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硬币 装机 设计

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硬币包装机设计,硬币,装机,设计

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学士学位毕业 设计 硬币包装机 设计 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 所 在 学 院： 工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 中 国 大庆 2017 年 5 月 黑龙江八一农垦大学 本科生 毕业论文（设计）任务书 论文题目 水稻田间运苗车的总体设计 学院名称 工程学院 姓名 李博羿 专业班级 设计 10（ 4） 指导教师 刘天祥 课题类型 设计 毕业论文（设计）基本要求 按期完成任务书规定的设计任务；综合运用所学理论和专业知识；立论正确， 计算、分析、试验正确，结论合理， 提高 独立工作能力，科学作风 严谨 ，毕业设计有自己的见解。说明书 符合机械系论文规范 。图纸 符合国家标准 。 工作量要求 1、 总体装配图 1张； 2、 标准零件图 16张； 3、 设计说明书 1份； 毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期） 1、前期：查阅相关资料了解水稻运苗车的工作情况及要求并查取相关文章。 2、中期：利用 子图版绘图软件，着手绘制装配图。 3、后期：参考查阅的论文，写设计说明书与论文。 任务下发日期 完成日期 系主任签字： 主管教学院长审批（签字） ： 摘 要 本设计主要介绍了标签机中的一种 蜡笔贴标机，介绍它的工作原理及贴标机构主要零部件的设计及选用过程 ， 对其传动系统进行设计校核 ， 且对送料和贴标进行了设计计算 。 本次设计主要用于象在蜡笔形一样圆柱形的产品上贴不干胶标签 。 该机也适用于食品 、 调味品 、 药品 、 酒类 、 油品 、 化 妆品等其他行业的各种圆形产品贴标 .。其特点是能够完成自动贴标 、 抚平等工作 ， 生 产效率高 。 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 ： 履带式传送带 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。 关键词 ： 贴标机 履带式传送带 自动，贴标 n is a of is of is in be to of is to be to to to to be in as as of to 第一章 前言 笔贴标签机构背 景 和发展 美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。 1贴标机是包装机械的一个分支，是包装机械很重要的一个组成部分。 贴标机就是在包装件或产品上加上标签的机器。标签上的商标、主要参数、使用说明和产品介绍，是现代包装不可缺少的，而且设计精美的标签还有助于提升公司形象，促进产品的销售。 十八世纪出现了简单的手动贴标工具，到现在己有二百年的历史。工业革命推动了工业技术的进步，各行各业的竞争使人们对商品的包装、装演提出了更高的要求。从早期的贴单一标发展到贴双标、环身标、肩标、颈标，挂标，以及其它能够增加商品美感的装演形式，原来简单手动贴标形式已远不能满足生产的需要，一些功能齐全、产量高、自动化程度高的贴标机便问世了，并且飞速发展。图 1为现代贴标机械。 图 自动贴标机具有以下特点： (l)一般结构复杂，运动速度快，动作精度高。为满足性能要求，对零件的刚度要求和表面质量等都有较高的要求。 (2)用于食品和药品的包装机要便于清洗，与食品和药品接触的部位要用不锈钢或经化学处理的无毒材料制成。 (3)进行包装作业时的工艺力一般都较小。 (4)一般都采用无级变速装置，以便灵活调整速度、调节生产能力。 (5)特殊类型的专业机械，种类多，生产数量有限。 贴标机的分类方法多样。详见表 1。 