目 录

第1章 绪 论 ................................................. 1 1.1概述 ..................................................... 1 1.2 国外包装行业发展概况 ..................................... 1 1.3 国内包装机械产业 ......................................... 3 1.4 国内包装机械业的发展方向 ................................ 5 1.4.1机械功能多元化 ........................................ 5 1.4.2结构设计标准化、模组化 ................................ 5 1.4.3控制智能化 ............................................ 5 1.4.4结构运动高精度化 ...................................... 5 1.5.3 折叠纸盒包装机械的特点及设计要求 ..................... 7 第2章 折叠纸盒包装机成型装置总体方案设计 ..................... 8 2.1功能与应用范围 ........................................... 8 2.2确定机器类型 ............................................. 8 2.2.1工位数 ................................................ 8 2.2.2运动型式 .............................................. 8 2.3确定包装程序，工艺路线和工位数 ........................... 9 2.3.1包装程序 .............................................. 9 2.3.2工艺路线 .............................................. 9 2.3.3工位数 ................................................ 9 2.4对执行构件的运动要求 .................................... 10 2.5机构选型 ................................................ 10 第3章 主要零部件参数的设定 ................................... 13 3.1.电动机的选择 ............................................ 13

3.1.1电动机种类、结构型式、电压、转速的选择 ............... 13 3.1.2电动机额定功率的选择 ................................. 14 3.2.减速器高速轴直径及强度校核 .............................. 15 3.3传送带带轮参数的设定 .................................... 17 3.4传送带设计 .............................................. 18 3.5底箱设计 ................................................ 19 第4章 成型装置主要零件建模 ................................... 21 4.1软件介绍 ................................................ 21 4.2主要零件建模过程举例 .................................... 21 4.2.1.槽轮建模过程 ........................................ 21 4.2.2.传送带带轮建模 ...................................... 28 4.3 关键零件装配过程举例 .................................... 35 第5章 纸盒包装机仿真运动 .................................... 39

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5.1包装机的工作过程 ........................................ 39 5.1.1纸盒撑起机构 ......................................... 39 5.1.2.折内衬机构 .......................................... 39 5.1.3.折外盖机构 .......................................... 40 5.2.包装机各机构的工作过程 .................................. 42 5.2.1.纸盒撑起机构 ........................................ 42 5.2.2.折内衬机构 .......................................... 42 5.2.3.折外盒盖机构 ........................................ 42 5.3 ANIMATOR简介 ............................................. 42 5.4开始ANIMATOR ............................................. 42 结束语 ........................................................ 47 致谢 .......................................................... 48 参考文献 ...................................................... 49

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第1章 绪 论

1.1概述

纸盒包装机械是包装工业的一大门类产品，在包装工业中有着举足轻重的地位和作用，它给行业提供必要的技术设备，以完成产品的包装工艺过程。尽管包装机械的产值在整个包装工业中所占的比重不如包装材料大，不属于经常性消耗品，但对包装工业的现代化却是不可缺少的支撑。它为包装工业提供先进的技术装备，保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低、环境污染小，因而获得较强的生命力，带来巨大的社会效益和经济效益。没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。

用于完成包装过程的包装机械可分为11类，它们是充填机械、灌装机械、封口机械、裹包机械、多功能包装机械、标签机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械和集装机械、辅助包装机械和设备等。

用于加工包装材料和容器的包装机械可分为7类，它们是瓦楞纸板加工机械、纸盒加工机械、复合材料加工机械、制袋机械、塑料中空容器加工机械、金属容器加工机械、玻璃容器加工机械等。该类设备包括合成包装材料制造、印刷和容器成型等工序的机械和设备，其产值常高于前一类包装机械。在美国已成为一个独立的行业，称为转换机械，意即将原料经加工、印刷、成型等转换成包装容器的机器。该类设备大多数是盛大生产线，生产效益高，与工艺和原料关系十分密切，投资大，但效益好。

折叠纸盒包装机械作为专业性机械，除了普通机械的一般要求外，还有外表美观、传动装置紧凑、运转平稳、精度高、生产效率高等要求，以很好地完成自身功能，适应市场需求。

1.2 国外包装行业发展概况

美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。 从目前情况看，全球的包装机械需求预计将以每年5.3％的速度增长，到2005年达290亿美元。美国拥有最大的包装设备生产商，其次是日本，其他主要生产商还包括德国、意大利和中国。但到2005年，包装设备生产增长最快的是发展中国家和地区。发达国家将从刺激国内需求中获利，并在发展中国家寻找当地合适的生产厂家，特别是在食品加工厂进行投资，提供包装机械设备。

Sullivan的市场调查报告中称，到2007年，欧洲包装机械的市场总值预计将由2000年的46亿美元增长至65亿美元，市场潜力巨大。那些传统上不使用包装系统的工业将成为包装机械市场的新客户，从而成为刺激销售增长的因素之一。已经具备包装设备的公司未来更新或增加包装生产线的比例将上升，特别是

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食品、饮料及制药业的需求最为殷切。

该调查报告还指出，过去只购置分离式包装机械的小型厂商也将逐步了解“整体式包装生产线”的优势所在， 变成该类产品的潜在用户，所以在未来的包装机械市场中，这种包装机械的占有率将呈上升趋势。另一方面，OEM制造业者与最终消费者将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械，尤其是当前制造业大量裁员，对简易操作系统的需求将与日俱增。因此，要想在未来包装市场取得一席之地，高效率的客户服务与机械维修将是最重要的竞争条件之一。

美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。10多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世90年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。

美国国内包装机械市场在全球是首屈一指的，各种包装机械主要内销，1998年美国包装机械国内消费占82%，出口只占产值的18%，但出口额大。美国的包装机械制造厂大部分附属于大型包装材料厂，销售也完全依赖母公司。中国已成为继加拿大、墨西哥、日本、英国、德国之后，美国包装机械的第6大出口市场。

美国包装工业起步于20世纪初；自二战以来得到快速发展，逐步建立并形成包括包装材料、包装工艺和包装机械完整而独立的工业体系。其包装工业总产值占国民经济总产值的3％。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。

美国食品产业中，蔬菜和水果每年所需要的包装机械所占的比重最大，到2005年占20.3％；肉品所需包装机械为第二；乳品为第三位；面包为第四位；糖果为第五位。除肉品持平外，乳品、糖果包装机械的年需求值占食品产业总需求值的比重呈下降趋势。其他产业主要由家庭清洁用品与化妆品、烟草产品、医药产品、日杂产品4个行业组成。其他产业对包装机械年需求量占年总需求量的1／3左右。

日本与美国、德国相比，起步较晚。上世纪60年代以前，包装机械厂家不足60家，只能包装糖果、香烟等。60-70年代，是日本包装机械业起步阶段，产值增长速度很快。70-80年代，增长速度虽不如上一阶段那么高，但年增长率仍达13%。80-90年代是稳定增长分阶段，将微电子技术成功地应用于包装机械的控制，以后又将光导纤维技术、工业机器人技术、模块化技术应用于包装机械，达到安全性高、无人操作、高生产率的水平，大大提高了其国际市场竞争力。因此，从上世纪60年代到90年代初，日本包装机械工业连续30多年高速增长，经历了引进－－消他－－发展的过程。

日本的包装机械制造厂以中小企业为主，包装机械的品种近500种，规格

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