开题报告-茶叶自动包装机设计

理工学院毕业设计(论文)开题报告题 目： 茶叶自动包装机设计 学生姓名： xxxxx 学 号： xxxxxxxxxxx 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： xxxxxx 20xx 年 x月 x日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年2月26日”或“2010-02-26”。 41 毕业设计（论文）开题报告文献综述1、我国包装机械行业的现状1.1 我国包装机械的发展历程中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所通过研究日本的包装机械，制造了中国第一台包装机。包装机械经过20多年的发展，已成为机械工业中十大行业之一，为我国包装工业快速发展提供了有效的保障。虽然包装机械自改革开放之后，得到了迅速的发展，但是统计显示，我国包装机械品种只有1300多种，而且大部分还基本停留在测试、仿制阶段，自行开发能力弱，不能满足市场需求。1.2 我国包装机械存在的问题我国食品包装机械大部分以单机控制为主，应用PLC和工控机、DCS及现场总线技术不到设备总数的10。食品和包装生产线的传动以机械传动为主，控制技术和驱动技术的综合应用水平低，系统不能达到最优化设计。由于生产企业技术水平不高，传感和检测技术、定位控制、在线监测等得不到充分应用，与国外先进控制技术有较大的差距。我国包装机械生产企业的技术装备水平偏低、设备陈旧、效率低、精度差等问题，使得企业缺乏市场竟争力。2、国内外包装机械的发展趋势在今天的快节奏的商业环境,食品生产商开发有效和高效的包装过程是至关重要的。目前，国际包装机械市场竞争激烈，包装机械发展的总体趋势是趋于“三高”高速、高效、高质量。发展重点趋向于能耗低、自重轻、结构紧凑、占地空间小、效率高、外观造型适应环境和操作人员心理需求、环保需求等。新的合金材料、高分子材料、复合材料、无机非金属材料等新材料也得到了推广应用，食品包装机械的集成化、智能化、网络化、柔性化将成为未来发展的主流。 机电一体化的迅速发展，使自动化包装机设备的需求激增，未来数年对各种包装机械的需求将会快速增长。自动化产品在食品包装机械行业中应用的市场潜能巨大。2014年我国包装机械使用自动化产品的市场增长4.90%，2015年自动化产品在包装机械的市场增长率在5.0%左右。包装机械行业自动化市场的增长率如图1所示：图1 包装机械行业自动化市场增长（2011-2015）自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式，实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。国际上食品包装机械自动化发展趋势体现在如下五个方面：一是对生产效率要求越高越好。这样可以降低产品的成本，满足交货期要求。高速包装机要求工序相关衔接，整个生产线按生产及包装工序排列要做到倒序启动，顺序停机。如冷灌装生产线从塑料原料自动上线到饮料灌装、大包装码垛全部自动在封闭车间内进行。二是可适应产品的更新变化。包装机械具有很高的柔性和灵活性，生产线允许在一定的尺寸范围内包装物的大小可以变化，变更产品及包装不至于更换昂贵的包装生产线。三是设备常见故障迅速排除。解决方案预先输入电脑，当设备出现常见的故障时可以自行诊断，亦可实行远程诊断并排除故障。四是要求具有自动识别功能。一方面可以通过自动识别包装材料的厚度、硬度、反弹力等，调整机械手动作幅度。另一方面，通过探头扫描各种形状不同的产品，确定物料位置后，用不同的机械手准确无误地将物品按准确的位置及方向放好，排除人工操作的视觉及手指的疲劳。五是尽量减少环境污染。减少噪声、粉尘污染，并尽量减少废弃物。食品原料在加工时不仅收获主要产品，还收获附加产品，如玉米加工，产品除了玉米淀粉外，还有玉米油、色拉油、人造黄油、葡萄糖、玉米蛋白及饲料等。3、当前茶叶自动包装机的特点众所周知，茶叶包装的最基本要求是封密、避光、避气、避湿，所以考究茶叶精祯包装、保证原质品味、携带使用便捷是直接激发消费者购求欲望的动力。