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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題 目 全自動書本打包機(jī)/某型號的送書裝置設(shè)計 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 學(xué) 號 0 8 8 1 0 5 4 11 學(xué) 生 姓 名 高武 指 導(dǎo) 教 師 賀 紅 林 填表日期：2 0 1 2 年 2 月 21 日 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)論文開題報告 一、選題的來源、依據(jù)、目的及意義： 課題來源：江西新華分發(fā)集團(tuán)公司委托的研發(fā)項目“書本打包機(jī)的研制”。 選題依據(jù)：在物流中轉(zhuǎn)戰(zhàn)每天都會出版和運輸數(shù)量龐大的圖書，并且品種繁多，書本包裝的規(guī)格也各不相同，長期以來書本搬運都是人工搬運，其工作強(qiáng)度極大，搬運質(zhì)量不佳，耗費大量的人力及物力，且生產(chǎn)效率低下，針對上述送書裝置中存在的實際問題為了改善這一現(xiàn)狀，縮短圖書的送書周期、提高圖書物流供應(yīng)鏈效率、降低操作者的勞動強(qiáng)度，為簡化送書過程。根據(jù)我國圖書出版業(yè)和圖書物流中轉(zhuǎn)站龐大的圖書包裝配送需求，針對當(dāng)前圖書物流供應(yīng)鏈在其包裝、裝卸、搬運等活動普遍采用人工操作方式的技術(shù)現(xiàn)狀，為縮短圖書的包裝配送周期、提高圖書物流供應(yīng)鏈效率、降低操作者的勞動強(qiáng)度。本課題將致力研制書摞自動搬運系統(tǒng)，將在對該系統(tǒng)進(jìn)行深入的工作原理分析與求解、以及對裝置中零部件的選擇應(yīng)用。故研究此種送書裝置。在未真正生產(chǎn)出真實的產(chǎn)品以前就進(jìn)行仿真模擬，提前知道送書裝置的性能，防止裝置存在的缺陷，提出改進(jìn)意見。 選題的目的及意義：本課題將致力研制書摞自動搬運系統(tǒng)，即書本滾筒輸送機(jī)裝置。根據(jù)現(xiàn)代設(shè)計方法和企業(yè)實際需求出發(fā)，應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)設(shè)計并優(yōu)化書本自動運輸裝置具有一定的理論和實際意義，對豐富輥子輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)形式具有一定的實際參照價值。 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（文獻(xiàn)綜述）： 打包機(jī)通常是指直接將單個或數(shù)個包裝物用繩、鋼帶、塑料帶捆緊扎牢以便于運輸、保管和裝卸的一種包裝作業(yè)。20世紀(jì)60年代初期，隨著聚丙烯材料的出現(xiàn)，國外成功研制了聚丙烯塑料帶打包機(jī)，在許多領(lǐng)域，特別是輕工研制捆緊力克隨機(jī)調(diào)節(jié)的打包機(jī)，提高自動打包機(jī)在帶寬、捆包規(guī)格、工作臺高度、捆扎能力等環(huán)節(jié)的適應(yīng)性等。我國的自動打包機(jī)從20世紀(jì)80年代中期開始發(fā)展，最初在書籍、報刊發(fā)行部門獲得推廣，近年來發(fā)展異常迅速，已廣泛應(yīng)用于輕工、食品、外貿(mào)、百貨、印刷、醫(yī)藥、化工、郵電、紡織等行業(yè)。 目前某些生產(chǎn)打包機(jī)的廠家通過采用國際標(biāo)準(zhǔn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)特點，在標(biāo)準(zhǔn)水平、設(shè)計制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有了較大的提高，比如永創(chuàng)機(jī)械的全自動無人化打包機(jī)，在質(zhì)量上達(dá)到國外同類設(shè)備的先進(jìn)水平，可自動定位、捆扎、轉(zhuǎn)位，以進(jìn)行十字型、井字型等花樣捆扎，采用微機(jī)控制，已實現(xiàn)無人操作的自動捆扎生產(chǎn)線。 隨著工業(yè)科技的不斷發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)也在不斷地創(chuàng)新、演變逐漸取代了傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)模式。