貼標(biāo)機(jī)設(shè)計說明書參考資料

1、摘 要本畢業(yè)設(shè)計要完成的是西林瓶貼標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。西林瓶是一個最大直徑為20mm，高為40mm的瓶子。要求貼標(biāo)速度為100瓶/分鐘。貼標(biāo)機(jī)的主要工作部件有輸送機(jī)構(gòu)，撥瓶機(jī)構(gòu)，吸標(biāo)機(jī)構(gòu)，取標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)等。此外，還設(shè)計有上膠水機(jī)構(gòu)，膠水盒，帶輪，真空吸管的調(diào)整定位機(jī)構(gòu)等，在上面所有機(jī)構(gòu)的配合作用下，加上一定的動力，是可以可靠地完成貼標(biāo)工作的。按照貼標(biāo)機(jī)的運(yùn)動特性，此貼標(biāo)機(jī)設(shè)計了兩個動力。一個是單獨(dú)給上料機(jī)構(gòu)提供的，一個是專門給貼標(biāo)機(jī)的工作機(jī)提供動力的。對工作機(jī)分別進(jìn)行了輸送機(jī)構(gòu)的動力設(shè)計撥盤機(jī)構(gòu)的動力設(shè)計，吸標(biāo)機(jī)構(gòu)的動力設(shè)計和取標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)的動力設(shè)計。最好同過幾個動力的和，并考慮其他效率因素，選定合適

2、的電機(jī)。在這動力下是可以滿足動力要求的。經(jīng)過上面的運(yùn)動和動力設(shè)計后，對整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行Pro/E的實(shí)體造型，完成機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計。最后，本論文還對撥瓶輪軸分別使用傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的方法進(jìn)行了強(qiáng)度的校核計算。關(guān)鍵字 西林瓶貼標(biāo)機(jī)；運(yùn)動設(shè)計；動力設(shè)計不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒 論11.1 國內(nèi)外貼標(biāo)機(jī)械的發(fā)展概況11.2 貼標(biāo)機(jī)簡述2 典型貼標(biāo)原理簡介2 常用貼標(biāo)機(jī)5 國內(nèi)外新型貼標(biāo)機(jī)簡介51.3 主要工作內(nèi)容6第2章 貼標(biāo)機(jī)的方案設(shè)計72.1 西林瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計要求72.2 西林瓶貼標(biāo)機(jī)的原理設(shè)計7 西林瓶貼標(biāo)機(jī)工作原理設(shè)計7 上料機(jī)構(gòu)原理設(shè)計8 輸送

3、機(jī)構(gòu)原理設(shè)計8 貼標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計9 收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計102.3 貼標(biāo)機(jī)的運(yùn)動設(shè)計12 上下料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計12 輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計13 貼標(biāo)機(jī)整體運(yùn)動設(shè)計132.4 貼標(biāo)機(jī)動力設(shè)計15 上料機(jī)構(gòu)動力設(shè)計15 輸送機(jī)構(gòu)動力設(shè)計16 貼標(biāo)機(jī)構(gòu)和送標(biāo)機(jī)構(gòu)動力設(shè)計16 撥瓶機(jī)構(gòu)的動力設(shè)計17 貼標(biāo)機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇172.5 經(jīng)濟(jì)性分析182.6 本章小結(jié)18第3章 撥瓶軸的強(qiáng)度校核計算193.1 撥瓶主傳動軸強(qiáng)度校核19 撥瓶主傳動軸受力計算19 撥瓶軸的強(qiáng)度的計算機(jī)分析213.2 本章小結(jié)23結(jié) 論24致 謝25參考文獻(xiàn)26千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“

4、更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行第1章 緒 論1.1 國內(nèi)外貼標(biāo)機(jī)械的發(fā)展概況包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的一大門類產(chǎn)品，在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位和作用，它給行業(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，以完成產(chǎn)品的包裝工藝過程。盡管包裝機(jī)械的產(chǎn)值在整個包裝工業(yè)中所占的比重不如包裝材料大，不屬于經(jīng)常性消耗品，但對包裝工業(yè)的現(xiàn)代化卻是不可缺少的支撐。它為包裝工業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)裝備，保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、品種多、生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)成本低，帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。沒有現(xiàn)代化的包裝機(jī)械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)1。包裝機(jī)的分類見圖1-1。 圖1-1 包裝機(jī)械的分類世界包裝工

