打结器是模仿人工进行自动打结的一种生产装置,在医疗、农业、包装、食品等领域得到广泛的应用。目前,国内包装领域中的纸袋拎手绳打结依旧是采用人工打结,在国内市场上仍没有成熟的纸袋打结产品,面对当下用工成本的提高以及劳动力紧缺的问题,各加工制造企业急需开发出机械一体化的打结产品来满足生产纸袋拎手绳打结的要求,因此研究设计并开发纸袋拎手绳自动打结器能够在一定意义上推动包装等领域的进展。本文以D型打结器为研究对象,基于逆向工程技术对其关键部位进行三维重构,结合纸袋拎手绳的打结特点,对D型打结器进行改造,应用拓扑学纽结理论、绳圈能量、逆向工程技术、机构设计、仿真分析、干涉分析以及实验研究的方法,设计出新型纸袋拎手绳打结器,并成功实现打结,以下为本文的主要工作:1、对比了第一套打结器与D型打结器,并分析D型打结器的工作原理、各组件之间的传动关系以及运行时序,筛选出能够应用到纸袋拎手绳的重要机构;利用拓扑学纽结理论和绳圈能量来验证D型打结器是否能够运用于拎手绳打结器中。2、采用三维激光扫描仪获得D型打结器关键部位的点云数据;利用Imageware软件对点云进行处理并生成曲线;运用Pro/E三维软件对曲线进行编辑并生成曲面,然后对其实体化;在SolidWorks中对实体化后的部件进行最重构工作,最后成功实现逆向。3、通过对D型打结器的时序分析及打结钳嘴的几何关系列出钩钳滚子上的点在打结器工作时的矢径关系式,并利用MATLAB计算出D型打结器机架上凸轮的轮廓;设计出纸袋拎手绳打结器机架,利用ANSYS Workbench对该机架做静力学仿真,然后完成整机的设计,并对其进行干涉分析;根据纸袋拎手绳的特点设计出一套穿孔和打结装置。4、确定拎手绳打结器的控制电路接线图,搭建出纸袋拎手绳自动打结器模型,并成功完成了拎手绳打结实验。