0引言

自动包装机是指能完成全部或物包装过程的机器包装过程包括成型、充填、封口和包裹等主要包装工序以及清洗、干燥、杀菌、贴标、捆扎、集装 和拆卸等前后包装工序，转送、送别等其他辅助包装 工序。茶叶自动包装机是专为茶叶成型或者类似商 品包装而设计的包装机械，其基本工艺过程是:包装膜经袋成型器后变成对折状，裹着块状包装物经牵 引轮及中缝加热轮完成纵封过程，经封切器完成横 封过程并切断，最后由输送带送出。

横封是茶叶自动包装过程中的一道重要工序， 它通常位于纵封工序的后面，作用是使茶叶经过纵 封的袋子横向密封并切断。而茶叶自动包装机的横 封动作通常是有横封机构来完成的，随着包装机运 行速度的提高，对横封机构的运动学和动力学进行 分析，对机构设计与校验是非常必要的。

根据上述要求利用Pro/E进行三维建模，再通 过MECHANISM/Pro接口导入ADMS中进行参 数化设计和运动学、动力学仿真，从而能够快速的设 计出产品加工所需要的重要数据。

1 横封机构的设计

横封机构是将纵封机构热封后的包装材料，按 其工艺要求的长度规格进行横向封合的机构。包装 的封口是包装工艺必不可少的环节。封口的好坏会 直接影响包装产品的外观质量和保质期。因此包装 质量在很大程度上市取决于封口的质量。所以对于 横封机构的改进是非常重要的。根据实现功能和运 动形式的不同，间歇式横封机构可以分为两大类:一 类只作封口用，即只有间歇的横向往复运动；另一类 兼具热封合和牵引两种功能，即除横向的往复开合 运动，还完成往复的间歇牵引运动⑵。所研究的是 只作封口作用的，间歇式横封机构，其结构简图如图 1所示。

2 基于Pro/E的三维建模

零部件的三维建模技术，是建立装配模型与虚 拟样机模型的基础，利用Pro/E软件作为虚拟样机 装配的平台，它强大的三维零件模型功能使得可以 通过快速而准确且更加直观的建立各零部件的模 型⑶。

《机械与电子^012(11)

茶叶制袋充填包装机横封机构及其传动机构的 机械系统总共包括气缸机构、驱动机构、传动机构、 拉杆机构、横封块机构和机架⑴。在装配过程中根 据系统的各功能单元所实现的功能不同，将整个系 统划分为气缸机构、驱动机构、前横封机构、后横封 机构和机架5个组件子装配，然后整体装配以完成 整个系统的装配。根据前述层次结构，经过装配顺 序、装配约束、初次装配及转配更改，最终形成图2 所示的虚拟装配结构。

图2横封机构及其传动机构在Pro/E中的整体装配

3参数化建模与分析

参照横封机构的机构简图，在ADAMS软件中 建立了如图3所示的参数化模型。

通过对在不同夹角0和相应的/?值下的机构进 行仿真分析,测得前后横封块之间的距离L的曲线图如图4所示。

图6活塞杆所受的冲击力曲通母图5和图6的仿真，表明各构件在运动过 程中能够'承受相应的负载，说明茶叶制填装 机的机构模製能够满足工作需要。同时，相比较他的包装机构，所受到的力或力矩较小，表明设计的 机构性能好。

5 结束语

对茶叶包装机的横封机构进行理论分析与设计 及动力学仿真，结果表明，所设计的横封机构能够实 现基本功能，同时其工作性能好、效率高。整个机构 的设计与仿真利用虚拟样机技术进行，过程简单，缩 小了机械传动的分析工作。

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