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畢業(yè)設(shè)計
開題論證報告
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名 唐 佳 紅
班 級 BD機制031
學(xué) 號 0320110135
指導(dǎo)教師 陳 樹 祥
完成日期 2007年4月15日
課題名稱：咖啡粉枕式包裝機總體設(shè)計及計量裝置設(shè)計
一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
1．課題來源
課題來源于鹽城市盛和輕工機械廠生產(chǎn)咖啡粉，為包裝咖啡粉設(shè)計一臺咖啡粉枕式包裝機(配有計量裝置和橫封切斷裝置)。
2．課題研究的主要內(nèi)容
為保證封袋的外觀總體質(zhì)量和包裝密封要求、提高生產(chǎn)效率，設(shè)計一臺枕式包裝機。分析包裝過程各動作的先后順序和各動作之間的相互關(guān)系，依照咖啡粉包裝袋的包裝要求，確定咖啡粉包裝機設(shè)計配置型式及結(jié)構(gòu)方案。本課題主要進行包裝機的設(shè)計。
3．國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
包裝機械和機械產(chǎn)品包裝是中國包裝工業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。沒有現(xiàn)代化的包裝機械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)；沒有與國際市場接軌的機電產(chǎn)品包裝，也就不能參與國際交流與合作。
我國包裝的發(fā)展進程以及現(xiàn)況：
上個世紀(jì)80年代之前，我國的包裝還不是獨立的工業(yè)體系，分散于各個工業(yè)部門。作為包裝工業(yè)主要組成部分的包裝機械，分屬于不同制造業(yè)。1978年，我國確立了改革開放的方針，國民經(jīng)濟出現(xiàn)了持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展的新局面。城鄉(xiāng)人民生活水平大大提高，對產(chǎn)品包裝的要求越來越高，促進了包裝機械進入了新的發(fā)展階段。1980年12月，在原國家經(jīng)委的支持和幫助下，各工業(yè)部門的共同努力下，成立了中國包裝技術(shù)協(xié)會。中國包裝技術(shù)協(xié)會設(shè)立包裝機械委員會，掛靠第一機械工業(yè)部。包裝工業(yè)和包裝機械工業(yè)都作為獨立的工業(yè)部門發(fā)展。1984年10月，國家計委組織編制“七五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，包裝機械作為新興行業(yè)首次列入國家中長期發(fā)展規(guī)劃。由機械工業(yè)部牽頭，組織輕工、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空、航天、兵器、核工業(yè)等部門進行編制。1986年3月，機械工業(yè)部成立包裝食品機械行業(yè)辦公室，對包裝機械和機械產(chǎn)品包裝進行統(tǒng)籌規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督服務(wù)。1988年10月包裝食品機械行業(yè)辦公室作為司局級單位列入機械工業(yè)部機構(gòu)序列。1995年5月，經(jīng)中國包裝技術(shù)協(xié)會報國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)，國家民政部備案，成立了中國包裝技術(shù)協(xié)會機械工業(yè)分會，掛靠機械工業(yè)部。和機械工業(yè)部包裝食品機械行業(yè)辦公室，兩塊牌子一套機構(gòu)，承擔(dān)包裝機械和機械產(chǎn)品包裝組織行業(yè)、指導(dǎo)行業(yè)、服務(wù)行業(yè)的職能。
1998年5月至2000年10月，國家機械工業(yè)部、局相繼撤消后，中國包裝聯(lián)合會機械工業(yè)分會獨立的承擔(dān)包裝機械和機械產(chǎn)品包裝的行業(yè)工作。
根據(jù)國家計委1986年委托機械工業(yè)部會同輕工、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、航空、航天、兵器、船舶等部門進行行業(yè)調(diào)查的產(chǎn)品分類目錄有12類：1)充填機械；2)封口機械；3)貼標(biāo)機械；4)容器成型機械；5)收縮包裝機械；6)裹包機械；7)捆扎打包機械；8)集合裝箱機械；9)包裝容器制造機械；10)包裝材料制造機械；11)包裝裝潢印刷機械；12)包裝相關(guān)機械(計量、傳遞、輸送、容器清洗、干燥等)。
國際總體狀況：
包裝機械是集機、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競爭的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點。世界上一切高技術(shù)成果，都會在包裝機械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。
國外的包裝機械近些年有了新特點，主要是：一是生產(chǎn)高效率，生產(chǎn)線高度自動化，生產(chǎn)規(guī)模大型化，以獲得最佳勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益；二是資源的高利用率，高度的綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟；三是產(chǎn)品高度重視節(jié)能，重視降低成本；四是高新技術(shù)實用化，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品上水平、上檔次；五是科研成果商品化，使包裝機械產(chǎn)品向知識密集化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品智能化等方面發(fā)展。
