纸盒包装机械结构设计.pdf
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2.3 包装机的机构构成和原理
在查阅中国和国际上各品牌的包装机的特点和原理后，设计出的包装机械 工作原理如下：上推板由电动机驱动向下压持纸板，防止纸盒在包装时移动。 凸轮机构间歇运动则能带动前后左右的机构实现其功能。前后凸轮转动使得下 推手将纸盒前后两片纸板折叠到指定位置。中间的凸轮也将带动连杆将左右两 片纸板折叠到指定位置。整个过程由电机提供动力，凸轮和连杆传递运动，能 有效实现纸盒的折叠包装，至此就完成了完整的包装。
主要的设计内容如下： （1） 将所查阅的中国与国际上先进的包装机械相关资料进行论述与总结。
（2） 所设计的包装机械的结构进行运动分析。 （3） 将所设计的包装机的机构设计整理成方案。
2.2 包装机械的总体设计思路
本次设计要求设计设计一种机构，能实现包装一定规格的纸盒的功能。根 据所选纸盒材料尺寸为前提，所选纸盒尺寸如下图所示：
图 2-3 纸盒包装工作原理图 这个包装机械的亮点是结构不复杂，能顺利实现所需功能。完成性较好， 当需要更换不同规格的纸盒，可以通过更换上推板的尺寸来实现对不同规格的 纸盒的压持，还有加长或缩短连杆的长度来扩大或缩小包装的规格，通过电气 控制系统程序的更换来实现运动的加长或缩短。此包装机有一定的灵活性。 这个包装机械的构成有：凸轮—连杆机构、压持机构、电动机驱动机构。
3.2.3 机械手的自由度
机械手的运动有整机的运动、本体的运动、臂部的运动、腕部的运动。每 一个运动的坐标成为一个自由度，几个机械手包含几个运动就是有几个自由度， 手爪的运动不算在自由度数量里[11]。
1. 整机的运动，机械手整体的运动成为整机运动[12]。 2. 本体运动，机械手本体部分所做的运动，如下图所示[13]。
将凸轮和连杆有机结合，能够实现更加复杂的运动规律，此种机构是偏心 轮或凸轮的连续传动，实现传动件(摆杆、直动杆、滚子传动件)的往复变速运 动，并且用弹簧锁住，实现有效的力封闭[7]。
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3.4 左右凸轮—连杆机构 3.4.1 左右凸轮—连杆机构运动规律选择
凸轮—连杆机构的缺点： （1） 点、线接触容易损坏； （2） 凸轮较难加工； （3） 凸轮可实现的行程较小。 凸轮—连杆机构的分类 （1） 按形状分为盘形、移动、圆柱形凸轮； （2） 按从动件运动副元素可分为尖顶、滚子、平底从动件； （3） 按从动件运动形式可分为移动、摆动从动件[15]； （4） 按高副接触的方式可分为力封闭型凸轮机构和形封闭型凸轮机构[16]。
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图 3-4 机械手运动坐标表达法 3. 臂部运动，臂部可有三个自由度，直线运动，旋转运动和上下摆动[14]。
如下图所示。 图百度文库3-5 机械手四种坐标形式示意图图标表达法
4.腕部运动，绕 X 轴旋转称为回转运动；绕 Y 轴旋转称为俯仰运动,绕 Z 轴 摆动称为摆动运动[1]。臂部三个自由度和腕部三个自由度就可以确定物品的坐 标。
螺旋传动是通过螺杆和螺母旋转运动转化成直线运动的机构，螺杆和螺母 的相对位移量 l 和相对转角（rad）有以下关系[1]：
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式中：S 为导程；P 为螺距；n 为螺纹线数。 螺旋传动按螺杆和螺母接触面间的性质的不同，有互动螺旋传动、滚动螺
