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)備運動系統(tǒng)的設(shè)計為例,探究運動系統(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)計特點、過程、方法與步驟,并強調(diào)了機械運動系統(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:機械運動系統(tǒng);軟包裝設(shè)備;設(shè)計與應(yīng)用;發(fā)展前景
引言:近幾年隨著我國商品零售服務(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,自動化控制技術(shù)有所匱乏,導(dǎo)致國內(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)備的機械運動系統(tǒng)設(shè)計要求具有實用性與高效性,因此探究包裝設(shè)備機械運動系統(tǒng)應(yīng)用對我國軟包裝設(shè)備機械自動化發(fā)展具有重要意義,能夠提高軟包裝設(shè)備的運行效率,提高企業(yè)經(jīng)濟。
一、軟包裝設(shè)備機械運動系統(tǒng)設(shè)計理念
分析國際包裝行業(yè)的發(fā)展理念,德國等發(fā)達國家非常重視包裝設(shè)備機械各個組成部件在整個包裝系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)運用,強調(diào)通用能力,所以包裝機械的專業(yè)化與標(biāo)準化研制生產(chǎn)是必然的發(fā)展趨勢。機械運動系統(tǒng)是整個軟包裝生產(chǎn)系統(tǒng)的運作核心,在設(shè)計上必須注重實用性與高效性,并融入多方案優(yōu)選理念。
首先實用性必須站在市場與企業(yè)兩個角度來完成,包括市場的適應(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。一方面機械運動系統(tǒng)必須打破傳統(tǒng)思維慣例,提出新的功能、原理與機構(gòu),滿足日益變化的市場需求,滿足用戶對產(chǎn)品的需求;另一方面要求運動系統(tǒng)必須符合生產(chǎn)加工企業(yè)的加工工藝性與裝配性能,并以市場價格進行產(chǎn)品加工。
其次應(yīng)當(dāng)強調(diào)高效性,機械運動系統(tǒng)通過各零部件的裝配組合,提高軟包裝設(shè)備運行的自動化與機械化性能,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)備機械運動系統(tǒng)設(shè)計中,從多個方面、多個角度與層次來提高多種解決產(chǎn)品加工的問題,并對幾種方案進行比較與分析,求新存異,優(yōu)選出高效性方案。
二、軟包裝設(shè)備機械運動系統(tǒng)設(shè)計過程
準備階段:對問題進行分析,充分搜集資料,明確系統(tǒng)設(shè)計要點與創(chuàng)新目標(biāo)。通過對資料信息的整合,并對相關(guān)方案進行可行性試驗研究,對各種可能出現(xiàn)的問題采取解決措施,比如產(chǎn)品系列所設(shè)計、人機工程原理、產(chǎn)品適宜性等,根據(jù)美學(xué)原則對外觀進行科學(xué)與優(yōu)化設(shè)計,確保產(chǎn)品實用,且能夠充分適應(yīng)市場商品化需求。需要通過模型試驗來檢驗產(chǎn)品的功能原理與性能。
明確階段:運動系統(tǒng)可行性與市場適應(yīng)性試驗之后,對機械運動系統(tǒng)的零件設(shè)計、部件的裝配等編制相應(yīng)的設(shè)計圖與說明書、工藝卡等,完善與明確系統(tǒng)技術(shù)文件。
驗證階段:通過機械運動系統(tǒng)在軟包裝設(shè)備中的應(yīng)用,判斷應(yīng)用效益,在設(shè)備正式投入運行之前,完善創(chuàng)造性成果,對產(chǎn)品加工工藝與裝配工藝過程進行試驗,確保運動機械性能滿足設(shè)計要求,并對生產(chǎn)成本進行詳細的核算,同時提出修改意見,完善產(chǎn)品的全過程設(shè)計。圖1為本文軟包裝機械運動系統(tǒng)方案設(shè)計步驟。
三、設(shè)計應(yīng)用
1、設(shè)計概述
本文以軟包裝設(shè)備中的印刷設(shè)備為設(shè)計對象,對印刷機主傳動機構(gòu)的設(shè)計進行確定。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,運動系統(tǒng)由紙張、著墨、收紙、壓印等部分組成,通過電動機進行傳動,并經(jīng)過減速裝置分為兩個動路,一路經(jīng)過傳動機構(gòu)推動復(fù)印版臺做往返運動,另一路經(jīng)過傳動機構(gòu)推動滾筒做旋轉(zhuǎn)運動。兩個運動部分的結(jié)合促進復(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為平臺印刷機傳動系統(tǒng)的工作原理。
設(shè)計過程中,將印刷版臺分為三個部分,即將運動行程分為三個區(qū)段,其中第一運動區(qū)段,進行紙張輸送與著墨作業(yè);第二運動區(qū)段,進行滾筒印刷與印刷版臺壓印作業(yè);第三運動區(qū)段,進行紙張回收作業(yè)。通過三個運動分系統(tǒng)來完善整體運動系統(tǒng)的設(shè)計,滿足產(chǎn)品軟包裝印刷作業(yè)。
設(shè)計要求必須滿足以下五點:
1)首先要求實現(xiàn)印刷機的主運動設(shè)計,必須滿足往復(fù)直線運動要求,且滾筒必須連續(xù)或間歇性轉(zhuǎn)動,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,運動系統(tǒng)設(shè)計中必須注意保證滾筒與印刷版臺之間沒有相對滑動,保證滾筒與印刷版臺之間的運動速度一致。
