1、齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） I 摘 要 本次课题设计的 是 折盖 封 箱 机，采用 两侧皮带驱动 来进行 折盖 封箱的方案 ，上下封箱、经济、快速、平稳 。这种方案在技术上 是 相当成熟的一种 ，它被 广泛应用于生产实际中。这次设计的 折盖封箱 机，可以 根据纸箱规格，手 动 调节宽度及高度，可单机作业，也可与 自动化 包装 流水 线配套使用。工作时， 当箱体进入工作空间后， 由光电开光控制推杆 使折盖机构 折合 箱体 ， 当 箱体 运行至刀架位置时，箱体将刀架和前胶带压轮压退位，而后胶带压轮在四杆机构的作用下与前胶带压轮保持同步运动而退位，并使前面的胶带与纸箱贴合并封箱。随着箱体前进，胶
2、带不断地抽出封在 箱体上。当箱体的后部离开刀架 时，前胶带压轮由于四杆机构的作用与后胶带压轮的运动一致，而刀架受弹簧弹力作用，复位弹起，切断胶带。当箱体运动 至 离开后胶带压轮时，后胶带压轮也由于受可调弹簧回位作用而复位，使连在箱体上最后的胶带也贴在箱体上，完成后段封箱任务。 该论文详细说明了本次封箱机设计的步骤及其依据。包括设计方案的选择、 折盖机构的设计、 电机的选择、 工作台部件的设计、顶式部件设计和刀片的设计。 关键词： 折盖 封箱机； 折盖机构； 四杆机构；刀架部件；刀片设计 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） II Abstract The packing box sealing ma
3、chine that this subject is designed, adopt both sides belt to drive to carry on the scheme of a box, seal the box, economy, fast, steady up and down. This kind of scheme is applied to producing in reality extensively, is a quite ripe one technically. The packing box sealing machine designed this tim
4、e, can regulate width and height by hand,according to the carton specification, but unit homework, can also pack the assembly line to use with automation tegether. Work, when the box into the working space, the box at the side of the toothed belts advance under friction. When run to the turret posit
5、ion, box blade frame and pressure roller pressure to step down before the tape, but after the knife and tape roller in the role of four-bar mechanism with a tape roller under the synchronized movement to abdicate, and to front .The tape and carton sealing paste the merger. With the advance box, tape
6、 keep out letters in the box on. When the box from the back of the blade, the first tape roller as the role of four-bar linkage with the movement of the roller after the tape line, the blade holder by a small spring elastic effect reset the bounce and cut tape. When the cabinet after the departure o