5、業(yè)的歷史大體上起始于上世紀(jì)初葉。到了50年代，由于生產(chǎn)流通日益現(xiàn)代化，國際化，包裝工業(yè)發(fā)展相當(dāng)迅猛，加上社會各部門的相互配合和推動，進(jìn)而逐步形成了獨(dú)立的包裝工業(yè)體系。迄今，像歐美日等科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，其包裝工業(yè)總產(chǎn)值大約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2左右。盡管包裝機(jī)械所占比重不是很大，但每年卻以10左右的速率穩(wěn)定增長。據(jù)統(tǒng)計，已投產(chǎn)使用的包裝機(jī)超過了千余種，其中半數(shù)供應(yīng)于食品，醫(yī)藥行業(yè)1。從當(dāng)今世界新技術(shù)革命的發(fā)展趨勢來看，包裝材料、包裝工藝、包裝機(jī)械將會取得一系列新的突破，將會帶動更多的產(chǎn)業(yè)部門和科技單位進(jìn)入包裝行業(yè)。為了滿足貼標(biāo)行業(yè)發(fā)展的需要，近年來，我國許多有關(guān)部門集中了一定的力量，共同開發(fā)貼標(biāo)

6、機(jī)械。在引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，仿制、改進(jìn)和自行研制了很多貼標(biāo)機(jī)械。我國近幾年的貼標(biāo)機(jī)械在設(shè)備的制造質(zhì)量、性能和技術(shù)水平上都有了較大的進(jìn)步，開發(fā)能力有所提高，速度有所加快，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批貼標(biāo)機(jī)械的專業(yè)化制造企業(yè)；計算機(jī)等新技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)開始普及，從而表明：我國的貼標(biāo)機(jī)械已經(jīng)有了初步的發(fā)展，并已經(jīng)形成了一個獨(dú)立的機(jī)械門類，以良好的開端進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。但是，我國的貼標(biāo)機(jī)械的基礎(chǔ)薄弱、水平低、質(zhì)量差、品種少和不配套等落后狀況還沒有根本改變，遠(yuǎn)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，與世界先進(jìn)國家還有很大差距。我國的貼標(biāo)機(jī)械大概落后世界先進(jìn)水平20-30年左右，這些情況表明，亟待我們繼續(xù)努力，開創(chuàng)我國貼標(biāo)機(jī)

7、械發(fā)展的新局面2。1.2 貼標(biāo)機(jī)簡述采用粘結(jié)劑將標(biāo)簽貼在包裝件或產(chǎn)品上的機(jī)器叫貼標(biāo)機(jī)械。多數(shù)液態(tài)和部分粒狀瓶裝產(chǎn)品都是采用這種機(jī)器粘貼標(biāo)簽。標(biāo)簽對商品有裝潢作用，同時便于商品的銷售與管理。標(biāo)簽上的商標(biāo)、商品的規(guī)格及主要參數(shù)、使用說明與商品介紹，是現(xiàn)代包裝不可缺少的組成部分。貼標(biāo)機(jī)是包(灌)裝生產(chǎn)線上一臺重要的設(shè)備，也是一臺技術(shù)含量較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的機(jī)器，被廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等與人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系密切的行業(yè)中。無論是早期的簡單貼標(biāo)機(jī)械，還是后來的復(fù)雜貼標(biāo)機(jī)械，以及現(xiàn)在的微電子控制的全自動化貼標(biāo)機(jī)械，它的發(fā)展進(jìn)步都在不斷的影響著整個社會。1.2.1 典型貼標(biāo)原理簡介 圖1-2所示為濕敏粘合貼標(biāo)原

8、理，標(biāo)簽在重錘作用下由標(biāo)簽盒逐漸向下運(yùn)動，隨著取標(biāo)輪1的旋轉(zhuǎn)標(biāo)簽被取下，并隨傳動輪4往下運(yùn)動。經(jīng)過輪5和輪6的作用，標(biāo)簽被刷膠，之后，標(biāo)簽隨導(dǎo)軌下落。在標(biāo)簽的運(yùn)動過程中，待貼瓶同步由導(dǎo)軌向前運(yùn)動，到達(dá)龍門導(dǎo)軌正下方時，帶著標(biāo)簽一起移動，靠毛刷9把標(biāo)簽燙平在包裝件上。從而完成一次貼標(biāo)。這種貼標(biāo)機(jī)只能用于粘貼寬度大致等于半個瓶身周長的標(biāo)簽。1取標(biāo)棍 2標(biāo)盒 3重塊 4拉標(biāo)輥 5涂膠輥 6上膠輥 7膠缸 8龍門導(dǎo)軌 9毛刷圖1-2 濕敏粘合貼標(biāo)原理示意圖圖1-3所示為壓和式貼標(biāo)機(jī)工作原理。首先由真空輪1轉(zhuǎn)動將標(biāo)簽由標(biāo)簽盒吸出，并隨輪1一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)至打印輪打印標(biāo)簽，繼續(xù)轉(zhuǎn)至真空輪2，在此過程中，真空輪

