1引言

在科学技术日新月异的时代，徴电子技术、 信息处理技术、激光技术以及新工艺、新材料等各类先进技术以群体综合方式不断地应用到包装机械领域，以谋求实现包装机械的智能化、自动化、高效节能化。

微机在包装机械方面的应用主要是现代自动控制与电子计算机控制技术相结合,实现包装机械工作的自动控制、故障诊断、质量检测、 人工習能化包装机械及机器人包装的生产系 统。文:口对制袋成型器的计算机辅助设计开发 了相应的软件系统.文［2］对包装机械采用快速动态仿真的方法进行研究，取得了较好的效果为此.本文论述了计算机对包装机械的典型机构的工作原理进行模报及其辅助设计。

2总体设计

用计算机模拟实物系统进行测试,从测试的结果获得期望资料.称为计算机模拟〈Com­puter Simulates), 计算机模拟是计算机的一顼重要应用,几乎所有的实况都可以用计算机模 拟.所谓实况指的是一切真实的情况，如包装车 间的流水作业、包装机械的工作过程、包装件的运动等.一个实况往往是很夏杂的，牵渉的因素 很多，常用一个简单模型来代替它。

根据模拟对象的不同特点，可以分为确定 性模拟和随机性模拟两大类。所谓确定性模拟是指被模拟对象的模型中,.各参数都是确定的值.实况是一个完全磧定的过程。所谓随机性模 拟是指模型中有未确定的参数,实况的过程是 不确定的.

包装机械种类繁多,机械运动复杂,为此. 利用计算机来模拟其工作原理及过程.必须遵循以下原则•

2. 1实用原则

要做到目的明确，取林适当、重点突出，内容科学规范，具有启发性 < 即所选取的典型样机 要具有代表性、先进性.能反映国内外现代化包装机械的水平,模拟的典型构件要形象、逼真。 .2-2建立用型原则

,所谓模如就是对真实系统的一种描述是对系统的一种简化和代替，也就是说模型必须 .能够反映系统的主要特征.至田釆用何种形式 表示，则应根据研究目的和条件而定,主要有物理模型和数学模醴 在工程上并不是任何问题都能用数学模型来加以正-繭描述的，在相当多 的情况下.往往由于神现象的机理不很清楚而 不能给现象以某种明确的数学表示。因此在建立数学模型以前.一方面应对本现象的特征、机理加以仔细研究.

2.4方便性原则

为方便使用•屏幕上应有简単明了的汉字 操作提示"在使用过程中.应能做到灵活控制。 可随时方便快捷地进入与退出用户任意选择的 某个单元。系统应便于维护、修改和升级等。

2, 5优化原则

忧化运用软件技术利计算机资源,合理运用动画、图形、色彩、声音等技术手段.使课件图、文、声茂.,

3班能概述

萃系统中编制的动态原理图及静态原理 图,利用了美国的Autodesk公司新近推的3DS （3D Studio release）高极三维动画软件包和 Borland （2-+编程实现，可以使模型多方位在屛 審上呈现,可以使角色和实物在三维空间运动 谯近、远离、旋转、移动、变形、变色九

本软件收集了大量的具有先逬的代表性的典型包装机械图片，通过扫描仪转化为图像后进一步编辑修整•使之成为可供演示的图形。对于典型盼包装机构（如推糖机构、扭糖机械手、 灌装阀、成型器等），采用3DS或C语言编程, 实现了工作原理或过程的模拟，主要内容有麗装机械、袋装机械、裹包机械、卷封机械、其它机 械近百幅静态、动态图形。其菜单结构框图如图 1所示。

3.1灌装机械

此部分主要内容有:典型濯装机的图片（包 括直移式和旋转式）;定量方法主要选择三种: 控制液位定量法、定量杯定量法、定量泵定量 法•均设计有静态原理图和动态模拟工作过程图;升瓶机构有机械式、气动式、机械与气动混合式静态和动态图；此液箱高度调节机构有转 动贮液箱单支柱式，蜗轮蜗杆单支柱式、三立柱 式静态和动态图;典型灌装阀有气动式多移阀、 旋转式多移阀、直移式濯装阀、盘式灌装阀静态 ’

和动态图;灌装时间的计算包括各种定量方法的灌液或充气的时冋计算.