旋传动和静压螺旋传动[1]。 滑动螺旋传动和滚动螺旋传动有以下特点： 1. 传动效率可以到 90%以上。 2. 运行时较为平稳。 3. 使用时间较长，故障率低。 4. 经调整可减小滚珠螺旋中的间隙，能得到较高的传动精度和轴向刚度。 5. 传动中不能自锁且有可逆性，要有防逆转方案。 设计的顶部推板机构选用滚动螺旋可消除摩擦大、会自锁、效率低等缺陷。
此次课题旨在汲取国内外相同产品的新成果，经过思考和讨论设计出的一 台包装机械。由于个人水平有限，所做设计较为原始，不能对多种规格的纸盒 进行包装，缺少一定的灵活性。如何增加此机械的包装灵活性也是以后所要改 进的内容。
此课题的设计的包装机械结构由凸轮—连杆机构、电气控制、机械手臂等 单元组合成。由于本人专业为先进制造，所学知识不能很好应用电气控制，机 械手臂等电气类知识，所以设计的主要内容为包装机的结构设计。
图 2-1 纸盒尺寸 要将纸盒进行包装，可以通过如下几个步骤完成。
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图 2-2 包装过程
图（1）为“压持”步骤，通过一个能够上下移动的机构把纸盒固定住，不 让纸盒在包装过程中乱动。
图（2）为“前后侧推”步骤，也是通过一个能够上下移动的机构，实现把 纸盒前后两块纸板折叠到规定的高度。
图（3）为“左右侧推”步骤，通过一个能够左右移动的机构，实现把纸盒 的左右两块纸板折叠到规定的高度。
图 3-1 纸盒包装步骤一
3.1.2 上下移动机构的选择
此设计机械运行第一步便是要一个上下移动的机构压紧工件，而且推板需 要压持工件一定时间。能把旋转运动转化成直线运动的机构有：齿轮齿条机构、 曲柄滑块机构、凸轮机构、螺旋传动机构等[8]。经过考虑，可以选择螺旋传动 比较好，所占空间很小。
因为纸盒成型后体积有限，当纸盒成型时，大小为 250mmx200mmx50mm 的长方体。实际应用中，纸盒中间会放上被包装物品，将顶部推板制作成四根 长条型，不但可以将四个关键的角压住，还可以装填被包装物品。
3.1.3 顶部推板机构参数设计
滚动螺旋传动示意图如下，参数设计参考机械设计软件。
图 3- 2 滚动螺旋副几何尺寸 表 3-1 参数计算
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滚动螺旋副的参数如上图所示，三维建模如下图。顶部推板机构通过螺旋 传动带动销钉，使推杆带动推板完成上下移动。功率要求和校核省略。
图 3-4 顶部推板机构
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3.2.2 机械手的构成
用于不同工业的机械手结构的复杂程度也不同。从结构形式来看，由执行 机构、驱动系 统、位置检测装置和控制系统构成[9]。
图 3-3 机械手结构示意图
（一） 执行机构 执行机构由手、腕、臂、立柱和基体构成： 1.手部——用来夹持工件的部件。机械手的手部由爪和夹紧装置构成。机 械爪具有夹紧和松开功能[1]。抓取物品的爪有人手指型和真空和电磁吸盘型。 有的专用手爪可抓取特殊工具。 2.腕部——用于手部和臂部的连接件。可以实现上下往复、左右往复和旋 转三个动作。需要的话可以增添水平移动。 3.臂部——起到支持手部、腕部作用。臂部是模仿人类手臂的动作，但是 无法做到人类手臂这么灵活和多功能。所以，需要把机械手的臂部动作简化成 前后伸缩、左右旋转、上下往复或者上下摆动这几个动作。 4.立柱——起到支撑手臂的作用。立柱一般作为固定作用，但也可以设计 成横向运动。 5.行走机构——如果机械手需要做远处的动作，可以增添滚轮、滚道作为 行走机构。 （二） 驱动系统
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第三章 包装机主要机构设计及三维建模