近幾年來，人們對產(chǎn)品的包裝要求越來越高，包裝行業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，例如全自動打包機(jī)就很大一部分代替了手工包裝，為大型企業(yè)、中小規(guī)模企業(yè)實現(xiàn)了包裝自動化，操作人員只要一次性將幾百個袋子放在設(shè)備的取袋部，全自動打包機(jī)會自動的取袋、列印日期、開袋、給計量裝置信號計量并落料、封口、輸出。操作人員亦可依據(jù)產(chǎn)品包裝需求增設(shè)開門急停、自動投卡、異常排出等細(xì)節(jié)功能，包裝全過程無需人工作業(yè)，有效的為公司提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人工費用及管理費用 ，大幅降低了成本。 全自動打包機(jī)適用范圍極其廣泛，可用于紙塑復(fù)合、塑塑復(fù)合、鋁塑復(fù)合、PE復(fù)合等，包材損耗低，使用的是預(yù)制好的包裝袋，封口品質(zhì)好，還可以一機(jī)多用，只需根據(jù)不同的物料配套不同的計量裝置能實現(xiàn)顆粒、粉末、塊狀、液體、軟罐頭、玩具 、五金件等產(chǎn)品的全自動包裝。 我國的自動打包機(jī)從20世紀(jì)80年代中期開始發(fā)展，最初在書籍、報刊發(fā)行部門獲得推廣，近年來發(fā)展異常迅速，已廣泛應(yīng)用于輕工、食品、外貿(mào)、百貨、印刷、醫(yī)藥、化工、郵電、紡織等行業(yè)。 1、國內(nèi)打包機(jī)現(xiàn)狀相對于過國外的缺點 ???? （1）、自動化程度較低：隨著生活水平的提高，打包機(jī)在市場中的作用越來越高，未來打包機(jī)的發(fā)展會越來越好，以后各行各業(yè)都會出現(xiàn)包裝的影子。但是在國內(nèi)的打包機(jī)行業(yè)中，單臺機(jī)器比較多，能夠集成各項功能的機(jī)器比較少，并且在技術(shù)、材料、工藝上的創(chuàng)新比較少。一些食品加工企業(yè)為了改善現(xiàn)狀，提高食品質(zhì)量及生產(chǎn)率，基本上都從國外引進(jìn)生產(chǎn)效率高、包裝精度高、技術(shù)先進(jìn)的包裝機(jī)械，會導(dǎo)致一部分的國外品牌占領(lǐng)國內(nèi)市場，因此國內(nèi)包裝行業(yè)的技術(shù)水平急需提高。 （2）、性能和科研實力比不上國際打包機(jī)：國外包裝行業(yè)的制造、計量、技術(shù)性能等方面都占有一定的領(lǐng)導(dǎo)地位，各種配套設(shè)施、可靠性、自動化程度都較好，主要表現(xiàn)在工藝流程的自動化、生產(chǎn)效率高，能夠滿足交貨期短和降低工藝流程成本的要求；設(shè)備具有更高的靈活性、柔性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的供貨的靈活性、構(gòu)造的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代需要；利用仿真技術(shù)、計算機(jī)提供成套設(shè)備，故障率較低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對環(huán)境污染較少，主要包括廢棄物、粉塵、噪音等各方的污染。 ???? 總的來說，國內(nèi)的打包機(jī)相對于國外來說還是有很大的差距，這種差距不僅表現(xiàn)在技術(shù)含量上，而且表現(xiàn)在設(shè)計理念和材料的使用上，簡單的說，國內(nèi)打包機(jī)創(chuàng)新不足，而且科研實力較差，隨著時間的推進(jìn)，國內(nèi)打包機(jī)如果還在原地踏步的話，終究會被國外的打包機(jī)取代，任重而道遠(yuǎn)啊。 ???? 2、國外包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 德國的包裝機(jī)械在計量、制造、技術(shù)性能方面均屬世界一流。該國生產(chǎn)的啤酒、飲料灌裝成套設(shè)備生產(chǎn)速度快、自動化程度高、可靠性好。主要體現(xiàn)在：工藝流程的自動化、生產(chǎn)效率高，滿足了交貨期短和降低工藝流程成本的要求；設(shè)備具有更高的柔性和靈活性。