【温馨提示】 购买原稿文件请充值后自助下载。
以下预览截图到的都有源文件,图纸是CAD，文档是WORD，下载后即可获得。
预览截图请勿抄袭，原稿文件完整清晰，无水印，可编辑。
有疑问可以咨询QQ：414951605或1304139763
摘 要
纸箱捆扎机是用捆扎带捆扎纸箱，完成捆扎作业的机器。工作时使用捆扎带缠绕纸箱，然后收紧并将两端通过热效应熔融或使用包扣等材料连接。本设计的纸箱自动捆扎机捆扎部分，由送带、退带张紧机构，捆扎封接机构、压带机构、捆扎带导向机构组成。
本文首先，通过对纸箱自动捆扎机现状进行全方位调研，在此基础上提出了捆扎部分方案；然后，设计并校核了各主要构成件的结构及强度；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了机械手装配图、主要零件图并采用Pro/E软件进行三维设计及运动仿真。
通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图及Pro/E软件进行三维设计软件，对今后的工作于生活具有极大意义。
关键字：纸箱，捆扎机，设计，仿真
Abstract
The carton strapping machine is a machine that straps the carton with strapping and completes the binding operation. When working, use strapping tape to wrap the carton, then tighten and connect the ends through thermal effect melting or using buckles and other materials. The binding part of the carton automatic strapping machine designed by this paper is composed of the belt feeding, the withdrawal and tension mechanism, the binding and sealing mechanism, the compression belt mechanism and the binding belt guiding mechanism.
First of all, through a comprehensive survey of the status of the carton automatic binding machine, a partial binding scheme is put forward on this basis. Then, the structure and strength of the main components are designed and checked. Finally, the assembly drawing of the manipulator, the main part drawing of the main parts and the three-dimensional Pro/E software are drawn through the AutoCAD drawing software. Design and motion simulation.
Through this design, we have consolidated the professional knowledge of the University, such as mechanical principle, mechanical design, material mechanics, tolerance and interchangeability theory, mechanical drawing, and so on. It has mastered the design method of mechanical products and is able to use AutoCAD drawing and Pro/E software to carry out three-dimensional design software skillfully. It is of great significance.
Key words: Cartons,Bundling machines, Design, Simulation
目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 III
