自动装盒机的功能是将所需包装的产品或物料自动送入待包装的纸盒,然后通过对应的执行装置自动包装纸盒,其装盒过程主要包括取盒、放盒、推料、封盒。装盒机执行机构包括吸盒机构、传送机构、推料机构、封盒机构。目前国内生产的纸盒包装机功能单一,只适用于单盒形,装盒速度一般处于40-60盒/分钟的中低速水平。中小企业很多单一产品产量不大,企业需购买多台装盒机适应不同盒形产品。企业面临着人工费用高、投资设备贵的两难境地,产品竞争优势降低。因此,适用于多种盒形高速装盒关键技术的成功研发,可促进中小企业装盒自动化的应用,提高生产效率。此课题研发适应市场和社会的需求,也有助于提升我国包装机在国际包装机械行业的竞争。本文的主要研究内容如下:1.根据装盒机取盒和放盒的工艺要求,对传统的行星轮系吸盒机构的结构进行分析,建立机构数学模型,求解行星轮系吸盒机构吸盘末端运动轨迹和运动特性,确定圆齿轮行星轮系吸盒机构最优轨迹参数和对应的运动特性,指出圆齿轮行星轮系吸盒机构的局限性,为行星轮系吸盒机构的创新设计提供理论支撑。2.针对圆齿轮行星轮系吸盒机构的局限性,在满足取盒,放盒工艺要求的前提下,提出一种椭圆-圆齿轮行星轮系取盒吸盘机构。借助计算机软件对此吸盒机构的吸盘末端运动轨迹和运动特性进行优化求解,椭圆偏心率e等于0.05,r₁等于85.3,r₂等于49.3为一组较优结构参数,得到将求解结果与圆齿轮行星轮系吸盒机构吸盘末端运动轨迹和运动特性进行对比,结果表明,在取盒点和放盒点不变的前提下,椭圆形成的轨迹在取盒放盒工位处的加速度比圆齿轮形成轨迹在取盒放盒工位的加速度慢了14.3%,放盒前,速度慢了14.3%,机构最大加速度减少了9.9%。。根据物料传送装置的功能要求及不同盒形的要求,设计一种纸盒长度可调节的盒支架,盒支架放置的倾斜角度与水平呈30°。3.分析推料机构和封盒机构的工艺要求和主要参数,研究推料机构的急回特性和纸盒的折叠工艺,在满足其工艺要求和尺寸可调节的前提下,对推料机构和封盒机构进行结构简化和创新。根据实际纸盒大小,确定推料机构结构参数和封盒机构结构参数,对推料机构进行仿真计算,分析推料杆与物料接触点的速度和加速度,其速度和加速度连续,速度行程系数K等于1.23。对物料传送装置进行研究设计,采用传动带焊接挡板代替链条加挡板,降低机器工作噪音,提高传送精度。4.以医用胶带包装为研究对象,开发适用于不同长度盒形的高速自动装盒机,并进行试验。对自动装盒机进行三维建模和虚拟仿真,验证吸盒轨迹。对装盒机整体进行三维建模,进一步优化整机干涉部位结构;试制安装样机,进行装盒试验。