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畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目： 方糖堆積機構的設計
院 （系） 機電工程學院
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2010年 3月 10 日
1. 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內外相關研究情況）
題目背景及研究意義；隨著經濟和技術的飛速發(fā)展，人們的生活質量不斷提高，對商品的要求也越來越高，因此，包裝機械行業(yè)成為包裝工程工業(yè)的重要組成部分，包裝機械是產品包裝實現機械化，自動化的根本保證。方糖堆積機構是把成型后經干燥機烘干分散在鏈板上的糖塊，堆集成要求的糖陣，然后進行下道工序。這次畢業(yè)設計，能進一步提高我利用網絡資源和圖書館資源的能力。并把這些理論知識與實踐相結合，提高我獨立設計的能力，為以后的工作打下基礎
包裝機械國外研究情況：德國的包裝機械在計量、制造、技術性能等方面居領先地位，特別是啤酒、飲料灌裝設備具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點，享譽全球。一些大公司生產的包裝機械集機-電-儀及微機控制于一體，采用光電感應，以光標控制，并配有防靜電裝置。其大型自動包裝機不僅包裝容積大，而且能集制袋、稱重、充填、抽真空、封口等工序在一臺單機上完成。德國包裝機械業(yè)多年來始終處于穩(wěn)定增長狀態(tài)，出口比例占80%左右。德國是世界上最大的包裝機械出口國。
意大利是第二大包裝機械出口國。意大利的包裝機械多用于食品工業(yè)，具有性能優(yōu)良、外觀考究、價格便宜的特點，出口比例占80%左右，美國是其最大的出口市場。上世紀90年代以來，意大利對中國的包裝機械出口額迅速增長，1995年在意大利的出口排名榜上，中國已躍上為第2位。
我國包裝機械發(fā)展狀況：我國現在包裝機械制造業(yè)存在問題：一是缺乏宏觀統(tǒng)籌規(guī)劃;二是缺乏資金投入，企業(yè)用于研究和開發(fā)的投資占銷售額平均水平不到1%；三是缺乏專業(yè)技術人員； 我國包裝機械起步較晚，經過20多年的發(fā)展，國內包裝機械已成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為我國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有效的保障。有些包裝機械填補了國內空白，已能基本滿足國內市場的需求，部分產品還有出口。但在目前，包裝機械出口額還不足總產值的5%，進口額卻與總產值大抵相當，與發(fā)達國家相去甚遠。
隨著我國包裝工業(yè)快速發(fā)展，國內的包裝機械行業(yè)水平還處于低紙階段，一些含量高的包裝成套設備仍一度的依靠國外進口來滿足內需。這種過度依靠現象，已嚴重制約我國包裝工業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，也使國內一些無競爭力的包裝機械企業(yè)處于瀕危境況。因此，專家指出，包裝機械的低水平發(fā)展將影響到整個包裝工業(yè)的快速發(fā)展，所以必須努力改變其落后狀況。
2．本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
本課題研究的主要內容：
（1）方糖規(guī)格：縱向20毫米，橫向18毫米，厚度12-13毫米，堆積厚度3層，每層6x6塊，共108塊。
（2）確定堆積機構的工作原理及設計方案，采取平面四桿機構的組合機構進行機構設計計算，確定滿足實現所要求的運動規(guī)律。
（3）進行機構的總體設計，繪制其裝配圖。
（4）進行該機構零部件的設計，包括連桿機構，畫出零件圖。
本課題研究的初步方案：方糖堆積機構是把成型后經干燥機烘干分散在鏈板上的糖塊，堆集成6x6得糖陣，然后經機械手迭合三層成為一包，共108塊。動力由干燥機鏈輪輸入?？v向堆積機構和真空機械手的動作必須正確地對應每一塊干燥鏈板，所以在開車前一定要調整好同步位置。在每一塊干燥鏈板上方糖的排列為：橫向每排為6塊，縱向共有6排。鏈板在前進的工程中，先橫向六排拍攏；后沿著軌道縱向合攏。
擬采用的傳動方案：
方案一：采用凸輪機構
特點：只要適當地設計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到預期的運動規(guī)律，而且響應快速，機構簡單緊湊。但凸輪輪廓線與推桿之間為點、線接觸，易磨損，凸輪制造較困難。
方案二： 采用平面四桿機構
特點：其運動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造容易，且連桿機構中的低副是幾何封閉，對保證工作的可靠性有利。利用連桿機構還可很方便地達到改變運動的傳遞方向，擴大行程，實現增力和遠距離傳動的目的
鑒于以上兩種方案的特點，用平面四桿機構的組合機構來完成動力的傳遞，兼顧著上述兩者方案的優(yōu)勢，這樣就推桿就可以按照預先的順序運動。
3．本課題研究的重點及難點，前期已開展工作
重點:（1）縱向堆積機構和真空機械手的動作必須正確地對應每一塊干燥鏈板
（2）在鏈板前進的過程中，方糖如何按照預期的順序合攏。
（3）確保各運動動作不相互干擾。
難點：（1）方糖縱向堆積過程設計，各個機構的連接情況，各零部件的配合.
（2）平面四桿機構的設計及相關計算。
（3）機械手動作時間的合理設計。
（4）整體裝配關系，配合公差。
前期已開展工作:到現在已經調研并翻閱了相關資料，了解到國內外同類機器的發(fā)展現狀和前景，并通過網絡了解到整個工藝流程以及在實際生產中各個機構的動作情況和所存在的問題。因此有了一個初步的設計方案，正在通過對資料的深入學習和對實物的深入分析比較確定最終的設計方案。
4．完成本課題的工作方案及進度計劃
工作方案：（1）使用平面四桿和凸輪的組合機構，在干燥輪的動力支配下完成方糖的縱向合攏。
（2）利用鏈板軌道，讓方糖橫向合攏。
（3）當合攏后的方糖行至適當位置時，由三支真空吸頭機械手一起吸糖，每只吸糖36塊，然后把吸起的方糖放到步移輸送機的鏈板上。
（4）步移輸送機每走一塊鏈板，機械手放一次糖，所以從左邊移到右邊時已堆成三層，然后移到包裝位置，由推桿推出進行包裝。
進度計劃：
第1-3周 明確設計要求，調研并收集資料，了解本課題的背景，同時也了解國內外同類機器的發(fā)展現狀和前景，寫開題報告。
第4-7周: 完成外文翻譯，提出初步設計方案，對整個機構的關鍵部件進行方案選擇。
第8-12周 計算各個機構的運動，確定重要零部件的具體尺寸，繪制出裝配草圖和主要零部件的裝配關系。
第13-16周 完成整個機構的裝配設計，繪制出總裝配圖，并完善各個零部件，編寫畢業(yè)設計說明書。
第17周 準備答辯。