9、1的吸附力逐漸變?nèi)?，至?時標(biāo)簽由輪2吸走，并隨其轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)至漿糊涂抹器時刷膠，輪2和輪1一樣，在轉(zhuǎn)動過程中吸附力逐漸變小，在轉(zhuǎn)至待貼瓶時，吸附力很小，靠滾壓力把標(biāo)簽貼到瓶上，完成一次貼標(biāo)。圖1-3 壓和式貼標(biāo)工作原理熱敏粘合貼標(biāo)機(jī)所用的標(biāo)簽涂了一種粘合劑，它只有在加熱條件下才起粘合作用。圖1-4所示為采用這種標(biāo)簽的熱敏粘合貼標(biāo)原理的示意圖。圖1-4a)是采用加熱板加熱標(biāo)簽，使粘合劑變粘，隨即貼到容器上。圖1-4b)則采用熱水加熱粘合劑。由于熱敏粘合劑分為瞬時熱合劑和延時熱合劑，故選擇標(biāo)簽所用的粘合劑應(yīng)與被貼容器相適應(yīng)，塑料容器尤其要注意。1標(biāo)簽 2粘合劑 3加熱板 4容器 5熱水噴管圖1-4

10、 熱敏粘合貼標(biāo)原理示意圖不干膠貼標(biāo)機(jī)的原理如圖1-5所示，所用標(biāo)簽背面涂了立即貼合的粘合劑，但是被硅處理網(wǎng)保護(hù)著，其原理如下：帶貼合劑的標(biāo)簽2，事先粘在載標(biāo)網(wǎng)上。貼標(biāo)前通過分離桿4，使標(biāo)簽與載標(biāo)網(wǎng)分離，在噴氣和滾壓的聯(lián)合作用下，粘到容器的表面上。這種貼標(biāo)機(jī)的標(biāo)簽材料種類較廣。這種貼標(biāo)機(jī)的標(biāo)簽可以具有金屬感，透明或不透明等特性，滿足各種要求。1容器 2標(biāo)簽 3粘合劑 4分離桿 5載標(biāo)網(wǎng)圖1-5 不干膠貼標(biāo)機(jī)原理圖1.2.2 常用貼標(biāo)機(jī)標(biāo)簽的材質(zhì)、形狀很多，被貼標(biāo)對象的類型、品種也很多，貼標(biāo)要求也不盡相同。例如，有的只需貼一張身標(biāo)；有的要求貼雙標(biāo)；有的則要求貼三個標(biāo)簽(身標(biāo)、肩標(biāo)、頸標(biāo))，有的只要

11、求貼封口標(biāo)簽；另外生產(chǎn)率的要求也不同。為滿足不同條件下的貼標(biāo)需求，貼標(biāo)機(jī)有多種多樣，不同類型品種的貼標(biāo)機(jī)，存在著貼標(biāo)工藝和有關(guān)裝置結(jié)構(gòu)上的差別，當(dāng)然也存在著共性。 貼標(biāo)機(jī)按自動化程度可分為半自動貼標(biāo)機(jī)和全自動貼標(biāo)機(jī)；按容器的運(yùn)行方向可分為立式貼標(biāo)機(jī)和臥式貼標(biāo)機(jī)；按標(biāo)簽的種類可分為片式標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)、卷筒狀標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)、熱粘性標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)和感壓性標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)及收縮簡形標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)；按容器的運(yùn)動形式可分為直線式貼標(biāo)機(jī)和轉(zhuǎn)盤式貼標(biāo)機(jī)，按貼標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)可分為龍門式貼標(biāo)機(jī)、真空轉(zhuǎn)鼓式貼標(biāo)機(jī)、多標(biāo)盒轉(zhuǎn)鼓貼標(biāo)機(jī)、撥桿貼標(biāo)機(jī)、旋轉(zhuǎn)型貼標(biāo)機(jī)；按貼標(biāo)工藝特征可分為壓撩式貼標(biāo)機(jī)、彎壓式貼標(biāo)機(jī)、搓短式貼標(biāo)機(jī)、刷撫式貼標(biāo)機(jī)等。此外，還

12、可以按照包裝容器的材料(鍍錫罐、玻璃瓶罐、紙質(zhì)盒罐)、形狀(圓形、異形)，貼標(biāo)面的形狀以及粘結(jié)劑的種類等進(jìn)行分類3。1.2.3 國內(nèi)外新型貼標(biāo)機(jī)簡介隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，貼標(biāo)機(jī)在不斷的發(fā)展。為適應(yīng)貼標(biāo)現(xiàn)代化的需要，隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的開發(fā)，貼標(biāo)機(jī)械在品種、類型、效率、可靠性、功能多樣化和自動化水平等各方面不斷飛躍發(fā)展，集中表現(xiàn)為現(xiàn)代貼標(biāo)機(jī)械高速化、自動化、系統(tǒng)化和通用化的發(fā)展趨勢。目前所存在的貼標(biāo)機(jī)主要以不干膠貼標(biāo)機(jī)為主，以下是幾種最新的貼標(biāo)機(jī)。圖1-6所示為薄膜貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)依瓶罐形狀、厚度、大小等不同及貼附條件可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，貼標(biāo)速度較快，每分鐘約為200瓶；圖1-7所

