I第1章緒論1.1貼標機背景和發(fā)展貼標機是將標簽粘貼到包裝機構(gòu)的特定的機械設(shè)備，一般在包裝工序的最后進行。標簽不僅對商品有說明和裝飾作用，同時有利于商品的銷售與管理。標簽上的商標、商品的規(guī)格及主要參數(shù)、使用說明與商品介紹，是現(xiàn)代包裝行業(yè)不可缺少的組成部分。貼標機的種類很多，功能各異，但基本原理都是相似的。自動貼標機是以黏貼劑把紙或者標簽粘貼在規(guī)定的包裝機構(gòu)上的設(shè)備。生產(chǎn)率常用的是記件生產(chǎn)率,即單位時間內(nèi)所貼的件數(shù),又稱理論生產(chǎn)率。生產(chǎn)率越高,機械的制造精度、零件材料的選用、潤滑條件、自動控制等要求就越高,同時對標簽材料的要求也越高,所以要根據(jù)生產(chǎn)率規(guī)模、技術(shù)可能以及經(jīng)濟合理行來確定生產(chǎn)率的高低。貼標機設(shè)計時注意事項：（1）在滿足使用需求的前提下,應(yīng)盡可能使制造與維修方便這就要求產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)盡量簡單化、構(gòu)件標準化。（2）提高零件的通用化和標準化程度,這是我國的一項政策,是發(fā)展的一個方向。（3）在設(shè)計時要考慮經(jīng)濟性問題,就是要求制造成本低,功率消耗少,使用壽命長,運輸便捷、安裝簡單、維修方便和生產(chǎn)率高。1.1.1包裝機械的概述日益繁盛的各行各業(yè)中,包裝機械越來越普及,其設(shè)計到食品、醫(yī)藥、五金等等多個行業(yè),我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,公民平均消費的指數(shù)逐漸升高,這些方方面面的發(fā)展無疑給包裝機械飛速發(fā)展提供了一個無比寬廣的平臺。在我國,包裝機械的發(fā)展迅猛給人們的印象越來越深刻,包裝機械的廠商也更加注重研究開發(fā)更適宜普通企業(yè)的高效、成本低的設(shè)備,這些設(shè)備隨著開發(fā)的進展,也越來越小,越靈活,用途更加廣泛,效率與以前的設(shè)備相比提升了好幾個檔次。在經(jīng)濟全球化的今天,我國不斷的引進先進技術(shù)和大量資金,加上全球化的采購方式等等有利情形,這些都使得包裝機械的制造水平發(fā)展的很快。如果按照目前的趨勢,我國的機械包裝行業(yè)肯定會是是一個潛力巨大的行業(yè),在國際上也將會占據(jù)一定的地位。一個國家的包裝行業(yè)的發(fā)展規(guī)模與水平以及其開發(fā)研究的力度與深度,顯示著一個國家的工業(yè)實力,同樣體現(xiàn)了一個國家的國民經(jīng)濟生活水平狀況。機械包裝行業(yè)的發(fā)展包括產(chǎn)品的設(shè)計包裝、生產(chǎn)、以及其包裝印刷,包裝原材料、輔助材料的包裝機械及包裝的設(shè)備生產(chǎn)等等許多相關(guān)領(lǐng)域。包裝制品還滲透到從第一到第三產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)部分。再利用回收的包裝后的產(chǎn)品,也是包裝行業(yè)的社會責任。由此可知,包裝行業(yè)的發(fā)展與全球經(jīng)濟的一體化,以及人類可持續(xù)發(fā)展有著密切的關(guān)系。作為"朝陽產(chǎn)業(yè)"的包裝行業(yè),勢必將對全球的制造行業(yè)發(fā)展以及各種產(chǎn)品的國際流動起到巨大的作用。在我國,包裝機械不斷的在技術(shù)方面進行著自主創(chuàng)新與發(fā)展,設(shè)備的水平的提升也是非常迅猛,機械產(chǎn)品的更新?lián)Q代也是年年都有,每年都有新的產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn),部分設(shè)備目前已經(jīng)達到了國際先進水平。但是我們?nèi)匀恍枰暤氖?包裝機械技術(shù)的總體水平與國外還是有一定的差距,這些差距和不足主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的種類少、相關(guān)配套性不高、資源消耗嚴重、設(shè)備可靠性不強等。具體方面如下：1、包裝機械產(chǎn)品種類方面在目前國內(nèi)的一些包裝機械設(shè)備當中,大多數(shù)都是利用單機完成控制的,但是這些設(shè)備所占的還不到機械設(shè)備的10%,這樣情況與國外相比,更顯得我國在精度、質(zhì)量、配套包裝機械設(shè)備等方面差距,這些差距都會造成包裝行業(yè)不能很好的滿足企業(yè)需求。2、包裝機械產(chǎn)品質(zhì)量方面在可靠性和穩(wěn)定性方面的差異,是包裝機械設(shè)備的差異的主要體現(xiàn),目前國內(nèi)狀況是很多機械設(shè)備都沒有制定比較完整的評判標準和依據(jù),一些設(shè)備制造廠商也沒有制定行業(yè)內(nèi)的標準,許多加工制造都是采用材料加工或是按圖加工的方式。部分廠商在生產(chǎn)制造有關(guān)食品和包裝機械的時候,沒有采用必要的產(chǎn)品安全防護措施的設(shè)計,在一些較重要的或者衛(wèi)生要求高的地方,往往達不到食品安全衛(wèi)生要求,對產(chǎn)品本身性能沒有一個可靠的保障,諸如防水、防火等方面。在肉類加工機械,達不到技術(shù)標準的水平,往往造成肉的質(zhì)量差,有衛(wèi)生死角,清洗困難等缺點,嚴重增加了食品安全風險,對人體的危害也是非常巨大的。3、技術(shù)水準方面現(xiàn)在狀況下,存在的包裝機械有很多都是技術(shù)水平低下的,并且更新速度也比較緩慢,這些機械的制造工藝較國外也是相對比較簡單的。在與國外及技術(shù)相比較下,自動化方面的差距尤為突出。國外的包裝機械自動化水平較高的國家如日本、德國、意大利等,都是采用機電一體化的控制方式,利用相應(yīng)的傳感器和編程設(shè)備,加強了機械手的作用,使之更輕易的完成了較復雜困難的包裝環(huán)節(jié),從而大大的提高生產(chǎn)效率,有效的將流程成本降低。相比較而言,國內(nèi)的這種機械技術(shù)就略顯薄弱,在科研效果、技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)環(huán)節(jié)等方面都存在一定的差距,這必然會造成包裝機械的自身性能的提升緩慢,對國家的競爭力也有嚴重的影響。4、開發(fā)能力方面目前,中國的包裝機械生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)狀況可以分為幾種情況:第一,反反復復對企業(yè)低水平的機械設(shè)備進行批量生產(chǎn);第二,就出口產(chǎn)品來看,比如,紙盒紙箱機械、速食機械、果凍類機械或是飲料機械,一些中等水平且有一定的經(jīng)濟基礎(chǔ)的和研發(fā)能力的廠商;第三,擁有較高端的機械產(chǎn)品的廠商企業(yè)較少,對高端的設(shè)備研發(fā)只是在仿制和測試的階段,沒有自主研發(fā)能力。1.1.2貼標機發(fā)展概況在全自動貼標機問世至今,它在農(nóng)藥化工、食品飲料、醫(yī)藥保健、油漆涂料等行業(yè)應(yīng)用較廣泛。貼標機的功能用途得到消費者們的接受認可,這也是它為什么這么受歡迎的原因。隨著人們的經(jīng)濟生活水平的不斷提高,市場上的產(chǎn)品種類琳瑯滿目,各式各樣的標簽?zāi)軌蜃屜M者很迅速清楚的明白產(chǎn)品的成分用途,也是的這些產(chǎn)品有了一種別致的美感。這些各種各種的標簽也使得貼標機的應(yīng)用作用非常重要。工業(yè)化的飛速發(fā)展,帶動了生產(chǎn)力的大幅度的提高。在過去,產(chǎn)品的標簽都是靠人工貼的,可以保證精度的同時卻在產(chǎn)量方面很不容樂觀,不能夠滿足市場需求。目前市面上的產(chǎn)品除開一些外形不是很規(guī)則的產(chǎn)品外,都是已經(jīng)基本實現(xiàn)了全自動化貼標。全自動貼標能保證標簽較完美的貼上產(chǎn)品,在產(chǎn)品的產(chǎn)量和精度都可以極大限度的滿足市場需求,因此,全自動貼標機行業(yè)也發(fā)展成為市場上一種不可或缺的包裝設(shè)備。社會的進步與科技的飛速發(fā)展,在21世紀的中國,全自動貼標機的發(fā)展已經(jīng)逐步成熟,這將是中國式貼標機發(fā)展的突破時期。這個時候的中國,全自動貼標機的發(fā)展速度使得各個企業(yè)相互競爭,完全可以與國外的貼標機相匹敵,我國的這項技術(shù)也在這種競爭中提高,在提高的態(tài)勢下迅速發(fā)展,在發(fā)展的趨勢中不斷創(chuàng)新,在創(chuàng)新的勢頭下不斷壯大,目前的趨勢是我國的貼標機的發(fā)展,已經(jīng)把大部分的國外品牌擠出了國門。然而,在市場和技術(shù)發(fā)展背景的大小,廣闊的自動貼標機的前景是各種困難。比如一些外形特殊或是形狀不規(guī)則的商品,貼標機就不能達到標準標記,也就不能很好的實現(xiàn)貼標功能。突破這些困難是自動貼標機目前發(fā)展的畔腳石,在貼標機爭相發(fā)展的市場中,只有不斷創(chuàng)新才能久立不敗。對于生產(chǎn)自動貼標的企業(yè)來說,突破這些困難的關(guān)鍵有現(xiàn)實要分析市場形勢,找到找準問題所在。現(xiàn)在的很多廠商在都在爭相的追求利益,提高各自商品的競爭力,這些總得都是要提高生產(chǎn)效率,不斷的降低生產(chǎn)成本,來達到降低價格的目的,進而取得市場。越來越高端的貼標機對產(chǎn)品進行包裝,讓產(chǎn)品更具有競爭力,也間接的促進了產(chǎn)品的銷售。比較其他的包裝機械設(shè)備,全自動貼標的市場前景是最寬廣的,還具有非常大的開發(fā)空間。國外的發(fā)展狀況:在世界工業(yè)發(fā)展的過程中,包裝機械的發(fā)展歷史相較于其他的設(shè)備發(fā)展是比較短,在科學技術(shù)比較發(fā)達的歐美各國基本上都是在20世紀初才開始起步,一直到50年代才加大發(fā)展包裝機械的步伐。從20世紀初到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前,包裝作業(yè)的機械化在醫(yī)藥、食品、日用化工等工業(yè)部門得到了實現(xiàn)和應(yīng)用:50年代,包裝機械廣泛采用以普通電開關(guān)和電子管為主要元件作為包裝機械的控制系統(tǒng),實現(xiàn)了生產(chǎn)機械的初步自動化;60年代,包裝機械中采用機電光液氣綜合技術(shù)的比例明顯增多,機械的種類在進一步擴大,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了專用的自動包裝線;70年代,在自動包裝機和包裝線引入了微電子技術(shù),實現(xiàn)了電子計算機控制的生產(chǎn)包裝過程。日本的包裝生產(chǎn)大體上是從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后才發(fā)展起來的。