1、毕业设计（论文）题目：自动包装箱开箱成形系统设计学院：专业：学生姓名:指导教师:毕业设计（论文）时间:中文摘要摘要瓦楞纸箱在传统包装材料上一直占据重要地位。近10年来中国瓦楞纸箱机械工业发展的很快，生产种类从瓦楞纸板发展到印刷开槽机、纸板胶合机、切角机等各个品种系列。但目前生产的纸箱成型封底机存在性能不稳定等许多细节问题，如纸箱摆放时容易翻倒；以往的储料方式采用动力输送在实际生产过程中，由于各使用厂商的纸箱材质及厚度各不相同，使得在生产过程中纸箱送料不到位或送过料等现象时有发生，纸箱成型方法不佳导致成型后形状不够标准，折侧盖不够到位造成封底后箱底隆起不够严密。针对上述问题，设计了瓦楞纸箱开箱成
2、型机。根据重力下滑原理采用重力下滑机构自动送料，运用四杆机构原理设计气动滑轨取料和气动折侧盖机构。理论分析表明重力下滑机构无需任何驱动力直接靠纸箱自重即可下滑，机械性能稳定，大大降低了制造成本实践证明气动折侧盖机构简单快捷能够准确的将侧盖折到标准位置胶带黏贴后不会发生隆起的现象。关键词：纸箱成型，瓦楞纸箱，开箱机械-1 -目录目录摘要IABSTRACT（英文摘要）II目录III第一章引言11.1 课题的背景11.2 瓦楞纸箱的发展历程11.3 我国瓦楞纸箱成形机械的现状以及发展前景21.4 现有开箱机械存在的问题41.5 本课题研究的内容、目标和方法51.6 本章小结5第二章开箱成型机的整机设
3、计62.1 整体方案的确定62.1.1 整机的组成部分62.1.2 各组成部分功能的实现方法62.2 整机的工作流程72.3 与其他方案的比较82.4 本章小结8第三章开箱成型机部件的设计93.1 送料装置的设计93.1.1 送料装置的组成93.1.2 送料功能的实现过程93.1.3 自动下滑送料装置的特点93.2 取料装置的设计103.2.1 取料装置方案的确定103.2.2 取料装置的组成103.2.3 取料装置功能的实现103.2.4 取料装置动力的选择11-in-目录3.2.5 气缸的选择方法123.3 折盖装置的设计173.3.1 折盖装置方案的确定173.3.2 折盖装置的组成18
4、3.3.3 折盖装置的工作过程19334折盖装置动力的选择193.4 成型推箱装置的设计213.4.1 推箱成型方案的确定213.4.2 推箱成型装置的组成21343推箱成型装置动力的选择213.5 输送装置的设计22351输送装置方案的确定223.5.2输送装置的组成23353输送装置动力的选择233.6 本章小结23第四章零部件的校核244.1 齿轮轴的校核244.2 滚动轴承寿命的校核274.3 本章小结27结论28参考文献29致谢及声明30-IV-第一章引言-1 -而9工作总结.docIE11MicrosoftWord文档台J30KB国彳任务书.docIxJU1PfcrosoftWor
5、d文档=|43KB弓、推箱机构.exb工程图文档匚前折片.exbLlT3工程图文衿jtT|29KB.口3折前盖-小齿轮轴.exbLkTu”a工程图文档38kbq折后倦固定板.exb蛆w;葭工程图文档qh推箝上滑块exbCkTCe，3工程图文档法。kbI护罩-A3.exbgj葭/程图文档JaRl论文0J1答辩评审表.docMicrosoftWord文档|31KB1封面,docMicrosoftWord文档|21KB机架.exbGq工程图文档60KB0j1开题报告.docMicrosoftWord文档|40KB（评审表.docMicrosoftWord文档|32KB学生总结.docMicrosof
6、tWord文档31KB这I输送机构.exbCaxa工程图文档73KB送料机构T.exbCaxa工程图文巷60KB折后盖.exbCa工程图文档156KB|总装.exbCaxa工程西文档306KB后折片,exbCaxa工程图文档25KB取料机构-.exb工程图文档16KBI这侧盖曲拐.exb匚1文档30KB折前盖-轴承座1215233.exbCaxa工程图友档29KB折前盖-曲柄,exbCaxa工程图文档26KB1折后盖-轴承座.exbC*3二隆更文档31KB1折后盖-滑块.exbCaxa工程应二档28KB折侧僵情座.exbCaxa工程图文档32KB道I折侧鲁-图定架,exbCaxa工程图文档33