确定了本课题的总的设计思路后，进行到下一步对包装机的机械结构进行 设计。包装机由凸轮—连杆机构、前后推板机构、顶部压板机构。
3.1 顶部推板机构 3.1.1 纸盒运动设计的要求
纸盒的包装第一步是把放在工作台上的纸盒压着，阻止纸盒在包装过程中 发生不该有的移动。如图所示。
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驱动系统是机械手各个部件运动的动力来源。可以由气动驱动、液压驱动、 电力驱动和机械驱动。
（三） 控制系统 控制系统是给机械手下达命令，使机械手按照预定命令运动的装置。机械 手有保存信息的功能，还具有反馈机制，如果动作出错可以将错误位置和原因 发送给控制系统做出调整。 （四） 位置检测装置 位置检测装置可以把机械手的运行的位置反馈给控制系统，控制系统再将 反馈回来的信息进行调整处理[1]。使得机械手位置精度得以保证。 （五）辅助装置 1.基体——机械手的连接安装的基体部分，作为支撑用，其他部分安装在 基体上[1]。 2.油箱——存油和供油作用。 3.气缸——存储压缩气体[10]。
关键词：纸盒包装 包装机械 机械结构设计
第二章 总体设计方案
2.1 包装机械设计的基本内容
包装机设计的原则有：需要降低包装机在运行过程中由于人为所造成的误
差。经过设计，使得包装机械整体的可靠性能有所增加。包装机械的控制性能
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应有很大提升，不单是要有较高的精度，还要增加人为控制时的操作性，使用 时不容易出问题，在容易出现安全事故的地方设置防误操作的防护装置和应急 处理装置。并且包装机的操作环境要使得人在操作是能够较为舒适，能长时间 工作不至于相当痛苦。包装机的运行环境也要考虑到人能接受的环境情况，噪 音、亮度、温度等都是要考虑进去的。包装机械在设计时就应合理规划好机体 的布置，做到尽量少占地，使得空间能更合理应用。
综上所述，纸盒包装需要三个自由度的机械手，包装纸盒所需三个转动副 即可实现功能，在顶部装配一个可控的基座，驱动下面的部件，就能迅速把机 械手从前面转到后面。
3.3 凸轮—连杆机构的概要
凸轮机构是机械中的一种常用机构，由凸轮、从动件和机架三个基本构件 组成，通常用来将主动件(凸轮)的转动变为从动件的往复运动[6]。凸轮—连杆 机构较为简单基础，可以实现从动件任何想要的动作，所以被大量应用在各种 机械当中。
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本次毕业设计的重难点是包装机构的执行和运动方式的设计，起初不了解如何 使机构合理运行的知识，使得我遭遇种种困难，经过反复查阅资料，以及老师 的耐心指导后得到解决方案，并最终实施在设计中。这一关键问题解决后，其 他问题便不是很难解决了，在毕业设计过程中，得懂得发散思维，得结合生活 中一些机械小部件的原理解决设计中遇到的问题，这是很有意思的，源于生活 用于生活。一些核心的零部件设计时所需的参数，得查阅机械手册，因为上个 学期的课程设计有用到过，而且作为从事机械行业的人员必须会查阅的书之一， 用起来还是挺得心应手的而且用处颇多，机械零部件的设计只要通过这本书就 能按部就班地设计出来。包装机械设计还需要有创新意识，国际领先的包装机 械无一不是有其核心技术创新点，这样才能在纷繁复杂的包装机市场中独树一 帜，才能打造出大品牌。 包装机械结合了许多机构设计的知识的智能型生产机械，经过对毕业设计的设 计研究，我对包装机器的分析和设计有了更多的了解，扩展了我的视野，让我 对以后从事机械行业有力更深的认识对我的从业水平有了提升。