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1、摘 要 圖書(shū)的需求迅速增加,特別是在春、秋兩季入學(xué),將迎來(lái)高峰.同時(shí),"用工荒"問(wèn)題日益嚴(yán)重,傳統(tǒng)的手工包裝方法很難滿(mǎn)足要求.為了適應(yīng)這一形勢(shì),本文開(kāi)發(fā)了一個(gè)圖書(shū)自動(dòng)包裝機(jī),提高圖書(shū)的包裝效率,減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度. 本文首先討論了打包機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,然后根據(jù)書(shū)籍打包機(jī)的設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行對(duì)本包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了機(jī)器的一部分的設(shè)計(jì)機(jī)制,該機(jī)制原理圖給出關(guān)鍵部分的功能,原理圖描述.本書(shū)對(duì)包裝機(jī)械機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),進(jìn)行了改善和優(yōu)化結(jié)構(gòu). 關(guān)鍵詞：圖書(shū),書(shū)本打包機(jī),機(jī)械結(jié)構(gòu),機(jī)構(gòu)原理 5 / 9 Abstract Books demand increased rapid

2、ly, especially in the spring and autumn season two entrance, will usher in the peak. At the same time, "labor shortage" problem is more and more serious, the traditional manual packing methods are difficult to meet the requirements of. In order to adapt to this situation, this paper developed an aut

3、omatic book packing machine, to improve the efficiency of book packaging, reduce the labor intensity of the operator. This paper first discusses the status quo of machine at home and abroad books packed, then according to the requirement of design books balers, carries on the design to the book pac

4、king machine mechanical structure, introduces in detail the mechanism of part design of the machine, the key part of the mechanism principle diagram is given, the schematic diagram of the function were described. The design of the book packing machine mechanism and control system, the structure of t

5、he improvement and optimization. Key Words:Books, books balers, mechanical structure, mechanism 目 錄 摘要I AbstractII 目錄III 第1章緒論1 1.1引言1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展1 國(guó)外研究現(xiàn)狀1 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀3 1.3 本文研究?jī)?nèi)容4 第2章書(shū)本打包機(jī)總體設(shè)計(jì)5 2.1主要技術(shù)要求5 2.2書(shū)本打包機(jī)總體工藝設(shè)計(jì)5 2.3機(jī)械結(jié)構(gòu)功能分解與分析6 2.4 本章小結(jié)7 第3章本章標(biāo)題8 3.1機(jī)構(gòu)功能要求8 3.2運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的

6、選擇9 3.3槽型凸輪設(shè)計(jì)10 3.4齒輪齒條設(shè)計(jì)12 幾何尺寸計(jì)算12 重合度校核13 齒輪強(qiáng)度校核13 3.5軸的設(shè)計(jì)13 確定最小軸徑14 軸的校核14 3.5連桿的設(shè)計(jì)15 第4章打包機(jī)其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16 4.1送紙機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16 傳動(dòng)原理分析16 摩擦計(jì)算18 紙張檢測(cè)原理分析19 4.2包角機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)20 裹紙20 折上頁(yè)20 折下頁(yè)21 折前角與上下邊22 4.3捆扎機(jī)原理22 送帶23 抽23 切燙23 4.4輔助設(shè)備24 結(jié)論25 參考文獻(xiàn)26 致謝27 第1章 緒論 1.1引言 進(jìn)入21世紀(jì),基于計(jì)算機(jī)與電子的自動(dòng)化

7、技術(shù)快速發(fā)展,人們對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)化性能改進(jìn)提出了新的要求.隨著生活水平的提高,人們也越來(lái)越注重精神生活的追求與子女的教育水平,因此書(shū)籍等印刷品的數(shù)量迅速增長(zhǎng),2010年年以來(lái),我國(guó)圖書(shū)出版業(yè)的年產(chǎn)值已經(jīng)突破萬(wàn)億元大關(guān).出版業(yè)的發(fā)展,帶動(dòng)了印刷機(jī)械、包裝機(jī)械等設(shè)備的需求. 書(shū)籍的印刷具有季節(jié)性,多集中于學(xué)校的開(kāi)學(xué)前的階段,這就要求,書(shū)籍印刷企業(yè)必須具備較強(qiáng)的生產(chǎn)能力.為保證書(shū)籍在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程不被損壞,業(yè)內(nèi)普遍的做法是將一定規(guī)格的書(shū)籍進(jìn)行打包.書(shū)籍的包裝是制約書(shū)籍生產(chǎn)的一大問(wèn)題,目前,國(guó)內(nèi)的多數(shù)印制廠(chǎng)多采用人工包裝的方式,包裝質(zhì)量差,包裝效率低,隨著用工成本的增加,部分企業(yè)還容易出現(xiàn)"用工荒"問(wèn)題