7、f tape roller sports, the post-tape roller is also adjustable spring back due to the role of the reset bit, so even the last of the tape in the cabinet are also posted on the box, the completed section of sealing task. he paper details the design of this sealing machine steps and its basis. Includin
8、g the choice of design, motor selection, workbench component design, component design and top-style blade design. Keywords: Sealing machine; four-bar linkage; table components; turret components; blade; 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） III 目 录 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 包装箱封口机的作用 . 1 1.3 包装箱封
9、口机械的分类 . 2 1.4 包装箱封口机械的发展状况 . 2 1.4.1 国外包装箱封口机械的发展状况 . 2 1.4.2 国内包装箱封口机械的发展状况 . 4 第 2 章 总体方案的设计 . 6 2.1 毕业设计任务书及设计参数 . 6 2.1.1 技术参数 . 6 2.1.2 设计目的 . 6 2.1.3 设计的内容 . 6 2.1.4 设计任务 . 6 2.1.5 基本要求 . 7 2.1.6 注意事项 . 7 2.2 机构选型原则 . 7 2.3 传动装置方案论证 . 8 2.3.1 选择原则 . 8 2.3.2 液压传动的优缺点 . 错误 !未定义书签。 2.3.3 气压传动的优点
10、和缺点 . 错误 !未定义书签。 2.3.4 机械传动优缺点 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 封口方案的 选择 . 8 3.1 采用热压进行封口 . 错误 !未定义书签。 3.1.1 板式热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.2 滚轮式热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.3 带式热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.4 滑动滚压式密封 . 错误 !未定义书签。 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） IV 3.1.5 滑动式热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.6 脉冲热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.7 熔切式热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.8 脉冲熔切式热封 . 错误
11、 !未定义书签。 3.1.9 超声波热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.10 高频热封 . 错误 !未定义书签。 3.1.11 手动式封箱机 . 错误 !未定义书签。 3.1.12 环带式薄膜封口机 . 错误 !未定义书签。 3.1.13 热压式封口机的应用范围及选用原则 . 错误 !未定义书签。 3.2 采用加热使包装容器封口处熔融封口 . 错误 !未定义书签。 3.2.1 常用熔焊封合 方法选用时应考虑一下几个方面 . 错误 !未定义书签。 3.3 利用金属变形实现封口 . 错误 !未定义书签。 9 3.3.1 卷边封口使用范围及选用原则 . 错误 !未定义书签。 3.4 采用滚压 金
12、属进行封口 . 错误 !未定义书签。 3.4.1 滚压式封口机的使用范围及选用原则 . 错误 !未定义书签。 3.5 采用瓶盖封口 . 错误 !未定义书签。 3.6 采用塑料绳金属线等辅助物进 行封口 . 错误 !未定义书签。 3.7 采用胶带封口 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 包装封口机的设计计算 . 错误 !未定义书签。 4.1 电动机的选择 . 错误 !未定义书签。 4.2 传动方案的选择 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 包装箱封口机的结构设计 .11 5.1 包装箱封口机的基本结构 .11 5.2 包装箱封口机的工作原理 . 28 5.3 工作台部件 . 28 5.3.1