13、示為往復(fù)式貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo)效率較高，適用于平面、凹面、曲面之精密貼標(biāo)，同時可配合用戶產(chǎn)品精密貼標(biāo)要求及模具制作，貼標(biāo)精度可以達(dá)到±0.5 mm以內(nèi)；圖1-8所示為微電腦自動貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)實(shí)施了微電子系統(tǒng)控制，貼標(biāo)質(zhì)量好，效率高，適合于將不干膠標(biāo)簽粘附在各種平面容器上；圖1-9所示為多列式貼標(biāo)機(jī)，這種貼標(biāo)機(jī)配合了電子技術(shù)、通訊技術(shù)、電腦及網(wǎng)路等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速高效貼標(biāo)，這種貼標(biāo)機(jī)是目前存在的最先進(jìn)的貼標(biāo)機(jī)械產(chǎn)品。圖1-6 薄膜貼標(biāo)機(jī) 圖1-7 往復(fù)式貼標(biāo)機(jī)圖1-8 微電腦自動貼標(biāo)機(jī) 圖1-9 多列式貼標(biāo)機(jī)第2章 貼標(biāo)機(jī)的方案設(shè)計2.1 西林瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計要求西林瓶貼標(biāo)機(jī)的設(shè)

14、計要求 ：標(biāo)簽寬度：60mm； 標(biāo)簽長度：2025mm；瓶子高度：40mm；瓶子直徑：20mm；貼標(biāo)速度： 100個/min。本文所設(shè)計的西林瓶貼標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，動作較多，自動化程度較高，相對較為先進(jìn)，只要各部分速度相匹配，便可以達(dá)到相當(dāng)好的貼標(biāo)效果。同時，如果貼標(biāo)要求有所調(diào)整，收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)和滾貼機(jī)構(gòu)等相關(guān)部件會自動選擇貼標(biāo)速度，以達(dá)到預(yù)期的貼標(biāo)效果。此外，本文所設(shè)計的貼標(biāo)機(jī)可以作為一臺單獨(dú)的機(jī)器加以使用，同時，也可作為生產(chǎn)流水線的一部分。2.2 西林瓶貼標(biāo)機(jī)的原理設(shè)計2.2.1 西林瓶貼標(biāo)機(jī)工作原理設(shè)計本文所設(shè)計的西林瓶貼標(biāo)機(jī)包括四大部分：即上料機(jī)構(gòu)，輸送機(jī)構(gòu)，滾貼機(jī)構(gòu)和收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)。它的

15、具體工作過程如圖2-1所示，上料機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤接收上臺機(jī)器傳送來的瓶子，并將瓶子傳送到輸送機(jī)構(gòu)，同時對上料盤上的瓶子起到緩沖作用。上料盤送出的瓶子被分隔成一定的間距，同時在輸送機(jī)構(gòu)輸送鏈的帶動下繼續(xù)向前運(yùn)動。當(dāng)瓶子隨輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)動到撥瓶輪時撥瓶輪將西林瓶以每轉(zhuǎn)四個的速度一個一個地往過傳到滾標(biāo)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)瓶子在撥瓶輪的帶動下在與撥瓶輪同圓心的軌道上轉(zhuǎn)過90度是，這是取標(biāo)機(jī)構(gòu)取出的標(biāo)簽在滾標(biāo)機(jī)構(gòu)的作用下也轉(zhuǎn)過一定的角度剛好與西林瓶相遇，在撥瓶輪與滾標(biāo)機(jī)構(gòu)的相互擠壓下西林瓶將標(biāo)簽帶走，并且壓緊。并且，從圖中可以看出，標(biāo)簽在滾標(biāo)機(jī)構(gòu)的帶動下轉(zhuǎn)過90度的時候其實(shí)先遇上了膠水輪，膠水輪給標(biāo)簽上完膠水后標(biāo)簽繼續(xù)運(yùn)動

16、直到遇上西林瓶。2.2.2 上料機(jī)構(gòu)原理設(shè)計上料機(jī)構(gòu)工作原理如圖2-2所示，電機(jī)帶動上料盤轉(zhuǎn)動，瓶子隨著上料盤的轉(zhuǎn)動而前進(jìn)，瓶子在分瓶板的作用下，由于離心力，將沿著上料盤邊緣前進(jìn)，同時，由于瓶子之間的互相推擠，瓶子將沿護(hù)欄進(jìn)入輸送機(jī)構(gòu)。護(hù)欄在上料過程中可以防止瓶子摔倒，起到了安全輔助作用。本設(shè)計所設(shè)計的貼標(biāo)機(jī)上料機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的，如果要將其和生產(chǎn)線連接，只需在輔助盤上開一進(jìn)瓶口即可。同時，進(jìn)瓶軌道應(yīng)比上料盤位置稍高，以便于進(jìn)料。 2.2.3 輸送機(jī)構(gòu)原理設(shè)計本貼標(biāo)機(jī)的輸送機(jī)構(gòu)采用ISO鏈號為10A的雙排鏈，輸送用雙排鏈的連接采用與之配合的雙排鏈輪。圖2-1 西林瓶貼標(biāo)機(jī)工作原理圖 圖2-2 上料機(jī)

