全套毕业设计围板包装箱自动化铆接装置的设计

全套毕业设计围板包装箱自动化铆接装置的设计内容摘要：

........................................................ 35 V带传动的设计及相关的参数计算 .................................................................................. 36 带传动受力分析 .................................................................................................... 36 带传动的最小初拉力和临界摩擦力 ................................................................... 36 带的应力分析 ....................................................................................................... 37 带传送设计计算 .................................................................................................... 38 9. 总结与展望 .............................................................................................................................. 39 总结 ..................................................................................................................................... 39 展望 ..................................................................................................................................... 39 致 谢 ........................................................................................................................................... 40 参 考 文 献 ................................................................................................................................. 41 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 1. 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、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，围板箱是一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 KTP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。 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，方便统一规格生产。 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，方便一体化生产，销售，物流规格可渐渐统一，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，对于同一尺寸，可实现完全互换使用；在国外，部分围板箱已经趋于一体化，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，全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 围板箱的生产方式采取全自动化生产线的模式。 ，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。 1． 3 围板箱的组成及优 点 图 11 围板箱 围板箱 (图 1． 1 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 L 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： 1) 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。 2)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，对于同一尺寸，可实现完全互换使用。 3)无钉化作业，降低了工人操作时发生工伤的风险。 4)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： 1）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。 2）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。 3）利用 UG 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。 4）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。 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 2. 围板箱生产线的工艺分析 生产工艺是一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： 1)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 2． 1(a)。 一块木板要分两次操作 (钻围板的两端 8 个孔 )。 2)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 1个铆钉 )，如图 21(b)。 3)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 4次，才能铆接半面铰链 )，如图 2． 1(c、 d)。 铆接不完全时，工人采用锤子敲击，以保证铆接的完好。 4)合围。 将用铰链连接起来的 4 片或 6片木板两端铆接起来。 连接起来的木板链一端是插好了铆钉，另一端是仅铆接了半面铰链 (另半面没有铆接 )，将两端对齐，将插好铆钉的一端的铆钉对准目测对齐穿过没有铆接的半面铰链上的孔，然后，人工在铆接机上分别进行铆接 (每次仅插入 1个铆钉，铆接 4次 )，完成合围 (类似于图 2． 1(d))。 现存的生产方式有这样一些缺陷： 1)生产工艺分散，生产效率低。 2)铆钉很难与铰链孔对准，导致铆接效率低下、且质量不稳定。 3)在上生产中工人参与生产较多，工人劳动强度大。 4)自动化程度低 a） .钻孔 b） .上铆钉 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 c） .上铰链 d).铆接 图 传统铆接工艺方式 对围板加工工艺方法的确定 通过对现有围板工艺的综合分析，提出针对围板加工工艺的几种设 计方案通过比较分析选择较为合理的方案。 方案一工作流程 :放第一块围板 → 2 次钻孔 (4 钻头 )→ 插 4 个铆钉 → 放铰链 → 铆接围板和铰 → 放第二块围板 → 2次钻孔 (4 钻头 ) → 插 4个铆钉 → 铆接围板与铰链插4 个铆钉 → 放铰链 → 铆接围板和铰链 → 放第三块围板 → 2 次钻孔 (4 钻头 ) → 插 4个铆钉 → 铆接围板和铰链 → 插 4个铆钉 → 放铰链 → 铆接围板和铰链 → 放第四块围板 → 2次钻孔 (4钻头 )→ 插 4个铆钉 → 铆接围板与铰链 → 插 4个铆钉 → 放铰链 → 铆接围板和铰链。 方案二工作流程：放第一块围板 → 放铰链 → 放第二块木板 → 定位夹紧 → 钻 8 个孔 → 插8 个铆钉 → 移动到铆接工序 → 铆接 8 个铆钉 → 放第三块围板 → 放铰链 → 定位夹紧 → 钻 8 个孔 → 插 8个铆钉 → 移动到铆接工序 → 铆接 8 个铆钉 → 放第四块围板 → 放铰链 → 定位夹紧 →钻 8个孔 → 插 8 个铆钉 → 移动到铆接工序 → 铆接 8个铆钉 → 放第五块围板 → 放铰链 → 定位夹紧 → 钻 8 个孔 → 插 8个铆钉 → 铆接 4 个铆钉 (铆接第四块处的铆钉 )。 方案三工作流程：放第一块围板 → 2 次钻孔 (4 钻头 )→ 第一块板移动到铆接位置 放铰链 → 放第二块木板 → 定位夹紧 → 插 4 个铆钉 → 铆接一半铰链 → 插四个铆钉 → 铆接 → 移位 比 较这 3 种方案： 方案一：围板箱生产工艺分散，这使生产线的相对较长，在生产过程中，原料的搬 运较为频繁，这无形中增加了生产中的辅助生产时间，同时，相对也必须增加生产线上 的工人数量，来完成辅助加工，这些对提高生产率和降低生产成本起到的负面作用。 但 是，在生产线上每一步完成的生产加工动作比较简单，这相对使得生产线上的机械设计 变得简单。 方案二：与方案一相比，围板箱生产工艺现对集中，但是由于在生产中需要移动定 位后的木板和铰链，而在移动过程中木板孔和铰链孔之间容易发生对不准的现象，影响 生产线中 的下一步工序 (插铆钉 )的进行，这使得生产存在可靠性的问题。 因此，此方 案排除。 方案三： 与方案一，二相比，对传送到铆接位置的两块木板上铰链后一次定位夹紧，全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 避免了因为木板移动而使铰链孔与木板上已加工孔的错位而导致铆钉无法插入的问题。 结构简单生产工艺集中综合分析比较选择方案三为最佳方案。 通过对现有工作方案的研究提出对围板加工的改进方案如下：实现对围板定位夹紧后的钻孔，对钻孔后围板的一次定位夹紧送铰链铆钉，移动到铆接位置，进行铆接工序。 在自动钻铆机和铆接机的设计制造完成后，依据我们的构思，对整 个生产方案生产。