顆粒包裝機自動供料系統(tǒng)的設計,顆粒,裝機,自動,供料,系統(tǒng),設計 畢業(yè)設計（論文）開題報告 題目：顆粒包裝機自動供料系統(tǒng)的設計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2012 年 12 月 24 日 1.畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內外相關研究情況） 1.1題目背景 隨著經濟的發(fā)展，人們生活水平的日益提高，對產品的包裝要求也越來越高。顆粒包裝機是輕工業(yè)生產中必不可少的自動機械之一，其主要用于各種顆粒產品的包裝。我國近些年來包裝工業(yè)發(fā)展迅速，但又在某種程度上受到機械工業(yè)發(fā)展相對滯后的影響。對于包裝機，無論它適用于何種商品包裝，根據其工作原理，結構設計和功能特點，我們把包裝機械的工作部件分為包裝機的結構及其組成中完成各有關包裝操作的自動機械裝置，即包裝物品的給料裝置，計量裝置，包裝材料和容器的供送裝置，裝填灌注裝置，封口執(zhí)行裝置等。本課題著重對自動供料系統(tǒng)中的給料裝置，計量裝置和包裝材料的供送裝置進行研究和設計。使其具有快速，準確，經濟，適用等優(yōu)點，能較大的提高生產效率，降低工人的勞動程度。同時培養(yǎng)學生在給定設計任務下的創(chuàng)造性思維的能力。 1.2國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 包裝機械概述包裝機械是包裝工業(yè)的一大門類產品，在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位和作用，它給行業(yè)提供必要的技術設備，尤其是其中重點設計的給料裝置，計量裝置和包裝材料的供送裝置等，以完成產品的包裝工藝過程。就目前我國包裝機械的發(fā)展相對還屬于滯后階段，盡管包裝機械的產值在整個包裝工業(yè)中所占的比重不如包裝材料大，不屬于經常性消耗品，但對包裝工業(yè)的現(xiàn)代化卻是不可缺少的支撐。沒有現(xiàn)代化的包裝機械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)。用于完成包裝機自動供料系統(tǒng)的設計可分為包裝材料的整理和供送系統(tǒng)，被包裝物品的計量與供送系統(tǒng)兩大重點。包裝機械作為專業(yè)性機械，除了同于普通機械的一般要求外，還有外表美觀，傳動裝置緊湊、運轉平穩(wěn)、精度高、生產效率高等要求，以很好地完成自身功能適應市場需求。 國內：我國包裝機械業(yè)概況與展望目前我國包裝機械企業(yè)規(guī)模偏小，技術裝備不很完善，管理水平比較低，自我發(fā)展和技術設計開發(fā)能力較弱，產品品種單一。產品的技術含量、附加值較低：新產品開發(fā)周期長，不能及時響應市場的需求，及時提供市場、用戶所急需的產品。企業(yè)主要精力都花費在量的擴張上，對質的提升、科技進步的投入嚴重不足，產品在低水平上重復，許多企業(yè)生產相同的產品，從而使許多產品銷不出去。低價競爭已威脅到企業(yè)生存的地步；另外，產品安全防護措施較差，安全意識不強，這些都造成國內產品與國外市場競爭能力偏低。散體物料包裝機的改進設計目前我國包裝機械產品普遍存在質量不穩(wěn)定、性能單一、成本高、技術含量低的狀況。隨著我國進入世貿組織(WTO)，國際先進的技術、設備和管理經驗的進入勢必 會對我國剛剛發(fā)展起來的包裝機械工業(yè)造成巨大沖擊，企業(yè)面臨著前所未有的嚴峻考驗。包裝機械產品量面廣，我們的行業(yè)仍欣欣向榮，堪稱“朝陽工業(yè)”。 國外：國外包裝機械業(yè)概況美國、日本、德國、意大利是世界上包裝機械四大強國。美國是世界上包裝機械發(fā)展歷史較長的國家，早已形成了獨立完整的包裝機械體 系，其品種和產量均居世界之首。10多年來，美國始終保持著世界最大包裝機械生產和消費大國的地位。其產品以高、大、精、尖產品居多，機械與計算機緊密結合，實現(xiàn)機電一體化控制。新型機械產品中以成型、填充、封口三種機械的增長最快，裹包機和薄膜包裝機占整個市場份額的15%，紙盒封盒包裝機在市場占有率中居第二位。從上世90年代初以來，美國包裝機械業(yè)一直保持著良好的發(fā)展勢頭。散體物料包裝機的改進設計日本與美國、德國相比，起步較晚。上世紀60年代以前，包裝機械廠家不足60家，只能包裝糖果、香煙等。60-70年代，是日本包裝機械業(yè)起步階段，產值增長速度很快。70-80 年代，增長速度雖不如上一階段那么高，但年增長率仍達 13%。80-90 年代是穩(wěn)定增長分階段，將微電子技術成功地應用于包裝機械的控制，以后又將光導纖維技術、工業(yè)機器人技術、模塊化技術應用于包裝機械，達到安全性高、無人操作、高生產率的水平，大大提高了其國際市場競爭力。因此從上世紀 60 年代到 90 年代 初，日本包裝機械工業(yè)連續(xù)30多年高速增長，引進--消化--發(fā)展的過程。 德國、意大利、英國、瑞士和法國等，都是世界上很重要的包裝機械生產國家。德國的包裝機械在計量、制造、技術性能等方面居領先地位，特別是啤酒、飲料 灌裝設備具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點，享譽全球。一些大公司 生產的包裝機械集機-電-儀及微機控制于一體，采用光電感應，以光標控制，并配有 防靜電裝置。其大型自動包裝機不僅包裝容積大，而且能集制袋、稱重、充填、抽真空、封口等工序在一臺單機上完成。