自动不干胶粘贴机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘   要  自动不干胶粘贴机主要用于药业、灌装行业等和各种圆瓶（罐）之标签粘贴，实现自动化 .。本设计主要介绍了一种包装机械，贴标机的工作原理及贴标装置主要零部件的设计过程，对其传动系统进行设计校核，且对供送、分瓶和贴标进行了设计计算。本次设计主要用于贴圆柱身瓶的不干胶标签。该机适用于食品、调味品、药品、酒类、油品、化妆品等其他行业的各种圆瓶贴标。  其特点是能够完成自动贴标、抚平等工作，生产效率高。  贴标机 整机以精巧的设计，除去机械上不必要的复杂与笨重，以套装式组立保养和维修无需专业人才即可完成，需要更换产品时 ，只要简单的调整，便可立刻上线生产。主要技术特点：输瓶带与本机同步驱动全自动工作进度控制，机电一体化的技术保证了贴标准确、稳定、可靠和高效。  我设计的贴标机 分为 标签送标机构的设计 ， 传送带的设计 ， 标签抚压机构设计 和 控制部分 。 贴标机适用制药、食品、轻工、日化等行业的圆形塑料瓶、玻璃瓶等或类似物体的贴标。该机能自动完成分瓶、送标带、同步分离标签，标贴和自动打印批号，字迹清晰。工作原理及结构特点：由于该贴标机采用机电一体化的技术，选用大力矩步进电机驱动，光电控制装臵、电源保护装臵等先进系统，因此具有启动缓冲功能，整 体灵敏度高，低速扭矩大，速度稳定，工作电压稳定，抗干拢能力强等技术特性。  关键词 ： 包装机械    贴标机   机械电子  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in to of a of of  is to a of is a of to of to to to be of of I of in or It a to of of a at 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录  第一章  绪论  . 1 . 1 标机简介  . 2 . 2 . 3 标机的设计要求  . 4 . 4 第二章  贴标机的机构设计  . 5 . 5 . 5 . 5 配传动比  . 7 和动力参数的计算  . 7 . 8 速轴）设计计算  .速轴）设计计算  .三章  收标机构设计  .四章   贴标装置设计  .进电机选型  .五章   步进驱动器和传感器的选择  .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 .六章   .选用  .， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章  绪论  内外贴标机发展状况  贴标机的种类很 多，功能各异，但基本原理都是相似的。自动贴标机是以粘合剂把纸或金属箔标签粘贴在规定的包装容器上的设备。    贴标机的作用：可完成平面粘贴，包装物的单面或多面粘贴，柱面粘贴，局部或全部粘贴，凹陷及边角部位粘贴等各种作业   贴标机产品的型式分为直线式贴标机和回转式贴标机。   贴标机的功能特点：   A、适用范围广：既能实现方瓶 /扁瓶 (满瓶状态 )的侧面 (平面 )单张贴标 /拐角抚标，还能实现圆瓶周向定位单张 /双张贴覆功能    B、独特的分料机构，确保与生产线联机使用时的可靠、有效分料    C、独特的拐角扶标机构确保方瓶 三侧面拐角贴标平整、不起皱    D、既能单机使用，又能与生产线配合使用   中国贴标机的生产发展过程可分为三个阶段  ：     一  从 20世纪 80年代末到 1994年为第一阶段。    这个阶段主要是引进、仿制国外已淘汰的功能不全的贴标机。当时几个贴标机生产厂家只能生产贴二标  ( 颈、身标 )的贴标机，一种是型号为 12种是型号为 15些国产机器基本上还可以满足要求。由于国产设备在功能、性能、外观和贴标质量方面与进口设备相比差距太悬殊  ，对进口设备不可能产生任何威胁。    二、从 1995年至 2001年为第二阶段。   这个阶段是中国贴标机生产的提升阶段。一是贴标速度的提升，从 24000瓶 /时提升到 33900瓶 /时，二是贴标功能的提升，从贴二标 (颈、身标 ) 提升到贴四标，即同时可贴头、颈、身、背标。各贴标机生产企业一方面研究在原二标机上增设贴头标和背标的功能，另一方面也积极研发四标贴标机。     三、  从 2002年至今为第三阶段。    这个阶段是中国贴标机技术成熟阶段，是中国贴标机历史上的一个重大转折点。这几年，国产贴标机的生产企业在互相竞争的同时，也形成了与国外贴标机生产企业竞 争的态势，在竞争中提高、在提高中发展在发展中创新，在创新中壮大，逐步完成了一个“质 ”飞跃。 