機(jī)械設(shè)計畢業(yè)論文基于solidworks的紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于SolidWorks的紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 機(jī)

2、械設(shè)計制造及自動化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b&g

3、t;</p><p>　　接合作為紙箱的最后一道工序，它是決定了產(chǎn)品質(zhì)量好與壞的一個非常重要的因素。就目前而言，國內(nèi)進(jìn)行接合方式最普遍的就是釘接法，其中最主要的設(shè)備就是釘箱機(jī)。本文闡述了利用Solidworks設(shè)計紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計方法和設(shè)計特點(diǎn)。在通過對現(xiàn)有釘箱機(jī)進(jìn)行調(diào)查研究之后，自行設(shè)計了一種能實(shí)現(xiàn)釘合質(zhì)量相對較高的全自動釘合設(shè)備，并對其設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了一系列的動態(tài)仿真。本機(jī)構(gòu)采用紙箱板不動釘頭運(yùn)動的方式，

4、工作臺的兩側(cè)分別放置了一個翻折的機(jī)構(gòu)，紙箱板沿皮帶輪側(cè)邊壓痕翻折180°。在紙箱板內(nèi)側(cè)的中間部位設(shè)置了一塊壓板用來配合它上部的釘頭完好的實(shí)現(xiàn)釘合，電機(jī)可以帶動釘頭對瓦楞紙箱板的釘合。整個機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡單、機(jī)構(gòu)的釘合尺寸精度高，釘合速度快。</p><p>　　關(guān)鍵詞：釘箱機(jī)；設(shè)計；Solidworks；自動釘合</p><p><b>　　Abstract</b&

5、gt;</p><p>　　As last one process of carton, bonding becomes a very important factor in deciding product quality good or bad. Currently, the most common nail connection is bonding mode in china. The methods a

6、nd important points of design for the device of carton automatic stapling are elaborated based on the platform of Solidworks. After studying the existing box machine, in order to achieve higher quality stapling, an autom

7、atic stapling device is designed and a simulated and optimized work to the design is t</p><p>　　Keyword：stapler; design; Solidworks; automatic nailing</p><p><b>　　目錄</b></p>&

8、lt;p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　第1章 緒論2</b></p><p>　　1.1國內(nèi)包裝行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢2</p><p>　　1.2自動釘箱機(jī)的研究背景3</p><p>　　1.2.1釘箱的釘合工藝及設(shè)備介紹4</p>&

9、lt;p>　　1.2.2自動釘箱機(jī)的特點(diǎn)7</p><p>　　1.3三維軟件SolidWorks的基本理念7</p><p>　　第2章 紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的設(shè)計思想及方案確定9</p><p>　　2.1 紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計思想9</p><p>　　2.2 紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計方案9</p><p

10、>　　2.3 紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的方案確定9</p><p>　　第3章 紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟10</p><p>　　3.1 紙箱自動釘合設(shè)備工作原理分析10</p><p>　　3.2 各關(guān)鍵零部件的設(shè)計11</p><p>　　3.2.1送紙機(jī)構(gòu)11</p><p>　　3.2.2傳送機(jī)構(gòu)1

11、3</p><p>　　3.2.3折疊機(jī)構(gòu)15</p><p>　　3.2.4釘合機(jī)構(gòu)16</p><p>　　3.3 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析17</p><p>　　第4章 基于Solidworks紙箱自動釘合機(jī)的建模步驟19</p><p>　　第5章 自動釘箱機(jī)運(yùn)行效果模擬24</p><

12、p><b>　　小結(jié)26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　附錄29</b></p><p><b>　　前言</b>&

13、lt;/p><p>　　中國紙箱機(jī)械業(yè)發(fā)展很快，但是，主要紙箱機(jī)械設(shè)備與國際發(fā)達(dá)國家相比還存在著較大差距，還需不斷努力進(jìn)一步加以改進(jìn)和提高。瓦楞紙箱的制造工藝主要包括模切和接合，加工成型的紙箱板經(jīng)模切壓痕后，被送往接合工序，這是紙箱加工的最后一個重要環(huán)節(jié)，紙箱接合是把已成型的紙箱板按設(shè)計的箱型，把箱板邊接合起來，制成容器，接合的方法將直接影響紙箱的外觀質(zhì)量和抗壓強(qiáng)度。在成箱過程中，瓦楞紙板完成裁切、壓痕等工序后，需要

14、完成對紙箱側(cè)邊的接合。其中釘合接合是瓦楞紙箱三種主要結(jié)合方法之一，也是常規(guī)紙箱成型中使用最廣泛的結(jié)合方法。然而，目前國內(nèi)紙箱生產(chǎn)的自動化程度非常低。本課題通過對瓦楞紙箱釘合特點(diǎn)的分析以及自動釘合機(jī)構(gòu)原理的研究，設(shè)計出了適合現(xiàn)代化高速生產(chǎn)需要的紙箱釘合設(shè)備。論文簡要介紹了釘箱機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀，自動釘合的過程及原理，提出了自動釘箱機(jī)的設(shè)計方案，對整體工藝流程做出了詳細(xì)的規(guī)劃，通過Solidworks等軟件做出了紙箱自動釘合生產(chǎn)線的模型，并對自動

15、釘箱機(jī)的成箱過程進(jìn)行了模擬。為了設(shè)計出一種生產(chǎn)效率高，紙箱質(zhì)量好，機(jī)械化程度高的全自動紙箱釘箱機(jī)，將已剪切、壓痕過的紙箱板折疊成容易釘合的平面狀。研究中發(fā)現(xiàn)紙箱板輸</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1國內(nèi)包裝行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢</p><p>　　隨著紙包裝行業(yè)的不斷變化，隨之而變化就是紙包裝檢測

16、儀器的不斷發(fā)展，我公司始終站在行業(yè)第一線，不斷研究創(chuàng)新，滿足市場的需求。包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的骨干，影響著各類包裝制品工業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品檔次。據(jù)預(yù)測，世界各國對包裝機(jī)械的需求將會以每年5％的速度增長，到2008年，世界包裝機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)值將會超過300億元。目前，世界各國尤其是四大包裝機(jī)械強(qiáng)國美、日、德、意等都加大了技術(shù)開發(fā)力度，使智能化、高效化、資源高利用化的高新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)[1，2]。包裝機(jī)械裝備和生產(chǎn)線的更新?lián)Q代遙遙領(lǐng)先的首推日本，

17、在這個領(lǐng)域賺取了大量美元。東南亞四小龍也步日本后塵，在包裝機(jī)械裝備和生產(chǎn)線的制造方面有不心表現(xiàn)；在歐共體中，意大利的包裝機(jī)械裝備和生產(chǎn)線更新?lián)Q代的步伐遠(yuǎn)遠(yuǎn)比其它成員國來得快。</p><p>　　我國瓦楞紙箱行業(yè)起步較晚，1954年才開始推廣使用楞紙箱，比日本、美國晚40年～60年。改革開放后，中國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，從而使我國瓦楞紙箱行業(yè)得到迅猛的發(fā)展，其增長幅度居全球之首，其總產(chǎn)值位列中國國民經(jīng)濟(jì)第14位。我國各地

18、區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡也造成瓦楞紙箱行業(yè)分布和發(fā)展的不平衡。目前，瓦楞紙箱行業(yè)已形成以廣東為代表的珠三角地區(qū)，以浙江、江蘇、上海為代表的長三角地區(qū)，以天津、北京、河北、山東為代表的環(huán)渤海灣地區(qū)等三大板塊[3]。</p><p>　　近幾年，中國包裝行業(yè)的年增長率雖排名于傳統(tǒng)行業(yè)之首，但要與國際市場接軌，就得加快包裝科技開發(fā)，使其向經(jīng)濟(jì)、高效、多功能方向發(fā)展。根據(jù)中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)小康生活水平的需要，幾年內(nèi)要為包

