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開題報(bào)告
課題名稱
玉米定量包裝秤設(shè)計(jì)
課題類型
導(dǎo)師姓名
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
專業(yè)班級(jí)
一、目的意義
包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通區(qū)域的必要條件，實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的包裝要求也越來越高，而我國(guó)的包裝行業(yè)發(fā)展相對(duì)緩慢，故對(duì)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)研究具有一定意義。本課題所涉及的玉米定量包裝秤適用于包裝散粒食品、谷物等中等包裝產(chǎn)品。其具有快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
商品包裝是一個(gè)新興的行業(yè)，是在商品經(jīng)濟(jì)日益繁榮、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的新形勢(shì)下逐步成長(zhǎng)起來的。在商品流通中，人們對(duì)粉狀顆粒狀的袋裝產(chǎn)品的包裝主要有兩個(gè)方面，一是要求包裝美觀，以便吸引顧客，并保證商品在流通環(huán)節(jié)中包裝袋不出現(xiàn)任何形式的破損。其二是要求包裝袋內(nèi)的商品計(jì)量準(zhǔn)確，誤差小（包裝行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求是誤差小于5‰），以維護(hù)商品生產(chǎn)廠商的信譽(yù)、形象。因此商品包裝的精確計(jì)量，是包裝行業(yè)是客觀與的一項(xiàng)重要課題。
包裝機(jī)械是現(xiàn)代包裝工業(yè)的基本設(shè)備，是商品生產(chǎn)中必不可少的關(guān)鍵性技術(shù)設(shè)備。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們?cè)絹碓街匾暟b的質(zhì)量、品種類型，包裝機(jī)械在包裝領(lǐng)域中起著重要的作用。包裝機(jī)械是是產(chǎn)品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。自動(dòng)化的根本保證。它能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率；降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；保護(hù)環(huán)境，節(jié)約原材料，降低產(chǎn)品成本；有利于被包裝產(chǎn)品的衛(wèi)生，提高產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)銷售的競(jìng)爭(zhēng)力；由于包裝機(jī)械的計(jì)量精度高，產(chǎn)品包裝的外形美觀、整齊統(tǒng)一、封口嚴(yán)密，提高了產(chǎn)品包裝的之良方，增強(qiáng)了產(chǎn)品銷售的競(jìng)爭(zhēng)力，可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，方便產(chǎn)品的流通。
2、 研究現(xiàn)狀
包裝機(jī)械概述包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的一大門類產(chǎn)品，在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位與作用，它給行業(yè)提供必要的技術(shù)設(shè)備，以完成產(chǎn)品的包裝工藝過程。盡管包裝機(jī)械的產(chǎn)值在整個(gè)包裝工業(yè)中所占的比重不如包裝材料大，不屬于經(jīng)常性消耗品，但對(duì)包裝工業(yè)的現(xiàn)代化確是不可缺少的支撐。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)。用于完成包裝過程的包裝機(jī)械可分為11類，他們是充填機(jī)械、灌裝機(jī)械、封口機(jī)械、裹包機(jī)械、多功能包裝機(jī)械、標(biāo)簽機(jī)械、清洗機(jī)械、干燥機(jī)械、殺菌機(jī)械、捆扎機(jī)械和集裝機(jī)械、輔助包裝機(jī)械和設(shè)備等。包裝機(jī)械作為專業(yè)型機(jī)械，除了通與普通機(jī)械的一般要求外，還有外表美觀、傳動(dòng)裝置緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精度高、生產(chǎn)效率高等要求，以很好地完成自身功能，適應(yīng)市場(chǎng)需求。