2002年 9月，平航自主研制出 生产能力 50900瓶时 ) 的高速回转式贴标机 ,该机在北京 “2002中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会 ” 上一亮相 ,立即引起了业内的轰动。 2003年 ,平航 8高速回转式贴标机获 4项国家实用新型专买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 利。该项目于 2004年 8月在浙江金华市通过科技成果鉴定 (到目前为止 ,仍是全国唯一通过省级鉴定的国产贴标机 )。该项目荣获 2005年度广东省科技进步二等奖。被列为 “2005年国家重点保  护项目，得到了同行的首肯。 1  包装机械贴标机的主要产品有：不干胶贴标机，套标机，圆瓶贴标机，啤酒贴标机，半自动贴标机，全自动贴标机，自动贴标机，贴标签机，自动粘贴标签机。这些产品可完成平面粘贴，包装物的单面或多面粘贴，柱面粘贴，局部或全部圆筒粘贴，凹陷及边角部位粘贴等各种贴标。  不干胶贴标是近年来贴标的最常见的形式，其技术也正在飞速地提高。对生产企业而言，无论从贴标生产设备，还是从不干胶标签与待贴瓶体的本身，都将会提高更高的要求。   国内外不干胶贴标机，其工作原理均大同小异，都 是以标签剥离转移加滚压贴之而成，但其在控制与制造上却不尽相同。一般不干胶贴标机由标签机构、滚贴机构、输送机构、传动机构、机架和控制系统等组成。不干胶贴标机按瓶子状态分立式、卧式；按送标速度分低速、中速、高速；按被贴容器特性分圆瓶、扁瓶、方瓶、长瓶等 (异形瓶在制药工业较少 )；按贴面要求分单面贴、双面贴；按标签特性分一般标签、透明标签。  标机简介  贴标机按自动化程度可分为半自动贴标机和全自动贴标机；按容器的运行方向可分为立式贴标机和卧式贴标机；按标签的种类可分为片式标签贴标机、卷筒状标签贴标机、热粘性 标签贴标机和感压性标签贴标机及收缩简形标签贴标机；按容器的运动形式可分为直线式贴标机和转盘式贴标机，按贴标机结构可分为龙门式贴标机、真空转鼓式贴标机、多标盒转鼓贴标机、拨杆贴标机、旋转型贴标机；按贴标工艺特征可分为压撩式贴标机、弯压式贴标机、搓短式贴标机、刷抚式贴标机等。此外，还可以按照包装容器的材料 (镀锡罐、玻璃瓶罐、纸质盒罐 )、形状 (圆形、异形 )，贴标面的形状以及粘结剂的种类等进行分类。 4 标机标签的材质及要求  常用贴标机的标签的材质、形状很多，被贴标对象的类型、品种也很多，贴标要求也不尽相 同。例如，有的只需贴一张身标；有的要求贴双标；有的则要求贴三个标签 (身标、肩标、颈标 )，有的只要求贴封口标签；另外生产率的要求也不同。为满足不同条件下的贴标需求，贴标机有多种多样，不同类型品种的贴标机，存在着贴标工艺和有关装置结构上的差别，当然也存在着共性。  一般自动贴标机对标签有如下要求：    （ 1）  表面材料。  标签的坚挺度是出标的关键，因此要求表面材料的一定的强度和硬度，标签的坚挺度又和材料的厚度和标签的面积有关，所以使用柔软的薄膜材料时，要适当增加其厚度，一般控制在 100的纸张类材料，如 6070g/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一般不适合做大标签，而适合加工成小标签，如标价枪上使用的价格标签。标签的坚挺度差会导致贴标时不出标，或标不出标，或标签同底纸一同复卷，使自动贴标失效。    （ 2）  离型力。也称剥离力，是标签脱离底纸时的力。离型力与粘合剂的种类、厚度及底纸表面的涂硅情况有关，还和贴标时的环境温度有关。离型力太小，标签在输送过程中容易掉标（脱离底纸）；离型力太大，标签脱离底纸困难，无法出标。应综合控制各项技术指标，使离型力在一合理的范围内。   （ 3）  底纸。  也是控制自动贴标的重要指标。要求底纸表面 涂硅均匀，离型力一致；厚度均匀，有好的抗拉强度，确保贴标时不断裂；厚度均匀，有好的透光性，确传感器正确识别标签的位置。   （ 4）  加工质量。  要求分切后底纸两侧平整、无破口，避免张力变化时底纸断裂。模切时要避免切穿底纸或破坏涂硅层，底纸和涂硅层被破坏容易出现底纸拉断或标签内的粘合剂渗入底纸，出现不出标和撕裂底纸现象。此外，在贴标前要消除卷筒纸标签内的静电，因为静电会造成贴标时不出标或出现贴标不准的现象。  标机收标机构部件介绍  干胶标签自动贴标机的种类很多，功能各异，但基本原理都是相似的。  贴标过程中 各部件的功能如下：   （ 1）  放卷轮。为被动轮，用于安放卷筒标签。通常装有可调节摩擦力的摩擦制动装置，目的是控制卷筒速度及张紧力，保持平稳输纸。   （ 2）  缓冲轮。工同弹簧相连。可往复摆动。目的是当装置启动时能吸收卷筒材料的张紧力，保持材料同各辊接触，防止材料断裂。   （ 3）  导向辊。  由上下两个组成，起卷筒材料的导向和定位作用。   （ 4）  驱动辊。  由一组主动的摩擦轮组成。