表 分类方法 种类 自动化程度 半自动贴标机和全自动贴标机 容器的运行方向 立式贴标机和卧式贴标机 标签的种类 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，收缩筒形标签贴标机 容器的运动形式 直通式贴标机和转盘式贴标机 贴标机结构 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、旋转形贴标机 贴标工艺特征 压式贴标机、滚压式贴标机、搓滚式贴标机、刷抚式贴标机 目前，主要的自动贴标技术有三种： (1)“ 吸贴法” (或“气吸法” ) 这是最普通的贴标技术。当标签纸离开传送带后，分布到真空垫上，真空垫连接到一个机械装置的末端。当这个机械装置伸展到标签与包装件相接触后，就收缩回去，此时就将标签贴附到包装件上。这种技术可靠地实现正确地贴标，且精度高，这种方法对于产品包装件的高度有一定变化的顶部贴标，或对于难于搬动的包装件侧面贴标是非常适用的，但是它的贴标速度较慢。 (2)“吹贴法” (或“射流法” ) 这种技术的某些运作方式是与上述吸贴法相似的，就是将标签放置到真空表面垫上固定，直到贴附动作开始为止。但在本方法中真空表 面是保持不动的，标签固定和定位在一个“真空栅”上，“真空栅”为一个上面具有几百个小孔的平面，这些小孔是用来维持形成“空气射流”的。由这些“空气射流”吹出一股压缩空气，压力很强，使真空栅上标签移动，让它贴附到被包装物品上。这是一项稍具复杂性的技术，它具有较高的精度和可靠性。 (3)“擦贴法” (或“刷贴法” ) 第三种贴标方法称为同步贴标法，也可称作“擦贴法”、“刷贴法”或“接触粘贴法”。在贴标时，当标签的前缘部分粘附到包装上后，产品就马上带走标签。在这一种贴标机中，只有当包装件通过速度与标签分配速度一致时，这种 方法才能成功。这是一项需要维持连续作业的技术。此外，为使标签的贴附满足完整恰当的要求，像刷子或滚筒那样的第二套装置也是不可缺少的。 不干胶标签在日化行业的应用及发展是同日化行业的整体发展结合在一起的 。总体说 来有两大发展趋势： 1， 首先日化产品对不干胶标签的需求量将保持快速增长 一方面日化行业自身发展非常迅速 ， 众多知名跨国公司的进入 ， 同时一大批国内大 型产业集团的形成也说明了这一点 ， 这些大公司产量大 ， 自动化程度高 ， 对适合快速自 动贴标的不干胶标签将有很大需求 。 另一方面洗涤类产品是日化行业的主要组成 ， 现在 液 化洗涤产品已经是行业趋势 ，很多原来生产固态洗涤产品的企业现在都已经投资了大 规模的液体洗涤产品的设备来生产液体洗涤类产品 ，这对适合各种支体的不干胶标签的 需求将起很大的推动作用。 2， 其次日化产品对不干胶标签的需求层次将更高 ，同时材料更加多样化一方面， 日化行业自身在发展生产自动化程度将越来越高 ，那么对不干胶标签的需求将更多来自 适合自动贴标的卷筒不干胶标签 ， 这就需更多的轮转印刷设备与其配合 ， 适合手工贴标 的单张不干胶标签将更大程度上局限于大容积的家用洗涤用品上 。另一方面日化生产企 业将更为集中 ， 日化产品的 整体层次得到提高 ， 部分知名品牌的产品将占有较大的市场 份额 。 这些日化产品将需要质量好 ， 层次高 的 不干胶标签来适应其产品的包装要求 。 薄 膜产品将得到更多的使用 ， 透明的 ， 无标签 感 觉的超薄型薄膜材料在今后几年会是其中 一种趋势。 国内外不干胶蜡笔贴标签机构 ，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 。 一般不干胶蜡笔贴标签机构由标签机构 、 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 蜡笔贴标签机构 按支子状态分立式 、 卧式 ； 按送标速 度分 低 速、 中 速 、高速 ； 按 被 贴容 器 特性 分圆形产品 、 扁 支、 方 支 、 长支等 (异 形 支在制药 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。 课 题的 目 的和 意 义 采用不干胶卷筒贴标纸 ， 贴标采用滚贴方式 ， 配制自动送笔和收笔装置 ， 一次完成 放笔 、 贴标及收笔程序 ， 还可配备印字机同步 完 成标签打印 ， 是现代的机电一体化产品， 具有优良和可靠的工作性能 。 不干胶蜡笔贴标签机构具有清洁卫生 、 不发霉 ， 贴标后美观 、 牢固、 不会自行脱落，生产效率高等优点。 课 题的 设 计要求 本课题研究的内容是蜡笔贴标签的机构，贴标的对象是大中小号干 蜡笔。