在這樣的新形勢下，我國的包裝機械產(chǎn)品由于品種少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差等原因，面臨著激烈的國際競爭。特別是我國近五年來，加快發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工建設(shè)節(jié)約型社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和加大技術(shù)創(chuàng)新力度，造成新一輪技術(shù)引進高潮。如我國近年對農(nóng)產(chǎn)品深加工總投資達到320多億元，加工和包裝設(shè)備80％以上靠進口。
由此可見，我國在“十一五”期間包裝機械的供需矛盾十分激烈。發(fā)展重點為：
(1)瓦楞紙板生產(chǎn)線、制箱(盒)、印刷成套設(shè)備；(2)環(huán)保型包裝機械；(3)醫(yī)藥包裝機械和包裝材料；(4)啤酒、飲料灌裝生產(chǎn)線；(5)袋成型、充填、封口設(shè)備；(6)無菌包裝設(shè)備；(7)捆扎包裝、集裝設(shè)備；(8)制罐設(shè)備；(9)煙草加工及包裝設(shè)備；(10)在線或離線檢測設(shè)備等。
對機電產(chǎn)品包裝，重點推進“專業(yè)定點、資質(zhì)認(rèn)證、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、國際接軌、擴大出口”的試點工作。按照專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場化的要求，以及建設(shè)節(jié)約型社會的要求，推進節(jié)材代木工作，推廣應(yīng)用“單板層積材”為代表的人造板材，開發(fā)研制農(nóng)秸干包裝板材，為擴大機電產(chǎn)品出口、為農(nóng)民增收、為改善我國生態(tài)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟服務(wù)。
二、本課題擬解決的問題
本課題是咖啡粉枕式包裝機及其計量裝置的設(shè)計，需要解決的問題主要有:根據(jù)包裝袋的形狀、尺寸、袋內(nèi)咖啡的體積、封邊方式的要求完成包裝袋封口位置、裝料位置及計量裝置形式的選擇；卷筒、光電檢測器、成形器、牽引棍、縱封棍等部件先后位置的確定;橫封頭及加料裝置的設(shè)計;不等速機構(gòu)、無級變速機構(gòu)的設(shè)計及位置布置;差動機構(gòu)的設(shè)計;誤差補償機構(gòu)對各個部分誤差進行補償。
三、解決方案及預(yù)期效果
1．解決方案
分析封袋的封裝要求以及封袋總體尺寸確定包裝的總體工藝方案。包裝過程：片狀包裝紙由卷筒引出，經(jīng)光電檢測器再由成形器成形和牽引輥，縱封輥制成包裝。已充填包裝物的包裝袋上下整形輸出，經(jīng)輸送帶送到橫封頭橫封并切斷排出成品。傳動部分是：主電機將運動傳入橫封傳動軸，再經(jīng)不等速機構(gòu)帶動橫封頭傳動，不等速機構(gòu)是用來調(diào)整橫封頭的封切瞬時速度，使之與包裝袋移動速度同步的。調(diào)節(jié)無級變速差動機構(gòu)可以得到所需袋長。
工藝方案確定后，根據(jù)封袋的大小及咖啡的多少來確定各個部分的尺寸，保證各個部件之間工作連續(xù)可靠，包裝機總體結(jié)構(gòu)的緊湊，本裝置用容積計量裝置對粉式裝料咖啡進行計量。為保證封袋兩側(cè)大小相等，故在機構(gòu)中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運動速度與橫封速度的同步，故用光電傳感器對其進行檢測并用超越電機動作使之運動或制動停止達到對速度誤差進行補償?shù)哪康?。為了避免包裝過程中得到的袋長誤差，故有調(diào)節(jié)無級變速差動機構(gòu)可以對得到的袋長加以調(diào)整。
2．預(yù)期效果
所設(shè)計的設(shè)備應(yīng)能滿足咖啡粉包裝要求，保證包裝膜對正，便于調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，便于維修。
四、課題進度安排
3月19日～4月1日．畢業(yè)實習(xí)階段。
畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。
4月2日～4月15日．開題階段。
提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。
4月16日～5月23日． 設(shè)計初稿階段。
完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。
5月24日～6月7日． 中期工作階段。
完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。
6月8日～6月10日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。
6月11日～6月18日．畢業(yè)設(shè)計整改。
圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。
6月19日～6月21日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。
6月22日～6月24日．畢業(yè)答辯。
6月25日～6月28日．材料整理裝袋。
五、指導(dǎo)教師意見
簽名
年 月 日
六、專業(yè)系意見
簽名
年 月 日
七、學(xué)院意見
簽名
年 月 日
5