7、KB推箱下滑块.exbCaxa工程图爻档29KB送料机构滑块,exb29KB|输送机构-支撑柱-A3.exb36K8输送机构-导轨.exbCaxa工程明文档17KB顶柱.exbCaxa工程图文档24KBI大齿轮轮-A3.exbCaxa工程图文档38K8齿条,exbCaxa工程图文档37KB第一章引言第一章引言1.1 课题的背景瓦楞纸箱在传统包装材料上一直占据重要地位，经济发达国家纸箱工业产值占整个包装工业产值的40%左右。近10年来，中国瓦楞纸箱机械工业发展的很快，有几十个设备生产厂已经能生产A&B、C&E、E&B等瓦楞形和三层、五层、七层瓦楞纸板加工设备，生产种类从瓦楞纸板发展到印刷开槽机、
8、纸板胶合机、切角机等各个品种系列。随着纸箱行业的发展和需求，瓦楞纸箱机械也不断发展。七十年代前，纸箱生产设备都是单机手工操作，生产效率很低，八十年代部分纸箱企业开始引进日本先进设备、瓦楞纸板生产线、水性印刷开槽机、圆压圆模切机等，国内纸箱机械企业开始模仿引进设备。因国外引进设备价格昂贵国内纸箱企业大多数无法接受，为国内机械设备企业打开销路。形成目前较为先进的纸箱包装机械设备。但是,根据目前纸箱生产的发展以纸箱机械设备的要求越来越高。为纸箱包装机械企业进一步开4拓高速、高档、高效、高科技纸箱机械设备指明方向和纸箱机械的发展趋势。1.2 瓦楞纸箱的发展历程早在130多年前，英国人爱德华.希利和爱德
9、华.艾伦兄弟发明了在纸上加压成波纹瓦楞，作为帽子的内衬用来吸汁。1858年，英国有了第一个制造瓦楞纸的专利。1871年，美国人阿伯特.琼斯用单面瓦楞纸包装玻璃瓶，并取得了专利。当时使用的都是单面瓦楞纸，直到19世纪末，美国人才开始研究用瓦楞纸制作包装运输箱。1914年，日本开始生产纸箱，1920年双瓦楞纸板问世，其用途迅速得以扩大。第一次世界大战期间，木箱在运输包装中上了80%,而纸箱只占20%。在第二次世界大战时，纸箱在运输包装箱中一跃占到80%。我国瓦楞纸箱起步较晚，1954年开始推广使用。瓦楞纸箱作为运输包装，既经济、轻便又堆放省力，易于处理。它是高功能、低成本的良好运输容器，也是当今世
10、界各国所采用的最重要的包装形式之一。1.3 我国瓦楞纸箱成形机械的现状以及发展前景1）单面瓦楞机已逐渐被淘汰在上世纪90年代初，国家发放出口纸箱包装机械许可，认定单面机能保证纸箱质量，这在当时是从实际出发。于是，华东地区一批批纸箱厂为了争做外贸包装业务，不惜工本购进单面机。但是现在，单面瓦楞机档次低下，已经不能有效保证纸箱质量，在现在“质量第一”的市场的激烈竞争下，单面瓦楞机注定是要被淘汰的。发生这种情况的原因在于以下两点：一方面单面机加工的纸箱，因为不能保证纸板的质量，特别当纸板受潮的时候，要加烘干装置，使成本增加了很多。另一方面单面机产量低，不能满足企业发展的需要。有的厂为了扩大产量进了二
11、台单面机，但产值还是高不了。所以现在华东地区的很多企业陆续加工以供应市场，一批批靠单面机发展起来的纸箱厂，纷纷使用生产线替代单面机，而单面机变为生产线的补充。一些小规格、低档次、内销纸箱使用单面机加工。批量大、要货急，外贸纸箱使用生产线加工，没过几年，单面机就会被生产线彻底代替。2）普通生产线受到限制同时，行业的变化使竞争开始升级，由紊乱竞争逐步转向有序竞争，由单一竞争走向合作竞争。新的竞争也要有新档次的设备作为竞争的手段。在使用普通生产线时期，大中小企业，各做各的纸箱，在市场上打混战。现在上了高档生产线后，既加工纸箱直接供应用户，又加工纸板供应小厂，由小厂加工纸箱再供给用户。这是行业的变化，
12、企业只有上高档线，才有竞争优势。这次设备档次换代风潮，来势猛，上得多。仅南京地区在一年左右的时间，就上了7条大线，把普通生产线企业远远抛在后面。普通生产线的数量将进一步受到限制，不断减少。但在经济欠发达地区，普通线还是个宝，还有较长的发展期。若干年后，这些后进地区折经济发展起来，有可能被先进地区的高档线所渗透，普通低档线将被高档线代替。3）大力发展后道加工设备这是纸箱行业发展变化的另一个落脚点，代表纸箱包装的发展方向，将使纸箱生产进入专业化分工合作的新时期。瓦楞纸板后加工设备是纸箱生产的重要组成部分。在经济发达地区，中小企业都在改造和加强后加工设备，把原来加工纸板的小设备去掉，按市场业务量重新
