【導(dǎo)讀】箱、經(jīng)濟、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。這次設(shè)計的折蓋封箱機，可以根據(jù)紙箱規(guī)格，手動調(diào)節(jié)寬度及高度，可單機作業(yè)，也可與自動化包裝流水線配套使用。工作時，當(dāng)箱體進入工作空間后，由光電開光控制。推桿使折蓋機構(gòu)折合箱體，當(dāng)箱體運行至刀架位置時，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，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)。論文詳細說明了本次封箱機設(shè)計的步驟及其依據(jù)。包括設(shè)計方案的選擇、折蓋機構(gòu)的設(shè)。計、電機的選擇、工作臺部件的設(shè)計、頂式部件設(shè)計和刀片的設(shè)計。

　　

【正文】 （ 1）初步確定機架的形狀和尺寸。根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則和一般要求，初步確定機架的狀和尺寸，以保證其內(nèi)部零件能正常運行。 （ 2）根據(jù)機架的制造數(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)備單件的機架，機 座，可采用焊接代替制造。 （ 3）分析載荷情況，載荷包括機架上的設(shè)備重量、機身本身重量、設(shè)備運轉(zhuǎn)的運動載荷等。對于高架機構(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)簡圖。 （ 6）參照類似設(shè)備的有關(guān)規(guī)范，規(guī)程，確定本機架結(jié)構(gòu)所允許的撓度和應(yīng)力。 （ 7）進行計算確定尺寸。 （ 8）有必要時，進行詳細計算并校核或做模型實驗，對設(shè)計進行修改，確定最終尺寸。 參照上所說設(shè)計準(zhǔn)則和要求，根據(jù)包裝封口機的工作要求和受理 情況，封口機機架應(yīng)該選擇網(wǎng)架式金屬機架，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，兩根螺桿通過鏈條的帶動同方向旋轉(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，該機構(gòu)還用于從紙箱兩側(cè)提供動力驅(qū)動紙箱運動。在每組導(dǎo)帶輪上都裝有獨立的驅(qū)動電機等元件，從而驅(qū)動帶輪滾動，帶動箱體運動。 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，可采用實心式；當(dāng) 300dd mm? 時刻采用腹板式；當(dāng) 300dd mm? 同時，11100Dd?? 時，可采用孔板式；當(dāng) 300ad mm? 事，可此用輪輻式，在選擇電動機時，由于電機軸的直徑很小，又由于膠帶封口機所需的動力較小，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 個孔，分別 與 下刀架上的 2 個孔用螺栓連接。下刀架只受一個向前的力的作用，所以在工作過程中不會出現(xiàn)損壞。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，所以被廣泛應(yīng)用。 輥輪的固定 輥輪由實心內(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的支架兩側(cè)，輥輪分長輥和短輥兩種類型，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，因此選擇實心軸的直徑 d=10mm，選用深溝球軸，因為深溝球軸承的當(dāng)量摩擦系數(shù)小，再高速轉(zhuǎn)動時可用來承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)外圈軸線偏斜量 ，可采用大量生產(chǎn)、價格低、使用經(jīng)濟。 側(cè)面?zhèn)鲃訖C構(gòu)設(shè)計 在每組導(dǎo)輪上都有獨立的電機等驅(qū)動元件 。接通電源，電機通過減速器后的轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸器傳給主動軸，通過另一端的張緊輪，使皮帶的張緊適中，主動輪旋轉(zhuǎn)，帶動皮帶不停地運動。 皮帶表面有粗糙的齒紋，兩側(cè)的皮帶距離調(diào)至夾緊通過的箱體，在皮帶不停轉(zhuǎn)動的同時，伴隨底部滾輪的滾動，將紙箱向前供送。再供送的過程中，完成封箱并將其輸送到下面的工序。 頂式部件設(shè)計 頂式部件主要是固定上刀架，并起到控制箱體直線向前運動的輔助作用。 