【正文】 部件參數(shù)進(jìn)行設(shè)計后，計算機(jī)即可自動合成為三維模型。而國內(nèi)生產(chǎn)的粉料立式包裝機(jī)速度低，品種少，精度低，可靠性低，自動化和智能化水平低，低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，開發(fā)能力不足等方面。因為制袋尺寸比較小，所以應(yīng)盡量減小機(jī)器的尺寸和所占空間位置，設(shè)計執(zhí)行機(jī)構(gòu)時應(yīng)做到簡單緊湊，減少機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)和運動付數(shù)，原動件應(yīng)盡可能靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 該系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣性將直接影響到包裝物料的計量準(zhǔn)確度，所以應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求選擇合適的充填方式。在此基礎(chǔ)上，明確寫出設(shè)計任務(wù)的全面要求及細(xì)節(jié)，最后形成設(shè)計任務(wù)書，作為本階段的總結(jié)。④構(gòu)思設(shè)計方案，并從工作原理、技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益三個方面分析對比各方案的缺點和可行性，從中找出較為合理的方案?？梢愿鶕?jù)包裝機(jī)的以下一些構(gòu)成要素來尋求解決方案?？紤]到設(shè)計題目的小袋立式包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)比較緊湊，運動形式不是很復(fù)雜的特點，所以選擇機(jī)械傳動的形式既能達(dá)到所要求的功能。③確定下料充填系統(tǒng) 目前用于粉料立式包裝機(jī)中的充填方式主要有定量杯式和螺桿式。設(shè)計一對封口滾輪即可同時完成包裝袋的橫封和縱封過程。③零件的工作能力的設(shè)計④部件裝配草圖及總裝配草圖的設(shè)計 根據(jù)已定出的主要零部件的基本尺寸，設(shè)計出部件裝配草圖及總裝配草圖。四、研究工作進(jìn)度第1～4周調(diào)研報告參考文獻(xiàn)綜述開題報告（第4周PPT匯報）第5～8周工藝設(shè)計結(jié)構(gòu)參數(shù)計算第9～12周繪制機(jī)械圖紙（第10周PPT匯報）第13～16周繪圖及整理說明書第17～18周說明書及圖紙審核，答辯（采用PPT形式）五、主要參考文獻(xiàn)[1]孫鳳蘭,[M].北京:印刷工業(yè)出版社,2006.[2][J].輕工機(jī)械,2003,(3):2729[3]朱滿平,周長會,[J].礦山機(jī)械,2005,33(9):112114[4][J].中國計量,1999(3)[5][J].自動化信息,2008,85(5):7374[6]包裝物易開啟性分析[J].中國包裝工業(yè),2009,(1)[7][J].包裝工程,2002,(3):67—68[8]王玉生,[J].機(jī)械設(shè)計及制造,2008,(12):50—51[9][J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,20(2):1—4[10]粉狀調(diào)味品包裝設(shè)備水平式全自動包裝機(jī)[J].中國包裝工業(yè),2008,(3):16[11][M].長沙:湖南大學(xué)出版社，1988[12]許林成,趙治華,[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1988[13][M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008[14], Analysis of Deformation of a Single Flat Spring used as a Fulcrum of Scale,VILI JMEKO Congress,2002[15]The Institution of Productio Engineers:Automated Assembling Production Momoranda,Section4,Workhoad Mechnisms,London England,2001[16]Hanlon, of Package Engineering,New York,McGrawHill Book Company,2003[17]Modern Packaging Encyclopedia,2001[18]Gerard and Combinataorml wcilcy amp。國外粉料立式包裝機(jī)的現(xiàn)狀分析，模組化。另外，機(jī)器可對工作過程進(jìn)行在線狀態(tài)檢測和故障診斷分析，一旦發(fā)生問題，自動停機(jī)，并顯示故障原因及解決方法。