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毕业设计(论文)开题报告题目:颗粒包装机自动供料系统的设计1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1 题目背景随着经济的发展，人们生活水平的日益提高，对产品的包装要求也越来越高。颗粒包装机是轻工业生产中必不可少的自动机械之一，其主要用于各种颗粒产品的包装。我国近些年来包装工业发展迅速，但又在某种程度上受到机械工业发展相对滞后的影响。对于包装机，无论它适用于何种商品包装，根据其工作原理，结构设计和功能特点，我们把包装机械的工作部件分为包装机的结构及其组成中完成各有关包装操作的自动机械装置，即包装物品的给料装置，计量装置，包装材料和容器的供送装置，装填灌注装置，封口执行装置等。本课题着重对自动供料系统中的给料装置，计量装置和包装材料的供送装置进行研究和设计。使其具有快速，准确，经济，适用等优点，能较大的提高生产效率，降低工人的劳动程度。1.2 国内外现状及发展趋势二十世纪以来，为了实现自动化，人们研究和制造了成千上万种自动控制系统，极大地推动了生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究等活动。随着自动化技术的发展，这是机械化、电气化和自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。供料系统是自动化生产设备和自动线中复杂程度较高而且难度较大的重要组成部分，装配工艺的自动化柔性化，很大程度取决于一个好的供料系统。因为自动装配要求有一个高生产率的条件，各种装配零件从散装状态到待装状态，必须经过一个处理过程，即能在正确的位置、准确的时刻、以正确的空间状态、从行列中分离出来，移置到装配机相应工位上。因此一个好的供料系统除了要有足够的存储空间和输送效率外，还要能够对零件进行定向和定位，保证零件在供料系统的末端以正确的姿态进入装配系统。广义而言，大如柔性制造系统中的物料输送系统，小至一般自动化设备中的上料机构都可以称为馈料装置。单个自动化生产设备的馈料装置一般称自动上料机构；生产自动线中的馈料装置称工件输送装置；柔性制造系统中的馈料装置称物料输送系统。传统的供料系统包括上料装置、输料装置、擒纵机构等，对装配零件进行定向整理与规则运动。供料系统对自动装配系统有很大影响，它的开发费用和时间占有较大比例，其可靠性是影响自动装配过程故障率的主要因素。自动供料装置的结构形式在很大程度上取决于装配件的形式和生产节拍。供料装置根据装配件的大小、形状复杂程度和供料的时间节拍又有多种形式。对于少品种大批量生产中的中小型件料，可用料仓式和料斗式上料机构，即通常所称的自动供料装置就是指这一类，它是自动化生产中馈料装置的主要部分。对于大型装配件，如箱体类，通常采用输送带式馈料装置。对于多品种少批量生产，最好采用机械手或工业机器人。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 主要内容和要求主要内容：（1） 颗粒包装机的原理方案设计 （2）颗粒包装机的传动系统方案设计 （3）物料供送系统的设计（4）包装材料供送机构的设计 （5）包装袋成型机构的设计（6）包装物料供送的定量要准、定向要好、供送过程要稳、可控性要强，便于与包装材料供送机构、包装执行机构同步工作及协调布置 便于检测、控制、维修和调试。技术要求：（1）装速度： 30-60 袋/min ；（2）薄膜直径 500 mm；（3）薄膜宽度 400 mm； （4）制袋尺寸（长 宽）：（ 60-180）mm（70-120）mm2.2 研究方法和步骤分析封袋的封装要求以及封袋总体尺寸确定包装的总体工艺方案。包装过程：片状包装纸由卷筒引出，经光电检测器再由成形器成形和牵引辊，纵封辊制成包装。已充填包装物的包装袋上下整形输出，经输送带送到横封头横封并切断排出成品。传动部分是：主电机将运动传入横封传动轴，再经不等速机构带动横封头传动，不等速机构是用来调整横封头的封切瞬时速度，使之与包装袋移动速度同步的。调节无级变速差动机构可以得到所需袋长。工艺方案确定后，根据封袋的大小及颗粒的多少来确定各个部分的尺寸，保证各个部件之间工作连续可靠，包装机总体结构的紧凑，本装置用容积中封装置对粉式装料颗粒进行中封。为保证封袋两侧大小相等，故在机构中有成形器和牵引棍。为保证包装纸的运动速度与横封速度的同步，故用光电传感器对其进行检测并用超越电机动作使之运动或制动停止达到对速度误差进行补偿的目的。为了避免包装过程中得到的袋长误差，故有调节无级变速差动机构可以对得到的袋长加以调整。颗粒包装机自动供料系统设计的形态学矩阵：物料供送装置 振动给料装置 链条给料装置带式给料装置辊轴式给料装置计量装置 计数计量法 容积计量法 称重计量法包装材料供送装置板、片包装材料供送装置卷带包装材料供送装置瓶、罐及盒类包装容器供送装置盖塞类供送装置可能组合成方案：N=4 34=48方案一：选用斗式电磁振动给料器，其计量装置选用定容法量杯式，而包装材料供送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。