要求目标为每分钟贴标为 240个，至少每分钟达到 120个。蜡笔外形基本尺寸见表 1。 表 3. 小号和大号干蜡笔基本尺寸 蜡笔 直径（ 高度（ 小号 8 50 大号 10 80 蜡笔、标签卷和贴标后的成品外观图如下所示： 未贴标蜡笔 不干胶标纸 已贴标蜡笔（成品） 图 2. 蜡笔、不干胶标纸 和成品 蜡笔制造业已经广泛使用自动贴标机做卷贴收缩标签的用途。要求贴标机能在高速运转的同时保证标签的接口平整，并考虑到防止短路，同时提供标签收缩的功能。 4 不干胶贴标机是利用卷筒式不干胶标签对包装进行贴标的机械。 蜡笔贴标签的机构设计属于不干胶贴标机，纵览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，但其在控制与制造方式上却不尽相同，人们在不干胶贴标机的选择上，应有所比较，有所探究。 根据系统功能需求可将整个贴标过程分为以下 4道工序，如下图所示： 图 笔贴标签的机构需解决的主要问题： 1、总体方案的确定 图 4为蜡笔不干胶自动贴标机的组成原理框图 , 整机结构由五大部分组成 : 贴标头、履带式传送带、上料机构、底座支架、单片微型计算机控制 系统。 14 2、蜡笔上料机构要保证蜡笔轴线与标签平行 ，不能偏斜。 如何保证蜡笔的定心精度是设计的技术关键之一。具体见下图。 第二章 蜡笔贴标签 机构总体方案的确定 图 4为蜡笔不 干胶自动贴标机的组成原理框图 , 整机结构由五大部分组成 : 贴标头、履带式传送带、上 料 机构、底座支架、单片微型计算机控制系统。 14 2、蜡笔上料机构要保证蜡笔轴线与标签平行 ，不能偏斜。 如何保证蜡笔的定心精度是设计的技术关键之一。具体见下图。 只要保证滚子的制造和安装精度即可保证蜡笔轴线与标签平行。 图 现有三种送标方案如下： （ 1）、直接用伺服系统控制 用步进电机直接带动标签回收轮转动，但随着贴标过程的进行，回收轮的半径逐渐增大，导致送标的速度逐渐增大，与匀速的蜡笔上料机构发生冲突，以致无法完成贴标。检测标纸的运动速度，用伺服系统来控制步进电机的速度，来达到送标速度的稳定控制。但是伺服系统成本太高，不利于产品的开发及后续的推广。详见 图 5。 图 5. 伺服控制送标 （ 2）、用一对牵引轮实现标签的送标，用一对摩擦轮实现标纸的回收。具体方案见下图。 图 牵引轮带动标签纸带，使标签纸带从标签卷筒上拉出，绕过剥离杆，标签前端自动剥离；由贴标装置将标签贴在 蜡笔 上后，标签牵引轮继续牵引标签纸带，使标签与 蜡笔 以基本相同的线速度水平运动，在 蜡笔 到指达定位置时，标签已整张贴在 蜡笔 上，牵引轮也停止动作，与此同时通过摩擦轮传动，标签回收轮将贴标后的标签纸带回收好。至此标签的一次输送工作完成。 （ 3）、用支承辊进行送标。具体见下图。 图 用四个支承辊分别支撑标签卷和标纸回收轮，主动轮通过摩擦力将动力传给回收轮，回收轮带动标纸移动，实现标签的进给。由于回收轮的线速度和主动轮是同步的，所以只要控制主动轮匀速转动，就能控制回收轮匀速转动。此方法比较巧妙，但结构复杂不易实现。 三种送标方案优缺点对比见下表。 表 送标方法 优点 缺点 第一种方案 控制方便，结构简单，精度高 成本较高 第二种方案 控制方便，易实现，成本低 精度不高 第三种方案 构思巧 妙，成本低 结构复杂，不易实现 综合考虑，采用方案二进行送标。 第三章 自动蜡笔贴标签机构的总体设计 标头的设计 图 3是贴标头结构原理图，贴标头由盘式标带的架带、送带、收带、刹带、出标机构组成，采用间歇运动方式。每一个支到达贴标位置时，标带自动运行一步，让标准确地贴在支上。贴标的位置精度由三个光电传感器联合控制：光电传感器 2用于检测输送带中是否有支，光电传感器 1用于检测标的定位，光电传感器 3用于检畏 图 3 贴标头结构原理图 1一弹簧 2一标带纸盘 3一光电传感 器 2 4一标带回纸盘 5一偏心压辊 6一送纸辊 7一出标板 8一压标辊 9一光电传感嚣 1 10一导纸管 11一贴标数星示窗口 12 一标带张紧压块 标带张紧导纸管 标带 加纸管 标带的传动，选用了步进电机带动送纸辊，依靠偏心压辊与送纸胶辊同的挤压力所产生的摩擦力带动标带运行，同时，步进电机通过带传动带动标带回纸盘收回废纸带。由于贴标时送纸辊每次贴标转过的角度基本一致，而标带回纸盘的直径逐渐由小变大，为了避免纸带张力过大把纸带拉断或影响标带的定位精度，设计中我们采用了摩擦打滑结 构，保证了送纸辊与标带回纸盘之间的张力在整个贴标过程基本不变。