國外大多數(shù)制袋充填包裝機(jī)根據(jù)包裝物料的不同和產(chǎn)量的大小，一般在20100袋/分之間，大多為單列式包裝，封合形式一般是三邊封，四邊封和背封式。[1]二、研究主要成果 全自動粉料立式包裝機(jī)的工藝過程包括：卷膜牽引、打印、袋成型、縱封、充填、橫封、剪切及成品計數(shù)等。由于某些包裝機(jī)下料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，物料卸出時不均勻而產(chǎn)生勢能下料或結(jié)拱架坍塌下料，都會造成被包裝物的稱量精度偏差過大，達(dá)不到國家有關(guān)規(guī)定的要求，從而使故障發(fā)生率升高，給包裝生產(chǎn)線正常運轉(zhuǎn)造成很大影響，也給產(chǎn)品銷售部門帶來很多麻煩，甚至?xí)斐膳c消費者經(jīng)常發(fā)生爭執(zhí)的現(xiàn)象，給企業(yè)的信譽(yù)、聲譽(yù)造成很壞影響，又給消費者帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外精加料鏝料機(jī)構(gòu)、分組刮料機(jī)構(gòu)雙螺旋下料機(jī)構(gòu)、電磁震蕩器下料機(jī)構(gòu)的研制都使被包裝物的計量精度誤差減小。[6]在包裝機(jī)械的制造行業(yè)中，為了使產(chǎn)品以更快的速度、更低的成本打入市場，國內(nèi)外眾多廠商都已將計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械的開發(fā)過程中，但是要想保證產(chǎn)品的單個零部件和整個系統(tǒng)都是優(yōu)化的設(shè)計，則必須采用機(jī)械系統(tǒng)的計算機(jī)仿真技術(shù)。包裝機(jī)械的未來是各種高新技術(shù)、新機(jī)構(gòu)、新控制方法。日本的包裝機(jī)械控制系統(tǒng)也十分先進(jìn)和完善，有效地促進(jìn)了無人操作和自動化程度的提高。好的柔性和靈活性隨著市場競爭日益加劇，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期已越來越短，因此要求包裝機(jī)械具有好的柔性和靈活性，這樣才能符合經(jīng)濟(jì)性要求。因此開發(fā)配套設(shè)備，使主機(jī)的功能得到最大的擴(kuò)張，是提高設(shè)備的市場競爭力和經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要的因素。四、存在問題粉料立式包裝機(jī)雖然占地面積小，成本低，但在包裝粉末型物料的效果與物料品種兼容性這兩項要求上，大多數(shù)這種設(shè)備中都不能盡如人意。粒狀物料飛濺嚴(yán)重，粉塵飛揚(yáng)，空氣污染嚴(yán)重，工作環(huán)境惡劣，有毒有害的粉塵對人體傷害嚴(yán)重。[8]因此盡快解決粉粒狀物料高速度、高準(zhǔn)確度自動定量充填包裝技術(shù)難題具有非常重要的意義。另外，人類對于生物移動規(guī)律的深入研究以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的了解，可進(jìn)一步提高這種微型飛行器的移動性能和穩(wěn)定性。這種機(jī)器人的發(fā)明得益于生物體移動時其神經(jīng)系統(tǒng)活動的啟發(fā)，同時融入了翅翼，關(guān)節(jié)和腿部的協(xié)調(diào)性，因此，它能飛翔，在陸地行走，攀爬障礙物，在一定條件下接受到傳感器的信號時能重新返回到空中。動物的神經(jīng)系統(tǒng)能夠成功的阻止一系列降低其行走平穩(wěn)性的因素。對于動物化的機(jī)器人，盡管采用不同的設(shè)計方法，要實現(xiàn)類似于生物體肌肉的動態(tài)再生性和神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)在反應(yīng)的功能，在現(xiàn)階段來說都是一個很大的困難。正因為這些挑戰(zhàn)的存在，使得受生物體啟發(fā)而想象的機(jī)器人只能存在于實驗室階段或在一些特定領(lǐng)域的演示。 MALV的設(shè)計方法在重量的估算及最初的飛行試驗基礎(chǔ)之上，這種尺寸為30cm的翅翼微型飛行器的負(fù)載能力是足夠的。相符合的電器控制系統(tǒng)被并入其中最為速度控制器，它能夠使動力機(jī)通過簡單的接收裝置直接接收命令和能量。從最初估計的總重量120g以及最大尺寸30cm入手，一個新的翅膀被設(shè)計出來，來滿足飛行器的飛行特性。因為一個伺服機(jī)構(gòu)應(yīng)用于一個翅形腿部結(jié)構(gòu)，所以需要五個同樣的接收器（包括飛行動力機(jī)，升降舵，方向舵，左翅形腿動力機(jī)，右翅形腿動力機(jī)），這樣就增加了重量。對于有關(guān)小型電機(jī)的重量和驅(qū)動方案實施的簡易性的分析成為選擇驅(qū)動部分最基本的考慮要素，這些小型電機(jī)可以驅(qū)動翅形腿部的附件。把從生物體上獲得的靈感的主要部分抽取分離出來，并用一定得工程技術(shù)實現(xiàn)它們。