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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/某型號的送書裝置設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機械設(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)集團公司委托的研發(fā)項目“書本打包機的研制”。
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（文獻綜述）：
打包機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，在許多領(lǐng)域，特別是輕工研制捆緊力克隨機調(diào)節(jié)的打包機，提高自動打包機在帶寬、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)打包機的廠家通過采用國際標(biāo)準(zhǔn)和吸收國外先進技術(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)機械的全自動無人化打包機，在質(zhì)量上達到國外同類設(shè)備的先進水平，可自動定位、捆扎、轉(zhuǎn)位，以進行十字型、井字型等花樣捆扎，采用微機控制，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，打包機在市場中的作用越來越高，未來打包機的發(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)的打包機行業(yè)中，單臺機器比較多，能夠集成各項功能的機器比較少，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生產(chǎn)效率高、包裝精度高、技術(shù)先進的包裝機械，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：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)、計算機提供成套設(shè)備，故障率較低，可以進行遠(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)打包機創(chuàng)新不足，而且科研實力較差，隨著時間的推進，國內(nèi)打包機如果還在原地踏步的話，終究會被國外的打包機取代，任重而道遠(yuǎn)啊。
???? 2、國外包裝機械的發(fā)展現(xiàn)狀
德國的包裝機械在計量、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；利用計算機和仿真技術(shù)提供成套設(shè)備，故障率低，可以進行遠(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)的包裝機械中，40%是食品包裝機械，如糖果包裝機、軟管旋蓋機、漿糊貼標(biāo)機等。吹瓶機吹塑機產(chǎn)品的特點是外觀考究、性能優(yōu)良、價格便宜。意大利包裝機械行業(yè)的最大優(yōu)勢就在于可以按照用戶的要求進行設(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。
日本的食品包裝機械，雖然以中小單機為主，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、無機非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，食品包裝機械的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來發(fā)展的主流。
包裝機械行業(yè)面對市場的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達國家的包裝機械，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)和國際先進水平的產(chǎn)品，是擺在我國包裝機械企業(yè)面前的緊迫任務(wù)。
打包機的發(fā)展趨勢，打包機的未來發(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，例如壓縮打包機;研制代替鋼帶的重型帶、聚酯帶等;研制適應(yīng)臺式打包機的泡沫帶、軟帶等。提高單機的自動化程度使包裝件從輸送裝置送進后，打包機能自動定位、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;研制捆緊力克隨機調(diào)節(jié)的打包機，提高自動打包機在帶寬、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。?未來的包裝機械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，促進包裝設(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）；皮帶輸送機電機功率1500W。
四、研究方案：
思想路線：首先，了解本論題的研究狀況，形成文獻綜述和開題報告。其次，進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
方案并進行方案分析
主要零部件（電機.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行分析。然后對擬定的方案中的裝置主要零部件進行設(shè)計，主要的零部件包括驅(qū)動電機、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： 運用文獻分析法、綜合分析法、實驗法等進行研究。利用UG和AutoCAD繪圖軟件。
五、目標(biāo)及工作進度
（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行方案分析。
【5】2012年4月8日-2012年4月14日：進行主要零部件的設(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
【1】劉安俊.機械設(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【J】.印刷技術(shù)，2007.09
【3】王暄.曹輝.馬永華編著.電機拖動及其控制技術(shù)【M】.北京：中國電力出
社.2012.09
【4】陳守強.機械裝備導(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。