自動高速裝盒機開盒機構的技術原理分析與設計

      自動裝盒機是應用很廣泛的裝盒設備，下面邁特凱小編為您詳細介紹自動高速裝盒機開盒機構的技術原理分析與設計
     自動高速裝盒機是目前市場上比較熱門的裝盒設備，相對其他技術的裝盒機，具有運動機構協調，包裝速度快的優勢，采用了連續旋轉式的開盒機構，無間歇，連續裝盒。裝盒速度均在100盒每分鐘以上。

　　自動高速裝盒機的核心技術在于紙盒打開機構，也稱之為連續開盒機構，本文詳細介紹自動高速裝盒紙盒打開機構設計方案，該機構能實現自動高速裝盒機的開盒動作。

　　如果您還不知道什么是自動高速裝盒機?那么可以點擊以下的圖片鏈接，通過利悅自動高速裝盒機產品的視頻圖片來了解什么是自動高速裝盒機，否則此篇紙盒打開機構方案設計您可能理解起來有點費力或根本看不明白，當然你還需要具備點機械設計的知識。

　　自動高速裝盒機工藝動作過程分析

　　自動高速裝盒機打開紙盒的工藝流程為：

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　　自動高速裝盒機的開盒機構的轉盤中，可設計多個的吸盤，吸盤的個數在轉盤同等轉速下，開盒速度成倍數關系，以上的利悅自動高速裝盒機案例中則是在轉盤采用三個吸盤。

　　為方便理解自動高速裝盒機的開盒機構，以下我們采用單吸盤對開盒機構進行講解。

　　打開紙盒機構的流程如圖2所示，真空吸盤將紙盒從紙盒架上吸出后在擋塊處將紙盒稍微打開，然后將紙盒傳送到傳送帶上，靠傳送帶上的擋板將紙盒完全打開。為了方便說明機構運動過程，省略了氣動控制回路等輔助機構，選用氣閥控制真空吸盤實現紙盒的抓放。

　　其工藝動作步驟如下：

　　

 

　　第一步：吸盤在吸紙盒位置停頓一段時間(此為吸盤吸紙盒的時間)，從紙盒架吸出紙盒，如圖2(a)所示。

　　第二步：控制吸盤向回轉中心方向移動使紙盒在擋塊作用下稍微打開(此時由于壓扁的紙盒可能粘在一起，將紙盒稍微打開有利于第三步的進行)，如圖2(b)所示。

　　第三步：控制吸盤向回轉中心方向移動，保證紙盒能夠卡在擋板和傳送鏈之間，并設計吸盤到回轉中心的距離，保證紙盒沿水平方向的速度與傳送帶的速度相配合，從而確保擋板移動到水平位置時將紙盒順利打開如圖2(c)所示。

　　第四步：吸盤放開紙盒，開始另一個循環如圖2(d)所示。

　　機構的組成及技術原理

　　機構采用垂直面上的回轉型工藝過程執行路線，通過吸盤傳送帶的配合運動完成紙盒打開過程。

　　如圖3所示，軸1為整個紙盒打開機構的固定軸，通過軸1固聯槽凸輪3和槽凸輪6，電機通過外聯傳動鏈帶動轉盤2以勻速ω轉動。吸盤支架7和擺桿5'固接，擺桿5在槽凸輪3作用下，沿徑向方向位移。內齒輪4與轉盤2固接，以勻速ω轉動。扇形齒輪4，嚙合內齒輪4，在轉盤帶動下使擺桿5繞軸l旋轉，另扇形齒輪 4'，在槽凸輪6作用下反向回轉，從而可以使擺桿5停止不動，為吸盤吸取紙盒留出時間。擋板8固定不動，使得紙盒進入傳送帶時能順利卡在傳送帶9上。

　　

 

　　機構運動分析

　　將圖3所示的機構表示成圖4所示的機構傳動簡圖，能更好的分析機構運動。吸盤支架7與擺桿5'固連。構件3、5'組成直動從動件滾子凸輪機構。構件5、5'組成滑塊機構。構件4、4，組成齒輪機構。構件4'、5組成擺動從動件滾子凸輪機構。

　　結構上設計成一體的和內齒輪4與轉盤2通過螺紋連接，作為主動件以勻速ω轉動。與擺桿5成滑塊機構的擺桿5'中間連著滾子在凸輪3作用下沿徑向移動，保證吸盤能夠到達需要的位置。鉸接在擺桿5上的扇形不完全齒輪4，與內齒輪4嚙合，另一端帶滾子沿著槽凸輪6的凸輪軌跡運動;當滾子端運動到凸輪6的升程段，在內齒輪4的嚙合作用下，使扇形齒輪4，產生一個回轉的角位移，從而使擺桿5停滯，此時吸盤已在凸輪3作用下到達指定位置開始吸取紙盒。在擋塊11作用下， 紙盒稍微打開。當紙盒卡在擋板8和傳送帶9之間時，隨著卡板10的向前移動紙盒完全打開。動作完成后，吸盤放開紙盒，開始另一個循環。

　　

 

　　為了分析方便，反轉機架。構件4不動，槽凸輪6以ω勻速轉動。齒輪機構的主、從動運動關系為i=z4'/z4=θ4/θ4'，扇齒輪4，的最大擺角θ4,=(z4×θ4)/z4'式中，以是凸輪6從動件的最大擺角。θ4為擺桿5相對內齒輪4的最大擺角，由于本機構要求在凸輪升程這段時間(即吸盒時間)內擺桿5不動，因此六即為相對應時間內齒輪4的轉角。

　　根據確定的機構運動循環，選用合適的從動件運動規律，則可以設計出凸輪6的輪廓曲線。由吸盤與紙盒架、吸盤與擋板及傳送帶的相對位置，可得擺桿5’的位移線圖。選用合適的從動件運動規律，同樣可設計出凸輪3的輪廓曲線。

　　圖5簡略地畫出了機構的工作循環圖。

　　

 

　　整個機構的動作行程控制由凸輪分配軸實現。該機構的核心構件為3和6這兩個凸輪。對凸輪廓線的詳細設計可以保證該機構的動作協調、位置精確度和高速性能。

　　為了提高生產率，可在轉盤周向均勻布置3～6套相同的紙盒打開機構，共用凸輪3和6控制，順序完成藥盒張開過程。這樣在滿足工藝要求又不提高轉速的情況下提高了機構的效率。

　　機構的優點分析

　　對于不同的紙盒尺寸，通過對調節轉盤與傳送帶的相對位置即可滿足一定尺寸范圍，所以該機構對不同的紙盒產品有較強的生產柔性。同時通過合理的布局設計，可使機構做到結構緊湊，所占空間小，生產效率高。對機構尺寸的精確分析和設計，尤其是對凸輪廓線的詳細設計，可滿足需要的高機構運動精度和動力學特性。
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