如今,日本的包裝工業(yè)體系已經(jīng)獨立建立起來了,其包裝工業(yè)總產(chǎn)值約為美國包裝總產(chǎn)值的一半而已經(jīng)是世界的第二位。日本雖然擁有一批規(guī)模不算大的包裝機械制造廠,但是他們側(cè)重于中小型、半自動的包裝機械及其配套設(shè)備的開發(fā)和研究,其生產(chǎn)技術(shù)水平已進入國際的先進行列。國內(nèi)的發(fā)展狀況:中國有著悠久的包裝歷史,我國古代的勞動人民對包裝的發(fā)展曾做出了杰出的貢獻。尤其是在防腐包裝、防震包裝和禮品包裝中一直帶有鮮明的民族的傳統(tǒng)特色,一直延續(xù)至今?？墒侵袊默F(xiàn)代包裝工業(yè)起步卻比較遲緩到2世紀50年代末才開始仿造,形成小規(guī)模的生產(chǎn)能力。從20世紀80年代末到1994年,這個階段主要是引進、仿制國外已淘汰的功能不全的貼標機。這個時期進口貼標機在中國市場上占主導地位,絕大部分廠家還是選擇進口貼標機。從1995年至2001年,這個段時期是中國貼標機生產(chǎn)的提升重要時期。貼標速度的提升,貼標功能也得到提升,從貼二標提升到貼四標,即同時可貼頭、頸、身、背標。從2002年至今,這段時期是中國貼標機技術(shù)成熟時期,是中國貼標機歷史上的一個重大轉(zhuǎn)折點。這四年,國產(chǎn)貼標機的生產(chǎn)企業(yè)在競爭中提高、在提高中發(fā)展、在發(fā)展中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中壯大,漸漸的有了很大的發(fā)展。然而從全局困看,我國的包裝工業(yè)通國際的先進水平相比依然存在明顯的差距,而且是國民經(jīng)濟中較為薄弱的一個環(huán)節(jié)。1990年以后,我國的包裝行業(yè)達到國際20世紀80年代初期先進水平的重點企業(yè)已經(jīng)有很多了,到2000年,包裝行業(yè)達到國際90年代中期先進水平重點企業(yè)還要更多.中國貼標機的生產(chǎn)發(fā)展過程可分為三個階段：（1）從20世紀80年代末到1994年為第一階段。這個階段主要是引進、仿制國外已經(jīng)被淘汰的功能不健全的貼標機。當時幾個貼標機生產(chǎn)廠家只能生產(chǎn)貼二標的貼標機，一種是型號為12-2-16回轉(zhuǎn)式貼標機，一種是型號為15-46回轉(zhuǎn)式貼標機。這些國產(chǎn)機器基本上還可以滿足要求。由于國產(chǎn)貼標機在性能、外觀、貼標質(zhì)量和貼標精度方面與進口設(shè)備相比差距太大，對進口設(shè)備不會產(chǎn)生任何競爭力。（2）從1995年至2001年為第二階段。這個階段是中國貼標機生產(chǎn)質(zhì)量快速提升階段。一是貼標速度的提升，從1800支/時提升到4800支/時，二是貼標功能的提升，從貼二標提升到貼四標，即同時可貼頭、頸、身、背標。各貼標機生產(chǎn)企業(yè)一方面研究在原二標機上增設(shè)貼頭標和背標的功能，另一方面也積極研制開發(fā)四標貼標機。（3）從2002年至今為第三階段。這個階段是中國貼標機技術(shù)成熟階段，是中國貼標機歷史上的一個重大轉(zhuǎn)折點。這些年，國產(chǎn)貼標機的生產(chǎn)企業(yè)在互相競爭的同時，也逐漸形成了與國外貼標機生產(chǎn)企業(yè)競爭的態(tài)勢，在競爭中提高、在提高中發(fā)展、在發(fā)展中創(chuàng)新、在創(chuàng)新中壯大，逐步完成了一個“質(zhì)”的飛躍。2002年9月，平航自主研制出PH400-8-8P(生產(chǎn)能力5400支/時)的高速回轉(zhuǎn)式貼標機,該機在北京“2002中國國際軟管制造技術(shù)及設(shè)備展覽會”上一亮相,立即引起了業(yè)內(nèi)的轟動。2004年,平航PH40—8—8高速回轉(zhuǎn)式貼標機獲5項國家實用新型專利。該項目于2004年8月在浙江金華市通過科技成果鑒定(到目前為止,仍是全國唯一通過省級鑒定的國產(chǎn)貼標機)。該項目榮獲2006年度廣東省科技進步二等獎。被列為“2006年國家重點保護項目，得到了同行的首肯。包裝機械貼標機的主要產(chǎn)品類型有：不干膠貼標機，圓管貼標機，軟管貼標機，半自動貼標機，全自動貼標機，自動貼標機，貼標簽機，自動粘貼標簽機。這些產(chǎn)品不僅可以完成平面粘貼、包裝物的單面和多面粘貼、柱面粘貼、局部或者全部圓筒粘貼、凹陷及邊角部位粘貼等各種貼標作業(yè)。不干膠標簽在日化行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展是同日化行業(yè)的整體發(fā)展結(jié)合在一起的?？傮w說來有兩大發(fā)展趨勢：（1）首先日化產(chǎn)品對不干膠標簽的需求量將保持快速增長。一方面日化行業(yè)自身發(fā)展非常迅速，眾多知名跨國公司的進入，同時一大批國內(nèi)大型產(chǎn)業(yè)集團的形成也說明了這一點，這些大公司產(chǎn)量大，自動化程度較高，對適應(yīng)快速自動貼標的不干膠標簽將有很大需求量。另一方面洗滌類產(chǎn)品是日化行業(yè)的主要組成，現(xiàn)在液化洗滌產(chǎn)品已經(jīng)是行業(yè)趨勢，很多原來生產(chǎn)固態(tài)洗滌產(chǎn)品的企業(yè)現(xiàn)在都已經(jīng)投資了大規(guī)模的液體洗滌產(chǎn)品的設(shè)備來生產(chǎn)液體洗滌類產(chǎn)品，這對適合各種管體的不干膠標簽的需求將起很大的推動作用。（2）其次日化物品對不干膠標簽的要求將更高，同時材料也會更加多樣化。一方面是日化行業(yè)自身在發(fā)展生產(chǎn)自動化程度將越來越高，那么對不干膠標簽的需求將更多來自適合自動貼標的卷筒不干膠標簽，這就需更多的輪轉(zhuǎn)印刷設(shè)備與其配合，適合手工貼標的單張不干膠標簽將更大程度上局限于大容積的家用洗滌用品上。另一方面日化生產(chǎn)企業(yè)將更為集中，日化產(chǎn)品的整體層次得到提高，部分知名品牌的產(chǎn)品將占有較大的市場份額。這些日化產(chǎn)品將需要質(zhì)量好，層次高的不干膠標簽來適應(yīng)其產(chǎn)品的包裝要求。薄膜產(chǎn)品將得到更多的使用，透明的，無標簽感覺的超薄型薄膜材料在今后幾年會是其中一種趨勢。國內(nèi)外不干膠貼標機，其工作原理大致相同，都是以標簽剝離轉(zhuǎn)移加滾壓貼而成，但其在控制與制造上卻不相同。常見的不干膠貼標機由標簽機構(gòu)、滾貼機構(gòu)、輸送機構(gòu)、傳動機構(gòu)、機架和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。不干膠貼標機按軟管狀態(tài)分立式和臥式；按送標速度分低速、中速、高速；按貼面要求分單面貼、雙面貼；按標簽特性分一般標簽、透明標簽。1.2本課題的目的和意義隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，每一種流通的商品都需要標注生產(chǎn)日期保質(zhì)期等相關(guān)重要的信息，包裝是信息的載體，對商品貼標是實現(xiàn)的方式。在包裝件或產(chǎn)品外觀上貼上標簽，不僅有修飾的作用，更重要的是可以實現(xiàn)對已經(jīng)銷售的產(chǎn)品進行追蹤與管理，特別適合在醫(yī)藥、食品等行業(yè)，如出現(xiàn)異常可準確及時的啟動產(chǎn)品召回機制。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中,例如商品的外包裝、醫(yī)藥外殼、學習用品、電子產(chǎn)品等生產(chǎn)過程中,主要包括三個基本環(huán)節(jié)——原材料的處理,中間的加工和生產(chǎn)的包裝。貼標機和現(xiàn)在的市場上商品是不可分離的。為了商品的貼標帶來了更加便捷、更加完美的服務(wù)。也給商品市場的發(fā)展帶來了巨大的動力。貼標機作用:（1）避人手與產(chǎn)品的直接接觸,有利于產(chǎn)品的衛(wèi)生。如有些醫(yī)藥、食品等對衛(wèi)生的要求條件很高,手工作業(yè)或多或少會對產(chǎn)品質(zhì)量有一定的影響,采用機器則能避免這一弊端。（2）貼標機可以提高產(chǎn)品貼標的貼附效率，貼附位置準確、質(zhì)量好、穩(wěn)定性高（3）避免人工貼標效率低下，貼附歪斜，上膠厚度不均勻和褶皺等一系列問題，有效減少漿糊的浪費；（4）降低貼標人力成本，提高產(chǎn)品標識美觀度，提升產(chǎn)品綜合競爭力。貼標機是現(xiàn)代包裝不可缺少的組成部分。采用不干膠卷筒貼標紙，貼標采用滾貼方式，配制自動送管和收管裝置，一次完成放管、貼標及收管程序，還可配備印字機同步完成標簽打印，是現(xiàn)代的機電一體化產(chǎn)品，具有優(yōu)良和可靠的工作性能。不干膠貼標機具有清潔衛(wèi)生、不發(fā)霉，貼標后美觀、牢固、不會自行脫落，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。軟管貼標機的功能特點：隨著塑料軟管越來越多的被應(yīng)用于日化以及其它相關(guān)專業(yè),軟管的貼標問題也就凸現(xiàn)出來,軟管的貼標可以解決很多問題,諸如管身變黃、防偽、提高圖文表現(xiàn)力等。這種包裝方法在很大程度上提升了產(chǎn)品的檔次，隨著市場的不斷完善，消費者的消費觀念不斷的變化，軟管貼標定會大有潛力。生產(chǎn)率常用的是記件生產(chǎn)率,即單位時間內(nèi)所貼的件數(shù),又稱理論生產(chǎn)率。生產(chǎn)率越高,機械的制造精度、零件材料的選用、潤滑條件、自動控制等要求就越高,同時對標簽材料的要求也越高,所以要根據(jù)生產(chǎn)率規(guī)模、技術(shù)可能以及經(jīng)濟合理行來確定生產(chǎn)率的高低。貼標機設(shè)計注意事項:（1）在滿足使用要求的前提下,應(yīng)盡可能使制造與維修方便這就要求產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)盡量簡單化、構(gòu)件標準化。（2）提高零件的通用化和標準化程度,這是我國的一項政策,是發(fā)展的一個方向。（3）在設(shè)計時要考慮經(jīng)濟性問題,就是要求制造成本低,功率消耗少,使用壽命長,運輸便捷、安裝簡單、維修方便和生產(chǎn)率高。1.3本課題的設(shè)計要求：（1）軟管尺寸：直徑20-50mm、長度30mm（2）標簽筒尺寸：內(nèi)徑75mm、外徑300mm、寬度170mm（3）貼標材料：硅膠（4）貼標速度：45-60支/min1.4本章小結(jié)：本章主要介紹軟管貼標機的發(fā)展狀況，總體來說國內(nèi)的貼標機由最開始的模仿借鑒對國外的貼標機構(gòu)不成任何的威脅，到如今的自主研發(fā)和創(chuàng)新把國外貼標機擠出中國市場有了很大的進步。無論是貼標精度還是貼標質(zhì)量都有了很大的提升。第2章整體方案設(shè)計分析貼標機的功能、工序以及貼標的工藝流程，可以初步確定貼標機的結(jié)構(gòu)。將貼標機分為幾個子部分，各子部分分別完成各自的功能，并協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)貼標機功能。