13、 工作台高度的调节 . 28 5.3.2 调节导带的宽度 . 13 5.3.3 辊轮的固定 . 14 5.3.4 侧面传动机构设计 . 15 5.4 顶式部件设计 . 15 5.5 刀架部件设计 . 16 5.5.1 工作原理 . 16 5.6 刀片的设计 . 17 结论 . 34 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） V 参考文献 . 35 致谢 . 36 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） 1 第 1 章 绪论 1.1 课题背景 随着社会的发展，包装封口机在各种机械中发挥着越来越重要的作用。包装是产品进入流通领域的必要条件而实现包装 的 主要手段是使用包装机械。同时伴随着时代的发展和技术的进步，包装
14、封口机械在流通领域中 起 着越来越重要的作用。 随着 科学技术在不断发展 和 各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求。包装箱封口机更是包装机械中不可缺少的部分。它主要是采用胶带对纸箱封口，可 以根据纸箱大小随意调整 封箱尺寸 ，封箱平整，可一次完成上、下封箱动作，即可单机作业，也可与流水线配套使用，广泛应用于家用电 器 、纺织、百货、医药等行业 。 目前包装箱封口机械竞争日趋激烈，未来的包装箱封口机械将配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的包装设备，而包装箱封口机械技术也正朝着以下几个趋势发展：机电一体化 、 机械功能多元化 、 结构设计
15、标准化 、 控制智能化 、 结构运动高精度化。 1.2 折盖封箱机 的作用 现代工业（如食品、轻工、医药、化工、电子和国防等）生产中，主要包括原料 处理、 车 间加工和产品包装，其中产品封口包装成为非常重要的环节。包装箱封口机械是使产品实现机械化、自动化的根本保障， 它 为包装工业提供先进的技术设备，在现代工业生产中起着重要的作用。 1提高生产率 提高生产率是包装封箱口机械的重要作用。如国内某些公司生产的全自动包装箱封口机的生产率可达 50 箱 /min，这是手工包装箱封口无法比拟的。 2改善劳动条件 如采用包装箱封口机械来包装硫酸等危险品时， 既 提高了生产效率，又改变了劳动条件，避免工人与
16、硫酸直接接触，使操作安全。 3降低产品成本 如采用包装箱封口机械包装液体 、粉状物品时，可减少液体外溢、粉尘飞扬等现象的发生 并 减少 和 防止产品的散失，既节约原材料，使产品成本降低，又能保护环境。 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） 2 4提高产品质量 如采用包装箱封口机械包装药品、食品时，避免了产品与人手的直接接触，加强了对产品的保护和产品卫生；另外，由于包装箱封口机械的设计精度高，保障产 品的外观整齐、封口严密，提高了产品的包装质量，增强了市场销售的竞争能力。 5节约基建投资 如采用包装箱封口机械包装产品，则产品和包装容量的供给都比较集中，包装工序安排比较紧凑，可以充分利用空间，减少了人工
17、包装产品所需要的占地面积， 这样可以节约基建投资。 1.3 折盖封箱机的工作原理 当纸箱在输送带的作用下 前进，在进入前推杆时，前推杆的折杆段给予前盖舌反作用力，迫使纸箱前盖舌在推杆的作用下绕着折痕转到水平。与此同时，由光电开关控制的气缸运动使得后摆臂绕着销轴转动而打击纸箱的后盖舌，迫使后盖舌绕折痕转到水平，随着纸箱的向前移动，后盖舌也跟随进入前推杆。后摆臂回摆，等待下一次信号。因而完成了纸箱前、后盖舌的自动折合。 当 箱体 运行至刀架位置时，箱体将刀架和前胶带压轮压退位，而后胶带压轮在四杆机构的作用下与前胶带压轮保持同步运动而退位，并使前 面的胶带与纸箱贴合并封箱。随着箱体前进，胶带不断地抽
18、出封在箱体上。当箱体的后部离开刀 架 时，前胶带压轮由于四杆机构的作用与后胶带压轮的运动一致，而刀架受弹簧弹力作用，复位弹起，切断胶带。当箱体运动 至 离开后胶带压轮时，后胶带压轮也由于受可调弹簧回位作用而复位，使连在箱体上最后的胶带也贴在箱体上，完成后段封箱任务。 1.4 包装封箱机械 的发展状况 随着世界科技的发展，发达国家已经把核能技术、微电子技术、激光技术、生物技术和系统工程融入了传统的机械制造技术中。新的合金材料、高分子材料、复合材料、无机非金属材料等新 材料也得到了推广应用，包装箱封口机械的集成化、智能化、网络化、柔性化将成为未来发展的主流。 1.4.1 国外包装 封箱 机械的发展
