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1、浙江大学本科生机械创新设计与实践课程论文贴标机设计摘要：为了了解贴标机的工作原理和运行机构，我们进行了圆筒形罐头贴标机的设计。本文通过按贴标机的基本工作过程对其功能分解，将整个装置拆解为分纸装置、涂胶装置、送料装置和抚平整理装置四部分。对每个装置分别提出了多种实现方案，如分纸装置提出了真空转鼓式标签传送装置、叉形摆杆取标及传送标签装置、摩擦式取标装置、回转式标签传送装置；涂胶装置提出了圆盘式涂胶装置、滚子式涂胶装置、辊式涂胶装置、节流控制式涂胶装置、泵式涂胶装置；送料装置提出了链式供送装置、行星拨轮供送装置、双曲柄动梁供送装置、螺杆式供送装置、滚筒式供送装置、推杆式供送装置和板凸轮式供送装置；
2、抚平整理装置提出了滚摩式抚平整理装置、按压式抚平整理装置。通过比较每一部分多种实现装置之间的优缺点，选出合适的装置来进行贴标机设计。本文根据公理化设计公理思想，按最小信息公理进行贴标机设计，对实现同样功能的贴标机，机构应尽可能简单。因此我们选择双曲柄动梁供送装置、叉形摆杆取标及传送标签装置和滚摩式抚平整理装置作为我们的出发点进行贴标机的设计，随后根据该设计方案存在的优缺点对装置进行改进，形成一个较为合理的机构，真正形成一台结构较为合理可投入生产且具有一定竞争力的贴标机。关键词：分纸；涂胶；送料；抚平整理；贴标机The Design of Labelling MachineQian Huili
3、, Duan Wuyang , Li JiabiMobile Phone:15267051742 Email:Mobile Phone:15267041039 Email:Mobile Phone:15267037832 Email:Abstract：In order to understand the frame and principle of labelling machine, we try to design a labelling machine used in cylindrical cans. We make the functional decomposition accor
4、ding to how does the labelling machine perform. The wholing device can be divided into four parts, including parting paper device, gumming device, parts feeding device and smooth device. Every part is came up with feasible ways as many as possible. The parting paper device includes vacuum drum label
5、 delivery device, forked swing label delivery device, frictional label delivery device, rotative label delivery device. Gumming device includes discal gumming device, roller gumming device, throttle control gumming device and pump type gumming device. Parts feeding device includes chained parts feed
6、ing device, planet wheel parts feeding device, double crank with moved beam parts feeding device, screw parts feeding device, roller parts feeding device, putt parts feeding device and cam parts feeding device. Smooth device includes rolling friction smooth device and press contact smooth device. Co
7、mparing with each other, the most suitable device would be chose to use in the labelling machine design. The labelling machine is designed according to Axiomatic Design Theory. From the Information Axiom, we know the device with the most minimum information content is the best design if every design
8、 has the same function. So we design the labelling machine based on double crank with moved beam parts feeding device, forked swing label delivery device and rolling friction smooth device. Then we analyse the advantages and disadvantages of the design scheme and improve it. At last we get a competi