2.1總體結(jié)構(gòu)概述

貼標機作為自動工作機中的一個特定的類型，它具有一般自動工作機的基本共性，在結(jié)構(gòu)上包括驅(qū)動元件、工作機構(gòu)、傳動機構(gòu)和控制裝置系統(tǒng)四大部分。本論文主要是設(shè)計自動貼標記實現(xiàn)功能的機械部分。主要包括標簽的傳送和回收機構(gòu)，貼標機構(gòu)，壓標機構(gòu)。軟管輸送裝置、標簽輸送裝置、貼標機構(gòu)、壓標機構(gòu)都是工作機構(gòu)，工作機構(gòu)是直接地或是借助工具對加工對象實施作用，以改變加工對象的位置、狀態(tài)、性質(zhì)、尺寸和形狀的專門機構(gòu)。按自動工作機中工作機構(gòu)所完成的工作職能的性質(zhì)區(qū)分，工作機構(gòu)又可劃分為工藝操作機構(gòu)和輔助操作機構(gòu)。

圖2-1中所示的這幾個工作機構(gòu)都是要完成對軟管貼標而使用的專門機構(gòu)，其中輔助操作機構(gòu)包括軟管輸送裝置、貼標材料輸送和回收裝置，工藝操作機構(gòu)包括貼標機構(gòu)和撫壓機構(gòu)。圖2-1貼標原理圖1—軟管