通常一个为橡胶辊，一个为金属辊，底纸在其间通过。作用是驱动卷筒材料，实现正常贴标。   （ 5）  收卷轮。  为带摩擦传动装置的主动轮，作用 是复卷贴标后的底纸。收纸轮的转动收纸同驱动轮的办理纸互不干扰，同步传动由摩擦装置调节。   （ 6）  剥离板。离板一端有一角度（一般小于 30），目的是使底纸在经过剥离板改变方向时，标签便于出标、脱离底纸，实现同贴标物体接触。   （ 7）  贴标辊。  将脱离底纸的标签均匀、平整地贴敷在待    自动贴标的过程为：当传感器发出贴标物准备贴标的信号后，贴标机上的驱动轮转动。由于卷筒标签在装置上为张紧状态，当底纸紧贴剥离板改变方向运行时，标签由于自身材料具有一定的坚挺度，前端被强迫脱离、准备贴标。此时贴标物体恰好位于标签 下部，在贴标轮的作用下，实现同步贴标。贴标后，卷筒标签下面的传感器发出停止运行的信号，驱动轮静止，一个贴标循环结束。   无论是哪种类型的贴标机，贴标过程大致相似，所不同的是：贴标装置的安装位置买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 不同，贴标物体的办理送方式、定位方式不同以及贴标辊的形式不同。   标机 的设计要求  设计要求：生产能力 80件 /分钟；瓶体直径： 55毫米；瓶体高度： 100毫米  速箱的选择及配合关系  我选用的是蜗轮蜗杆减速箱，它的优点是单级传动比大，结构紧凑，传动平稳，无噪音，可自锁。 蜗轮蜗杆减速机是一种动力传达机构，利 用 齿轮 的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。  下图为减速箱与电机和滚筒之间的配合：  图 1速箱配合关系图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章  贴标机的机构设计  送带的选择  采用板链式传送带，输送能力大，可用作长距离输送；输送方向转变方便，可在较大的倾角和较小的弯曲半径的条件下输送，并 在输送过程中可进行分类、干燥、冷却或装配等各种工艺加工；可以通过多列链板并行，使链板输送机做的很宽并形成差速，利用多列链板的速度差使多列输送在无挤压的情况下变为单列输送，从而满足饮料贴标、灌装、清洗等设备的单列输送的要求。  皮带下方装有张紧器，张紧器由皮带轮、摇臂、支座、回位弹簧、定位销等组成。皮带轮通过轴承，轴销固定在摇臂上，皮带轮绕其轴心自由旋转。摇臂、回位弹簧与支座通过铰链相铰接。摇臂与支座之间可相对转动。  筒 的 选型  根据中华人民共和国国家标准 式输送机 ,滚筒基本参数与尺寸，如 图2示。  图 2筒基本参数与尺寸  根据上图，选择输送带带宽为 300径为 200滚筒。此类产品拉力为 F=1700N，输送产品速度为 V=s。  择电机  择电动机类型  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 按工作要求和工作条件选用  择电动机功率   电动机的有效功率为 :   1 7 0 0 0 . 4 0 . 6 81 0 0 0 1 0 0 0w k w                       (2从电动机到工作机输送带间的功率为：   21 32 34= 230 . 9 9 0 . 9 9 0 . 8 0 0 . 9 6             (2式中各 按机械设计课程设计书（表 10定各部分效率：  联轴器传动效率1 , 每对滚动轴承传动效率2 蜗 轮蜗杆的传动效率3 滚筒的传动效率4 所以电动机所需工作功率：    0 . 6 8 0 . 9 3 1 50 . 7 3dP k w                       (2因载荷轻微震动，电动机额定功率 Y 系列电动机技术数据，并根据以上所算：  选  确定电机转速  工 作机滚筒轴转速为：  6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 4 3 8 . 2 2 r / m i  1 4 2 0 0w                   (2i=1532  所以电动机的转速可选范围为：  ( 1 5 3 2 ) 3 8 . 2 2 5 7 3 . 3 1 2 2 3 . 0 4 / m i i n r                  (2符合这一范围的同步转速有： 1000 r/择的电动机为选用同步转速 1000r/载转速 9 1 0 / m  电动机。  其主要参数 : 表 2动机参数  型号  额定功率P（  同步转速（ r/ 满载转速（ r/ 额定转矩堵转转矩  额定转矩最大转矩  000 910 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 2动机的 安装 尺寸  中心高 H 外形尺寸   )21(  底角安  装尺寸  AB 地脚螺  栓孔直  径   K 轴  伸  尺  寸  DE 键公称  尺   寸  Fh 90 33590 140120 10 2450 87 配传动比    选定的电动机满载的转速工作机的转速  910 2 3 . 