毕业设计（论文）-啤酒输箱机设计.doc

济南大学毕业设计1 绪论随着我国啤酒行业的不断发展，啤酒的生产产量不断提高，对啤酒箱的输送技术提出了更高的要求，我们必须要对国内外啤酒输箱机应用现状进行深入的了解，以便进行技术上的改进，以满足日益增长的生产需要。1.1输箱机简介现代瓶装啤酒生产过程中，常常需要对啤酒箱进行自动传送，输箱系统已经成为必不可少的部分。随着电气控制的发展和微型计算机控制系统的普及，给啤酒输箱系统的设计带来了很大的变革，完全实现了自动化传输。啤酒输箱系统由两部分组成，即输箱系统主机和输箱系统附件组成。输箱系统主机用于基本的输送，输送系统附件用于辅助输送。啤酒输箱系统一般升箱机、输箱机、降箱机、卸箱机等组成的，输箱机是其中重要的一环。1.2研究现状及发展趋势1.2.1国内研究现状根据中国啤酒品牌发展现状分析与未来发展预测（闫治民）所述， 我国早期的啤酒输箱工序主要是采用人工输送，劳动强度大、效率低下。20世纪70年代中期，天津华润啤酒有限公司进口了意大利生产的啤酒输箱机。但由于当时我国输送材料的质量及其啤酒箱制作工艺都达不到机器传动的要求，使得啤酒输箱机一直无法正常使用。所以，啤酒输箱机在我国的应用一时无法得到广泛的推广，以致我国在很长的一段时间内不得不放弃啤酒输箱机的使用而采用人工输送，生产效率极度低下。20世纪80年代后，啤酒输箱机相关技术水平获得了很大发展，输送材料的质量及啤酒箱制作工艺等方面的技术有了明显的进步，啤酒输箱机开始得到了应用与推广。国产啤酒输箱机开始面市并获得了广泛的应用。近年来，我国啤酒输箱机设计、制造技术得到了飞速的发展。在国内的应用中，新的纪录不断出现，工程实践经验日益丰富。国内自行设计、制造的啤酒输箱机已经接近世界领先水平，打破了国外啤酒输箱机一统天下的格局，但仍在某些关键技术上存在一些差距。1.2.2国外研究现状国外啤酒输箱机技术发展很快, 其主要表现在两个方面：一方面是啤酒输箱机的功能多元化、应用范围扩大化, 如滚筒输箱机、包装物输箱机等各种机型；另一方面是啤酒输箱机本身的技术与装备有了巨大的发展, 尤其是距离长、运量大、输送速度高等啤酒输箱机已成为发展的主要方向,其核心技术是开发应用了啤酒输箱机动态分析与监控技术, 提高了啤酒输箱机的运行性能和可靠性。1.2.3发展趋势啤酒输箱机技术的发展趋势主要是：（1）大运量、高效率输箱机大运量是指工厂每天的输送能力很大，并且效率在逐年的的提高。（2）使用寿命长使用寿命是衡量一台输箱机好坏的一项重要标准。（3）生产成本低生产成本越低，获得的经济效益越高。只有足够的经济效益为前提，才能使工厂能够稳定的发展。（4）能源消耗低降低能量消耗以节约能源，已成为输箱机技术领域内科研工作的一个重要方面。（5）智能化信息技术的进步，推动输箱技术从现行的、以传统的输送方式，正在向以先进传感器及检测监控系统、智能输箱设备、高速数字通信网络、新型输箱过程等集成化为主要技术特征的“无人输送”发展。1.2.4存在的问题虽然国内自行设计、制造的啤酒输箱机已经接近世界领先水平，但经查询大量资料可知，国内外啤酒输箱机主要通过带驱动滚筒传动，经参照机械设计1第8版知道带传动中，带速不能过高或过低。当带传动的功率一定时，带速越高，V带的离心应力越大，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命。降低带速则增大带传动的有效拉力，相应增加带的根数或者V带的截面面积，总体上增大带传动尺寸。所以选用链条驱动滚筒输箱机，避免了以上问题。1.3 选题意义针对啤酒输箱机目前存在的一些问题，本次毕业设计选择啤酒输箱机作为设计题目，计划采用类比设计的方法，对滚筒的驱动形式进行重新选型，所设计的啤酒输箱机力求结构紧凑、传动平稳、运行可靠，能够在啤酒生产线上发挥重要作用，并带来的良好的经济效益,对企业选择啤酒输箱机生产线产生一定的参考价值。