8、,從而無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求.一些有實(shí)力的印刷企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)了部分全自動(dòng)包裝設(shè)備,但是使用和維護(hù)成本較高,間接地提高了企業(yè)的成本.因此行業(yè)內(nèi)迫切需要研發(fā)性?xún)r(jià)比較高的自動(dòng)打包設(shè)備. 書(shū)本打包設(shè)備是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,集書(shū)摞自動(dòng)搬運(yùn)、輸送、書(shū)摞包裝紙 自動(dòng)折紙、書(shū)摞自動(dòng)裹包和自動(dòng)捆扎等多種功能于一體[1].自動(dòng)書(shū)本打包機(jī)的研制具有重要的理論意義和極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義,不但可以促進(jìn)包裝工業(yè)自動(dòng)化和現(xiàn)代化的發(fā)展,還可以提高印刷企業(yè)的包裝效率和包裝質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本[2]. 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展 國(guó)外研究現(xiàn)狀 圖1.1 美國(guó)Barry-wehmillre包裝機(jī)械 國(guó)外對(duì)包裝設(shè)備的研究較早

9、,技術(shù)已經(jīng)較為成熟,一些公司已經(jīng)擁有比較完備的產(chǎn)品系列,并積極來(lái)發(fā)新品.美國(guó)的包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)歷史比較悠久,產(chǎn)品種類(lèi)和數(shù)量居全球之首,其包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國(guó)民生產(chǎn)總值的3%[3].比較知名的公司,如Lantech Inc、ITW、ANGELUS、Barry-wehmillre、Beinis、SA-SIBSPA等公司都具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,其設(shè)備特點(diǎn)是高精尖,與計(jì)算機(jī)技術(shù)精密結(jié)合,但是一般成本較高,價(jià)格昂貴.如圖1-1所示,是Barry-wehmillre公司的包裝機(jī)械,該設(shè)備具有自動(dòng)化程度高,工作速度快等特點(diǎn),但因結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在協(xié)調(diào)配合時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)包裝紙張褶皺問(wèn)題. 德國(guó)是世界最大的

10、包裝機(jī)械出口國(guó),包裝機(jī)械在制造工藝和技術(shù)性能等方面都比較先進(jìn),其特點(diǎn)是具備成套、高速、自動(dòng)化程度高,可靠性好.比較知名的公司有SETIZ、MSK等[4],如圖1-2所示,是德國(guó)的MSK書(shū)本打包機(jī),該設(shè)備每個(gè)動(dòng)作都相互比較獨(dú)立,動(dòng)作協(xié)調(diào)性得到了很好的提升,可以同時(shí)打包多摞書(shū)本,工作效率較高,但是其占地面積較大,對(duì)車(chē)間要求較高. 圖 1.2 德國(guó)MSK書(shū)本打包機(jī) 圖1.3 日本富士油壓精機(jī)書(shū)本打包機(jī) 日本是包裝機(jī)械的后起之秀,其設(shè)備的主要特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、自動(dòng)化程度較高、操作簡(jiǎn)便.比較知名的公司有古川株式會(huì)社、富士油壓精機(jī)株式會(huì)社等,如圖1-3所示,是日本富士油壓精機(jī)會(huì)社生產(chǎn)的A