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)的靈活性、構(gòu)造的靈活性和供貨的靈活性，以適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的需要；利用計算機(jī)和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；對環(huán)境污染少，主要包括噪音、粉塵和廢棄物的污染。 意大利生產(chǎn)的包裝機(jī)械中，40%是食品包裝機(jī)械，如糖果包裝機(jī)、軟管旋蓋機(jī)、漿糊貼標(biāo)機(jī)等。吹瓶機(jī)吹塑機(jī)產(chǎn)品的特點是外觀考究、性能優(yōu)良、價格便宜。意大利包裝機(jī)械行業(yè)的最大優(yōu)勢就在于可以按照用戶的要求進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，并能保證很好地完成設(shè)計、生產(chǎn)、試驗，實現(xiàn)監(jiān)督、檢驗、組裝、調(diào)整和用戶需求分析等。 日本的食品包裝機(jī)械，雖然以中小單機(jī)為主，但設(shè)備體積小、精度高、易于安裝、操作方便、自動化程度也較高。??????? 隨著世界科技的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把核能技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入了傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)中。新的合金材料、塑料軟管生產(chǎn)線材料、復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，食品包裝機(jī)械的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來發(fā)展的主流。 包裝機(jī)械行業(yè)面對市場的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達(dá)國家的包裝機(jī)械，及如何加大自主創(chuàng)新的步伐，力爭在短時間內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，是擺在我國包裝機(jī)械企業(yè)面前的緊迫任務(wù)。 打包機(jī)的發(fā)展趨勢，打包機(jī)的未來發(fā)展趨勢在向全自動化、高級化和多樣化等方面延伸。主要表現(xiàn)為研制用于各種用途的打包機(jī)，例如壓縮打包機(jī);研制代替鋼帶的重型帶、聚酯帶等;研制適應(yīng)臺式打包機(jī)的泡沫帶、軟帶等。提高單機(jī)的自動化程度使包裝件從輸送裝置送進(jìn)后，打包機(jī)能自動定位、捆扎、轉(zhuǎn)位，并以十字形、井字形等花樣捆扎;采用微機(jī)控制以實現(xiàn)無人操作的自動捆扎生產(chǎn)線。國外的自動打包機(jī)已向40道/分鐘至60道/分鐘的目標(biāo)發(fā)展;研制捆緊力克隨機(jī)調(diào)節(jié)的打包機(jī)，提高自動打包機(jī)在帶寬、捆包規(guī)格、工作臺高度、捆扎能力等環(huán)節(jié)的適應(yīng)性等。?未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高。如高智能數(shù)控系統(tǒng)、編碼器及數(shù)字控制組件、動力負(fù)載控制等新型智能設(shè)備已經(jīng)普遍應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中，使設(shè)備使用者在操作過程中更具有獨立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。 三、 研究的主要內(nèi)容： 1、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容 （1）、驅(qū)動電機(jī)的選擇。 （2）、輸送裝置總體結(jié)構(gòu)方案分析及主要零部件設(shè)計。 （3）、各零部件三維數(shù)字建模和裝配。 （4）、繪制輸送機(jī)工作循環(huán)圖以及主要零部件工程圖和裝配圖。 2、工藝要求的數(shù)據(jù) （1）、書摞尺寸：寬度130～140mm；長度180～220mm；高度180～220mm。 （2）、生產(chǎn)率：10摞∕分鐘（240摞∕小時）；皮帶輸送機(jī)電機(jī)功率1500W。 四、研究方案： 思想路線：首先，了解本論題的研究狀況，形成文獻(xiàn)綜述和開題報告。其次，進(jìn)一步搜集閱讀資料并研讀文本，做好相關(guān)的記錄，形成論題提綱。