19、裝工業(yè)、食品工業(yè)提供1000億元至2000億元的裝備，為“菜藍(lán)子”提供800億元至1000億元的裝備，這對一些企業(yè)來講是一個良好的發(fā)展機(jī)遇。同時，從有關(guān)部委獲悉，“九五”期間，將給包裝工業(yè)投資100億元，扶持和改造大中型包裝企業(yè)。</p><p>　　然而，由于起步較晚，大部分設(shè)備都是通過引進(jìn)、消化、吸收研制出來的，與國際先進(jìn)水平相比，高技術(shù)含量的產(chǎn)品少，自主開發(fā)能力較弱，可靠性普遍不高，缺少完整的配套性設(shè)備，產(chǎn)

20、品品種少30%-40%，技術(shù)水平落后20-30年，而且低水平重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重[4]。國內(nèi)目前需求量的60%-70%，尤其是技術(shù)含量高的成套設(shè)備都依賴進(jìn)口。相對于包裝制品工業(yè)，包裝機(jī)械是我國包裝工業(yè)的弱勢[5]。因此，國內(nèi)機(jī)械設(shè)備企業(yè)必須調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu),克服“大而全”的傳統(tǒng)路子,采用專業(yè)化的模式，達(dá)到集中力量、精益求精、不斷改進(jìn)、不斷創(chuàng)新、不斷開發(fā)，才能不斷縮小與國外先進(jìn)水平的差距，在國際舞臺上占有一席之地[6]提高自動化程度，廣泛采用現(xiàn)代先進(jìn)

21、的設(shè)計方法和技術(shù)，注重成套性和配套性，使之更具柔性、靈活性和可靠性，降低成本，改善生產(chǎn)流程，將是今后包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢[7，8]。</p><p>　　目前中國大部分瓦楞紙箱廠采用下列工藝流程加工紙箱：瓦楞紙板生產(chǎn)線→瓦楞紙板→雙色印刷開縫機(jī)→印刷、切角、開縫、修邊、壓線、沖孔→自動折疊膠接機(jī)→折疊粘壓或訂接→手工捆扎→成品→出廠。</p><p>　　紙箱接合是把已成型的紙箱板按設(shè)計

22、的箱型，把紙箱板邊接合起來，制成容器。接合的方法將直接影響紙箱的外觀質(zhì)量和抗壓強(qiáng)度。瓦楞紙箱的制造工藝主要包括模切和接合，加工成型的紙箱板經(jīng)模切壓痕后，被送往接合工段。這是紙箱加工的最后一個重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　1.2自動釘箱機(jī)的研究背景</p><p>　　瓦楞紙箱是用瓦楞紙板制成的運(yùn)輸包裝紙箱，既輕便牢固，便于運(yùn)輸裝卸，又能很好的起到保護(hù)商品的作用，同時還可回收利用，屬于綠色

23、環(huán)保產(chǎn)品，因此得到了廣泛的應(yīng)用[9]。其成型方式主要有三種：釘合成箱、粘合成箱及折疊成箱。訂合采用鍍鋅或鍍銅的低碳扁絲，并根據(jù)紙箱的大小，使用不同型號的扁絲。粘合采用黏合劑，并根據(jù)紙箱粘合的不同要求，使用不同種類的黏合劑，多數(shù)企業(yè)使用Eh乳膠這種黏合劑[10]。目前在常規(guī)紙箱成型中使用的最廣泛的還是釘線的釘合成箱。而釘箱機(jī)是釘合成箱的關(guān)鍵設(shè)備[11]。三種成型方式的結(jié)合強(qiáng)度差異較大，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)內(nèi)裝物的特征、瓦楞紙板的種類和生產(chǎn)的批量來

24、合理選用。就目前國內(nèi)而言，在常規(guī)紙箱成型中使用最廣泛的還是釘合成箱。</p><p>　　釘箱機(jī)就是用金屬釘沿搭接部分中線將瓦楞紙箱兩搭舌釘合在一起的機(jī)械。它作為整體紙箱成型過程中最后一道工序的關(guān)鍵設(shè)備，屬于包裝機(jī)械的范疇。按釘合角度可分為直釘、斜釘(與紙箱立邊呈45°角)和橫釘(與紙箱立邊垂直)，其中，斜釘又分為單斜釘和雙斜釘，以雙斜釘接頭最為牢靠；按打釘強(qiáng)度又可分為單釘、雙釘、加強(qiáng)釘[12]。<

25、;/p><p>　　不論哪種類型的釘箱機(jī)，其原理與結(jié)構(gòu)都基本類似，主要由底座、機(jī)頭、機(jī)身、托臂、傳動離合送料等幾部分組成，其中，最關(guān)鍵的部分是機(jī)頭。而機(jī)頭最重要的部件是沖頭，隨著沖頭上下往復(fù)運(yùn)動，在很短時間內(nèi)（半秒左右）完成一個工作循環(huán)即送絲（含剪斷）、壓形、沖釘、懸空4個過程?，F(xiàn)用沖頭往復(fù)機(jī)構(gòu)主要有凸輪、偏心輪和偏心軸三種形式，其中，凸輪式又稱槽輪式。釘接的運(yùn)行規(guī)律是由離合器調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)控制的[13]。 </p

26、><p>　　目前國內(nèi)市場上釘箱設(shè)備存在的主要問題有：</p><p>　　1.缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。如SXD120和Dx48都表示長度為1200毫米的雙斜釘箱機(jī)。前者用3個有關(guān)漢字的第一個漢語拼音字母及主規(guī)格的1/10表示，后者卻用兩個字母和英寸表示，給使用單位的造型管理帶來麻煩。</p><p>　　2.雙速傳送?，F(xiàn)用釘箱機(jī)大部分采用單級或雙級三角帶提供傳速動力，與電機(jī)只有

27、一種速比，在釘大小不同紙箱需變速時不能很好適應(yīng)。</p><p>　　3.釘箱要多次重復(fù)同樣、單調(diào)的動作，勞動強(qiáng)度較大且生產(chǎn)效率偏低。</p><p>　　4.因設(shè)備型號和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，機(jī)頭不能互換（有時同型號機(jī)頭也不能互換），不利于維修。</p><p>　　5．機(jī)頭和氈座空隙決定著所釘紙板厚度。由于所釘厚度不能變，紙板再薄也要走完全程，紙板稍厚便感到“心有余而力

28、不足”，明顯影響釘箱質(zhì)量和速度。</p><p>　　6.不同型號規(guī)格零件的名稱和功能卻一樣，給維修帶來諸多不便。</p><p>　　7.進(jìn)料多是軸承配合齒輪，外加頂絲調(diào)整方式，容易出現(xiàn)送料不暢現(xiàn)象[13]。</p><p>　　隨著包裝技術(shù)的不斷發(fā)展，對瓦楞紙箱的外觀要求也越來越高，比如精美的印刷圖案、整齊漂亮的釘線封箱等。顯然，目前國內(nèi)市場上仍廣泛采用的手工釘