尽管如此，我 的知识储备和理解能力见识有限，在做本课题时必然存在短板，所以我要不断 学习，在工作生活中学习，对包装机械的设计有更深入的理解和知识储备，以 获得长足的进步。 包装业近年来在我国迅速发展，我国纸盒包装机市场与国际大品牌相比还有相 当大的差距。本课题旨在设计机械装置代替人手工包装快递，提高快递包装的 效率，改良生产线的环境，使成本下降，增加商品运输存储的安全性，提高附 加值，进而增加竞争力和提高经济性提出一点思路以供参考。 本课题在查阅中国和国际上的包装机械研究的方向和先进的技术后，通过现有 水平进行纸盒包装机的结构设计，再提出课题所要求作出设计的纸盒包装机的 完整的设计方案。所做设计对包装机进行改进和创新，为纸盒包装技术提供一 点参考，对包装机进行力学、运动学的分析，和各个关键零部件的结构的设计， 设计出符合规定规格要求的包装机。最终进行三维建模。 本课题所做研究包装机械进行设计和分析，设计出能实现自动包装的机械装置 代替人工，改善生产线工作环境，减少人工参与，促进自动化在包装机械的使 用。
图（4）为“右推封盖”步骤，顶部推板撤离后，再通过一个能左右移动的 机构，实现把纸盒的上顶盖折叠到规定位置。
图（5）为“撤离”步骤。在完成上述步骤后，各个机构撤离以供给下一个 原料放置位置。至此纸盒折叠周期结束。
凸轮机构可以实现推动四块纸板折叠的过程，且能做到间歇运动，因此采
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用凸轮机构。而在折叠过程中要实现翻转的步骤，可以拟采用连杆机构和电动 机控制机构。
3.2 顶部机械手设计 3.2.1 纸盒运动设计的要求
纸盒在全部的包装步骤中可以添加某些辅助动作（粘透明胶和折叠纸盒纸 板的楞边），因此安装两个机械手作为辅助动作的来源。鉴于实际运行时可以通 过实际需求来控制机械手的动作。因为不是本毕业设计机构设计的要点，而且 篇幅限制，所以编程部分和电动控制部分可以在以后的研究中继续。
在查阅中国和国际上各品牌的包装机的特点和原理后，设计出的包装机械 工作原理如下：上推板由电动机驱动向下压持纸板，防止纸盒在包装时移动。 凸轮机构间歇运动则能带动前后左右的机构实现其功能。前后凸轮转动使得下 推手将纸盒前后两片纸板折叠到指定位置。中间的凸轮也将带动连杆将左右两 片纸板折叠到指定位置。整个过程由电机提供动力，凸轮和连杆传递运动，能 有效实现纸盒的折叠包装，至此就完成了完整的包装。
主要的设计内容如下： （1） 将所查阅的中国与国际上先进的包装机械相关资料进行论述与总结。
（2） 所设计的包装机械的结构进行运动分析。 （3） 将所设计的包装机的机构设计整理成方案。
2.2 包装机械的总体设计思路
本次设计要求设计设计一种机构，能实现包装一定规格的纸盒的功能。根 据所选纸盒材料尺寸为前提，所选纸盒尺寸如下图所示：
图 2-3 纸盒包装工作原理图 这个包装机械的亮点是结构不复杂，能顺利实现所需功能。完成性较好， 当需要更换不同规格的纸盒，可以通过更换上推板的尺寸来实现对不同规格的 纸盒的压持，还有加长或缩短连杆的长度来扩大或缩小包装的规格，通过电气 控制系统程序的更换来实现运动的加长或缩短。此包装机有一定的灵活性。 这个包装机械的构成有：凸轮—连杆机构、压持机构、电动机驱动机构。
3.2.3 机械手的自由度
机械手的运动有整机的运动、本体的运动、臂部的运动、腕部的运动。每 一个运动的坐标成为一个自由度，几个机械手包含几个运动就是有几个自由度， 手爪的运动不算在自由度数量里[11]。
1. 整机的运动，机械手整体的运动成为整机运动[12]。 2. 本体运动，机械手本体部分所做的运动，如下图所示[13]。