11、P-78V打包機(jī),該打包機(jī)其打包速度可達(dá)每分鐘8包,最大包裝質(zhì)量20噸,設(shè)備自動(dòng)約900KG.但是該設(shè)備使用了空氣壓縮機(jī),噪音較大. 此外,意大利、韓國(guó)等國(guó)家的包裝產(chǎn)業(yè)也具有一定實(shí)力.總起來(lái)看,國(guó)外對(duì)包裝設(shè)備的研究多集中在機(jī)電一體化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生產(chǎn)效率提高與提高設(shè)備可靠性等方面,其表現(xiàn)出來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)有：〔1〕成套設(shè)備供應(yīng)能力增強(qiáng)；〔2〕產(chǎn)品適應(yīng)性好,具有好的柔性和靈活性；〔3〕普遍采用仿真設(shè)計(jì)技術(shù)；〔4〕包裝工藝流程的自動(dòng)化與智能化程度越來(lái)越高. 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)的打包機(jī)從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始發(fā)展,最初在書(shū)籍、報(bào)刊發(fā)行部門(mén)獲得推廣,近年來(lái)發(fā)展異常迅速,已成為十大機(jī)械行業(yè)之一

12、,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于輕工、食品、外貿(mào)、印刷、化工、紡織等行業(yè).2011年,全國(guó)包裝機(jī)械數(shù)量已達(dá)110.8萬(wàn)臺(tái)〔套〕,產(chǎn)值為443億元,據(jù)中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)公布的數(shù)據(jù),在十二五期間,國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械平均增速可達(dá)16%,總產(chǎn)值有望突破6000億元,目前,國(guó)內(nèi)較為知名的企業(yè)有紫宏、新邵、飛達(dá)等. 但是,我國(guó)包裝機(jī)械企業(yè)規(guī)模偏小,技術(shù)裝備不很完善,管理水平比較低,自我發(fā)展和技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力較弱,產(chǎn)品品種單一[5].主要表現(xiàn)在：生產(chǎn)效率低、能耗高、穩(wěn)定性和可靠性差,產(chǎn)品造型落后,外觀粗糙,基礎(chǔ)件和配套件壽命低；產(chǎn)品的技術(shù)含量、附加值較低；新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),不能與時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)的需求,與時(shí)提供市場(chǎng)、用戶(hù)所急需的產(chǎn)品

13、.石家莊內(nèi)燃機(jī)配件廠(chǎng)開(kāi)發(fā)出一款SBD-J型平裝書(shū)籍打包機(jī)[6],能實(shí)現(xiàn)紙張的自動(dòng)識(shí)別,具有過(guò)載保護(hù)功能,包裝速度可達(dá)8包/min,其工作流程如圖1-5所示.##紫宏機(jī)械開(kāi)發(fā)出SK20書(shū)本打包機(jī)[7],打包速度可達(dá)20包/min,可對(duì)四種規(guī)格書(shū)籍進(jìn)行包裝,如圖1-6所示.但是上述兩種產(chǎn)品經(jīng)常發(fā)生諸如卡紙、工序流傳不暢等問(wèn)故障,降低了工作效率,還容易產(chǎn)生噪音,不能從真正意義上解決書(shū)籍印刷企業(yè)的自動(dòng)包裝問(wèn)題,因此沒(méi)能得到較好的推廣. 圖1.4 石家莊內(nèi)燃機(jī)配件廠(chǎng)打包工作機(jī)示意圖 圖1.5 SK20書(shū)刊打包機(jī) 包裝行業(yè)的發(fā)展取決于包裝機(jī)械的發(fā)展,相對(duì)于國(guó)外產(chǎn)品,我國(guó)的包裝機(jī)械還有一定

14、的差距,具體表現(xiàn)在：〔1〕包裝外觀質(zhì)量得不到保證,捆扎力度控制不好；〔2〕諸如搬運(yùn)、打捆等工序可能會(huì)需要人工介入,不能實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化；〔3〕新材料、新工藝推廣較少,產(chǎn)品更新速度慢,且可靠性較差；〔4〕單機(jī)設(shè)備多,流水線(xiàn)設(shè)備少,智能化控制程度還較低.縱觀包裝機(jī)械的發(fā)展歷史,我國(guó)的包裝機(jī)械產(chǎn)業(yè)要比發(fā)達(dá)國(guó)家落后將近20年,要想快步追趕,應(yīng)該從虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)功能多元化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、控制智能化等方面入手,實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械專(zhuān)而精的發(fā)展. 1.3本文研究?jī)?nèi)容 本文的主要研究?jī)?nèi)容是分析目前國(guó)內(nèi)的包裝機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上結(jié)合給定的設(shè)計(jì)參數(shù)要求,設(shè)計(jì)一款新型的包書(shū)設(shè)備,并分別就該設(shè)備的推書(shū)機(jī)構(gòu)、取裹紙

