【《纸箱自动打包机的结构设计9800字》（论文）】.docx

《【《纸箱自动打包机的结构设计9800字》（论文）】.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【《纸箱自动打包机的结构设计9800字》（论文）】.docx（23页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、纸箱自动打包机的结构设计目录纸箱自动打包机的结构设计1引言1一、绪论2（-）打包机简介2（二）国内外研究现状及趋势4（三）课题的设计目标和内容6二、能体方案设计7（-）功能需求7（二）设计目标7（三）打包机整体结构设计方案7三、主要零部件设计9（-）左顶刀驱动凸轮的设计9（二）中顶刀驱动凸轮的设计11（三）右顶刀驱动凸轮的设计13（四）摩擦熔接头的设计15（五）电机的选择16（六）重要轴的设计及校核17（七）工作时间的计算21（八）打包带的选择22四、结论22参考文献24摘要本文对现有的纸箱打包机的工作原理进行分析后设计出一种主要以凸轮机构和张紧轮机构以及导带槽为核心部件的纸箱自动打包机。通过

2、分析计算，确定了纸板打包机的工作原理。并设计了关键部件，包括机头部件、张紧部件、弓架导带槽，机架等关键部件。最终完成整个纸箱自动打包机的结构设计。关键词自动打包机；凸轮机构；摩擦熔接；摩擦张紧引言社会生产的发展愈加迅速，并且随着社会需求的增加，打包工业也飞速发展。绝大部分的工业产品都需要进行打包之后才能进行运输，买卖等后续工作。所以在工业生产中，工厂对打包机的需求量就变得更大。未来,打包行业的智能化打包设备与产品智能化有机地相互融合,以加速打包设备的发展和应用进步，并开发出更高效率、更低功耗、同工位多功能的打包设备。此次对打包机的设计的目的是完成一个具有捆扎打包功能，目达到工作精度要求的纸箱自

3、动打包机。并且在进行该设计的过程之中对纸箱自动打包机的工作原理进行学习，对机构各个部件的结构尺寸进行设计计算并对核心零部件进行校核。以及对动力系统进行选取等。对常规的工程设计过程进行学习，通过设计此结构，可以对学生的实际工程应用能力进行锻炼且可以提高其对书本理论知识的认识，为以后从事的机械类行业的设计方向工作打下一定的理论基础和工程实践基础。一、结论（一）打包机简介纯机械结构手动式打包机，需要人工操作的纯机械结构的手动式纸箱打包机,其工作原理为杠杆原理，依靠打包机中的杠杆等其他于其配合的机械结构，由工人先固定住只想打包带，然后工人再手动对纸箱进行打包工作，此种纯机械结构的手动打包机不仅对操作人

4、员的劳动强度要求较大,而且由于工人熟练程度不同会导致纸箱的打包操作不能做到统一规范，且不能标准化，所以，这种手动打包机的打包效果相对较弱。半自动纸板打包机必须手动将捆扎带放入机器中，然后机器进行捆扎带的拧紧、粘合、切断、出带等打包过程。由于每个打包都必须手工使用，工作效率低，劳动强度高。全自动纸箱打包机，其工作时只需要操作人员招待打包的物件放在全自动打包机的打包工作台上，安装完成后，工作人员将激活工作开关。开关激活后，自动打包机自动执行打包功能。这种自动打包机只需要一个开关，机器本身就能全自动完成打包工作。所以打包更加标准统一，目工作效率比半自动打包机和手动打包机均高很多，除此之外由于工人仅需

5、要操作开关，工作强度也大大降低且更加安全可靠。全自动无人纸板打包机将自动打包机作为一个打包单元集成到生产线中。生产线将打包发送到打包位置，传感器检测到打包并向打包单元发送信号，打包单元自动执行所有打包功能。(1)发展多品种：因为纸箱打包机在各类行业中有较多的使用，这就要求纸箱打包机在不同环境下使用时要有良好的适应性。并且随着打包机械的使用范围越来越广，对其除了基本的打包功能要求之外，还要有防尘、防爆、防水、耐高温等根据使用场合而决定的额外要求。(2)提高自动化程度：就当下来看，工业生产的自动化程度得到了提高。打包机，装订机等打包机械的自动化程度要求也越来越高，故对其有烫头的自动控温，自动打包、