19、状况 国外的包装箱封口机械工业技术的发展大体经历了 以下 几个几段；简单机械化、初级自动化、自动包装封口机械、计算机控制的高度自动化封口机械。 20 世纪 40 年代中期，在食品、卷烟、火柴等行业最先使用了包装箱封口机械 对 产品包装箱进行封口。如英国的巧克力包装封口，美国的饼干包装封口被称为包装箱封 口界的先驱。 50 年代，包装箱封口机上广泛采用了光电管、电气开关实现了包装封口机械的初级自动化。 60 年代，在包装箱封口机械上广泛采用了各种新型电子元件组成控制系齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） 3 统，并采用机械、电气、液压、气动等综合技术，出现了自动包装封口机械。 70 年代，由于采用电子
20、计算机对包装封口机械进行控制，进一步了 解 单 片 机和自动化包装箱封口机的水平。 80 年代，包装箱封口机械行业大量的应用 了 高新技术，如微电子技术、激光技术、超声波技术以及光电纤维等，从而使包装箱封口机械及生产线高度自动化，使用效果更加理想可靠，包装封口质量更加提高。经过 60 多年的发展，国外包装箱封口机械的发展已经形成了独立完整的体系，成为机械制造 行业 的一个重要分支。 美国包装工业起步于 20 世纪初期，自二战以来得到快速发展，逐步建立并形成包括包装材料、包装工艺和包装机械完整而独立的工业体系。其包装工业总产值占国民经济总产值 3%。据美国行业调查分析，其包装箱封口机械最大使用行
21、业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。 美国当前前景看好的包装封口机械是：水平枕式微机控制、配有伺服电机和薄膜张力好的电力控制装置的包装机械。今后微电子、电脑、工业机器人、智能型、图像传感技术和新材料等在包装机械中将会得到越来越广泛的应用，使包装机械日趋向自动化、高 效率化、节能化方向发展。 德国的包装箱封口机械在计量、制造、技术性能方面均属世界一流。该国生产的啤酒、饮料灌装成套设备生产速度快、自动化程度高、可靠性好。主要体现在：工艺流程的自动化、生产效率高，满足了交货期短和降低工艺流程成本的要求；设备具有更高的柔性和灵活性。主要体现在生产的灵活性、构造的灵
22、活性和供货的灵活性，以适应产品更新换代的需要；利用计算机和仿真技术提供成套设备，故障率低，可以进行远程诊断服务；对环境污染少，主要包括噪音、粉尘和废弃物的污染。 意大利生产的包装箱封口机械中， 40是食品包装封口机械 ，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装机等。产品的特点是外观考究、性能优良、价格便宜。意大利包装机械行业的最大优势就在于可以按照用户的要求进行设计和生产，并能保证很好地完成设计、生产、试验，实现监督、检验、组装、调整和用户需求分析等。 日本是包装箱封口机械的后起之秀。它是第二次世界大战后才发展起来的，但是 发展速度很快， 20 世纪 60 年代至 70 年代，包装箱封口机械的产值平均每
23、年增长20%。 70 年代初期达到世界先进水平，成为第二包装大国，包装箱封口机械的平均年产量是 60 万台（套），其年增长率为 10%。发展速度快的原因 是日本善于引进、仿制、创新和经营。 德国的包装箱封口机械也很发达。它拥有几家在世界上号称规模最大的包装机械厂，它的包装机械产品大量用于出口。 此外，英国、法国、瑞典、瑞士等国家的包装箱封口机械业各有优势，它们都在不断研制新型包装箱封口机械，都有久享盛誉的包装箱封口机械供应国内外市场 3。 齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） 4 1.4.2 国内包装 封箱 机械的发展状况 1我国包装箱封口机械概况 解放前，我国包装箱封口机械基本上是空白的。绝大部分
24、产品都不用包装，只有少数产品采用手工包装，因此谈不上不上包装机械化。只有上海、北京、天津、广州等几大 城市有英、美等国进口的啤酒、汽水灌装机及卷烟小包装机等。 解放后的 30 年间，我国包装封口机械的发展相当缓慢。 1956 年我国生产了第一台卷烟小包装机。 20 世纪 60 年代，我国又生产了果酒、啤酒灌装机， 20 世纪 70 年代木逐渐开发了真空包装机等，但是还没有形成包装工业体系。 进入 20 世纪 80 年代，由于国民经济迅速发展，对外贸易不断扩大人民生活水平显著提高，对产品的包装要求越来越高，迫切要求包装实现机械化、自动化，从而大大促使了包装机械的发展，包装机械在国民经济中占有的位
