1引言

在紙塑複合袋（雙層袋）灌裝包裝機的設計過程中,灌裝工 位開袋機構是該設備的關鍵機構,實現了黃皮紙外袋和塑料薄膜 內袋的同步開袋和封袋。如何設計一種機構來實現對柔性黃皮紙 外袋和塑料薄膜內袋同步橫封動作，並且紙塑複合袋中心不偏移 實現精確灌裝便是本設計的關鍵。利用機構學中平麵多杆機構可 以實現特定的運動軌跡思想，提出了一種在單個動力源作用下使 末端兩執行連杆動作同步的八杆機構。根據生產線整體設計參數 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”動作耗時小於11s,開袋和封袋動作速度大於0.1m/so八杆 機構設計水平的高低直接影響到包裝機夾取紙塑外袋和打開薄 膜內袋的同步性和夾取、開袋動作的穩定性，從而直接製約生產 線工作效率和產品包裝的質量。目前在散裝物料重袋（20~30）kg 灌裝包裝領域生產還是釆用半自動化,人工勞動強度大,生產效 率低下，研發設備處於行業首創，發明專利m已經處於公開階段， 研究價值高，市場需求強烈。

在多連杆機構的研究過程中，基於設計要求符合工藝的最 佳運動特性是難題，故而多連杆機構的基礎問題-動力學分析問 題一直是研究熱門虯國內外學者一直在不間斷的研究動力學的 分析方法以及虛擬樣機技術麵向對象的應用研究㈣。文獻嘔用丿I 連杆機構作為步行機器的腿部結構，研究了仿

模型;為開袋機構建模提供了指引。文獻*，等進行基於Adams的 多連杆動力學分析，分別研究了六連杆和八連杆壓力機動力特 性;為開袋機構的動力學特性分析提供參考。文獻何用Solidworks 對連杆機構的運動進行仿真分析和優化設計得到了最優的產品 設計方案;這個思路促進了對開袋機構的特性探究,使設計的工 作機構功能更加完善。文獻財&出實際工程中所見的多連杆機構 在機構設計和動力學分析上複雜得多，因而如何滿足工程實際的 要求是目前擺在機構動力學研究者麵前最緊迫的任務時。八杆機 構的運用是包裝機設計的機構特點㈣，在產品的設計階段通過 Adams仿真軟件從動力學角度分析W包裝機八杆機構運動規律 和傳動效率，並且分析末梢兩連杆運動同步性和動作穩定性，對 合理設計包裝機灌裝工位開袋機構具有重要的指導意義。

2機構構型和尺寸設計

2.1工藝設計

紙塑複合袋是內袋和外袋構成的，外袋材質是黃皮紙，而內 袋材質主要是塑料薄膜，如圖1所示。光滑的薄膜在卷膜各層間 緊密接觸而且幾乎完全無間隙，分離時形成局部真空會造成粘 連。灌裝工位需要將紙塑複合袋內袋和外袋打開,伸縮裝料管才 能進入到內袋口裏麵進行灌裝，工藝流程詳，如圖2所示。因此開 袋機構的設計對紙塑複合袋內袋和外袋打開和封口是具有關鍵 性意義。

本設計提出了一種包裝機八杆機構，運用ADAMS軟件建立 開袋機構動力學模型，應用和分析該機構的運動規律。通過運動 學和動力學仿真分析:(1)包裝機八杆機構在工作行程時,機構能 實現給定的運動規律，同時符合機構運動輕便和傳動效率高。(2) 夾取紙塑外袋和打開薄膜內袋的兩側末梢兩執行連杆運動同步 和動作穩定，符合設計要求。(3)為包裝機設計灌裝工位開袋、灌 裝工位抓袋、扭轉工位開袋和扭轉工位移抓袋提供了理論上的指 導與參考。⑷驗證了設計參數、節約了設計成本，縮短了設備開 發周期，具有實際意義。

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