全自动茶叶包装机.doc

第 6 页多功能智能型全自动茶叶包装机设计开题报告多功能智能型全自动茶叶包装机的设计中山市龙宁自动化设备有限公司 邓兴龙1 研究背景 多功能智能型全自动茶叶包装机的设计背景居于目前茶叶店茶叶包装大都是手工包装或单功能的半自动包装机械，均比较费时耗人工，每分钟仅包装10包左右，并且长时间手工包装后，容易造成从业人员手腰酸痛；本课题研究的多功能智能型全自动茶叶包装机每分钟可包装20包，一次性装好料后开启机器可座等其自动完成，期间可开展其他工作或享受视听娱乐；因此能智能称茶重、包内膜、装外袋、抽真空、封袋口，一次性全自动操作的多功能茶叶包装机，成为广大茶商的迫切需求，以便轻松解决茶叶包装繁琐问题，帮助茶商省时省力更省钱。2 文献综述2.1 国内外发展趋势茶叶包装从手工发展至机械包装，进而实现自动化和智能连续化，它是随着机械工业和电子工业高度结合而产生和发展的。近年来，茶叶包装 机的发展主要呈以下趋势：（1） 单机多功能国内广东中山市龙宁自动化设备有限公司生产的全自动茶叶真空包装机是国内目前最先进的全自动茶叶真空包装机，能智能称茶重、包内膜、装外袋、抽真空、封袋口，一次性全自动操作，包装速度每分钟18包，轻松解决茶叶包装繁琐问题，帮助茶商省时省力更省钱。单机多功能，生产效率高，智能自动化程度高，低成本高效益也成为其他茶叶包装机械企业的设计研发方向。（2） 更多新技术的应用 未来包装机的发展工程中，机电一体化技术、PDM设计技术、模块化技术、气动技术、PLC控制技术和工业以太网技术将被包装机械企业广泛的应用。（3） 更好柔性和灵活性主要体现在以下几点：按人体工程学原则设计机器，使操作、维修机器更容易；模块化设计，使零件更换及维修时间缩短；采用无维修和易维修设计，取消或减少零部件的调整。真正有名的包装机械厂将可能是组装厂，这是因为包装机械很多控制件或结构件与通用设备相同，可以借用，就如使用标准的螺丝螺母一样简单容易采购到。多变的风格和类型的包装袋对小批量的产品提出了挑战，以此构成的包装机，要求设计灵活的和方便快速更换的机械机构装置。（4） 国外转盘式多工位高速包装机械3 研究路径/论文（设计）框架3.1 功能要求和适用范围（1）功能要求 包装机应能自动完成给料、称茶重、包内膜、装外袋、抽真空、封袋口的生产要求。本课题将主要针对装外袋、抽真空和外袋封口工位及相关驱动、控制系统、执行部件等做阐述。（2）适用范围 根据对市场包装机种类及性能的调查，本研究中的包装机的适用范围如下： A、内袋包装材料：食品级PET、PA、PVC、BOPP、LDPE； B、包 装 物: 颗粒团状和条形状的茶叶包装； C、外袋包装材料：铝箔袋或铝塑复合袋； D、每 包 重 量：1-12克 E、 生 产 速 度：15-20袋/分钟3.2 课题研究内的容 通过对茶叶店对小泡茶的包装过程进行研究分析，现有作业方式主要存在以下问题：手工作业导致效率较低，人工强度大，包装两三个小时以后容易感觉手部和腰部的酸痛；而且有客人来后必须中断手上的茶叶包装工作。 本课题将主要针对装内外袋、抽真空和外袋封口工位及相关驱动、控制系统、执行部件做阐述。提高机械化和自动化茶叶店的茶叶包装，具有客观现实的工程意义。3.2.1 人工流程分析 通过对中山满庭香茶庄小泡茶包装过程分析，茶叶包装人工流程如下：（1）包装材料的准备：将装有茶叶的容器、茶叶铝箔袋、小型电子称和手压热封口机放置于工作台上；（2）茶艺师用洗手液洗手并风干；（3）装袋称重：茶艺师拿起铝箔袋并将其撑开，左手持袋，右手伸到容器内抓起大致分量的茶叶塞近袋内，放到电子称上称重，视其读数与所需包装的重量比较，多则减少，少则添加，反复如此，直到所需要的重量相差不多（误差1克）。此工序较重复烦琐，且称重准确度难以把握。（4）封口：左手将称好的包装放到封口机工作面上并固定好，右手压下热压手柄进行热压封口，此工序热压时间难以把握，造成封口外观质量不稳定。注明：有装内袋和抽真空的包装工序更加烦琐，此处不加累述。3.2.2 自动化生产流程设计 本课题针对小泡茶包装工艺提出一个自动化的生产流程。本多功能智能型全自动茶叶包装机采用阶梯式机械结构，工序紧密集中，整机体积小；采用PLC及电磁阀控制，具有精度高、效率高及成品率高等优点。其主要结构由振料盘、称重斗、拉膜轮、热封熔断、真空腔、真空泵、微型空压机、各气缸电机驱动装置和PLC控制单元组成。具体工序流程如下图所示：图3.2.2.1 小泡茶自动化包装流程图4、课题计划进度安排表时间完成的主要工作2012.07.25-2012.08.27查阅资料，调查现有工艺，完成开题报告，2012.08.28-2012.09.10完成各功能部件的设计方案2012.09.11-2012.09.29完成各功能部件的零件图和装配图和PLC程序编写2012.09.30-2012.10.09完成毕业设计论文2012.10.10-2012.10.25修改并定终稿5 参考文献1 成大仙主编.机械设计手册.M.北京：化学工业出版社，2002；2 鄢腊梅，曾晓红，袁友伟立式制袋充填包装机封口机构的智能化设计M机械设计与制造，20013 全启爱袋泡茶包装机续M中国茶叶技术指南，2005 4 祁冠芳，虞万海日本液压技术的发展与新动向J液压与气动，20045 李基洪机电一体化在包装机中的应用J包装工程，20006 张利平液