将凸轮和连杆有机结合，能够实现更加复杂的运动规律，此种机构是偏心 轮或凸轮的连续传动，实现传动件(摆杆、直动杆、滚子传动件)的往复变速运 动，并且用弹簧锁住，实现有效的力封闭[7]。
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3.4 左右凸轮—连杆机构 3.4.1 左右凸轮—连杆机构运动规律选择
凸轮—连杆机构的缺点： （1） 点、线接触容易损坏； （2） 凸轮较难加工； （3） 凸轮可实现的行程较小。 凸轮—连杆机构的分类 （1） 按形状分为盘形、移动、圆柱形凸轮； （2） 按从动件运动副元素可分为尖顶、滚子、平底从动件； （3） 按从动件运动形式可分为移动、摆动从动件[15]； （4） 按高副接触的方式可分为力封闭型凸轮机构和形封闭型凸轮机构[16]。
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图 3-4 机械手运动坐标表达法 3. 臂部运动，臂部可有三个自由度，直线运动，旋转运动和上下摆动[14]。
如下图所示。 图百度文库3-5 机械手四种坐标形式示意图图标表达法
4.腕部运动，绕 X 轴旋转称为回转运动；绕 Y 轴旋转称为俯仰运动,绕 Z 轴 摆动称为摆动运动[1]。臂部三个自由度和腕部三个自由度就可以确定物品的坐 标。
螺旋传动是通过螺杆和螺母旋转运动转化成直线运动的机构，螺杆和螺母 的相对位移量 l 和相对转角（rad）有以下关系[1]：
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式中：S 为导程；P 为螺距；n 为螺纹线数。 螺旋传动按螺杆和螺母接触面间的性质的不同，有互动螺旋传动、滚动螺
旋传动和静压螺旋传动[1]。 滑动螺旋传动和滚动螺旋传动有以下特点： 1. 传动效率可以到 90%以上。 2. 运行时较为平稳。 3. 使用时间较长，故障率低。 4. 经调整可减小滚珠螺旋中的间隙，能得到较高的传动精度和轴向刚度。 5. 传动中不能自锁且有可逆性，要有防逆转方案。 设计的顶部推板机构选用滚动螺旋可消除摩擦大、会自锁、效率低等缺陷。
此次课题旨在汲取国内外相同产品的新成果，经过思考和讨论设计出的一 台包装机械。由于个人水平有限，所做设计较为原始，不能对多种规格的纸盒 进行包装，缺少一定的灵活性。如何增加此机械的包装灵活性也是以后所要改 进的内容。
此课题的设计的包装机械结构由凸轮—连杆机构、电气控制、机械手臂等 单元组合成。由于本人专业为先进制造，所学知识不能很好应用电气控制，机 械手臂等电气类知识，所以设计的主要内容为包装机的结构设计。
图 2-1 纸盒尺寸 要将纸盒进行包装，可以通过如下几个步骤完成。
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图 2-2 包装过程
图（1）为“压持”步骤，通过一个能够上下移动的机构把纸盒固定住，不 让纸盒在包装过程中乱动。
图（2）为“前后侧推”步骤，也是通过一个能够上下移动的机构，实现把 纸盒前后两块纸板折叠到规定的高度。
图（3）为“左右侧推”步骤，通过一个能够左右移动的机构，实现把纸盒 的左右两块纸板折叠到规定的高度。
图 3-1 纸盒包装步骤一
3.1.2 上下移动机构的选择
此设计机械运行第一步便是要一个上下移动的机构压紧工件，而且推板需 要压持工件一定时间。能把旋转运动转化成直线运动的机构有：齿轮齿条机构、 曲柄滑块机构、凸轮机构、螺旋传动机构等[8]。经过考虑，可以选择螺旋传动 比较好，所占空间很小。
因为纸盒成型后体积有限，当纸盒成型时，大小为 250mmx200mmx50mm 的长方体。实际应用中，纸盒中间会放上被包装物品，将顶部推板制作成四根 长条型，不但可以将四个关键的角压住，还可以装填被包装物品。