在頂式部件的前端固定一個直徑為 10mm 的軸，在軸上分別安裝兩個定位輪，兩定位輪間的距離可以根據(jù)箱子的寬度來調(diào)整，對箱體的直線運 動起到輔助的作用。 頂式部件的高度調(diào)節(jié)通過手輪帶動絲桿轉(zhuǎn)動，兩絲桿螺紋的旋向相同，并且兩絲桿由同步鏈傳動相連接，所以兩絲桿同時同速轉(zhuǎn)動，使得容置室升高或降低，來達到頂式傳動部件的升高或降低來適應(yīng)紙箱高度。 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)如圖 53 所示 ，在機架兩側(cè)各設(shè)置有一個空長條形外框架 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的平衡架 3，在平衡架兩側(cè)各安裝2 個滾輪 6，并且在平衡架 3 沒有開口的一面上固定有一個頂架，在頂架上則設(shè)置有貼帶裝置，又在每個平衡架內(nèi)置入一彈簧 5，在彈簧 5 的頂端和底端分別頂持有一個中央穿 設(shè)有螺紋孔的螺紋塊 7，另外在空長條形外框架內(nèi)設(shè)置一個軌道架 2，使平衡架 3在滾輪 6 的作用下可以沿螺桿 8 上下移動。 16 圖 53 高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)圖 刀架部件設(shè)計 該機構(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。當(dāng)運行至刀架位置時，箱體將刀片架和膠帶壓輪 1 壓退位，而膠帶壓輪2 在四桿機構(gòu)的作用下與膠帶壓輪 1 保持同步運動而退位，并使前面的膠帶與紙箱貼合并封箱。隨著箱體前進，膠帶不斷地抽出封在箱體上。當(dāng)箱體的后部離開刀片時，膠帶壓輪 1 由于四桿機構(gòu)的作用與膠帶壓輪 2 的運動一致，而刀片架受小彈簧彈力作用，復(fù) 17 位彈起，切斷膠帶。當(dāng)箱體運動離開膠帶壓輪 2 時，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 膠帶刀片設(shè)計如圖 55 所示。膠帶在切斷前繃得很緊，只要斷開處有一點先被切破，斷口就會迅速擴大，直到全部切斷。為了增強切斷瞬間的壓強的作用效果，設(shè)計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)計是對所學(xué)知識的 一次大總結(jié)，在設(shè)計之前，收集有關(guān)設(shè)計課題研究方面的資料、文獻是最為重要的。在設(shè)計工作開始時，只有對課題研究的內(nèi)容充分地了解，才會有設(shè)計目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻資料是必要的。 收集有關(guān)資料的時候，不僅使我對包裝封口機械發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、設(shè)計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)與封口機械相關(guān)、相似的設(shè)計，查找各種有關(guān)封口機設(shè)計的各種方法和主要用途；通過查閱資料和文獻能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識，與實際生產(chǎn)當(dāng)中的實例相結(jié)合去更好地完成設(shè)計任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計上有了更多的設(shè)計思 路，也有了更多的考慮空間，同時也使我在設(shè)計的過程中能夠從多方面地去考慮問題。 畢業(yè)設(shè)計的目的主要是培養(yǎng)我們運用所學(xué)理論知識和專業(yè)知識來分析和解決機構(gòu)設(shè)計中所出現(xiàn)的一系列問題。本次的設(shè)計是幾年來學(xué)習(xí)過程中涵蓋面最廣的一次設(shè)計，它不僅體現(xiàn)了我們對機構(gòu)的設(shè)計，更重要的是對我們幾年來所學(xué)知識應(yīng)用到了實踐，使我明白了在今后設(shè)計過程中的一般步驟和方法。 通過本次設(shè)計，我學(xué)會了如何對進行合理分析。同時，在本次設(shè)計過程中同時了解了如何編寫技術(shù)文件，正確使用設(shè)計手冊。更培養(yǎng)了我們嚴肅認真、一絲不茍和實事求是的工作態(tài)度，從而實 現(xiàn)了從一名學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。 總之，本次設(shè)計讓我 受益匪淺 ，各方面的能力都有了提高。但由于本人設(shè)計能力有限，再加上實踐能力和經(jīng)驗不足，設(shè)計中難免有不足之處。