【導(dǎo)讀】箱、經(jīng)濟(jì)、快速、平穩(wěn)。這種方案在技術(shù)上是相當(dāng)成熟的一種，它被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)。這次設(shè)計(jì)的折蓋封箱機(jī)，可以根據(jù)紙箱規(guī)格，手動(dòng)調(diào)節(jié)寬度及高度，可單機(jī)作業(yè)，也可與自動(dòng)化包裝流水線配套使用。工作時(shí)，當(dāng)箱體進(jìn)入工作空間后，由光電開光控制。推桿使折蓋機(jī)構(gòu)折合箱體，當(dāng)箱體運(yùn)行至刀架位置時(shí)，箱體將刀架和前膠帶壓輪壓退位，與紙箱貼合并封箱。隨著箱體前進(jìn)，膠帶不斷地抽出封在箱體上。當(dāng)箱體的后部離開刀。用，復(fù)位彈起，切斷膠帶。彈簧回位作用而復(fù)位，使連在箱體上最后的膠帶也貼在箱體上，完成后段封箱任務(wù)。論文詳細(xì)說(shuō)明了本次封箱機(jī)設(shè)計(jì)的步驟及其依據(jù)。包括設(shè)計(jì)方案的選擇、折蓋機(jī)構(gòu)的設(shè)。計(jì)、電機(jī)的選擇、工作臺(tái)部件的設(shè)計(jì)、頂式部件設(shè)計(jì)和刀片的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 （ 1）初步確定機(jī)架的形狀和尺寸。根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和一般要求，初步確定機(jī)架的狀和尺寸，以保證其內(nèi)部零件能正常運(yùn)行。 （ 2）根據(jù)機(jī)架的制造數(shù)量，結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小，初定制造工藝。例如非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備單件的機(jī)架，機(jī) 座，可采用焊接代替制造。 （ 3）分析載荷情況，載荷包括機(jī)架上的設(shè)備重量、機(jī)身本身重量、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)載荷等。對(duì)于高架機(jī)構(gòu)，還要考慮風(fēng)載，雪載和地震載荷。 （ 4）確定結(jié)構(gòu)的形式。例如采 用 板結(jié)構(gòu)。在參考有關(guān)資料，確定結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)（即寬、高、板厚與材料等）。 （ 5）畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。 （ 6）參照類似設(shè)備的有關(guān)規(guī)范，規(guī)程，確定本機(jī)架結(jié)構(gòu)所允許的撓度和應(yīng)力。 （ 7）進(jìn)行計(jì)算確定尺寸。 （ 8）有必要時(shí)，進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算并校核或做模型實(shí)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，確定最終尺寸。 參照上所說(shuō)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和要求，根據(jù)包裝封口機(jī)的工作要求和受理 情況，封口機(jī)機(jī)架應(yīng)該選擇網(wǎng)架式金屬機(jī)架，其材料選擇鋼板。 調(diào)節(jié)導(dǎo)帶的寬度 為適應(yīng)各種紙箱的寬度，兩導(dǎo)帶的寬度在 150480mm范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。導(dǎo)帶裝置之間的距離由兩根螺桿確定，兩螺桿兩頭分別為左旋和右旋螺紋，中間留有 40mm 光桿，用于把不同旋向的螺紋分開。當(dāng)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪如圖 52 所示，兩根螺桿通過(guò)鏈條的帶動(dòng)同方向旋轉(zhuǎn)，于是兩導(dǎo)帶裝置靠攏或向兩邊分開，以適應(yīng)不同的箱體寬度。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還用于從紙箱兩側(cè)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)紙箱運(yùn)動(dòng)。在每組導(dǎo)帶輪上都裝有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等元件，從而驅(qū)動(dòng)帶輪滾動(dòng)，帶動(dòng)箱體運(yùn)動(dòng)。 14 圖 52 調(diào)節(jié)導(dǎo)帶寬度圖 1． 帶輪的結(jié)構(gòu)形式和選擇 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。 根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)不同， V帶輪可分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑為 ? (d 為安裝帶輪的軸的直徑， mm)時(shí)，可采用實(shí)心式；當(dāng) 300dd mm? 時(shí)刻采用腹板式；當(dāng) 300dd mm? 同時(shí)，11100Dd?? 時(shí)，可采用孔板式；當(dāng) 300ad mm? 