由于步进电机有四大优点：一是转速可调，简化了变速箱和传动机构；二是步进电机具有同隙运动的准确性， 在高速运行时也有良好的制动响应；三是在失电时有自锁功能；四是它的驱动器易于与微机接口，可以实现连续控制和微调。由光电传感器 l 控制每次贴标后步进电机的制动，可以保证标的停止位置一致，从而保证了贴标时标签的运行速度一致。为了避免贴标带松弛造成光电传感器 l 定位不准，影响贴标的位置精度，增加了标带张紧压块机构。这样就使送纸辊与标带张紧压块同的贴标带始终具有一 定的张力，从而保证了光电传感器 l 的定位精度。架纸管与标带纸盘轴间通过杠杆机构构成摩擦刹带机构，当标带运行时，在张力的作用下架纸管绕支点转动使刹带机构松开，标带纸盘绕轴转动使标带放松张力减小，在弹簧力的作用下又使架纸管绕支点反向旋转将标带纸盘刹住，避免了标带纸盘在惯性力的作用下继续运转使标带过分松弛影响贴标精度。通过调出标板的角度可以改变标的输出角度，以便改变标与支的接触点和标在压标辊的作用下水平方向的运行速度与输送带的运行速度相匹配，保证贴标位置的前后一致性。 料 机构的设计 为了满足贴标机能够连续 地独立贴标的要求，需要一套自动 送料 机构。图 5为 送料 机构原理图，不仅保证了将 笔 连续、同步地送上输送带，而且保证了 笔 口方向一致。 送料 机构与输送带通过等比链传动实现连续、同步 送料 。由于输送带链轮每转动一周走过七个夹具，为了保证每个夹具中只送一个 笔 。所以设计的分料轮为每两个叶片间容纳一个 笔 、有七个叶片的盘型分料轮。 图 4 送料 结构原理图 1 2 滑道 3 4 5 6 7 8 9 10通过分料轮从封闭滑道内有序拨 笔 实现 送料 的同步和连续。为了防止分料轮的叶片切入点与封闭滑道内的 笔 子出现卡死现象，在封闭滑道死区附近开了活门，以使卡住的 笔 可以顺利通过。在下 笔 滑道前增设了排序机构，保证了进入分料器的 笔 口方向一致。 贴标机分料螺旋的设计 分料机构是将要贴标的容器 (下面均称 “ 笔 ”) 定时定距地送到包装工位，它包括分料螺旋、止 笔 星轮、侧板、分料星轮、中心导板等部件，如图 6所示 图 6 分料结构原理图 分料螺旋由传动系统驱动将输送装置送来的 笔 子导入螺旋槽中， 笔 子在螺旋的推动下前进， 同时被螺旋槽分隔开，到达出口端即传送给星轮与中央导板组成的转送装置，这样就可实现依次定距供送笔 子的目的。分料螺旋杆每回转一周，从分料螺旋杆入口导入一个 笔 子，螺旋槽中的 笔 子前进一个螺距，螺杆出口端排出个 笔 子。从以上的运动描述中，不难发现起主要作用的是分料机构中的分料螺旋杆，要达到定距分隔定时供给的工艺要求，这条螺杆必须满足以下几个条件： （ 1）把 笔 顺畅导入螺旋槽； （ 2） 笔 沿分料螺旋杆前进，时应平稳； （ 3） 笔 与星轮能够顺利衔接。 设贴标机的贴标速度 n=50000笔 /h，分料星轮齿数 z=12，对贴标机的分料螺 旋进行分析与设计。在 笔 的供送过程中，为使 笔 平稳地被导入分料螺旋秆的传送段，在圆柱螺杆的前端通常加锥形台。分料螺旋一端分料，另一端和星形拨轮相过渡，两端速度不同，且经过计算可知 笔 的运动速度需要达到145mm/度较快，因而分料螺旋杆采用三段式设计 6 。 在供送的过程中，为了减轻速度突变或是加速度的改变带来的冲击造成的斗震，在螺旋杆的第一段使用等速变化的螺旋，即其螺距相同。螺旋杆的最后一段是和星形拨轮相过渡的，所以螺旋的螺距和星轮的节距要相同。螺旋杆的中间段设计为过渡段，螺旋应该在与星轮啮合前逐渐改 变螺距，因而中间段为加速段。加速段的目的是让 笔 子的速度在 笔 子到达与星轮完全啮合前加速到与星轮的线速度相同，等加速结构简单，是首选的螺距改变方式。但是有了等加速段的存在就有了加速度， 笔 子刚进入螺旋传送时候是等速运动的，加速度为零，因此在等速段与加速段间加入加速度按照正弦规律变化的变加速段以解决加速度突变带来的冲击问题。 标机的上胶工位 从工艺分析，上胶工位应满足如下要求： a保证不同规格标签的标板表面均能涂上胶水； b标板上的胶水要薄而均匀； c标板不应与胶辊撞击、挤压以提高胶辊使用寿命。 图 9 贴标过程及运动分析 从理论上讲，在上胶过程中，标板应处于与胶辊相切，即标板的圆心应在与胶辊同心的圆弧 P 所示。这样便能有效地满足上述要求。其次，标板的运动应以 1O 2O 为对称中心线，以确保整个标板均匀上胶。 