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1、编 号 无锡太湖学院 毕业设计 论文 题目 围板包装箱的自动生产线上料 与拼接装置设计 信机 系 机械工程及自动化 专 业 学号 0923221 学生姓名 何 伟 东 指导教师 何雪明 职称 副教授 职称 2013 年 5 月 15 日 无锡太湖学院本科毕业设计 论文 诚信承诺书 本人郑重声明 所呈交的毕业设计 论文 围板包装箱 的自动生产线上料与拼接装置设计 是本人在导师的指导下独 立进行研究所取得的成果 其内容除了在毕业设计 论文 中 特别加以标注引用 表示致谢的内容外 本毕业设计 论文 不包含任何其他个人 集体已发表或撰写的成果作品 班级 机械 95 学号 0923221 作者姓名 20
2、13 年 5 月 15 日 I 无锡太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕业设计论文任务书 一 题目及专题 1 题目 围板包装箱的自动生产线上料与拼接装置设计 2 专题 二 课题来源及选题依据 围板箱是配合托盘使用的可折叠可拆卸的木箱 由托盘 箱体 箱盖组成 常 见的是四角围板箱和六角围板箱两种 即分别由 4 块实木侧板和 6 块实木侧板通 过铰链连接而成 可对折叠和对角折叠 容易拆开和安装 循环利用率高 可以根据 内置产品的高度来增添围板的层数 由于装箱的灵活性 对装载物的适应性和 重复使用性 围板箱被广泛运用于机械 化工 电子 五金以及其他领域 此外还 具有传统木箱不具备的很多优
3、点 因而这种产品在国外也特别受欢迎 运用也很普 遍 常见的围板木箱的实木侧板是由整板组成 原材料资源相对较少 价格较贵 造成生产成本很高 现今的拼接工艺主要是手工作业 在此种工艺条件下一般生产 效率并不是很高 为了进一步节约成本 提高效率 在此特开发设计围板包装箱的 自动生产线上料与拼接装置设计 三 本设计 论文或其他 应达到的要求 熟练运用 UG 绘制三维模型图 II 熟悉围板包装箱生产加工的过程 了解近几年对围板箱生产工艺的改进 设计出正确合理的上料和拼接装置 四 接受任务学生 机械 95 班姓名 何伟东 五 开始及完成日期 自 2012 年 11 月 10 日至 2013 年 5 月 1
4、5 日 六 设计 论文 指导 或顾问 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所 所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 10 日 摘要 现如今 随着自动化设备的普及 人工生产的效率相对来说越来越低 围板包装箱的生 产还未开发出全自动化的设备 针对工厂内围板包装箱的生产效率较低以及工人劳动强 度较大的问题 通过对原有围板箱生产工艺的分析以及生产企业的走访调查和相关数据 的搜集整理研究 提出了一种自动化生产围板包装箱的侧板的方法 先进行木板的自动上 料 然后在木板的侧面进行打孔 打孔后以木销拼接技术为基础 将两块木板进行拼接 使木材长度可不受树木生长高度和木料长短的限制
5、达到短材长用 其中 生产节拍各机 构的时间尽量保持相同 木销的自动上料采用自重式的送料装置 机架采用框架式结构 控制系统为PLC控制系统 新型生产线的应用极大地提高了劳动生产率 填补木工机械在 木材横向拼接方面的空白 能够大幅度降低生产成本 节约劳动力 使用自动线产品质量稳定 增强了产品的市场竞争力 关键词 围板箱 上料 拼接 自动生产线 IV Abstract Nowadays withthepopularityofautomationequipment artificialproductioneffic iencyisrelativelylower thecoamingpackagingh
6、asnotdevelopedafullyautomatedpro ductionequipment Againstthecoamingpackagingwithintheplantproductionefficie ncyislowandtheworkerlaborintensitybigproblems throughtheanalysisoftheoriginal coamingboxproductiontechnologyandproductionenterpriseofvisitingsurveyandco llectrelateddataresearch putforwardaaut
7、omatedproductioncoamingpackingmeth odofsidepanel Fortheautomaticfeedingoftheboardfirst andtheninthesideoftheboa rdtopunch punchpinwithwoodaftersplicingtechnologyasthefoundation willbejoini ngtogethertwopiecesofwood thewoodlengthisnotlimitedbyheightandtimbertreeg rowthlength longtoshortofmaterial Amo
8、ngthem theproductiontempoagenciestryt okeepthesametime woodenpin sgravitytypeoffeeddevicefortheautomaticfeeding frameadoptsframetypestructure thecontrolsystemforPLCcontrolsystem Newprod uctionlineapplicationgreatlyimprovedlaborproductivity filltheblankofthewoodwor kingmachineryinthefieldofwoodtransv