2啤酒输箱机滚筒选型设计啤酒输箱机系统有以下几种主要类型：自由滚筒输箱机、驱动滚筒输箱机、链条驱动滚筒输箱机等。在选择输箱机类型之前，首先要认识滚筒的形式，以及组装方式。为更好的选择输箱机的类型做好准备。2.1滚筒形式啤酒输箱机中的滚筒，主要作用是输送啤酒箱。在啤酒箱输送过程中起到十分重要的作用。2.1.1滚筒设计形式经阅读孙秀英写的电动滚筒类型的选型设计2，知道滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转平稳、工作可靠、密封性好、占据空间位置少以及安装维修方便等优点，并且适合在各种恶劣环境下工作，所以目前国内外广泛应用滚筒于社会的各个领域和部门。滚筒依环境及负载需求不同而设计有开放式、遮蔽式、含油脂式等三种设计形式。开放式使用在一般室内场合，遮蔽式使用在灰尘较高或室外之场合，而较重负载和不方便润滑保修的场合比较适合采用含油脂式设计型式。因为啤酒输箱机大部分都在厂房里或车间里，所以我们选用开放式滚筒设计型式。2.1.2滚筒组装方式啤酒输箱机滚筒因加工形状的不同有直压式、卷曲式及成型式三种组装方式，如图2.1、2.2、2.3所示。在骨架轨道上的滚筒组装，可高于或低于骨架，完全视应用的需求而定，如滚筒低于骨架轨道，则骨架轨道即可当导轨用，不需另装安全栏；但是如使用较宽的负载，因负载会与骨架干涉而无法使用。相对地滚筒高于骨架的方式，另装安全栏架，在应用上较具弹性。经研究分析，啤酒输箱机设计采用直压式组装方式。图2.1直压式图 2.2 卷曲式图2.3成型式2.2 自由滚筒输箱机2.2.1直线式自由滚筒输箱机直线式自由滚筒输箱机示意图2.4、结构简图2.5如下所示。图2.4直线式自由滚筒输箱机示意图 图2.5 直线式自由滚筒输箱机结构简图框架；滚筒；滚筒轴；轴承；滚筒管2.2.2曲线式自由滚筒输箱机曲线式自由滚筒输箱机示意图2.6、结构简图2.7如下所示。图2.6曲线式自由滚筒输箱机示意图图2.7曲线式自由滚筒输箱机结构简图框架；滚筒；直线滚筒；圆锥滚筒；双滚管（同轴多滚式）配置滚筒；异轴多滚筒式配置滚筒2.3滚筒驱动方式的选择2.3.1皮带驱动式皮带驱动滚筒输箱机结构简图2.8如下所示。图2.8皮带驱动滚筒输箱机结构简图驱动装置；皮带驱动的从动轮；驱动皮带；传动滚筒；张紧滚轮；回转滚轮；框架2.3.2摩擦驱动式摩擦驱动滚筒输箱机结构简图2.9如下所示。图2.9摩擦驱动滚筒输箱机结构简图驱动装置；主动链轮；主动链条；摩擦轮驱动的链轮；摩擦轮；从动滚筒；框架2.3.3链条驱动式链条驱动滚筒输箱机结构简图2.10如下所示。图2.10链条驱动滚筒输箱机结构简图驱动装置；滚筒；传动链条；从动链轮；框架链条驱动筒式输箱机的特点就是在于滚筒、轴、轴承、骨架、支撑架等组件的组合非常多样。可满足各种不同的应用需求。选择组合的方式，需考虑啤酒箱的特性，安装的环境以及设备的成本等条件。啤酒箱特性会影响输送的稳定性，一般至少需有三支滚筒同时接触物品(图2.11)。图2.11 滚筒支撑数与物品输送稳定性的关系(1) 链条驱动滚筒输箱机应用范围链条驱动滚筒输箱机的应用范围较滚轮式为广，一般不适用于滚轮的负载，如塑料篮、容器、桶形物等均适用于滚筒式输箱机。虽然有一些模块的骨架及滚筒是使用铝质材料来减轻重量，但还是较滚轮输箱机重，故并不适用于需常移动或拆装的场合。在链条驱动滚筒输箱机的应用中，使用开放式或钢质遮蔽盖可避免增加轴承的摩擦力。虽然轴承的应用温度可高达170，但钢质遮蔽式的轴承，使用温度不能超过 100，因为遮蔽盖会变形。在 065的范围之外时，则需考虑到特别的润滑问题。