17、構(gòu)原理圖2.2.4 貼標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計圖2-3 真空吸管 圖2-4 轉(zhuǎn)股貼標(biāo)機(jī)構(gòu)中主要零件有轉(zhuǎn)鼓，吸鼓，壓蓋，銅套和真空吸管等。真空吸管在銅套的固定下穿過貼標(biāo)軸。真空吸管靠和吸鼓配合的一頭開有一大概一百二十度的細(xì)縫如圖2-3所示，而轉(zhuǎn)鼓在與轉(zhuǎn)鼓的軸垂直的方向通有小空，小空分布與轉(zhuǎn)鼓的四個方向如圖2-4所示。轉(zhuǎn)鼓可以通俗地認(rèn)為是開有小孔的帶輪，帶槽的上下均開小孔可以保證可靠地將標(biāo)簽吸穩(wěn)。如圖，三個小孔之間的距離比標(biāo)簽的長度62mm短一點(diǎn)轉(zhuǎn)鼓每轉(zhuǎn)過九十度就完成一次吸標(biāo)貼標(biāo)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)完成四次貼標(biāo)的任務(wù)。貼標(biāo)機(jī)另一個很重要的零件是吸鼓，吸鼓結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。為和轉(zhuǎn)鼓對應(yīng)，吸鼓的圓周邊也開有槽，槽間的

18、距離和轉(zhuǎn)鼓上下兩小孔的距離是一樣的。但是吸鼓小槽開出的角度為240度左右。吸鼓的外圓和轉(zhuǎn)鼓內(nèi)圓過盈配合，然后真空吸管的外圓與吸鼓的內(nèi)圓間隙配合，如圖2-6所示。轉(zhuǎn)鼓和一個凸輪通過螺栓連接，凸輪與軸螺紋連接，最終與軸一起起停。而真空吸管則在下端有一夾緊裝置固定，此裝置可以調(diào)節(jié)真空吸管轉(zhuǎn)動，如圖2-7所示，這樣可以調(diào)節(jié)當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)到一定位置時標(biāo)簽可以脫離轉(zhuǎn)鼓的吸引力而貼到西林瓶上面。2.2.5 收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)原理設(shè)計收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)是西林瓶貼標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵部件之一。它負(fù)責(zé)收送標(biāo)簽。如圖2-9所示，標(biāo)簽放在標(biāo)盒上，在小車的推動下，經(jīng)過一系列輔助環(huán)節(jié)標(biāo)簽被拉動，這樣可以保證標(biāo)簽一直靠在標(biāo)盒的最前端。取標(biāo)機(jī)構(gòu)的細(xì)管是

19、中空的，與圖2-5 吸鼓 圖2-6 轉(zhuǎn)鼓吸鼓配合取標(biāo)機(jī)構(gòu)的真空吸管連通，如圖2-8所示。圖2-9所示中取標(biāo)機(jī)構(gòu)的小軸承，是用來作為前面提到的凸輪的磙子的。凸輪的轉(zhuǎn)動帶動取標(biāo)機(jī)構(gòu)的擺動，從而取標(biāo)機(jī)構(gòu)中的細(xì)管可以在標(biāo)盒和轉(zhuǎn)鼓之間擺動，實(shí)現(xiàn)取標(biāo)送標(biāo)。從圖2-8可以看出真空吸管也開有一細(xì)縫，角度大概為30度。在細(xì)管靠近標(biāo)盒的地方，細(xì)管的與此細(xì)縫是接通的，這樣可以在細(xì)管中形成準(zhǔn)真空，足以將標(biāo)簽吸穩(wěn)。當(dāng)細(xì)管擺近到轉(zhuǎn)鼓時，細(xì)管轉(zhuǎn)到真空吸管沒有開縫的地方。此時的細(xì)管與真空吸管沒有連通，即細(xì)管里面的大氣壓力不再比外面的小，對標(biāo)簽不再有吸引力作用，這樣取標(biāo)機(jī)構(gòu)可以在細(xì)管擺動到轉(zhuǎn)鼓的時候放開標(biāo)簽，讓對標(biāo)簽有吸引力的