25、置越来越重要。 20 世纪 90 年代以来，包装机械 工业每年平均以 20%-30%的速度增长，发展速度高于整个包装工业平均增长速度的 15%-17%，比传统的机械工业的平均增长值高 4.7%。包装机械工业已经成为我国国民经济中不可缺少的非常重要的新 兴 行业。 随着我国商品经济的繁荣和人民生活水平的提高， 包装 箱封口机械包装技术的前景十分乐观。近年来，国家加大了对食品和药品质量和安全的监督力度，对食品的生产加工包装技术都提出了新的要求。一批生产企业先后投入资金进行包装设 备的技术改造和生产技术的创新，在一定程度上提升了我国包装箱封口机械的水平和市场竞争力。 尽管我国包装箱封口机械包装技术的
26、水平有了提高，但是我国的包装箱机械包装技术与发达国家的相比在竞争中还是明显处于弱势。无论在产品品种、技术水平还是产品质量方面都有一定的差距。并且我国包装机械行业 30左右的企业存在低水平的重复建设。这种状况不但浪费了有限的资金、人力等重要资源，还造成了包装机械市场的无序混乱，阻碍了行业的健康发展，制约了我国中小食品企业包装机械的升级换代和包装技术的创新。 我国的包装机械多以单机为主，科技含 量和自动化程度低，在新技术、新工艺、新材料方面应用的少，满足不了我国当前食品企业发展的要求。一些食品企业为了技术改造，不得不花费大量的资金从国外引进一些技术先进的、生产效率高、包装精度高的成套食品包装生产线
27、，导致很大一部分国内的市场份额被国外品牌所占领。我国的食品包装机械发展空间依然广阔，食品包装机械包装技术的水平有待迫切开发的需要。 日前，随着包装机械技术含量日趋增加，国外已经已将很多先进技术应用在包装机械上，如远距离遥控技术、步进电机技术、自动柔性补偿技术、激光切割技术、信息处理技术等，国内现有的一些包 装机技术含量较低，先进技术应用较少，国内包装机械低水平重复建设对行业产品的升级换代和创新已经构成了阻碍 。 另外，包装机械市场日趋齐齐哈尔大学毕业设 计（论文） 5 垄断化。目前中国除了瓦楞纸箱包装机械和一些小型包装机有一定规模和优势外，其他包装机械几乎不成体系和规模，特别是市场上需求量大的
28、一些成套包装生产线，在世界包装市场中均被几家大包装机械企业（集团）所垄断，包装机械零部件生产专业化。国际包装界十分重视提高包装机械加工和整个包装系统的通用能力，所以包装机械零部件生产专业化是发展的必然趋势，很多零部件不再由包装机械厂生产，而是由一些通用的标准件 厂生产，某些特殊的零部件由高度专业化的生产厂家生产，真正有名的包装机械厂将可能是组装厂。产品向多功能与单一、高速两极化发展。包装机械的最终作用在于提高生产效率和产品多样化。包装机械行业面对市场的需求和如何赶上甚至超越发达国家的包装机械，及如何加大自主创新的步伐，力争在短时间内开发出一批具有自主知识产权和国际先进水平的产品，是摆在我国包装
29、箱封口机机械企业面前的紧迫任务 4。 2 国内包装箱封口机械发的趋势 随着科学技术的不断发展进步，各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求，包装箱封口机在 流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装机械竞争日趋激烈，未来的包装机械将配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的包装设备，而包装机械技术也正朝着以下几个趋势发展：机电一体化 、 机械功能多元化 、 结构设计标准化、控制智能化 。 3国产包装机械与国际的主要差距 （ 1）生产效率低、能耗高、稳定性和可靠性差，产品造型落后，外观粗糙，基础件和配套件寿命低，国产的气动件和电器元件质量差。比如河
30、南星火包装机械有限公司就在参照国外先进包装机技术的基础上，进行改造和创新产品，星火牌系列的灌装机上的气动部分均采用德国 FESTO 和台湾 AirTac 的气动元件。 （ 2）控制技术应用得少。比如远距离遥控技术、步进电机技术、信息处理技术等。专家指出，世界上德国、意大利、美国和日本的包装机械水平处于领先地位。其中，在美国成型、充填、封口三种机械设备的技术更新很快。如美国液体灌装设备公司 (EJF)生产的液体灌装机，一台设备可以实现重力灌装、压力灌装以及正压移动 泵 式灌装。就是说，任何黏度的液体，只要通过微机控制来改变灌装方式就可以实现。近几年来，这种技术在国内出现了，比如江苏群杰包装机械厂、广州澳特包装机公司等等。