在较高温度的使用场合，输送带上负载的间隔要加大，并且快速移动，以减少滚筒热量的吸收。啤酒箱输送时温度不宜过高，温度过高对啤酒箱及箱内啤酒产生安全隐患。啤酒输箱机最好有滚筒的散热装置。滚筒的负载能力是由轴承负载能力及滚筒的宽度决定。基本轴承负载能力是由经验公式及实验测试而定。而且是以宽度较窄的输箱机来额定，如宽度增加时，则因轴的变形致使滚筒的负载能力下降，链条驱动滚筒输箱机之负载能力与所选用的组件有很大关系。大部份制造商均会提供一输箱机负载能力的分布表，依据滚筒、骨架、支撑架的组合方式而定。 (2) 主要功能模块(2.1)滚筒转弯模块图2.12所示，装有较多的滚筒，具有较佳的输送性及负载能力，并且转弯时有较佳的循迹性。另外这种构造也有鱼骨式的模块(图2.13)，由于其有自动对正中心的循迹性，能使负载能在输箱机的中心线上移动，最适合装在需对正的啤酒箱封箱机之前。(2.2) 分歧接合模块图 2.14a 所示，分歧接合模块可连接转弯或直送模块。(2.3) 合流模块：转弯合流及直送合流二种，图 2.14b、c 所示。(2.4) 歪斜模块：如图2.15所示，歪斜模块，可将负载移到输箱机的一侧，以便于做条形码扫描、分类及累积等应用，一般安装于条形码读取机或动力推杆之前。图2.12滚筒转弯模块图 2.13鱼骨式模块图2.14分歧与合流模块图 2.15歪斜模块以上根据自动化立体仓库实用设计手册3（徐正林、刘昌祺）进行设计。2.4确定啤酒输箱机结构根据以上章节介绍的各种啤酒输箱类型分析，最终确定啤酒输箱机选用链条驱动滚筒的形式。因为链条驱动滚筒的形式可以避免带驱动滚筒中带速过低时，增大带传动的有效拉力，相应增加带的根数或者V带的截面面积，总体上增大带传动尺寸的缺点。也可以避免摩擦驱动滚筒时，因摩擦力过大使滚筒变形的不利影响。3啤酒输箱机的设计计算3.1主要结构啤酒输箱机主要组成结构有：减速电机、机架、弯道、小链轮、大链轮、底座、链道、滚筒等等。3.2主要参数啤酒输箱机的主要技术参数见表3.1所示。表3.1啤酒输箱机主要技术性能设计参数规格链速/( ms-1)0.2500.700工作台最大承重kg144.5输箱通道宽/ mm250输送能力/箱/h3000链节距/ mm12.7滚筒直径/ mm50啤酒箱容积/瓶12啤酒箱外形尺寸/ mm 长宽高310235300工作台全长/ mm67033.3减速电机的选择初步确定传动系统总体方案，选择减速器和链传动中滚子链传动。传动装置的总效率为。 =0.960.95=0.912 （3.1）为滚子链传动的效率；为减速器的效率4。 啤酒箱外形尺寸/mm：长宽高：310235300；链速/ ms-1：0.36；每箱啤酒12瓶，大约17斤左右，可在滚筒输送道上同时输送14箱啤酒。 =1417/210=1190N （3.2） =11900.36/1000=0.4284kw （3.3）电动机所需工作功率为 =0.47kw （3.4）根据机械设计手册单行本5第16章2电动机的选择中选择电动机应考虑的问题，确定减速电机的选型标准：（1）以电机的功率为标准选择减速器的规格；（2）以电机的转矩为标准选择减速器的规格。经计算设计分析选用功率为=0.55kw的普通齿轮减速电机。3.4链传动系统设计根据机械设计6第8版第九章链传动进行设计计算。3.4.1链传动（1）选择链轮齿数取小链轮齿数=19，主动链轮转速=90r/min,传动比为i=3.2；则大齿轮齿数为 =3.219=61 （3.5）（2）确定计算功率表9-6查得=1.0，由图9-13查得=1.52，采用单排链，则计算功率为 =1.01.520.55=0.836kw （3.6）（3）选择链条型号和节距根据=0.836kw及=90r/min查链传动图9-11，可选08A。