事，可此用輪輻式，在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于電機(jī)軸的直徑很小，又由于膠帶封口機(jī)所需的動(dòng)力較小，所以選擇軸徑 d 為 10mm足以滿足工作要求，選擇帶輪的基準(zhǔn)直徑為 100mm，因此帶輪型式應(yīng)為腹板式。 2． 下刀架的固定 下刀固定在下刀架上， 下刀架 架上有 2 個(gè)孔，分別 與 下刀架上的 2 個(gè)孔用螺栓連接。下刀架只受一個(gè)向前的力的作用，所以在工作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)損壞。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，所以被廣泛應(yīng)用。 輥輪的固定 輥輪由實(shí)心內(nèi)軸和空心外軸構(gòu)成，內(nèi)軸和空心軸之間裝有軸承，內(nèi)軸的兩端固定在工作臺(tái)的支架兩側(cè)，輥輪分長(zhǎng)輥和短輥兩種類型，結(jié)構(gòu)如圖 52。 輥輪中軸和軸承的選擇 15 由于只起支承作用，所需要的力較小，因此選擇實(shí)心軸的直徑 d=10mm，選用深溝球軸，因?yàn)樯顪锨蜉S承的當(dāng)量摩擦系數(shù)小，再高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可用來(lái)承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)外圈軸線偏斜量 ，可采用大量生產(chǎn)、價(jià)格低、使用經(jīng)濟(jì)。 側(cè)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在每組導(dǎo)輪上都有獨(dú)立的電機(jī)等驅(qū)動(dòng)元件 。接通電源，電機(jī)通過(guò)減速器后的轉(zhuǎn)矩通過(guò)聯(lián)軸器傳給主動(dòng)軸，通過(guò)另一端的張緊輪，使皮帶的張緊適中，主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶不停地運(yùn)動(dòng)。 皮帶表面有粗糙的齒紋，兩側(cè)的皮帶距離調(diào)至夾緊通過(guò)的箱體，在皮帶不停轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，伴隨底部滾輪的滾動(dòng)，將紙箱向前供送。再供送的過(guò)程中，完成封箱并將其輸送到下面的工序。 頂式部件設(shè)計(jì) 頂式部件主要是固定上刀架，并起到控制箱體直線向前運(yùn)動(dòng)的輔助作用。 在頂式部件的前端固定一個(gè)直徑為 10mm 的軸，在軸上分別安裝兩個(gè)定位輪，兩定位輪間的距離可以根據(jù)箱子的寬度來(lái)調(diào)整，對(duì)箱體的直線運(yùn) 動(dòng)起到輔助的作用。 頂式部件的高度調(diào)節(jié)通過(guò)手輪帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，兩絲桿螺紋的旋向相同，并且兩絲桿由同步鏈傳動(dòng)相連接，所以兩絲桿同時(shí)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得容置室升高或降低，來(lái)達(dá)到頂式傳動(dòng)部件的升高或降低來(lái)適應(yīng)紙箱高度。 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)如圖 53 所示 ，在機(jī)架兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)空長(zhǎng)條形外框架 1，在外框架的相鄰兩側(cè)上則各設(shè)置一截與外框架開口相對(duì)的平衡架 3，在平衡架兩側(cè)各安裝2 個(gè)滾輪 6，并且在平衡架 3 沒(méi)有開口的一面上固定有一個(gè)頂架，在頂架上則設(shè)置有貼帶裝置，又在每個(gè)平衡架內(nèi)置入一彈簧 5，在彈簧 5 的頂端和底端分別頂持有一個(gè)中央穿 設(shè)有螺紋孔的螺紋塊 7，另外在空長(zhǎng)條形外框架內(nèi)設(shè)置一個(gè)軌道架 2，使平衡架 3在滾輪 6 的作用下可以沿螺桿 8 上下移動(dòng)。 16 圖 53 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖 刀架部件設(shè)計(jì) 該機(jī)構(gòu)分別由上刀架和下刀架組成，完成紙箱的頂面和底面的封口和膠帶切斷任務(wù)。由于是膠帶封箱機(jī)封箱質(zhì)量的關(guān)鍵部件，要求： 1． 要確保其工作的準(zhǔn)確性和合理性。 2． 要確保其工作的穩(wěn)定性。 3． 要確保去工作的高效率。 工作原理 刀架結(jié)構(gòu)如圖 54 所示。在當(dāng)箱體進(jìn)入工作 空間后，箱體在側(cè)面的齒將皮帶的摩擦力作用下前進(jìn)。當(dāng)運(yùn)行至刀架位置時(shí)，箱體將刀片架和膠帶壓輪 1 壓退位，而膠帶壓輪2 在四桿機(jī)構(gòu)的作用下與膠帶壓輪 1 保持同步運(yùn)動(dòng)而退位，并使前面的膠帶與紙箱貼合并封箱。隨著箱體前進(jìn)，膠帶不斷地抽出封在箱體上。當(dāng)箱體的后部離開刀片時(shí)，膠帶壓輪 1 由于四桿機(jī)構(gòu)的作用與膠帶壓輪 2 的運(yùn)動(dòng)一致，而刀片架受小彈簧彈力作用，復(fù) 17 位彈起，切斷膠帶。當(dāng)箱體運(yùn)動(dòng)離開膠帶壓輪 2 時(shí)，膠帶壓輪 2 也由于受可調(diào)彈簧回位作用而復(fù)位，使連在箱體上最后的膠帶也貼在箱體上，完成后段封箱任務(wù)。 