9、ersesplices cangreatlyreducetheproduction cost laborsaving usingautomaticlineproductsstablequality enhancethemarketpetit ivenessofproducts Keywords boardingbox Onthematerial splicing automaticproductionline 目录 摘要 III ABSTRACTIV 目录 V 1 绪论 1 1 1 本课题的设计内容和意义 1 1 2 国内外的发展概况 1 2 总体结构设计 7 2 1 围板的参数 单位 MM
10、7 2 2 自动线生产流程 7 2 3 生产节拍的确定 8 2 4 机架结构的确定 9 2 5 控制系统的确定 9 3 木板上料装置的设计 11 3 1 木板上料装置的要求 11 3 2 木板上料的流程 11 3 3 升降台的设计 11 3 3 1 运动学分析 11 3 3 2 动力学分析 12 3 4 过渡辊台设计 12 VI 3 4 1 过渡辊台设计要求 12 3 4 2 过渡辊台结构 12 3 4 3 过渡辊台的尺寸参数计算 13 3 5 计算送料缸的受力 16 4 钻孔装置设计 17 4 1 钻孔工作台的总体设计 17 4 2 液压自动钻孔机的设计 17 4 2 1 主轴的设计 17
11、4 2 2 液压系统设计 18 4 2 3 电动机的选取 19 4 2 4 传动比的分配 21 4 2 5 齿轮传动系统 23 4 3 钻孔工序控制系统的设计 26 5 木销上料装置设计 29 5 1 木销自动上料装置的选择 29 5 2 木销自动上料装置的改进 29 6 拼接装置设计 33 6 1 拼接的总体设计方案 33 6 2 拼接工序的定位 33 6 3 拼接工序的具体设计 33 7 结论与展望 35 7 1 结论 35 7 2 展望 35 致谢 37 参考文献 38 1 绪论 1 1 本课题的设计内容和意义 随着我国木材深加工业的发展 木材拼接生产工艺技术逐渐得到了广泛的应用 而国外
12、 的木材拼接设备也在我国许多木材生产企业中大量运用 特点是使木材长度可不受树木 生长高度和木料长短的限制 达到短材长用 1 然而目前国内市场上尚未有专门用于围板 箱这种能有效利用短材的侧板的拼接自动机械或者自动线 这不得不说是木材拼接应用领 域一个较大的缺憾 围板箱的结构 围板箱是配合托盘使用的可折叠可拆卸的木箱 由托盘 箱体 箱盖组成 常见的是 四角围板箱和六角围板箱两种 即分别由4块实木侧板和6块实木侧板通过铰链连接而成 见 图1 1 可对折叠和对角折叠 容易拆开和安装 循环利用率高 可以根据内置产品的高度来增 添围板的层数 围板箱的优点 1 围板箱的长 宽根据托盘的尺寸确定 使用层数可根
13、据承载物的高度来决定 最 大限度地提高箱体空间的利用率 2 由于无钉化作业 显著地降低了工人在装卸过程中发生工伤的风险 3 不存在因箱体的部分损坏而令整箱报废的情况 对于同一尺寸 可实现完全互换 使用 4 运输时可将围板折叠为双层或四层相连接的木板结构摆放在托盘上 大大地减少 贮运体积 有效的降低运输成本 在循环包装系统里 方便灵活的围板箱有着无可比拟的优势 这是一种标准的物流 器具 损坏的顶盖与侧板很容易进行替换 整体循环包装系统的投资比较低廉 而使用 寿命则可达十年之久这也是一种可靠的坚固的可以折叠的包装系统 由于装箱的灵活性 无锡太湖学院学士学位论文 2 对装载物的适应性和重复使用性 围
14、板箱被广泛运用于机械 化工 电子 五金以及其他 领域 此外还具有传统木箱不具备的很多优点 因而这种产品在国外也特别受欢迎 运用也很 普遍 常见的围板木箱的实木侧板是由整板组成 原材料资源相对较少 价格较贵 造成生产成 本很高 江苏某公司在满足工艺强度要求的情况下使用拼接板工艺 使用两块窄板通过木销 拼接的方式进行拼接 现今的拼接工艺主要是手工作业 整个拼接区有工人10名 每天每人 拼接板500片 在此种工艺条件下一般能节约成本33 但是生产效率并不是很高 在当 前经济环境下 开发围板箱的实木侧板拼接自动线具有重大的意义 填补木工机械在木材横 向拼接方面的空白 能够大幅度降低生产成本 节约劳动力
15、 使用自动线产品质量稳定 增强了 产品的市场竞争力 在此特开发设计围板包装箱的自动生产线上料与拼接装置设计 1 2 国内外的发展概况 在20世纪50年代前 机械制造业推行的是 刚性 生产模式 自动化程度低 基本上是 一个工人 一把刀 一台机床 导致劳动生产率低下 产品质量不稳定 为提高效 率和自动 图1 1常见的围板形状 化程度 采用少品种 大批量的做法 强调的是 规模效益 以实现降低成本和提高质 量的目的 在 20 世纪 70 年代 主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降 低成本 从 20 世纪 80 年代起 我国开始实行改革开放政策 引进西方的先进制造技术 同时与 西方国家解除与
16、广泛的合作 机械制造装备中较多的采用了数控机床 机器人 柔性制 造单元和系统等高技术的集成 来满足产品个性化和多样化的要求 以满足社会各类消 费群体的不同要求 机械制造装备普遍具有 柔性化 自动化 和 精密化 的特点 以便更好地适应市场经济的需要 适应多品种 小批量生产和经常更新品种的需要 随 着计算机技术 电子技术 先进制造技术的飞速发展 这些高新技术也被广泛的应用于 制造业的各个领域 加速了制造业的发展和变革进程 制造业是国名经济发展的支柱产业 也是科学技术发展的载体及使其转化为规模生产力 的工具与桥梁 装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现 重大装备研制能力是 衡量一个国家工业化水品和综合国力的重要标准 现在 我国正值 十一五 建设期间 国家将振兴装备制造业作为推进工业结构优化升级的主要内容 按照立足科学发展 着 力自主创新 完善体制机制 促进社会和谐的总思路 组织实施国家自主创新能力建设 规划和高技术产业发展规划 大力加强自主创新支撑体系建设 着力推进重大产业技术 与装备的自主研发 实现高技术产业由大到强的转变 全面提升我国全面提升我国的自 主创新能力和国际竞争力 为调整经
