围板包装箱自动化生产线铆接装置的设计

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年月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自动化生产线铆接装置的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.学号作者姓名年月日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题目及专题题目围板包装箱自动化生产线铆接装置的设计二课题来源及选题依据课题来源工厂选题依据围板箱是由托盘箱体和箱盖三部分组成，组成每层围板的四片木板用铰链连接。由于装箱的灵活性对装载物的适应性和重复使用性，围板箱被广泛应用与机械化工电子五金集其他领域的物流配送，具有能回收降低成本环保等优点。作为产品外包的物流设施，围板箱越来越受客户的欢迎，使用量巨大。然而，现有的围板箱生产方式落后，在生产中人为因素较大，这使得围板箱的生产上存在着生产效率低，质量不稳定等缺陷。这严重影响着围板箱的应用。为了提高劳动生产率，降低工人劳动强度，节约生产成本，我们对围板箱的现有生产工艺进行了研究，设计出了适应与围板箱生产的围板自动化生产线铆接装置。三本设计论文或其他应达到的要求熟悉围板包装箱加工的发展历程，以及近几年对围板包装箱生产工艺的改进方法熟练掌握用绘制三维模型的方法了解近几年对围板箱生产工艺的改进设计出合理的围板包装箱自动化生产线铆接装置四接受任务学生机械班姓名张亚卫五开始及完成日期自年月日至年月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年月日摘要围板箱作为产品外包的物流设施，具有可重复使用，能回收降低成本环保等优点。且越来越受客户的欢迎，使用量巨大。然而，现有的围板箱生产方式落后，并且在生产中人工所占工作量较大，这使得围板箱的生产上存在着生产效率低，劳动强度高以及质量不稳定等隐患，严重影响着围板箱推广和应用。为了提高劳动生产率，降低工人劳动强度，节约生产成本，我们对围板箱的现有生产工艺进行了分析研究，对现有工艺进行综合设计，设计出了适应与围板箱生产的自动化生产线铆接装置。本文就自动铆接装置的设计做以下说明。通过对现有围板箱生产工艺的分析研究，并结合实际生产过程中对围板箱生产上的要求，提出了对围板包装箱生产工艺的改进方案，通过比较，分析其合理性和可行性。将所设计的围板包装箱自动化生产机构分成七大部分，并以凸轮技术为基础，分别进行设计，通过试验分析最终完成了自动钻铆机的设计。设计完成以后，利用三维建模软件建立了自动钻铆机中的钻孔钻铆系统的三维实体模型，包括弧面凸轮转位机构，铆接机构等。利用动力学分析软件对弧面凸轮转位机构的虚拟样机进行了运动学分析，得出了工作时的铆接筒的转位角速度角加速度。这为弧面凸轮分度机构的优化提供了参照。利用建立的铆接系统中的转位机构钻孔机构的虚拟样机，进行了仿真分析，得到了机构中从动件的运动规律及受力情况，这对我们在进行围板包装箱自动化生产线铆接装置的设计及机构的修改有定的指导意义，也为我们的设计节省了时间，减少了经济损失。关键词围板箱，自动钻孔铆接装置，凸轮机构,.,.,.,目录摘要目录.绪论.对围板包装箱生产工艺方法的分析及意义.国内外的发展概况．围板箱的组成及优点.围板箱生产线的工艺分析.围板箱生产现状的介绍.对围板加工工艺方法的确定.围板包装箱自动化生产工艺的设计要求及整体结构的分析.围板包装箱自动化生产线铆接装置的设计要求.自动化钻孔铆接技术的概述.围板包装箱自动化铆接装置设计的整体结构分析整体机构的分析总体结构的设计.围板包装箱自动化铆接装置的工作循环分析钻孔机构的工作循环弧面凸轮分度机构的工作循环铆接机构的工作循环压紧机构的工作工作循环送钉机构的工作循环.围板包装箱自动化生产线主体结构的设计.钻孔机构的结构设计.铆接机构的设计.主动力轴的设计和校核及齿轮传动系统的设计主动力轴的设计和校核齿轮传动系统的设计钻孔机构齿轮系统的设计与计算铆接机构齿轮系统的设计与计算.弧面分度凸轮机构的设计.弧面分度凸轮机构的结构分析.弧面凸轮具体参数的确定分度数及分度角的计算动静比和凸轮动程角计算中心距计算凸轮的滚子尺寸从动盘的尺寸凸轮尺寸的确定.凸轮机构的设计.凸轮机构的设计要求及结构方案的确定.钻孔铆接工艺加工过程的分析.钻孔凸轮及铆接凸轮结构的设计和分析凸轮机构分析凸轮机构中个参数的确定.沟槽凸轮理论轮廓的设计.送钉机构压紧机构的设计及工作原理.压紧机构的设计及工作原理.送钉系统的结构设计和工作原理送钉装置结构组成铆钉的种类和规格自动供钉装置的功能需求自动供钉装置的结构组成铆钉整理定向模块.送钉原理介绍大压块的设计搓板的设计.动力系统的分析.钻孔铆接机构动力系统分析.电动机转速的确定.带传动的设计及相关的参数计算带传动受力分析带传动的最小初拉力和临界摩擦力带的应力分析带传送设计计算.总结与展望.总结.展望致谢参考文献.绪论.对围板包装箱生产工艺方法的分析及意义在循环包装系统里，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，这也是种可靠的坚固的可以折叠的包装系统。