圖 54 刀架結(jié)構(gòu)如 刀片的設(shè)計(jì) 膠帶刀片設(shè)計(jì)如圖 55 所示。膠帶在切斷前繃得很緊，只要斷開處有一點(diǎn)先被切破，斷口就會(huì)迅速擴(kuò)大，直到全部切斷。為了增強(qiáng)切斷瞬間的壓強(qiáng)的作用效果，設(shè)計(jì)刀齒的排列有一定的斜度，其斜度為 03 ，從而使瞬間的接觸面積大大減少，盡可能的使刀片一次性切斷膠帶 [20]。 圖 55 膠帶刀片圖 18 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的 一次大總結(jié)，在設(shè)計(jì)之前，收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。 收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對(duì)包裝封口機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的具體思路等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)與封口機(jī)械相關(guān)、相似的設(shè)計(jì)，查找各種有關(guān)封口機(jī)設(shè)計(jì)的各種方法和主要用途；通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思 路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠從多方面地去考慮問(wèn)題。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來(lái)分析和解決機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。本次的設(shè)計(jì)是幾年來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)程中涵蓋面最廣的一次設(shè)計(jì)，它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，更重要的是對(duì)我們幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐，使我明白了在今后設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般步驟和方法。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何對(duì)進(jìn)行合理分析。同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)了解了如何編寫技術(shù)文件，正確使用設(shè)計(jì)手冊(cè)。更培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作態(tài)度，從而實(shí) 現(xiàn)了從一名學(xué)生到工程技術(shù)人員的過(guò)渡。 總之，本次設(shè)計(jì)讓我 受益匪淺 ，各方面的能力都有了提高。但由于本人設(shè)計(jì)能力有限，再加上實(shí)踐能力和經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免有不足之處。但通過(guò)設(shè)計(jì)使我各方面的能力都得到了很大提高，為今后工作和學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我認(rèn)為這才是最重要的。 因水平有限，錯(cuò)誤難免，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 19 參考文獻(xiàn) [1] Nitaigour P． Mahalik Processing and packaging automation systems: a review [J]． Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety． 2021， 3： 16 [2] Mona Popa， Nastasia Belc． Packaging[J]． Food Safety， ： 37． [3] 汪在文 ． 世界包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì) [J]． 中國(guó)包裝工業(yè)， 2021， 10． 510 [4] 屈能勝．我國(guó)食品包裝機(jī)械發(fā)展綜述 [J]． 輕工機(jī)械， 2021 年， 2： 24 [5] 付又香 ． 我國(guó)食品包裝機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析 [J]．湖南人文科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021，02： 13． [6] 楊福馨．包裝機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)及我國(guó)包裝機(jī)械特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) [J]．中國(guó)包裝工業(yè)， 1994，05： 810． [7] 吳宗澤．機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ： 2879． [8] 彭文生．機(jī)械設(shè)計(jì) [M]．北京：高等教育出版社， 2021． [9] K. 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