一种自动计量与连续充填包装机械手功能特性的试验研究

针对采用一种特殊结构机械手,使酸菜丝等短小丝奈状物料在连续包装过程中,实现自动充填与计量的设计方案,为了验证机械手的功能特性是否符合设计要求,开展了试验研究。在不同压力和行程工况下,采用计算机软件自动记录试验数据,通过对试验数据进行对比分析,得出机械手工作的最佳工况。试验结果表明,机械手竖直定位精度2mm,自动计量装置计量精度2g,满足控制指标要求,设计方案可行。     

短小丝条状物料包装关键技术原理

目的为了提高食品、医疗等行业包装产品的生产效率、自动化程度以及降低企业成本,对能够实现短小丝条状物料连续包装、自动计量和充填来代替人工操作的特殊机械手开展研究。方法应用机电一体化和控制技术,设计一种全自动机械手,机械手整体采用直角坐标型设计方案;机械手由6只料手构成,并配置单片机称量装置,实现自动计量;料手采用多指结构,通过控制料手动作,实现抓取物料和卸放充填包装;机械手水平往复运动和竖直上下运动由PLC控制实现;结果对机械手样机进行试验研究,结果表明该机械手能够模仿人工操作,可以实现对短小丝条状物料的拾取、计量和充填。结论该机械手的设计原理可行,为短小丝条状物料的全自动化包装奠定了技术基础。     

基于PLC的自动包装码垛生产线的研究与设计

目的 为了提高固体颗粒物料的包装及包装袋码垛效率,降低企业工人的劳动强度。方法 以西门子PLC S7-1200为控制核心,结合数字输入SM321、数字输出SM322等模块,设计一套自动包装码垛生产线,用于粮食、化肥等物料的自动包装和码垛。通过设计伺服电机驱动、传感器输入模块、触摸屏人机交互界面等来实现对生产线的自动控制。结果 在完成生产线固体物混料装置、包装袋称量装置以及码垛机器人的基础上,进行化肥的包装实验,记录了包装袋称量误差以及码垛的中心误差,分析发现中心抓取误差小于0.2 mm。结论 该生产线系统可靠性强、包装码垛精度高,能够大大提高包装和码垛效率,具有很大的市场应用前景。     

铜板自动包装线配重机械手的结构研究

针对某企业阴极铜板自动包装生产线的配重要求，设计了抓取阴极铜板的机械手，该机械手采用液压驱动，系统自动化程度高。实验结果表明，该机械手能很好的完成铜板自动包装生产线上单垛铜板的自动抓取配重任务，抓取工作可靠、稳定。     

吨袋内纸箱码垛生产线的设计与仿真

目的 设计一条码垛生产线,可以实现在吨袋内完成纸箱的码垛.方法 基于吨袋及纸箱的基本特点,使用撑袋装置实现了吨袋的自动撑袋,利用高位码垛反套的方法解决吨袋内无法码垛的问题,基于Adams软件对部分重要机构进行运动学及动力学特性分析.结果 该生产线中的撑袋码垛为一种新型设计装置且每小时可码垛至少1200箱;升降装置可完成1060 mm的行程位移,其上升和下降中的最大速度分别为400,377 mm/s,速度、加速度在一定范围内浮动,运动性能较为稳定,符合实际需求;受力情况符合预期,没有多余外力阻碍.结论 该码垛生产线提前对设计方案合理性进行分析,生产线设计合理,可以满足在吨袋内纸箱码垛的要求,同时保证了码垛过程中的稳定性,对相关码垛装置的设计与研制具有一定借鉴意义.     

码垛机器人多功能末端执行器的设计

为满足码垛机器人完成不同类型和规格包装件的码垛作业要求,提出了一种新型的码垛机器人多功能末端执行器的设计方案。该方案采用气动驱动,通过夹持机构、抓取机构和吸附机构,实现各类包装件和托盘以及垫纸等的夹持、抓取、吸持等动作。在总体方案的基础上,通过详细设计分析与计算,完成了末端执行器的结构设计,并在SolidWorks软件平台上建立了末端执行器的三维CAD模型,最后进行了气缸选型和气动系统设计。该末端执行器设计合理,迎合了实际情况和需求,具有良好的应用前景。     

基于真空吸盘提升技术实现瓦楞纸箱自动码垛

目的研究在自动线包装末端如何将包装件快速、准确地放置在预定位置。方法采用真空吸盘提升码垛技术,建立提升运行系统,完成包装箱抓取、搬运、平移、升降等动载运作。建立透气度、真空度、时间模型,确定运行系统各参数关系值。结果当已知真空泵抽速即所能达到的最大真空度,可确定纸箱的最大透气度,反之,当已知纸箱透气度,可确定所需的最小真空度。结论采用真空吸盘提升技术,防透气涂布瓦楞纸箱可广泛应用于自动包装线末端的自动码垛。     

