纸纱复合制袋机投入市场已经有一段时间,但制袋机仅有单色印刷功能,制袋后需要单独进行多色印刷,而且自动化程度和生产效率较低。为了提高产品的质量和生产效率,满足不同层次客户的需求。设计纸纱复合制袋印刷一体机有助于提高设备的自动化程度、印刷效率以及制袋质量。首先,分析了柔性版印刷机和纸纱复合制袋机的发展现状以及结构特点,重点针对制袋机存在的问题做了研究;并借助柔性版印刷机印刷装置的优势,在制袋机机械装置的基础上加入了印刷装置。为了保证印刷制袋的精度,同时也加入了干燥装置、纠偏装置、张力控制装置;针对一体机的工艺要求,设计了纸纱复合制袋印刷一体机机械系统的总体结构方案。然后,针对一体机机械系统方案设计中的关键装置做了研究,主要是印刷装置、张力控制装置、纠偏装置以及干燥装置;重点设计了印刷装置的各个滚筒的结构,以及各个印刷单元传送装置;在一体机传送装置中加入了无轴传动技术,相比传统的机械传动方式精度将会更高,并对印刷装置各个滚筒的电机、减速机以及联轴器进行了选型计算;制定了张力控制装置、纠偏装置和干燥装置的方案,并对相应方案的机械结构进行了设计。最后,在Solid Works环境下,对已经设计完成的一体机关键装置,进行了建模并完成了装配;运用ANSYS Workbench有限元分析软件对一体机中关键装置的机械结构进行了分析,完成了印刷装置的模态分析、中心压印滚筒的模态分析以及印刷装置机架的静力学分析。通过有限元分析后,为接下来一体机中其他装置的优化设计提供了理论基础。纸纱复合制袋印刷一体机机械系统设计中综合运用无轴传动技术、虚拟样机技术、有限元分析等多种先进设计方法,有助于实现一体机的上料、布纱、上胶、温控、定型、胶体干燥、张力调节、纠偏、印刷、油墨干燥、折边、剪切等工序的一体化。相比制袋机,一体机机械系统的灵活性和自动化程度更高、生产线适应范围更广,并且可以满足生产不同纸袋规格、多色印刷以及实时干燥等生产要求。