9、tive labelling machine with reasonable structure can be put into production.Key words: Parting paper ; Gumming ; Parts feeding ; Smooth ; Labelling machine0 引言标签是商品身份的象征，包含了很多重要的信息。商场中有不计其数的商品，同时就有了形形色色的商品标签。因此，贴标签机是现代包装不可缺少的组成部分，也是现代自动化生产的其中一项关键技术。贴标机，是将事先印制好的标签粘贴到包装容器特定部位的机械设备。现在随着商品外形的增加，我国生产贴标机的
10、种类也在不断地增加，技术水平也有了很大的提高，已经从手动、半自动贴标的落后局面转向了自动化高速贴标的局面。现在，贴标机技术相对比较成熟，市场上已经有了许许多多的贴标机种类，诸如真空转鼓贴标机、粘合贴标机、不干胶标签机、收缩标签机、龙门式贴标机、瓶子压盖贴标机、多标盒转鼓贴标机等等。1 设计目标为了了解贴标机的工作原理和运行机构，我们进行了圆筒形罐头贴标机的设计。通过查阅相关资料和调研，我们对贴标机的功能实现有了基本的了解，将贴标机的工作过程进行划分。以功能实现为除出发点，我们对每一个工作过程都提出几种解决方案，并比较其优缺点。最后根据各装置的结构布局、优缺点等综合参数分别选出一种合理的装置，将
11、其组装起来，从而设计出一个新的贴标机。2 贴标机功能实现方案2.1 功能分解贴标工艺过程因标签种类和使用设备不同而略有差别，但其贴标原理大致相同。一个完整的贴标过程可将其分解为如“图2.1 贴标工艺流程”所示，概括起来为：供料送料、取标送标、涂胶、贴标、整平等几个步骤。这里所使用标签已事先打印好，故在贴标过程中不再提及。图2.1 贴标工艺流程2.2 取标传送装置取标装置的作用是先从标签盒中取出标签，再传递给传送标签装置进行传送。在取标装置之后会完成打印生产日期、班次等有关代码和涂胶工作，最后把标签粘贴到待贴标对象物上。取标机构按取标方法可分为粘取式和真空吸取式。传送标签装置多采用回转式，其吸持
12、标签的方法有真空吸持式和机械夹持式。下面主要列举标签传送装置，如“图2.2 取标传送装置方案图”所示。2.2.1 真空转鼓式标签传送装置如“图2.2 取标传送装置方案图”中的“(a) 真空转鼓装置”所示，固定阀盘与阀座紧固在一起，鼓盖则盖在鼓体的上面，其中构成六组气道5，每组气道一头与鼓面的九个气眼相通，另一头则通过纵向孔道与固定阀盘上的真空槽或大气通道相对。鼓体由转轴13带动旋转，在旋转过程中，当某组气道的纵向孔道对准真空槽时，则此组气道通过真空通道与真空系统接通，此时真空吸标摆杆将标签送来，气眼即将此标签吸住。转鼓继续旋转，气道的纵向孔道仍对着真空槽气眼继续吸住标签。当转过180时，纵向孔
13、道离开真空槽，气道隔绝真空系统，紧接着纵向孔道转到对准固定阀盘的大气通道时，气道接通大气，标签失去真空吸力被释放。这时此组气眼刚好处于贴标弯道的入口位置，被释放的标签即被滚贴到瓶身上，其他各组气道也按此程序工作。取标装置中还需要有真空取标摆杆配合真空转鼓进行工作。如“图2.2 取标机构方案图”中的“(b) 真空取标摆杆”所示，真空取标摆杆由套筒3、摆杆2和凸轮滚子9组成。使摆杆2绕固定轴4摆动，真空吸嘴6时而向着标槽运动，时而又向着转鼓方向作返回运动。固定轴4的圆柱面上有两条纵向梢，其中一条为真空槽7，与固定轴4中心的真空通道5相通；另一条为大气通槽10。真空吸嘴6摆向标盒时，它对准真空槽7，
14、通过真空通道5与真空系统接通吸取标签；当真空吸嘴6摆到转鼓上时，它对准大气通槽10，经大气通孔8与大气联通，标签失去真空吸立被真空转鼓吸走。真空转鼓取标传送过程如“图2.2 取标传送装置方案图”中的“(c) 真空转鼓取、贴标传送过程”所示。真空转鼓自摇摆式标签盒中吸取标签，传递转移给贴标真空转鼓进行传送的工作过程。在“准备取标”图中，真空取标转鼓与贴标真空转鼓间开始进行标签传送转移；在“取标开始”图中，真空取标转鼓与贴标真空转鼓间进行标签转移的同时，又开始与摇摆式标签盒接触采取新的一张标签；接着标签传送转移将完全完成，进行标签采取；最后，真空取标转鼓完成标签采取之后，吸持新的一张标签回转，以便
15、传递给真空贴标转鼓。2.2.2 叉形摆杆取标及传送标签装置叉形摆杆取标及传送标签的过程如“图2.2 取标传送装置方案图”中的“(d) 叉形摆杆取标及传送标签示意图”所示，左上图表示叉形取标杆由传动装置驱动，在标签盒及贴标工位间作往复摆动，摆动时标叉只与停留在行进前方的涂胶摆杆接触。同时向右摆动，使标叉涂布上胶黏液；右上图表示标叉与涂胶摆杆往右摆动时，涂胶摆杆摆向涂胶装置滚轮3的表面粘取胶液，而叉标则摆到标签盒4的下端面，与最底下的标签贴和取出标签；左下图表示叉标取标后，立即作反向摆动传送标签，而涂胶摆杆的滚筒则到达涂胶装置滚轮3表面粘取胶液；右下图则为叉标摆转到贴标工位处，且待贴标的瓶罐包装件
16、由回转工作台推送到达，压标器5将压夹标签粘贴转移。当标签被压标器夹到待贴瓶罐表面时，叉形取标杆1就向右摆动，开始下次新的取标传送工作循环。2.2.3 摩擦式取标装置摩擦式取标装置如“图2.2 取标传送装置方案图”中的“(e) 摩擦式取标装置”所示，取标凸轮位于标盒下方，为加大取标摩擦力，表面常用橡胶制成。标盒中最下面的一张标签借凸轮旋转摩擦力取出，由拉标辊牵出送到指定工位。定标针的作用是确保每次只取一张标签。图2.2 取标传送装置方案图2.3 涂胶装置标签需用胶水来黏贴在物体上，常用做法是在取好的标签上先涂胶。涂胶装置是将适量的胶黏剂涂抹在标签的背面或取标执行机构上，主要包括上胶、涂胶和胶量调节装置,常用的有圆盘式、辊式、泵式、滚子式等形式。2.3.1 圆盘式涂胶装置如“图2.3