并查表9-1，链条节距为=12.7mm。（4）计算链节数和中心距初选中心距=(3050)=（3050）x12.7mm=381635mm。取=400mm。相应的链条节数计算公式为 （3.7）带入数据得=104.41； 取链节数=104节。查表9-7得到中心距计算系数=0.24421，则链传动的最大中心距为 = =0.24421x12.7x2x104-(19+61) mm397mm （3.8）（5）计算链速，确定润滑方式 =0.36 ms-1 （3.9） 由=0.36 ms-1和链号08A，查图9-14可知应采用定期人工润滑。（6）计算压轴力有效圆周力为： = =1528N （3.10）链轮水平布置时的压轴力系数=1.15，则压轴力为 =1.1515281757N （3.11）3.4.2主动小链轮（1）小链轮齿数=19（2）分度圆直径 =77.2mm （3.12）（3）齿顶圆直径 =80.9mm （3.13） =85.2 mm （3.14）取齿顶圆直径=82.1mm（4）齿根圆直径 =77.2-7.9269.3mm （3.15）（5）齿高表3.2为轴面齿形尺寸。查表3.2得=6.4mm（6）齿宽 查表32得=7.1mm（7）齿侧倒角查表3.2得=1.6mm（8）齿侧半径 =12.7 mm （3.16）（9）圆弧半径查表3.2得=13.5 mm（10）齿全宽 （3.17）注：n为排数 选择单排=1 则=7.1mm表3.2轴面齿形尺寸/mm 节距 齿侧倒角 倒边深度 圆弧半径齿宽 列距单列2、3列9.5251.24.810.15.2510.2412.71.66.413.57.16.813.9215.8752.07.916.98.78.418.1119.052.49.520.311.711.322.7825.43.212.727.014.614.129.2931.754.015.933.817.617.035.7638.14.819.040.523.522.745.4444.455.622.247.323.522.748.873.4.3从动大链轮（1）大链轮齿数=61（2）分度圆直径 由公式3.12得 =246.7mm（3）齿顶圆直径 由公式3.13得=251.1mm由公式3.14得=254.7mm取齿顶圆直径=251.6mm（4）齿根圆直径 由公式3.15得 =238.8mm（5）齿高 查表3.2得=6.4mm（6）齿宽 查表3.2得=7.1mm（7）齿侧倒角 查表3.2得=1.6mm（8）齿侧半径 由公式2.16得 =12.7mm（9）圆弧半径 查表3.2得=13.5 mm（10）齿全宽 由公式3.17 注：n为排数 选择单排=1 则=7.1mm3.4.4传动轴上大链轮（1）大链轮齿数=70（2）分度圆直径 由公式3.12得 =283.1mm（3）齿顶圆直径 由公式3.13得 =287.6mm由公式3.14得 =291.1mm取齿顶圆直径=288.0 mm（4）齿根圆直径 由公式3.15得 =275.2mm（5）齿高 查表3.2得=6.4mm（6）齿宽 查表3.2得=7.1mm（7）齿侧倒角查表3.2得=1.6mm（8）齿侧半径 由公式3.16得 =12.7mm（9）圆弧半径 查表3.2得=13.5 mm（10）齿全宽 由公式3.17 注：n为排数 选择单排=1 则=7.1mm3.5平键连接设计根据机械设计7第8版第六章键、花键、无键连接和销连接进行设计计算。3.5.1键连接形式的选择平键联接其特点是：键的两侧面是工作面，靠键与键槽的侧面挤压来传递扭矩；平键联接具有结构简单、装拆方便、对中良好等优点。采用圆头（A）型平键时，宜放在轴上用键槽铣刀析出的键槽中，键在键槽中轴向固定良好。