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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目： 方糖堆積機(jī)構(gòu)的設(shè)計
院 （系） 機(jī)電工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級
姓 名
學(xué) 號
導(dǎo) 師
2010年 3月 10 日
1. 畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）
題目背景及研究意義；隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，對商品的要求也越來越高，因此，包裝機(jī)械行業(yè)成為包裝工程工業(yè)的重要組成部分，包裝機(jī)械是產(chǎn)品包裝實現(xiàn)機(jī)械化，自動化的根本保證。方糖堆積機(jī)構(gòu)是把成型后經(jīng)干燥機(jī)烘干分散在鏈板上的糖塊，堆集成要求的糖陣，然后進(jìn)行下道工序。這次畢業(yè)設(shè)計，能進(jìn)一步提高我利用網(wǎng)絡(luò)資源和圖書館資源的能力。并把這些理論知識與實踐相結(jié)合，提高我獨立設(shè)計的能力，為以后的工作打下基礎(chǔ)
包裝機(jī)械國外研究情況：德國的包裝機(jī)械在計量、制造、技術(shù)性能等方面居領(lǐng)先地位，特別是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點，享譽(yù)全球。一些大公司生產(chǎn)的包裝機(jī)械集機(jī)-電-儀及微機(jī)控制于一體，采用光電感應(yīng)，以光標(biāo)控制，并配有防靜電裝置。其大型自動包裝機(jī)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(jī)上完成。德國包裝機(jī)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(jī)械出口國。
意大利是第二大包裝機(jī)械出口國。意大利的包裝機(jī)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(jì)90年代以來，意大利對中國的包裝機(jī)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(jī)械發(fā)展?fàn)顩r：我國現(xiàn)在包裝機(jī)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(shù)人員； 我國包裝機(jī)械起步較晚，經(jīng)過20多年的發(fā)展，國內(nèi)包裝機(jī)械已成為機(jī)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(jī)械填補(bǔ)了國內(nèi)空白，已能基本滿足國內(nèi)市場的需求，部分產(chǎn)品還有出口。但在目前，包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。
隨著我國包裝工業(yè)快速發(fā)展，國內(nèi)的包裝機(jī)械行業(yè)水平還處于低紙階段，一些含量高的包裝成套設(shè)備仍一度的依靠國外進(jìn)口來滿足內(nèi)需。這種過度依靠現(xiàn)象，已嚴(yán)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(nèi)一些無競爭力的包裝機(jī)械企業(yè)處于瀕危境況。因此，專家指出，包裝機(jī)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(nèi)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(nèi)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(jī)構(gòu)的工作原理及設(shè)計方案，采取平面四桿機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計計算，確定滿足實現(xiàn)所要求的運動規(guī)律。
（3）進(jìn)行機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計，繪制其裝配圖。
（4）進(jìn)行該機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計，包括連桿機(jī)構(gòu)，畫出零件圖。
本課題研究的初步方案：方糖堆積機(jī)構(gòu)是把成型后經(jīng)干燥機(jī)烘干分散在鏈板上的糖塊，堆集成6x6得糖陣，然后經(jīng)機(jī)械手迭合三層成為一包，共108塊。動力由干燥機(jī)鏈輪輸入。縱向堆積機(jī)構(gòu)和真空機(jī)械手的動作必須正確地對應(yīng)每一塊干燥鏈板，所以在開車前一定要調(diào)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(jìn)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(jī)構(gòu)
特點：只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到預(yù)期的運動規(guī)律，而且響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)
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(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)還可很方便地達(dá)到改變運動的傳遞方向，擴(kuò)大行程，實現(xiàn)增力和遠(yuǎn)距離傳動的目的
鑒于以上兩種方案的特點，用平面四桿機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)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(yù)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(jī)構(gòu)和真空機(jī)械手的動作必須正確地對應(yīng)每一塊干燥鏈板
（2）在鏈板前進(jìn)的過程中，方糖如何按照預(yù)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(shè)計，各個機(jī)構(gòu)的連接情況，各零部件的配合.
（2）平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計及相關(guān)計算。
（3）機(jī)械手動作時間的合理設(shè)計。
（4）整體裝配關(guān)系，配合公差。
前期已開展工作:到現(xiàn)在已經(jīng)調(diào)研并翻閱了相關(guān)資料，了解到國內(nèi)外同類機(jī)器的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，并通過網(wǎng)絡(luò)了解到整個工藝流程以及在實際生產(chǎn)中各個機(jī)構(gòu)的動作情況和所存在的問題。因此有了一個初步的設(shè)計方案，正在通過對資料的深入學(xué)習(xí)和對實物的深入分析比較確定最終的設(shè)計方案。
4．完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃
工作方案：（1）使用平面四桿和凸輪的組合機(jī)構(gòu)，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(dāng)合攏后的方糖行至適當(dāng)位置時，由三支真空吸頭機(jī)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(jī)的鏈板上。
（4）步移輸送機(jī)每走一塊鏈板，機(jī)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(jìn)行包裝。
進(jìn)度計劃：
第1-3周 明確設(shè)計要求，調(diào)研并收集資料，了解本課題的背景，同時也了解國內(nèi)外同類機(jī)器的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，寫開題報告。
第4-7周: 完成外文翻譯，提出初步設(shè)計方案，對整個機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件進(jìn)行方案選擇。
第8-12周 計算各個機(jī)構(gòu)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(guān)系。
第13-16周 完成整個機(jī)構(gòu)的裝配設(shè)計，繪制出總裝配圖，并完善各個零部件，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。
第17周 準(zhǔn)備答辯。