1. 研究目的与意义（文献综述）

撰写内容要求（可加页）：

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）

（1）总述：

2. 研究的基本内容与方案

2.1本课题研究的基本内容

本次设计的目的是实现食盐装袋自动化，减少人工劳动量。首先，要将食盐袋和集装袋的基本参数（例如尺寸、材料、产品特性）介绍清楚，尽量贴合实际生活；其次，总体装置的设计是核心内容，包含有取袋装置、撑袋装置、送袋装置、推送装置；最后介绍各个装置实现的工作。

2.1.1食盐集装袋基本参数

（1）基本尺寸

本次设计参考日常生活食用盐盐袋尺寸，食盐小袋包装材料为塑料复合材料，形状为长方形，尺寸为13cm×17cm，其中每小袋装食盐500g，食盐入袋后其整体尺寸为15cm×10cm×3cm。

以此为依据并同时结合生活实际，确定每个集装袋装食盐为60小袋。堆码食盐总质量为30Kg，其堆码为长×宽×高=3×4×5（个），其堆码尺寸为长×宽×高=45cm×40cm×15cm。所以集装袋尺寸暂定为长×宽=70cm×70cm。

（2）食盐集装袋材料

依据生活常识，食盐所用袋子为塑料编织袋。

塑料编织袋按主要材料构成为聚丙烯袋、聚乙烯袋；按缝制方法分为缝底袋、缝边底袋，广泛应用于肥料、化工产品等物品的一种包装材料，表面较为粗糙，可印刷性较好。

我国自1966年开发出扁丝编织袋至今，产品发展迅速，已形成花色品种多样、规格尺寸齐全的系列产品，品种质量已达到国外同类产品的水平，在国际市场上具有一定竞争力。生产成本低，有利于节省食盐运输成本，提高利润。

内层附有一层防水膜，尽量保证食盐运输过程中不被损坏。

2.1.2各部分机械原理与设计

2.1.2.1取袋装置

图2方框架简图

储袋仓上放置食盐大袋后，大袋是上下两层叠在一起，需要使用辅助装置将最上面的袋子取出并撑开，轻工业中的机械结构大部分都是模仿人工的动作，在传送和撑袋之前需要将袋子取起，之后利用袋子自身的重力使得上下两面分开，本论文中的食盐大袋采用的材料是聚丙烯袋，聚丙烯材料具有一定的气密性，但是其表面参差不齐，在使用真空泵控制吸盘时会在一侧透风而导致无法使用，吸袋机构采用的方法是使用抽风机连续抽风。（袋子的内侧有防水膜，保证抽风机工作时只吸到袋子上层）

方框架属于运动组件，其两侧安装有平轮组件和V轮组件，使得整个方框架在输送机构中的同步带输送系统驱动下能在导轨上运动，本论文中的方框架采用铝型材用以降低整个运动部件的质量。由于食盐袋子尺寸较大，使用4个吸盘口均匀分布的方式，吸盘口固定在吸盘固定架上，考虑到集装袋的高度尺寸为400mm的可调范围，将吸盘固定架的一端设计成50mm间隔一共200mm可调，在加工不同类型的带子时需要人工对吸盘固定架进行调整。

在纵向移动中，选用气缸来进行吸盘固定架在垂直方向的运动。

整个吸袋装置的核心是由抽风机实现，将抽风管道与抽风机与吸盘相连，达到吸盘工作的目的。

2.1.2.2撑袋装置

在设计时，我们尽量采用少信息化的方式，减少技术生产成本、方便安装。撑袋装置的作用是将集装袋口撑紧，以便后续的食盐入袋工作。

在这里设计时，我们将袋开口装置安装在机架上，采用导轨进行运动方向的确定。模仿日常生活常见的雨伞撑伞过程。

依据雨伞的结构灵感，结合本次设计实际情况,撑袋机构中的支撑架组件负责撑起集装袋，支撑架组件是由连杆和撑杆通过铰链连接组成，一端固定在定块上，一端固定在滑块上，通过滑块在主轴方向上的移动实现撑杆的撑开与收缩。考虑到撑袋机构需要完成四边形的功能，这里采用两个杆组连接在定块与滑块之间，杆组的工作相互独立，即将两个杆组的两端分别连接在四边形定块和四边形滑块之间，定块与主轴固定连接，四边形滑块连接在外丝杆上。主要完成两个动作：滑块在外丝杆上的滑动，杆组将集装袋口撑开。