缺点是键的头部侧面上与轮毂上的键槽并不接触，因而键的源头部分不能充任利用，而且轴上键槽端部的应力集中较大。采用平头（B） 型平键时，轴上的键槽用盘铣刀铣出，键槽两端的应力集中较小，但对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固定在轴上的键槽中，以防松动。单圆头（C）型平键常用于轴端的联接与毂类零件的连接。普通平链连接见图3.1所示。图3.1普通平键连接（b、c、d下方为键及键槽示意图）3.5.2 平键连接强度计算平键联接传递转矩时，联接中各零件的受力如图3.2所示。对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键联接，其主要失效是工作面被压溃，而一般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。对于导向键联接和滑键联接，其主要失效形式是工作面的过度磨损。因此，通常按工作面上的压力进行条件性的强度校核计算。图3.2平键受力情况假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为： （3.18）导向平键联接和滑键联接的强度条件为： （3.19）式中： 传递的转矩（），单位为Nm；键与轮毂键槽的接触高度，=0.5，为键的高度，单位为mm； 键的工作长度，圆头平键，平头平键，单圆头平键，为键的长度，为键的宽度，单位均为mm； 轴的直径，单位为mm； 键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，单位为MPa； 键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力，单位为MPa； 在进行强度计算校核后，如果强度不够，可采用双键联接。这时一方面应考虑键的合理布置，即两个平键最好布置在沿周向相隔180；另一方面,应考虑两个键上载荷分配的不均匀性，在进一步的强度校核中只按1.5个键计算。根据啤酒输箱机设计中轴的不同直径尺寸选择键的不同截面尺寸。由啤酒输箱机设计所知，本设计系统采用了4种不同直径的轴，故选用四种不同尺寸的普通平键。4种不同直径的轴分别为与主动小链轮配合的轴；与从动大链轮配合的轴；与滚筒配合的轴；与大齿轮配合的轴。其中与滚筒配合的轴中有两处需要不同尺寸的键连接。轴径分别为=mm、=mm、=mm、=mm、=mm。经查机械设计第8版，第六章表6-1查的需要的不同尺寸的平键依次如下，单位mm：12816；14916；149220；8722；181136。选择普通平键联接，连接工作方式为静连接，键和轴的材料为钢，载荷性质为静载荷，大小约为=120150。我们用公式3.1进行计算。经分析设计计算以上选用的不同尺寸规格的平键均小于普通平键联接的强度，故都符合设计要求。 3.6滚动轴承类型的选择及校核3.6.1滚动轴承类型的选择选择轴承时，首先是选择轴承类型。下面归纳出合理选择轴承类型时所考虑的主要因素8。（1）允许空间（2）载荷的大小和方向（3）轴承工作转速（4）旋转精度（5）轴承的钢性（6）轴向游动（7）摩擦力矩（8）安装和拆卸 综上所述，根据啤酒输箱机设计系统需要采用滚动轴承中的深沟球轴承。轴承代号为6306。 3.6.2滚动轴承校核根据机械设计9第8版第十三章滚动轴承进行设计计算。轴承基本额定寿命为 (3.20)因为采用滚动轴承中的深沟球轴承，所以=3。轴承转速等于滚筒转速，因为 = （3.21）由公式3.21得 =14.4/当量动载荷 + （3.22）查轴表13-5得，=0 =1，所以=2700N。查图13-12得=25.5KN。综上所述，把、分别代入公式3.20得，=故所选轴承满足寿命要求。