2—標簽

3—標簽粘合劑

4—分離器

5—紙帶本貼標機中軟管輸送裝置驅(qū)動元件選用的是伺服電機，為工作機提供運動的動力的。分管機構(gòu)和標簽輸送裝置選用的是步進電機，能自鎖定位可靠。

傳動機構(gòu)是用于將動力和運動從驅(qū)動元件傳遞給工作機構(gòu)。傳動機構(gòu)的功能是調(diào)節(jié)運動速度或變換運動形式(旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)閿[動或移動，連續(xù)運動變?yōu)橹芷诿}動等)。由于本貼標機使用的是伺服電機，本機的主要載荷均為輕載，主要為直線運動特性使得在貼標機的機械結(jié)構(gòu)中省去了許多傳動機構(gòu)，因而把傳動裝置歸入到各工作機構(gòu)中。工作機構(gòu)中的工藝操作和輔助操作可以由機器自動完成、也可以在操作者參與下由機器來完成。在過去，貼標工藝常常就需要操作者的參與，因而工作效率較低，本貼標機則是一種完全自動工作的工作機。

因而本貼標機具有以下特征:工藝操作和輔助操作，即軟管的輸送、標簽的輸送、貼標、標簽的撫壓以及成品的取出，全部是由貼標機各組成裝置自動化完成，貼標機按原本設(shè)定的工藝過程順序自動化地進行工作。2.2貼標機各組成部分的功能分析和基本方案

2.2.1軟管輸送裝置

軟管輸送裝置是將軟管通過傳送帶將按軟管的運動路線進行輸送，準確運送到貼標處，貼標完成后，再將軟管安全輸出。

基本方案:采用由同步帶傳動組成的帶式輸送機，并由伺服電機驅(qū)動。2.2.2

標簽控制裝置

標簽控制裝置主要由步進電機和光電傳感器兩部分組成。

基本方案:步進電機控制標簽的傳送，光電傳感器分別對軟管和標簽是否被貼標進行檢測。

2.2.3標簽供給和輸送裝置

標簽供給裝置選用圓柱容器用卷盤式標簽供給裝置

基本方案：步進電機控制標簽是否供給，同時光電傳感器控制完成標簽是否到指定位置的檢測。

標簽輸送裝置是用于完成對卷筒標簽的輸送，它通過牽引導輥牽引標簽紙帶，使標簽被輸送至指定位置，標簽在移動中能自動從標簽紙帶上剝離，而貼標后的標簽紙帶則要求被回收。

基本方案:通過標簽卷的支承軸、紙帶牽引輪、標簽輸送的定位機構(gòu)、標簽的自動剝離桿以及標簽紙帶的回收輪來完成整個送標動作，必要時添加導向輥。2.2.4

壓標貼和裝置

壓標貼和裝置是貼標機的工藝操作機構(gòu)，系統(tǒng)由間歇式凸輪機構(gòu)帶動，當被貼軟管運行到貼標工位時，首先由設(shè)備插入內(nèi)塞，不同材料的軟管尺寸不同，內(nèi)塞插入后，再由定位機構(gòu)進行定位、旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中將標簽的剝離出的前緣固定在軟管上，然后將標簽均勻平整的壓貼到軟管上進行貼標，貼標后運行到下一個工位，系統(tǒng)將會對貼好的產(chǎn)品進行檢測，檢測到不合格則剔除，檢測合格則放行到出料工位，貼好的產(chǎn)品將被放到出料輸送線上。

基本方案:采用擦貼法，利用滾貼輪。2.2.5標簽剝離裝置

使標簽在輸送過程中，克服不干膠標簽和標簽紙帶之間粘附力，完成標簽自動剝離。

基本方案：采用剝離桿來實現(xiàn)此動作2.3貼標機完成貼標動作的工作原理軟管由整理管機進入貼標機傳輸帶后，經(jīng)過分管輪后間隔適當?shù)木嚯x。當軟管經(jīng)過測物電眼時，電眼發(fā)出信號，信號經(jīng)過處理后，在管子到達與標簽位置相切時，步進電動機啟動，同時打印機工作，在標簽上打印日期。當標帶經(jīng)過剝離板時標簽由于慣性繼續(xù)向前運動，與底紙分離，順勢與輸送到位的軟管粘貼，進入滾貼裝置進行滾壓，貼到軟管上。另外一個測物電眼檢測到一個標簽完全經(jīng)過時，發(fā)出步進電動機停轉(zhuǎn)信號，完成不干膠貼標機的一個貼標工作程。貼標機總體結(jié)構(gòu)如圖2-2所示，其總體部件名稱及功能如表。圖2-2貼標機總體群結(jié)構(gòu)圖1—輸送帶2—進管輪3—標帶回收卷盤4—貼標高度調(diào)節(jié)螺5—標帶收回主結(jié)構(gòu)

