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理工學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題 目： 茶葉自動包裝機(jī)設(shè)計
學(xué)生姓名： xxxxx 學(xué) 號： xxxxxxxxxxx
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)教師： xxxxxx
20xx 年 x月 x日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2010年2月26日”或“2010-02-26”。
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畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
文獻(xiàn)綜述
1、我國包裝機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀
1.1 我國包裝機(jī)械的發(fā)展歷程
中國包裝機(jī)械起步較晚，起于上個世紀(jì)70年代，北京市商業(yè)機(jī)械研究所通過研究日本的包裝機(jī)械，制造了中國第一臺包裝機(jī)。包裝機(jī)械經(jīng)過20多年的發(fā)展，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。雖然包裝機(jī)械自改革開放之后，得到了迅速的發(fā)展，但是統(tǒng)計顯示，我國包裝機(jī)械品種只有1300多種，而且大部分還基本停留在測試、仿制階段，自行開發(fā)能力弱，不能滿足市場需求。
1.2 我國包裝機(jī)械存在的問題
我國食品包裝機(jī)械大部分以單機(jī)控制為主，應(yīng)用PLC和工控機(jī)、DCS及現(xiàn)場總線技術(shù)不到設(shè)備總數(shù)的10％。食品和包裝生產(chǎn)線的傳動以機(jī)械傳動為主，控制技術(shù)和驅(qū)動技術(shù)的綜合應(yīng)用水平低，系統(tǒng)不能達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計。由于生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平不高，傳感和檢測技術(shù)、定位控制、在線監(jiān)測等得不到充分應(yīng)用，與國外先進(jìn)控制技術(shù)有較大的差距。我國包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)裝備水平偏低、設(shè)備陳舊、效率低、精度差等問題，使得企業(yè)缺乏市場竟?fàn)幜Α?
2、國內(nèi)外包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢
在今天的快節(jié)奏的商業(yè)環(huán)境,食品生產(chǎn)商開發(fā)有效和高效的包裝過程是至關(guān)重要的。目前，國際包裝機(jī)械市場競爭激烈，包裝機(jī)械發(fā)展的總體趨勢是趨于“三高”—高速、高效、高質(zhì)量。發(fā)展重點(diǎn)趨向于能耗低、自重輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占地空間小、效率高、外觀造型適應(yīng)環(huán)境和操作人員心理需求、環(huán)保需求等。新的合金材料、高分子材料、復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，食品包裝機(jī)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。
機(jī)電一體化的迅速發(fā)展，使自動化包裝機(jī)設(shè)備的需求激增，未來數(shù)年對各種包裝機(jī)械的需求將會快速增長。自動化產(chǎn)品在食品包裝機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用的市場潛能巨大。
2014年我國包裝機(jī)械使用自動化產(chǎn)品的市場增長4.90%，2015年自動化產(chǎn)品在包裝機(jī)械的市場增長率在5.0%左右。包裝機(jī)械行業(yè)自動化市場的增長率如圖1所示：
圖1 包裝機(jī)械行業(yè)自動化市場增長（2011-2015）
自動化改變著包裝機(jī)械行業(yè)的制造方法及其產(chǎn)品的傳輸方式，實現(xiàn)自動控制的包裝系統(tǒng)能夠極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，有效減輕職工的勞動強(qiáng)度并降低能源和資源的消耗。國際上食品包裝機(jī)械自動化發(fā)展趨勢體現(xiàn)在如下五個方面：
一是對生產(chǎn)效率要求越高越好。這樣可以降低產(chǎn)品的成本，滿足交貨期要求。高速包裝機(jī)要求工序相關(guān)銜接，整個生產(chǎn)線按生產(chǎn)及包裝工序排列要做到倒序啟動，順序停機(jī)。如冷灌裝生產(chǎn)線從塑料原料自動上線到飲料灌裝、大包裝碼垛全部自動在封閉車間內(nèi)進(jìn)行。二是可適應(yīng)產(chǎn)品的更新變化。包裝機(jī)械具有很高的柔性和靈活性，生產(chǎn)線允許在一定的尺寸范圍內(nèi)包裝物的大小可以變化，變更產(chǎn)品及包裝不至于更換昂貴的包裝生產(chǎn)線。三是設(shè)備常見故障迅速排除。解決方案預(yù)先輸入電腦，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)常見的故障時可以自行診斷，亦可實行遠(yuǎn)程診斷并排除故障。四是要求具有自動識別功能。一方面可以通過自動識別包裝材料的厚度、硬度、反彈力等，調(diào)整機(jī)械手動作幅度。另一方面，通過探頭掃描各種形狀不同的產(chǎn)品，確定物料位置后，用不同的機(jī)械手準(zhǔn)確無誤地將物品按準(zhǔn)確的位置及方向放好，排除人工操作的視覺及手指的疲勞。五是盡量減少環(huán)境污染。減少噪聲、粉塵污染，并盡量減少廢棄物。食品原料在加工時不僅收獲主要產(chǎn)品，還收獲附加產(chǎn)品，如玉米加工，產(chǎn)品除了玉米淀粉外，還有玉米油、色拉油、人造黃油、葡萄糖、玉米蛋白及飼料等。