13、配置和强化后加工设备，从根本上打破“大而全”、“小而全”的落后模式，使纸箱质量全面提高。只有这样，才能适应我国加入WTO后的市场需要。由于我国产品包装长期以来只强调外销包装的质量。今后，我国同国际接轨，在经济全球化时代，内外销产品包装的质量将日趋一致。在发展后加工设备的技术、工艺、档次等方面应该引起行业的重视。例如苏州吴中三元纸盒厂是一家典型的村办小而全企业，原来加工纸箱有单面机、单机，后加工、印刷、开槽、钉箱等机器，也都是国产设备，一年产值三五百万元。老板动脑筋，把国产小设备统统处理掉，从台湾购进一台小型印刷开槽机，一台自动钉箱机，使用高档线加工的纸板，通过后加工的纸箱，质量不亚于用高档生产
14、线生产的产品。产品质量上了档次，企业很快发展起来，产值扩大到2000多万元。这是对后加工设备投资改造的成功典型。4）高档生产线开始起步高档大线向高速、宽幅发展，代表了新一代纸箱包装的发展水平。瓦楞纸板是纸箱的基础，有了高档生产线，才能加工出高质量的纸板，通过高档设备的后加工才有高质量的纸箱。高档大线在我国才刚起步，国产高档生产线与国际高档生产线相比，差距甚大。包装界有人认为，我国纸箱包装机械已经达到国际20世纪90年代水平，国内某些包装机械企业为了兜售设备，也鼓吹自己的设备已经达到国际水平。而我国纸箱企业很少有机会出国考察，对国际设备不够了解，听了国内包装机械企业的大吹特吹，也模模糊糊，似信非
15、信。瓦楞生产线在国际上已有上百年的历史，而我国瓦楞生产线只胡十年左右的历史。虽然我国赶超国际先进水平并不需要上百年，但也绝不是十年就能赶上的。今后，我国的高档生产线必须向国际高档生产线方向发展。未来的纸箱包装企业是大的很大，小的很小。“大的很大”就是生产线档次高、速度快、门幅宽，国外高档线都在300m/min以上。我国现在还没有一家企业能有300m/min以上的生产线，而国产线lOOm/min就可称为快速了。2.52.8m宽幅线在国外已很普遍，而我国是近几年才开始生产。我国的包装机械需要进行全面改造，要达到国际上高、高速、宽幅，还有个艰苦的过程。在加入WTO后，国外包装机械也要进来，将加速我国
16、包装机械向高水平方向发展。5）上述讲的四大变化，将构成行业新格局。这种新格局将使大企业与小企业之间、大企业与中型企业之间、国外企业与地方企业之间进入新的竞争期，这是淘汰性的较量。原来的中型企业将全部分化，自动下放到小企业队伍里争当排头兵。在小企业中将重新出现产值高、效益好、规模大的企业。比如年产值达3000万一4000万元，但还是小企业。因为搞纸箱的行家都知道，纸箱是加工产品，通俗地说，就是把纸搬进来，加工成纸箱又搬出去，还是纸，附加值不高。而未来企业大中小划分标准，也在不断升高。大企业同中小企业之有竞争，而更多的是合作，大小企业之间是相互依存的关系。大企业自找用户（大用户、高档次产品包装），
17、自制纸箱不会超过总销售额的70%,其余30%以上要供应纸板（又叫纸片）给众多小企业。小企业以灵活性，方便性、地方性（关系）以及廉价劳动力的优势争夺用户。只要有本事，大用户、中用户、小用户都可以争取市场，都可以满足用户的要求。今后，小企业后加工设备的档次，就看业务量的大小。业务量大的小企业，将会上高档次的后加工设备。1.4 现有开箱机械存在的问题目前国外多家包装机械厂生产的纸箱成型封底机存在性能不稳定等许多细节问题，如纸箱摆放时容易翻倒，以往的储料方式采用动力输送，在实际生产过程中，由于各使用厂商的纸箱材质及厚度各不相同，使得在生产过程中纸箱送料不到位或送过料等现象时有发生为现在投入使用的开箱机
18、械中折侧盖装置:设于机台的左右两侧具有左右拍击板，其中右侧拍击板在固定位置处无法移动，左侧拍击板可以任意调整位移其位置，使左侧拍击板能够位于适当的折盖位置，可是由于左侧拍击板的折盖结构，由两个气缸及两段式的动作，始能完成折盖，所以除了结构上较为复杂外，其作动上亦较为复杂，同时调整上也较为不易。折上下盖装置先由第一上拍击板把上盖折成下斜状，然后输送带将展开的纸箱向后输送一段距离，再由第一上拍击板及下拍击板，将纸箱的上、下盖折入，可由纸箱上、下盖的折入动作，分别由第一上拍击板及下拍击板的拍击完成，由于第一上拍击板及下拍击板拍击的动作无法同步，所以造成上、下盖折入时会发上末端上下重叠而无法平整的现象
19、，即使能够控制第一上拍击板及下拍击板动作上的同步，也无法完全保证上、下盖末端之间能够平整邻接。了解决此问题做了大量的研究工作，至今仍未解决此问题带来大量不便及损失，且效率低。1.5 本课题研究的内容、目标和方法本课题是对瓦楞纸箱开箱成形机整机设计，确定总体方案，进行总体布局设计和计算，针对各工位及总体进行详细技术设计和计算。针对加工完毕且方便运输的平板式瓦楞纸箱，设计能够自动完成该（平板）纸箱的开箱成形系统的设计，以实现平板纸箱的开箱（即使平板纸箱折叠成为纸箱）该装置一般接入流水线作业，也可以用于独立装置。1.6 本章小结1 .第一部分主要介绍了课题的背景和意义。2 .对我国瓦楞纸箱成形机械的