3)印刷設(shè)備運動系統(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)計中對印刷版臺的速度變化進行范圍限制,盡最大可能平穩(wěn)運動[2]。
4)不同產(chǎn)品加工需求不一樣,要求設(shè)計實現(xiàn)的印刷生產(chǎn)率、版臺運動行程長度以及設(shè)計參數(shù)不同。
5)機械運動結(jié)構(gòu)必須具備良好的傳動性能,以緊湊型為主要設(shè)計方向。
2、印刷版臺運動設(shè)計
采用曲柄滑塊機構(gòu)與齒輪結(jié)合式機構(gòu),確保版臺運動系統(tǒng)能夠始終做直線往返運動,通過回轉(zhuǎn)運動滿足產(chǎn)品印刷機主傳動機械的運動需求,并將版臺壓印區(qū)的速度變化控制在一定的范圍以內(nèi),確保運動平穩(wěn),不會出現(xiàn)印刷質(zhì)量的巨大差異性。
3、滾筒運動設(shè)計
采用齒輪滾筒傳統(tǒng)機構(gòu),通過齒條的運動來帶動齒輪運動,進而推動滾筒做轉(zhuǎn)動運動。如果印刷版臺出現(xiàn)空回,則滾筒就會停止運動,所以設(shè)置脫離裝置,采用超越離合器。滾筒由電動機帶動,并經(jīng)過齒輪減速,因此運動速度為定值。
此外,還可以采用雙曲柄機構(gòu),通過與齒輪機構(gòu)的聯(lián)動來促進滾筒轉(zhuǎn)動,但是這種情況下運動系統(tǒng)會出現(xiàn)非勻速運動,應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計,將滾筒的轉(zhuǎn)速變化控制在最低值,確保滾筒轉(zhuǎn)動盡可能平緩,保障印刷質(zhì)量[3]。
四、發(fā)展前景與展望
商品包裝是產(chǎn)品在市場流通的重要前提,包裝設(shè)備則為商品的市場流通創(chuàng)造了有利的條件,促進了產(chǎn)品銷售,并提高附加價值,完成產(chǎn)品生產(chǎn)后的流通規(guī)劃設(shè)計。隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各行業(yè)領(lǐng)域自動化與機械化發(fā)展突飛猛進,軟包裝設(shè)備的自動化與機械化在食品、醫(yī)藥、化工、家電、印刷紙幣、倉儲物流、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)市場競爭的不斷激烈,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、成本造價的管理等,發(fā)揮了很大的作用。包裝設(shè)備機械運動系統(tǒng)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)加工與物流環(huán)節(jié)的自動化、智能化、高效化與經(jīng)濟化,不斷提高生產(chǎn)效率,同時降低企業(yè)生產(chǎn)成本。通過將傳統(tǒng)的包裝設(shè)備與傳動控制技術(shù)、運動控制技術(shù)、自動識別技術(shù)以及安全監(jiān)測技術(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242億美元增長到2017年(上半年)的438億美元,根據(jù)我國國民經(jīng)濟發(fā)展前景來看,該數(shù)據(jù)將會保持年均7.3%的增長量持續(xù)增長。其中包裝設(shè)備機械運動系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)勢,能夠極大提高生產(chǎn)率,不斷縮短生產(chǎn)時間、實現(xiàn)無手操作、保障產(chǎn)品包裝質(zhì)量、降低勞動成本等,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。在將來,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展、以及包裝設(shè)備自動化與智能化的發(fā)展,機械運動包裝設(shè)備將會不斷在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,包裝設(shè)備的機械運動系統(tǒng)還將不斷得到完善與更新,最終與先進的技術(shù)融合為包裝設(shè)備智能化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
結(jié)束語:綜合全文,軟包裝機械運動系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)當(dāng)注重功能設(shè)計與可靠性設(shè)計,根據(jù)實用性與高效性設(shè)計理念,結(jié)合市場需求與企業(yè)生產(chǎn)功能進行綜合設(shè)計。軟包裝設(shè)備運動系統(tǒng)具有整體性與連貫性特點,所以設(shè)計中必須注重各個組件的協(xié)調(diào)運作,確保系統(tǒng)整體的高效性運作狀態(tài)與工作性能。此外應(yīng)當(dāng)注重對包裝機械運動系統(tǒng)設(shè)計的分解與優(yōu)化,通過經(jīng)濟性比較、可行性比較等優(yōu)選設(shè)計方案,確保機械運動系統(tǒng)安全可靠運行的同時,提高企業(yè)生產(chǎn)效率。
參考文獻:
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[3]戴宏民.包裝機械技術(shù)發(fā)展趨勢及我國的應(yīng)對[J].現(xiàn)代制造,2014(5):5-8.endprint