6—張力導輥7—標簽卷盤

8—光電傳感器2

9—密封油墨座10—編碼器

11—

印字輪

12—橡膠輪13—張緊輪

14—步進電機

15—標簽導向柱16—標簽剝離板

17—壓標板

18—伺服電機19—光電傳感器3

20—光電傳感器1序號名稱功能1輸送帶運送貼簽的軟管2伺服電機動力裝置3進管輪使軟管傳送時保持適當?shù)木嚯x4標簽回收卷盤將貼標后的標簽紙帶回收好5貼標高度調(diào)節(jié)螺桿針對不同型號的軟管，調(diào)節(jié)軟管貼標高度6張力導輥用來牽引標簽紙帶，將標簽移動指定的距離7標簽卷盤用于支撐標簽卷，使標簽卷保持在一定的牽引力的作用范圍內(nèi)可以松展成帶8標簽收回主結(jié)構(gòu)保證標簽帶回收的精度9光電傳感器2檢測標簽是否到達定點10編碼器控制貼標機各個裝置12印字輪主要用于對標簽進行生產(chǎn)批號定位打印，此裝置可以為外構(gòu)件，并能實現(xiàn)各種色彩的打印13橡膠輪把標簽均勻的展開，方便打印日期14張緊輪保證標簽順利傳動15步進電機驅(qū)動裝置，并控制標簽的傳送16光電傳感器1檢測軟管是否到達定點17壓簽板壓緊軟管和標簽的粘結(jié)18光電傳感器3檢測軟管是否被貼標19剝離桿使標簽在輸送過程中，克服不干膠標簽和標簽紙之間的粘附力，完成標簽自動剝離20標簽導向柱完成送標的同時，和標帶收回主結(jié)構(gòu)8將標簽紙帶以卷筒的總是回收來總部件名稱及功能表1-12.4本章小結(jié)：本章主要是對軟管貼標機一些重要機構(gòu)進行闡述，軟管采用帶傳動進行輸送。標簽控制裝置由步進電機控制標簽的傳送，利用光電傳感器檢測軟管和標簽是否完成貼標。貼標裝置系統(tǒng)由間歇式凸輪機構(gòu)帶動，當被貼軟管運行到貼標工位時，首先由設(shè)備插入內(nèi)塞，再由定位機構(gòu)進行定位、旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中將標簽的剝離出的前緣固定在軟管上，然后將標簽均勻平整的壓貼到軟管上進行貼標。第3章傳送帶設(shè)計3.1滾筒選型根據(jù)中華人民共和國國家標準GB988-91帶式輸送機,滾筒基本參數(shù)與尺寸，如圖3所示。滾筒直徑：200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1400、1600、1800單位（mm）滾筒的基本參數(shù)與尺寸應(yīng)符合圖3-1和表3-1的規(guī)定。圖3-1滾筒的基本參數(shù)單位：mm帶寬BLD300400200、250、315、400400500200、250、315、400、500500600650750200、250、315、400、500、630800950200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、14001000115012001400表3-1滾筒基本尺寸根據(jù)上圖，選擇輸送帶帶寬為300mm，直徑為200mm的滾筒。由同類產(chǎn)品可知拉力F=1500N，選擇輸送產(chǎn)品速度為V=0.5m/s。3.2選擇電動機是工作機所受在牽引力；是皮帶運動速度。因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率略大于根據(jù)以上所算：選（3-4）蝸桿頭數(shù)為2時，傳動比=15~32于是電動機的轉(zhuǎn)速可選范圍為：=(15~32)47.77=716.55~1528.64r/min符合這一范圍要求的同步轉(zhuǎn)速有：1000，1500，綜合考慮方面的影響，查表后選擇的電動機為同步轉(zhuǎn)速1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速的Y90L-6型電動機。其主要參數(shù):表3-2電動機主要參數(shù)中心高H外形尺寸底角安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸D×E鍵公稱尺寸F×h90335×242.5×190140×1201024×508×7表3-3電動機相關(guān)尺寸3.3分配傳動比3.3.1選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速工作機的滿載轉(zhuǎn)速和工作機的轉(zhuǎn)速可以傳動裝置總傳動比為：（3-5）3.3.2分配傳動裝置各級傳動比減速器的傳動比為，因為這是個單級傳動，只有蝸桿傳動，所以不用再分配。3.4傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算(3-8)3.5蝸桿傳動的設(shè)計3.5.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)(1)按傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動，軟齒輪面閉式傳動。(2)運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)。(3)材料選擇。由《機械設(shè)計》表6.1，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為270HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為230HBS，二者材料硬度差為40HBS。(4)選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù))初步設(shè)計齒輪主要尺寸(1)設(shè)計準則:先由齒面接觸疲勞強度計算，再按齒根彎曲疲勞強度校核。(2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，即確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值Ⅰ.試選載荷系數(shù)。Ⅱ.計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩Ⅲ.按軟齒面齒輪非對稱安裝，由《機械設(shè)計》表6.5選取齒寬系數(shù)。Ⅳ.由《機械設(shè)計》表6.3查得材料的彈性影響系數(shù)。Ⅴ.由《機械設(shè)計》圖6.8按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。Ⅵ.計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ⅶ.由《機械設(shè)計》圖6.6取接觸疲勞壽命系數(shù)；。Ⅷ.計算接觸疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)S=12>.設(shè)計計算試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。Ⅳ.校正分度圓直徑由《機械設(shè)計》式（6.14），3>.計算齒輪傳動的幾何尺寸Ⅰ.計算模數(shù)按標準取模數(shù)Ⅱ.計算分圓周直徑、 Ⅲ.計算中心距Ⅳ.計算齒輪寬度取，。Ⅴ.齒高(3).按齒根彎曲疲勞強度校核由《機械設(shè)計》式（6.12），1>.確定公式內(nèi)的各參數(shù)值Ⅰ.由《機械設(shè)計》圖6.9查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限；Ⅱ.由《機械設(shè)計》圖6.7取彎曲疲勞壽命系數(shù)，；Ⅲ.計算彎曲疲勞許用應(yīng)力；取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，應(yīng)力修正系數(shù),得Ⅳ.查取齒形系數(shù)、和應(yīng)力修正系數(shù)、由《機械設(shè)計》表6.4查得；；；Ⅴ.計算大、小齒輪的并加以比較；Ⅵ.校核計算Ⅱ.計算圓周速度。Ⅲ.計算載荷系數(shù)查表6.2得使用系數(shù)=1.0;根據(jù),7級精度查《機械設(shè)計》圖6.10得動載系數(shù)；查《機械設(shè)計》圖6.13得。則3.5.1選擇蝸桿傳動類型根據(jù)GB/T10085-1988推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）傳動3.5.2選擇材料考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不算太大，速度中等，故蝸桿選用45鋼，并且希望效率高以些，耐磨性相對較好，故蝸桿螺旋齒面需要求淬火，硬度為45～55HRC；蝸輪選鑄錫磷青銅砂模鑄造，為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯可用灰鑄鐵HT100制造。3.5.3按齒輪接觸疲勞強度進行設(shè)計根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計。求中心距：（3-9）已知作用在蝸輪上轉(zhuǎn)距（2）確定載荷系數(shù)K因為工作載荷平穩(wěn)，故取載荷分布不均勻系數(shù),由表11-5選取使用系數(shù),由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，取動載系數(shù),則：（3）確定彈性影響系數(shù)因為選用的是鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配，故（4）確定接觸系數(shù)先假定蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值為d1/a＝0.35，從而查得＝2.9（5）確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅，砂模鑄造，蝸桿為螺旋齒面硬度45HRC于是可從表11－7查得蝸輪的基本需許用應(yīng)力應(yīng)力循環(huán)系數(shù)：N=60J是齒輪轉(zhuǎn)動移動，同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù)；是齒輪轉(zhuǎn)速；是齒輪的設(shè)計壽命；壽命系數(shù)；=0.786于是可得；＝0.786=117.9MPa（6）確定中心距：==137.8mm按優(yōu)先數(shù)系取中心距a=160mm,因i=19.05從表11－2中取模數(shù)m=6.3,蝸桿分度圓=63mm這時直徑系數(shù)q=，從圖11－18中可查得接觸系數(shù)，因為所以以上計算結(jié)果可用3.5.