29、合工藝，勞動強(qiáng)度較大且生產(chǎn)效率偏低，已越來越不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，迫切需要生產(chǎn)效率高，釘距均勻、美觀的半自動/全自動釘箱機(jī)的出現(xiàn)[14]。從近年來紙箱設(shè)備展會展示的各種釘箱設(shè)備來看，其結(jié)構(gòu)上基本有大同小異之處。但是，使用效果卻是有一定差異的。實(shí)際上，不同的款式、不同的型號甚至就是相同的型號，由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)、性能、制造精度或制造技術(shù)等方面的差異，釘箱的質(zhì)量效果也是存在一定的差異。與手動釘箱機(jī)相比，全自動、半自動的釘箱機(jī)不僅生產(chǎn)效率高，而

30、且釘箱的釘距均勻、美觀。</p><p>　　在瓦楞紙箱的生產(chǎn)中，無論采用哪種設(shè)備，加工紙箱的成型流程大致可分為模壓、印刷、接合、打包等幾個主要的工序。釘箱的操作作為紙箱成型中的最后一道生產(chǎn)的工藝，它的工藝效果是如何將直接影響紙箱的使用性能和外觀質(zhì)量。在從生產(chǎn)工藝上來看，釘箱是比較簡單的一道工序，可是在日常生產(chǎn)過程中卻也經(jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量上的問題，結(jié)果導(dǎo)致紙箱在最后工序成為廢品，這樣就造成極大浪費(fèi)。因此，不可忽略釘

31、箱工藝的質(zhì)量控制和技術(shù)，只有注重在操作技術(shù)、材料選擇和設(shè)備選購等方面進(jìn)行認(rèn)真的控制，才能較好地減少和避免質(zhì)量問題的出</p><p>　　1.2.1釘箱的釘合工藝及設(shè)備介紹</p><p>　　紙箱的成型結(jié)合采用主要有釘合和粘合兩種方法。除了在傳統(tǒng)的單臺的釘箱機(jī)完成紙箱成型的結(jié)合外，近幾年來，隨著市場發(fā)展加大的需求，各種半自動、全自動型的釘箱機(jī)也不斷涌現(xiàn)。設(shè)備的型號、款式、結(jié)構(gòu)性能以及釘箱

32、的效果、制造精度也都各種各樣。在與手動釘箱機(jī)進(jìn)行相比，半自動、全自動釘箱機(jī)生產(chǎn)具有高效率，釘距美觀、均勻。全自動釘箱機(jī)和半自動釘箱機(jī)的區(qū)別在于其紙板是否是自動送進(jìn)的，由送紙機(jī)構(gòu)把紙板折疊并送入釘箱部位進(jìn)行釘箱，可半自動釘箱機(jī)是由人工將瓦楞紙板折疊并送進(jìn)機(jī)頭進(jìn)行釘箱的，相對于前者勞動強(qiáng)度比較大。半自動釘箱機(jī)一般都是臥式結(jié)構(gòu)，可分為雙片式和單片式釘箱機(jī)兩種類型，其中，雙片式釘箱機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能也齊全，既能夠釘單片紙箱又可以釘兩片成型的紙箱，

33、單片釘箱機(jī)只限于釘單片成型的紙箱。一般企業(yè)在選擇購買購釘箱機(jī)時，一定要根據(jù)工廠所要求的實(shí)際情況，從生產(chǎn)特點(diǎn)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和長遠(yuǎn)發(fā)展的趨勢來考慮。一般來說，長線的產(chǎn)品、比較規(guī)格是固定的紙箱應(yīng)選用高速全自動釘箱機(jī)；既有雙片又有單片成型的紙箱，那則選用半自動的雙片式釘箱機(jī)；若工廠生產(chǎn)規(guī)模比較大，品種又多，則可以考慮選購不同型號的全自動和半自動的釘箱機(jī)若干臺，這樣在生產(chǎn)調(diào)</p><p>　　釘箱在質(zhì)量方面的控制，主要分為釘

34、鋸的選用和扁絲的使用。</p><p>　?。?）釘鋸的選用:釘箱釘鋸分為橫釘、斜釘和直釘三種基本形式，結(jié)構(gòu)有雙橫釘、單橫釘和加強(qiáng)釘；雙斜釘、單斜釘和加強(qiáng)釘；雙直釘、單直釘和加強(qiáng)釘多種形式。根據(jù)箱釘排列的形狀，釘箱設(shè)備機(jī)頭的構(gòu)造分為雙橫釘、單橫釘、雙斜釘、單斜釘、雙直釘和單直釘。橫釘是釘鋸呈現(xiàn)橫向的方式排列，斜釘是呈現(xiàn)斜向45狀方式的排列，直釘是呈現(xiàn)豎向排列結(jié)構(gòu)。雙釘就是釘若干組的2個并列的釘鋸，單釘是指紙箱搭接

35、舌部位釘若干個單個的釘鋸，可是加強(qiáng)釘就是在兩組雙釘之間再加訂一個單釘?shù)尼斾?。一般來說雙斜釘是以其排列的結(jié)構(gòu)可以較好的提高瓦楞紙箱強(qiáng)度的結(jié)合，應(yīng)用相對非常普遍。釘鋸必須要根據(jù)紙箱的性能使用和特點(diǎn)嚴(yán)謹(jǐn)合理的進(jìn)行選用，并且通常是由機(jī)器結(jié)構(gòu)決定起形式的，所以必定要根據(jù)釘箱的工藝要求合適的選擇釘箱機(jī)和釘鋸這樣才能較好地滿足基本質(zhì)量要求。一般都是單瓦3層的小型瓦楞紙箱僅僅需訂幾個單釘就能夠保證紙箱包裝的強(qiáng)度。5層和7層的中、大型瓦楞紙箱，可以根據(jù)內(nèi)

36、裝的物品特點(diǎn)，酌情的確定訂上幾個雙釘或者再加個加強(qiáng)釘在雙釘之間，以既可以省下一定的材料（避免浪費(fèi)）又可以保證瓦楞紙箱釘箱的強(qiáng)度為出發(fā)點(diǎn)，科學(xué)合理的確定紙箱箱釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)，這是對于釘箱工藝技術(shù)可</p><p>　　箱釘?shù)目刂坪团帕?，即直接影響了紙箱包裝的性能，又關(guān)系到瓦楞紙箱產(chǎn)品外觀的質(zhì)量，因此，箱釘必須要釘腳整齊、美觀、牢固，釘鋸不可以出現(xiàn)漏釘、疊釘、翹釘或釘腳成型比較明顯偏斜等等缺陷。明確瓦楞紙箱釘鋸是生產(chǎn)中重要

37、的控制技術(shù)環(huán)節(jié)，采用的釘箱機(jī)釘箱必須有定位機(jī)構(gòu)，這樣才可以有效的保證準(zhǔn)確的釘距。按照瓦楞紙箱的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，釘距必須距離均勻、準(zhǔn)確并且排列整齊，其中，單釘?shù)尼斁嗖豢纱笥?5mm，起頭、末尾的釘距必須離壓痕的中線距離為13mm±7mm，雙釘?shù)尼斁嗖豢纱笥?5mm，釘鋸必須完全在搭接舌部位才可以釘。紙箱廠和客戶除參照到標(biāo)準(zhǔn)外，再者也可以根據(jù)紙箱產(chǎn)品使用的特點(diǎn)，共同確定相對合適的釘鋸，以便滿足使用產(chǎn)品的要求和省料省工的原則。<

