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1、摘 要本毕业设计要完成的是西林瓶贴标机的结构设计。西林瓶是一个最大直径为20mm，高为40mm的瓶子。要求贴标速度为100瓶/分钟。贴标机的主要工作部件有输送机构，拨瓶机构，吸标机构，取标送标机构等。此外，还设计有上胶水机构，胶水盒，带轮，真空吸管的调整定位机构等，在上面所有机构的配合作用下，加上一定的动力，是可以可靠地完成贴标工作的。按照贴标机的运动特性，此贴标机设计了两个动力。一个是单独给上料机构提供的，一个是专门给贴标机的工作机提供动力的。对工作机分别进行了输送机构的动力设计拨盘机构的动力设计，吸标机构的动力设计和取标送标机构的动力设计。最好同过几个动力的和，并考虑其他效率因素，选定合适
2、的电机。在这动力下是可以满足动力要求的。经过上面的运动和动力设计后，对整体机构进行Pro/E的实体造型，完成机构的整体设计。最后，本论文还对拨瓶轮轴分别使用传统的和现代的方法进行了强度的校核计算。关键字 西林瓶贴标机；运动设计；动力设计不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 国内外贴标机械的发展概况11.2 贴标机简述21.2.1 典型贴标原理简介21.2.2 常用贴标机51.2.3 国内外新型贴标机简介51.3 主要工作内容6第2章 贴标机的方案设计72.1 西林瓶贴标机的设计要求72.2 西林瓶贴标机的原理设计72.2.1 西林瓶贴标机
3、工作原理设计72.2.2 上料机构原理设计82.2.3 输送机构原理设计82.2.4 贴标机构原理设计92.2.5 收标送标机构原理设计102.3 贴标机的运动设计122.3.1 上下料机构的运动设计122.3.2 输送机构的运动设计132.3.3 贴标机整体运动设计132.4 贴标机动力设计152.4.1 上料机构动力设计152.4.2 输送机构动力设计162.4.3 贴标机构和送标机构动力设计162.4.4 拨瓶机构的动力设计172.4.5 贴标机构电机的选择172.5 经济性分析182.6 本章小结18第3章 拨瓶轴的强度校核计算193.1 拨瓶主传动轴强度校核193.1.1 拨瓶主传动
4、轴受力计算193.1.2 拨瓶轴的强度的计算机分析213.2 本章小结23结 论24致 谢25参考文献26千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- III -第1章 绪 论1.1 国内外贴标机械的发展概况包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，以完成产品的包装工艺过程。尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。它为包装工业提供先进的技术装备，保证包装
5、产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低，带来巨大的社会效益和经济效益。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业1。包装机的分类见图1-1。 图1-1 包装机械的分类世界包装工业的历史大体上起始于上世纪初叶。到了50年代，由于生产流通日益现代化，国际化，包装工业发展相当迅猛，加上社会各部门的相互配合和推动，进而逐步形成了独立的包装工业体系。迄今，像欧美日等科学技术发达的国家，其包装工业总产值大约占国民经济总产值的2左右。尽管包装机械所占比重不是很大，但每年却以10左右的速率稳定增长。据统计，已投产使用的包装机超过了千余种，其中半数供应于食品，医药行业1。从当今世界新技术革命的
6、发展趋势来看，包装材料、包装工艺、包装机械将会取得一系列新的突破，将会带动更多的产业部门和科技单位进入包装行业。为了满足贴标行业发展的需要，近年来，我国许多有关部门集中了一定的力量，共同开发贴标机械。在引进国外先进设备和技术的基础上，仿制、改进和自行研制了很多贴标机械。我国近几年的贴标机械在设备的制造质量、性能和技术水平上都有了较大的进步，开发能力有所提高，速度有所加快，已经涌现出一批贴标机械的专业化制造企业；计算机等新技术应用已经开始普及，从而表明：我国的贴标机械已经有了初步的发展，并已经形成了一个独立的机械门类，以良好的开端进入了一个新的发展阶段。但是，我国的贴标机械的基础薄弱、水平低、质
7、量差、品种少和不配套等落后状况还没有根本改变，远不能适应发展的需要，与世界先进国家还有很大差距。我国的贴标机械大概落后世界先进水平20-30年左右，这些情况表明，亟待我们继续努力，开创我国贴标机械发展的新局面2。1.2 贴标机简述采用粘结剂将标签贴在包装件或产品上的机器叫贴标机械。多数液态和部分粒状瓶装产品都是采用这种机器粘贴标签。标签对商品有装潢作用，同时便于商品的销售与管理。标签上的商标、商品的规格及主要参数、使用说明与商品介绍，是现代包装不可缺少的组成部分。贴标机是包(灌)装生产线上一台重要的设备，也是一台技术含量较高，结构较复杂的机器，被广泛地应用于食品、医药等与人们日常生活关系密切的