3.7垫圈的选择在螺纹紧固件中因螺栓、螺钉、螺母的支承面不可能做得很大（受材料与工艺的限制），为减小承压面的压应力，保护被连接件的表面而采用垫圈。为防止连接副的松动采用防松的弹簧垫圈和多齿形锁紧垫圈、圆螺母止动垫圈以及鞍形、波形、锥形弹性垫圈。平垫圈主要用于减小压强，当有的部位拧紧轴向力很大时，易使垫圈压成碟形，这时可改用材料和提高硬度来解决。弹簧垫圈的锁紧效果一般，重要部位尽量少用或不用，而采用自锁结构。对于用于高速拧紧（气动或电动）的弹簧垫圈，最好采用表面磷化处理的垫圈，提高其减磨性能，否则易摩擦发热而烧坏或张口，甚至损坏被连接件表面。对于薄板连接处，不应采用弹簧垫圈结构。据统计，弹簧垫圈在汽车上使用得越来越少了。齿形弹性垫圈中的连接齿形由于锁紧力大而且均匀，在汽车行业中使用较多，而间隔齿型的则少一些。综上所述，根据啤酒输箱机设计系统需要采用平垫圈-A级（GB/T 848 8）。3.8输箱链道的连接与结构设计整条啤酒输箱机链道要匹配产品的啤酒输箱机工艺，使啤酒输箱前啤酒箱积料充足，啤酒输箱时啤酒箱定位准确、放箱合理，啤酒输箱后啤酒箱间距适中，以便于逐次封箱，使封箱后便于啤酒箱码垛集放。啤酒输箱链道连接着整条生产线的始末，根据生产车间的空间状况和啤酒输箱工艺，将一台台包装机械组合成一个有序的统一整体，在输箱链道的不同工段，安装一定数量的信号检测器件，用来控制各个段包装机械的自动运行和调整各段输箱链道的速度10。3.8.1链道的结构组成 啤酒输箱机链道要保证输箱的平稳准确，不管是空啤酒箱还是轻载荷啤酒箱或重载荷啤酒箱都要做到啤酒箱在啤酒输箱机链道上运行平稳，定位准确。啤酒输箱机链道主要由支撑机构、输箱机构和角铁栏杆机构等组成。3.8.2链道的结构功能 支撑机构由安装地脚、支撑腿、链道支板组成。安装地脚用来调整输箱链道整体机构高度，方便不同链道之间的对接相连。支撑腿用来支撑链道机构并连接链道支板。 输箱机构由拖轮支杆、链道支板、平顶输送链、输送链导向条、输送链导板、导板支板和拖轮组成。拖轮支杆用于安装链道的底面拖轮，防止拖轮的自然下垂，产生位置干涉。链道支板用于各支撑的安装定位，提供电机安装法兰及带座轴承安装工位。平顶输送链是标准件，直接承载啤酒箱。输送链导向条是PVC材质，用于减少平顶输送链与导向板间的摩擦，减少机械损伤，以便降低机械噪声。输送链导板可对平顶输送链提供良好的导向，输送啤酒箱的主要承载机构，以“凹”字形为横截面，保证良好的导向性和承载能力。导板支板用以连接导板和链道支架，提供输送链导板的安装和横向移动空间。拖轮是标准件，为PVC材质，防止平顶输送链的自然下垂，更好地利用生产空间。 护箱机构由护栏支架和输箱护栏组成。护栏支架连接到链道支板上，用于安装护板连接杆，方便护板的调节。输箱护栏在输送啤酒箱的中下部位置用来防护啤酒箱，防止啤酒箱输送造成的横向偏移，确保啤酒箱输送的准确定位。啤酒箱根据厂家要求选择尺寸，再由啤酒箱尺寸来确定链道的啤酒箱运输宽度。3.8.3输箱链道的定位输送 （1）链道定位输送的组成啤酒输箱机链道必须做到输箱过程中的稳定性及准确性。在啤酒箱的输送过程中要实现啤酒箱停止定位准确，而依靠啤酒输箱机链道的电机起停是很难实现的，频繁的起停方式将影响电机的使用寿命。为此设计采用气缸阻挡定位机构和啤酒输箱机链道持续运行的方式来实现啤酒箱的输送定位和停止。通过调节阻挡气缸位置，保证啤酒箱的准确定位输送。为实现啤酒箱的定规格(每次输箱个数)输箱，我们采用光电检测来控制，夹箱气缸和阻挡啤酒箱气缸结合的方式，以致做到每次按规定输箱。其结构如图3.3所示。图3.3链道定位输送示意图1.支腿；2.链道支板；3.输箱护栏部件；4.纸箱；5.夹箱气缸机构；6.光电检测传感器；7.挡箱气缸机构；8.输送机构；9.挡箱气缸机构；10.