【文章內(nèi)容簡介】 標(biāo)簽就不能被貼在瓶子上合適的位置，甚至不能貼在瓶子上，造成貼標(biāo)失敗。此外本貼標(biāo)機中的貼標(biāo)動作是在送標(biāo)進給的等待時間里進行的，為保證貼標(biāo)機的工作機構(gòu)可以對瓶子和標(biāo)簽可以順利進行加工，并要求在標(biāo)簽受到貼標(biāo)機構(gòu)作用力時，仍能保持在準(zhǔn)確位置上。因此要使用專門的定位機構(gòu)提高標(biāo)簽送標(biāo)轉(zhuǎn)位后的定位精度，確保貼標(biāo)質(zhì)量。本設(shè)計設(shè)計用步進電機驅(qū)動的分瓶機構(gòu)，來配合標(biāo)簽紙帶的進給，另外，在升降板的設(shè)計中，本文安置了一個升降裝置來配合瓶子的高度，用來提高機器的精度。 剝離機構(gòu)的設(shè)計在送標(biāo)過程中，標(biāo)簽可靠地自動剝離，是順利貼標(biāo)的前提，如果標(biāo)簽不能剝離，或是剝離出的部分的位置和姿態(tài)不適當(dāng)，都會致使無法完成貼標(biāo)。因此標(biāo)簽的剝離機構(gòu)是卷筒式貼標(biāo)機的核心技術(shù)之一。當(dāng)瓶子運動到貼標(biāo)工位(即貼標(biāo)工藝路線圖23中的工位2)時，送標(biāo)裝置開始工作，標(biāo)簽紙帶從標(biāo)簽卷筒拉出，經(jīng)導(dǎo)向輥，繞標(biāo)簽剝離桿移動一定長度。標(biāo)簽在經(jīng)過剝離桿時，其前端被剝離出的部分，被貼標(biāo)裝置貼在輸送帶帶過來的瓶子上。瓶子 圖34影響標(biāo)簽剝離的因素（1）影響標(biāo)簽剝離的因素分析本貼標(biāo)機使用的標(biāo)簽紙帶上有粘接劑難于浸潤的硅油涂層，所以標(biāo)簽與紙帶的粘接力不大，當(dāng)牽引輥拉動紙帶繞過剝離桿時，標(biāo)簽由于自身的剛度，并不與紙帶同繞過剝離桿，而是扯裂膠層脫離紙帶，因而紙帶的變形度是影響標(biāo)簽剝離的一個重要因素。為保證紙帶的變形度，必須將紙帶張緊，可通過設(shè)置紙帶張緊裝置來獲得適度的張緊力；此外盡量擴大紙帶的變形范圍(如圖34所示)，減小紙帶繞剝離桿的包角a，以擴大紙帶的變形角度p，當(dāng)包角a減小為al時，變形范圍角由p增大為13 .1,從而增加了標(biāo)簽紙帶的變形度，使得標(biāo)簽易脫離。但是隨著包角a減小，牽引輪所要克服的標(biāo)簽紙帶與剝離桿的摩擦力越大，牽引力越大，且紙帶會被拉斷。大量實驗表明，在紙帶適度張緊時，影響剝離的主要因素是剝離桿的曲率半徑。本例為標(biāo)簽紙帶薄而柔的情況。如圖34所示，標(biāo)簽自由剝離時所需要的剝離力P可簡化為:P==b(2CEWf)1/2 (39)E一標(biāo)簽的彈性模量C一標(biāo)簽的厚度b一剝離面的寬度Wf一粘接破壞功標(biāo)簽從標(biāo)簽紙帶上自由剝離時，標(biāo)簽的自由曲率半徑。可由下式確定(將標(biāo)簽簡化為懸臂梁):e=(EI)/M (310)I一標(biāo)簽的慣性矩M一由剝離力產(chǎn)生的對膠層撕裂點的力矩當(dāng)標(biāo)簽靠近剝離桿時，自由曲率半徑變?yōu)閯冸x桿的半徑，此時可視為標(biāo)簽的剛度發(fā)生了改變，即:r=(EsI)/M (311)所以：Es=(rE)/e (312)而自由曲率半徑為:e=(2E/Wf )(1/2) C3/2 (313)由()式可得:P=b(2rCEWf /e)1/2 ()在式（313）和式（314）中與粘接劑的性能有關(guān)，其它的參數(shù)為紙帶的性能參數(shù)。因此在標(biāo)簽紙性能一定的情況下，剝離桿半徑越大，剝離力P也越大，剝離的半徑越小，標(biāo)簽越容易剝離。但是減小剝離半徑，將會大幅增加系統(tǒng)阻力。通過以上分析，可以得到以下結(jié)論:（1）適度的張緊力和較小的包角a，可以保證標(biāo)簽紙帶較好的變形度，提高標(biāo)簽剝離的可靠性；（2）剝離桿的半徑r越小，標(biāo)簽越易剝離，但是這同時會增加系統(tǒng)阻力；（3）標(biāo)簽的力學(xué)特性、膠的粘性、送標(biāo)的速度、環(huán)境溫度等都是影響標(biāo)簽剝離的因素。 