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（1）蝸桿軸向齒距：直徑系數(shù)：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：分度圓導程角：蝸桿軸向齒厚：（2）蝸輪蝸桿頭數(shù)：蝸輪齒數(shù)：變位系數(shù)：驗算傳動比：傳動比誤差：蝸輪分度圓直徑：=258.3mm蝸輪喉圓直徑：=270.9mm蝸輪齒根圓直徑：=243.18mm蝸輪咽喉母圓半徑：=24.55mm3.5.5校核齒根彎曲疲勞強度彎曲應(yīng)力：當量齒數(shù)：根據(jù),，從書圖11－19中可查得齒數(shù)系數(shù)螺旋角系數(shù)：許用彎應(yīng)力：從表11－8中查得由鑄錫青銅制造的蝸輪得；基本許用彎曲應(yīng)力：壽命系數(shù)：可見彎曲強度是滿足的。3.5.6驗算效率已知=11°18′36"=11.31°，；與相對滑動速度有關(guān)。=3m/s從表11-18中用插值法差的=0.035，=2°帶入公式中，大于原估計值，因此不用重算。3.6輸入軸設(shè)計計算該軸就是蝸桿軸，其所選材料是45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)于是得，輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器，為了使選的軸直徑dⅠ－Ⅱ與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩：按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，查標準GB5843-2003，選用GY1型凸緣式聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩T=25，選用半聯(lián)軸器的孔徑,dⅠ=16mm,取dⅠ－Ⅱ=16mm,半聯(lián)軸器的長度L=42mm，半聯(lián)軸器與軸的配合的轂孔長度L1=30mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：3.6.1擬定軸上零件的裝配方案圖3-2蝸桿軸方案3.6.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度為滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ－Ⅱ段的右端需要制出軸肩，故選取dⅡ-Ⅲ=19mm；左端用軸承擋圈進行定位，取檔圈直徑D＝22mm,半聯(lián)軸器與軸配合輪轂長度L1=30mm,為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端面上，故Ⅰ－Ⅱ段長度L1略短因此選取LⅠ－Ⅱ＝28mm,（2）初步選擇軸承。因為軸承同時承受軸向力和徑向力的作用，故選取單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)dⅡ－Ⅲ=19mm，初步選取0基本游隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承，軸承代號是30305,其尺寸是，故dⅢ-Ⅳ=dⅦ-Ⅷ=25mm。右端采用軸肩定位，由手冊查得軸肩高度h=3.5mm,于是dⅥ-Ⅶ=32mm.而LⅦ-Ⅷ=18.25mm（3）由于蝸桿螺旋部分半徑不大，蝸桿的齒根圓直徑與軸的比值小于1.7時一般將蝸桿的螺旋部分與軸加工成整體，蝸桿齒寬按算，于是取=92mm。（4）支承跨度:L=,取L=298mm（5）軸承端蓋的總寬度為20mm,LⅡ-Ⅲ=50mm3.6.3軸上零件地周向定位半聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接，按段Ⅰ－Ⅱ由手冊查得，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/K6，軸承與軸的軸向定位是通過過渡配合來實現(xiàn)的，此處選用軸的直徑尺寸公差為m6。3.6.4確定周上圓角和倒角尺寸參考表15－2取軸端倒角為1×45°3.7輸出軸設(shè)計計算選取軸的材料是45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)因此得，輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器出的軸徑，為了使選的軸直徑d與聯(lián)軸器的孔徑相配合，故需同時確定聯(lián)軸器的型號，聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩:按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，查標GB5843-2003，選用凸緣聯(lián)軸器GY5,其公稱轉(zhuǎn)矩T=400N·m，選用半聯(lián)軸器的孔徑，取半聯(lián)軸器的長度L=84mm，半聯(lián)軸器與軸的配合的轂長度L1=60mm,3.7.1擬定軸上零件的裝配方案圖3-3蝸輪軸方案3.7.2根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度（1）為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ－Ⅱ段的右端需要制出軸肩，因此選取dⅡ－Ⅲ=35mm,左端用軸端擋圈進行定位，取軸端檔圈直徑D＝38mm,半聯(lián)軸器與軸配合輪轂長度L1=60mm,為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上卻不壓在軸端面上，故選取Ⅰ－Ⅱ段長度L1略短，故取LⅠ-Ⅱ＝58mm（2）初步選擇軸承。因為同時承受徑向力和軸向力的作用，軸向載荷較大參照工作要求并根據(jù)dⅡ－Ⅲ=35m。初步選取0基本游隙組、標準精度級的圓錐滾子軸承，軸承代號是30309，其尺寸是，于是取dⅦ-Ⅷ＝dⅢ-Ⅳ=45mm,LⅦ-Ⅷ＝27.25mm,左端軸承采用軸肩進行軸向定位，查手冊得定位軸肩高為4.5mm,于是dⅥ-Ⅶ＝54mm。（3）選取安裝蝸輪處軸段的直徑為dⅣ-Ⅴ＝50mm，蝸輪的左端與左軸承之間用套筒定位，蝸輪的寬度為L=60mm，為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪，取LⅣ-Ⅴ＝56mm，蝸輪右端采用軸向定位，取軸肩高h>0.07d,取h=4mm，則dⅤ-Ⅵ=583.7.3軸上零件的周向定位齒輪、軸的周向定位、與半聯(lián)軸器均用平鍵聯(lián)接，按照Ⅳ－Ⅴ段的直徑由手冊查得平鍵的各個數(shù)據(jù)為，同時保證齒輪與軸配合有良好對中性故兩者的配合為H7/K6。半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用的平鍵，兩者的配合為H7/K6，軸承與軸的軸的周向定位是通過過渡配合實現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。3.7.4確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15－2取軸端倒角為2×45°3.8減速器的潤滑與密封的選擇3.8.1潤滑方式的選擇由于V較小，采用浸油潤滑，蝸桿浸油深度約為一個齒高，但不應(yīng)超過滾動軸承最下面滾動體的中心線，否則容易漏油，為防止運轉(zhuǎn)時過多的潤滑油流入軸承，在軸承內(nèi)側(cè)加擋油板。對于軸承的潤承，由于蝸輪V<1.5m/s，不宜采用飛濺潤滑，宜采用潤滑脂潤滑，為了防止在運轉(zhuǎn)時潤滑脂被飛濺起來的油稀釋應(yīng)在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)。3.8.2潤滑油和潤滑脂的選擇：因為該減速器為蝸輪蝸桿減速器，查機械手冊可選蝸輪蝸桿潤滑油代號320，軸承選用ZGN－2潤滑脂。3.8.3密封方式的選擇：各軸與軸承接觸處的線速度，且根據(jù)潤滑要求，所以采用氈圈密封。3.9減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸名稱減速器型式及尺寸關(guān)系箱蓋壁厚δ1δ1=8mm箱座凸緣厚度b1，箱蓋凸緣厚度b，箱座底凸緣厚度b2b=1.5δ=12mmb1=1.5δ=12mmb2=2.5δ=20mm地腳螺栓直徑及數(shù)目df=16mmn=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=12mm箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓直徑d2=8mm軸承端蓋螺釘直徑d3=8mm檢查孔蓋螺釘直徑d4=6mmdf，d1，d2至外壁距離df，d2至凸緣邊緣距離C1=22,18,14C2=20,12軸承端蓋外徑D2=110mm軸承旁聯(lián)接螺栓距離S=110mm軸承旁凸臺半徑R1=14mm軸承旁凸臺高度根據(jù)軸承座外徑和扳手空間的要求由結(jié)構(gòu)確定箱蓋，箱座筋厚m1=7mmm2=7mm蝸輪外圓與箱內(nèi)壁間距離10mm蝸輪輪轂端面與箱內(nèi)壁距離10mm表3-4箱體尺寸第4章分管裝置設(shè)計4.1步進電機選型4.1.1計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量已知：轉(zhuǎn)軸的平均直徑，軸長l=272mm，材料密度；分距盤直徑，高30mm，其塑料材料密度可以算得各個零部件的轉(zhuǎn)動慣量如下：軸的轉(zhuǎn)動慣量：（4-1）式中——轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量；——轉(zhuǎn)軸半徑15mm。