摘 要

装盒机是包装机械的一种，按机器的自身的结构可分为两类：立式装盒机和卧式装盒机。通常情况下立式装盒机包装速度较快，效率高，但包装范围较小，一般只针对特定的单一产品，而卧式装盒机能够满足大多数产品的装盒需要，因此卧式装盒机更多的出现在包装机械领域。

本论文研究了适用于卧式装盒机的机架与传送带的形式、执行机构的设计以及动力机构的设计，在本文还运用了专业的绘图软件，如：AutoCAD、SolidWorks等对各执行机构建模并进行分析，其分析结果对加快装盒机的装和速度有重要的指导意义。

本文特色：装盒机可实现全自动生产，机械化程度高，装盒速度快，可应用于自动化包装生产线，大大降低了工人的劳动强度，并提高了生产的稳定性和合格率去，为企业带来效益。

关键词：装盒机；包装机械；效率；卧式

Abstract

Box packing machine is a kind of packaging machinery, according to the machine's own structure can be divided into two categories: vertical and horizontal box packing machine. Usually under vertical loading box packaging machine speed fast, high efficiency, but packaging range smaller, generally only for a single product specific and horizontal loading box machine to meet the needs of most of the products box, so horizontal loading machine box more in the field of packaging machinery.

This paper studied applicable to horizontal loading box machine frame and a transmission belt form, execution mechanism, dynamic mechanism design, are also professional drawing software used in this paper, such as: AutoCAD, Solidworks, etc. of the implementing agencies modeling and analysis. The analysis results to speed up the loading box machine load and speed has an important guiding significance.

This feature of the paper: cartoning machine can realize automatic production, high degree of mechanization, fast packing speed, applied to automated packaging production line, greatly reducing the labor intensity of workers, and improves the stability of production and qualified rate to, for the enterprise to bring benefit.

Keywords:Cartoning machine；Packaging machine；Efficiency；Horizontal

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 1

第1章 绪 论 1

1.1 研究背景 1

1.2 装盒机简介 1

1.2.1 装盒机的概念 1

1.2.2 装盒机的分类 2

1.3 国内外相关研究现状 2

1.4 国内装盒机存在的问题 4

1.5 论文工作目的及意义 5

1.6 论文主要研究内容 5

第2章 条形奶粉装盒机装盒部件总体设计 7

2.1 主要依据参数及功能要求 7

2.2 工艺分析 7

2.2.1 机器类型的选择 7

2.2.2 工艺路线图 8

2.2.3 执行机构的配合要求 8

第3章 条形奶粉装盒机关键部件设计 10

3.1 推料机构的设计 10

3.1.1 动力机构设计 10

3.1.2 执行机构设计 10

3.1.3 推料机构的主要参数计算 11

3.1.3.1 推料周期 11

3.1.3.2 推料机构推力 11

3.1.3.3 推料机构行程 12

3.2 封盒机构的设计 12

3.2.1 封盒机构的原理 15

3.2.2 折小舌机构设计 13

3.2.3 扣盖机构设计 13

3.2.4 电机的选择 13

第4章 主要计算与校核 16

4.1 轴的设计与计算 16

4.1.1 选择轴的材料 16

4.1.2 估算轴的直径 16

4.1.3 粗选滚动轴承 16

4.2 键联接的选择和验算 16

4.3 轴的静强度校核 17

4.4 轴的疲劳强度校核 18

第5章 结 论 19

参考文献 21

致谢 22

第1章 绪 论

1.1 研究背景

奶粉主要指以动物乳汁为原料，经过一系列加工工艺生产制成的粉末，因其冲调方便、易于携带、营养含量高等特点被广泛应用于人们的日常生活中。奶粉中含有大量蛋白质、脂肪、Sn-2棕榈酸、糖类、矿物质、维生素、亚油酸、亚麻酸、乳铁蛋白、大豆卵磷脂和核苷酸等营养成分，特别是婴儿奶粉中添加了乳铁蛋白和核苷酸等物质能够有效提高婴儿的免疫力以及各方面的健康情况。奶粉除了用于直接饮用外，还可用于制作各种面包、饼干、饮料、钙片、冰淇淋等，在生活中的方方面面都有所应用。