3.1.3 顶部推板机构参数设计
滚动螺旋传动示意图如下，参数设计参考机械设计软件。
图 3- 2 滚动螺旋副几何尺寸 表 3-1 参数计算
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滚动螺旋副的参数如上图所示，三维建模如下图。顶部推板机构通过螺旋 传动带动销钉，使推杆带动推板完成上下移动。功率要求和校核省略。
图 3-4 顶部推板机构
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3.2.2 机械手的构成
用于不同工业的机械手结构的复杂程度也不同。从结构形式来看，由执行 机构、驱动系 统、位置检测装置和控制系统构成[9]。
图 3-3 机械手结构示意图
（一） 执行机构 执行机构由手、腕、臂、立柱和基体构成： 1.手部——用来夹持工件的部件。机械手的手部由爪和夹紧装置构成。机 械爪具有夹紧和松开功能[1]。抓取物品的爪有人手指型和真空和电磁吸盘型。 有的专用手爪可抓取特殊工具。 2.腕部——用于手部和臂部的连接件。可以实现上下往复、左右往复和旋 转三个动作。需要的话可以增添水平移动。 3.臂部——起到支持手部、腕部作用。臂部是模仿人类手臂的动作，但是 无法做到人类手臂这么灵活和多功能。所以，需要把机械手的臂部动作简化成 前后伸缩、左右旋转、上下往复或者上下摆动这几个动作。 4.立柱——起到支撑手臂的作用。立柱一般作为固定作用，但也可以设计 成横向运动。 5.行走机构——如果机械手需要做远处的动作，可以增添滚轮、滚道作为 行走机构。 （二） 驱动系统
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第三章 包装机主要机构设计及三维建模
确定了本课题的总的设计思路后，进行到下一步对包装机的机械结构进行 设计。包装机由凸轮—连杆机构、前后推板机构、顶部压板机构。
3.1 顶部推板机构 3.1.1 纸盒运动设计的要求
纸盒的包装第一步是把放在工作台上的纸盒压着，阻止纸盒在包装过程中 发生不该有的移动。如图所示。
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驱动系统是机械手各个部件运动的动力来源。可以由气动驱动、液压驱动、 电力驱动和机械驱动。
（三） 控制系统 控制系统是给机械手下达命令，使机械手按照预定命令运动的装置。机械 手有保存信息的功能，还具有反馈机制，如果动作出错可以将错误位置和原因 发送给控制系统做出调整。 （四） 位置检测装置 位置检测装置可以把机械手的运行的位置反馈给控制系统，控制系统再将 反馈回来的信息进行调整处理[1]。使得机械手位置精度得以保证。 （五）辅助装置 1.基体——机械手的连接安装的基体部分，作为支撑用，其他部分安装在 基体上[1]。 2.油箱——存油和供油作用。 3.气缸——存储压缩气体[10]。
关键词：纸盒包装 包装机械 机械结构设计
第二章 总体设计方案
2.1 包装机械设计的基本内容
包装机设计的原则有：需要降低包装机在运行过程中由于人为所造成的误
差。经过设计，使得包装机械整体的可靠性能有所增加。包装机械的控制性能
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应有很大提升，不单是要有较高的精度，还要增加人为控制时的操作性，使用 时不容易出问题，在容易出现安全事故的地方设置防误操作的防护装置和应急 处理装置。并且包装机的操作环境要使得人在操作是能够较为舒适，能长时间 工作不至于相当痛苦。包装机的运行环境也要考虑到人能接受的环境情况，噪 音、亮度、温度等都是要考虑进去的。包装机械在设计时就应合理规划好机体 的布置，做到尽量少占地，使得空间能更合理应用。