38、/p><p>　?。?）扁絲的使用: 一般釘箱用的箱釘為表面鍍有鋅或銅的低碳鋼扁絲，規(guī)格分別為20#、18#和16#，而用于瓦楞紙盒的結(jié)合主要是20#箱釘扁絲。優(yōu)質(zhì)的扁絲鍍層光亮、均勻，材質(zhì)柔、又有適度的彈性和鋼性、線材不彎曲，寬度和厚度均勻，沒有銹斑、剝層、龜裂、厚薄不均勻或彎曲等缺陷。扁絲在質(zhì)量方面主要是取決于生產(chǎn)工藝和原材料性能，扁絲的線材如果是不合格，在使用時就會容易出現(xiàn)鍍層脫落、斷釘、釘鋸成型規(guī)格的不好、送

39、線不順暢等質(zhì)量故障。根據(jù)釘箱機(jī)的機(jī)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行選購扁絲，確定了使用扁絲的規(guī)格，并且一定要注意選擇優(yōu)質(zhì)的扁絲，這是作為提高設(shè)備使用壽命和提高釘箱質(zhì)量的基礎(chǔ)。鐵扁絲與鍍銅扁絲相比，其硬度比前者小大概2倍，在使用時可以較好地減小機(jī)頭的部件磨損。其線材是鐵絲，在表面雖然有一定的防銹、抗氧化的鍍層，可是，如若保管不善也非常容易生銹。所以，在開箱過后還沒用完的扁絲，要注意防潮、密封存放。一定要在具備通風(fēng)、沒有腐蝕性、干燥和氧化性物質(zhì)的庫房存放扁絲，并

40、且扁絲應(yīng)放置在墊板上而不能直接置放于地面。 　　</p><p>　　釘箱的生產(chǎn)工藝：首先是準(zhǔn)備工作，釘箱前第一應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)提供的通知單，領(lǐng)取瓦楞紙板。在領(lǐng)取紙板時應(yīng)對產(chǎn)品名稱或紙板規(guī)格、編號、版面內(nèi)容進(jìn)行核對是否正確。對于前面一道工序的生產(chǎn)質(zhì)量，如壓線尺寸或模切與方式、印刷色差、紙板色差、彎翹，數(shù)量、破損等問題也需一律檢查，如有數(shù)量較多、問題嚴(yán)重應(yīng)的問題紙板需及時做出相應(yīng)的處理。一定檢查無誤后，才可以可運(yùn)送紙板至

41、機(jī)臺，在運(yùn)送過程中必須得避免碰撞并堆放在指定位置。作業(yè)前還應(yīng)核對扁絲的數(shù)量、標(biāo)號，扁絲有無銹斑、龜裂、剝層等缺陷。 　　</p><p>　　設(shè)備調(diào)整：首先在設(shè)備調(diào)整中要避免盲目性，根據(jù)紙箱的搖蓋調(diào)整左右擋板、主擋板的位置和上下釘頭的位置，要注意左右擋板不可以夾的太緊，而要保證瓦楞紙板能夠順利的拔出和插入。進(jìn)行觸摸屏電腦的設(shè)定在機(jī)械調(diào)整完成后：原紙箱高=如紙箱高度+40mm，紙箱的釘距、紙箱的釘數(shù)、是否要用加強(qiáng)釘

42、等的設(shè)定，單雙片的選擇等。以上工作均在設(shè)定完畢后，就可以進(jìn)行試用生產(chǎn)了。 　　</p><p>　　如果瓦楞紙板的厚度過厚，就必須安排人員將訂合處進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲罕?，方便訂合時面紙不容易被壓爛。釘合應(yīng)按照生產(chǎn)廠家通知單的要求進(jìn)行生產(chǎn)，箱釘則應(yīng)沿搭接部分的中線釘以及偏斜不超過3mm。釘距必須均勻，首尾釘距離上下線距離20mm，單釘距不可大于55mm，雙釘距不可大于75mm。應(yīng)訂透、訂牢、不得有疊釘、曲釘、斷釘、翹釘、缺

43、釘、不轉(zhuǎn)角等現(xiàn)象，兩片箱坯應(yīng)對齊，不可以出現(xiàn)剪刀口。在訂箱完成后，紙箱需經(jīng)折疊后得到的紙箱箱體要方正，綜合尺寸不得大于1000mm的紙箱，其頂面兩對角線之差不得大于5mm，單瓦紙箱內(nèi)徑綜合偏差不得大于3mm，雙瓦楞紙箱不得大于5mm，綜合尺寸不得等于或小于1000mm，其頂面的兩對角線之差不能大于3mm，雙瓦楞的內(nèi)徑綜合偏差紙箱在上下4mm之內(nèi)，單瓦楞紙箱則在上下2mm之內(nèi)。箱角漏洞直徑不大于4mm，并且不得有明顯的包角，外搖蓋離縫或搭

44、接不可以大于2mm。釘箱是不可以出現(xiàn)倒頭釘現(xiàn)象，品種、陰陽面以及規(guī)格不一致的兩片紙箱箱坯不得錯訂在一起。經(jīng)檢查訂完的紙箱合格后再正式進(jìn)行生產(chǎn)。在開始釘箱時，由伺服馬達(dá)進(jìn)行將紙板的進(jìn)給，釘車的馬達(dá)帶動釘頭而完成釘箱。釘頭電機(jī)驅(qū)動的并裝有離合器及制</p><p>　　常見故障的分析 ：瓦楞紙板輸送的問題：當(dāng)在左、右兩側(cè)擋板靠得太緊時，就會加大阻力而使輸送紙板不暢；齒型上下皮帶會出現(xiàn)明顯的磨損，使其間隙也會大小不一致

45、，在壓力表顯示壓力不足時，都是會影響瓦楞紙板正常的輸送，瓦楞紙板的歪斜，而出現(xiàn)了釘距不夠準(zhǔn)確的問題。當(dāng)瓦楞紙板沒有送到擋板處定位時就已經(jīng)開始打釘，或者在打釘前對折就不準(zhǔn)確了，而且還會引起紙箱裝訂后兩邊搖蓋長短不齊的問題。</p><p>　　釘腳長短或歪斜的誤差：當(dāng)送線的阻力增大、扁絲的質(zhì)量不好、送線輪固定螺絲松開、導(dǎo)軌出現(xiàn)偏移、送線輪彈簧太松或太緊、訂頭底模與沖頭位置不正、底模有明顯的磨損以及齒輪咬合歪斜等情況

46、存在時，都會非常容易出現(xiàn)上述的現(xiàn)象。生產(chǎn)時必須采用表面鍍層光滑、鋼性好的優(yōu)質(zhì)扁絲；經(jīng)常調(diào)整檢查送線每個部位，及時避免因不良調(diào)整而引起的卡阻；應(yīng)及時修復(fù)或更換對于磨損嚴(yán)重的底模。</p><p>　　訂頭部位的故障：當(dāng)訂頭內(nèi)有卡釘時，就非常容易影響離合器正常的運(yùn)作，使其不能有效正常的打釘，那就可拆開訂頭的側(cè)蓋取出沖頭對其進(jìn)行清潔和清理，加入適量的潤滑油后再重新裝入就可以解決。如若訂頭定位的不準(zhǔn)確，就需對剎車器線圈電

47、阻線(15Ω) 、保險絲50-51(DC)的 F9和保險絲34-35(AC)的F3等檢查是否正常。若上訂頭擋板光電感應(yīng)開關(guān)沒有動作，感應(yīng)不到下導(dǎo)軌軸心，就會造成紙板還未送入就已打釘?shù)墓收?，若擋板光電感?yīng)不正常也容易出現(xiàn)紙板送入后擋板不打開的故障，可調(diào)整光電感應(yīng)裝置，使其感應(yīng)的距離保持適度；如若釘頭出現(xiàn)連續(xù)了的打釘動作，就要檢查固態(tài)繼電器是否已經(jīng)損壞。當(dāng)右擋板計數(shù)光電感應(yīng)強(qiáng)度過強(qiáng)時，容易使左、右擋紙板送紙的皮帶在打釘后連續(xù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，對此，

