随着多年来包装机械的迅速发展,越来越多的包装生产线实现了自动化,甚至智能化。其中,气雾剂后续包装生产线涉及到开箱、装瓶、装纸箱隔板、封箱和码垛等环节。由于涉及柔性物料,装纸箱隔板对机器的要求比较高,一般这个环节仍然采用人工方式,其效率低下。为了保证气雾剂后续包装生产线自动化的完整性,亟待解决纸箱隔板自动化装箱的难题。以此为背景,本文通过分析纸箱隔板的成形与装箱工艺,提出了自动化装箱的方法,设计了一种纸箱隔板自动装箱机,并通过仿真分析与样机实验验证其可行性。主要研究内容如下:第一,分析了纸箱隔板结构及其装箱工艺流程。根据纸箱隔板的可折叠可展开的结构特性,建立一种多平行四边形的等效模型,且进行了参数化建模。此外,根据纸箱隔板人工成形和装箱过程,提出了基于牵引的纸箱隔板成形方法、龙门式机械手装箱方法和四边夹持方法,以满足纸箱隔板成形与装箱的相关动作,并且初步确定了各机构类型。第二,设计与分析了纸箱隔板自动装箱机。装箱机旨在完成纸箱隔板的连续上料、成形、四边夹持、搬运以及压装等动作,本文创新性地设计了送料装置、成形装置、龙门式装箱机械手以及十字交叉夹持器,使用SolidWorks软件构建了三维模型,并且对驱动元件进行了选型计算。其中,龙门式机械手具有三个自由度,包括X轴方向移动、Z轴方向移动和Z轴方向转动,十字交叉夹持器具有四边夹持、校正和压装纸箱隔板的功能。最后对装箱机进行了整体布置,确定了控制系统硬件组成。第三,进行了纸箱隔板自动装箱机的有限元分析研究。本文应用ANSYS Workbench软件对纸箱隔板和装箱机的关键零部件进行有限元分析。对承重横梁进行目标优化设计,通过响应曲面优化法,将其质量减少了27%;然后对两种状态下的龙门式装箱机械手的主轴升降部分进行了有预应力的模态分析,根据其模态与振型,得到电机应避免的转速范围。此外,对折叠状态的纸箱隔板进行了结构静力分析,来验证纸箱隔板在送料装置中不会被破坏;对展开状态的纸箱隔板进行结构静力分析,为控制夹持器的夹持力度提供了理论依据。第四,进行了纸箱隔板成形过程的仿真分析与样机实验。成形角与偏移角是纸箱隔板成形效果的重要参数,本文以牵引距离为影响成形效果的因素,运用ADAMS软件构建了纸箱隔板的接触系统模型,进行了成形过程仿真分析,获得牵引距离与成形角、偏移角的关系以及纸板的运动参数,从而确定最佳的夹持间距,最后利用原理样机实验来验证整机和各部分装置的可行性,并且分析样机存在的问题。