综上所述，纸盒包装需要三个自由度的机械手，包装纸盒所需三个转动副 即可实现功能，在顶部装配一个可控的基座，驱动下面的部件，就能迅速把机 械手从前面转到后面。
3.3 凸轮—连杆机构的概要
凸轮机构是机械中的一种常用机构，由凸轮、从动件和机架三个基本构件 组成，通常用来将主动件(凸轮)的转动变为从动件的往复运动[6]。凸轮—连杆 机构较为简单基础，可以实现从动件任何想要的动作，所以被大量应用在各种 机械当中。
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本次毕业设计的重难点是包装机构的执行和运动方式的设计，起初不了解如何 使机构合理运行的知识，使得我遭遇种种困难，经过反复查阅资料，以及老师 的耐心指导后得到解决方案，并最终实施在设计中。这一关键问题解决后，其 他问题便不是很难解决了，在毕业设计过程中，得懂得发散思维，得结合生活 中一些机械小部件的原理解决设计中遇到的问题，这是很有意思的，源于生活 用于生活。一些核心的零部件设计时所需的参数，得查阅机械手册，因为上个 学期的课程设计有用到过，而且作为从事机械行业的人员必须会查阅的书之一， 用起来还是挺得心应手的而且用处颇多，机械零部件的设计只要通过这本书就 能按部就班地设计出来。包装机械设计还需要有创新意识，国际领先的包装机 械无一不是有其核心技术创新点，这样才能在纷繁复杂的包装机市场中独树一 帜，才能打造出大品牌。 包装机械结合了许多机构设计的知识的智能型生产机械，经过对毕业设计的设 计研究，我对包装机器的分析和设计有了更多的了解，扩展了我的视野，让我 对以后从事机械行业有力更深的认识对我的从业水平有了提升。尽管如此，我 的知识储备和理解能力见识有限，在做本课题时必然存在短板，所以我要不断 学习，在工作生活中学习，对包装机械的设计有更深入的理解和知识储备，以 获得长足的进步。 包装业近年来在我国迅速发展，我国纸盒包装机市场与国际大品牌相比还有相 当大的差距。本课题旨在设计机械装置代替人手工包装快递，提高快递包装的 效率，改良生产线的环境，使成本下降，增加商品运输存储的安全性，提高附 加值，进而增加竞争力和提高经济性提出一点思路以供参考。 本课题在查阅中国和国际上的包装机械研究的方向和先进的技术后，通过现有 水平进行纸盒包装机的结构设计，再提出课题所要求作出设计的纸盒包装机的 完整的设计方案。所做设计对包装机进行改进和创新，为纸盒包装技术提供一 点参考，对包装机进行力学、运动学的分析，和各个关键零部件的结构的设计， 设计出符合规定规格要求的包装机。最终进行三维建模。 本课题所做研究包装机械进行设计和分析，设计出能实现自动包装的机械装置 代替人工，改善生产线工作环境，减少人工参与，促进自动化在包装机械的使 用。
图（4）为“右推封盖”步骤，顶部推板撤离后，再通过一个能左右移动的 机构，实现把纸盒的上顶盖折叠到规定位置。
图（5）为“撤离”步骤。在完成上述步骤后，各个机构撤离以供给下一个 原料放置位置。至此纸盒折叠周期结束。
凸轮机构可以实现推动四块纸板折叠的过程，且能做到间歇运动，因此采
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用凸轮机构。而在折叠过程中要实现翻转的步骤，可以拟采用连杆机构和电动 机控制机构。
3.2 顶部机械手设计 3.2.1 纸盒运动设计的要求
纸盒在全部的包装步骤中可以添加某些辅助动作（粘透明胶和折叠纸盒纸 板的楞边），因此安装两个机械手作为辅助动作的来源。鉴于实际运行时可以通 过实际需求来控制机械手的动作。因为不是本毕业设计机构设计的要点，而且 篇幅限制，所以编程部分和电动控制部分可以在以后的研究中继续。