20、现状和前景做了阐述。3 .目前瓦楞纸箱开箱成形机械在的问题。4 .简单介绍本课题所研究的内容、目标和方法。-6-第二章开箱成形机的整体设计第二章开箱成形机的整体设计2.1整体方案的确定2.1.1整机的组成部分瓦楞纸箱成形就是指自动完成开箱、成形、下底折叶折曲，将叠成纸板的箱板打开，箱子底部按一定程序折合，从而将瓦楞纸板折成纸箱并将其输送到下一个工位进行封底的机械设备。如图2-1所示瓦楞纸箱成形机应包括机架、送料装置、取料装置、成形推箱装置、折盖装置、输送装置等组成。2.1.2各组成部分功能的实现方法1）送料装置，送料机构框架上有左右挡防止纸箱摆放是容易翻到，底板上倾与水平面夹角为2023度，底
21、板上装有重力下滑机构。无需任何驱动机构，直接靠纸箱自重即可下滑，机械性能稳定。2）取料装置，真空吸具安装在固定杆上，固定杆固定在滑座上，滑座连接气缸驱动的带滑槽摆杆，由缸驱动滑座带动固定杆前后移动从而完成取料工步。3）成形推箱装置，成型推箱机构为上有一推箱杆固定在滑块上，取料机构取料时推杆停在最左端，当纸箱碰到推杆以后在压痕处弯折逐渐将纸板折成纸箱。在折盖机构折盖完毕后推箱机构将纸箱推箱输送机构。4）折盖装置，折盖就够包括折前盖、折后盖、折侧盖。折前盖机构为气缸输出轴上装有齿条（齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮轴上固定装有折前盖折片。当气缸输出时齿条前伸带动齿轮转动从而带动折片转动完成折侧盖。折后
22、盖板为气缸输出轴上装有齿条，齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮上固定装有折后盖板。气缸输出轴伸出带动后折片完成折盖。折侧盖机构为固定座上固定轴承座,左、右折侧盖打击杆与轴承座钱接，左、右侧盖打击杆与气缸端轴钱接。通过气缸的输出轴的输出带动曲拐完成折侧盖。5）输送装置，有电动机带动带轮转动，用带的摩擦力带动纸箱前进。2. 2整机的工作流程如图所示的纸箱成型封底机，机箱上安装有送料机构，机箱内装有真空吸具取箱机构，真空吸具取箱机构下部装有折盖机构，折盖机构为折前盖机构、折后盖机构和折侧盖机构组成，折盖机构两侧分别有成型推箱机构和输送机构固定在机箱上，送料机构框架上有左右档板，储料槽底板上倾，与水平面夹角
23、a为20度，底板上装有重力压箱下滑机构。真空吸具取箱机构的真空吸具安装在固定杆上，固定杆固定在滑座上，滑座连接气缸驱动的带滑槽摆杆。摆杆在气缸驱动下，沿滑槽导向运动，真空吸具将储料槽上的纸箱取下一个，折前盖机构为气缸输出轴上装有齿条，齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮上固定装有折前盖板，折后盖板机构为气缸输出轴上装有齿条，齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮上固定装有折后盖板，折前盖板和折后盖板机构同时将前后盖板折好，将信息传给折侧盖机构，折侧盖机构为固定座上固定轴承座，左、右折侧盖打击杆与轴承座较接，左、右侧盖打击杆与气缸端轴较接，左、右侧盖打击杆由气缸驱动开合，实现折侧盖。折完侧盖的纸箱由推箱机构向外推
24、，推箱机构为上下两推箱杆固定在滑轴上，滑轴连气缸。再经输送机构和压箱机构送出，输送机构固定在折前盖机构外部的机壳上，输送皮带接通马达并由马达驱动。输送机构上方送料机构立柱上固定有压箱机构，压箱板上装有高度调整机构，在纸箱向外输送的同时，压箱机构压箱板保证箱底平整。3. 3与其他方案的比较现在投入使用的开箱机械中折侧盖装置:设于机台的左右两侧具有左右拍击板，其中右侧拍击板在固定位置处无法移动，左侧拍击板可以任意调整位移其位置，使左侧拍击板能够位于适当的折盖位置，可是由于左侧拍击板的折盖结构，由两个气缸及两段式的动作，始能完成折盖，所以除了结构上较为复杂外,其作动上亦较为复杂，同时调整上也较为不易
