手机，或称为移动电话、无线电话，原本只是一种通讯工具，是一种可以在较广范围内使用的便携式电话终端，最早是由美国贝尔实验室在1940年制造的战地移动电话发展而来。近些年随着社会、科技的快速发展，手机行业也发生了翻天覆地的变化，从前只用于通话、短信的“大哥大”式的手机早已被历史淘汰，当今时代迎接我们的是各式各样、各种品牌、各种材质、各种规格的智能手机，与此同时，手机也在我们的生活中扮演着更重要的角色，人们的生活也愈发离不开这小小的“玩具”，因此手机的需求量愈发加大、更新换代的速度也愈发加快，手机包装盒的制作作为手机生产供应链环节中不可或缺的一环，也必将有更大的需求量，社会乃至人民群众对其工艺精度、生产效率、机器自身成本都提出了更加高的要求。

在过去的制造业，人力往往是最主要的生产驱动力，凡事都靠双手成为了那一代人心中的共识，然而随着时代发展、科技进步，制造业中自动化制作装置逐渐取代了人力，成为制造业的主要生产驱动力。由机器设备在没有人或者较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，从而实现预期的生产要求，这个过程就是自动化制作过程，采用自动化制作装置不仅可以把人从繁重、琐碎、重复的体力劳动中解放出来。同时也让工人们远离了一些恶劣、艰苦的工作环境，同时极大的提升了制作业的生产效率，提高了劳动生产率。一系列好的自动化制作装置甚至能降低制造成本，增强了人类认识世界、改造世界的能力。当今时代，自动化制作装置广泛应用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务等行业。自动化装置的成熟与否，也是一个国家工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

综合上述，手机包装盒自动制作装置一方面迎合了手机行业迅猛发展的浪潮，一方面迎合了自动化制作装置取代手工制作的趋势，势必是手机包装盒未来的制作方向。

国外包装盒自动制作装置：最早的包装和自动化制作装置起源于20世纪50年代的欧洲，目前国外最高产能的装盒机已经能够达到500至600盒/min，国外比较成功的包装和自动化制作装置制造商有德国的IWKA公司、意大利的CAM公司等。这些制造商的包装和自动化制作装置有以下几个特点：设备售价较高，德国IWKA公司100系列产品价格约160万元，意大利CAM产品价格约150万元。设备体积过大，包装和自动化制作装置的整机外形庞大，机身长度在4m以上（只有意大利CAM公司的包装盒自动化制作装置机身较短，机身长度仅约2.2m），占地面积过大，对于厂房的设计要求也就相对较高。

近年来，国外包装盒自动化制作装置的发展变化较大，其装盒速度定位在高速机系列，如意大利CAM推出的高速CAMKO包装盒自动化制作机，每分钟一般可以完成600~800多个泡罩的装盒工作，其实际主要是一台连续动作的机械驱动组合装置，在设备中央设计了一个滚筒，通过滚筒在垂直面内旋转，进而带动产品和纸盒推进器整体运行。

国内包装盒自动化制作装置的发展：我国的包装盒自动化制作装置在20世纪60年代才有了基本的雏形，通过技术的不断完善及加工水平的不断提高，国内包装盒自动化制作装置的设计制造有了翻天覆地的变化。

早期中国包装盒自动制作装置的技术同国外同类产品的先进水平相比，特别是同意大利、德国产品相比，其技术水平落后了近10年。国内装盒机无论是在运行速度、制造精度、内包物的形式，还是电器控制方而均与国外设备有一定差距。但由于中国近几年控制技术的发展，使中国包装盒自动化制作装置的技术水平同国际先进水平的差距逐步缩小。特别是最近几年来包装盒自动化制作装置技术的创新发展，也使国内包装盒自动化制作装置发生了质的变化。作为专业制造包装盒自动化制作装置的厂商，国内许多企业生产的全自动高速包装盒自动化制作装置在手机的包装中属于高技术、高智能、高竞争的机电一体化产品，具有了一定的市场竞争力，国内许多高技术的成果都会在全自动高速包装盒自动化制作装置中得到应用，从而对手机包装盒自动化制作装置的整体发展起到了积极的推动作用。我相信随着国内越来越多的企业、人才致力于手机包装盒自动化制作装置的研发与改进，我国的手机包装盒自动化制作装置一定会赶上甚至超过传统强国的，这也是我们这一代机械人的共同愿景与目标！

本文以设计一个简单的手机包装盒自动化制作装置为目标，分析实现自动化制作包装盒的各个步骤及实现每个步骤应使用的机械结构、模块，结合大学所学习的机械设计、机械原理的相关知识，旨在完成对一个手机包装盒自动化制作装置的设计及优化。

2. 研究的基本内容与方案

根据手机包装盒的形状大小，进行相应为了实现运动的模块参数及尺寸的选取，首先通过分析实现自动制作需要的过程与相应动作对模块进行思考与选取，之后思考包括但不限于电机的相应参数选取，滚珠丝杠结构的尺寸参数的选取，夹具结构的结构与尺寸参数的选取等，

本设计以设计手机包装盒自动制作装置为目标，暂拟定通过三个步骤达到包装盒的自动化制作，分析自动化制作的步骤与要求，基于机械设计、机械原理相关知识，通过伺服电机、滚珠丝杠、导轨、气弹簧等零部件实现包装盒的自动化制作，完成总体设计及其相应的性能优化。具体的技术路线如下：