第1章 绪 论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2 国内外研究及发展现状 1
1.2.1 国内现状 1
1.2.1国外状况 2
1.3捆扎机介绍 2
1.3.1捆扎机分类 2
1.3.2结构及原理 3
1.4本课题所做的主要工作 4
第2章 总体方案设计 5
2.1设计要求 5
2.2 方案选择 5
2.2.1送带、退带张紧机构 5
2.2.2捆扎封接机构 5
2.2.3压带机构设计 6
2.2.4捆扎带导向装置设计 6
2.2.5总体方案及原理 6
2.3本章小结 7
第3章 主要构件的设计与选择 8
3.1电动机的选择 8
3.2送退带机构设计 8
3.2.1 捆扎机架的设计 8
3.2.2传动轴的设计 9
3.2.3滚动轴承的选用 12
3.2.4传动齿轮的设计 13
3.2.5键的选用 16
3.2.6摩擦轮的设计 17
3.2.7同步带的选用 17
3.3捆扎封接机构 19
3.4压带机构设计 19
3.5捆扎带导向装置设计 20
3.6本章小结 20
第4章 基于Pro/E的三维设计及仿真 21
4.1 Pro/E三维设计软件概述 21
4.2三维设计 21
4.3运动仿真 22
总结 23
致 谢 24
参考文献 25
第1章 绪 论
1.1研究背景及意义
随着我国经济的发展，人们对商品的质量的要求也在提高，而其中商品的包装是商品质量的重要部分。随着劳动力成本的提高，传统的人工捆扎已经不能适应企业的高效率低成本的需求。同时使用刀片切割扎带对劳动者来说具有一定危险。因此需要设计纸箱自动捆扎机来解决以上问题。
目前，我国很多企业的包装水平跟不上生产设备的更新速度，包装质量不高。虽然国内少数企业凭借自身的雄厚经济实力，从国外引进了部分全自动打捆设备，但其高昂的价格增加了生产成本，绝大多数企业仍在使用半自动或人工打包设备，这样既使生产效率降低，也浪费了大量劳动力，为此，根据我国包装行业的实际需求和发展趋势，研发高质量，高可靠性的全自动打捆机以替代进口，以非常必要，而且形势紧迫。
1.2 国内外研究及发展现状
1.2.1 国内现状
我国包装机械工业是在改革开放以后发展起来的。由于起步较晚，大部分设备都是通过引进设备消化吸收研制出来的。行业从无到有，从小到大，逐步发展起来 。随着我国食品工业、包装工业和农业的迅速发展，我国的包装食品机械行业取得了世人瞩目的进步。基本上能生产出满足人民生活需求的各种各样、各种档次的产品，并正在不断努力、提高、缩小与国外先进水平、先进技术、先进设备的差距。在全行业广大企业、科研单位技术人员及行业工作者的共同努力下，新产品、新技术日益涌现并转化为生产力。我国包装机械工业通过采用国际标准和吸收国外先进技术，在标准水平、设计制造和产品质量方面都有了较大的提高。一些企业的产品质量达到或接近国外同类机器的先进水平。随着国民经济的不断发展，国内市场对包装机械产品的需求量与日俱增，年产量也逐年提高，包装饥械企业数量越来越多，并且企业性质逐渐从国营转为私营、集体甚至个体，市场竞争日趋激烈，从过去经济短缺的卖方市场转变为买方市场。因此产品在技术、性能、价格上的竞争更为激烈。
目前我国包装机械产品普遍存在质量不稳定、性能单一、成本高、技术含量低的状况：随着我国进入世贸组织(WTO)，国际先进的技术、设备和管理经验的进入势必会对我国刚刚发展起来的包装机械工业造成巨大冲击，企业面临着前所未有的严峻考验。
与国外捆扎机械生产技术水平相比，国产机差距主要为：品种单一，生产力低。虽然经过二十多年的发展，但只能生产20多个品种，还不及国外一个公司的品种数，而且只能生产通用型的产品，如钢带自动捆扎机的生产至今仍是一个空白，无法满足一些特殊行业的需要：据调查2006年全国产量已达19000台，但仍太大落后于国外的水平。我国捆扎机械的生产起步较晚，主要是靠引进国外的整机经消化改进二次开发生产的。因此在生产中着重于产品的整机性能而忽视了对零部件的研究，导致在捆扎速度、接头粘接方式和送带轨道等主要技术性能方面不硬国外先进水平。工作可靠性较差，其中特别是捆扎带和元器件的质量不稳对整机的性能带来很大的影响。
1.2.1国外状况
国外捆扎机械的应用 ,起始可追溯到本世纪初期 ,如美国的 SIGNODE公司、德国的 CYKLOP公司等就涉足捆扎行业 ,以生产钢带捆扎设备为主 ,但其规模和生产技术水平都还较低。直到上世纪的五十年,塑料材料的问世 , 使以塑料带作为捆扎材料成为现实 ,极大地促进了塑料带捆扎机的发展 。较早的如日本的下岛株式会社、株式会社 ,日鲁工业株式会社等。至2001年 ，日本的塑料带捆扎机总产量达 94万台 , 约占包装机械总量的 19. 5%,总产值达 300亿日元。每年约有30%的出口 ,几乎占领了全部东南亚市场。由于他们能成功地引进和消化吸收别国的经验 ,不断改进发展。结构较为简单 , 可靠性高 ,在国际市场上有很大的竞争能力。