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,围板包装箱作为产品外包的物流设施，越来越受客户的欢迎，使用量巨大。然而，现有的围板箱生产方式落后，在生产中人为因素较大，这使得围板箱的生产上存在着生产效率低，质量不稳定等缺陷，这严重影响着围板箱的应用。针对现有围板工艺生产方法进行改进，设计出适用于围板生产的围板自动化生产线铆接装置，提高劳动生产率，降低工人劳动强度，节约生产成本。.国内外的发展概况围板包装箱作为产品的外包物流设备具能够重复使用，可回收降低运输成本环保等优点。在运输产品方面受到广泛的运用，需求日益增加。现有的围板箱生产方式落后，并且在生产中人为因素较大，这使得围板箱的生产上存在着生产效率低，质量不稳定等缺陷，严重影响着围板箱的应用。在国内，围板箱是款可反复循环使用的新型包装，适用于紧固件金属球冲压件等不规则产品的包装，是出口到欧洲的产品包装的不二选择。围板箱基本以木板为主要材料，而侧板大多数都是采用模板或者大板制作，使得材料的选取过于苛刻，而且成本比较高。目前围板箱的生产也主要以人工为主，木板加工以半自动化为主，因此在生产中人为因素较大，这就导致围板箱的生产上存在着生产效率不高，质量不稳定等缺陷，影响了围板的推广和运用。而在国外，德国公司可以说是制造围板箱的代表，经过其几代人的努力，现今已经研制出了可折叠式塑料围板箱如图.所示。其生产方式也采用了全自动化的生产线模式，箱子规格也都已经基本标准化，方便统规格生产。图.围板国外生产方式从国内外发展情况来看，国内外的围板箱生产具有以下的优缺点在国内，围板箱的规格可以根据买家的要求来制定，比较方便灵活在国外，围板箱的规格趋于标准化，方便体化生产，销售，物流规格可渐渐统，适应以后的发展前景。在国内，围板箱各部分不存在因箱体的部分损坏而令整箱报废的情况，对于同尺寸，可实现完全互换使用在国外，部分围板箱已经趋于体化，防水，防尘，全面保护物品，存储较方便。在国内，使用木板为主材料，成本低廉在国外，开始使用可完全回收利用的塑料，从而减少树木的砍伐，保护环境。在国内，围板箱的生产方式采取以半自动化为主，有订单再生产的方式在国外，围板箱的生产方式采取全自动化生产线的模式。.总的来说，国外的标准化生产模式是可以借鉴的，但由于国内基本情况的限制，所以在国内围板箱的基本材料还是以木板为主材料。．围板箱的组成及优点图围板箱围板箱图．所示是由托盘箱体和箱盖三部分组成，组成每层围板的四片或六片木板用型铰链连接。由于装箱的灵活性对装载物的适应性和重复使用性，围板箱被广泛应用于机械化工电子五金以及其他领域的物流配送领域。围板箱的优点围板箱的长宽根据托盘的尺寸确定，使用层数由内装物的高度来决定，最大限度地提高箱体的空间利用率。可重复使用，相同规格的围板，层与层之间，新与旧之间完全可以互换，节约包装成本。不存在因箱体的部分损坏而令整箱报废的情况，对于同尺寸，可实现完全互换使用。无钉化作业，降低了工人操作时发生工伤的风险。周转回收时，可以将折叠起来运输，减少储运体积，有效降低了工人的劳动强度，节约生产成本。.本文的课题设计依据及设计方法本文主要内容本文针通过围板现有生产工艺的讨论和分析，提出三种改进方案，通过比较，确定最为合适的方案，依据所选择的方案实现对围板包装箱生产工艺上的改进。依据凸轮技术为基础，完成围板包装箱自动化生产线铆接装置设计的改进，通过对所设计机构的工作过程的分析，绘制出机床的工作循环图，装配图，各部分结构工程图等。利用软件对围板加工生产系统进行三维建模，完成了对机构主要机构的绘制，如凸轮机构，沟槽凸轮机构等，完成机构的实体三维建模。对设计中转位机构铆接机构钻孔机构部分复杂零件的进行动力学分析计算和校核。.围板箱生产线的工艺分析生产工艺是个企业生产水平的体现。企业生产管理是依据产品的生产工艺展开的。因此上说，生产工艺的先进与否，直接影响到企业运营。企业要想提高生产率，就需要从改进生产工艺开始。围板包装箱自动化生产线铆接装置的研究就是对围板箱的生产工艺进行改进，因此，在围板包装箱自动化生产线铆接装置设计前只有熟悉了原有生产工艺才能够对原有生产工艺进行改进，才能提高围板箱的生产效率。.围板箱生产现状的介绍在现在的生产中采用的是人工钻空铆接的生产方式，生产效率很低。人工生产围人工生产围板箱的过程如下对木板钻孔。依据所装铰链孔的位置确定口位置，在多头钻床上对木板进行钻孔多轴钻床，如图．。块木板要分两次操作钻围板的两端个孔。将铆钉插入木板孔。在工厂中采用人工插铆钉的方式。取单个铆钉，将铆钉与木板上的孔对齐，用锤子锤击铆钉，是铆钉插入木板上的孔中每次仅插入个铆钉，如图。上铰链铆接。取铰链，将铰链放到木板上，将木板孔中的已放好的铆钉头穿过铰链上的孔，工人用手将铰链和木板压紧，然后，人工用手将装好铰链和铆钉的木板，在铆接机上分别对铆钉头进行铆接单个铆头铆接次，才能铆接半面铰链，如图．。铆接不完全时，工人采用锤子敲击，以保证铆接的完好。合围。将用铰链连接起来的片或片木板两端铆接起来。连接起来的木板链端是插好了铆钉，另端是仅铆接了半面铰链另半面没有铆接，将两端对齐，将插好铆钉的端的