20、轉(zhuǎn)鼓帶走標(biāo)簽。圖2-7 夾緊機(jī)構(gòu) 圖2-8真空吸管圖2-9 取標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)2.3 貼標(biāo)機(jī)的運(yùn)動設(shè)計如圖2-1所示，貼標(biāo)速度是由撥瓶輪的轉(zhuǎn)速決定的，上料機(jī)構(gòu)的速度必然要大于撥瓶機(jī)構(gòu)的分瓶速度，之后輸送機(jī)構(gòu)按貼標(biāo)要求速度將瓶子送到滾貼機(jī)構(gòu)，同時，收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)以與其相匹配的供標(biāo)速度送出標(biāo)簽，滾貼機(jī)構(gòu)根據(jù)瓶子在輸送帶內(nèi)的運(yùn)動時間，至少在該時間內(nèi)完成一圈滾貼，最后瓶子由下料盤下料。下面將對各部分分別進(jìn)行運(yùn)動設(shè)計。2.3.1 上下料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計設(shè)計上料盤直徑為。如圖2-10所示，由于每分鐘最多可以滾貼100個瓶子，若設(shè)計瓶子直徑為,則上料盤轉(zhuǎn)一圈可以傳送的瓶子數(shù)應(yīng)為個，則上料盤的最高轉(zhuǎn)速為。由于每分鐘最少

21、可以貼標(biāo)60瓶，如果瓶子直徑為，則上料盤轉(zhuǎn)速為約為。考慮到實(shí)際情況下存在打滑，n值應(yīng)該為計算轉(zhuǎn)速的五倍左右，所以上料盤轉(zhuǎn)速應(yīng)為。上料盤是由電機(jī)經(jīng)過彈性柱銷聯(lián)軸器直接帶動的，所以電機(jī)輸出最高轉(zhuǎn)速至少為。圖2-10 上料機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖2.3.2 輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計本貼標(biāo)機(jī)的輸送機(jī)構(gòu)采用ISO鏈號為10A的雙排鏈傳輸，圖2-11裝上鏈條后即為此貼標(biāo)機(jī)的傳送機(jī)構(gòu)。輸送鏈輪則根據(jù)鏈的標(biāo)準(zhǔn)從標(biāo)準(zhǔn)中選取。由于待貼瓶直徑最大為。同時考慮到擋板的調(diào)整，雙排鏈的寬度是標(biāo)準(zhǔn)的25mm。由于長期進(jìn)行輸送可能造成輸鏈帶松弛，所以本文所設(shè)計的貼標(biāo)機(jī)在從動輸送輪端安裝了張緊機(jī)構(gòu)以保證高效的輸送。由于貼標(biāo)速度為100瓶/分鐘，

22、100瓶/分鐘計算，輸送鏈速度，由此可得輸送鏈輪的轉(zhuǎn)速為。2.3.3 貼標(biāo)機(jī)整體運(yùn)動設(shè)計貼標(biāo)機(jī)的主工作機(jī)只用一個電機(jī)。因?yàn)橐竺糠昼娡瓿?00個瓶子的貼標(biāo)圖2-11 傳送機(jī)構(gòu)任務(wù)，又因?yàn)閾芷枯嗈D(zhuǎn)過一周撥動四個瓶子，所以先定撥瓶輪軸的轉(zhuǎn)速為25r/min。按照前面設(shè)計的貼標(biāo)機(jī)購得原理，帶有轉(zhuǎn)鼓的軸的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該為25 r/min，這樣可以使撥輪盤每撥過一個瓶子，轉(zhuǎn)鼓就可以送來一個標(biāo)簽。第三根軸是膠水輪軸，為了使標(biāo)簽上有足夠的膠水，本貼標(biāo)機(jī)設(shè)計膠水輪軸的轉(zhuǎn)速為50 r/min，這樣，每個標(biāo)簽都可以被膠水輪上膠水兩次。有了上面的分析，上面提到的三根軸的傳動設(shè)計為如圖2-12所示。左邊為撥瓶輪軸，中間的

23、為滾貼標(biāo)軸，右邊的為膠水刷軸。將齒輪1的齒數(shù)定為60模數(shù)定為m=2.5。因?yàn)槟?shù)越大，齒輪彎曲強(qiáng)度越高。但是當(dāng)中心距一定時，在滿足彎曲強(qiáng)度的條件下取小模數(shù)和大齒數(shù)。2.5的模數(shù)是可以達(dá)到預(yù)期的彎曲強(qiáng)度的，而60的齒數(shù)可以提高齒輪的傳動平穩(wěn)性，提高貼標(biāo)的可靠性。這樣，按照前面的傳動比要求，齒輪2與齒輪1有相同的模數(shù)和齒數(shù)。齒輪3的圖2-12 貼標(biāo)機(jī)傳動系統(tǒng)模數(shù)和齒數(shù)可以分別定為2.5和64，這樣，齒輪4的模數(shù)和齒數(shù)分別為2.5和32。這樣可以實(shí)現(xiàn)軸1和軸2的轉(zhuǎn)速為25r/min，軸3的轉(zhuǎn)速為50 r/min。即軸1轉(zhuǎn)一周撥動四個瓶子，轉(zhuǎn)鼓吸過四個標(biāo)簽，膠水輪就給每個經(jīng)過的標(biāo)簽上膠水兩次。因?yàn)閾芷?/p>