包装生产线用码垛机器人智能定位方法

目的 为提高包装生产线中码垛机器人的智能定位精度,结合图像处理和智能算法设计一种码垛机器人定位方法.方法 分析码垛机器人基本结构和工作流程.介绍一种适用范围广的快速手眼标定方法,可通过图像处理得到物料实际位置.设计一种模糊神经网络控制器,用于消除实际抓取位置和理论计算位置之间偏差.采用遗传粒子群优化算法来解决控制器参数初始值优化问题.通过实验验证智能定位方法的有效性.结果 试验结果表明,实际抓取位置和理论计算位置之间偏差可控制在0.5 mm以内,实际分拣速度最高支持180个/min.结论 所述视觉码垛控制系统可实现工作区域内物料的定位和识别,几乎不会出现漏抓、误抓等情况,满足精度要求.     

码垛机器人多箱抓取末端执行器设计与实现

目的为了提高码垛效率,设计一种能够满足多种产品规格的码垛机器人末端执行器多箱抓取装置,并通过编程实现码垛控制。方法详细分析末端执行器的结构设计,借助Solid Works软件平台完成执行器的三维模型。完成真空吸附回路的设计以及真空吸盘的选型计算,最后通过PLC编程完成产品位置点的计算,并进行实验验证。结果末端执行器依垛型规划软件的垛型高效地完成了多箱抓取任务。结论此真空吸附式末端执行器具有较高的实用性,能提高码垛效率。     

一种多垛型机器人码垛系统的设计

目的实现码垛设备能够满足多种垛型和特殊复杂垛型码垛的作业要求。方法研制一种多垛型机器人码垛系统,根据具体的设计要求,选用合适的工业机器人;采用一次抓取分批次放置的整体方案,设计具有分箱单独夹持功能的机器人夹具;研究各种垛型图样的共性,提出一种基于垛型数据结构的机器人码垛编程方法。结果该码垛系统能够适应多种垛型和各种复杂垛型码垛的工艺要求,运行稳定可靠,大大提高了生产效率;所设计的垛型数据结构包含了机器人搬运过程中的全部信息,更改和修改垛型时,无需更改机械结构,只需在线或者离线更新垛型数据结构即可。结论该码垛系统对垛型的适应能力强,对相关码垛设备的研制具有一定借鉴意义。     

基于 PLC 的瓦线天桥自动纠偏控制系统设计

目的研究多层瓦楞纸贴合时自动纠偏系统的设计方法。方法基于PLC和触摸屏技术,采用光幕检测,控制防压纠偏轮纠偏的方法,给出了系统的硬件配置以及PLC的软件设计。结果实验验证了基于光幕可以准确、实时驱动纠偏轮进行自动控制。结论自动纠偏控制系统具有良好的检测精度和快速的响应能力,能显著提高瓦楞纸板质量,在瓦楞包装行业有良好的使用前景。     

瓦楞纸箱生产工艺生命周期评价案例研究

通过生命周期评价(LCA)技术框架,采用生命周期影响评价末端计量方法(LIME),对瓦楞纸箱生产过程的物耗、能耗及向环境排放的计算与特征化分析,对瓦楞纸箱生产工艺进行了环境影响评价。结果表明,其所导致的环境影响主要是化石能源消耗、全球变暖、酸化和富营养化。进一步对瓦楞纸箱生产过程中制板、印刷和成箱3工序的环境影响量化指标值做对比分析,指出了各工序导致环境影响的主要原因。并在瓦楞纸箱设计、生产工艺、废气和污水处理以及噪声治理等方面,为改善瓦楞纸箱生产工艺的环境性能提出了改进建议。     

基于功能分析法的PVC扣板自动包装机设计

目的为了实现PVC扣板的自动包装,设计一种以瓦楞纸板为包装材料的PVC扣板自动包装机。方法基于功能分析法,首先通过黑箱法确定PVC扣板自动包装机的总功能,然后进行功能分解,将总功能分为裹包成型、胶带封箱和物料输送等3个分功能,通过对分功能求解,并对所得解筛选得出包装机的最优解,最后根据最优解进行结构设计。结果该包装机能够实现3~7 m任意长度PVC扣板的自动包装,实验统计83.6%的包装成品满足包装要求,对于7 m长PVC扣板平均每次包装的时间为55 s。结论该PVC扣板自动包装机提高了生产效率,节约了人力,对大型板材瓦楞纸箱包装设备设计具有借鉴意义。     