3-2袋装机械

此部分主要内容有:典型袋装机械的图片选择了制袋成型填充机、三边袋装机、三方四方 封袋机、二连式热封机、上行式填充机；成型器 部分包括翻领成型器、三角板成型器、U形成 型器、缺口导板形、象鼻形成型器的静态工作原 理图和计算机辅助设计部分⑶;横封器部分有 立式袋装机械连续横封器结构图,偏心链轮不 等速回转机构静动态原理图,转动导杆机构静 动态原理图;热封方法有热板加压封合、热根加 压封合、环带加压封合、预热压纹封合、脉冲加 压封合、热刀加压熔断封合、高频加压封合热板 熔焊封合、超吉波熔焊封合的动态模拟原理图。 3.3慕包机械

此部分主要内容有：典型裹包机械的图片 选择了香烟小包机、250型糖果包装机、各种裹 包结构.FW24O包装机；凸轮机械部分有弧度 型、正弦型、正切型、连杆型动态模拟图及凸轮 设计步骤;连杆机械部分有給定曲柄与揺杆在 外検限位置前（或后）的一对相应角移量、给定 曲柄与摇杆在内极限位置前〈或后）的一对相应 角移量、给定曲柄与揺杆在外极限位置前后的 两对相应角移量、无停留往复移动的组合机构 等的静态、动态、运动分析图；曲柄滑块机械包 括给定曲柄与滑块在外极限位置前（或后）的一 对相应位移量、给定曲舸与滑块在内极限位置 前（或后）的一对相应位移量、给定曲柄与滑块 在外极限位置前后的两对相应位移量、给定曲 柄与滑块在内极限位置前后的两对相应位移 量、给定滑块魚行程与极校情廂静态*动怒、运' 动分析图及设计步骤图；多杆綺构包括六杆推［ 料机构，、齿轮五杆机构的动态模拟图.

3-4卷封机械

此部分主要内容有••典型卷封机械的图片 选择了真空封罐机组'高效封罐机组卷封机械 图片;GT4B2卷封机构图、卷边封口机构岛卷. 封机构原理图包括二重卷边形成原理、T4B1、 GT4B2、GT4B6的静态动态工作原理模拟图； 仿形机构有以罐型靠模为作用件GT4B7、 GT4B4,以非罐型靠模为作用件TUB54封口 机的静态动态工作原理模拟图，卷封机构的运 动设计;卷封力的计算等，

3-5其它机械

此部分主要有:捆扎机械、洗瓶机械、杀菌 机械、纸箱机械等的图片。

几何法求解步骤

1＞取,点A表示曲柄的回转中心.过点/作直 角坐标轴，使工轴与滑块的导激平行.

2＞求4这一对笹移的相对极点K作与y平行的 直戏*，其间距为,再竦AZ线使其与j轴的夹用 为为2相对极点虬

3＞求钗销3的外极限位置仁可在、v靓右方的适 当底域内任意选取一点，连接f和A两点. 则CA = “ +丄而。点与浏轴间的距膏为偏置眉八

4）求曲柄滑块机构外极限位置及杆长:作RN线. 使ZN/iC =間2,咛到RN与AC'两线的文点8、删

ABC为所求曲柄滑X机枸外极限由置•AB = ”.丽 ==b,

5,-；唯'査压，力倒:应满足。M ttrtsin 3 + r） /b会

.［心倾&贫嗅亏沖）

4 '典型算例

,，限于扁幅，在此仅以给定曲柄与滑块在外 极限位置前〈或，后）的一对相应位移量机构为 例•静态图及余计步骤如图2所示•

对于动态图形.其运动规律的数学模型为: 设曲柄的长度为小连杆的长度为曲柄 的转甬为阿.则滑块的位移八速度阵加速度u 分别为：