包裝機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理

第一篇　總　論
第一章　包裝機(jī)械工程綜合特征 003
第一節(jié)　包裝機(jī)械工程現(xiàn)狀與變革方向 003
第二節(jié)　包裝機(jī)械系統(tǒng)組成與整體功能 006
　一、系統(tǒng)的規(guī)劃目標(biāo) 007
　二、系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 007
　三、系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系 007
　四、系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng) 009
　五、系統(tǒng)的整體功能 012
第三節(jié)　包裝機(jī)械特點(diǎn)及主導(dǎo)機(jī)型 013
　一、包裝機(jī)械主要特點(diǎn) 013
　二、包裝機(jī)械主導(dǎo)機(jī)型 019
（一）主導(dǎo)機(jī)型的內(nèi)涵 019
（二）主導(dǎo)機(jī)型的示例 021

第二章　包裝機(jī)械總體技術(shù)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì) 024
第一節(jié)　總體技術(shù)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)基本概念 024
　一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)意識(shí) 024
　二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論 025
　三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容 025
　四、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法 026
第二節(jié)　總體技術(shù)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)一般程序 026

第二篇　包裝機(jī)械組合機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理
第一章　包裝機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)核心問(wèn)題 033
第一節(jié)　機(jī)構(gòu)選型范圍及組合創(chuàng)新 033
　一、機(jī)構(gòu)選型范圍 033
二、機(jī)構(gòu)組合方式 033
（一）機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合 034
（二）機(jī)構(gòu)并聯(lián)組合 035
（三）機(jī)構(gòu)封閉組合 035
（四）機(jī)構(gòu)疊加組合 035
第二節(jié)　機(jī)構(gòu)創(chuàng)新準(zhǔn)則及原理創(chuàng)新 036
　一、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新基本準(zhǔn)則 036
　二、機(jī)構(gòu)原理創(chuàng)新意義 037
（一）機(jī)構(gòu)類型變換原理 037
（二）機(jī)構(gòu)再生設(shè)計(jì)范例 039
第三節(jié)　機(jī)構(gòu)分析綜合及數(shù)學(xué)建模 042
　一、機(jī)構(gòu)研究?jī)纱笙嚓P(guān)主題 042
（一）機(jī)構(gòu)分析 042
（二）機(jī)構(gòu)綜合 043
　二、機(jī)構(gòu)分析綜合求解途徑 043
　三、設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)學(xué)建模方法 044

第二章　供送機(jī)構(gòu) 046
第一節(jié)　塊體及瓶罐供送機(jī)構(gòu) 046
　一、推移式供送機(jī)構(gòu) 046
（一）現(xiàn)有機(jī)構(gòu)啟示 046
（二）連桿曲線應(yīng)用 047
（三）機(jī)構(gòu)參數(shù)選擇 047
（四）仿真實(shí)驗(yàn)范例 050
　二、拾放式供送機(jī)構(gòu) 056
（一）機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 056
（二）設(shè)計(jì)思路 056
　三、旋進(jìn)式供送機(jī)構(gòu) 058
（一）獨(dú)特功能及機(jī)構(gòu)初探 058
（二）主要類型及應(yīng)用特點(diǎn) 059
（三）工作原理及運(yùn)動(dòng)特性 062
（四）一般功能型分件供送螺桿裝置綜合研究 066
（五）特種功能型分件供送螺桿裝置綜合研究 097
（六）星形撥輪齒槽形成理論基礎(chǔ) 104
（七）通用分件供送螺桿研究方向 106
（八）分件供送螺桿數(shù)控加工方法 109
第二節(jié)　散體及蓋塞供送機(jī)構(gòu) 112
　一、主要類型及發(fā)展動(dòng)向 112
　二、電磁式振動(dòng)給料器 116
（一）總體結(jié)構(gòu)形式特征 116
（二）供送物件自動(dòng)定向 120
（三）料斗電磁振動(dòng)原理 122
（四）物件相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 130
（五）主要影響因素分析 134
（六）彈簧元件剛度計(jì)算 135
（七）激振裝置選型設(shè)計(jì) 140
（八）綜合設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 143
　三、壓電式振動(dòng)給料器 148
（一）壓電元件特性 149
（二）壓電振動(dòng)原理 149
（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)構(gòu)思 150
（四）設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 154
第三節(jié)　板片及卷帶供送機(jī)構(gòu) 155
　一、主要類型及結(jié)構(gòu)特征 155
（一）板片供送機(jī)構(gòu) 155
（二）卷帶供送機(jī)構(gòu) 157
　二、齒輪連桿瞬歇供送組合機(jī)構(gòu) 165
（一）機(jī)構(gòu)基本組成 165
（二）機(jī)構(gòu)尺度綜合 166
（三）機(jī)構(gòu)分析要點(diǎn) 173
（四）機(jī)構(gòu)調(diào)整驗(yàn)算 173