國(guó)外包裝機(jī)械業(yè)概況美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利式世界上包裝機(jī)械四大強(qiáng)國(guó)。美國(guó)式世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史較長(zhǎng)的國(guó)家，早已形成了獨(dú)立完整的包裝機(jī)械體系，其品種和產(chǎn)量均居世界之首。十多年來，美國(guó)始終保持著世界最大的包裝機(jī)械生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)的地位。其產(chǎn)品以高、大、精、尖產(chǎn)品居多，機(jī)械與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制。六十到七十年代，是日本包裝機(jī)械業(yè)的起步階段，產(chǎn)值增長(zhǎng)速度很快；接下來的十年增長(zhǎng)速度雖然不如上一階段那么高，但年增長(zhǎng)率仍達(dá)13%。我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)歷史短，總體技術(shù)水平和生產(chǎn)能力較低，但近年來在國(guó)內(nèi)巨大包裝市場(chǎng)的促進(jìn)下，并受國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的影響，發(fā)展速度很快，局部技術(shù)水平有了明顯提高。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，包裝機(jī)械工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)是：
1. 引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，建立一批包裝機(jī)械骨干企業(yè)，包括個(gè)別中外合資企業(yè)。這是縮短我國(guó)包裝機(jī)械技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平差距的有效途徑課滿足大型包裝生產(chǎn)線以及高精度、高自動(dòng)化程度的單機(jī)或機(jī)組生產(chǎn)的需要，進(jìn)而可加快包裝機(jī)械國(guó)產(chǎn)化的速度。
2. 大多數(shù)企業(yè)要重點(diǎn)發(fā)展中、小型包裝機(jī)械。我國(guó)大多數(shù)企業(yè)技術(shù)水平不高，生產(chǎn)能力較低，生產(chǎn)以單機(jī)為主的中、小型包裝機(jī)械比較適宜，但要在此基礎(chǔ)上不斷提高制造精度、自動(dòng)化程度和配套能力。
3. 在包裝機(jī)械生產(chǎn)中，大量引入高新技術(shù)，如微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)，新的機(jī)械機(jī)構(gòu)、新的光纖材料以及運(yùn)用可靠性、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，研制組合式、模塊式等先進(jìn)結(jié)構(gòu)，是包裝機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)、使用可靠，使其性能指標(biāo)、工藝水平、“三化”（多功能化、高速化、自動(dòng)化）水平高，向機(jī)電結(jié)合、主輔機(jī)結(jié)合、成套聯(lián)線方向發(fā)展。
4. 以滿足重點(diǎn)商品的包裝為出發(fā)點(diǎn)，發(fā)展包裝機(jī)械新品種。目前，我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展食品、醫(yī)藥、化工、日用品以及易碎、易腐爛編制等商品的包裝技術(shù)和包裝機(jī)械。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容路線
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是設(shè)計(jì)一臺(tái)玉米定量包裝機(jī)，用于顆粒物料的自動(dòng)稱量和包裝，并實(shí)現(xiàn)物料的累計(jì)計(jì)算，包括喂料，稱量，放料，包裝裝置。稱量范圍為0~50kg。由于粉末狀與顆粒物料放料時(shí)，不能一起設(shè)計(jì)，故在此選擇顆粒物料的定量包裝機(jī)的設(shè)計(jì)。
1.研究?jī)?nèi)容
①儲(chǔ)料倉(cāng)的設(shè)計(jì)、失料倉(cāng)機(jī)構(gòu)、夾袋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
②氣壓系統(tǒng)主要對(duì)夾袋裝置的收縮和伸張進(jìn)行控制；
2.相關(guān)原理
