纸纱复合袋糊底机结构优化设计及运动实现

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随着人们环保意识的逐渐增强,纸制包装取代塑料包装已成为包装行业未来发展的必然趋势。纸纱复合包装袋以其强度高、韧性好以及节省材料的优点逐渐成为纸制包装袋中的主流产品。推广纸纱复合袋的使用,对缓解世界“白色污染”的问题,有着长远意义。但目前就我国而言,现有糊底设备普遍存在机构运动协调性差,加工位置不准确等问题,导致生产中纸袋破损率高,实际生产效率低下。本文针对这一问题,对纸纱复合袋生产线中的糊底部分进行方案优化以及结构设计。本文首先对糊底装置中的关键机构进行方案的优化设计,通过对不同方案的比较与分析,确定了一套较为优越的设计方案。其次对切口机构、压痕机构以及纠偏机构进行结构设计。为提高机构间的运动协调性、降低控制难度,本文将切口机构与压痕机构合并为同一装置,两者共用一个电机驱动。通过理论计算以及MATLAB优化程序对切口、压痕装置中的关键部件进行设计,使结构在满足运动要求的前提下更加紧凑。为解决纸袋输送过程中的跑偏问题,本设计加入纠偏机构,以保证纸袋进入加工工位前位置准确。该部分主要针对纠偏轮的轮廓进行设计,确定采用“阿基米德螺线”来实现纸袋在纠偏过程中速度恒定,并在螺线后加入一段等径圆弧,使纸袋在纠偏完成后能继续保持纠偏效果。最后,本文采用理论分析与运动仿真相结合的形式,对所设计的结构进行运动分析,验证其是否满足加工所需的运动要求。在切口、压痕装置的结构设计中,通过对凸轮轮廓的设计、压辊压刀的位置确定以及传动齿轮参数的计算,使整个切口、压痕工位结构更加紧凑,且运动协调性更好,控制难度更低。解决了由于切口与压痕间位置关系不准确,而导致袋底无法顺利展开的问题,整个切口、压痕工位较传统结构更加紧凑。在关键加工工位前加入纠偏机构,解决了由于输送位置不准确,而导致纸袋加工位置出现偏差的问题,提高了加工质量。在文章最后,对所设计机构进行运动分析与仿真,所得结果与设计前的预想结果基本一致,运动情况满足生产要求。本文通过对关键机构设计方案的比较与确定,以及切口机构、压痕机构、纠偏机构的结构设计,提高了机构间的运动协调性以及加工位置的准确性,降低了切口、压痕工位的控制难度,使该工位的加工质量有所改善。
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