8、行业中。无论是早期的简单贴标机械，还是后来的复杂贴标机械，以及现在的微电子控制的全自动化贴标机械，它的发展进步都在不断的影响着整个社会。1.2.1 典型贴标原理简介 图1-2所示为湿敏粘合贴标原理，标签在重锤作用下由标签盒逐渐向下运动，随着取标轮1的旋转标签被取下，并随传动轮4往下运动。经过轮5和轮6的作用，标签被刷胶，之后，标签随导轨下落。在标签的运动过程中，待贴瓶同步由导轨向前运动，到达龙门导轨正下方时，带着标签一起移动，靠毛刷9把标签烫平在包装件上。从而完成一次贴标。这种贴标机只能用于粘贴宽度大致等于半个瓶身周长的标签。1取标棍 2标盒 3重块 4拉标辊 5涂胶辊 6上胶辊 7胶缸 8龙
9、门导轨 9毛刷图1-2 湿敏粘合贴标原理示意图图1-3所示为压和式贴标机工作原理。首先由真空轮1转动将标签由标签盒吸出，并随轮1一起转动，转至打印轮打印标签，继续转至真空轮2，在此过程中，真空轮1的吸附力逐渐变弱，至轮2时标签由轮2吸走，并随其转动，在转至浆糊涂抹器时刷胶，轮2和轮1一样，在转动过程中吸附力逐渐变小，在转至待贴瓶时，吸附力很小，靠滚压力把标签贴到瓶上，完成一次贴标。图1-3 压和式贴标工作原理热敏粘合贴标机所用的标签涂了一种粘合剂，它只有在加热条件下才起粘合作用。图1-4所示为采用这种标签的热敏粘合贴标原理的示意图。图1-4a)是采用加热板加热标签，使粘合剂变粘，随即贴到容器上
10、。图1-4b)则采用热水加热粘合剂。由于热敏粘合剂分为瞬时热合剂和延时热合剂，故选择标签所用的粘合剂应与被贴容器相适应，塑料容器尤其要注意。1标签 2粘合剂 3加热板 4容器 5热水喷管图1-4 热敏粘合贴标原理示意图不干胶贴标机的原理如图1-5所示，所用标签背面涂了立即贴合的粘合剂，但是被硅处理网保护着，其原理如下：带贴合剂的标签2，事先粘在载标网上。贴标前通过分离杆4，使标签与载标网分离，在喷气和滚压的联合作用下，粘到容器的表面上。这种贴标机的标签材料种类较广。这种贴标机的标签可以具有金属感，透明或不透明等特性，满足各种要求。1容器 2标签 3粘合剂 4分离杆 5载标网图1-5 不干胶贴标
11、机原理图1.2.2 常用贴标机标签的材质、形状很多，被贴标对象的类型、品种也很多，贴标要求也不尽相同。例如，有的只需贴一张身标；有的要求贴双标；有的则要求贴三个标签(身标、肩标、颈标)，有的只要求贴封口标签；另外生产率的要求也不同。为满足不同条件下的贴标需求，贴标机有多种多样，不同类型品种的贴标机，存在着贴标工艺和有关装置结构上的差别，当然也存在着共性。 贴标机按自动化程度可分为半自动贴标机和全自动贴标机；按容器的运行方向可分为立式贴标机和卧式贴标机；按标签的种类可分为片式标签贴标机、卷筒状标签贴标机、热粘性标签贴标机和感压性标签贴标机及收缩简形标签贴标机；按容器的运动形式可分为直线式贴标机和
12、转盘式贴标机，按贴标机结构可分为龙门式贴标机、真空转鼓式贴标机、多标盒转鼓贴标机、拨杆贴标机、旋转型贴标机；按贴标工艺特征可分为压撩式贴标机、弯压式贴标机、搓短式贴标机、刷抚式贴标机等。此外，还可以按照包装容器的材料(镀锡罐、玻璃瓶罐、纸质盒罐)、形状(圆形、异形)，贴标面的形状以及粘结剂的种类等进行分类3。1.2.3 国内外新型贴标机简介随着科学技术的发展和进步，贴标机在不断的发展。为适应贴标现代化的需要，随着新技术、新工艺、新材料的开发，贴标机械在品种、类型、效率、可靠性、功能多样化和自动化水平等各方面不断飞跃发展，集中表现为现代贴标机械高速化、自动化、系统化和通用化的发展趋势。目前所存在
13、的贴标机主要以不干胶贴标机为主，以下是几种最新的贴标机。图1-6所示为薄膜贴标机，这种贴标机依瓶罐形状、厚度、大小等不同及贴附条件可以进行相应的调整，贴标速度较快，每分钟约为200瓶；图1-7所示为往复式贴标机，这种贴标机贴标效率较高，适用于平面、凹面、曲面之精密贴标，同时可配合用户产品精密贴标要求及模具制作，贴标精度可以达到0.5 mm以内；图1-8所示为微电脑自动贴标机，这种贴标机实施了微电子系统控制，贴标质量好，效率高，适合于将不干胶标签粘附在各种平面容器上；图1-9所示为多列式贴标机，这种贴标机配合了电子技术、通讯技术、电脑及网路等技术，可以实现高速高效贴标，这种贴标机是目前存在的最先
14、进的贴标机械产品。图1-6 薄膜贴标机 图1-7 往复式贴标机 图1-8 微电脑自动贴标机 图1-9 多列式贴标机第2章 贴标机的方案设计2.1 西林瓶贴标机的设计要求西林瓶贴标机的设计要求 ：标签宽度：60mm； 标签长度：2025mm；瓶子高度：40mm；瓶子直径：20mm；贴标速度： 100个/min。本文所设计的西林瓶贴标机结构比较复杂，动作较多，自动化程度较高，相对较为先进，只要各部分速度相匹配，便可以达到相当好的贴标效果。同时，如果贴标要求有所调整，收标送标机构和滚贴机构等相关部件会自动选择贴标速度，以达到预期的贴标效果。此外，本文所设计的贴标机可以作为一台单独的机器加以使用，同时，也可作为生产流水线的一部分。2.2 西林瓶贴标机的原理设计2.2.1 西林瓶贴标机工作原理设计本文所设计的西林瓶贴标机包括四大部分：即上料机构，输送机构，滚贴机构和收标送标机构。它的具体工作过程如图2-1所示，上料机构的转盘接收上台机器传送来的瓶子，并将瓶子传送到输送机构，同时对上料盘上的瓶子起到缓冲作用。上料盘送出的瓶子被分隔成一定的间距，同时在输送机构输送链的带动下继续向前运动。当瓶子随输送机构运动到拨瓶轮时拨瓶轮将西林瓶以每转四个的速度一个一个地