根据上述该段凸轮应为降程，使标板在顺时针回转的同时，作顺时针摆动。运动规律应保证满足标板与胶辊相切的位置要求，且取对称的形式。 标工位 从取标工艺分析，对该工位提出如下要求： a确保 不同规格的标签能正确地粘贴在标板上； b取标可靠且只取一张标签。 图 10 取标工艺及分析 要满足上述要求，除在标盒上应采取相应的措施，对标纸、胶水提出一定要求外，标板应在标纸上作均匀滚动且整个运动应以 为对称中心如图 10所示。其次，标板在标签面上的绝对速度方向应利于取标。为此，以 1O 第四章 贴标签机结构的选择 与设计 选择全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，电压 380，系列。 电动机所需工作功率： P d 式中 p w 按机械设计课程设计书（表 10定各部分效率： 联轴器效率（两个） 1 滚动轴承效率（ 3对） 2 杆传动效率（ 2头） 3 动滚筒效率 4 是 =(1532) r/合这一范围的同步转速有： 1000， 1500 综合考虑各方面的因素查表后选择的电动机为选用同步转速 1000r/载转速 910r/ 电动机。 其主要参数 : 额定功 率 P（ 同步转 速 （ r/ 满载转 速 （ r/ 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 000 910 动机的相关尺寸 ： 中心高 H 外形尺寸 L ( 1 底角安 装尺寸 A B 地脚螺 栓孔直 径 K 轴 伸 尺 寸 D E 键公称 尺 寸 F h 90 335 190 140 120 10 24 50 8 7 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 1 滚筒基本 参 数与 尺 寸 17 根据上图 ， 选择输送带带宽为 300直 径 为 200滚筒 。 由同类产品可知拉力 F=1500N，选择输送产品速 度 为 V=s。 速器的润 滑 与密 封 的选择 滑方式的选择 由于 V 较小 ， 采用浸油润滑 ， 蜗杆浸油深度约为一个齿高 ， 但不应超过滚动轴承最下 面滚动体的中心线 ， 否则容易漏油 ， 为防止 运 转时过多的润滑油流入轴承 ， 在轴承内侧 加挡油板。对 于 轴承的润承 ， 由于蜗轮 Vs，不宜采用飞 溅 润滑，宜 采 用润滑脂 润滑，为了防止在运转时润滑脂被飞溅起来的油稀释应在轴承内侧设挡油环。 滑油和润滑脂的选择： 因为该减速器为蜗轮蜗杆减速器 ， 查机械手册可选蜗轮 蜗杆润滑油代号 320， 轴承选 用 2 润滑脂。 封方式的选择： 各轴与轴承接触处的线速度 v 10 m s ，且根据润滑要求，所以采用毡圈密封。 18 速器箱体 结 构尺寸 表 2 1 箱体尺寸 名称 减速器型式及尺寸关系 箱座壁厚 =8盖壁厚 1 1=8座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 b， 箱座底凸缘厚度 b2 b=12mm 12mm 20脚螺栓直径及数目 6mm n=4 轴承旁联接螺栓直径 2盖，箱座联接螺栓 直径 栓间距 150承端盖螺钉直径 目 4 检查孔盖螺钉直径 mm 外壁 距离 凸缘 边缘距离 2,18,14 0,12 轴承端盖外径 10承旁联接螺栓距离 S=110承旁凸台半径 4承旁凸台高度 根据轴承座外径和扳手空间 的要求由结构确定 箱盖，箱座筋厚 mm 轮外圆与 箱 内壁间距离 10轮轮毂端面 与箱内壁距离 109 参考文献 1许林成 包装机原理与设计 M科学 技 术出版社 ,1988 2汤 瑞 轻工自动机 M交通大学出 版 社 ,1986 3詹启贤 自动机械设计 M轻工业出 版 社 ,1987 4编写组 包装机械结构图册 M科学 技 术出版社 ,1981 5编写组 常见机构的原理及应用 M机 械工业出版社 ,1978 6编写组 机械设计手册 M机械工业 出 版社 ,1996 7濮 良贵 机械零件 M高等教育出版社 ,1987 8刘敏杰 高速蜡笔贴标签机构数学模型研究与参数 设 计 J2004， (4). 9孙靖民 机械优化设计 M机械工业 出 版社， 2003 10刘敏杰 蜡笔支蜡笔贴标签机构取标过程的分析研究 11 王永德，赵宏才 ， 陈晓 维 饮料支装 线上 蜡笔贴标签机构控制 系 统的改造 J. 食品与 机 械 2006,(9). 