盡管生物體的身體特性為實現(xiàn)機(jī)器人的穩(wěn)定性提供了一個很好的參考，但是一些生產(chǎn)制造工藝還沒有達(dá)到成熟的地步，而這些制造工藝對于機(jī)器人的生產(chǎn)制造是很重要的。在飛行中出現(xiàn)的不當(dāng)姿勢，以及在不同的陸地地形上保持不同的姿勢，這些都是生物體經(jīng)常遇到的障礙。在一定得時期內(nèi)，這種設(shè)計的理念、風(fēng)格和運動機(jī)械裝置有望應(yīng)用于家庭用的交通工具中，人們可以根據(jù)需要設(shè)定這種交通工具的尺寸，重量和其他一些要素。同樣的，具有在陸地上高速行走能力的微型交通工具也已經(jīng)被生產(chǎn)了出來，它的尺寸只有9cm,它有協(xié)調(diào)性很高的腿部，能夠快速地越過比自身尺寸還要高的障礙物。五、主要參考文獻(xiàn)[1]國內(nèi)外制袋充填包裝機(jī)的狀況分析[J].中國包裝工業(yè)，2008,(2)：4647.[2][J].輕工機(jī)械,2003,(3):2729[3]朱滿平,周長會,[J].礦山機(jī)械,2005,33(9):112114[4][J].中國計量,1999(3)[5][J].自動化信息,2008,85(5):7375[6]包裝物易開啟性分析[J].中國包裝工業(yè),2009,(1)[7][J].包裝工程,2002,(3):6768[8]王玉生,[J].機(jī)械設(shè)計及制造,2008,(12)：5051[9][J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,20(2):14[10]粉狀調(diào)味品包裝設(shè)備水平式全自動包裝機(jī)[J].中國包裝工業(yè),2008,(3):16[11][M].長沙:湖南大學(xué)出版社1988,12.[12]許林成，趙治華，：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988[13]孫鳳蘭，[M].北京：印刷工業(yè)出版社，2006.[14], Analysis of Deformation of a Single Flat Spring used as a Fulcrum of Scale,VILI JMEKO Congress,2002[15]The Institution of Production Engineers:Automated Assembling Production Data Momoranda,Section4,Workhoad Mechnisms,London England,2001[16]Hanlon, of Package Engineering,New York,McGrawHill Book Company,2003[17]Modern Packaging Encyclopedia,2001[18]Gerard and Combinataorml wcilcy amp。比如給料系統(tǒng)的優(yōu)劣，也將直接影響計量結(jié)果，有時，甚至造成設(shè)備無法使用的嚴(yán)重后果。“反撲”現(xiàn)象會造成包裝封口不嚴(yán)，并會在一定程度上污染工作環(huán)境，因為立式包裝設(shè)備是垂直下料，下料口與包裝袋袋底距離較大，并且是在包裝的同時進(jìn)行制袋，在下料過程中物料以包材為“滑梯”滑入袋內(nèi)，如果粉末揚(yáng)起，則會污染封口，致使封口不能被密封，這樣一來，產(chǎn)品的質(zhì)量往往會受到影響。先進(jìn)的設(shè)計方法有優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計和并行設(shè)計(并行工程)等。為使包裝機(jī)械具有好的柔性和靈活性，更要求提高自動化程度，大量采用微電腦技術(shù)、模塊化技術(shù)和單元組合形式。幾年前，德國包裝機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的自動化技術(shù)在整個系統(tǒng)操作及運行中還只占30%，現(xiàn)在已占到50%以上。包裝機(jī)械未來的發(fā)展趨勢如下：提高自動化程度是包裝機(jī)械發(fā)展最重要的趨勢。它可以使科研人員通過虛擬的樣機(jī)試驗得到準(zhǔn)確可靠的設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上再建造昂貴的物理樣機(jī)，從而降低了物理樣機(jī)試驗的失敗率，在降低開發(fā)成本的同時，加快了產(chǎn)品的開發(fā)過程。[4]另外為解決自動定量包裝機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性問題，設(shè)計了一種基于PLC的定量包裝機(jī)自動控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)由電子稱量儀表、SIMATICS7200PLC和TP170B觸摸屏構(gòu)成。