25、。折上下盖装置先由第一上拍击板把上盖折成下斜状，然后输送带将展开的纸箱向后输送一段距离，再由第一上拍击板及下拍击板，将纸箱的上、下盖折入，可由纸箱上、下盖的折入动作,分别由第一上拍击板及下拍击板的拍击完成，由于第一上拍击板及下拍击板拍击的动作无法同步，所以造成上、下盖折入时会发上末端上下重叠而无法平整的现象，即使能够控制第一上拍击板及下拍击板动作上的同步，也无法完全保证上、下盖末端之间能够平整邻接。本方案结构简单合理，以往的储料方式采用动力输送，重力下滑角度经反复试验效果最佳，无需任何驱动机构，直接靠纸箱自重即可下滑并且滑轨的两边有护板避免纸箱摆放时容易翻倒。采用四杆机构原理利用气缸曲拐能够完
26、成折侧盖的工作，避免了折侧盖不够到位造成封底后箱底隆起不够严密。并且采用气动取料和折盖大大提高了生产效率。4. 4本章小结本章主要对开箱机的的整体结构机构进行设计，将开箱机分成六个重要的组成部分，对每个部分的功能的实现做了介绍。初步确定了各部分的方案，介绍了六个部分完成纸箱成型以及输送的整个工作过程，最后把本方案与其他方案进行比较指出本方案的可行性和优点.-9-第三章开箱成形机的部件设计第三章开箱成形机的部件设计3.1送料装置的设计3. 1.1送料机构的组成如图3-1所示本装置包括输送架、挡板、光杠、滑块、推板和延伸板等组成图3-1送料机构示意图3. 1.2送料功能的实现过程送料机构框架上有左
27、右挡板，底板上倾，与水平面夹角为2023度，底板上装有重力箱下滑机构。当在护板中间放置纸板以后纸板依靠重力下滑，为了使纸板能够正常下滑在纸板的后面有下滑块和推板形成的辅助下滑机构，并且它还能有效防止纸板的后倾。当纸板下滑到延伸板以后由于延伸板是水平放置重力在倾斜方向的分力消失纸板不在继续下滑停在延伸板上。3. 1.3自动下滑送料装置的优点以往的储料方式采用动力输送，每次的进给量一定，在实际生产过程中，由于各使用厂商的纸箱材质及厚度各不相同，使得在生产过程中纸箱送料不到位或送过料等现象时有发生。而采用此种的送料装置不仅能够保证每次的进给位置而且采用重力下滑的机构不需要外加东西节省了能源与成本。3
28、.2取料装置的设计3. 2.1方案的选定在已有的开箱机械中很多采用用推板把纸箱推进的方式，此种取料方式虽然能够完成取料动作但是很难保证每次能够顺利的将一片纸板推过去并且很容易多推或者由于偏差推不到位。有的方案中采用的结构方法固然可以使未展开的纸箱一只只地分开，但结构却显得非常地复杂，更凸显出其组装上的难度更高，相对造成了成本上的高昂，无法求得经济与效益上的平衡;而且当未展开的纸箱在分层装置一张张地藉由两边摆片的支撑下一层层地逐渐下移至输送位置处时，在逐层下移的过程中，极容易发生纸箱在下移滑落的过程中，两边无法平均而歪斜，导致纸箱一边无法受到摆片的支持，而直接落入下一层的纸箱上或输送区域，造成分
29、层输送的错误或供料的错误。在此方案中采用吸盘吸取纸板每次只会吸取一片。气缸带动滑块在滑轨中来回滑动。由于气缸只有两个位置所以刚好能够保证纸板的顺利到位。实践证明此方案可行。5. 2.2取料装置的组成如图3-3所示取料机构由气缸、滑座、固定架、气动吸具、连接架等组成。3.2.3取料装置功能的实现真空吸具取箱机构的真空吸具安装在固定杆上，固定杆固定在滑座上，滑座连接气缸驱动的带滑槽摆杆滑槽内有立柱。当要取料时摆杆在气缸驱动下，沿滑槽导向运动，真空吸具将储料槽上的纸箱取下一个然后气缸输出轴回收此时滑块在导轨上向后运动，固定在固定杆上的真空吸具将瓦楞纸板送到折盖机构的上方。吸具带着纸板回走的过程中纸板
30、碰到成型机构在吸具吸力与成型机构阻力的作用下纸箱逐渐成型。3. 2.4动力的选择在本课题中滑块需要是实现前进和后退两个动作所以可以选择气动电动或者液压动力。虽然液压动力能够实现前进和后退但是由于液压动力速度过于缓慢不能够满足本课题中去纸箱的速度。电动执行机构的缺点主要有：结构较复杂，更容易发生故障，且由于它的复杂性，对现场维护人员的技术要求就相对要高一些；电机运行要产生热，如果调节太频繁，容易造成电机过热，产生热保护，同时也会加大对减速齿轮的磨损；另外就是运行较慢，从调节器输出一个信号，到调节阀响应而运动到那个相应的位置，需要较长的时间，这是它不如气动、液动执行器的地方。电动机虽然能够实现正反
