1引言

在纸塑复合袋（双层袋）灌装包装机的设计过程中,灌装工 位开袋机构是该设备的关键机构,实现了黄皮纸外袋和塑料薄膜 内袋的同步开袋和封袋。如何设计一种机构来实现对柔性黄皮纸 外袋和塑料薄膜内袋同步横封动作，并且纸塑复合袋中心不偏移 实现精确灌装便是本设计的关键。利用机构学中平面多杆机构可 以实现特定的运动轨迹思想，提出了一种在单个动力源作用下使 末端两执行连杆动作同步的八杆机构。根据生产线整体设计参数 要求,灌装工位完成“开袋-伸缩管伸出-灌料25kg-伸缩管退回- 封袋”动作耗时小于11s,开袋和封袋动作速度大于0.1m/so八杆 机构设计水平的高低直接影响到包装机夹取纸塑外袋和打开薄 膜内袋的同步性和夹取、开袋动作的稳定性，从而直接制约生产 线工作效率和产品包装的质量。目前在散装物料重袋（20~30）kg 灌装包装领域生产还是釆用半自动化,人工劳动强度大,生产效 率低下，研发设备处于行业首创，发明专利m已经处于公开阶段， 研究价值高，市场需求强烈。

在多连杆机构的研究过程中，基于设计要求符合工艺的最 佳运动特性是难题，故而多连杆机构的基础问题-动力学分析问 题一直是研究热门虬国内外学者一直在不间断的研究动力学的 分析方法以及虚拟样机技术面向对象的应用研究㈣。文献嘔用丿I 连杆机构作为步行机器的腿部结构，研究了仿

模型;为开袋机构建模提供了指引。文献*，等进行基于Adams的 多连杆动力学分析，分别研究了六连杆和八连杆压力机动力特 性;为开袋机构的动力学特性分析提供参考。文献何用Solidworks 对连杆机构的运动进行仿真分析和优化设计得到了最优的产品 设计方案;这个思路促进了对开袋机构的特性探究,使设计的工 作机构功能更加完善。文献财&出实际工程中所见的多连杆机构 在机构设计和动力学分析上复杂得多，因而如何满足工程实际的 要求是目前摆在机构动力学研究者面前最紧迫的任务时。八杆机 构的运用是包装机设计的机构特点㈣，在产品的设计阶段通过 Adams仿真软件从动力学角度分析W包装机八杆机构运动规律 和传动效率，并且分析末梢两连杆运动同步性和动作稳定性，对 合理设计包装机灌装工位开袋机构具有重要的指导意义。

2机构构型和尺寸设计

2.1工艺设计

纸塑复合袋是内袋和外袋构成的，外袋材质是黄皮纸，而内 袋材质主要是塑料薄膜，如图1所示。光滑的薄膜在卷膜各层间 紧密接触而且几乎完全无间隙，分离时形成局部真空会造成粘 连。灌装工位需要将纸塑复合袋内袋和外袋打开,伸缩装料管才 能进入到内袋口里面进行灌装，工艺流程详，如图2所示。因此开 袋机构的设计对纸塑复合袋内袋和外袋打开和封口是具有关键 性意义。

本设计提出了一种包装机八杆机构，运用ADAMS软件建立 开袋机构动力学模型，应用和分析该机构的运动规律。通过运动 学和动力学仿真分析:(1)包装机八杆机构在工作行程时,机构能 实现给定的运动规律，同时符合机构运动轻便和传动效率高。(2) 夹取纸塑外袋和打开薄膜内袋的两侧末梢两执行连杆运动同步 和动作稳定，符合设计要求。(3)为包装机设计灌装工位开袋、灌 装工位抓袋、扭转工位开袋和扭转工位移抓袋提供了理论上的指 导与参考。⑷验证了设计参数、节约了设计成本，缩短了设备开 发周期，具有实际意义。

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