系統(tǒng)中分別通過以下措施，對前兩個影響剝離的因素加以控制； （1)通過調(diào)節(jié)標(biāo)簽卷側(cè)面的橡膠墊片的松緊，來調(diào)整標(biāo)簽紙帶的張緊力 （2)使用導(dǎo)向輥對標(biāo)簽紙帶繞剝離桿的包角a的大小進行控制減小標(biāo)簽紙帶繞剝離桿的包角a可以保證紙帶的變形度，提高剝離可靠性。如圖35所示，在標(biāo)簽送料卷和剝離桿豎直方向距離h一定時，要使a減小則要增加剝離桿與標(biāo)簽送料卷之間的水平距離1，但是受到瓶子輸送滑臺氣缸的行程限制和貼標(biāo)機結(jié)構(gòu)緊湊的要求，不能通過增大1來實現(xiàn)。因此加設(shè)了導(dǎo)向輥，使得在標(biāo)簽卷和剝離桿之間的豎直距離h不變的情況下。α減小為α1。圖35自動剝離的實現(xiàn) 同時，減小紙帶包角n還可以使標(biāo)簽剝離時獲得合適的剝離端姿態(tài)。在標(biāo)簽剝離時，希望標(biāo)簽的剝離前緣可以位于瓶子上，以便貼標(biāo)裝置將其固定在瓶子上，如圖35所示，即要求標(biāo)簽在水平方向伸出的距離盡量長一些，剝離段與水平方向夾角較小，以方便貼標(biāo)頭的貼標(biāo)。包角n越小，標(biāo)簽剝離段的位置就越水平，標(biāo)簽就有一個較好的粘貼的姿態(tài)。在進行系統(tǒng)調(diào)試時，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向輥到標(biāo)簽卷的距離，可以方便地體調(diào)節(jié)紙帶包角n的大小，以確保標(biāo)簽紙帶的變形度，并獲得剝離段較好的貼標(biāo)姿態(tài)。（3)確定剝離桿的較優(yōu)設(shè)計考慮到剝離桿的加工工藝，最終確定剝離桿的形狀如圖27。為實現(xiàn)對標(biāo)簽紙帶兩側(cè)的限位，防止標(biāo)簽在剝離桿上左右移動，將剝離桿的支撐端加上軸套進行軸向定位防止紙帶軸向竄動，如圖所示，剝離桿設(shè)計成端刀的形式更有利于標(biāo)簽和紙帶的分離，而兩邊的軸肩起到對標(biāo)簽紙帶限位的作用。以上三點方案設(shè)計和實施后，提高了送標(biāo)過程中標(biāo)簽的剝離可靠性，且剝離裝置的結(jié)構(gòu)簡單，容易調(diào)節(jié)。撫壓機構(gòu)也是貼標(biāo)機的工藝操作機構(gòu)，本貼標(biāo)機中采用帶運動瓶子回轉(zhuǎn)進行壓緊的結(jié)構(gòu)，即在標(biāo)簽的剝離段被粘在瓶子上后，瓶子經(jīng)過壓緊裝置后，瓶子轉(zhuǎn)動，從而使標(biāo)簽壓緊。撫壓機構(gòu)的功能和運動要求是:，撫壓標(biāo)簽在標(biāo)簽和瓶子同時從圖23中的工位2運動到工位3的過程中，將整張標(biāo)簽在瓶子上撫平壓實。 ，在一定范圍內(nèi)具有一定的柔順性，同時也要具有一定的剛度。 要求撫壓機構(gòu)具有柔順性，以使得標(biāo)簽在撫壓過程中不至于被劃、扯壞，或造成標(biāo)簽和瓶子間相對速度的變化。但又要具有一定的剛性，能夠?qū)?biāo)簽在瓶子上壓牢。另外當(dāng)標(biāo)簽貼附在瓶子上時，若產(chǎn)生了氣泡或是褶皺，通過撫壓裝置能夠盡量消除這些缺陷。，運動可靠考慮到瓶子在水平方向的移動有限，要使得撫壓機構(gòu)簡單、緊湊，盡量接近貼標(biāo)機構(gòu)，從而使整個工藝操作運動連貫，且不能出現(xiàn)機構(gòu)的干涉現(xiàn)象，因此在設(shè)計中要注意空間的約束條件，使貼標(biāo)機的整體布局合理，而對于撫壓機構(gòu)自身來說還應(yīng)具有一定的裝配靈活性，使得機構(gòu)的組裝和位置調(diào)節(jié)方便。 為使貼標(biāo)機的結(jié)構(gòu)簡單，貼標(biāo)機構(gòu)完成貼標(biāo)后，在瓶子、標(biāo)簽沿水平方向同時進給時，回轉(zhuǎn)的標(biāo)簽壓緊機構(gòu)（垂直放置的同步帶）在標(biāo)簽上撫過，使標(biāo)簽完全粘附在瓶子上。