31、转但是转速过高需要减速机构并且电动机带动的取料机构刚性大如果发生纸箱脱落或者折盖完毕纸箱不能被及时推走时就容易把纸箱挤坏。气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式和活塞式两类。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。由于气动执行机构有结构简单，输出推力大，动作平稳可靠。气动执行机构的主要优点：、移动速度大，但负载增加时速度会变慢检修维护简单，对环境的适应性好，输出功率较大。气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低、故使用安全。工作介质是取之不尽的空气、空气本身不花钱。排气处理简单，不污染环境，成本低。输出力以及工作速度的调节非
32、常容易。气缸的动作速度一般为50500mm/s,比液压和电气方式的动作速度快。可靠性高，使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为百万次，而SMC的一般电磁阀的寿命大于3000万次，小型阀超过2亿次。利用空气的压缩性，可贮存能量，实现集中供气。可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。可实现缓冲。对冲击负载和过负载有较强的适应能力。在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。综上所述在此方案中动力选择气动比较合适。平面连杆机构运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平
33、面复杂运动,从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。此外面接触的结构式平面连杆机构具有以下优点：运动副单位面积所受的压力减小，且磨损小制造方便易获得较高的精度两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维持的。因此，平面连杆机构广泛的应用于各种机械仪表和机电一体化产品中。在此课题中已经知道滑块的初始和最终位置利用四杆机构的知识可以确定气缸的行程从而确定气缸的型号QCJ2L40-150To3.2.5气缸的选择方法单作用气缸单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。其原理及结构如图3-4所示：图3-4单作用气缸1缸体；2活塞；3弹簧
34、；4活塞杆；单作用气缸的特点是：1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小；2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力；3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相比，有效行程小一些；4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在长行程、高载荷的场合。双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓
35、冲式和非缓冲式等。此类气缸使用最为广泛。双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。其工作原理如图3-5所示：-19 -I一0)图3-5双活塞杆双作用气缸a）缸体固定；b）活塞杆固定1缸体；2工作台；3活塞；4活塞杆；5机架缸体固定时，其所带载荷（如工作台）与气缸两活塞杆连成一体，压缩空气依次进入气缸两腔（一腔进气另一腔排气），活塞杆带动工作台左右运动，工作台运动范围等于其有效行程S的3倍。安装所占空间大，一般用于小型设备上。活塞杆固定时，为管路连接方便，活塞杆制成空心，缸体与载荷（工作台）连成一体，压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔，使缸体带动工作台向左或向左运动，工
36、作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适用于中、大型设备。双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受力面积相等。当输入压力、流量相同时，其往返运动输出力及速度均相等。2）缓冲气缸对于接近行程末端时速度较高的气缸，不采取必要措施，活塞就会以很大的力（能量）撞击端盖，引起振动和损坏机件。为了使活塞在行程末端运动平稳，不产生冲击现象。在气缸两端加设缓冲装置，一般称为缓冲气缸。缓冲气缸见图7-3,主要由活塞杆1、活塞2、缓冲柱塞3、单向阀5、节流阀6、端盖7等组成。其工作原理是：当活塞在压缩空气推动下向右运动时，缸右腔的气体经柱塞孔4及缸盖上的气孔8排出。在活塞运动接近行程末端时，活塞右侧的缓冲柱塞