滑块在外丝杆上的运动采用曲柄滑块机构，发动机经减速机减速后与主动衔接，为减小损耗，中间采用轴承减少摩擦。

2.1.2.3送袋装置

在这里，我们继续使用取袋装置中的机架，在吸盘机构将集装袋取起后，将连同吸盘机构在内的集装袋传送到推送装置位置，等待推送装置将堆码食盐袋推入集装袋中，完成一次装袋工作。

2.1.2.4推送装置

推送过程中，对推送精度要求并不严格，这里采用四杆机构实现基本操作。

在上面分析中，我们得知堆码食盐总重量为30Kg，重量较大。为了保证推送顺利，这里采用气缸进行推送。

2.1.3基本工艺过程

（1）取袋：由取袋机构将单个包装袋取出。主要保证取袋过程满足要求；

（2）撑袋：机构将包装袋口撑开；

（3）包装袋传送：将包装袋传送到装袋部位；

（4）装袋：将堆好的食盐小袋推送到包装袋里面。

食盐装袋的动作需要借助一系列装置来实现。对这些装置提出适合生产节奏的要求，作为设计的原始数据。需设计的装置有：取袋装置、袋开口装置、袋传送装置、入袋装置。

2.2本课题拟采用的技术方案及措施

2.2.1装置的要求以及采用的实现措施

表1需设计装置及其技术方案

2.2.2设计步骤和题目

表2主要设计步骤

设计工作核心问题：撑袋机构的设计和运行。

2.2.3设计要求

结构形式是机械设计的最终表现形式，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外零件的受力，提高强度、刚度、精度和寿命也是需要考虑的内容。机械结构设计过程中应考虑如下的机械设计准则。

(1)实现预期功能的设计准则

设计产品的目的是实现特定的功能，为了满足功能要求必须做到功能的明确、功能分配以及功能集中等原则。对于整个上袋工位的功能以及分配在上一章已经做出了比较详细的描述。

(2)满足强度要求的设计准则

这条准则在设计上袋工位的机械结构主要体现在：等强度准则；减小应力集中结构；使载荷平衡结构。在上袋工位系统中需要充分考虑关键部位结构的强度。

(3)考虑加工工艺的设计准则

结构设计的结果对产品零部件的生产成本和质量都有影响，在设计时要充分考虑到零部件的结构要易于加工制造。

(4)考虑装配工艺的设计准则

装配是产品制造过程中的重要工序，零部件的结构对装配的质量、成本有直接的影响。关于装配，在设计时需要充分考虑到装配单元的划分、零部件的安装；零部件的安装和拆卸等问题。

(5)考虑造型设计的准则

产品设计除了要满足功能需求，还应考虑造型的美学价值，对于包括上袋系统的整条生产线，这条准则是最后才需要考虑的。

3. 研究计划与安排

第1-3周：项目①完成开题报告

第4-5周：项目②转速比、③各轴转速、④功率计算；

第6-7周：项目⑤机架导轨结构设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]金国斌、张华良，包装工艺技术与设备[m].北京：中国轻工业出版，2013：167-177.

[2]黄颖为，包装机械结构与设计[m].北京：化学工业出版社，2014：153-188.

[3]杨良渠、杜力，包装机械原理与设计[m].成都：西南交通大学出版社，2014：8-53、113-131、390-397.