第三章　主傳送系統(tǒng)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 176
第一節(jié)　概述 176
　一、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 176
　二、機(jī)構(gòu)類型探討 177
（一）步進(jìn)移位式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 177
（二）分度轉(zhuǎn)位式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 179
第二節(jié)　典型間歇運(yùn)動(dòng)組合機(jī)構(gòu) 185
　一、分度凸輪間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 185
（一）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征 185
（二）主要參數(shù)關(guān)系 187
（三）選型設(shè)計(jì)要點(diǎn) 189
（四）分度凸輪加工 195
　二、端面槽輪-曲柄搖塊間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 195
（一）機(jī)構(gòu)實(shí)用意義 195
（二）機(jī)構(gòu)基本尺寸 197
（三）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性 199
（四）機(jī)構(gòu)定位設(shè)計(jì) 200
（五）機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析 201
　三、不完全圓錐齒輪間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 206
（一）機(jī)構(gòu)特點(diǎn) 206
（二）設(shè)計(jì)原理 207
（三）定位準(zhǔn)則 211
（四）應(yīng)用實(shí)例 212
　四、齒式棘輪-擺動(dòng)液壓缸間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 215
（一）機(jī)構(gòu)選用依據(jù) 215
（二）機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng) 217
（三）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 218
　五、行星齒輪-平行雙曲柄動(dòng)梁間歇移位機(jī)構(gòu) 221
（一）引言 221
（二）工作原理 222
（三）參數(shù)分析 225
（四）配置方式 227
（五）應(yīng)用實(shí)例 227

第四章　充填機(jī)構(gòu) 229
第一節(jié)　概述 229
第二節(jié)　典型機(jī)型結(jié)構(gòu)性能分析 231
　一、單機(jī)種常規(guī)式設(shè)計(jì)機(jī)型 231
（一）枕形袋成型充填封口機(jī) 231
（二）扁平形袋成型充填封口機(jī) 235
（三）斜頂四棱柱形袋成型充填封口機(jī) 235
（四）四棱柱形袋成型充填封口機(jī) 237
（五）自立型袋開(kāi)袋充填真空封口機(jī) 237
（六）自立型袋成型充填封口機(jī) 238
（七）泡罩熱成型充填封口機(jī) 239
　二、多機(jī)種模塊式設(shè)計(jì)機(jī)型 240
（一）模塊化設(shè)計(jì)的形成 240
（二）模塊化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵 241
（三）模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)程 242
（四）模塊化設(shè)計(jì)的類型 242
第三節(jié)　翻領(lǐng)式袋筒成型器 245
　一、選型論證 245
（一）問(wèn)題提出 245
（二）示例分析 246
（三）優(yōu)選規(guī)劃 247
　二、翻領(lǐng)式成型器的建模與設(shè)計(jì) 248
（一）圓柱形成型筒 249
（二）橢圓柱形成型筒 259
（三）長(zhǎng)圓柱形成型筒 273
第四節(jié)　多桿式袋成型牽引組合機(jī)構(gòu) 282
　一、機(jī)構(gòu)組合方案 282
（一）機(jī)氣式組合方案 283
（二）機(jī)電式組合方案 283
　二、機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 284
（一）優(yōu)化設(shè)計(jì)原理 284
（二）機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析 286
（三）編寫(xiě)設(shè)計(jì)程序 290
（四）揭示內(nèi)在規(guī)律 291
第五節(jié)　復(fù)合傳動(dòng)式合模組合機(jī)構(gòu) 295
　一、機(jī)構(gòu)類型及特點(diǎn) 295
（一）泡罩熱成型合模機(jī)構(gòu) 295
（二）注射熱成型合模機(jī)構(gòu) 297
　二、機(jī)構(gòu)原理及設(shè)計(jì) 298
（一）結(jié)構(gòu)分析 298
（二）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 299