24、掄轉(zhuǎn)一周撥動四個瓶子，每個瓶子的直徑為20mm，每分鐘撥動100個瓶子，即傳送鏈每分鐘至少要向前運(yùn)動100×20=2000mm。傳動鏈?zhǔn)怯赡z水輪軸即第三根軸通過錐齒輪齒合來帶動，如圖2-13。錐齒輪1的齒數(shù)為17齒輪2的齒數(shù)為51樣就帶動鏈輪1以16r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。鏈輪1的齒數(shù)圖2-13 送瓶傳動系統(tǒng)為10，鏈輪2的齒數(shù)為14，這樣就帶動鏈輪2以12r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因?yàn)檩?的分度圓直徑為70mm，所以鏈輪2帶動鏈向前運(yùn)動的速度為0.04395m/s。與之前算出的至少為0.03m/s大，但是考慮到打滑和為了安全送瓶，算出的值肯定是大的。2.4 貼標(biāo)機(jī)動力設(shè)計2.4.1 上料

25、機(jī)構(gòu)動力設(shè)計假設(shè)上料盤可承載200個瓶子，每個待貼瓶重量計為，則上料盤所要承受的壓力為N,取上料盤和待貼瓶之間的靜摩擦系數(shù)=0.5則上料盤所受摩擦力為N，由此可以得到上料盤所受摩擦力矩為N·m。忽略摩擦干擾，則電機(jī)輸出功率即和該力矩平衡，由W根據(jù)設(shè)計轉(zhuǎn)速和功率，電機(jī)選擇TYV4-150型微型特種減速電機(jī)，該電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速在，可以滿足設(shè)計要求。同時，該系列電機(jī)的功率范圍在,調(diào)速范圍在，與貼標(biāo)機(jī)械較匹配。2.4.2 輸送機(jī)構(gòu)動力設(shè)計設(shè)計輸送的雙排鏈總長為，則輸送鏈上將有至少同時21瓶子，考慮到下料也是用雙排鏈傳送，定整個傳送鏈上同時有40個西林瓶。設(shè)每個輸送瓶重，則輸送瓶總重為N，則輸送待

26、貼瓶需施加的驅(qū)動力應(yīng)為N。同時考慮到輸送鏈板的作用，設(shè)其驅(qū)動力為100N，則輸送帶輪傳動軸所受力矩應(yīng)為N·m，故而可得輸送帶功率應(yīng)為：W根據(jù)設(shè)計轉(zhuǎn)速和功率，由于各傳動副的相互摩檫，會損失一部分功率。查得鏈傳動的效率=0.96，齒輪傳動的效率為=0.97，軸承傳動的效率為=0.99。一共用了三個鏈輪傳動，一對齒輪傳動，三個軸承傳動。所以總效率為：其中0.9為考慮到其他因素的安全系數(shù)，所以得到輸送系統(tǒng)所需的功率為： W2.4.3 貼標(biāo)機(jī)構(gòu)和送標(biāo)機(jī)構(gòu)動力設(shè)計根據(jù)設(shè)計轉(zhuǎn)速，同時參考直線式不干膠貼標(biāo)機(jī)標(biāo)簽滾貼機(jī)構(gòu)，這種貼標(biāo)機(jī)的滾貼電機(jī)選擇TYV4-100型微型特種減速電機(jī)，電機(jī)輸出功率為，取傳

27、動效率系數(shù)為0.90，則滾貼輪實(shí)際功率應(yīng)為。所以西林瓶貼標(biāo)機(jī)的貼標(biāo)機(jī)構(gòu)所需的理論功率為90W。但是帶動貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的軸有傳動副，所以有功率的損失，總效率為和所需的實(shí)際功率為所要的實(shí)際功率除以總效率，即為P2=90/0.79114 W。西林瓶貼標(biāo)機(jī)的送標(biāo)機(jī)構(gòu)是又一標(biāo)盒加小車組成，小車裝上標(biāo)簽，小車在中錘的重力作用下自動送標(biāo)如圖2-14。圖2-14 送標(biāo)機(jī)構(gòu)所以送標(biāo)機(jī)構(gòu)所要的功率只消耗在取標(biāo)機(jī)構(gòu)上如圖2-9。次取標(biāo)機(jī)構(gòu)是由與轉(zhuǎn)鼓連在一起的凸輪帶動的。參考其他貼標(biāo)機(jī)，再在貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的實(shí)際功率上乘以一個系數(shù)1.3即可。所以W2.4.4 撥瓶機(jī)構(gòu)的動力設(shè)計假設(shè)每個待貼瓶質(zhì)量為,同時考慮分瓶輪附件的作用，其作用