12李旭华 光电传感器原理及应用 J , 2004,(9). 13朱伟 韩服善 在自动化生产线 上 的应用 J 2004,30(8) . 14贺素良包装设备数字控制技术 . 长沙 : 国 防科技大学出版社， 2002 15 in 3 25 16 1997 致 谢 经过半年的忙碌和工作 ，本次毕业设计已经接近尾声 ，作为一个本科生的毕业设计， 由于经验的匮乏 ， 难免有许多考虑不周全的地方 ， 如果没有指导老师的督促和指导 ， 以 及同学们的支持，想要完成这个设计是很难的。 在这里首先要感谢我的指 导教师 。 他平日里工作繁多 ， 但在我做毕 业设计的每个阶段 ， 从设计方案的确定和修改 ， 中期检查 ， 后期详细设计 ， 各类图纸等 整个过程中都给予了我悉心的指导 。 我的装配图较为复杂 ， 但是韩老师仍然细心地纠正 图纸中的错误 。 除了他的专业水平外 ， 他的治学严谨和科学研究的精神也是我 永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 我要感谢和我一起学习生活的同学 ， 感谢他们对我的帮助 。 平时一起学习一起打球 减压都是一种难忘的情怀。 然后还要感谢大学四年来所有的老师 ， 为我打下机械电子专业知识的基础 ， 此次毕 业设计才会顺利完成。 最 后感谢学院四年来对我的培养 ， 在以后的工作里一定认真工作 ， 不辜负 学校的期望 。 本科毕业设计（论文）文献综述 21 I 课题名称： 蜡笔贴标签的机构设计 学院（系）： 年级专业： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 一、课题国内外现状 美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。 美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。 日本的包装机械制造厂以中小企业为主，包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高，易安装、操作方便、自动化程度高等优点。 90 年代以来，已将变频调整、光电追踪、无触点电子开关、动态数据显示灯技术运用在包装机械中。 德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面居领先地位，特别以啤 酒、饮料灌装设备，具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点而享誉全球。一些大公司生产的包装机械集机、电、仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。 意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点。 我国包装机械起步较晚， 20 世纪 80 年代以前发展缓慢，只能生产几种水平很低的包装机械，主要在烟草加工、制糖、制盐、酿酒等行业，包装机械没有成为一个独立的行业。 22 I 80 年代以后，由于改革开放，经济迅猛发展，社会对包装机械的需求不断增加，年平均增长速度大于 30%，进入 90 年 代，仍以 20%以上的速度增长。 目前，世界各国对包装机械发展十分重视，集机、电、气、光、声、磁为一体的高新技术产品不断涌现。生产高效率化，资源高利用化，产品节能化，高新技术实用化，科研成果商业化已成为世界各国包装机械的发展趋势。对于我国的包装机械生产企业，并不是求大求全，而是应求精求专。努力提高技术含量，把产品做精、做细、做专、做强，靠技术进步来提升行业的发展。 1蜡笔贴标签的机构设计 是贴标机一个分支，是贴标机很重要的一个组成部分。 蜡笔贴标签 就是在蜡笔加上标签的机器。 以前市场上有很多半自 动的贴标签的机构，为了降低蜡笔制造成本，提高 蜡笔 制造效率，制造 高效率的贴标机是很有意义的。 早期蜡笔出现了简单的手动贴标工具，到现在己有几百年的历史。工业革命推动了工业技术的进步，各行各业的竞争使人们对商品的包装、装演提出了更高的要求。从早期的贴单一标发展到贴双标、环身标、肩标、颈标，挂标，以及其它能够增加商品美感的装演形式，原来简单手动贴标形式已远不能满足生产的需要，一些功能齐全、产量高、自动化程度高的贴标机便问世了，并且飞速发展。 