在各种动物的乳制品中，牛乳是最受人们喜爱的，之所以如此，是因为牛乳具有以下几方面的特点：牛乳只需经过杀菌后即可使用，简单方便；牛乳几乎可以全部被人体所吸收，易于吸收；牛乳几乎包含人体所需要的一切营养成分；等量的牛乳也比等量的其他制品所含的营养多。这也是人们在选择奶粉时，多数选择牛奶制成的奶粉的原因。

1.2 装盒机简介

包装机械是整个包装工业的基础，影响着包装工业的发展速度。目前，国内外包装机械市场的竞争极为激烈，包装机械的发展正趋于高速、高效、高质量的三高发展趋势。发展的重点也转向低能耗、高效率、占地空间小、安全环保等方面。同时，为适应各种新型包装材料的快速推广，包装机械的更新速度以及对包装材料的适应性也大幅提高。食品包装机械的智能化、网络化、集成化也将成为未来包装机械发展的主要趋势。

本文所述的条形奶粉装盒机装盒部件的设计，其基本结构主要包括机架、电控系统、吸盘、推板机构、导轨机构、充填机构及合盖机构构成。包装物以水平方式被推入盒中，最终的封盒方式也采用涂胶的方式完成封盒，每个包装盒内装入一袋奶粉。装盒机也选用机械、伺服电机、传感器等先进的控制技术为主，属于间歇工作型装盒机，一方面提高了控制精度，另一方面也增强了机器运行的稳定性，对于主要部件的结构设计及运行方式我们都要画出详细图纸并进行详细的计算。

1.2.1 装盒机的概念

在各种包装形式中，盒装包装是广泛存在的一种形式，它是将被包装物品装入包装盒中并选用适当的形式进行封口，得到一个完整的包装。手工装盒不仅效率很低，人工成本高，且合格率不及机械操作，而装盒机正是解决这一问题的最好途径，是实现这一过程的包装机械。

装盒机是集光、电、机等学科于一体的高科技产品，这种机械能将内装物自动装入纸盒中，并进行智能监控和管理，具有自动报警、自动处理不合格产品、无产品自动停机等功能。在GB/T15692标准中，装盒机械定义为：能完成开盒、插入使用说明书，对瓶子、软管、泡罩板等包装物装盒、封盒的机械。

1.2.2 装盒机的分类

装盒机按照不同形式可以分为以下几类：

表1.1 装盒机的分类

1.2.3 装盒机的优势

随着各领域对包装需求的提高以及生产成本降低、提高生产效率等要求的提出，当今的包装工业生产已经越来越离不开各种各样包装机械，其中包含充填机、灌装机、装盒机等，传统的手工包装已经在新技术的驱使下被淘汰。将装盒机与普通的手工装盒相对比，总结出以下几点优势:

1. 装盒机能够实现自动化生产，并能够与包装生产线相适应。大大降低了企业的人工成本，提高市场竞争力；
2. 装盒机生产效率高，单台机器八小时生产力在3万至5万盒之间，大大超过了传统手工装盒的速度；
3. 人工装盒易出现污染，尤其是在要求食品无菌条件比较严格的情况下，同时，装盒机的合格率远高于人工装盒，出错率低；
4. 便于管理，自动化程度越高，企业效率越高，更加便于管理与控制；
5. 装盒机相比人工装盒，生产速度更加稳定，不会因人为因素影响生产。

图1.1 全自动卧式装盒机构示意图

1.3 国内外相关研究现状

最早的装盒机设计制造起源于20世纪50年代的欧洲，国外比较成功的装盒机制造商包括德国的IWKA公司和意大利的CAM公司等，这些欧洲生产制造商的公司普遍具有下列特点：

1. 价格比较昂贵：购买一台装盒机设备大概需要150万元左右，设备价格比国内装盒机价格高出很多。
2. 占地面积大：国外装盒机的设备体积过大，机身长度一般在4m以上，对于厂房以及布局的要求大大提高。
3. 重点发展高速机：国外厂商将发展定位于高速机系列，每分钟可完成600-800个装盒工作，对于中低速装盒机则相对空缺，无法满足所有用户的需求。

相比国外，国内装盒机发展起步时间相对较晚，直至20世纪60年代才有了基本的雏形。通过科研工作者的不断努力以及技术的不断革新，国内装盒机已经产生了根本性的改变。

图1.2 新型药瓶纸盒包装机总体结构示意图