8 13 8 . 2 2 m总 w                       (2配传动装置各级传动比  减速器的传动比 i 为   因为这是个单级传动，只有蜗杆传动，所以不用再分配。  动装置的运动和动力参数的计算  0 0 . 9 3 1 5 k w0 9 1 0 / m i n r0000 . 9 3 1 59 5 5 0 9 5 5 0 9 . 7 8910p (21 0 00 1 1 0 . 9 3 1 5 0 . 9 9 0 . 9 2 2  P (210 9 1 0 / m i nn n r1110 . 9 2 29 5 5 0 9 5 5 0 9 . 6 7 8910P 2 1 11 2 2 3 0 . 9 2 2 0 . 9 9 0 . 8 0 . 7 3 0 2  P 12 910 3 8 . 2 2 / m i  . 8 1an rn i 2220 . 7 3 0 29 5 5 0 9 5 5 0 1 8 2 . 4 53 8 . 2 2P 3 2 22 3 1 2 0 . 7 3 0 2 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 7 1 6  P 32 3 8 . 2 2 / m i   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3320 . 7 1 69 5 5 0 9 5 5 0 1 7 8 . 9 0 63 8 . 2 2P 表 2带式传动装置各参数  轴名  功率 P/矩 T/（  转速 n/ （ /  电机轴  10 1 轴  10 2 轴  筒  杆传动的设计  择蜗杆传动类型  根据 10085荐，采用渐开线蜗杆（ 动  择 材 料  考虑到 蜗杆传动 传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用 45 钢， 希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45 55轮选铸锡磷青铜110模铸造，为了节约贵重有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯可用灰铸铁造。 9 齿轮接触疲劳强度进行设计  根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度设计求中心距：   322 (2已知作用在蜗轮上转距2T 1 8 2 4 5 0 N m m确定载荷系数 K   因为工作载荷平稳，故取载荷分布不均匀系数 1K , 由表 11取使用系数1  ,由于转速不高，冲击不大，取动载系数   ,则：   1 1 1 . 0 5 1 . 0 5 K K                        (2确定弹性影响系数 160 定接触系数1a 的比值 1 ，从而查得 确定许用接触应力 H根据蜗轮材料为铸锡磷青铜，砂模铸造，蜗杆为螺旋齿面硬度   45是可从买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 11 7 查得蜗轮得基本需许用应力 1 5 0H M P a 应力循环系数：  726 0 6 0 1 3 8 . 2 2 1 0 3 0 0 8 5 . 5 1 0hN j n L                (2寿命系数 78 10 0 . 8 0 8则 0 . 8 0 8 1 5 0 1 2 1 . 2H H N  p a (2      确定中心距   2 233 2 1 6 0 2 . 91 . 0 5 1 8 2 4 5 0 1 4 1 . 0 71 2 1 . 2 T m m (2取中心距 a=160 i=表 11 2 中取模数 m=杆分度圆1d=63时 1 ，从图 11 18 中可查得接触系数，因为,所以以上计算结果可用  杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸  （ 1）蜗杆  轴向齿距 1 9  ap m m直径系数 10q ；齿顶圆直径1 7 5  ad m m齿根圆直径1 1 1 12 2 ( ) 4 7 . 8 8f f ad d h d h m c m m ；分度圆导程角 11 18 ' 36 '' ；蜗 杆轴向齿厚9  5as  （ 2）蜗轮  蜗杆齿数1 2z ；蜗轮齿数2 41z ；变位系数2 ；  验算传动比2141 2 0 . 