蜡笔贴标签的机构 具有以下特点： (l)一般结构复杂，运动速 度快，动作精度高。为满足性能要求，对零件的刚度要求和表面质量等都有较高的要求。 (2)用于食品和药品的包装机要便于清洗，与食品和药品接触的部位要用不锈钢或经化学处理的无毒材料制成。 (3)进行包装作业时的工艺力一般都较小。 (4)一般都采用无级变速装置，以便灵活调整速度、调节生产能力。 (5)特殊类型的专业机械，种类多，生产数量有限。 蜡笔贴标签的机构 的分类方法多样。按自动化程度，贴标机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，收缩筒形标签贴标机 ;按容器的运动形式可分为直通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、旋转形贴标机 ;按贴标工艺特征可分为压式贴标机、滚压式贴标机、搓滚式贴标机、刷抚式贴标机等。 15 二、研究主要成果 随着科学技术的不断进步与市场竞争的日趋激烈，人们对众多药品外包装生产中的贴标提出了更高的要求，而不干胶贴标是近年来贴标的最常见形式，其技术也正在飞速提高。对药品生产企业而言，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 23 I 出更高的要求。 纵览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，但其在控制与制造方式上却不尽相同，人们在不干胶贴标机的选择上，应有所比较，有所探究。 一般不干胶贴标机由标签机构、滚贴机构、热烫印字机构、输送构传动机构、机架和控制系统等组成。其中，滚贴机构还分为适用于扁瓶的滚轮滚贴方式与适用于圆瓶的滚贴座滚贴方式。 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。 4 三、发展趋势 随着各种贴标技术的深入发展，贴标机正向着以下几个发展方向 : (l)高生产率、高可靠性、高精度、好的柔性和灵活性，注重成套性和配套性 ; (2)自动化程度不断提高，过去的手工半手工的复杂作业，己被半自动或自动的贴标机所取代，且逐渐向控制智能化的方向发展 ; (3)先进的机电技术和新元件被综合应用于贴标机中，并通过采用先进的设计方法提高产品设计质量，缩短制造周期。 贴标机作为包装生产线的一个重要组成部分，直接影响到包装质 量，因此要努力提高贴标质量，根据贴标要求从设计、制造、装配、调试等方面综合考虑，以较低的成本满足贴标机的功能要求。 15 四、存在问题 贴标机是一种自动化程度高、复杂系数大的机电一体化产品 , 主要用于化妆品 , 保健品、日用品、食品和 蜡笔 等行业的包装。由于贴标机较为复杂 , 制造难度大 , 目前这方面的需求大多依赖进口 , 而国外贴标机的价格十分昂贵 , 很难被我国市场所受 。 贴标机在贴标过程中 , 常出现一些撕标、翘标、歪标的现象 , 这不仅影响贴标的质 量还增加了标损等消耗指标 ，贴标机常见问题： 各个标都 产生歪标的原因有 ， 标盒不平正 , 夹指不同步或者松动 ， 基准条与标掌不平行 ， 海绵不平整 ， 胶水初粘力不够 ， 瓶壁有水 ， 刷子左右力量不均 ， 标纸的吸水能力差 ， 瓶子不垂直 ， 胶水干燥速度太慢。 推标推出时间不对 ， 夹指松开时间不对 ， 推标海绵太薄 , 压力不够。 三个夹只夹住部分的标纸 , 整张标纸 (有三个缺口 ) 留在标掌上。原因分析 ： 基准条与瓶子有碰撞 , 使转鼓在瞬间跟着大转台跑 , 而这时另一个夹指正好在夹标 , 转鼓会产生瞬 24 I 间的爆发力 , 这瞬间力打破了转鼓与标掌之间的平衡 , 夹指与标掌会相对位移。 飞 标的原因有标纸小于标掌 2上 ； 与夹指配合的标掌边缘伸出了标纸的边缘 , 没有与纸边对齐 ， 标盒的抓钩太紧或太松了 ， 胶水的初粘力不够 ， 标纸的大小不一致 ， 与夹指配合的标掌边缘无胶水 ， 纤维方向不对 ， 标纸未弹松 ， 标纸湿度大弯曲变形 , 标纸的吸水能力差 。 五、主要参考文献 1杨仲林主编 M国轻工出版社， 2008： 1 2黄颖为主编 M学工业出版社， 2007： 24 3尹章伟，毛中彦编著 M学工业出版社， 2006： 410 4杨晓清主编 M防工业出版社， 2009： 1 5罗耀武 J2007， 4： 4041 6孙智慧，高德 J2007， 21（ 6）：7073 7 陈立定，谢青延，梁联冠 J2009 年第 12 期：304307 8田耀华 J2007 年第 8 缉： 2930 9赵勇强，倪俊芳 圆自动贴标机控制系统的研究 D2008 10刘永波 制 J2001,28（ 1）：7273 11张丽萍，李卫民，孙洪哲等 J. 