48、可調(diào)整電眼側(cè)面的一字型旋鈕，逆時針調(diào)則可以減弱感應(yīng)強(qiáng)度，順時針調(diào)則可以增加感應(yīng)強(qiáng)度，調(diào)整至能正常感應(yīng)為適，使打釘后不出現(xiàn)異常情況。</p><p>　　對于以上生產(chǎn)中遇到的各種故障及相應(yīng)的問題，應(yīng)仔細(xì)的分析，查明其原因，以便采取相應(yīng)的措施進(jìn)行排除。 　　</p><p>　　保養(yǎng)維護(hù)設(shè)備：機(jī)器的正確維護(hù)、保養(yǎng)和使用，是提高釘箱質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，不可以將其忽視。良好的清潔和潤滑，可以使設(shè)

49、備保持在工作中比較靈活的狀態(tài)，所以，要求每天對機(jī)器設(shè)備上沖頭、訂頭進(jìn)行潤滑；對訂頭和左右擋板的固定軸，也應(yīng)用機(jī)油隨時潤滑和清潔；栓槽軸、傳動螺桿和上下釘頭的傳動軸也要保持潤滑的良好；下訂頭容易因扁絲送進(jìn)時部分電鍍屑脫落而聚積在沖頭中，平時應(yīng)注意經(jīng)常進(jìn)行清潔和清理，每個月要拆開訂頭進(jìn)行清潔并加油。</p><p>　　1.2.2自動釘箱機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　該自動釘箱機(jī)的特點(diǎn)：<

50、;/p><p>　?。?）完全實(shí)現(xiàn)自動化</p><p>　　在將已裁剪和壓印好的紙箱板堆疊好后，首先從分離紙箱板到傳送，到折疊側(cè)邊，到傳感器接收信號，到釘合側(cè)邊，最后的完成輸紙，都是完全由自動機(jī)器完成，本不需要人工的參與，大大減輕了勞動的強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)了自動化的完全。</p><p><b>　　（2）釘箱質(zhì)量好</b></p>&

51、lt;p>　　在現(xiàn)有技術(shù)中紙箱板用滾輪進(jìn)行擠壓輸送，由于紙箱板的表面粗糙度、厚度都不是很均勻，對紙箱板表面所受到的滾輪擠壓力是不同，進(jìn)而會使輸送紙箱的速度不一樣，每次紙箱板釘箱間距就會有所不同，從而導(dǎo)致紙箱板在釘箱質(zhì)量方面不穩(wěn)定性。本設(shè)計研究的自動釘箱機(jī)是有效的改變了現(xiàn)有技術(shù)中采用紙箱板不動而釘頭運(yùn)動的固定思維，而是利用傳送紙箱板動而釘頭位置不動的方式。</p><p>　?。?）完全基于SolidWork

52、s軟件建模</p><p>　　SolidWorks能夠提供不同的設(shè)計方案并且減少在設(shè)計過程中的錯誤而提高產(chǎn)品質(zhì)量。在SolidWorks中，當(dāng)新零件生成時，可以直接對其他零件進(jìn)行參考并保持這種參考關(guān)系，而在裝配的環(huán)境里，可以簡便地進(jìn)行設(shè)計和修改零部件。</p><p>　　因此，設(shè)計一款紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)，在瓦楞紙板完成裁切、壓痕等工序操作后，進(jìn)行自動折疊和釘合，實(shí)現(xiàn)瓦楞紙箱的自動化生產(chǎn)，

53、將會具有很高的應(yīng)用價值和良好的市場前景。</p><p>　　1.3三維軟件SolidWorks的基本理念</p><p>　　SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的

54、落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計師計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。</p><p>　　SolidWorks軟件特點(diǎn)：olidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不

55、僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。只有SolidWorks 才提供了一整套完整的動態(tài)界面和鼠標(biāo)拖動控制。“全動感的”的用戶界面減少設(shè)計步驟，減少了多余的對話框，從而避免了界面的零亂。嶄新的屬性管理員用來高效地管理整個設(shè)計過程和步驟。屬性管理員包含所有的設(shè)計數(shù)據(jù)和參數(shù)，而且操作方便、界面直觀。特征模版為標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)特征，提供了良好的環(huán)境。用戶可以直接從特征模版上調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)的零件和特征，并與同事共享。

56、配置管理是SolidWorks軟件體系結(jié)構(gòu)中非常獨(dú)特的一部分，它涉及到零件設(shè)計、裝配設(shè)計和工程圖。配置管理使得你能夠在一個CAD文檔中，通過對不同參數(shù)的變換和組合，派生出不同的零件或裝配體。</p><p>　　在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計和修改零部件。對于超過一萬個零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提

57、高。用智能零件技術(shù)自動完成重復(fù)設(shè)計。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來完成諸如將一個標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。鏡像部件是SolidWorks 技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。SolidWorks 用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術(shù)能夠自動地捕捉并定義裝配關(guān)系。　</p><

58、p>　　第2章 紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的設(shè)計思想及方案確定</p><p>　　2.1 紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計思想</p><p>　　紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)即釘箱機(jī)可分為送紙機(jī)構(gòu)，傳送機(jī)構(gòu)，折疊機(jī)構(gòu)以及釘合機(jī)構(gòu)等幾部分。在傳輸?shù)倪^程中實(shí)現(xiàn)瓦楞紙板的自動折疊和釘合是完成本課題的關(guān)鍵。</p><p>　　該機(jī)構(gòu)的設(shè)計思想就是使整個機(jī)構(gòu)盡可能簡捷，各零部件易于采購或制造，工

59、作時，能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位，準(zhǔn)確釘合。整體思路上，首先明確該機(jī)構(gòu)所要實(shí)現(xiàn)的功能，確定一個總體輪廓，然后根據(jù)各個零部件的特點(diǎn)和功能分別對其進(jìn)行設(shè)計，再綜合已有模型優(yōu)化系統(tǒng)的總體布局。最后利用Solidworks軟件對各零部件進(jìn)行三維設(shè)計和裝配，完成整個機(jī)構(gòu)的工藝流程圖。</p><p>　　2.2 紙箱自動釘合設(shè)備的設(shè)計方案</p><p>　　通過分析自動釘合機(jī)構(gòu)的原理及運(yùn)作過程，本課題共構(gòu)思

60、了兩個方案。</p><p>　　方案一，先成型后成箱，即先利用折疊機(jī)構(gòu)將瓦楞紙板折疊成成型紙箱形狀后進(jìn)行釘合。具體做法是：首先在皮帶兩側(cè)分別設(shè)置兩個導(dǎo)向桿作為折疊機(jī)構(gòu)。這兩個導(dǎo)向桿可使紙箱板先沿兩個側(cè)邊壓痕翻折90°，而后再沿另兩側(cè)邊翻折90°形成紙箱的形狀。但是，這個方案須在皮帶兩側(cè)和成型后紙箱內(nèi)側(cè)各面分別設(shè)置擋板，用于控制其翻轉(zhuǎn)角度的精度，同時，在紙箱板內(nèi)部上方還要放置一個支架，以配合釘

