毕业设计（论文）-书本自动打包机设计.docx

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1、随着时代的前进，我国对图书的需求量也变得越来越大，特别是对于全国的各所学校在开学之际这种情形更加的明显，然而，随着全自动的发展与人工成本的增加，手工打包、传统打包这种生产方法已经不能满足大批量书本打包的需求。本文基于这一背景,设计出一款自动化书本打包机，解放了人们的双手，同时，也解决图书需求增加，提高了打包效率，降低了人的劳动强度。该论文首先分析国内外打包机的各种研究状况，然后再根据本文所提出的要求，设计出一款全自动化打包机，其中具体有：新型打包机的原理设计，打包机的机械结构设计，对关键机构检验校核，还另外简单介绍了打包机的系统控制原理。关键词：打包机；自动化；齿轮齿条；槽型凸轮Abstrac

2、tWith the advancement of the times, the demand for books in our country has alsobecome larger and larger, especially for schools across the country when the school starts.However, with the development of fully automatic and labor costs In addition, the productionmethod of manual packaging and tradit

3、ional packaging can no longer meet the needs oflarge-scale book packaging. Based on this background, this paper designs an automatic bookpacking machine, which frees peoples hands. At the same time, it also solves the increase indemand for books, improves packing efficiency, and reduces human labor

4、intensity. Thispaper first analyzes various research conditions of balers at home and abroad, and thendesigns a fully automatic baler according to the requirements put forward in this paper,including: the principle design of the new baler, the mechanical structure design of the baler,The key institu

5、tions are checked and checked, and the system control principle of the baler isbriefly introduced.Key words: baler; automation; rack and pinion; grooved cam摘要I第1章绪论11.1 选题背景及意义11.2 国内外研究现状与发展趋势11.2.1 国内发展现状11.2.2 国外发展现状21.3 本文研究内容4第2章 书本打包机总体设计52.1 主要技术要求52.2 书本打包机总体工艺设计52.3 机械结构功能分解与分析62.4 本章小结7第3章

6、主要机构的设计83.1 机构功能要求83.2 运动机构的选择93.3 槽型凸轮设计103.4 齿轮齿条设计113.4.1 几何尺寸计算123.4.2 重合度校核123.4.3 齿轮强度校核133.5 轴的设计133.5.1 确定最小轴径133.5.2 轴的校核143.5连杆的设计15第4章 打包机其他机构设计164.1 送纸机构设计164.1.1 传动原理分析164.1.2 摩擦计算184.1.3 纸张检测原理分析194.2 包角机构设计204.2.1 裹纸204.2.2 折上页204.2.3 折下页224.2.4 折前角与上下边224.3 辅助设备23第5章粘胶封口装置的设计245.1 粘胶

7、封口装置的介绍245.2 粘胶封口装置的原理及结构分析265.3 粘胶封口装置模型的建立27致谢29参考文献30第1章绪论1.1 选题背景及意义随着文明程度的提升，我国对图书的需求量变得越来越大，特别是对于全国的各所学校在开学之际这种情形更加的明显，然而，随着全自动的发展与人工成本的增加，手工打包、传统打包这种生产方法已经不能满足大批量书本打包的需求。本文基于这一背景，设计出一款自动化书本打包机，解放了人们的双手，同时，也解决图书需求增加，提高了打包效率，降低了人的劳动强度。为了提高效率，我们设计的产品应当具有：工作稳定，性能优越，快速成型，成本适宜等特点。所设计打包机的工作应该是全自动化的，

8、它的整个系统从推书进入打包装置再到捆扎出来，都应当是自动化的过程。本篇论文设计的机构就能够完成书本的自动搬运、并且对包装纸进行一系列的折叠，对书本进行自动化打包以及捆扎的一种具有多种复合功能的打包机。1.2 国内外研究现状与发展趋势1.3 . 1国内发展现状我国在自动化行业的进步与发展较慢，之前的包装工作，仅仅是对较为简单的生活用品做一个简单的包装。进入21世纪以来，包装行业变得发展迅猛起来，包装工作及技术已经被运用至各个行业，特别是物流行业，据统计，中国包装行业在近三年的产值就应经超过了万亿，我们耳熟能详的各类快递，都在促进着包装行业的发展。并且他们还以近15%左右逐年增长。尚未见到下降的趋

9、势。在书本包装行业也是如此，比较出名的包装企业有：紫宏、飞达等公司。图1现有书本打包机河北省某一内燃机配件厂在不久之前经过研发，开发出了SDBJ型平装书籍打包机。这台打包机能够实现自动出纸，假如没有本书需要包装，或纸箱没有包装纸可用时,机器能够识别出来并自动停止，同时还设置有过载保护装置，过载情况情况下机器就能够自动停止。该书籍打包机的工作示意图。主要性能为：包装速度：8包/分钟；包装用纸：定量为70g/m以上卷筒牛皮纸，纸张幅宽380410mm；卷筒纸最大直径约为490mm；给纸高度：690790nlin；包装高度：180210nlin；包装规格：平装32开本。上海紫宏机械有限公司研制而成的