（4-2）求得：分距盤轉(zhuǎn)動慣量：（4-3）式中——分距盤的質(zhì)量；——分距盤的直徑200mm。（4-4）求得：選步進電動機型號為110BYG2602，從表4-5查的該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。則步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：（4-5）可知，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量大于1/10的負載慣量。4.1.2計算步進電動機負載力矩設(shè)有6個軟管在分距盤上等待分距，每個管子中。（4-6）（4-7）（4-8）（4-9）步進電機的最大靜轉(zhuǎn)矩為20，遠遠大于負載轉(zhuǎn)矩，故滿足要求。4.1.3啟動頻率的計算已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總慣量，電動機轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)動慣量，查表4-5可知電動機轉(zhuǎn)軸不帶任何負載時的最高空載啟動頻率。則由式可以求出步進電動機克服慣性負載的啟動頻率為：（4-10）上式說明，要想保證步進電動機啟動時不失步，任何時候的啟動頻率都必須小于873.5Hz。實際上，在采用軟件升降時，啟動頻率選得很低，通常只有100Hz（即100脈沖/s）。綜上所述，這里選用110BYG2602步進電動機，可以滿足設(shè)計要求。第5章取標傳送裝置取標裝置的作用是先從標簽盒中取出標簽，再傳遞給傳送標簽裝置進行傳送。在取標裝置之后會完成打印生產(chǎn)日期、班次等有關(guān)代碼和涂膠工作，最后把標簽粘貼到待貼標對象物上。取標機構(gòu)按取標方法可分為粘取式和真空吸取式。傳送標簽裝置多采用回轉(zhuǎn)式，其吸持標簽的方法有真空吸持式和機械夾持式。下面主要列舉標簽傳送裝置：5.1真空轉(zhuǎn)鼓式標簽傳送裝置如圖5-1所示，固定閥盤與閥座緊固在一起，鼓蓋則蓋在鼓體的上面，其中構(gòu)成六組氣道5，每組氣道一頭與鼓面的九個氣眼相通，另一頭則通過縱向孔道與固定閥盤上的真空槽或大氣通道相對。鼓體由轉(zhuǎn)軸13帶動旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，當某組氣道的縱向孔道對準真空槽時，則此組氣道通過真空通道與真空系統(tǒng)接通，此時真空吸標擺桿將標簽送來，氣眼即將此標簽吸住。轉(zhuǎn)鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，氣道的縱向孔道仍對著真空槽氣眼繼續(xù)吸住標簽。當轉(zhuǎn)過180°時，縱向孔道離開真空槽，氣道隔絕真空系統(tǒng)，緊接著縱向孔道轉(zhuǎn)到對準固定閥盤的大氣通道時，氣道接通大氣，標簽失去真空吸力被釋放。這時此組氣眼剛好處于貼標彎道的入口位置，被釋放的標簽即被滾貼到瓶身上，其他各組氣道也按此程序工作。圖5-1真空轉(zhuǎn)鼓裝置鼓體2-鼓蓋3-氣蓋4-鼓蓋5-氣道氣孔7-上閥盤8-橡膠鼓面9-鼓體10-工作臺錯氣閥座12-真空通13-轉(zhuǎn)軸14-下閥盤15-大氣通道16-凸輪17-真空槽取標裝置中還需要有真空取標擺桿配合真空轉(zhuǎn)鼓進行工作。如圖5-2所示，真空取標擺桿由套筒3、擺桿2和凸輪滾子9組成。使擺桿2繞固定軸4擺動，真空吸嘴6時而向著標槽運動，時而又向著轉(zhuǎn)鼓方向作返回運動。固定軸4的圓柱面上有兩條縱向梢，其中一條為真空槽7，與固定軸4中心的真空通道5相通；另一條為大氣通槽10。真空吸嘴6擺向標盒時，它對準真空槽7，通過真空通道5與真空系統(tǒng)接通吸取標簽；當真空吸嘴6擺到轉(zhuǎn)鼓上時，它對準大氣通槽10，經(jīng)大氣通孔8與大氣聯(lián)通，標簽失去真空吸立被真空轉(zhuǎn)鼓吸走。圖5-2真空取標擺桿彈簧掛銷2-擺桿3-套筒4-固定軸5-真空通道6-真空吸嘴7-真空槽8-大氣通道9-凸輪輥子10-大氣通槽11-固定螺母真空轉(zhuǎn)鼓取標傳送過程如圖5-3所示。真空轉(zhuǎn)鼓自搖擺式標簽盒中吸取標簽，傳遞轉(zhuǎn)移給貼標真空轉(zhuǎn)鼓進行傳送的工作過程。在“準備取標”圖中，真空取標轉(zhuǎn)鼓與貼標真空轉(zhuǎn)鼓間開始進行標簽傳送轉(zhuǎn)移；在“取標開始”圖中，真空取標轉(zhuǎn)鼓與貼標真空轉(zhuǎn)鼓間進行標簽轉(zhuǎn)移的同時，又開始與搖擺式標簽盒接觸采取新的一張標簽；接著標簽傳送轉(zhuǎn)移將完全完成，進行標簽采取；最后，真空取標轉(zhuǎn)鼓完成標簽采取之后，吸持新的一張標簽回轉(zhuǎn)，以便傳遞給真空貼標轉(zhuǎn)鼓。圖5-3真空轉(zhuǎn)鼓取、貼標裝置5.2叉形擺桿取標及傳送標簽裝置叉形擺桿取標及傳送標簽的過程如圖5-4所示，左上圖表示叉形取標桿由傳動裝置驅(qū)動，在標簽盒及貼標工位間作往復擺動，擺動時標叉只與停留在行進前方的涂膠擺桿接觸。同時向右擺動，使標叉涂布上膠黏液；右上圖表示標叉與涂膠擺桿往右擺動時，涂膠擺桿擺向涂膠裝置滾輪3的表面粘取膠液，而叉標則擺到標簽盒4的下端面，與最底下的標簽貼和取出標簽；左下圖表示叉標取標后，立即作反向擺動傳送標簽，而涂膠擺桿的滾筒則到達涂膠裝置滾輪3表面粘取膠液；右下圖則為叉標擺轉(zhuǎn)到貼標工位處，且待貼標的瓶罐包裝件由回轉(zhuǎn)工作臺推送到達，壓標器5將壓夾標簽粘貼轉(zhuǎn)移。當標簽被壓標器夾到待貼瓶罐表面時，叉形取標桿1就向右擺動，開始下次新的取標傳送工作循環(huán)。圖5-4叉形擺桿取標及送標簽過程示意圖1-叉形取標桿2-涂膠擺桿3-涂膠裝置滾輪4-標簽盒5-壓標器5.3摩擦式取標裝置摩擦式取標裝置如圖5-5所示，取標凸輪位于標盒下方，為加大取標摩擦力，表面常用橡膠制成。標盒中最下面的一張標簽借凸輪旋轉(zhuǎn)摩擦力取出，由拉標輥牽出送到指定工位。定標針的作用是確保每次只取一張標簽。圖5-5摩擦式取標裝置標簽2-定標針3-取標凸輪4-拉標輥涂膠裝置標簽需用膠水來黏貼在物體上，常用做法是在取好的標簽上先涂膠。涂膠裝置是將適量的膠黏劑涂抹在標簽的背面或取標執(zhí)行機構(gòu)上，主要包括上膠、涂膠和膠量調(diào)節(jié)裝置,常用的有圓盤式、輥式、泵式、滾子式等形式。6.1圓盤式涂膠裝置如圖6-1所示為該裝置示意圖。皮帶5帶動帶膠圓盤4進行旋轉(zhuǎn)，隨著旋轉(zhuǎn)，帶膠圓盤4不斷帶出黏結(jié)劑。黏結(jié)劑盛放在膠槽中，帶出黏結(jié)劑的多少，通過調(diào)節(jié)刮膠刀13與帶膠盤的間隙來實現(xiàn)。涂膠盤2與帶膠盤同時轉(zhuǎn)動，并將適量的黏結(jié)劑轉(zhuǎn)涂于涂膠盤2外圈的涂膠海綿1上。當涂膠盤2轉(zhuǎn)過某一角度到達真空轉(zhuǎn)鼓的位置時,涂膠海綿1把黏合劑抹到吸附在真空轉(zhuǎn)鼓上的標簽背面。調(diào)節(jié)蜾紋軸可以控制帶膠盤與涂膠盤之間的貼靠程度，調(diào)整好后用鎖緊螺母緊固，以防止在帶膠盤轉(zhuǎn)動的過程中產(chǎn)生軸向位移。調(diào)整涂膠盤2的形狀可改變涂膠的形式和頻率，圖中的涂膠盤每轉(zhuǎn)動一周涂膠兩次；將其改為整圓，將變成連續(xù)涂膠；改成多齒狀，則可多次涂膠。圖6-1圓盤式涂膠裝置涂膠海綿2-涂膠盤3-真空轉(zhuǎn)鼓4-帶膠原盤皮帶6-滾動軸承7-心軸及支撐8-螺栓9-螺母10-支撐座11-刮刀安裝軸12-刮刀固定螺母13-刮膠刀6.2滾子式涂膠裝置如圖6-2所示，滾子式涂膠機構(gòu)工作時回轉(zhuǎn)桿6兩端用小軸2安裝著小桿臂1，小桿臂1外端裝涂膠輥子8，內(nèi)端裝限位軸銷3，套裝在小軸2上的扭力彈簧使上桿臂呈伸展狀態(tài)?；剞D(zhuǎn)桿6由轉(zhuǎn)軸5帶著做回轉(zhuǎn)運動。進行涂膠工作運動時，回轉(zhuǎn)桿6兩端的涂膠滾子交替從帶膠滾筒9上粘取黏結(jié)劑,然后轉(zhuǎn)到取標轉(zhuǎn)叉4上。輥子式涂膠裝置可使用高黏度的糨糊，也可使用低黏度的膠水黏結(jié)劑。圖6-2滾子式涂膠裝置小桿臂2-小軸3-限位軸銷4-取標轉(zhuǎn)叉5-轉(zhuǎn)軸6-回轉(zhuǎn)軸7-扭力彈簧8-涂膠輥子9-帶膠滾筒10-放膠盒6.3輥式涂膠裝置輥式涂膠裝置按布置形式可分為立式和臥式，單輥、雙輥和三輥等不同結(jié)構(gòu)；按涂膠輥的輥柱表面形狀可分為光圓柱輥面式和環(huán)槽輥面式。如圖6-3所示為單立棍式涂膠裝置。泵管9內(nèi)有活塞，活塞在汽缸16中用由氣嘴14或15進入的壓縮空氣推動做往復運動。壓縮空氣的切換由2個無觸頭行程開關(guān)13和1個兩位四通閥來實現(xiàn)。泵管9下端套裝有泵活塞體19，用銷子固定在泵管上，活塞體下端開口內(nèi)放一個鋼球18?；钊w和活塞黏結(jié)劑缸17呈滑動配合，黏結(jié)劑缸底部有底蓋封閉，并由3根支桿固定在黏結(jié)劑桶的頂蓋上。