多盒形自動裝盒機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、自動裝盒機(jī)的功能是將所需包裝的產(chǎn)品或物料自動送入待包裝的紙盒，然后通過對應(yīng)的執(zhí)行裝置自動包裝紙盒，其裝盒過程主要包括取盒、放盒、推料、封盒。裝盒機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括吸盒機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)、封盒機(jī)構(gòu)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的紙盒包裝機(jī)功能單一，只適用于單盒形，裝盒速度一般處于40-60盒/分鐘的中低速水平。中小企業(yè)很多單一產(chǎn)品產(chǎn)量不大，企業(yè)需購買多臺裝盒機(jī)適應(yīng)不同盒形產(chǎn)品。企業(yè)面臨著人工費(fèi)用高、投資設(shè)備貴的兩難境地，產(chǎn)品競爭優(yōu)勢降低。因此，適用于多

2、種盒形高速裝盒關(guān)鍵技術(shù)的成功研發(fā)，可促進(jìn)中小企業(yè)裝盒自動化的應(yīng)用，提高生產(chǎn)效率。此課題研發(fā)適應(yīng)市場和社會的需求，也有助于提升中國包裝機(jī)在國際包裝機(jī)械行業(yè)的競爭。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.根據(jù)裝盒機(jī)取盒和放盒的工藝要求，對傳統(tǒng)的行星輪系吸盒機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，建立機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型，求解行星輪系吸盒機(jī)構(gòu)吸盤末端運(yùn)動軌跡和運(yùn)動特性，確定圓齒輪行星輪系吸盒機(jī)構(gòu)最優(yōu)軌跡參數(shù)和對應(yīng)的運(yùn)動特性，指出圓齒輪行星輪系吸盒機(jī)構(gòu)的局限性，為行星輪系

3、吸盒機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供理論支撐。
　　2.針對圓齒輪行星輪系吸盒機(jī)構(gòu)的局限性，在滿足取盒，放盒工藝要求的前提下，提出一種橢圓-圓齒輪行星輪系取盒吸盤機(jī)構(gòu)。借助計(jì)算機(jī)軟件對此吸盒機(jī)構(gòu)的吸盤末端運(yùn)動軌跡和運(yùn)動特性進(jìn)行優(yōu)化求解，橢圓偏心率e等于0.05，r1等于85.3，r2等于49.3為一組較優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到將求解結(jié)果與圓齒輪行星輪系吸盒機(jī)構(gòu)吸盤末端運(yùn)動軌跡和運(yùn)動特性進(jìn)行對比，結(jié)果表明，在取盒點(diǎn)和放盒點(diǎn)不變的前提下，橢圓形成的軌跡在取

4、盒放盒工位處的加速度比圓齒輪形成軌跡在取盒放盒工位的加速度慢了14.3％，放盒前，速度慢了14.3％，機(jī)構(gòu)最大加速度減少了9.9％。根據(jù)物料傳送裝置的功能要求及不同盒形的要求，設(shè)計(jì)一種紙盒長度可調(diào)節(jié)的盒支架，盒支架放置的傾斜角度與水平呈30°。
　　3.分析推料機(jī)構(gòu)和封盒機(jī)構(gòu)的工藝要求和主要參數(shù)，研究推料機(jī)構(gòu)的急回特性和紙盒的折疊工藝，在滿足其工藝要求和尺寸可調(diào)節(jié)的前提下，對推料機(jī)構(gòu)和封盒機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化和創(chuàng)新。根據(jù)實(shí)際紙盒大小，

5、確定推料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和封盒機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，對推料機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算，分析推料桿與物料接觸點(diǎn)的速度和加速度，其速度和加速度連續(xù)，速度行程系數(shù)K等于1.23。對物料傳送裝置進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，采用傳動帶焊接擋板代替鏈條加擋板，降低機(jī)器工作噪音，提高傳送精度。
　　4.以醫(yī)用膠帶包裝為研究對象，開發(fā)適用于不同長度盒形的高速自動裝盒機(jī)，并進(jìn)行試驗(yàn)。對自動裝盒機(jī)進(jìn)行三維建模和虛擬仿真，驗(yàn)證吸盒軌跡。對裝盒機(jī)整體進(jìn)行三維建模，進(jìn)一步優(yōu)化整機(jī)干涉部位結(jié)構(gòu)