61、頭實(shí)現(xiàn)釘合并承受釘頭釘合時產(chǎn)生的沖擊力。另外，導(dǎo)向桿的高度還要與紙箱的寬度相一致，第二次翻折時還要注意紙箱兩插舌的的內(nèi)外次序，以滿足紙箱的釘合要求。</p><p>　　方案二，先成箱后成型，即先將紙箱板折疊成易于釘合的形狀而非方案一中的箱形。此方案也是在皮帶兩側(cè)分別放置一個導(dǎo)向桿作為折疊機(jī)構(gòu)，與方案一不同的是，紙箱板沿一個側(cè)邊壓痕一次性翻折180°，同時在紙箱板內(nèi)側(cè)的中間部位設(shè)置一個壓板，以配合釘頭實(shí)

62、現(xiàn)釘合。另外，在實(shí)現(xiàn)釘合部位的皮帶下方放置一支架來承受釘頭釘合時的沖擊力[15]。</p><p>　　2.3 紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的方案確定</p><p>　　經(jīng)過對這兩種方案的詳細(xì)分析，考慮到自動化生產(chǎn)的具體要求以及這兩種方案實(shí)現(xiàn)的難易程度，我們選擇了第二種方案。由于紙箱板的運(yùn)輸工作、折疊動作、釘合合動作以及最后的輸紙動作都在固定的工作臺上完成，利用紙箱板不動而釘頭運(yùn)動的設(shè)計方案，這樣的

63、設(shè)計使得整個機(jī)構(gòu)的整體尺寸就相對比較小，又由于動作的連貫性和科學(xué)性，同樣符合自動釘箱機(jī)的釘箱要求，并且釘箱質(zhì)量和釘箱效率也相對比較高，這種方案既便于實(shí)現(xiàn)，又有利于釘合時兩釘合側(cè)邊的準(zhǔn)確定位，同時也便于后期的堆碼操作[15]。</p><p>　　第3章 紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟</p><p>　　3.1 紙箱自動釘合設(shè)備工作原理分析</p><p>　　紙箱自動

64、釘合機(jī)構(gòu)即自動釘箱機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的功能就是在瓦楞紙板完成裁切、壓痕等操作工序后，實(shí)現(xiàn)瓦楞紙板的自動折疊及其對紙箱側(cè)邊的釘合。</p><p>　　該機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.1所示。</p><p>　　其工作原理是：完成前期工序操作的瓦楞紙板6經(jīng)過紙箱板庫1的緩沖后，在送紙機(jī)構(gòu)的踢腳和對滾輪2的作用下被傳送到導(dǎo)軌3和皮帶7上，然后在皮帶7、滾輪12、壓板9及擋板10的共同作用下，利用導(dǎo)向桿4

65、的導(dǎo)向作用完成紙箱板的180°翻折。當(dāng)傳感器8感應(yīng)到紙箱板6到來的信號時，就會發(fā)出指令給釘頭5，完成一次釘合過程。沿紙箱前進(jìn)方向并列放置的三個傳感器可以依次發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)紙箱板在指定位置的三次釘合。完成釘合后的紙箱由皮帶輸出，進(jìn)入后期的堆碼操作。</p><p>　　圖3.1整體結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1-紙箱板庫 2-對滾輪 3-導(dǎo)軌 4-導(dǎo)向桿 5-釘頭 6-

66、瓦楞紙板7-皮帶 </p><p>　　8-傳感器 9-壓板 10-擋板11-支架 12-滾輪 13-滾筒 14-電機(jī) 15-送紙機(jī)構(gòu)</p><p>　　3.2 各關(guān)鍵零部件的設(shè)計</p><p><b>　　3.2.1送紙機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　(1)紙箱板庫</b&g

67、t;</p><p>　　紙箱板庫示意圖如圖3.2所示。它表明了該機(jī)構(gòu)所能存儲紙箱板的尺寸范圍。</p><p>　　紙箱板庫在整個機(jī)構(gòu)中主要起緩沖作用。工作時，完成裁切、壓痕等操作工序后的瓦楞紙箱板由側(cè)面的入口槽2裝入紙箱板庫中暫時儲存，以便有效調(diào)節(jié)前面工序與釘箱工序的速度差。送紙機(jī)構(gòu)的踢腳通過紙箱板庫底部的開口槽3將一片紙箱板由側(cè)面的出口槽1送出，然后在與紙箱板庫相連的對滾輪的作用下將

68、其送到皮帶上。</p><p>　　圖3.2紙箱板庫示意圖</p><p>　　1－入口槽 2－開口槽 3－出口槽</p><p><b>　　(2)送紙機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　送紙機(jī)構(gòu)采用的是一個常見的往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)。</p><p>　　送紙機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖如圖3.3所示。工作時，齒輪

69、7由電機(jī)驅(qū)動，帶動曲柄6的轉(zhuǎn)動，其端部的滑塊隨之在導(dǎo)桿8的凹槽中移動，使得導(dǎo)桿8左右擺動，從而帶動軸5的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而也使得搖桿4來回擺動，再通過連桿3的作用，使得踢腳1前后移動，當(dāng)其送紙時，剛好卡在紙箱板庫中的開口槽，將最底層的紙箱板從出口槽推入傳送帶中，從而實(shí)現(xiàn)送紙功能。由于齒輪7在電機(jī)驅(qū)動下可以不斷轉(zhuǎn)動，這樣依靠各個部件的共同作用，就可以實(shí)現(xiàn)整個送紙機(jī)構(gòu)不間斷的往復(fù)運(yùn)動。</p><p>　　圖3.3 送紙機(jī)構(gòu)

70、結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　1－踢腳 2－滑塊 3－導(dǎo)軌 4－連桿 5－搖桿</p><p>　　6－軸 7－導(dǎo)桿 8－曲柄 9－齒輪</p><p><b>　　(3)對滾輪</b></p><p>　　由電機(jī)帶動的對滾輪安置在紙箱板庫旁，與紙箱板庫出口槽相連。對滾輪在機(jī)構(gòu)中的具體位置如圖3.4所示。當(dāng)

71、送紙機(jī)構(gòu)的踢腳將紙箱板推出庫時，紙箱板依靠對滾輪提供的動力傳輸?shù)狡稀?lt;/p><p>　　圖3.4 對滾輪在機(jī)構(gòu)中的位置示意圖</p><p><b>　　3.2.2傳送機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　(1)皮帶</b></p><p>　　本設(shè)計中，最主要的傳送機(jī)構(gòu)是皮帶，皮帶靠由電

72、機(jī)驅(qū)動的皮帶輪帶動，速度可以根據(jù)實(shí)際需要適時調(diào)節(jié)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.5所示。皮帶寬度為1000mm，這也是該機(jī)構(gòu)所能釘合紙箱的長寬和的最大值。</p><p>　　圖3.5皮帶電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1－滾輪 2－電機(jī) 3－皮帶</p><p><b>　　(2)導(dǎo)軌</b></p><p>　　導(dǎo)軌位

73、于皮帶的兩側(cè)，主要由外框、軸、滾筒三部分組成，靠固定于底座上的支架支撐，其作用是用來支撐紙箱板的外延部分。導(dǎo)軌在機(jī)構(gòu)中的具體位置如圖3.1中3所示。導(dǎo)軌寬度為500mm，接近單個紙箱的最大長度，導(dǎo)軌上部與皮帶上表面基本位于同一水平面上，導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.6(a)所示。設(shè)置這兩排導(dǎo)軌的目的主要是考慮到皮帶寬度遠(yuǎn)小于紙箱板寬度，不利于稍后的紙箱板折疊工序的實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)軌具體結(jié)構(gòu)如圖3.6(b)所示。導(dǎo)軌本身不具有動力，但滾筒3可以繞軸2轉(zhuǎn)動