但通過設(shè)計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)奠定了堅實的基礎(chǔ)，我認為這才是最重要的。 因水平有限，錯誤難免，懇請各位老師批評指正。 19 參考文獻 [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 ． 世界包裝機械的發(fā)展趨勢 [J]． 中國包裝工業(yè)， 2021， 10． 510 [4] 屈能勝．我國食品包裝機械發(fā)展綜述 [J]． 輕工機械， 2021 年， 2： 24 [5] 付又香 ． 我國食品包裝機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析 [J]．湖南人文科技學(xué)院學(xué)報， 2021，02： 13． [6] 楊福馨．包裝機械發(fā)展趨勢及我國包裝機械特點與優(yōu)勢 [J]．中國包裝工業(yè)， 1994，05： 810． [7] 吳宗澤．機械設(shè)計實用手冊 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ： 2879． [8] 彭文生．機械設(shè)計 [M]．北京：高等教育出版社， 2021． [9] K. Belarbi， K. S. Hindi． Packaging and Deployment [M]． Production Planning and Control 2021， 6： 360421． [10] 雷伏元．自動包裝機械 原理 [M]．天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 2021， 6： 203255． [11] 楊曉清．包裝機械與設(shè)備 [M]．北京：國防工業(yè)出版社， ： 108152． [12] 趙淮．包裝機械選用手冊 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ： 3677． [13] 金國斌，張華良．包裝工藝技術(shù)與設(shè)備 [M]．北京：中國輕工業(yè)出版社， ：178196． [14] 張新昌．包裝概論 [M]．北京：印刷工業(yè)出版社， ： 120． [15] 黃穎為．包裝機械結(jié)構(gòu)與設(shè)計 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ： 108128． [16] 孫智慧，徐克非．包裝機械概論 [M]．北京：印刷工業(yè)出版社， ： 76101． [17] 高德．包裝機設(shè)計 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ： 120167． [18] 孟憲源，姜琪編著．機構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， ： 156． [19] 成大先．機械設(shè)計手冊 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 第三版 ． [20] 《包裝機械結(jié)構(gòu)參考圖冊》編寫組編．包裝機械結(jié)構(gòu)參考圖冊 [M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社． 1981： 111183． 20 致 謝 本次設(shè)計從選題、設(shè)計、到指導(dǎo)工作均是在 徐長順 老師給予的悉心指導(dǎo)和一步一步的修正下完成的，導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，敏捷的思維，淵博的知識均使我受益非淺。在此，我對 徐 老師所給予的無私幫助表示由衷的感謝。 這次設(shè)計是大學(xué)期間所學(xué)知識的一次綜合運用，它涉及到 solidworks 軟件應(yīng)用， 機械原理 等多方面的知識。同時，這也是一次完全不同于以往的設(shè)計，它需要我們在獨立完成的同時，對過去所學(xué)的知識進行完善和總結(jié)。 在此期間，我遇到了許多困難和疑惑，但在老師和同學(xué)的幫助下，得以在設(shè)計的期限內(nèi)按要求順利完成設(shè)計。 同時，我也認識到了自身知識的不足，在今后的人生道路上，我還需要不斷的學(xué)習(xí)。 在整個 solidworks 軟件的學(xué)習(xí)過程中我深刻認識到了，只求結(jié)果有時并不一定可取，在 利用 solidworks 繪圖的 過程中，老師給了 我 不少支持和鼓勵， 所以 得以長久的堅持下，這 不僅僅是一次學(xué)習(xí)過程，而且 是一次很好的 心理的歷練，是一個成長的過程，是一個從大學(xué)走向社會的過程，在此對老師在整個過程給予的幫助和支持真心的說聲謝謝，我一定會在以后的工作工程中扎扎實實的來對待每一項工作和任務(wù)。