辽宁工业大学学报 (自然科学版 )， 2009， 29（ 3）： 181183 12赵化启 1 型智能贴标机系统设计与模型分析 J. 林业机械与木工设备 ， 2007，35（ 6）： 3133 13潘 绍明，罗功坤，蔡启仲 J2010，32（ 12）： 9597 14呼英俊 , 王开和 , 苗德华 J. 包装与食品机械 ， 2002， 20（ 1）： 46 15孙静 D2004 16黄志昌 ,陈伟 ,邹昌洹 J. 组合机床与自动化加工技术 ，2004 年第 11 期： 6870 25 I 17宣云静 J2007 年第 7 期： 4647 18 J F 2003 19 C in 2002 5l(8)： 45 53 20 J21 J. 2004(02) 22 to of J导教师审阅签字： 年 月 日 附件 1：外文资料翻译译文 机械设计 机械设计是指机械装置和机械系统 机器、产品、结构、设备及仪器的设计。大部分机械设计需要利用数学、材料科学和工程力学知识。 我们对整个设计过程感兴趣。它是怎样开始的？工程师是不是仅仅坐在铺着白纸的桌旁就可以开始设计了呢？当他记下一 些设想后，下一步应该做些什么？什么因素会影响或者控制着应该作出的决定？最后，这一设计过程是如何结束的呢？ 有时，虽然并不总是如此，工程师认识到一种需要并且决定对此做一些工作时，设计就开始了。认识到这种需要，并且语言将其清楚地叙述出来，常常是一种高度创造性的工作。因为这种需要可能只是一个模糊的不满，一种不舒服的感觉，或者是感觉到了某些东西是不正确的。 这种需要往往不是很明显的。例如，对食品包装机械进行改进的需要，可能是由于噪音过大、包装和重量的变化、包装质量的微小的但是能够察觉得出来的变化等表现出来的。 叙述 某种需要和随后要解决的问题之间有着明显的区别。要解决的问题是比 26 I 较具体的。如果需要干净的空气，要解决的问题可能是降低发电厂烟囱的排尘量，或者是降低汽车排出的有害气体。 确定问题阶段应该制订设计对象所有的设计要求。这些设计要求包括输入量、输出量特性、设计对象所占据的空间尺寸以及对这些参量的所有制约因素。我们可以把设计对象看作是黑箱中的某种东西。在这种情况下，我们必须具体确定黑箱的输入和输出，以及它们的特性和制约因素。这些设计要求将规定生产成本、产量、预期寿命、工作范围、操作温度和可靠性。 还存在着许多由于设计人 员所处的特定环境或者由于问题本身的性质所产生的隐含设计要求。某个工厂中可利用的制造工艺和设备会对设计人员的工作有所限制，因而成为隐含的设计要求的一部分。例如，一个小工厂中可能没有冷加工机械设备。因此，设计人员就必须选择这个工厂中能够进行的其他的金属加工方法。工人的技术水平和市场上的竞争情况也是隐含的设计要求的组成部分。 在确定了要解决的问题，并且形成了一系列的书面的和隐含的设计要求之后，设计工作的下一阶段是进行综合以获得最优的结果。因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。因此，不 进行分析和优化就不能进行综合。 设计工作是一个反复进行的过程。在这个过程中，我们要经历几个阶段，在对结果进行评价后，再返回到前面的阶段。因此，我们可以先综合系统中的几个零件，对它们进行分析和优化，然后再进行综合，看它们对系统的其他部分有什么影响。分析和优化都要求我们建立或者作出系统的抽象模型，以便对此进行数学分析。我们将这些模型称为数学模型。在建立数学模型时，我们希望能够找到一个可以很好地模拟实际物理系统的数学模型。 评价是整个设计过程中的一个重要阶段。评价是一个成功的设计的最后检验，通常包括样机的实验室试 验。在此阶段我们希望弄清楚设计能否真正满足所有的要求。它是否可靠？在与类似的产品的竞争中它能否获胜？制造和使用这种产品是否经济？它是否易于维护和调整？能否从它的销售或作用中获得利润？ 与其他人就设计方案进行交流和磋商是设计过程的最后和关键阶段。毫无疑问，有许多伟大的设计、发明或创造之所以没有为人类所利用，就是因为创造者不善于或者不愿意向其他人介绍自己的成果。提出方案是一种说服别人的工作。 27