德國包裝機械業(yè)多年來始終處于穩(wěn)定增長狀態(tài)， 出口比例占80%左右。德國是世界上最大的包裝機械出口國。意大利是僅次于德國的第二大包裝機械出口國。意大利的包裝機械多用于食品工業(yè)，具有性能優(yōu)良、外觀考究、價格便宜的特點，出口比例占80%左右。目前，世界各國對包裝機械的發(fā)展都十分重視，集機、電、氣、光、生、磁為一 體的高新技術產品不斷涌現(xiàn)。生產高效率化、資源高利用化、產品節(jié)能化、高新技術實用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國包裝機械發(fā)展的趨勢。 2.本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1主要內容和要求 主要內容： (1)包裝材料的供送系統(tǒng)的設計 包裝材料的供送是實現(xiàn)產品機械化包裝的必要條件，必須保證包裝材料的供送速度快、穩(wěn)定性好、可控性強。包裝材料的供送機構的選擇和設計應滿足： 1）符合包裝工藝流程，滿足包裝材料的連續(xù)性和間歇性的供送要求。 2）根據包裝材料及容器的類別和特征，確定具體的供送方式和機構。 3）滿足包裝材料生產率對包裝材料供送速度或供送頻率的要求，供送的生產能力或工作速度應該可調整。 4）滿足包裝材料供送的定長、定位、定向控制要求，供送過程的穩(wěn)定性要好、可控性要強，便于與包裝材料供送和充填動作的同步。 5）便于與包裝執(zhí)行機構同步工作和協(xié)調設置。 (2) 物料計量供送的設計； 物料的準確計量和快速穩(wěn)定供送是實現(xiàn)機械化包裝的首要條件。物料的計量供送裝置的選擇和設計應滿足： 1）滿足包裝工藝要求，實現(xiàn)物料連續(xù)或間歇供送。 2）根據物料類別和包裝要求，實現(xiàn)物料計量及供送的機械化和自動化。 3）滿足包裝機生產率對物料供送速度和計量精度的要求，生產能力、工作速度可調整。 4）包裝物料供送的定量要準、定向要好、供送過程要穩(wěn)、可控性要強，便于與包裝材料供送機構、包裝執(zhí)行機構同步工作及協(xié)調布置。 5）便于檢測、控制、維修和調試。 要求： (1) 包裝速度：30—60袋/min； (2) 薄膜直徑不超過500mm； (3) 薄膜寬度不超過400mm； (4) 制袋尺寸(長X寬高)：(60—180)mmX(70—120)mmX(20—70)mm； (5) 繪制相關設計的零件圖和裝配圖； (6) 撰寫畢業(yè)論文。 2.2研究方法和步驟 顆粒包裝機自動供料系統(tǒng)設計的形態(tài)學矩陣： 物料供送裝置 振動給料裝置 鏈條給料裝置 帶式給料裝置 輥軸式給料裝置 計量裝置 計數計量法 容積計量法 稱重計量法 包裝材料 供送裝置 板、片包裝材料供送裝置 卷帶包裝材料供送裝置 瓶、罐及盒類包裝容器供送裝置 蓋塞類供送裝置 可能組合成方案：N=4×3×4=48 方案一：選用斗式電磁振動給料器，其計量裝置選用定容法量杯式，而包裝材料供送裝置選用單端懸臂式卷帶包裝材料供送裝置。 方案二：選用帶式輸送給料機，其計量裝置選用間歇式稱重，而包裝材料供送 裝置選用單端懸臂式卷帶包裝材料供送裝置。 方案三：選用帶式輸送給料機，其計量裝置選用定容法量杯式，而包裝材料供 送裝置選用單端懸臂式卷帶包裝材料供送裝置。 我選擇的最優(yōu)方案是方案三。因為斗式電磁振動給料器和帶式輸送給料器都是經過數年發(fā)展已逐步完善的裝置，而斗式電磁振動給料器工作原理較為簡單，但是影響物件供送效果的因素卻很多，帶式輸送給料更適用于顆粒物品的供送。而定容法更適用于粉末、細顆粒、膏狀物料且構造簡單，造價低，計算速度快，但精度稍低。而本課題設計的顆粒包裝物，我選擇用卷帶包裝材料供送裝置。經過對比我選取方案三。 3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 3.1自動供料系統(tǒng)的設計的難點和特點 （1）物料供送裝置的設計以及工作原理； （2）計量裝置的設計以及工作原理； （3）包裝材料供送裝置的設計以及工作原理。 （4）結構和機構復雜，各部分動作配合要求高； （5）物料供送與包裝材料供送協(xié)調關系的處理。 3.2前期工作 （1）我查閱了相關資料，了解了課題的背景和發(fā)展狀況； （2) 學習了常用包裝機械設計的基礎知識、并提出初步的原理方案； （3) 對傳動系統(tǒng)方案進行優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案。 4.完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 1—2周：接受設計任務，查閱相關資料，了解課題的背景和發(fā)展狀況； 3—4周：學習常用包裝機械設計的基礎知識、原理方案的提出； 5周：傳動系統(tǒng)方案的優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案； 6周：物料供給機構的結構設計； 7周：包裝袋供給機構的結構設計； 8周：包裝袋成型機構的結構設計； 9—10周：對系統(tǒng)的論證和驗算； 11—12周：繪制相關設計的零件圖和裝配圖； 13—14周：撰寫畢業(yè)論文； 15周：準備答辯。 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領導： 年 月 日 參考文獻 [1] 呼英俊,白杉,劉志平.幾種自動定量包裝機的計量設計[M].計量技術.2003,No12:39～41. 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