37、3将柱塞孔4堵死、活塞继续向右运动时，封在气缸右腔内的剩余气体被压缩，缓慢地通过节流阀6及气孔8排出，被压缩的气体所产生的压力能如果与活塞运动所具有的全部能量相平衡，即会取得缓冲效果，使活塞在图3-6缓冲气缸1活塞杆；2活塞；3缓冲柱塞;行程末端运动平稳，不产生冲击。调节节流阀6阀口开度的大小，即可控制排气量的多少，从而决定了被压缩容积(称缓冲室)内压力的大小，以调节缓冲效果。若令活塞反向运动时，从气孔8输入压缩空气，可直接顶开单向阀5,推动活塞向左运动。如节流阀6阀口开度固定，不可调节，即称为不可调缓冲气缸。4柱塞孔;5单向阀；6节流阀；7端盖；8气孔直线气缸一般可按以下程序选用：1)按要求
38、的最大驱动力选缸径假若要求的最大驱动力为F(N),气压为p(MPa)那么，缸径D为:如果考虑负载率中还得将上述最大驱动力F除以n后再代入公式计算出缸径D。最后按大于或等于的原则圆整为标准缸径。2)按要求的最大位移确定气缸行程根据被驱动零部件要求的最大位移，按大于或等于的原则，上靠到就近的标准行程。各类气缸的标准行程在产品样本中都有标出。以SMC的气缸为例,标准行程系列为:5；10；15；20；25；30；35；40；45；50；60；75；100；125；150；175；200；250；300；350；4003)根据使用场合确定直线气缸的种类直线气缸的种类很多，公司常用的有以下几种：(DCJ1
39、系列微型气缸这种气缸的缸径只有2.5mm和4mm两种，行程也只有5、10、15、20四利在所有气缸中，缸径和体积都是最小的。因此适用于空间小、所需推力小的场合。(2)CJP系列针型气缸这种气缸的缸径只有6、10和15三种，行程也只有5、10、15、20、25、30六种，缸径和体积也都是较小的，但可带磁性开关。适用于所需推力较小、空间狭长较小的场合。(3) CJ2和CM2系列标准型气缸CJ2系列标准型气缸的缸径为6、10和16；CM2系列标准型气缸的缸径为20、25、32和40。行程为15-300的标准行程系列。这两种标准型气缸的规格、种类最多，其安装型式、内置磁环、杆端形式、单双作用、缓冲等可
40、按需要选取。(4) CQ2和CQS系列薄型气缸薄型气缸的外形是方形，在相同缸径和行程的气缸中，它最短最薄。薄型气缸的缸径为12及其以上的各种标准缸径，各种行程都有。同样，其安装型式、内置磁环、杆端形式、单双作用、缓冲等都可按需要选取。(5) CU和CUJ系列自由安装型气缸自由安装型气缸的外形也是方形，它的最大特点是安装极为方便，四面都可以用来安装。缸径为4、6、8、10、16、20、25和32；60以下的各种标准行程都有。同样，内置磁环、杆端形式、单双作用、缓冲等都可按需要选取。上述5类气缸各有其特点，可根据使用场合和结构选用。4)按其他要求确定气缸型号在确定了缸径和行程、选好了气缸的种类以后
41、，还需要做以下选择才能确定气缸的型号：(1)选择气缸的安装形式气缸的安装形式有基本型、法兰型、脚座型、耳环型和耳轴型等，可根据结构和空间来选定。(2)选择气缸的缓冲形式气缸的缓冲形式有橡胶缓冲、气缓冲和无缓冲三种，可根据运动平稳性要求来选定。(3)气缸内置磁环的选择如果需要作位置检测，就要求有气缸内置磁环，并可选择合适的磁性开关及其安装形式。否则就不用选。(4)单双作用的选择单作用气缸的配管和气阀都较简单，但气缸的输出力因压缩弹簧而随行程而变，且回程的速度也不能用气阀控制，而双作用气缸与之相反。可根据这些特点按需要进行选择。除上述四种选择之外，有的气缸的活塞杆端头也有几种形式可选择。首先按选好