15、機(jī)構(gòu)與包角機(jī)構(gòu)進(jìn)行必要的計(jì)算與機(jī)構(gòu)分析,最后繪制出相關(guān)部件的二維圖.論文涉與的主要內(nèi)容如圖1-5所示. 圖1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容 第2章 書(shū)本打包機(jī)總體設(shè)計(jì) 在進(jìn)行打包機(jī)設(shè)計(jì)之前,首先要明確技術(shù)要求,然后依據(jù)要求,構(gòu)思工序路線(xiàn),繪制工藝流程圖.最后將各工藝進(jìn)行功能分解,得到各分步驟的功能要求后,就可以進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì). 2.1主要技術(shù)要求 主要技術(shù)要求： 1. 包裝規(guī)格：16開(kāi),32開(kāi)紙 2. 包裝高度：50cm左右 3. 包裝重量：20kg 4. 包裝速度：10包/分鐘左右 5. 具有自動(dòng)壓書(shū)功能,高度可調(diào)節(jié)； 6. 送紙動(dòng)作順暢,折角包裝棱角分明； 7. 可自動(dòng)

16、對(duì)書(shū)摞進(jìn)行捆扎； 8. 適用電源：220V,50HZ交流電,工作溫度：0~40℃. 2.2書(shū)本打包機(jī)總體工藝設(shè)計(jì) 根據(jù)2.1中確定的技術(shù)性能要求,確定打包機(jī)具有推書(shū)、裹書(shū)、折角與捆扎等幾大步驟,其中有些工序還需要進(jìn)一步細(xì)化.比如推書(shū),一摞書(shū)傳送過(guò)來(lái)時(shí)有可能是整齊的,也有可能是參差不齊的,因此需要推書(shū)機(jī)構(gòu)具有縱向和橫向兩種推書(shū)功能.再如包裝紙?jiān)诠靶枰獙⒓垙埶陀跁?shū)摞旁,因此還需要紙張分離機(jī)構(gòu).到折角工序,還需要考慮前后左右?guī)讉€(gè)方位全部能折好,而且為提高機(jī)構(gòu)的可靠性,結(jié)構(gòu)還要盡可能簡(jiǎn)化. 根據(jù)上述分析,將書(shū)本打包機(jī)的工作流程暫定為如圖2-1所示：推書(shū)——送紙——裹紙——折上邊——折下邊與

17、后角——折上下角與前角——捆扎.推書(shū)機(jī)構(gòu)采用側(cè)向送書(shū),正向推書(shū)的機(jī)構(gòu),使推書(shū)機(jī)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化.而捆扎則可以借用市場(chǎng)上成熟的捆扎機(jī),比如SD-101型自動(dòng)捆扎機(jī),減小設(shè)計(jì)的難度. 圖 2-1 書(shū)本打包機(jī)的工藝原理圖 2.3機(jī)械結(jié)構(gòu)功能分解與分析 通過(guò)工作流程分析,可以確定需要設(shè)計(jì)的主要部件有：推書(shū)機(jī)構(gòu)、送裹紙機(jī)構(gòu)、折角機(jī)構(gòu)三大部分.推書(shū)機(jī)構(gòu)計(jì)劃采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),折角機(jī)構(gòu)計(jì)劃采用上下與左右折板實(shí)現(xiàn),送裹紙機(jī)構(gòu)計(jì)劃采用凸輪實(shí)現(xiàn)搓紙,并通過(guò)一對(duì)輥輪的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)分紙功能,其主要結(jié)構(gòu)如圖2-2所示. 1—書(shū)本；2—推書(shū)機(jī)構(gòu)；3、下折板；4、左右折板； 5、捆扎機(jī)；6、送紙機(jī)構(gòu)；7、上折板 圖2-2 書(shū)本打包機(jī)總體結(jié)構(gòu) 需要完整圖紙與論文,請(qǐng)聯(lián)系545675353,另接定做畢業(yè)設(shè)計(jì)