經(jīng)分析可知，貼標(biāo)和撫標(biāo)對力的要求不同。在貼標(biāo)中，只有使用較大的垂直于瓶子面的作用力，才能將標(biāo)簽粘牢；在對標(biāo)簽的撫壓時，執(zhí)行機構(gòu)的動作必須具有一定的柔順性。所以該裝置采用傳送帶，從而解決了柔順性這個問題。4 傳感檢測裝置 本課題的目的是全自動貼標(biāo)機的設(shè)計，前幾章所述內(nèi)容只能實現(xiàn)貼標(biāo)動作的機械控制，若想實現(xiàn)貼標(biāo)機自動化貼標(biāo)動作的實現(xiàn)，我采用傳感器實現(xiàn)這一目的。國家標(biāo)準(zhǔn)GB766587對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。新技術(shù)革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)?！　≡诨A(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)?！　鞲衅髟缫褲B透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。 在本設(shè)計中分瓶輪采用與牽引輪有相同的步距角的伺服電機，但從分瓶裝置完成，送標(biāo)裝置同步動作，如果采用人工控制，難以達到同步運行，且操作復(fù)雜，這時可以采用安裝傳感器實現(xiàn)這一動作。結(jié) 論隨著我國包裝工業(yè)的快速發(fā)展，貼標(biāo)機的使用和需求越來越廣泛。在此背景下作者對全自動貼標(biāo)機進行了一個有益的探討，就目前的水平來說，該設(shè)計是淺層次的。目前，國內(nèi)有不少企業(yè)加入到貼標(biāo)機行業(yè)中，在一定程度上促進了貼標(biāo)機行業(yè)的發(fā)展。但是，我們也不得不認(rèn)清我國貼標(biāo)機行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，國內(nèi)從事貼標(biāo)機行業(yè)的生產(chǎn)廠家越來越多，可這并不視為一種好現(xiàn)象，因為國內(nèi)專業(yè)的貼標(biāo)機生產(chǎn)廠家并不多，這也是我國貼標(biāo)機行業(yè)的不足之處。相對于國外先進國家，我國貼標(biāo)機械起步較晚，技術(shù)水平先天不足，發(fā)展也較為緩慢，但是近些年，通過國內(nèi)貼標(biāo)機生產(chǎn)廠家的不斷努力，國內(nèi)貼標(biāo)機在計量、制造、技術(shù)性能等方面都有了長足的進步，尤其是啤酒、飲料、日化等貼標(biāo)機設(shè)備都已經(jīng)具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點。還有食品、飲料等行業(yè)對貼標(biāo)的要求也不斷的提高，隨機電一體化結(jié)合的高性能設(shè)備的需求增多，再加上食品、飲料行業(yè)是高成熟、高增長性的行業(yè)，在未來幾年里對全自動貼標(biāo)機的需求也將快速增長。針對國內(nèi)市場的變化，世界經(jīng)濟發(fā)展的形勢，一些生產(chǎn)全自動貼標(biāo)機的企業(yè)已經(jīng)意識到高科技含量的設(shè)備對企業(yè)發(fā)展的重要性，開始注重先進技術(shù)、先進生產(chǎn)力的學(xué)習(xí)、引進，進行高質(zhì)量的生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的品質(zhì)，提高企業(yè)的服務(wù)理念，發(fā)展觀念。不斷的根據(jù)市場需求變化，改變企業(yè)的發(fā)展步伐，開發(fā)低耗能、高效率、低成本的全自動貼標(biāo)機來迎合市場需求，促進國內(nèi)貼標(biāo)機行業(yè)發(fā)展。中國貼標(biāo)機雖然在近3年時間里把絕大部分國外產(chǎn)品擠出了“國門”，但在國際市場中仍無地位可言。