28、力約為50N，取待貼瓶和輸送軌道間的摩擦系數(shù)為0.5，則摩擦力N，由此可得分瓶輪傳動軸所受力矩至少為N·m，取安全系數(shù)取為3，故而消耗的功率應(yīng)為 W考慮到撥瓶輪軸還有其他傳動副，可以認(rèn)為實(shí)際消耗的功率為40W左右。 2.4.5 貼標(biāo)機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的總功率應(yīng)該為各部分功率之和，然后根據(jù)這個總功率來選取一合適的電機(jī)。根據(jù)前面的計算貼標(biāo)機(jī)構(gòu)所需的總功率為202W，這樣小的功率是很多普通電機(jī)都可以達(dá)到的。貼標(biāo)機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)是通過皮帶傳動作為一級減速，然后是一個專門的蝸輪蝸桿減速器蝸輪蝸桿的傳動效率為，V帶傳動的效率為，但是，減速器里面還有兩對滾動軸承傳動，去滾動軸承的的效率為所以電極

29、需要的最小功率為：KW所以，可以選擇Y系列的三相異步電機(jī)電機(jī)的型號為Y90S-6額定功率為0.75KW，遠(yuǎn)大于所要求的0.305KW。滿載轉(zhuǎn)速為910r/min。2.5 本章小結(jié)本章對貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行了工作原理和總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計。完成了貼標(biāo)機(jī)關(guān)鍵部分：上料機(jī)構(gòu)，輸送帶機(jī)構(gòu)，貼標(biāo)機(jī)構(gòu)以及收標(biāo)送標(biāo)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和動力設(shè)計。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合設(shè)計要求，選擇了合適的電機(jī)。經(jīng)過運(yùn)動設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)每分鐘貼標(biāo)100次，并安全可靠地實(shí)現(xiàn)取標(biāo)送標(biāo)。動力設(shè)計保證了各機(jī)構(gòu)運(yùn)動有足夠的動力。第3章 撥瓶軸的強(qiáng)度校核計算撥瓶輪是西林瓶貼標(biāo)機(jī)重要的組成部分，撥瓶機(jī)構(gòu)的好壞將直接影響到貼標(biāo)效果。本章對撥瓶機(jī)構(gòu)主傳動軸進(jìn)行校核。如圖

30、3-1所示為撥瓶軸的示意圖。圖3-1 撥瓶軸簡圖3.1 撥瓶主傳動軸強(qiáng)度校核3.1.1 撥瓶主傳動軸受力計算 貼標(biāo)機(jī)的撥瓶軸的受力分析如圖3-2所示。根據(jù)公式(3-1) (3-1)式中 T 轉(zhuǎn)矩 (N·m)；P 功率 (kw)；n 轉(zhuǎn)速 (r/min)N·mNN圖3-2 撥瓶軸受力分析在垂直面上：N在水平面上：NN由此可得N·m N·m所以合成彎矩為N·m在彎矩最大的截面有MP=60MP所以，軸是滿足強(qiáng)度要求的。3.1.2 撥瓶軸的強(qiáng)度的計算機(jī)分析 圖3-3 撥瓶軸分析的應(yīng)力結(jié)果撥瓶軸的受力情況如圖3-2所示，其方向如圖所示，大小分別為：T=1

31、16510N，F(xiàn)R=565N，RHA=1078N，RHB=475N，RVA=392N，RVB=173N，F(xiàn)t=1553N。首先對所設(shè)計撥瓶軸進(jìn)行三維造型，然后根據(jù)上述受力分析應(yīng)用Solidworks插件對該軸的應(yīng)力以及危險區(qū)等情況進(jìn)行有限元分析。如圖3-3，為撥瓶輪軸受力后的應(yīng)力結(jié)果分布圖，圖3-4為位移結(jié)果分布圖，圖3-5為變形結(jié)果分布圖。由于45鋼的，所以，該軸是安全的，且傳動軸鍵槽中央為危險界面。圖3-4 撥瓶軸分析的位移結(jié)果分布圖3-5 撥瓶軸的變形結(jié)果分布3.2 本章小結(jié)本章是在第二章對所設(shè)計貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行完運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)之上，選擇典型傳動部件貼標(biāo)主傳動軸及其軸上部件進(jìn)行了相關(guān)的強(qiáng)度和壽命的計算。應(yīng)用Solidworks的COSMOSXpress 。分別從傳統(tǒng)的很現(xiàn)代的方法進(jìn)行了驗(yàn)算。千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。結(jié) 論本文對國內(nèi)外包裝機(jī)械和貼標(biāo)機(jī)械進(jìn)行了整體的分析，同時對典型貼標(biāo)原理進(jìn)行了闡述，介紹了一些最新的貼標(biāo)產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)之上，針對我國目前貼標(biāo)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀，參考了一些現(xiàn)存的貼標(biāo)機(jī)械，設(shè)計了較為使用的西林瓶貼標(biāo)機(jī)。本設(shè)計完成了對西林瓶貼標(biāo)機(jī)的工作原理分析和總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，利用Pro/E軟件對該貼標(biāo)機(jī)進(jìn)行了三維造型，繪制了下料機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、送