茶叶自动包装机所选的包装材料十分重要，在生产环节中，为了达到避光、防潮等效果，成品茶要用两层包装来保证密封性，外层是塑料袋，内层是铝箔袋。在简装包装茶产品中，目前大多采用镀铝复合袋，这种包装的密封遮光效果好。对于密封，茶叶包装机本身设计也要严格要求，为了使茶叶的保质期延长，包装机要能对包装袋进行良好的密封，并且还要能够真空密封。茶叶自动包装机集自动制袋、装袋、密封于一体，茶叶自动包装机采用微电脑控制技术，自动控温，自动设定袋长，自动稳定送膜，以达到最佳包装效果。和分装机配套使用，很好的解决了茶叶定量后内袋包装的问题。提高了工作效率，降低了劳动强度，让用户真正感受科技创新的魅力。4、茶叶自动包装机面临的问题相对其他行业，目前可用的专门针对茶叶的各种包装设备及技术的整体水平比较落后。在包装茶封口和自动包装机方面的问题尤为突出。在包装茶的封口方面，铝箔袋或者塑料袋都采用热封的方式。在封装过程中，包装材料加热会产生少量异味。因茶叶本身具有极强的吸附性，热封产生的异味会对茶叶的质量产生一定的影响。在自动包装机方面净含量控制得不够精准。企业不得不增加茶叶的量以保证净含量不出现负偏差，使得生产过程中茶叶的损耗很大。面临这些问题，包装及其加工设备供应商必须能够尽快研发出更加安全更加精确的适合茶叶产品的包装产品及相关设备，这样才能满足茶叶自动包装行业的需求。参考文献 1 韩占华,郭飞.自动化在包装机械中的应用和展望.2014. 4952. 2 安然.自动化水平是食品包装领域的关键访中国食品科学技术学会食品机械分会副秘书长林亚玲. 2011. 1819. 3 鄢腊梅.我国包装机械的现状分析及国际市场的开拓.中国包装工业市场展望.2001. 1114. 4 Smooth integration for packaging machinery.World Pumps.Vol.11 （2013），p.22 5 宋慧欣.自动化，包装机械发展的必然趋势. 2014. 4041. 6 侯评梅.自动化技术将大力拓展我国食品包装机械的未来空间. 2009. 3233. 7 程远.浅析机械自动化在农业及食品包装领域的应用.2010. 5051. 8 钱程.包装机械在食品工业发展的共性.2007. 2223.9 刘钊，杜起洪.浅谈茶叶的包装.2006. 4648.10 茶叶自动包装机的工作原理与技术特点.百度百科：11 王丽.茶叶包装设备及技术整体水平亟待提高记北京张一元茶叶有限责任公司.2010.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径对于茶叶、小颗粒包装等行业，其产品最后都要装成一定规格的包装，本课题就是针对茶叶包装这一行业，将茶叶按照一定的设定值称量并打包。其中包括袋子成型，茶叶称量，袋子热封、切断、封口等动作。本课题要研究或解决的问题，便是根据茶叶包装过程中的包装机械的一系列动作，选择设计出合理的包装机械机构。通过对茶叶自动包装机研究，可把整个包装过程分为两大部分：一是袋子的自动成型，二是茶叶的装填和封口。首要任务是袋子的自动成型。袋子的成型过程包括塑料膜的导引、袋子的纵向热封、横向热封和切断。为了解决这些问题，拟采用滚轮引导塑料膜，成型的导向环将塑料膜翻折、成型，再用加热的滚压轮对袋子进行纵封、横封和牵引，最后用带刀片的滚压轮对袋子进行切断。袋子自动成型的机械结构如图一所示： 图一 袋子自动成型机构 针对茶叶的进料、称量过程，应使进料的过程不影响称量，要求茶叶平稳进料，拟采用螺旋推进方式进料，用带重量传感器的称重漏斗对茶叶进行准确称量。考虑到茶叶包装过程中的卫生情况，袋子的拿取、撑口、放下等过程，可用气缸装置，应用大气压的原理实现。最后用气缸带动的加热铁块进行袋子的密封。整个进料、称量、装袋、封口的机械结构如图二所示： 图二 进料、称量、装袋、封口机构 袋子的自动成型机构，茶叶的装填和封口机构，整个动作流程需要一定的先后顺序，可用PLC控制气缸等动力源，实现茶叶包装的自动化。毕业设计（论文）开题报告指导教师意见： 指导教师： 年 月 日