3、當(dāng)前茶葉自動包裝機(jī)的特點(diǎn)
眾所周知，茶葉包裝的最基本要求是封密、避光、避氣、避濕，所以考究茶葉精禎包裝、保證原質(zhì)品味、攜帶使用便捷是直接激發(fā)消費(fèi)者購求欲望的動力。茶葉自動包裝機(jī)所選的包裝材料十分重要，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，為了達(dá)到避光、防潮等效果，成品茶要用兩層包裝來保證密封性，外層是塑料袋，內(nèi)層是鋁箔袋。在簡裝包裝茶產(chǎn)品中，目前大多采用鍍鋁復(fù)合袋，這種包裝的密封遮光效果好。對于密封，茶葉包裝機(jī)本身設(shè)計也要嚴(yán)格要求，為了使茶葉的保質(zhì)期延長，包裝機(jī)要能對包裝袋進(jìn)行良好的密封，并且還要能夠真空密封。
茶葉自動包裝機(jī)集自動制袋、裝袋、密封于一體，茶葉自動包裝機(jī)采用微電腦控制技術(shù)，自動控溫，自動設(shè)定袋長，自動穩(wěn)定送膜，以達(dá)到最佳包裝效果。和分裝機(jī)配套使用，很好的解決了茶葉定量后內(nèi)袋包裝的問題。提高了工作效率，降低了勞動強(qiáng)度，讓用戶真正感受科技創(chuàng)新的魅力。
4、茶葉自動包裝機(jī)面臨的問題
相對其他行業(yè)，目前可用的專門針對茶葉的各種包裝設(shè)備及技術(shù)的整體水平比較落后。在包裝茶封口和自動包裝機(jī)方面的問題尤為突出。在包裝茶的封口方面，鋁箔袋或者塑料袋都采用熱封的方式。在封裝過程中，包裝材料加熱會產(chǎn)生少量異味。因茶葉本身具有極強(qiáng)的吸附性，熱封產(chǎn)生的異味會對茶葉的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。在自動包裝機(jī)方面凈含量控制得不夠精準(zhǔn)。企業(yè)不得不增加茶葉的量以保證凈含量不出現(xiàn)負(fù)偏差，使得生產(chǎn)過程中茶葉的損耗很大。面臨這些問題，包裝及其加工設(shè)備供應(yīng)商必須能夠盡快研發(fā)出更加安全更加精確的適合茶葉產(chǎn)品的包裝產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備，這樣才能滿足茶葉自動包裝行業(yè)的需求。
參考文獻(xiàn)
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10 茶葉自動包裝機(jī)的工作原理與技術(shù)特點(diǎn).百度百科：http://baike.baidu.com/
11 王麗.茶葉包裝設(shè)備及技術(shù)整體水平亟待提高——記北京張一元茶葉有限責(zé)任公司.2010.
本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段及途徑
對于茶葉、小顆粒包裝等行業(yè)，其產(chǎn)品最后都要裝成一定規(guī)格的包裝，本課題就是針對茶葉包裝這一行業(yè)，將茶葉按照一定的設(shè)定值稱量并打包。其中包括袋子成型，茶葉稱量，袋子熱封、切斷、封口等動作。本課題要研究或解決的問題，便是根據(jù)茶葉包裝過程中的包裝機(jī)械的一系列動作，選擇設(shè)計出合理的包裝機(jī)械機(jī)構(gòu)。
通過對茶葉自動包裝機(jī)研究，可把整個包裝過程分為兩大部分：一是袋子的自動成型，二是茶葉的裝填和封口。
首要任務(wù)是袋子的自動成型。袋子的成型過程包括塑料膜的導(dǎo)引、袋子的縱向熱封、橫向熱封和切斷。為了解決這些問題，擬采用滾輪引導(dǎo)塑料膜，成型的導(dǎo)向環(huán)將塑料膜翻折、成型，再用加熱的滾壓輪對袋子進(jìn)行縱封、橫封和牽引，最后用帶刀片的滾壓輪對袋子進(jìn)行切斷。袋子自動成型的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖一所示：
圖一 袋子自動成型機(jī)構(gòu)
針對茶葉的進(jìn)料、稱量過程，應(yīng)使進(jìn)料的過程不影響稱量，要求茶葉平穩(wěn)進(jìn)料，擬采用螺旋推進(jìn)方式進(jìn)料，用帶重量傳感器的稱重漏斗對茶葉進(jìn)行準(zhǔn)確稱量?？紤]到茶葉包裝過程中的衛(wèi)生情況，袋子的拿取、撐口、放下等過程，可用氣缸裝置，應(yīng)用大氣壓的原理實現(xiàn)。最后用氣缸帶動的加熱鐵塊進(jìn)行袋子的密封。整個進(jìn)料、稱量、裝袋、封口的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖二所示：
圖二 進(jìn)料、稱量、裝袋、封口機(jī)構(gòu)
袋子的自動成型機(jī)構(gòu)，茶葉的裝填和封口機(jī)構(gòu)，整個動作流程需要一定的先后順序，可用PLC控制氣缸等動力源，實現(xiàn)茶葉包裝的自動化。
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
指導(dǎo)教師意見：
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