第五章　裹包機(jī)構(gòu) 305
第一節(jié)　概述 305
　一、裹包常用形式 305
　二、裹包機(jī)械主要類型 306
（一）折疊式裹包機(jī) 306
（二）接縫式裹包機(jī) 308
（三）收縮式裹包機(jī) 309
第二節(jié)　裹包執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析 312
　一、裹包操作運(yùn)動(dòng)特征 312
　二、裹包機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式 313
第三節(jié)　裹包推送與折疊機(jī)構(gòu) 314
　一、雙套四桿串聯(lián)組合機(jī)構(gòu) 314
（一）基本功能及擴(kuò)展 314
（二）設(shè)計(jì)參數(shù)及求解 314
（三）機(jī)構(gòu)變異及應(yīng)用 320
（四）組成分析及編程 322
　二、行星齒輪-連桿串聯(lián)組合機(jī)構(gòu) 326
（一）探索相當(dāng)機(jī)構(gòu) 326
（二）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 329
　三、雙套四桿并聯(lián)組合機(jī)構(gòu) 334
（一）設(shè)計(jì)依據(jù) 334
（二）機(jī)構(gòu)綜合 335
（三）運(yùn)動(dòng)分析 339
　四、雙曲柄滑塊-凸輪并聯(lián)組合機(jī)構(gòu) 343
（一）機(jī)構(gòu)主要特征 343
（二）機(jī)構(gòu)創(chuàng)新思路 344
（三）機(jī)構(gòu)分析綜合 345
（四）機(jī)構(gòu)可調(diào)途徑 350
第四節(jié)　裹包橫封與切割機(jī)構(gòu) 351
　一、創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展變化 351
　二、擺動(dòng)式橫封切割機(jī)構(gòu) 352
（一）綜合求解方案 352
（二）創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn) 353
　三、轉(zhuǎn)動(dòng)式橫封切割機(jī)構(gòu) 358
（一）再論橫封切割工藝要求 358
（二）轉(zhuǎn)動(dòng)式橫封切割機(jī)構(gòu)剖析 359
（三）轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 360
　四、平動(dòng)式橫封切割機(jī)構(gòu) 363
（一）構(gòu)思創(chuàng)新方案 363
（二）建立運(yùn)動(dòng)方程 365
（三）求解結(jié)構(gòu)尺寸 366
（四）探討應(yīng)用問(wèn)題 367

第六章　裝盒機(jī)構(gòu) 368
第一節(jié)　概述 368
　一、盒裝特點(diǎn) 368
　二、裝盒機(jī)械發(fā)展方向 368
（一）內(nèi)裝物品的擴(kuò)展 368
（二）配套包裝的應(yīng)用 369
（三）紙盒結(jié)構(gòu)的改進(jìn) 370
（四）包裝方式的互補(bǔ) 371
（五）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可調(diào) 372
（六）自動(dòng)控制的融合 372
（七）組合機(jī)型的開(kāi)發(fā) 373
第二節(jié)　裝盒機(jī)工藝路線 374
　一、充填式裝盒工藝路線 374
（一）推入充填式裝盒 374
（二）拾放充填式裝盒 376
（三）自重充填式裝盒 376
　二、裹包式裝盒工藝路線 377
（一）推送成型-折疊裹包式裝盒 377
（二）成型推送-折疊裹包式裝盒 378
第三節(jié)　裝盒機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 379
　一、總體結(jié)構(gòu)剖析 379
　二、開(kāi)盒機(jī)構(gòu) 381
（一）連續(xù)抽出對(duì)吸式開(kāi)盒機(jī)構(gòu) 381
（二）連續(xù)推出單吸式開(kāi)盒機(jī)構(gòu) 384
（三）間歇推出對(duì)吸式開(kāi)盒機(jī)構(gòu) 385
（四）間歇抽出單吸式開(kāi)盒機(jī)構(gòu) 386
　三、主傳送機(jī)構(gòu) 388
（一）鏈帶調(diào)節(jié)關(guān)鍵技術(shù) 388
（二）傳送鏈帶設(shè)計(jì)原理 389
　四、推送機(jī)構(gòu) 393
（一）主要類型 393
（二）受力分析 395
　五、插舌機(jī)構(gòu) 399
（一）設(shè)計(jì)依據(jù) 399
（二）設(shè)計(jì)原理 400
（三）設(shè)計(jì)實(shí)例 404
　六、排盒機(jī)構(gòu) 407

第七章　包裝輔助機(jī)構(gòu) 409
第一節(jié)　自動(dòng)包裝線散體分流旋晃機(jī)構(gòu) 409
　一、典型分流裝置分類對(duì)比 409
（一）回轉(zhuǎn)盤(pán)式分流裝置 409
（二）旋晃盤(pán)式分流裝置 410
（三）螺旋片式分流裝置 410
（四）撥動(dòng)輪式分流裝置 411
（五）擺動(dòng)槽式分流裝置 411
（六）擺動(dòng)帶式分流裝置 412
　二、散體分流旋晃機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案 412
（一）創(chuàng)新設(shè)計(jì)選題擬定 412
（二）創(chuàng)新設(shè)計(jì)等效機(jī)構(gòu) 413
（三）創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 414
第二節(jié)　集浮分流旋晃機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理 415
　一、空間機(jī)構(gòu)的自由度 415
（一）計(jì)算準(zhǔn)則 415
（二）計(jì)算結(jié)果 416
　二、料盤(pán)運(yùn)動(dòng)規(guī)律剖析 417
　三、載料集浮力學(xué)本質(zhì) 420
　四、旋晃分流控制要素 424
　五、驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算方法 425
第三節(jié)　定向分流旋晃機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理 427
　一、料斗結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 427
　二、工作機(jī)理初探 428
（一）機(jī)構(gòu)分析 428
（二）控制條件 431
（三）簡(jiǎn)要結(jié)論 433

附錄　編程用希臘字母 435

參考文獻(xiàn) 436

后語(yǔ) 438