6、自动计数打包、自动检测打包盒位置、自动机械故障报警等功能均已实现。(3)提高打包速度：为提高打包机的工作效率，并且配合生产流水线工作。打包机必须要有能与其他系统良好配合的工作速度即完成一次纸箱的打包的速度。我国国内的打包工业中使用的全自动打包机的一般工作速度为每一道打包所需3秒到3.5秒的时间，目前打包速度最快的打包机的工作时间为2.8秒/道。相对比之下，国外的自动打包机的工作速度一般为每一道打包IS秒到2.5秒的时间，最快的为096秒/道。(4)改进烫头结构:在自动打包机中如果使用的是塑料材质的打包困扎带，则打包一般为使打包带的两端搭接相连而实现打包工作。为了使得塑料打包带能够两端搭接在一起

7、可以有多种方法。在现在大多数我国国内的打包工业使用的打包机中，热熔搭接是较为多的一种连接方法，使用热熔搭接的方式可以有着较高的连接强度，并且有着加热速度快从而可以加快打包速度以及设备成本比较低廉的优点，但是有些特殊的场合如待打包物件是易燃易爆或者不耐高温等特性的，此时热熔搭接的方式就不能够很好的工作甚至是不能使用此种连接方法的11。所以本次设计的焊接方法是摩擦焊接,两层垫片之间的快速摩擦使垫片表面熔化,然后压缩使垫片熔合在一起。(5)优化张紧机构：我国打包机张紧力的调整有两种方式：一是在工作时通过调整张紧机构张紧臂的旋转角度来调整张紧力。第二种是通过调节两个送带滚轮之间的间距来调整送带滚轮能传

8、递的最大摩擦力以调整张紧力，此种方法可以通过在送带滚轮上加上摩擦离合器的方式完成。第一种方式通过调节张紧机构的位置来实现调节张紧力的大小，属于定距离型张紧控制。第二种方法通过调节张紧机构能提供的作为张紧力的力的大小，属于定力型张紧控制。从打包机工作时的工件要求和机器对待打包件的适应程度来看，定力型张紧的适应性更强，打包效果更好，打包效率更高。(6)打包带环保化：随着绿色工业的发展和工业设备对环保型要求的变高。打包机也被提出了环保性的要求,在打包机中会造成环境污染的部分主要为打包困扎带，现在一般使用的聚丙烯塑料打包带都会对环境有污染。所以未来打包带环保化的发展为使用可降解材料或其他无毒无害材料如

9、纸质打包带。现在使用的热熔搭接方法在搭接时会因打包带的熔化燃烧产生对人体和环境都有危害的气体,所以在未来应该研发新的搭接技术来避免在搭接时由打包带所产生的环境污染和对操作者身体健康的危害。(二)国内外研究现状及趋势中国国内的打包业市场容量非常巨大且仍然在快速增长。根据统计，2011年中国的打包产品行业大约拥有1500亿美元的产品在行业内的市场规模，占总量的25%o在2002至2009年之间该打包行业平均每年有20%的市场年均增长率,据保守的估计，中国打包行业市场的年均增长率可能会一直维持到15%左右。据KeyinMedia对国内市场现状做出调查并分析的结果，中国国内还需要进一步发发展打包工业的

10、相关技术。发达国家打包机械比较先进，客户将会被提供更优质的服务。随着我国科技的不断进步和人民对生活质量要求的变高，人们对商品外打包的美观要求逐渐提高。近年来，国家进一步加大了食品及医疗药物的质量与安全监督的力度，对于食品外打包技术也提出了安全美观的要求。目前，我国的打包机械设备在朝着国际一流大踏步前进，在国外，已经将很多智能化的产品应用于打包领域，如遥控器技术、步进电机技术、自动柔性补偿器技术、激光切割技术、信息处理等,国内目前现有许多水平低的打包机械,很少有人使用高水平的技术,国内打包机械的技术含量低已经对于产品的更新和行业中的机械设备的更替会产生很大的破坏。因此，加快发展高水平的工业打包产

11、品是我国打包机械企业的发展目标之一，以追赶上国外的相关行业。图-2全自动打包流水线在国外，打包工业在二十世纪初期开始发展，在目前日本国内，较早的大型打包式飞机设计制造生产厂家主要分别是美国日本下岛株式会社，日鲁飞机工业集团株式会社。至1991年，日本的各类大型塑料袋及履带打包打包加工机机械共计产品总产量已高达14万台，约相当占各类塑料打包加工机械生产总量的19.5%,日本国内生产总值达到300亿日元。双方商定，中国每年招出口东南亚30%的产品，几乎占据了中国和东南亚所有的出口市场。由于目前日本的新型打包发动机产品制造商和打包生产厂家不断地吸引别国的新型打包发动机并积极研究消化和借鉴吸收别国的打

