对全自动装箱机的初步研究文献综述

对全自动装箱机的初步研究摘要：法国Aries Packaging公司在2005年国际包装展（interpack）上推出新一代装箱机。多功能全自动装箱机在中德合作江西德赛特包装机械设备有限公司诞生随着社会的不断进步，科技的快速发展，全自动装箱机也在不停的发展。本文着重介绍了全自动装箱机的工作原理，发展的概况以及其经常会产生的问题。关键词：全自动装箱机，双四连杆机构，抓瓶头，自动走箱台 The preliminary study of Automatic packing machine Qu Xiaoye 3030301002Department of mechanical manufacture 0301 School of mechanical engineeringAbstract: Aries Packaging, France Corporation was on the launch of a new generation of packing machine in the international packaging exhibition (interpack) in 2005 . Multifunction automatic packing machine was produced in which, Jiangxi Dorset Packaging Machinery Equipment Co. Ltd, with Sino-German cooperation . As society progresses, the rapid development of science and technology, automatic packing machines have been undergoing development. This paper introduces a fully automatic loading of the working principle, and an overview of the development, and its regular trembling .Key Words: Automatic packing machine，twin four linkage mechanism，,claw，the channel for transporting boxes引言：瓶装装箱是啤酒、饮料等包装的一道必要工序。全自动装箱机是为生产瓶装饮料(含酒类及其它各种饮料) 时，实现装箱自动化的专用设备，其装箱速度大约为每小时300箱以上,并且能和各种灌装机配套。(1)最常见的装箱机是由抓头充、排气来实现抓、放瓶子的。通过机械运转、气动和电控把瓶子准确、可靠地将瓶子放进箱子里。通过独特的四连杆机构，使瓶子提升和降落运动准确平稳。全自动装箱机的工作原理1.1装箱工作原理：（2） 1.1.1抓头从输瓶台上 抓住瓶子（横梁 在后位置，如图1） 1.1.2瓶子前移到输箱 带上方（横梁在 前位置，如图2） 1.1.3瓶子被放在箱子 里（横梁在最低 位置，如图3）1.2装箱过程的动作分解：整个装箱过程的动作可分解为三部分运动：瓶的运动；箱的运动；连接瓶箱的连杆机构带动的抓头运动。1.2.1瓶的运动： 在整线中，从灌瓶机来的灌好的瓶子被输送到待装箱工位。（3）在输运过程中，首先经过理瓶装置，分隔出的几条槽,每槽只能走一列瓶子，理瓶板前后移动，使得瓶子有序地经过理瓶板，分成一排一排地进入前面的导瓶板，到达导瓶板最前面的瓶子被挡瓶定位杆挡住，在抓头抓瓶的时候，挡瓶定位杆松开，于是抓头抓住瓶子向上运动。在这个过程中，输瓶带输瓶，瓶到位后输瓶带停止，等候抓头抓瓶。 图4 进瓶示意图（2）1.2.2箱的运动：自动走箱槽的功能是输送空箱到装箱工位,并把装满的箱子继续送到出口。（3）首先，空箱进入输箱带，通过这部分的挡箱装置，将箱分为四箱一组，然后进入输箱带，第五个箱子被挡在后面，而进入输箱带的四个箱子又被前面的挡箱臂挡住，同时分箱装置将这四个箱子分开定位，定位后的一组箱子停在输箱带上，抓着瓶子的抓头将瓶子准确地放在这一组箱子里。图5 输箱示意图（2）1.2.3 抓头部分的运动：由装箱机的主传动带动双四连杆机构，实现抓瓶装箱所需要的曲线运动，抓头部件装在头架部分，在主传动处于曲线的两个特征点上时，在输瓶带上抓头充气抓瓶，在输箱带上抓头放气放瓶。(4)机械手臂的动力采用电机,臂的升降采用双速电机,由电脑控制转换。这样既平稳又能快速准确到位。抓瓶头采用压缩空气鼓胀橡皮套箍紧瓶头来抓瓶,是软接触,不会损伤瓶子,抓得又牢放气即可放瓶,这样既快又可靠。抓头运动的在主传动曲线上依次为：（如图6） 在输瓶带上方，等待抓瓶； （空行程） 在抓瓶点，抓头充气抓瓶； （工作行程） 在输箱带上方，等待放瓶； （工作行程） 在放瓶点，抓头放气放瓶。 （工作行程）图6 抓瓶运动轨迹（2）综上所述，在装箱过程中，无论是瓶还是箱均经过有序的准备，分别排成一定的间距，与抓头的间距相同，使得抓头能够准确无误地抓瓶放瓶，完成装箱。全自动装箱机的发展概况如今，越来越多的人喜欢喝瓶装饮料，啤酒、橙汁、矿泉水，于是，对于饮料包装机械的要求越来越高了。从前，装箱机均是由人工控制，把走瓶台上的瓶子(如酒一箱20瓶)一次抓起来,装入走箱槽上的空箱内。这个工序虽然很简单,但是工人操作时,因速度很快,是一项繁重的体力劳动。一般工人只能连续工作一小时就要轮换休息,才能保持装箱速度。即使如此,平均每人每小时还只能装十多箱。由于是单调而繁重的劳动,很容易疲劳,打破瓶子的情况也是常事。按千分之一的损耗计算,一天装6000箱要损失6箱,一年按200d计算,约损失1200箱,实际损耗率可能要高得多。于是，现代的科技告诉我们要利用机械手。这不仅可以代替30多个强劳动力,而且损耗也可以大大减少。 如今，装箱机的种类很多，最常见要属YZBS-FZ系列和TM系列的产品。这些全自动的装箱机不仅工作可靠，运行平稳，生产效率高，而且操作容易，结构合理，安全可靠，符合卫生要求。 目前，中国最先进的多功能全自动装箱机诞生于江西德赛特包装机械设备有限公司。该机是由德赛特包装机械设备有限公司的一位德国著名专家研发而成。该机通过抓瓶器将瓶子自动装进纸（塑料）箱内，通过电气自动化控制使瓶子提升、移动、降落，动作协调，运行平稳准确、操作简单方便，本机采用变频调速及PLC控制技术，结合人机界面，自动化程度高。工作过程中，装箱运动由伺服驱动器和变频器控制的电机驱动，起步和终止均缓慢平稳，装箱速度采用变频器进行无级调速，生产效率极高，结构先进、灵活。产品由合理的机械结构，可靠的气动装置和先进的电控技术组成，更换不同瓶型生产时只需要更换夹瓶机构，是机械、气动、电控一体化的先进设备。产品采用现代显示技术-触摸屏，设备常见故障可自行分析、诊断，并排除。产品除了设置保护罩，还配备光电安全保护装置，当装箱过程中出现缺瓶、缺箱、堵箱、错位等现象时，能立即自动停机，保护机器。如今，一般的装箱机的整个装箱过程的动作基本可分解为三部分运动：瓶的运动；箱的运动；连接瓶箱的连杆机构带动的抓头运动。带动曲柄转动的主传动机构，减速电机直接套在转动轴上，然后用无键联接装置收缩盘把减速器与轴联结起来。收缩盘是靠拧紧高强度螺栓使包容面间产生的压力和摩擦力实现扭矩传递的，由于无键槽，轴的材料有效利用率高，对轴不产生机械损伤，可承受变载荷和冲击载荷，还具有过载保护等优点。采用带制动的电机，并采用变频器调速，主传动速度为双速，保证本机生产能力与整个生产线相匹配。要设计一套完整实用的装箱机，还要注意以下几点：工作可靠，运行平稳，生产效率高，操作容易，结构合理，安全可靠，符合卫生要求，全自动控制。因此，对其的设计是要多方面的。以后，随着科技水平的飞速发展，装瓶机的体积应不断的减小，而工作效率确要求迅速提高。全自动装箱机常出现的问题装箱机在运行过程中产生抖动是包装生产经常遇到的问题。装箱机抖动就是指吸头架在下落装箱时产生的抖动，它会使瓶子摇摆，当瓶子摆动时，就会使瓶子与导向架或胶箱碰刮，造成商标纸刮烂，甚至爆瓶，影响操作安全。装箱机运作过程中抖动的产生原因虽然比较复杂，但往往是由于传动零部件存在间隙和运动惯性冲击及设计不当造成的。现在，已经有了很多能很好解决这个问题的方法。结束语全自动装箱机是适用于饮料行业(含白酒、啤酒和各种瓶装饮料) 的自动灌装线上的设备,属机电一体化产品。它与自动灌装线中的洗瓶、灌装等其它设备构成一个自动化系统。自动装箱机的核心部分是自动装箱机械手。参考文献1 邹子良、刘晔、朱景环，全自动装箱机的研制(I)控制系统设计， 南昌大学学报(理科版)， 1997 Vol.21 No. 3.2 孙健，装箱机工作原理， Krones magazine（中文版），2005 Vol.4.3 邹文生、朱景环、刘晔，全自动装箱机的研制（II）自动趟瓶台和自动走箱槽的设计，南昌大学学报(理科版)，1998 Vol,22 No.34 邹文生、朱景环、刘晔，全自动装箱机的研制（）自动趟瓶台和自动走箱槽的设计，南昌大学学报(理科版)，1998 Vol,22 No.35 邹文生、刘晔、朱景环，全自动装箱机的研制(四)自动装箱机械手的设计，南昌大学学报(理科版)，1998 Vol.22 No. 36 何志坚，进口曲柄四杆机构型装箱机抖动问题的改进，包装与食品机械，2005 Vol.23 No.5.7 krones备件手册8 蒲良贵、纪名刚，机械设计（第七版），高等教育出版社，20019 ehert ,packing machine in China,Krones magazines,2005 vol.410Making the case for lead screws,.Machine Design, 10/26/2006, Vol. 78 Issue 20, pS1-S1, 1p