物料由給料機(jī)構(gòu)（氣動(dòng)閘門）加入稱量斗，控制器收到傳感器的重量信號(hào)后，按預(yù)先設(shè)定的程序值進(jìn)行控制，開始時(shí)進(jìn)行快速（快加、慢加同時(shí)）給料；當(dāng)重量≥（目標(biāo)值－精計(jì)量值）時(shí)，停止快加信號(hào)輸出，進(jìn)入慢速給料；當(dāng)重量≥（目標(biāo)值－過沖量值）時(shí)，停止慢加信號(hào)輸出，給料門完全關(guān)閉，定值稱量完成。夾袋信號(hào)輸入后，稱量斗卸料門自動(dòng)開啟，當(dāng)重量≤零位設(shè)定值時(shí)，稱量斗卸料門自動(dòng)關(guān)閉，物料袋自動(dòng)松開落入輸送帶上，被送到縫包機(jī)縫包之后進(jìn)入下一工序，同時(shí)控制器進(jìn)入下一控制循環(huán)。定量包裝秤是散體物料包裝機(jī)械的重要組件,對(duì)于通過稱量來完成產(chǎn)品的定量包裝具有重要意義。目前包裝機(jī)上應(yīng)用的定量秤有多種形式, 它們各有優(yōu)越性和局限性。對(duì)于小型定量包裝秤, 主要采用的是動(dòng)態(tài)稱量原理, 由于受系統(tǒng)內(nèi)外多種因素的影響, 定量精度和定量速度難以兼顧。單秤構(gòu)造定量包裝秤較難適應(yīng)目前包裝機(jī)生產(chǎn)能力的匹配要求。提出了以螺旋為加料方式的靜態(tài)稱重定量包裝秤的構(gòu)思, 并作相應(yīng)的研究, 旨在探討一種適合于常見散體物料, 具有較高定量精度和速度的定量包裝秤, 以相對(duì)簡(jiǎn)單的構(gòu)造, 來適應(yīng)目前斗裝包裝機(jī)的能力匹配要求。
下圖為簡(jiǎn)單的定量包裝秤的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
控制處
電子秤
伺服電機(jī)
料倉(cāng)
料斗
夾袋器
支架
擋板
縫包機(jī)
傳動(dòng)帶
傳動(dòng)帶
圖8結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖
3.相關(guān)控制部分
單片機(jī)的可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，通用性強(qiáng)，而且編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，故選用單片機(jī)控制系統(tǒng)。
物料由給料機(jī)構(gòu)（氣動(dòng)閘門）加入稱量斗，控制器收到傳感器的重量信號(hào)后，按預(yù)先設(shè)定的程序值進(jìn)行控制，開始時(shí)進(jìn)行快速（快加、慢加同時(shí)）給料；當(dāng)重量≥（目標(biāo)值－精計(jì)量值）時(shí)，停止快加信號(hào)輸出，進(jìn)入慢速給料；當(dāng)重量≥（目標(biāo)值－過沖量值）時(shí)，停止慢加信號(hào)輸出，給料門完全關(guān)閉，定值稱量完成。夾袋信號(hào)輸入后，稱量斗卸料門自動(dòng)開啟，當(dāng)重量≤零位設(shè)定值時(shí)，稱量斗卸料門自動(dòng)關(guān)閉，物料袋自動(dòng)松開落入輸送帶上，被送到縫包機(jī)縫包之后進(jìn)入下一工序，同時(shí)控制器進(jìn)入下一控制循環(huán)。
4.簡(jiǎn)單工作過程介紹
首先料倉(cāng)內(nèi)放料。傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)，位于料斗處的傳感器檢測(cè)到包裝袋就位后，啟動(dòng)閥門，重力傳感器檢測(cè)到包裝袋內(nèi)的物料快到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)后，發(fā)出信號(hào)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，待包裝袋內(nèi)物料達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后，電磁閥關(guān)閉。將包裝袋放到傳送帶上，傳送到縫紉機(jī)處密封。手動(dòng)套袋，就位后，傳送帶恢復(fù)轉(zhuǎn)速，重復(fù)上述循環(huán)。四.設(shè)計(jì)要求
1.繪制完整的各零件圖和整體裝配圖。
2.在滿足工作要求的情況下，盡量使設(shè)計(jì)保持良好的經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化。
3.盡量避免圖紙的錯(cuò)誤，保證圖紙的準(zhǔn)確和實(shí)用。
五.時(shí)間安排
第五周 查閱資料 1—4周 畢業(yè)實(shí)習(xí)
第六周 撰寫開題報(bào)告
第七周 初步設(shè)計(jì)方案和方案確定
第八-十二周 設(shè)計(jì)方案細(xì)化
第十三周 編寫設(shè)計(jì)說明書、論文。
第十四周 準(zhǔn)備驗(yàn)收、答辯。
六.展示成果
1.設(shè)計(jì)任務(wù)書
2.開題報(bào)告
3.設(shè)計(jì)說明書 裝配圖 主要機(jī)構(gòu)圖
七.參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師：
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