第三，深入研究，寫成初稿。最后，反復(fù)修改，完成定稿。 根據(jù)設(shè)計的尺寸和送書裝置完成送書 裝置的主要零部件的三維圖和二維圖 查閱與設(shè)計送書 裝置相關(guān)的資料 擬定送書裝置總體 方案并進(jìn)行方案分析 主要零部件（電機(jī).軸承。輸送輥子）設(shè)計 結(jié)合全部的資料和要求選擇合適的設(shè)計方案，優(yōu)化送書裝置的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行主要零部 件的尺寸的計算 設(shè)計送書裝置 的總體裝配圖 其它輔助零部件的設(shè)計 首先，從圖書館或者網(wǎng)絡(luò)上查找與畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)的資料書籍，根據(jù)設(shè)計要求擬定送書裝置的總體方案并對該方案進(jìn)行分析。然后對擬定的方案中的裝置主要零部件進(jìn)行設(shè)計，主要的零部件包括驅(qū)動電機(jī)、輸送棍子、軸承，除了主要零部件還有其余的輔助零部件也需要設(shè)計。依據(jù)擬定的總體方案與設(shè)計的零部件優(yōu)化整個送書裝置，送書裝置確定好以后對裝置中的主要零部件進(jìn)行尺寸的計算并畫出整個送書裝置的總體裝配圖。最后完成裝置的零部件的三維實物圖與二維的工程圖。 研究方法： 運用文獻(xiàn)分析法、綜合分析法、實驗法等進(jìn)行研究。利用UG和AutoCAD繪圖軟件。 五、目標(biāo)及工作進(jìn)度 （1）目標(biāo)：設(shè)計并制造出結(jié)構(gòu)簡單新穎，操作方便，節(jié)省時間、人力、物力，工作效率較高的輸送裝置。 （2）工作進(jìn)度： 【1】2012年 2月25日-2012年3月3日：查找與設(shè)計課題相關(guān)的資料，整理好外文資料。 【2】2012年3月4日-2012年3月10日：將撰寫完畢的開題報告的初稿交于老師審閱并修改。 【3】2012年3月11日-2012年3月24日：將老師審閱完畢的開題報告整理裝訂好。 【4】2012年3月25日-2012年4月7日：擬定送書裝置總體方案并進(jìn)行方案分析。 【5】2012年4月8日-2012年4月14日：進(jìn)行主要零部件的設(shè)計與計算。 【6】2012年4月15日-2012年5月5日：繪制送書裝置的總體裝配圖及主要零部件工作圖。 【7】2012年5月6日到答辯之前撰寫畢業(yè)論文并準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 六、參考文獻(xiàn) 【1】劉安俊.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計【M】，北京：高等教育出版社，2010.01 【2】李斌.剖析SDB-I型平裝書記打包機(jī)【J】.印刷技術(shù)，2007.09 【3】王暄.曹輝.馬永華編著.電機(jī)拖動及其控制技術(shù)【M】.北京：中國電力出 社.2012.09 【4】陳守強(qiáng).機(jī)械裝備導(dǎo)論【M】.西安：西安電子科技大學(xué)出版社。2008.09 【5】成大先.機(jī)械設(shè)計手冊全卷【M】.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2010.01 【6】陳永常.現(xiàn)代印刷技術(shù)【M】.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003，16-269. 【7】金銀河. 實用印刷技術(shù)叢書-印后加工【M】.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001， 24-200 【8】A.W. Roberts. The influence of granular vortex motion on the volumetric performance of enclosed screw conveyors【J】. Powder Technology 1041999（104）：56–67 【9】 Seiichirou SUZUK . A study on the dynamic behaviors of an automatic washing machine 【J】. 2001 Korea ADAMS User Conference, 2001：1-6 七、指導(dǎo)教師意見： 簽名： 年 月 日 八、開題審查小組意見： 教研室主任或組長簽名： 年 月 日 說明：本表另行裝訂成冊。