瓶装汽水自动装箱装置设计（含三维图及CAD图纸）

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摘要

在人力成本逐步上升的今天，自动化成为了大势所趋。机械手作为实现自动化的执行机构，重要性不言而喻。本文为解决瓶装汽水的自动装箱问题，进行了系统的机械结构的设计。近年来，由于气动技术的经济、灵敏、清洁的优点，气动技术得到了长足的发展，尤其是在对清洁度要求较高的食品包装行业。
文章围绕着系统设计的目的及意义、所涉及的主要技术、具体的机械结构设计展开。主体部分在于机械结构设计，这一部分对于吸盘系统、竖直气缸、横向无杆气缸、气泵及与之配套的传送带和框架进行了详细的展开说明，并且另附二维图纸和三维模型。

关键词：气压传动；机械手；自动装箱；结构设计

Abstract
With the increasing of labor cost, automation has become the general trend. As the implementation mechanism of automation, the importance of mechanical arm is obvious. In order to solving the problem of automatic packaging of bottled soda, in this paper, I designed the mechanical structure of the system. In recent years, due to the advantages of pneumatic technology, such as affordable, sensitive and clean, pneumatic technology has been greatly developed, especially in the food packaging industry with high requirements on cleanliness.
This paper focused on the purpose and significance of the system design, the main technologies involved, and the specific mechanical structure design. The main part is the mechanical structure design, and this part carried out a detailed expansion for the sucker system, vertical cylinder, rodless cylinder, air pump, its supporting conveyor belt and frame. In addition, it attached with the two-dimensional drawings and three-dimensional model.

Key Words: Pneumatic Transmission; mechanical arm; Automatic packing; structure design

目录
第1章绪论6
1.1研究的目的和意义6
1.2国内外发展现状7
1.3主要研究内容及关键问题8
1.3.1基本内容8
1.3.2本课题研究的目标8
1.3.3本课题拟采用的技术方案及措施9
第2章瓶装汽水自动装箱装置的相关技术10
2.1机械手技术简介10
2.2气动技术简介10
2.3传感器技术简介10
第3章装置的结构设计11
3.1自动装箱装置的运动要求11
3.2实现自动装箱动作的机械形式12
3.2.1几种基本形式的对比12
3.2.2初选机械手的形式13
第4章瓶装汽水自动装箱装置的机械结构设计14
4.1吸盘系统14
4.1.1吸盘14
4.1.2真空发生器14
4.1.3其他气路元件的选用15
4.2竖直气缸17
4.2.1气缸的原理17
4.2.2竖直气缸负载的估算17
4.2.3竖直气缸的选型18
4.2.4气路的连接18
4.3横向气缸19
4.3.1无杆气缸的原理19
4.3.2横向气缸负载的估算20
4.3.3横向气缸的选择20
4.3.4气路的连接20
4.4气泵的选择21
4.5传送带的设计21
4.5.1传送带数据初定21
4.5.2传送带驱动电机选型22
4.6框架材料的选择23
4.7整体结构三维图23
第5章强度校核24
5.1气缸的强度校核24
5.2键的强度校核24
第6章总结和展望25
参考文献26
致谢27

第1章绪论
1.1研究的目的和意义
在当今出口乏力、投资放缓的大背景下，拉动国内需求成为了经济发展的重中之重，与商品需求相对应的是充足的商品供给。以中国庞大的人口基数，想要满足如此庞大的需求就必须要提高劳动生产率。实现自动化的工业生产对于提高劳动生产率无疑是具有重要意义的。近些年，自动化设备产业发展迅速，机器经历了一代代的变革与完善，逐步投入大规模的工业生产中。目前，自动化装备已经在工业生产中被广泛运用。它在生产中有着独特的优势，比如：减轻工人的工作强度，提升产品质量，在一些环境恶劣、有危险性的工作领域替代人力以保证人的生命安全等。基于这些优势，自动化设备的发展符合人类社会发展规律，具有极大的发展潜力和生命力。
包装行业便是自动化设备发展的最大受益者之一，“包罗万象”的包装作为几乎所有商品生产的必备环节，对于提升整体生产效率的作用显而易见，只有前段生产和后段包装的速度相匹配才能达到效率最大化。而装箱作为包装工艺的最后一个环节，它的重要性不言而喻。
瓶装汽水的传统装箱工艺是操作工人手动装箱，需要不断地取瓶、装箱，重复的机械劳动给工人极大的身体负担；不仅如此，这种传统的工艺效率极低，难以跟上饮料制造的速度。此外，随着中国人口红利的逐渐消失，劳动力价格不断攀升，使得饮料制造工厂不得不寻找替代的方法来解决装箱这一问题。
瓶装汽水自动装箱设备，便是上述问题的答案，它实现了将已封合好的瓶装汽水整齐摆放至瓦楞纸箱中的动作。该装置通过PLC控制，使取瓶、装箱、封箱等工步完全实现自动化，解放了劳动力，大大提高了生产效率。
具体说来，目的和意义如下：
目的：通过运用专业基础知识构思瓶装汽水自动装箱装置的设计方案与基本结构；运用绘图软件完成三维图、二维图的绘制，将构思落实；最后对设备某些关键部件进行强度校核；完成瓶装汽水自动装箱装置的结构设计，使得设备实现全自动装箱。
意义：
自动化的装箱设备能够有效降低工人劳动强度。
降低饮料生产企业生产成本。一方面，自动化的装箱设备可以减少劳动力的雇佣，精简人力；另一方面自动化设备在生产过程中的精确性、连贯性可大大减少装箱过程中的浪费，也可避免因人为操作不当造成的原料浪费和装箱误差。
帮助企业提高生产效率。自动化的装箱设备具有方便、快捷的特点。自动化装箱相比于传统的人工装箱或半自动化装箱更能够在最短时间内完成尽可能多的装箱工作，对于企业提高其装箱过程的生产率具有重要意义。
1.2国内外发展现状
如今，国际包装机械市场竞争日益激烈。包装机械行业的自动化、智能化、低能耗趋势日趋显现。以美、日、德、意等国家为首的包装机械强国纷纷抢占世

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