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畢業(yè)設(shè)計(jì)
開題論證報(bào)告
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 唐 佳 紅
班 級(jí) BD機(jī)制031
學(xué) 號(hào) 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(jī)總體設(shè)計(jì)及計(jì)量裝置設(shè)計(jì)
一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)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(jī)械廠生產(chǎn)咖啡粉，為包裝咖啡粉設(shè)計(jì)一臺(tái)咖啡粉枕式包裝機(jī)(配有計(jì)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(jì)一臺(tái)枕式包裝機(jī)。分析包裝過程各動(dòng)作的先后順序和各動(dòng)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(jī)設(shè)計(jì)配置型式及結(jié)構(gòu)方案。本課題主要進(jìn)行包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。
3．國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述
包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝是中國(guó)包裝工業(yè)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jī)械，就沒有現(xiàn)代化的包裝工業(yè)；沒有與國(guó)際市場(chǎng)接軌的機(jī)電產(chǎn)品包裝，也就不能參與國(guó)際交流與合作。
我國(guó)包裝的發(fā)展進(jìn)程以及現(xiàn)況：
上個(gè)世紀(jì)80年代之前，我國(guó)的包裝還不是獨(dú)立的工業(yè)體系，分散于各個(gè)工業(yè)部門。作為包裝工業(yè)主要組成部分的包裝機(jī)械，分屬于不同制造業(yè)。1978年，我國(guó)確立了改革開放的方針，國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(duì)產(chǎn)品包裝的要求越來越高，促進(jìn)了包裝機(jī)械進(jìn)入了新的發(fā)展階段。1980年12月，在原國(guó)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(guó)包裝技術(shù)協(xié)會(huì)。中國(guó)包裝技術(shù)協(xié)會(huì)設(shè)立包裝機(jī)械委員會(huì)，掛靠第一機(jī)械工業(yè)部。包裝工業(yè)和包裝機(jī)械工業(yè)都作為獨(dú)立的工業(yè)部門發(fā)展。1984年10月，國(guó)家計(jì)委組織編制“七五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，包裝機(jī)械作為新興行業(yè)首次列入國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。由機(jī)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(jìn)行編制。1986年3月，機(jī)械工業(yè)部成立包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室，對(duì)包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝進(jìn)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(jī)械行業(yè)辦公室作為司局級(jí)單位列入機(jī)械工業(yè)部機(jī)構(gòu)序列。1995年5月，經(jīng)中國(guó)包裝技術(shù)協(xié)會(huì)報(bào)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)，國(guó)家民政部備案，成立了中國(guó)包裝技術(shù)協(xié)會(huì)機(jī)械工業(yè)分會(huì)，掛靠機(jī)械工業(yè)部。和機(jī)械工業(yè)部包裝食品機(jī)械行業(yè)辦公室，兩塊牌子一套機(jī)構(gòu)，承擔(dān)包裝機(jī)械和機(jī)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(guó)家機(jī)械工業(yè)部、局相繼撤消后，中國(guó)包裝聯(lián)合會(huì)機(jī)械工業(yè)分會(huì)獨(dú)立的承擔(dān)包裝機(jī)械和機(jī)械產(chǎn)品包裝的行業(yè)工作。
根據(jù)國(guó)家計(jì)委1986年委托機(jī)械工業(yè)部會(huì)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(jìn)行行業(yè)調(diào)查的產(chǎn)品分類目錄有12類：1)充填機(jī)械；2)封口機(jī)械；3)貼標(biāo)機(jī)械；4)容器成型機(jī)械；5)收縮包裝機(jī)械；6)裹包機(jī)械；7)捆扎打包機(jī)械；8)集合裝箱機(jī)械；9)包裝容器制造機(jī)械；10)包裝材料制造機(jī)械；11)包裝裝潢印刷機(jī)械；12)包裝相關(guān)機(jī)械(計(jì)量、傳遞、輸送、容器清洗、干燥等)。
國(guó)際總體狀況：
包裝機(jī)械是集機(jī)、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高技術(shù)成果，都會(huì)在包裝機(jī)械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。
國(guó)外的包裝機(jī)械近些年有了新特點(diǎn)，主要是：一是生產(chǎn)高效率，生產(chǎn)線高度自動(dòng)化，生產(chǎn)規(guī)模大型化，以獲得最佳勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)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(jì)；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(shí)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(jī)械產(chǎn)品向知識(shí)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(shì)下，我國(guó)的包裝機(jī)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。特別是我國(guó)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(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和加大技術(shù)創(chuàng)新力度，造成新一輪技術(shù)引進(jìn)高潮。如我國(guó)近年對(duì)農(nóng)產(chǎn)品深加工總投資達(dá)到320多億元，加工和包裝設(shè)備80％以上靠進(jìn)口。
由此可見，我國(guó)在“十一五”期間包裝機(jī)械的供需矛盾十分激烈。發(fā)展重點(diǎn)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(jī)械；(3)醫(yī)藥包裝機(jī)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(cè)設(shè)備等。
對(duì)機(jī)電產(chǎn)品包裝，重點(diǎn)推進(jìn)“專業(yè)定點(diǎn)、資質(zhì)認(rèn)證、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際接軌、擴(kuò)大出口”的試點(diǎn)工作。按照專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化的要求，以及建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求，推進(jìn)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(kuò)大機(jī)電產(chǎn)品出口、為農(nóng)民增收、為改善我國(guó)生態(tài)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jī)及其計(jì)量裝置的設(shè)計(jì)，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(jì)量裝置形式的選擇；卷筒、光電檢測(cè)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(jì);不等速機(jī)構(gòu)、無級(jí)變速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及位置布置;差動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì);誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)對(duì)各個(gè)部分誤差進(jìn)行補(bǔ)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(cè)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(dòng)部分是：主電機(jī)將運(yùn)動(dòng)傳入橫封傳動(dòng)軸，再經(jīng)不等速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橫封頭傳動(dòng)，不等速機(jī)構(gòu)是用來調(diào)整橫封頭的封切瞬時(shí)速度，使之與包裝袋移動(dòng)速度同步的。調(diào)節(jié)無級(jí)變速差動(dòng)機(jī)構(gòu)可以得到所需袋長(zhǎng)。
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(gè)部分的尺寸，保證各個(gè)部件之間工作連續(xù)可靠，包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)的緊湊，本裝置用容積計(jì)量裝置對(duì)粉式裝料咖啡進(jìn)行計(jì)量。為保證封袋兩側(cè)大小相等，故在機(jī)構(gòu)中有成形器和牽引棍。為保證包裝紙的運(yùn)動(dòng)速度與橫封速度的同步，故用光電傳感器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)并用超越電機(jī)動(dòng)作使之運(yùn)動(dòng)或制動(dòng)停止達(dá)到對(duì)速度誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)哪康?。為了避免包裝過程中得到的袋長(zhǎng)誤差，故有調(diào)節(jié)無級(jí)變速差動(dòng)機(jī)構(gòu)可以對(duì)得到的袋長(zhǎng)加以調(diào)整。
2．預(yù)期效果
所設(shè)計(jì)的設(shè)備應(yīng)能滿足咖啡粉包裝要求，保證包裝膜對(duì)正，便于調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，便于維修。
四、課題進(jìn)度安排
3月19日～4月1日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。
畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
4月2日～4月15日．開題階段。
提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告。
4月16日～5月23日． 設(shè)計(jì)初稿階段。
完成總體設(shè)計(jì)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(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。
6月8日～6月10日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。
6月11日～6月18日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。
圖紙修改、設(shè)計(jì)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(jì)材料評(píng)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