其中最大的生产厂家为下岛株式会社 ,于 1969年开始正式生产自动捆扎机 ,主要从事产品开发 , 产品质量控制和推销工作 ,其零部件加工和装配均通过扩散的办法。在国内设有17家分公司和 270个代销点 , 并在 35个国家和地区设有代理点。产品品种达 200多个 , 正常生产品种为 29种。美国的 SIGNODE公司则是一家以钢带捆扎机为主 , 塑料带、聚酯带捆扎工具为辅的跨国公司 , 属于美国 ITW上市公司。在美国和其他六个国家设有分公司该公司自 1913年就开始从事捆扎机械的生产 , 为 100多个国家的工业产品包装提供服务 , 并为各国用户提供 24小时内的配件供应服务 ,他们不仅具有巨大的生产能力 ,而且还有一支精益求精的研制和开发队伍 ,通过对捆扎机械各功能部件的反复试验和多方案对比 ,生产出的捆扎机械具有很好的可靠性和最佳的经济寿命 ,虽然价格昂贵 , 但仍然是国际市场上的强手。
1.3捆扎机介绍
1.3.1捆扎机分类
（1）按捆扎材料分类
①塑料带捆扎机。它是用于中、小重量包装箱的捆扎机。所用塑料带主要是聚丙烯带，也有尼龙带、聚酯带等。
②钢带捆扎机。它用钢带作捆扎材料，因钢带强度高，主要用于沉重、大型包装箱。
（2）按接头方式分类
①熔接式捆扎机。因塑料带易于加热熔融，故多适用于塑料带接头。根据加热的方式不同，又分为电热熔接、超声波熔接、高频熔接、脉冲熔接等。
②扣接式捆扎机。它采用一种专用扣接头，将捆扎带的接头夹紧嵌牢，多用于钢带。
按结构特点分类
①基本型捆扎机。它是适用于各种行业的捆扎机，其台面高度适合于站立操作。多用于捆扎中，小包装件，如纸箱、钙塑箱、书刊等。
②侧置式捆扎机。捆扎带的接头部分在包装件的侧面进行，台面较低。适于大型或污染性较大包装件的捆扎，若加防锈处理，可捆扎水产品、腌制品等；若加防尘措施，可捆扎粉尘较多的包装件。
③加压捆扎机。对于皮革、纸制品、针棉织品等软性、弹性制品，为使捆紧，必须先加压压紧后捆扎。加压方式分气压和液压两种。
④开合轨道捆扎机。它的带子轨道框架可在水平或垂直方向上开合，便于各种圆筒状或环状包装件的放入，尔后轨道闭合捆扎。
⑤水平轨道捆扎机。它的带子轨道为水平布置，对包装件进行水平方向捆扎。它适用于诸如托盘包装件的横向捆扎。
⑥手提捆扎机。一般置于包装件顶面，当带子包围包装件一圈后，用该机将带子拉紧锁住。它用手动操作，灵活轻便。
（3）按自动化程度分类
①手动捆扎机。依靠手工操作实现捆扎锁紧，多用塑料带捆扎。它结构简单、轻便，适于体积较大或批量很小包装件的捆扎。
②半自动捆扎机。用输送装置将包装件送至捆扎工位，再用人工将带子缠绕包装件，最后将带子拉紧固定。它工作台面较低，很适合大型包装件的捆扎。
③自动捆扎机。在工作台上方有带子轨道框架，当包装件进入捆扎工位时，即自动进行送带缠带、拉带紧带、固定切断等工序。该机带子轨道框架固定，一般适合于尺寸单一、批量较大的包装件捆扎。捆扎时，包装件的移动和转向需靠人工进行。
④全自动捆扎机。该机能在无人操作和辅助的情况下自动完成预定的全部捆扎工序，包括包装件的移动和转向，适于大批量包装件的捆扎。
1.3.2结构及原理
捆扎机可分半自动捆扎机机和自动捆扎机，它的工作原理比缠绕机简单。 捆扎机（打包机）是使用捆扎带缠绕产品或包装件，然后收紧并将两端通过热效应熔融或使用包扣等材料连接的机器。捆扎机（打包机）的功用是使塑料带能紧贴于被捆扎包件表面，保证包件在运输、贮存中不因捆扎不牢而散落，同时还应捆扎整齐美观。
1. 退带张紧：一夹头上升夹住塑料带头，送带轮反转退带，将多余的塑料带退回储带盒，并勒紧被捆物。随后，机械手夹住塑料带，将包件进一步勒紧至所调紧度。
2．切带粘合：导向板从两层塑料带中间退出，同时，电烫头同步插入两层带之间，接着二夹头上升夹住塑料带另一端带头，切刀切断带子，并将带头推向烫头与之接触，受热熔化（表面），随即电烫头快速退出，切刀继续上升将表面已熔化的两层塑料带压在承压板上，并冷却凝固，两带粘合（YKM－WY机没有烫头，启动摩擦完成粘合）。
3．脱包：承压板退出捆扎好的塑料带圈，各夹头复位，完成捆扎。
4．送带：送带轮正转把塑料带由储带盒送入轨道，准备下一次捆扎。
5．卸载。 以上是单道捆扎的过程，当机器处于连动状态时，送带完毕后便直接进入退带张紧程序，按上述程序循环连续进行。
打包物体基本处于纸箱捆扎机中间，首先右顶体上升，压紧带的前端，把带子收紧捆在物体上，随后左顶体上升，压紧下层带子的适当位置，加热片伸进两带子中间，中顶刀上升，切断带子，最后把下一捆扎带子送到位，完成一个工作循环。
1.4本课题所做的主要工作
本文研制的纸箱打捆机，以纸箱、塑料包裹为捆扎对象对象，研发的主要内容包括:送、退带捆紧机构的研究、剪切、熨烫机构的设计、气动执行系统的设计、捆扎形式的选择，捆扎材料的选用等。
川公网安备: 51019002004831号