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1引言

在紙塑復(fù)合袋（雙層袋）灌裝包裝機(jī)的設(shè)計(jì)過程中,灌裝工 位開袋機(jī)構(gòu)是該設(shè)備的關(guān)鍵機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了黃皮紙外袋和塑料薄膜 內(nèi)袋的同步開袋和封袋。如何設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性黃皮紙 外袋和塑料薄膜內(nèi)袋同步橫封動(dòng)作，并且紙塑復(fù)合袋中心不偏移 實(shí)現(xiàn)精確灌裝便是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。利用機(jī)構(gòu)學(xué)中平面多桿機(jī)構(gòu)可 以實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動(dòng)軌跡思想，提出了一種在單個(gè)動(dòng)力源作用下使 末端兩執(zhí)行連桿動(dòng)作同步的八桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)生產(chǎn)線整體設(shè)計(jì)參數(shù) 要求,灌裝工位完成“開袋-伸縮管伸出-灌料25kg-伸縮管退回- 封袋”動(dòng)作耗時(shí)小于11s,開袋和封袋動(dòng)作速度大于0.1m/so八桿 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的高低直接影響到包裝機(jī)夾取紙塑外袋和打開薄 膜內(nèi)袋的同步性和夾取、開袋動(dòng)作的穩(wěn)定性，從而直接制約生產(chǎn) 線工作效率和產(chǎn)品包裝的質(zhì)量。目前在散裝物料重袋（20~30）kg 灌裝包裝領(lǐng)域生產(chǎn)還是釆用半自動(dòng)化,人工勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效 率低下，研發(fā)設(shè)備處于行業(yè)首創(chuàng)，發(fā)明專利m已經(jīng)處于公開階段， 研究價(jià)值高，市場需求強(qiáng)烈。

在多連桿機(jī)構(gòu)的研究過程中，基于設(shè)計(jì)要求符合工藝的最 佳運(yùn)動(dòng)特性是難題，故而多連桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)問題-動(dòng)力學(xué)分析問 題一直是研究熱門虬國內(nèi)外學(xué)者一直在不間斷的研究動(dòng)力學(xué)的 分析方法以及虛擬樣機(jī)技術(shù)面向?qū)ο蟮膽?yīng)用研究㈣。文獻(xiàn)嘔用丿I 連桿機(jī)構(gòu)作為步行機(jī)器的腿部結(jié)構(gòu)，研究了仿

模型;為開袋機(jī)構(gòu)建模提供了指引。文獻(xiàn)*，等進(jìn)行基于Adams的 多連桿動(dòng)力學(xué)分析，分別研究了六連桿和八連桿壓力機(jī)動(dòng)力特 性;為開袋機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性分析提供參考。文獻(xiàn)何用Solidworks 對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)得到了最優(yōu)的產(chǎn)品 設(shè)計(jì)方案;這個(gè)思路促進(jìn)了對(duì)開袋機(jī)構(gòu)的特性探究,使設(shè)計(jì)的工 作機(jī)構(gòu)功能更加完善。文獻(xiàn)財(cái)&出實(shí)際工程中所見的多連桿機(jī)構(gòu) 在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析上復(fù)雜得多，因而如何滿足工程實(shí)際的 要求是目前擺在機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究者面前最緊迫的任務(wù)時(shí)。八桿機(jī) 構(gòu)的運(yùn)用是包裝機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)㈣，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段通過 Adams仿真軟件從動(dòng)力學(xué)角度分析W包裝機(jī)八桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 和傳動(dòng)效率，并且分析末梢兩連桿運(yùn)動(dòng)同步性和動(dòng)作穩(wěn)定性，對(duì) 合理設(shè)計(jì)包裝機(jī)灌裝工位開袋機(jī)構(gòu)具有重要的指導(dǎo)意義。

2機(jī)構(gòu)構(gòu)型和尺寸設(shè)計(jì)

2.1工藝設(shè)計(jì)

紙塑復(fù)合袋是內(nèi)袋和外袋構(gòu)成的，外袋材質(zhì)是黃皮紙，而內(nèi) 袋材質(zhì)主要是塑料薄膜，如圖1所示。光滑的薄膜在卷膜各層間 緊密接觸而且?guī)缀跬耆珶o間隙，分離時(shí)形成局部真空會(huì)造成粘 連。灌裝工位需要將紙塑復(fù)合袋內(nèi)袋和外袋打開,伸縮裝料管才 能進(jìn)入到內(nèi)袋口里面進(jìn)行灌裝，工藝流程詳，如圖2所示。因此開 袋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)紙塑復(fù)合袋內(nèi)袋和外袋打開和封口是具有關(guān)鍵 性意義。

本設(shè)計(jì)提出了一種包裝機(jī)八桿機(jī)構(gòu)，運(yùn)用ADAMS軟件建立 開袋機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)用和分析該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過運(yùn)動(dòng) 學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析:(1)包裝機(jī)八桿機(jī)構(gòu)在工作行程時(shí),機(jī)構(gòu)能 實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)符合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輕便和傳動(dòng)效率高。(2) 夾取紙塑外袋和打開薄膜內(nèi)袋的兩側(cè)末梢兩執(zhí)行連桿運(yùn)動(dòng)同步 和動(dòng)作穩(wěn)定，符合設(shè)計(jì)要求。(3)為包裝機(jī)設(shè)計(jì)灌裝工位開袋、灌 裝工位抓袋、扭轉(zhuǎn)工位開袋和扭轉(zhuǎn)工位移抓袋提供了理論上的指 導(dǎo)與參考。⑷驗(yàn)證了設(shè)計(jì)參數(shù)、節(jié)約了設(shè)計(jì)成本，縮短了設(shè)備開 發(fā)周期，具有實(shí)際意義。

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