52 ，这时传动比误差为 0 02 3 . 8 1 2 0 . 5 1 . 6 12 0 . 5 。   (2蜗轮分度圆直径22 2 5 8 . 3d m z m m(2蜗轮喉圆直径2 2 22 2 7 0 . 9d h m m (2蜗轮齿根圆直径2 2 22 2 4 3 . 1 8d h m m (2蜗轮咽喉母圆半径221 2 4 . 5 52a d m m (2核齿根弯曲疲劳强度   T                                     (2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 当量齿数  32 3341 4 3 . 4 8c o sc o s 1 1 . 3 1                          (2根据2 ,2 ，从图 11 19 中可查得齿数系数2 螺旋角系数     1 1 . 3 11 1 0 . 9 1 9 2140140Y 许用弯应力         F F F 从表 11 8 中查得由铸锡青铜制造的蜗轮得基本许用弯曲应力 40F M P a 寿命系数     69 710 0 . 6 4 15 . 5 1 0(2 4 0 0 . 6 4 1 2 5 . 6F M P a 1 . 5 3 1 . 0 5 1 8 2 4 5 0 2 . 4 6 0 . 9 1 9 2 6 . 4 66 3 2 5 8 . 3 6 . 3F M P a   可见弯曲强度是满足的。  算效率  t a n( 0 . 9 5 0 . 9 6 ) t a n ( )V                         (2已知 1 1 1 8 3 6 1 1 . 3 1 ， ；11 6 3 9 1 0 3/6 0 1 0 0 0 c o s 6 0 1 0 0 0 c o s 1 1 . 3 1s m s (2从表 11用插值法差的 ， 2V 带入公式中 ，大于原估计值，符合 。  表 2轮蜗杆参数  名称  符号  计算公式  蜗杆  蜗轮  分度圆直径  d 63 顶圆直径  根圆直径  文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 蜗轮齿数  2杆齿数  1蜗杆分度圆倒程角     入轴 （高速轴） 设计计算  算轴的基本直径  该轴就是蜗杆轴，其所选材料是 45 号钢，调质处理。  1 9 1 0 / m   9  8T N m根据  13m 10 110A ，                                 (2于 是得m  1 m m，输出轴的最小直径显然是安装联轴器，为了使选的轴直径 d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号，联轴器的计算转矩：  1 1 . 3 9 . 6 7 8 1 2 . 5 8c a  T N m N m         (2按照计算转矩标准 用 凸缘式联轴器 ,其公称转矩 T=25 ，选用半联轴器的孔径  , d =16联轴器的长度L=42联轴器与轴的配合的毂孔长度 07 的结构设计   1)为满足联轴器的轴向定位要求， 段的右端制出轴肩，故取2d=19端用轴端挡圈定位，取档圈直径 D 22联轴器与轴配合毂长度 0为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端面上，故 段长度 1 282)初步选择轴承。因轴承同时受有轴向力和径向力的作用，故选用圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据  3d=25初步选取 0 基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承，轴承代号是 30305, 其尺寸是 2 5 6 2 1 8 . 2 5d D T m m m m m m ，故3d=7d=25 右端采用轴肩定位，由手册查得轴肩高度 h=是4d=7= )支承跨度 :L= 2( 0 . 9 1 . 1 ) 2 4 3 . 8 1 2 9 7 . 9 9a  ,取 L=298)由于蜗杆杆的螺旋部分与轴加工成整体，蜗杆齿宽  1b 按   算，于是 取 1b =92 5 L =92由几何计算得出 )轴承端盖的总宽度为 202 =32文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2杆示意图  表 2轴段尺寸  位置  直径（  长度（  联轴器处  16 28 轴承端盖处  19 32 轴承处  25 位处  32 杆处  2 定位处  32 承处  25  轴上零件地周向定位  半联轴器与轴的轴向定位采用平键连接， 按一段 由手册查得，选用平键为5 5 2