瓦楞纸箱层叠式内衬与折叠式内衬结构比较——以日用瓷器包装为例

瓦楞纸板作为包装内部衬垫具有十分重要的作用。针对套装陶瓷酒具与单件瓷碗的包装,分别设计了瓦楞纸板的分体结构和一体结构的折叠式内衬与分体结构的层叠式内衬,并进行了力学试验,比较不同内衬结构的力学性能。力学性能测试结果表明,层叠式内衬与一体折叠式内衬的抗压性能比分体折叠式内衬的抗压性能好;跌落测试结果表明,所提出的3种内衬设计方案都能满足产品的抗跌落性能要求。结合纸板用量、力学性能、制造装配方便性、使用方便性等方面进行分析,总结出2种不同陶瓷产品包装件的最佳瓦楞纸板内衬形式,均建议采用外盒与内衬一体式结构设计。     

基于VBA技术的瓦楞纸箱结构设计软件的开发

利用AutoCAD的VBA组件,对瓦楞纸箱进行参数化设计,实现了瓦楞纸箱结构、尺寸的设计和三维效果的展示.该软件具有国家标准瓦楞纸箱箱形库,同时还可根据要求自行对纸箱的结构进行设计和绘制.开发过程中,通过修改AutoCAD系统的菜单文件,使结构设计可从菜单直接进入,具有更好的人机交互能力.本软件的开发对现有瓦楞纸箱的设计与制造有一定的实际意义.     

瓦楞纸板高速捆结机控制系统设计

目的针对瓦楞纸板生产企业后端打包生产线上人工打包成本高、工人劳动强度大、工作环境恶劣等问题,建立一套高速、多规格、自动化的瓦楞纸板捆扎生产线控制系统。方法系统采用台达SV2系列PLC作为中枢控制器,台达DOP-B系列触摸屏作为人机交互界面,通过各个机构相互协调控制实现瓦楞纸板片高速、自动捆扎。结果该套控制系统可对瓦楞纸板片长、宽自动识别,同时具有自动分垛、分料、整理等功能,捆扎效率为每分钟10～12个。结论经过实际测试表明,该套控制系统具有良好的可靠性和稳定性,满足瓦楞纸板企业生产中高速、多规格捆扎的要求。     

一种纸质缓冲包装撑条的加工工艺

针对缓冲包装撑条的应用现状,并根据产品的性能要求,设计了一种新型纸质缓冲包装撑条。该撑条产品包括裹包上纸板、海绵条及设置在上纸板内部起支撑作用的多个支撑件,支撑件与上纸板内表面采取黏合的方式相连接;裹包上纸板选用单层单面瓦楞纸板,支撑件选用瓦楞纸板,所选用材料均具有较好的力学性能和抗摩擦性能。撑条产品的加工过程设计为上纸板裁切、涂胶、抓取及支撑件供送、翻折、保压成型、贴海绵条等步骤,其关键环节为定型机构的设计、支撑板翻折机构的设计及涂胶设备的选择。该纸质缓冲包装撑条具有良好的缓冲性能,且能实现规模化生产,可替代传统的发泡塑料缓冲撑条。     

民机部件 APU 门运输用瓦楞纸包装箱的优化设计

目的针对民机大型部件运输用传统木制包装箱结构重、成本高等问题,使用质量小、成本低的新型瓦楞纸材料研制民机大型部件运输用包装箱。方法以APU门为例,使用有限元软件MSC.Patran/Nastran计算APU门包装箱的强度,加载侧向载荷,使用木质材料和瓦楞纸板材料进行对比。结果同样的结构强度,瓦楞纸箱相比木制包装箱减重60%,瓦楞纸箱的侧向结构需要优化。结论瓦楞纸板用作民机大型部件的包装箱材料是可行的,且有很大的质量与成本优势,但设计中应全面考虑出现的各种载荷。     

瓦楞纸板垛的自动绕绳打结机设计及试验

目的为了解决瓦楞纸板生产线后端纸板垛自动捆扎问题,设计一种自动捆扎设备。方法针对绕绳打结等要求,选用经济实惠、轻便灵活的塑料绳,由此设计、试验、制造出能对瓦楞纸板垛进行绕绳、打结动作的机构。结果设计的自动绕绳打结机构使用电机、气缸驱动,替代人工对瓦楞纸板垛进行自动捆扎,降低了劳动强度,工作效率明显提高。结论所设计的自动绕绳打结机构能满足瓦楞纸板的捆扎要求,降低了人工成本,提高了生产效率,具有良好的应用前景。