装箱机部件（2）链道定位输送的工艺按照输箱要求设置光电检测器件的间距“b”(以每次输1箱为例)，间距为1.5倍的啤酒箱箱体长度为宜，用以检测啤酒箱是否到位，用光电检测信号，一次输1箱，挡箱气缸机构结合输箱护栏将正要输箱的啤酒箱定位在固定的输箱位置。挡箱气缸结构I结合输箱护栏在距离正要输箱的啤酒箱间距为“a”处挡住后面的啤酒箱。夹箱气缸在距挡箱气缸结构I距离约为2.5倍的啤酒箱长度的工作位夹持住第2个啤酒箱。从而根据设定的程序和气动件进行有序的啤酒箱定位输送，其气动原理图如图3.4所示，外接高压气源经过二次压力控制回路后供给整体工作机构。二次压力控制回路是由空气过滤器、调压阀、油雾器及气压表组成，完成高压空气的过滤、减压和油雾化功能。气控系统由三个气缸、三个两位五通电磁阀及六个节流阀组成，完成啤酒箱的有序输送和定位。节流阀调节气缸杆的动作速度，使定位更准确平稳。（3）啤酒箱堆积过程的电气控制在自然界中，光也是重要的信息媒介。光电传感器把光信号转换为电信号，不仅可测光的各种参量，而且可把其他非电量变换为电信号以实现监测与控制11。 啤酒输箱机链道作为整条啤酒输箱机生产线上的连接纽带，要通过它来完成整条线的合理，有序控制。为此在整条啤酒输箱机链道上可以安装必要的光电检测传感器，用以检测啤酒箱输送时的有无及定位。在夹箱气缸之前的输箱链道与输箱机相连接，起到啤酒箱存储的作用。这就要求啤酒箱存储适量，从而要求输箱机在开机后能够自动根据啤酒箱的存储状况进行输箱数量调整。为达到对输箱机的自动调节，在输箱链道的前端和输箱链道的后端各安装一套光电检测传感器、。在处有啤酒箱，处也有啤酒箱时，输箱机完成一个输箱周期后自动停机，当、处没有啤酒箱时，输箱机自动开机。控制程序如图3.5所示，其中，是安装在输箱链道的前端，靠近输箱机处的啤酒箱光电检测传感器的信号，是安装在输箱链道的后端，靠近夹箱气缸机构位置处的光电检测传感器的信号，Q1积箱状态中间继电器，控制输箱机使用它的常闭点。图3.4 链道气动原理图图3.5啤酒箱堆积过程控制图4 结 论本文概要介绍了啤酒输箱机的发展过程及研究现状, 分析了整条啤酒生产线对啤酒输箱机的技术要求,确定了啤酒输箱机的滚筒类型、工作原理和总体结构, 分析了啤酒箱自动堆积、定位和输送的工艺原理，设计了啤酒输箱机的总装配图和部分零件的详细结构图，进行了关键零部件的设计计算，并阐述了输箱机输箱过程电气控制方法。输箱机通过主动装置中的1减速电机，用2链传动带动3从动大链轮转动；从动大链轮安装在4传动轴上，从动大链轮带动传动轴旋转；传动轴再带动轴上的两个5大链轮转动；两个大链轮再通过链传动带动滚筒上的小链轮转动，再通过滚筒上的链轮一一向前传动，并且使滚筒旋转保持一定速度，最终将啤酒箱输送到输送地点。啤酒输箱机具有结构紧凑、传动平稳、运行可靠，并能够在啤酒生产线上发挥重要的作用。输箱机的工作原理图简图如图4.1所示。本次设计采用了类比设计的方法，选用了链条驱动滚筒输箱机。链条驱动滚筒输箱机通过实验从技术角度分析，避免了带驱动滚筒中带速过低时，要增大带传动的有效拉力，从而相应增加带的根数或者V带的截面面积，使总体上带传动尺寸增大的缺点。也可以避免摩擦驱动滚筒时，因摩擦力过大使滚筒变形的不利影响。但链条驱动滚筒输箱机也有它的不足之处：只能实现平行轴间链轮的同向运动。运转时不能保持恒定的瞬时传动比。磨损后易发生跳齿。工作时有噪声。不宜用在载荷变化很大的传动中。这些都是链条驱动滚筒输箱机尚未解决的问题。一条合理的啤酒输箱机输箱线会给企业带来很大的经济效益，在以啤酒箱为主要输送对象的情况下，根据企业生产车间的状况选择一条完美的，更能合理利用车间空间的啤酒输箱机，是企业追求更多利润的前提。只有啤酒输箱机生产线与各个输送设备完美衔接，才能更