12、包经验，不断地开发改进新的打包机，使得日本打包机的产品整体结构形状比较简单，目同样具备相对高的质量可靠性，在日本国际打包市场上也同样具有很强的市场竞争力。其中最大的一批产品生产商为日本下岛工业株式会社，于1969年时就开始正式自行研制设计生产自动塑料打包机,至1985年时其总、产量就首次成功突破5万台，年销售额已已经超过61亿日元,全部子公司只有150多名兼职员工，主要工作是专门从事各类产品的设计开发,产品质量的风险控制和市场促销等等工作，其所有主要零部件的组装加工及产品装配都主要是通过产品拓展或者产品扩散的各种方式工作来加以实现。在目前日本国内各地都各自设有17家代理分支机构，270个办理代

13、销服务网点。目前美国Signode公司以生产打包工业用品为主，是位于美国的SitW多家上市证券公司所有的跨国企业公司。它在欧洲美国和其它六个发达国家都分别设有全资子公司，该企业集团从1913年就已经正式开始了专业进行各种打包专用机械的研发和设计生产，为100多个发达国家的打包工业产品和打包客户需求提供全面的产品打包和生产服务，并为各国工业用户免费提供24小时内的打包零配件和材料供应商的服务，它们不仅在当今国际上已经具有强大的工业技术生产能力，而且同时还已经拥有一支精益求精的技术研究机构设计和产品开发技术人才队伍，通过它有针对性地研究推广各种打包专用机械各种应用功能和对零部件的反复质量测试和多种

14、技术解决问题方案的精度对比,生产成功了以后所设计制造的各种打包器械机都可以具有良好的生产可靠性和最优的使用经济性和使用寿命，虽然生产成本低，但仍被广泛认为已经是当今整个国际打包市场的技术领导者和技术强手。()课题的设计目标和内容本次设计是自动纸箱打包机的结构设计，设计纸箱自动打包机的整体执行及传动方案、对纸箱自动打包机的各个子系统进行结构及传动设计、对纸箱自动打包机的核心零部件进行设计及校核、对动力系统进行设计并对动力源进行选型。二、总体方案设计(-)功能需求打包机打包信息：打包材料为PP带，宽度为15mm,厚度为1m。打包盒的尺寸有：长600mm,宽500mm,高40Omm以及小于这个尺寸的

15、打包盒等。在打包前，运动参数要做出相应的变化。预期的打包机应满足以下功能条件：1可完成纸箱打包为了实现这一功能，系统必须完成三个主要功能：1缠绕，2张紧，3切割和焊接。2 .自动打包打包过程的所有功能只需人工参与推箱，自动化程度高，使得人力从中解放出来，减少了工作中的一些繁复内容。3 .低成本该纸箱自动打包机运用了机械工艺与电子信息技术相结合的工业技术，此技术的应用使得纸箱自动打包机在设计时大大减少了复杂机械结构的设计，并且由于结构的简化，纸箱自动打包机的制造成本和设计成本也会减少，使得此设计能够更容易的在现在国内打包工业中进行推广使用。(二)设计目标确定设计目标是打捆机设计的第一阶段，是打捆

16、机设计的基础。对所研制的打捆机的特殊工艺进行了分析。打包机采用平行打包，即两根带子并排包裹在盒子的顶部。打包机的一次工作过程为：(1)箱子达到预定位置。(2)送带。(3)打包带进入弓架导带槽，形成垂直带圈。(4)收带。(5)打包带从弓架导带槽中拉出,缠绕在纸箱上。(6)收紧。(7)切断打包带。(8)摩擦熔接。(9)推出纸箱。()打包机整体结构设计方案该模型采用的焊接方法为摩擦焊接。机头部件的三个顶刀由三个凸轮驱动。电压的调整是通过一个智能的摩擦开关来实现的。绕带机构为带合页板的弓架导带槽。框架采用方钢焊接而成的框架结构。该打捆机分为几个工段，每个工段分工合作，协同工作，以实现该打包机的功能。5。432I-储带轮2.弓架导带