42、的气缸种类，对照该型气缸的型号，然后，一项项的按上述选择确定，这样，就可以确定气缸的型号了。平面连杆机构运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。此外面接触的结构式平面连杆机构具有以下优点：运动副单位面积所受的压力减小，且磨损小制造方便易获得较高的精度两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维持的。因此，平面连杆机构广泛的应用于各种机械仪表和机电一体化产品中。在此课题中已经知道滑块的初始和最终位置利用四杆机构的知识可以确定气缸的行程从而确定气缸的型号QCJ2L10-150So3. 3折盖装置的设计3.3. 1折盖装置的方案确定现在投入使用的开箱机械
43、中折侧盖装置:设于机台的左右两侧具有左右拍击板，其中右侧拍击板在固定位置处无法移动，左侧拍击板可以任意调整位移其位置，使左侧拍击板能够位于适当的折盖位置，可是由于左侧拍击板的折盖结构，由两个气缸及两段式的动作，始能完成折盖，所以除了结构上较为复杂外，其作动上亦较为复杂，同时调整上也较为不易。折上下盖装置先由第一上拍击板把上盖折成下斜状，然后输送带将展开的纸箱向后输送一段距离，再由第一上拍击板及下拍击板，将纸箱的上、下盖折入，可由纸箱上、下盖的折入动作，分别由第一上拍击板及下拍击板的拍击完成，由于第一上拍击板及下拍击板拍击的动作无法同步，所以造成上、下盖折入时会发上末端上下重叠而无法平整的现象，
44、即使能够控制第一上拍击板及下拍击板动作上的同步，也无法完全保证上、下盖末端之间能够平整邻接。鉴于上述缺点本课题设计气动的曲拐去完成折侧盖。折前盖机构为气缸输出轴上装有齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮上固定装有折前盖板。折后盖板为气缸输出轴上装有齿条与转动齿轮啮合,转动齿轮上固定装有折后盖板。折侧盖机构为固定座上固定轴承座，左、右折侧盖打击杆底端与轴承座较接，左、右侧盖打击杆与气缸端轴较接。3. 3.2折盖装置的组成如图3-8所示折前盖装置由气缸、齿轮轴、齿条、和折片等组成，折后盖装置由气缸、齿条、齿轮、折片等组成，如图所示折侧盖机构由气缸、曲拐、和架台组成。图3-7折侧盖装置第三章开箱成形机的部件
45、设计3.3.3折盖装置的工作过程折前盖机构为气缸输出轴上装有齿条，齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮上固定装有折前盖板，气缸的前进与后退带动齿条的前进后退从而使得齿轮轴的转动，固定在齿轮轴上的折片旋转后打在纸箱的前盖上从而完成折前盖动作。同理折后盖板机构为气缸输出轴上装有齿条，齿条与转动齿轮啮合，转动齿轮上固定装有折后盖板，转动齿轮上固定装有折前盖板，气缸的前进与后退带动齿条的前进后退从而使得齿轮轴的转动，固定在齿轮轴上的折片旋转后打在纸箱的前盖上从而完成折前盖动作。折前盖板和折后盖板机构同时将前后盖板折好，将信息传给折侧盖机构，折侧盖机构为固定座上固定轴承座，左、右折侧盖打击杆与轴承座较接，左、右
46、侧盖打击杆与气缸端轴较接。当折前盖和折后盖完成以后着侧盖的气缸同时延伸带动曲拐向上回转完成折侧盖动作。3.3.4折盖装置的动力选择由上一节的分析可知在此机构中应当选择气动驱动。由于在折前盖和折后盖机构中采用的相同模数和齿数的齿轮轴和相同的齿条所以而这所选的气缸的型号相同。通过折片的位移可以计算出齿轮的转角大概75-80度由于齿轮的模数为2齿数为20所以可以计算出齿条的行程位移动为58.5由于二者采用齿条传统所以气缸的输出位移为58.5由于气缸是固定在座上的所以应该为带双耳座的气缸，从折前盖和折后盖的气缸的型号为QCJ2D10-60So第三章开箱成形机的部件设计折侧盖机构由于是一个平面四杆机构需
47、要通过曲拐的位移来计算出气缸的行程图3-9,3-10所示当气缸向外延伸的时候推动曲拐向上转动达到纸箱的底部从而完成折侧盖动作当折盖完毕后气缸回收带动曲拐向下回转。先设计出曲拐的长度和其较链连接部分相对于气缸固定部分的距离。然后按照平面四杆机构的绘图方法通过作图法求出气缸的位移。在本课题中通过计算可以得到气缸的行程147约为150所以此处选取气缸的型号为QCJ2L10-150So3.4推箱成型装置的设计3.4.1推箱成型装置方案的确定很多成型机械中推箱装置为一升降摆臂组，其构造由一对平行连杆的一端枢固在机台上，而另一端则枢设一具有吸盘的支座，然后以气缸推动平行连杆摆转而使吸盘能够保持水平的降升，但因其吸住未展开之纸箱的顶面，所以造成纸箱展开时，吸盘处移动的弧度过大，容易发生位移上的误差，使得展箱的动作会发生位置上的偏差。在本课题中采用推箱杆固定在滑轴上，滑轴连气缸当前面折盖机构完成以后将