10、DG20打包机，该书本打包机中杆件结构为主要部分，主要功能是通过凸轮转动带动装置中其他的连杆、横切刀具来完成打包工作。SK20打包机的主要输送步骤如下：先将书放于传动带上，利用传动带其两侧的导向杆，使得书本先进行自行对齐。供纸部分：包装纸经过摩擦辐的作用提出，摩擦滚有两根，下方的摩擦轮由于其线速度快于上方，保证了纸张能顺利滑出。主机部分：首先在设备的底部开出一定空间，通过光电感应纸张的进入，然后利用圆角辐、折板与压板对书本进行一定程度上的折角与折边。该机器主要性能指标：可包书本规格：190mmX 120mm, 200mmX 120mm, 230mm X 195mm, 300mm X 200mm

11、；每包高度:230mm；打包速度:15-20包/分钟 经过一定数量市场上客户的反馈情况，上述两家企业的设备偶尔会出现卡纸现象，或者存在工序转接停顿现象，包装的效率低、同时还存在噪声大和操作不灵便等缺陷。市场反馈认可度较低。因此，自动打包的工作还存在很多进步空间。1.2.2国外发展现状目前，国外的自动包装水平还是比较先进，特别是打包技术，这项技术较为成熟的国家有德、日、美三国。在这三国之中，技术比较领先为美国。如美国的Barry-wehmillre公司等。Barry-wehmillre公司的生产的书本打包机有以下特点：总体结构简单，体积较小，效率高等。由于空间小，因此存在内部结构复杂，而且体积偏

12、小，这样的布置就会使得各机构进行合作时出现问题，比如出现纸张褶皱等现象。在技术方面，德国的技术应该是最过硬的，德国厂家生产的自动化设备，自动程度十分高，精度好，最难能可贵的是性能能够保持相对稳定，这些特点使得他们成为最大的打包设备出口国。比较出名的德国的MSK公司，他们制造的书本打包机，工作相对稳定可靠，有较好的协调性，在生产过程中，能对多种不同大小书籍进行分类并打包，这样的优点大大提高了效率。美国Barrywehmillre包装机械目前，德国制造的包装机应当是最好的机器，其中最受欢迎的应当是msk型书本打包机，它能够实现多本书本的同时包装，这一工作特点使得人工劳动量大大降低，深受喜爱，但却因

13、此而造成了占地空间较大的缺点，不适合小范围场所使用。德国MSK书本打包机日本也是工业强国，他们生产的包装机械发展较慢却也不错，出色的创新能力，让包装机械行业在日本发展速度迅速，日本拥有雄厚的制造装备业以及各类控制感应器件，这些特点让他们生产的设备操作简单，工作稳定性好。比如富士油压精机株式会社,这家公司属于日本著名的打包机械制造商。日本富士油压精机会社生产出来了多种书本打包机，其中比较出名的是AP-7BV,这款打包机有着一下性能指标：打包速度：8包/分钟，最大包装书本的重量为22kg,总重量约950kg,装置的高度：70nlm270mm。但制造成本较高，并且维修费方面也较高，试用期间噪音也不小

14、。日本生产的打包机我国生产的给雷打包机械装备，通过与国外技术设备相比较，目前依然存在一定差距，比如有：(1)自动化程度低 书本打包能实现自动化，但是进料与出料过程依然需要人工的协助，不能实现全自动；(2)包装质量差 包装纸张由于机构的灵敏度和精准度误差，市场造成出多张或不出纸的问题；并且纸张在输送的过程中，还容易发生褶皱的现象；(3)设备占地面积大由于在设备中对机械传动的使用程度较高，所以的设备几乎都是使用传统的机构传动来完成打包工作的所有任务，不存在的或者较少使用电气控制，使得体积较笨重，这样也就对打包车间的空间有着更多的要求。1.3本文研究内容自动化书本打包机，解放了人们的双手，同时，也解

15、决图书需求增加，提高了打包效率，降低了人的劳动强度。为了提高效率，我们设计的产品应当具有：工作稳定，性能优越，快速成型，成本适宜等特点。所设计打包机的工作应该是全自动化的，它的整个系统从推书进入打包装置再到捆扎出来，都应当是自动化的过程。本文结合其他资料设计出了一款全自动的书本大包装置，同时在文中对书本打包设备的推书机构、取纸机构及包角机构进行了一定的机构分析与计算，最终绘制出CAD二维图以及三维图纸。23第2章书本打包机总体设计如下，首先提出了设计本书本打包机所需的技术参数与技术，再根据这些技术参数与要求，设计出整个包装机的思路，同时设计出合理的工艺流程。再对各个步序进行比较详尽的分析，最终得到设计结构的数据，最终进行图纸的设计与绘制。2.1主要技术要求1 .包装规格：大小16、32开纸2 .包装高度：80110cm3 .包装重量：1525kg4 .包装速度：8包/分钟5 .送纸以及进纸的工序过程中动作流畅，在折边与折角过程，包装的棱角清晰可见，不