方案二：选用带式输送给料机，其计量装置选用间歇式称重，而包装材料供送 装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。方案三：选用带式输送给料机，其计量装置选用定容法量杯式，而包装材料供 送装置选用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。我选择的最优方案是方案二。因为斗式电磁振动给料器和带式输送给料器都是经过数年发展已逐步完善的装置，而斗式电磁振动给料器工作原理较为简单，但是影响物件供送效果的因素却很多，带式输送给料更适用于颗粒物品的供送。而定容法更适用于粉末、细颗粒、膏状物料且构造简单，造价低，计算速度快，但精度稍低。而本课题设计的颗粒包装物，我选择用单端悬臂式卷带包装材料供送装置。经过对比我选取方案二。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 自动供料系统的设计的难点和特点（1）物料供送装置的设计以及工作原理；（2）计量装置的设计以及工作原理；（3）包装材料供送装置的设计以及工作原理。（4）结构和机构复杂，各部分动作配合要求高；（5）物料供送与包装材料供送协调关系的处理。3.2 前期工作（1）我查阅了相关资料，了解了课题的背景和发展状况；（2) 学习了常用包装机械设计的基础知识、并提出初步的原理方案；（3) 对传动系统方案进行优化比较，论证并选择最优方案。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）12周：接受设计任务，查阅相关资料，了解课题的背景和发展状况；3周：学习常用包装机械设计的基础知识、原理方案的提出；4周：传动系统方案的优化比较，论证并选择最优方案；5周：物料供给机构的机构设计；6周：包装袋供给机构的结构设计；7周：包装袋成型机构的结构设计；89周对系统的论证和验算；1012周：绘制相关设计的零件图和装配图；1314周：撰写毕业论文；15周：准备答辩。指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日参考文献1 呼英俊,白杉,刘志平.几种自动定量包装机的计量设计 M.计量技术.2003,No12:3941.2 茹山穆,李文卿.水泥包装计量系统的设计M. 山西建材 .2000,4:2021.3 方玉莹,左言言.包装机械计量装置的原理与设计探讨J.轻工机械.2005 年第三期:46 48.4 赵治华.称重式定量包装计量技术.包装与食品机械J.1997 年第 15 卷第 1 期：2326.5 许林成.包装机械原理与设计M. 上海：上海科学技术出版社 .1988.6 张永林，李诗龙.粉粒料包装计量精度分析与计量装置设计.粮食与饲料工业J.1993 年第 3 期:4952.7 张聪.食品包装机M.广州 :广州科技出版社.2003.8 许一平 ,张云,王晓东等.颗粒包装机包装中药丸的应用M.Chinese Traditional patent medicine 1999，21(4):211212.8 高德.包装机械设计M.北京：化学工业出版社 .2005.9 戴宏民.包装机械技术发展趋势M. 轻工机械.2003,(4):14.10 刘石明，宋志兵，谭文若等 .全自动包装计量装置的研制J. 国防科技大学学报.1999 年第 3 期:112115.11 张红光.食盐小包装供料自动控制系统技改小结J. 苏盐科技 .2010.3(1):1415.12 孙智慧，高德.包装机械M. 北京: 中国轻工业出版社.2010.13 高月，赵延君，王占生等.PLC 在包装计量秤中的应用.价值工程.2010.10:6566.14 王晓光.智能多通道规则形体物品包装计量装置.包装与食品机械 .2001.5:1719.15 徐秋庆,蔡建义.进口颗粒包装机的特点与应用 机电信息 2007.17:4749.16 郭旭之. CP 系列粉末颗粒包装机问世J.粮油食品科技 出版社.1992.04:2123.17 Walter Soroka.Fundamentals of Packaging TechnologyM.Third Edition, USA:Institute of Packaging Professionals,2002. 18 X.F.Sun,G.Cheng,W.Li.Study on Work Improvement in a Packaging Machine Manufacturing Company.School of Mechanical and Electronic Engineering, Beijing, China.11551159
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