研究人員對粉料包裝機(jī)排料泵進(jìn)行了改進(jìn)，把葉輪式排料方式和螺旋式排料方式結(jié)合在一起，葉輪主軸和螺旋主軸兩軸垂直錯位安裝在同一泵殼內(nèi)，兩主軸輸入泵處分別裝有與主軸旋向相反的密封螺桿。經(jīng)過多年的研究，包裝過程中的各個工序都進(jìn)行了很好的改進(jìn)。國內(nèi)一些企業(yè)為了能在產(chǎn)品初期快速賺錢，低價格傾銷，采用無質(zhì)量保證的電子元件、控件或低級的原材料，再加上無規(guī)范的加工和裝配工藝，沒有針對具體情況進(jìn)行改造，導(dǎo)致產(chǎn)品不穩(wěn)定或不適合用戶使用要求。國內(nèi)粉料立式包裝機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀我國包裝機(jī)械發(fā)展較晚，目前正處于起步應(yīng)用階段，雖然從九十年代后，我國的制袋充填機(jī)有了較快發(fā)展，通過參考國內(nèi)外產(chǎn)品進(jìn)行消化吸收，自主開發(fā)研制，技術(shù)上有了很大的提高，但與國外相比，國內(nèi)大多數(shù)產(chǎn)品技術(shù)含量低，產(chǎn)品差異程度低，成熟產(chǎn)品技術(shù)易模仿和抄襲，造成低水平重復(fù)，阻礙了對包裝機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。，彈性化。關(guān)鍵詞 粉料立式包裝機(jī) 現(xiàn)狀分析 粉狀物料 自動化 精度 自動定量充填 一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀為滿足現(xiàn)代化商品包裝多樣化的要求，目前國內(nèi)外開始不斷發(fā)展適應(yīng)多品種，小批量的通用包裝機(jī)械和設(shè)備，從而使得包裝機(jī)械的形式日趨增多，粉料立式包裝機(jī)是將具有熱塑特性的塑料復(fù)合膜經(jīng)加熱軟化制成包裝容器，在一臺設(shè)備上自動完成制袋成型，計數(shù)充填，封口剪切等全過程的自動包裝設(shè)備。對所擬的方案、技術(shù)計算、設(shè)計圖樣等進(jìn)行詳細(xì)審核，并對試制的樣機(jī)進(jìn)行鑒定。技術(shù)設(shè)計內(nèi)容包括各組成部分的運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件強(qiáng)度與剛度校核、動力計算、繪制設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件等。④選擇封口方式 熱合封口在各種塑料袋的封口方式上應(yīng)用最多。傳動系統(tǒng)中的變速方式包括電動機(jī)調(diào)速、機(jī)械變速、周期變速和變頻器變速，這些變速方式均可滿足變速要求，但在生產(chǎn)過程中使用最多的變速方式為減速器。②設(shè)計傳動系統(tǒng)包裝機(jī)械傳動系統(tǒng)的形式分為機(jī)械傳動、氣壓傳動、液壓傳動、電氣傳動。（2）初步設(shè)計將設(shè)計方案具體化，著重抓住包裝機(jī)的各組成要素的綜合、總體布局、編制工作循環(huán)圖和擬主要技術(shù)參數(shù)等。②根據(jù)用戶需求，確定包裝機(jī)的設(shè)計內(nèi)容和該機(jī)的使用部門，明確它的功能，應(yīng)用范圍和需達(dá)到的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。三、研究步驟、方法及措施 對所要設(shè)計的立式粉粒包裝機(jī)的需求狀況做充分的市場調(diào)研和分析，并全面查閱關(guān)于此類包裝機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和有關(guān)技術(shù)方面的資料。 要求結(jié)構(gòu)簡單、新穎，拉膜動作平穩(wěn)、可靠、穩(wěn)定且無跑偏現(xiàn)象，確保制袋長度的準(zhǔn)確性，成品率高。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 本課題研究的內(nèi)容是粉料立式包裝機(jī)，主要研究其執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動系統(tǒng)、卷膜牽引機(jī)構(gòu)、下料充填系統(tǒng)、橫縱封切斷系統(tǒng)、計數(shù)系統(tǒng)。計算機(jī)合成速度很快，因此修改工作迅速方便，直到使客戶或設(shè)計者滿意。日本的包裝機(jī)械控制系統(tǒng)也十分先進(jìn)和完善，有效地促進(jìn)了無人操作和自動化程度的提高。比如澳大利亞研發(fā)出了由玉米淀粉制成的塑料包材，日本成功研制出了生物可降解型增塑劑和酵母可分解塑料，我國的科研人員也成功地將二氧化碳可降解材料吹膜并制成環(huán)保塑料袋，這在國際上尚屬首例。同時在這里向所有在設(shè)計過程中幫助我的同學(xué)表示感謝，謝謝你們！附錄1