當泵管在壓縮空氣的推動下做振動式往復運動時，泵活塞體也做同樣的往復運動：向下運動時，便擠壓黏結(jié)劑缸17中的黏結(jié)劑，黏結(jié)劑頂開鋼球注人泵管；當活塞體向上運動時，鋼球便堵塞泵活塞體19的出口，不讓泵管9內(nèi)的黏結(jié)劑外流。如此往復黏結(jié)劑不斷向上泵送，黏結(jié)劑嘴3不斷地將泵送上來的黏結(jié)劑噴澆在連續(xù)轉(zhuǎn)動的黏結(jié)劑滾筒1的外圓柱上部，黏結(jié)劑被刮膠刀5刮成要求的厚度，黏結(jié)劑滾筒1在轉(zhuǎn)動中把黏結(jié)劑涂抹在取標板上，取標板在涂黏結(jié)劑過程中做擺動，刮膠刀5與黏結(jié)劑滾筒1之間的間隙可通過2個分別安裝在刮膠刀5的上、下部的調(diào)整偏心調(diào)距塊4來控制。偏心調(diào)距塊4除調(diào)整間隙外，還可調(diào)整刮膠刀口與黏結(jié)劑滾筒的平行度。固定塊21用銷子固定在中心固定軸的上端，擰動調(diào)整螺栓20，螺栓頭部頂動刮刀座6轉(zhuǎn)動，即可調(diào)整刀口與滾簡的接觸點。整個工作過程中，多余的黏結(jié)劑流淌下來由黏結(jié)劑盆接住，然后由排膠管8流回黏結(jié)劑桶。圖6-3單式輥式涂膠裝置粘結(jié)劑滾筒2-粘結(jié)劑嘴夾3-粘結(jié)劑嘴4-偏心調(diào)距5-刮膠刀6-刮刀座7-扭轉(zhuǎn)彈簧8-排膠管9-泵管10、12-接觸板11、13-行程開關(guān)14、15-氣嘴16-氣缸17-粘結(jié)劑缸18-鋼球19-泵活塞體20-調(diào)整螺栓21-固定塊6.4節(jié)流控制式涂膠裝置如圖6-4所示，這種涂膠裝置結(jié)構(gòu)較簡單，黏結(jié)劑盛裝在料斗1中，料斗1下口通過節(jié)流閥2再用輸膠管3直接接到涂膠輥4或以標桿上的縱向孔中，再由橫向小孔通到涂膠輥或取標桿表面的海綿材料上，通過毛細管作用傳到外層；當它們與標簽接觸時,把黏結(jié)劑布到標簽上，或粘取標簽。圖6-4節(jié)流控制式涂膠裝置1-料斗2-節(jié)流閥3-輸膠管4-涂膠輥6.5泵式涂膠裝置泵式涂膠裝置如圖6-5所示，黏結(jié)劑由安裝在真空吸標擺桿傳動軸上端的齒輪泵2間歇地泵送。齒輪泵2與吸標擺桿傳動軸由單向聯(lián)軸器7連接。取標桿往復擺1次帶動齒輪泵2動作1次，送出1次黏結(jié)劑，吸取1張標簽。黏結(jié)劑通過輸膠管4擠壓到裝在標簽紙兩翼的涂抹管5和6中；涂抹管對著標簽面有一排大小不等的小孔，黏結(jié)劑由孔擠出涂抹在標簽上。泵式涂膠裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，且可適用多種黏結(jié)劑，貼標牢固。圖6-5泵式涂膠裝置粘結(jié)劑桶2-齒輪泵3-粘結(jié)劑控制夾4-輸膠管5、6涂抹管7-單向聯(lián)軸器第7章收標裝置設(shè)計7.1步進電機選型7.1.1計算步進電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量設(shè)轉(zhuǎn)軸的平均直徑，軸長l=200mm，紙的密度；可以算得軸的轉(zhuǎn)動慣量如下：轉(zhuǎn)動慣量可由式中——轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量；——轉(zhuǎn)軸半徑50mm求得：選步進電動機型號為110BYG2602，從表4-5查的該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。則步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：可知，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量大于1/10的負載慣量。7.1.2計算步進電動機負載力矩設(shè)等效收標直徑200mm，高100mm步進電機的最大靜轉(zhuǎn)矩為6，遠遠大于負載轉(zhuǎn)矩，故滿足要求。7.1.3啟動頻率的計算已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總慣量為，電動機轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)動慣量為，通過查表4-5可知電動機轉(zhuǎn)軸在空載時的最高空載啟動頻率為。則由式可以求出步進電動機克服慣性負載的啟動頻率為：上式說明，要想保證步進電動機啟動時不失步，任何時候的啟動頻率都必須小于1395.5Hz。實際上，在采用軟件升降時，啟動頻率選得很低，通常只有100Hz（即100脈沖/s）。綜上所述，這里選用110BYG2602步進電動機，可以滿足設(shè)計要求。7.2同步帶的設(shè)計電動機型號110BYG2602。2相4線制，10拍驅(qū)動時步距角為1.5。7.2.1傳動比i的確定選i=1.257.2.2主動輪最高轉(zhuǎn)速主動輪最高轉(zhuǎn)速416.67r/min7.2.3確定帶的設(shè)計功率Pd預(yù)選的步進電動機在轉(zhuǎn)速為416.67r/min時，對應(yīng)的步進脈沖頻率為=1666.7Hz當脈沖頻率為1666.7Hz，電動機輸出轉(zhuǎn)矩約為13N.m，對應(yīng)的輸出功率為，=567.19W今取P=567W，從表3-18同步帶工作情況系數(shù)中取工作情況系數(shù)=1.2，則由式求得=0.681W。7.2.4選擇帶型和節(jié)距根據(jù)帶的設(shè)計功率=0.681w和主動輪最高轉(zhuǎn)速=426.67r/min，從表3-10中可以選定型同步帶，節(jié)距=12.700mm。7.2.5確定小帶輪齒數(shù)和小帶輪節(jié)圓直徑應(yīng)使=14，取=17，則小帶輪節(jié)圓直徑=68.72mm。，查表3-16帶輪直徑尺寸系列；小帶輪節(jié)圓直徑初定后驗算帶速度。同步帶的速度v應(yīng)滿足：v=1.5m/s（極限帶速度為：MXL、XXL、XL型，=40~50m/s;L、H型，=35~40m/s;XH、XXH型，=25~30m/s）沒有超過H型帶的極限速度35m/s，故滿足要求。7.2.6確定大帶輪齒數(shù)和大帶輪節(jié)圓直徑大帶輪齒數(shù)=i=21.25，元整后得=22節(jié)圓直徑=i=85.90mm。取系列值得=87.567.2.7初選中心距、帶的節(jié)線長度、帶的齒數(shù)初選中心距：=1.1（+）=170.08mm圓整后取=170mm。則由公式：得帶的節(jié)線長度為=583.31mm。根據(jù)表3-13，選取接近的標準節(jié)線長度=609.6mm。相應(yīng)齒數(shù)=48。7.2.8計算實際中心距a實際中心距公式為：求得a=183.23mm。7.2.9校驗帶與小帶輪的嚙合齒數(shù)=8嚙合齒數(shù)比6大，滿足要求。（ent為取整）。7.2.10確定實際所需同步帶寬度式中——選定型號的基準寬度，由表3-21查得=76.2mm——小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，由表3-22查得=1。由上式算得19.96mm，再根據(jù)表3-11選定最接近的帶寬=25.4mm。7.2.11帶的工作能力驗算根據(jù)式：——嚙合系數(shù)，如表3-22所示；——齒寬系數(shù)，=0.29；——基準帶寬為時的許用工作拉力，單位為N，如表3-21所示；——帶寬為時的單位長度的質(zhì)量，單位為kg/m，如表3-21所示；——同步帶的線速度，單位為m/s。經(jīng)計算得P=0.85kw，而Pd=0.681kw，。因此，帶的工作能力合格。第八章貼標裝置設(shè)計8.1貼標運動數(shù)學模型與參數(shù)設(shè)計如圖8-1所示為貼標運動關(guān)系簡圖，設(shè)生產(chǎn)率為N支/min,管半徑為R，則有：圖8-1貼標運動關(guān)系--傳送帶的速度；--標簽的進標速度；--棍壓頭的線速度；--管的圓周線速度；--管的直線運動速度若a為速度瞬心，則：即搓滾皮帶的速度為傳送帶速度的兩倍，其是設(shè)計時應(yīng)參照選用是參數(shù)。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書貼標速度為45~60支/min，=20~240mm8.2步進電機選型8.2.1計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量已知：轉(zhuǎn)軸的平均直徑，軸長l=425mm，材料密度；可以算得軸的轉(zhuǎn)動慣量如下：轉(zhuǎn)動慣量可由式中——轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量；——轉(zhuǎn)軸半徑15mm求得：選步進電動機型號為90BYG2602，從表4-5查的該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量則步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：可知，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量遠遠大于1/10的負載慣量。8.2.2計算步進電動機負載力矩設(shè)有1個軟管在進行貼標步進電機的最大靜轉(zhuǎn)矩為6，遠遠大于負載轉(zhuǎn)矩，故滿足要求。8.2.3啟動頻率的計算已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總慣量為，電動機轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)動慣量為，通過查表4-5可知電動機轉(zhuǎn)軸在空載時的最高空載啟動頻率