的最高值符合水果套袋机运行的基本要求。

随着二级减速器的不断运转，能偶运送水果的具有凹形特质的运输带也开始缓慢的运动起来，因为此时的运输带是有倾斜角度的，为了克服力的作用，那么进行调节的速度也必须满足水果套袋机的设计要求。

这样在整个机构开始运转之后，工作人员可以将事先分好的用于套袋的水果轻轻地倒入到过斗里面，由于充分考虑到了水果大小的因素，所以过斗的尾端有一个比水果大一圈的近似圆形的口，这样从过斗中滑落下来的水果就能够从尾端缺口掉下去。

那么从底端口掉落下来的水果会缓慢的平稳的落到凹形槽上面，随后具有凹形结构的运输带将水果运送到另一个运输带上去。

这样运输水果过程基本完成，但在水果由过斗顶端下路到过斗底端口的过程中会出现水果成堆的情况，这样水果在落到具有凹形结构的运输带上时就不能够保证均一性，考虑到这种情况，这就需要采用一个材质上比较软一点的装置，把能够堆积成堆的水果隔离开来，使水果无法在下落到底端口的地方聚集起来，从而使得掉落下来的水果在每一个凹形槽内只有一个水果。

水果套袋机中的电动机和减速器都是可以固定和调节的，二者并不毛矛盾，将电动机和减速器固定在一个能够调节角度和位置的平台上，这样电动机和二级减速器就可以随意进行位置的调节。

运输带的调节不依靠电动机和减速器的调节，却和电动机减速器的位置有一定的联系。

图2-2为过斗进行工作时的原理示意图。

1-支架2-水果3-过斗4-滚筒5-槽带6-包装生产线7-电动机8-带轮9-减速器10-支架

图2-2过斗工作原理示意图

可以进行包装的网袋经过运输带的带动，由动力机构和引导机构及下进行全方位的整合作用，使得网袋最终能够和运输带同步起来，进行平稳匀速的工作，当工作人员将事先准备好的水果倒入过斗中，经过运输带的运送就将水果由运送到水平方向的运输带上，这里有两个重要的封合装置，那就是横向热封合装置和纵向热封合装置。

当水果进行到这两个装置的时候，就会进行整个工作流程中最重要的两个步骤。

当水果网袋从纵向热封合装置出来的时候，就完成了所有的套袋包装程序。

水果就会由运送带运送输到机器外端进行最后的包装工作，这样水果就会进行最后的装箱工作。

如图2-3所示。

1-电动机2-料斗3-水果4-运送带5-退卷机构6-网袋7-引导辊8-拉网机构9-运送带10-横封机构11-纵封机构12-纸箱13-减速器14-电动机

图2-3工作原理示意图

2.4本章小结

本章主要对水果套袋机的工作原理和工作方式进行了具体的讲解和分析使用户能够更加清楚的知道水果套袋机的工作方式和注意事项，从而使用起来更加容易，操作上也容易上手。

第3章水果套袋机工作装置的设计

3.1封口装置设计

水果套袋机中对水果进行封口的时候会采用一种特殊的封合技术，通俗的来讲就是在高温情况下对其进行压力施加使水果网袋在封口处变得柔软可塑，这样做的意义在于可以是网袋的最终外观变得美观且稳定，根据实际情况分析，这种特别的封合技术是符合和设计要求的技术[7]。

水果套袋的技术在社会上是必不可少的存在，水果套袋包装技术在什么时候都是一个重要的技术。

因为在水果进行套袋的时侯，难免会有意外情况的发生，需要在加压封合的过程中都会因为冷却过快或是其他因素而使得封口的地方被破坏，这种情况不可避免，但是也要将破坏程度降到最低。

所以，充分考虑下应该选择合适的处理方法、加压的力度以及信息数据的整理。

只有这样，才会既节约了成本的投入，也提高了产品的使用率而且可以明显的提高水果套袋机的整体性能[8]。

在水果套袋机的工作过程中，采用加压方式在高温情况下对水果进行封袋处理的方式是非要合理的，在外力的强压下，网袋正反两面都会变得紧密重合。

影响封合质量的条件有很多，有施加压力的时间长短、外部压力大小、网袋内体积的变化等等。

考虑到影响封合质量因素，这里采用接入电流的加压方式来使得在加压过程中保证压力的平稳，来稳定压力变化的频率。

这里也对水果套袋机的工作原理和工作方式进行了具体的讲解和分析使用户能够更加清楚的知道水果套袋机的工作方式和注意事项，从而使用起来更加容易，操作上也容易上手，因为水果套袋机结构简单，容易操作和性能上优越。

因此，这里接入电流的加压方法非常合适，也是符合本次设计要求的重要方法[3]。

在水果套袋机中，封合装置方向的不同也直接决定了网袋的封合方向。

但是对其进行封合的方式是固定的，就是接入电流进行外力的加压方法。

在水果套袋机当中，封合装置在进行工作的时候是间断不连续的进行的，且还起到了对发泡网的牵引输送的作用是水果套袋机的工作原理和工作方式进行了具体的讲解和分析使用户能够更加清楚的知道水果套袋机的工作方式和注意事项，从而使用起来更加容易，操作上也容易上手。