國產(chǎn)貼標(biāo)機要想打入國際市場，提高國際競爭力，應(yīng)該在“質(zhì)”和“量”上狠下功夫。例如如啤酒瓶的包裝。中國是啤酒生產(chǎn)大國，啤酒總產(chǎn)銷量已連續(xù)三年位居世界第一，每年保持兩位數(shù)的遞增速度已是不爭的事實，這種增長速度預(yù)計還將持續(xù)一個時期。當(dāng)然，啤酒消費市場的競爭也很激烈，用壯烈、慘烈來形容恐怕也不過分。實際上這種競爭是一種全方位的、多元化的競爭，排除其他因素，單就外包裝而言，其優(yōu)劣程度有時候也會起到?jīng)Q定成敗的作用。這一點已被這個行業(yè)的決策者們所認(rèn)同。而提高包裝質(zhì)量和外觀檔次，關(guān)鍵的設(shè)備當(dāng)屬貼標(biāo)機。產(chǎn)品外觀質(zhì)量的好壞會直接影響人們的取舍觀。因此，啤酒生產(chǎn)企業(yè)在貼標(biāo)機的選擇上非常慎重，在使用中備受呵護，在維護保養(yǎng)上也不惜投入人力、物力和財力。只有在競爭中提高、在提高中發(fā)展、在發(fā)展中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中壯大，才能逐步完成了一“質(zhì)”的飛躍。本文對該全自動氣動貼標(biāo)機的貼標(biāo)工藝和關(guān)鍵技術(shù)進行了的研究。完成的工作主要有: （1）設(shè)計了貼標(biāo)機總體結(jié)構(gòu) 對貼標(biāo)機的功能需求進行了分析，排定了符合貼標(biāo)機實際工作情況的加工工序和工藝路線，確定了貼標(biāo)機的各個組成部分，即:瓶子輸送裝置、貼標(biāo)材料輸送裝置、貼標(biāo)機構(gòu)、撫壓機構(gòu)。根據(jù)各部分的功能需求，對其基本結(jié)構(gòu)進行了初步設(shè)計。 (2)結(jié)合的貼標(biāo)機機構(gòu)，用經(jīng)濟的方式和簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了準(zhǔn)確的間歇送標(biāo)、自動剝離、可靠貼標(biāo)和柔順撫壓等復(fù)雜動作，并能控制各動作之間的速度匹配，使各動作協(xié)調(diào)完成。在送標(biāo)裝置中，根據(jù)送標(biāo)的動作要求，設(shè)計了成本低，結(jié)構(gòu)簡單，傳動可靠，速度調(diào)節(jié)容易的轉(zhuǎn)位機構(gòu)，實現(xiàn)了標(biāo)簽的單向間歇性的進給運動；通過標(biāo)簽剝離試驗和對剝離力的理論分析，確定了剝離裝置的較優(yōu)設(shè)計參數(shù)?？傮w來說，該貼標(biāo)機具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、成本低、精度高的特點。致 謝在2012年4月份，在康老師的幫助下，我選擇了醫(yī)藥行業(yè)瓶裝生產(chǎn)線――自動貼標(biāo)機這個畢業(yè)設(shè)計課題。在此期間，老師給我提供了貼標(biāo)機設(shè)計的有關(guān)材料并一一仔細(xì)講解說明，使我對貼標(biāo)機有了一定的認(rèn)識。而后在康老師的幫助下，進行對貼標(biāo)機的設(shè)計，期間遇到很多問題，得到老師和同學(xué)們的熱心支持和幫助，所有的問題都一一得到解決。作為我的導(dǎo)師康老師對我的設(shè)計傾注了大量的心血，在此表示真誠的感謝！在近半年的畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)中，導(dǎo)師在為學(xué)和思維方式上給予了我很大的影響，讓我學(xué)到了很多做設(shè)計工作中的技巧與知識，明白自身的缺點和不足，這對我今后的學(xué)習(xí)、工作都將大有裨益。在這里向尊敬的康老師致以衷心的感謝!由于本人知識水平有限，設(shè)計時間略顯倉促，在設(shè)計中難免存在錯誤和不足，對問題的思考解決會不太全面，所以還懇請各位老師批評指正，我一定一一虛心接受，謝謝！參考文獻[