74、，以減小紙箱板傳送中的阻力，便于傳輸。</p><p>　　(a) (b) </p><p>　　圖3.6 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1－軸，2－滾筒，3－外框</p><p>　　另外，為防止在紙箱板在折疊過程中受到較大的阻力不能順利傳送，在開始折疊時還設(shè)置了一組

75、由電機(jī)驅(qū)動的滾輪，滾輪的結(jié)構(gòu)如圖3.7(b)中3所示。滾輪與皮帶之間的距離約為一個紙箱板的厚度，依靠這組滾輪和皮帶的共同作用，可以保證紙箱板即便遇到較大阻力時也能夠順利向前傳送。同時，滾輪與紙箱板有良好的接觸，可以避免紙箱板在折疊過程中出現(xiàn)翹起。</p><p>　　(a) (b) (c)</p><p>

76、;　　圖3.7 壓板機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　1—支架 2－壓板 3－滾輪 </p><p><b>　　3.2.3折疊機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　(1)導(dǎo)向桿</b></p><p>　　導(dǎo)向桿是一強(qiáng)度較高的剛性部件，導(dǎo)向桿在機(jī)構(gòu)中的具體放置情況如圖3.8中(b)所示。它

77、的一端與導(dǎo)軌相連，有一個底座支撐，另一端面與皮帶上表面平行，二者之間的距離約為兩個紙箱板的厚度，以滿足瓦楞紙板折疊的需要。導(dǎo)向桿是實(shí)現(xiàn)紙箱板兩側(cè)180°翻折的關(guān)鍵部件，它在皮帶兩側(cè)的放置位置及其高度關(guān)系將會直接影響到紙箱成型后兩插舌的內(nèi)外次序，進(jìn)而影響紙箱的釘合效果。</p><p>　　兩導(dǎo)向桿的高度關(guān)系如圖3.8(a)所示。工作時，要保證兩導(dǎo)向桿的高度均低于紙箱成型后的寬度，以便順利實(shí)現(xiàn)紙箱的翻折。

78、較低導(dǎo)向桿所引導(dǎo)的紙箱板側(cè)面先翻折，該側(cè)箱面的插舌部分在紙箱成型后將會位于紙箱的內(nèi)側(cè)。</p><p>　　(a) (b)</p><p>　　圖3.8導(dǎo)向桿的位置示意圖</p><p>　　1-導(dǎo)向桿 2-支架 3-傳感器 4-瓦楞紙板</p><p>　　5-釘頭

79、 6-滾輪 7-導(dǎo)軌 8-皮帶</p><p>　　導(dǎo)向桿對紙箱板兩側(cè)面翻折的導(dǎo)向作用模擬效果圖如圖3.9示。開始時紙箱板位置如圖(a)所示，各個箱面基本位于同一水平面上。隨著皮帶輪的轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)向桿的作用下，紙箱板邊緣的兩側(cè)面逐漸從(a)變化到(d)，即完成從0°到180°的翻折。然后，完成折疊后的紙箱板繼續(xù)向前傳輸，進(jìn)入下一工序。</p><p>　　(a)

80、 （b） (c) (d)</p><p>　　圖3.9導(dǎo)向桿對紙箱板兩側(cè)面翻折的導(dǎo)向作用示意圖</p><p><b>　　(2)擋板</b></p><p>　　擋板位于皮帶的兩側(cè),由支架支撐，其設(shè)置目的是為了防止紙箱板在折疊過程中出現(xiàn)左右偏移，影響釘合效果。適當(dāng)調(diào)節(jié)兩擋

81、板間的水平距離可滿足不同尺寸紙箱折疊的需要。</p><p>　　擋板在整個機(jī)構(gòu)中的具體位置如圖3.1中10所示。</p><p><b>　　3.2.4釘合機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　釘合機(jī)構(gòu)分為釘箱部件和壓板機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.10(a)所示。</p><p><b>　　(1)釘箱部件<

82、/b></p><p>　　釘箱部件主要由釘頭、底座、支架等組成。釘頭選用市場上常見的半自動釘箱機(jī)的釘合部件。它由一個底座支撐，放置于皮帶的一側(cè)，其釘合速度由皮帶的傳送速度決定。釘頭的釘合由傳感器控制電機(jī)進(jìn)行倒動齒輪1。另外，在皮帶下沿設(shè)置了一個支架，支架位置示意圖如圖3.2.4.1(c)所示。這主要是考慮到皮帶5是一彈性部件，壓板4也可以在一定范圍內(nèi)上下小幅擺動，而釘頭釘合時產(chǎn)生的沖擊力又比較大，所以設(shè)置

83、一支架3，以承受紙箱釘合時產(chǎn)生的沖擊力。</p><p>　　(a) (b) (c)</p><p>　　圖3.10釘合機(jī)構(gòu)示意圖</p><p>　　1-齒輪 2-支架 3-釘頭 4-壓板 5-皮帶</p><p><b>　　(2)壓板機(jī)構(gòu)&l

84、t;/b></p><p>　　壓板機(jī)構(gòu)主要由支架，滾輪，壓板等組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.7(a)所示。</p><p>　　在完成紙箱折疊的過程中，壓板始終位于紙箱板的上方，折疊后，紙箱板的兩插舌部分則位于壓板的正上方，即壓板位于紙箱的內(nèi)側(cè)。同時，壓板的一端剛好位于釘頭的正下方，壓板與釘頭的位置關(guān)系如圖3.10(b)所示。釘合時，釘頭3與壓板4端部準(zhǔn)確配合順利實(shí)現(xiàn)釘合。</p

85、><p>　　另外，考慮到釘箱設(shè)備的釘頭在釘合過程中會產(chǎn)生較大的沖擊力，在壓板與機(jī)架之間采用了便于轉(zhuǎn)動的軸聯(lián)結(jié)，壓板與機(jī)架的連接情況如圖3.7(c)所示。在連接部位的上部及兩側(cè)均留出了一定的間隙，使與釘頭配合的壓板一端能夠在一定范圍內(nèi)上下自由擺動，以減小釘合時壓板所受的沖擊，便于釘頭順利完成對紙箱板的釘合。</p><p>　　3.3 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析</p><p>

86、　　整個機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.11所示。</p><p>　　紙箱板庫的出口槽與對滾輪相連，位置稍高于皮帶上沿，以利于紙箱板的傳輸。導(dǎo)軌和皮帶基本位于同一水平面上，用于支撐紙箱板的外延部分。壓板機(jī)構(gòu)中的滾輪由電機(jī)驅(qū)動，位于皮帶上方，它與皮帶之間的距離可調(diào)節(jié)，為紙箱板的傳輸提供水平動力。兩個導(dǎo)向桿分別位于皮帶兩側(cè)，高度和角度均可調(diào)節(jié)。導(dǎo)向桿一端由底座支撐，與導(dǎo)軌相連，另一端端面與皮帶平行，二者之間的距離約為一

87、個紙箱板的厚度。擋板位于皮帶兩側(cè)，水平間距可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同尺寸紙箱折疊的需要。釘頭在壓板一端的正上方，便于實(shí)現(xiàn)釘合。三個傳感器沿紙箱傳送方向平行安置于皮帶一側(cè)，其水平間距可根據(jù)實(shí)際需要適時調(diào)節(jié)。</p><p>　　圖3.11 整體結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　第4章 基于Solidworks紙箱自動釘合機(jī)的建模步驟</p><p>　　以下對送紙機(jī)構(gòu)裝配畫圖做