所以，水果套袋机当中的引网装置和封合装置是非常稳定的进行工作的，水果套袋机中对滚轮的要求是很严格的，必须是性能稳定且符合设计要求的滚轮。

如图3-1所示，是横向封合装置的机构示图。

1-调节螺母2-调节套筒3-弹簧4-加热线圈5-电热器锁母6-横封加热器7-可调轴承座8-固定轴承座9-横封辊10-横封辊11-齿轮12-齿轮13-齿轮14-测温器15-螺母16-轴承17-箱18-齿轮

图3-1横向封合装置

如图3-1所示，水果套袋机中的封合机构的是多种多样的，大多数情况下一组封辊轮就能很好的完成全部封合操作。

弹簧释放的弹簧力所给的压力也促进了两个封辊轮外端的紧密联系。

由螺母将封辊轮固定在轴的一处，这样封辊轮可以在轴承出自由移动。

封辊轮的两端必须紧密压紧；而网袋的一端可以进行调整。

调节滚筒固定之后在压力的催动下，可以随意调节两个锁母机构之间的作用力，但不能调节的差度太大。

固定好的网袋受到压力突然加大，那么下端的封辊轮则受到的压力陡然下降。

封辊轮是用来调节弹簧用的。

水果套袋机中的封合机构十分复杂，里面又添加了两种高强度的电热器材，电热器的作用是用来准确的提供温度并且能够在需要加温和降温的环境下及时的进行调节，支架的选择以及电动机的选择标准。

为于设计本机器的动力系统以及传动系统打下基础。

温度一旦升高测温器就会提示，并且可以由测温器来进行微小的调节。

水果套袋机里面的滚轮机构需要一定的动力支持，这种动力的来源主要是轴的转动和齿轮的转动，支架的选择以及电动机的选择标准。

为于设计本机器的动力系统辊可以进行适度的调整。

在封合装置的内部都有一个滚轮，在滚轮上都施加了一定数量的花纹,这样做的目的就是加强滚轮对外的摩擦力，使得热封的接口安全平滑又提高了效率。

此外，对于水果套袋机调节封合装置的性能问题，假设在高温环境下滚轮的工作时间过长，那么滚轮的压力就会变的不稳定，更有可能会遭到破坏。

在水果套袋机的工作过程中，采用的钢类结构一遍都是合金钢材，根据实际情况这里就采用40Cr等钢材来进行处理[11]。

温度的控制也有要求，而且必须保证温度的变化量不能太大。

2.水果套袋机的封合装置中基本上都采用的是切断方式，支架的选择以及电动机的选择标准。

为于设计本机器的动力系统以及传动系统打下基础，并且需要对网袋网的质量进行检测，封切质量要求更高，生产效率也相应的提升。

1-电热丝2-挡板3-电热圆丝4-耐热橡皮5-衬板6-压块7-弹簧8-横封压块9-压板10-摇臂11-摇臂12-气缸13-连杆14-连杆15-推杆16-垫板17-铜块18-压板19-弹簧20-拉杆21-垫块22-铜块23-螺母24螺母

图3-2纵向封合装置

如图3-2所示，上图为水果套袋机中的封合装置的总图。

水果套袋机的封合装置为了能够更好的进行缝合切割操作必须采取高温下的通电加压。

网袋单面进行加热会使得电热丝变热，这样的操作往往会导致封合过程中出现崩裂的现象，为了预防此现象的发生，应该在另一面通电加压。

因为叙述了拉网装置和引导装置的设置方面以及这样设置的优点，并且分析了网袋从退网装置下来后是如何完成对果品进行套装的。

然后降温一段时间后继续保持温度[12]。

使温度不要变化的太明显，这样做的结果是可以通过加压来达到改变温度的目的。

3.2退网装置的设计

如图3-3所示，这是水果套袋机的退卷机构的基本示图，将网袋固定在引导辊筒的一侧，另一侧由心轴进行紧密连接。

网袋的另一端则固定在方形平台上面，可以进行适度的调整。

退卷机构作为水果套袋机工作过程中必不可少的组成部分，有着十分重要的意义。

当网袋都到外力作用的时候，退卷机构可以令网袋自由转动稳定工作。

1-螺母2-支撑座3-轴承4-卷网5-弹性挡圈6-心轴7-套筒8-滑套9-键10-垫片p

图3-3退网装置

3.3引导装置设置

引导机构中的引导辊是最重要的组成部分，网袋在运输带上的稳定运行是要依靠引导辊的整合作用的，因此这样引导辊的作用就显得尤为重要。

将引导辊固定在心轴一侧，且可以自由转动一定的值。

一般滚筒的材料选择上比较严格，只有这样才能保证运输带和网袋的稳定工作和性能，其引导机构组成部分如图3-4所示。

1-螺母2-弹簧挡圈3-轴承4-心轴5-辊筒

图3-4引导机构

在水果套袋机当中，引导机构是重要的组成部分，相对平行之间的平行网袋的切割与包装过程。

引导机构的作用是进行网袋在运输带上的校偏调整网袋的平行位置，并且分析了网袋从退网装置下来后是如何完成