引言

近年来网络的飞速发展极大的方便了人们的日常 生活，越来越多的人更倾向于网络购物，于是电商行业也得到了快速发展。其中网红糖果越来越受到年轻 人的喜爱，销量也逐年递增，甚至到达了供不应求的 地步。产生该现象的原因主要是目前的包装机器体积大，造价高，并不适用于小成本经营的网店，尤其是枕式包装机大多数都是卧式，且价格均在万元以上。 中国的块糖市场在2001年达到了 15亿美金，重量达 到了 74万吨，2006年达到了 22亿美金，重量达到 了 92.3万吨，预计后续还会继续增加，而且散装市场 占据了很大比重¹¹¹。所以目前急需一款小型全自动立 式糖果包装机来提高糖果电商的包装效率，来满足日 益增长的网红糖果需求。

目前国内的糖果包装机主要分为两种，一种是扭 结式糖果包装机，一种是枕式包装机。采用扭结式包 装密封效果较差，而且使用范围较为狭窄；现阶段最 新的枕式包装机都采用伺服电机，光电跟踪和高速摄 影等新技术，包装效率也得到了极大的提升，但是价 格也相当的昂贵。日本国内糖果包装机虽然形式多样， 但特别高速的却少见，一股都在400-60。转/分，机 器运转正常，稳定性好。其代表为日本“Fuji”公司 出产的FT-8型扭转式包装机。但这还不算最高，与 英国的Rose Theegarten公司生产的U1-F1型和 “Twister”包装机相比，就显得不足为奇。它们分别 每分钟1300颗和1500颗气

1包装机整体结构设计

现有糖果包装机的体积大、造价高是目前比较严 峻的问题，要减小机器体积和造价就需要从机器的整 体设计出发，先勾勒出机器的大致结构布局，合理的 布局可以很大程度上减小机器的体积以及制造成本。 如图1所示，本文涉及到的包装机的工作对象为立方 体状的糖果，主要有送纸机构、送料机构、侧封机构、 端封机构四部分构成。现有包装机大多为卧式，所以 占地面积较大。该问题最简单有效的解决办法就是将 该机器设计为立式结构，其次就是结构布局，良好的 结构布局可以使结构更加紧凑，减小机器的体积，提 高空间利用率。该包装机将送纸机构放置在了机器的 顶端，包装纸自上而下运动，这样不仅可以方便用戸 更换包装纸，而且避免了包装纸运动过程中弯折卡死 以及撕破等问题；送纸机构下的布局依次为送料机构、 侧封机构和端部封切机构，将送料机构置于包装热封 机构的上层有利于利用糖果颗粒的重力使送料机构顺 利完成送料工作，若送料机构放置于包装热封机构的 下层则需要增加机构来完成糖果颗粒的向上运送工作， 增加设计和制造难度;其次是端部封切机构，糖块经 端部封切机构后就已经完成了全部的包装工作，将该 机构置于底部便于后续收集打包。

2工作原理及技术参数

该糖果包装机包含一个伺服电机和一个交流无刷 电机，伺服电机用于驱动送料机构，交流无刷电机用 于侧封机构和端部封切机构。送料机构中的电机转向 周期性改变完成糖块的逐粒送出和料仓的周期性前移 以完成料仓中所有糖块的包装。侧封机构和端部封切 机构通过机构的设计组合实现联动，只需一个恒定转 速的电机即可有序完成糖块的侧封和端部封切。其中 端部封切机构以曲轴作为主动件，利用双曲柄滑块机 构实现加热切断器的往复运动进行糖果端部热封和切 断，侧封机构和端部封切机构之间利用一个直角杠杆 将滑块的往复运动引用到侧面热封机构中，将两部分 实现联动，工作稳定可靠。

侧封机构中采用两对转向相反的滚轮分别完成侧 面的热封和包装纸的下拉。侧封机构和端部封切机构 的机构简图如图2所示。送纸机构的结构原理于与传 统的包装机送纸机构大致相同，但是该包装机送纸机 构中的两个过渡辊除起到支撑包装纸的功能以外还兼 具整个送纸机构的安装固定功能，将送纸机构进行了 很大程度上简化。此外送纸机构是全自动包装机的重 要部件，其工作是否可靠，直接影响制袋及包装产品 的质量。在立式成型充填封合包装机中，由于包装纸 在输送过程中受力不均匀，送纸机构容易出现包装纸 跑偏的现象，对于翻领式成型器，其现象更加明显⑶。 所以将送纸机构置于机器的顶端，让包装纸沿重力的 方向自上而下输送，这样最大程度上避免了包装纸受 力不均匀的问题，而且减少了包装纸的弯折次数，减 小了输送过程的阻力。该包装机的包装纸成型器与现有的有较大不同， 如图2所示。目前常用的形式有：翻领式成型器、三 角形成型器、象鼻成型器、V形成型器等。其中翻领 成型器广泛应用于各种立式袋包机［气 如果翻领成型 器交接曲线设计不合理，成型器加工质量不高，薄膜 就容易跑偏，出现皱折、张紧度不一、成袋有鱼鳞纹、 纠偏困难等现象冋。所以采用翻领式成型器会大大增 加该机器的制造成本，对包装纸的要求也较高。此外 翻领式成型器要求包装纸与成型器有较好的贴合度, 所以在包装纸经过翻领结构过程中阻力较大，包装纸 容易产生破损。为避免以上问题，设计了一种双层的 包装纸成型器，包装纸沿着缝隙的幵口方向从内外层 的缝隙中穿过后包裹于成型管的外侧完成纸袋成型, 包装纸输送阻力较小，而且可以避免包装纸变形、破 损等问题。