给袋式包装机供袋部件的机构选型

给袋式包装机多机构协同动作的复杂运动，可通过伺服电机、步进电机、气动系统等，结合运动控制系统实现。这种方式结构尺寸较大、造价较高，当给袋式包装机包装速度、包装尺寸发生变化时，要修改控制程序的相关参数，要求使用人员具有较高的技术水平，限制其在给袋式包装机领域的更广泛应用。

凸轮机构可通过凸轮轮廓轨迹曲线的设计，实现复杂的从动件运动规律，从而实现多运动机构的运动协调；但机构制造与调整要求较高，磨损后会影响运动规律的准确性。连杆机构结构简单、制造容易、承载能力大、可实现远距离传动，但无法实现从动件较长时间的停顿和任意轨迹运动。单一机构因其固有的局限性，无法满足多方面的要求，因此，自动机械多采用基于凸轮、连杆的复合机构，实现多执行机构的复杂运动。

给袋式包装机的供袋部件的供袋动作包括两部分：一是供袋平台的扫袋皮带和送袋皮带的摩擦驱动，分别由各自电机驱动；二是分配轴上的凸轮组及连杆机构，驱动一次上袋机构、二次上袋机构、夹袋提升机构以及真空吸盘、夹持器进行协同动作，实现给袋式包装机包装袋自动供袋。

综合集中驱动、结构尺寸、控制等多方面因素，给袋式包装机的供袋部件采用凸轮、连杆的复合机构，实现预制包装袋的自动供袋动作，机构模型见图。以给袋式包装机的设计包装速度 50 袋 /min 为例进行供袋机构设计，每个包装袋的自动上袋时间为1.2 s，即以分配轴 O1 为基准轴的供袋机构工作循环时间 tk=1.2 s。根据包装机的生产能力要求，结合给袋式包装机供袋机构的自动供袋工艺，综合考虑各执行机构的运动协调、时间同步和空间不干涉，以及机构运动规律误差、运动副间隙、机构元件加工与装配误差、机构元件运动变形等因素，可分配各供袋动作所需时间与运动循环时间的占比关系，设计供袋机构的工作循环图，如图所示。根据工作循环图，利用相关的机构综合、凸轮设计理论和仿真技术，可完成给袋式包装机供袋机构的尺寸优化与结构设计。