88、詳細(xì)的說明。打開Solidworks軟件，在出現(xiàn)的頁面的左上角選擇文件，菜單欄選擇新建按鈕，如圖4.1。</p><p><b>　　4.1 新建頁面</b></p><p>　　在選擇第二個，也就是裝配體，然后點(diǎn)確認(rèn)。出現(xiàn)編輯頁面，選擇左上角的PropereyManager開始裝配體，出現(xiàn)圖4.2所示，</p><p>　　4.2 裝配體窗

89、口</p><p>　　點(diǎn)擊如圖4.2頁面的瀏覽，彈出一個窗口（圖4.3(a)），選擇送紙機(jī)構(gòu)11即為齒輪（圖4.3(b)），點(diǎn)擊打開即可。</p><p><b>　　(a)</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　4.3 送紙機(jī)構(gòu)齒輪草圖 </p>

90、<p>　　再重復(fù)上述步驟讓曲柄與齒輪配合，如圖4.4(a)所示在配合選擇中進(jìn)行選擇配合面，再點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)的第一次配合，再進(jìn)行第二次配合如圖4.3（b）。這樣就完成了齒輪與曲柄的配合。</p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　　(b)</b></p><p>　　4.4 齒輪與曲柄的配

91、合圖</p><p>　　接下來依照上述步驟就可以進(jìn)行曲柄、導(dǎo)桿、軸、搖桿、連桿、導(dǎo)軌 、滑塊、踢腳配合。以下是要注意的幾點(diǎn)：導(dǎo)桿與曲柄連接時，連接桿必須在導(dǎo)桿的凹槽內(nèi)運(yùn)動如圖4.5（a）；導(dǎo)桿和搖桿的角度去確定的如圖4.5（b）；搖桿和連桿的角度也是確定的如圖4.5（c）；連桿是在支撐桿和搖桿確定以后才可以進(jìn)行鏡像配合完全如圖4.5（d）。</p><p><b>　　(a)&

92、lt;/b></p><p><b>　　(b)</b></p><p><b>　　(c)</b></p><p><b>　　(d)</b></p><p>　　4.5 送紙機(jī)構(gòu)零件配合注意點(diǎn)圖</p><p>　　第5章 自動釘箱機(jī)運(yùn)行效

93、果模擬</p><p>　　整個機(jī)構(gòu)運(yùn)行模擬示意圖如圖5.1所示。</p><p>　　工作時，完成裁切、壓痕等操作工序后的紙箱板暫時存貯在紙箱板庫中，如圖5.1中(a)所示，然后在送紙機(jī)構(gòu)的踢腳和對滾輪的共同作用下將紙箱板庫中最底部的一片紙箱板傳送到皮帶上，如圖中(b)所示。隨后，依靠皮帶和滾輪提供的動力，利用導(dǎo)向桿的導(dǎo)向作用，在保證紙箱兩插舌內(nèi)外次序的前提下，紙箱板兩側(cè)面完成180&#

94、176;翻折，進(jìn)而輸送到釘合機(jī)構(gòu)下方，即從圖中(c)運(yùn)動到(g)。當(dāng)傳感器感應(yīng)到紙箱板到來的信號時，就會向釘頭發(fā)出指令后，完成一次釘合。沿紙箱傳送方向上并列放置的三個傳感器可以依次發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)紙箱板在指定位置的三次釘合，即從圖中(h)第一次釘合開始，到圖中(j)第三次釘合結(jié)束。完成釘合后的紙箱板最后由皮帶輸出，進(jìn)入后期的堆碼操作。</p><p>　　(a)

95、 (b)</p><p>　　(c) (d)</p><p>　　(e) (f)</p><p>　　(g) (h)</p><p>　　(i)

96、 (j)</p><p>　　圖5.1自動釘箱機(jī)構(gòu)運(yùn)行模擬圖</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　本文所述的紙箱自動釘合設(shè)備是基于我國目前訂箱機(jī)的現(xiàn)狀而設(shè)計的。紙箱釘合作為紙箱生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，要求具有較高的生產(chǎn)速率，然而，目前我國釘箱機(jī)生產(chǎn)線落后，自動化程度低，難以滿足現(xiàn)代化高

97、速生產(chǎn)的要求。論文通過分析釘合機(jī)構(gòu)的工作原理，結(jié)合瓦楞紙箱釘合的特點(diǎn)，完成了紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，即在紙箱完成裁切、壓痕等操作工序后，通過一系列的機(jī)構(gòu)動作完成紙箱的自動折疊和釘合。</p><p>　　本論文研究了基于Solidworks的紙箱自動釘合機(jī)構(gòu)的設(shè)計?；谖覈壳搬斚錂C(jī)的現(xiàn)狀和Solidworks、UG的強(qiáng)大造型功能設(shè)計出了一套適合現(xiàn)代化發(fā)展的瓦楞自動釘箱機(jī)。</p><p&

98、gt;　　本論文所設(shè)計的自動釘箱機(jī)的特點(diǎn)：</p><p>　　1、完全自動化。將已裁剪、壓印好的紙箱板堆疊好后，從分離紙箱板，到傳送，到定到固定，到折疊側(cè)邊，到釘合，到最后的輸紙完成，都是完全由機(jī)器完成，不需要人工的參與，大大減輕了勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了完全的自動化。</p><p>　　2、紙板箱質(zhì)量好?，F(xiàn)有技術(shù)中紙箱板用滾輪擠壓輸送，由于紙箱板的厚度和表面粗糙度不是很均勻，紙箱板表面所受的

99、滾輪擠壓力不同，因而會使紙箱輸送速度不一樣，紙箱板每次壓合紙箱間距就會不同，因而導(dǎo)致紙箱板的釘箱質(zhì)量不穩(wěn)定。此外，現(xiàn)有技術(shù)中也有用真空吸盤吸附紙箱板，但是吸附紙箱板也存在問題，由于紙箱板表面并不是完全的平面，有坑坑洼洼，以及在吸附過程中，機(jī)器的震動，極易導(dǎo)致被吸附的紙箱板掉落。</p><p>　　3、紙箱外觀漂亮，操作方便?，F(xiàn)有技術(shù)中，經(jīng)常使用的瓦楞紙箱多以帶釘紙箱出現(xiàn)，因帶釘紙箱存在釘頭刮壞內(nèi)裝商品，釘頭受潮

100、生銹污染內(nèi)裝物，釘頭連接不牢易造成貨物裝箱后從該釘接處破裂等因素，兼之出口包裝中的若干法規(guī)規(guī)定。</p><p>　　4、完全基于Solidworks軟件建模。Solidworks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在Solidworks中，當(dāng)生成新零件時，可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系，在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計和修改零部件。</p><p>　　

101、論文基于Solidworks完成了折疊機(jī)構(gòu)、釘合機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了整個釘合機(jī)構(gòu)的裝配，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了釘合過程的效果模擬，展示了自動釘箱的實(shí)現(xiàn)過程及各個部分的位置關(guān)系。整個機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡捷，操作簡單、方便，便于維護(hù)。同時，該機(jī)構(gòu)釘合尺寸精度高，釘合速度快，各零部件易于制造或采購，成本低，通過調(diào)節(jié)特定零部件之間的距離，在一定范圍內(nèi)還可實(shí)現(xiàn)不同尺寸紙箱板的釘合，基本滿足了紙箱自動化生產(chǎn)的需要，達(dá)到了本課題的設(shè)計目的。</p

102、><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] Anon. Packaging machinery demand on the rise[J]. Official Board Markets, 2005, 81(2): 14-14.</p><p>　　[2] Anon. Packaging machinery spendi

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