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1、 长春理工大学毕业论文I目目 录录第一章第一章 绪论绪论.1 11.1 包装机械发展简史.11.2 我国包装机械的现状.11.3 包装机械的发展趋势.2第二章第二章 总体设计总体设计 .3 32.1 设计方案.3第三章第三章 机械部分机械部分.5 53.1 传送带部分.53.2 档箱阀部分.63.3 夹具体部分.7第四章第四章 电控部分电控部分 .10104.1 硬件设计.104.1.1 总体设计.104.1.2 键盘输入部分.124.1.3 显示输出部分.124.1.4 并行接口的扩展.134.1.5 光电检测系统.164.1.6 电机驱动电路.194.1.7 “看门狗”电路.214.2 软
2、件设计.234.2.1 系统分析及框图设计.234.2.2 系统内存分配.244.2.3 系统程序.25结结 论论 .3030参考文献参考文献 .3131致致 谢谢 .3232长春理工大学毕业论文- 1 -第一章第一章 绪论绪论1.11.1 包装机械发展简史包装机械发展简史包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。它是随着新包装材料的出现，和包装技术的不断革新而发展的。中国发明的造纸技术，在历史上为纸包装的产生提供了条件。1850 年世界纸价大跌，纸包装开始用于食品。1852 年美国的沃利发明出制纸袋机，从而出现纸制品机械。1861 年德国建立了世界上第一个包装机械厂，并于 191
3、1 年生产了全自动成形充填封口机。 1890 年美国开始生产液体灌装机，1902 年又生产了重力式灌装机。20 世纪初，英国的杜兰德采用金属容器保存食物，从而出现各种罐头包装食品。 二十世纪 60 年代以来，新材料逐渐代替传统的包装材料，特别是采用塑料包装材料后，包装机械发生重大变革。超级市场的兴起，对商品的包装提出了更新的要求。为保证商品输送快捷安全，集装箱应运而生，集装箱体尺寸也逐渐实现了标准化和系列化，从而促使包装机械进一步完善和发。1展1.21.2 我国包装机械的现状我国包装机械的现状我国的包装机械行业是在市场经济浪潮中诞生的一个新兴行业，近几年发展很快，取得的成绩也是显著的，但与国外
4、产品相比存在一定的差距。拿饮料加工机械设备这一行业进行比较：从生产规模，生产效率角度看，国外包装机械生产规模大、速度快、效率高。例如，美国机械化程度较高的 10 家饮料公司生产占全美总产量的 70以上，而可口可乐和百事可乐饮料产量则占市场总量的一半。灌装速度已由上-世纪 50 年代的 150 瓶分钟发展到现在的 1200 瓶分钟，最高可以达到 2000 瓶分。 2钟从自动化角度看，国外包装机械采用计算机控制工序和加工程度化，并配备各种参数计量装置，使包装、计量检测机完成，自动化程度高。例如，为控制配料精确度，在生产系统中普遍装有与微机相连的流量机、速度计等连续测量装置，并由计算机控制每道工序的
5、起始和结束，控制各种配料的浓度和流量，误差精度可控制在千分之的精度内，饮料生产设备一般都装有 CTP 系统，用微机对清洗过程实行控制。从生产卫生和质量角度看，国外的包装设备一般都采用不锈钢制造，并十分重视空瓶、实瓶和自动检验设备的原地高速、高效清洗等，以保证产品质量达到高度卫生。长春理工大学毕业论文- 2 -1.31.3 包装机械的发展趋势包装机械的发展趋势我国要赶上国际包装机械发展的步伐必须先了解各国包装机械发展的趋势。目前，世界各国对包装机械发展十分重视，集机、电、光、声、磁为一体的高新技术产品不断涌现。生产高效化、资源高利用化，产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为国际包装机械
6、的发展趋。要实现这一目标可以从以下几方面着手： 3势在产品结构上,包装机械行业应以市场为导向,改变目前以低技术含量为主、低水平竞争的状况,淘汰一批低效高耗、低档次、低附加值、劳动密集型的产品,努力开发生产高效低耗、产销对路的大型成套设备和高新技术产品。在包装功能上,由于包装机械的最终目的是完成产品包装,提高工作效率,因而在工农业产品趋向精致化与多元化的发展时期,要求包装机械产品朝着产品多功能与单一高速的两极化方向发展,如可口可乐产品的包装要求是速度与质量,而包装结构的变换是次要的；对于糖果包装就需要枕式的、异形的、联体的,这些产品的包装要求在一台包装机上完成。在技术性能上,要将其他领域的先进技
7、术应用在包装机械上,如机电一体化技术、热管技术、远距离遥控技术、自动柔性补偿技术等,使产品技术性能大幅度提高。在设计思路上,结构设计的标准化与模块化应为同一种模式,这样可以利用原有机型进行模块化设计,以便在较短时间内开发出新机型,提高产品更新换代的速度,同时也有利于包装机械的专业化生产。在生产制造上,专业化生产已成为趋势。国际包装机械厂商都十分重视包装机械零部件的通用性,一些通用标准件不再由包装机械厂生产,某些特殊的零部件则由高度专用化的生产厂家生产,而真正的包装机械厂在某种意义上只是组装厂。而我国的包装机械企业也不必做大做全,而应集中力量发展核心技术,提升产品的竞争优势。长春理工大学毕业论文
8、- 3 -第二章第二章 总体设计总体设计2.12.1 设计设计方案方案本论文的任务就是设计出一套适合各种灌装饮料或罐头的包装系统的总体结构，它是以单片机控制为基础的，集光、机、电为一体的一套机械设备。该设备具有上面所提到的生产效率高、自动化程度高、保障食品安全，减少生产消耗等优点。设计的主体为一套装箱的检测和控制系统，包括控制系统的组成，控制器、传感器的选择，接口设计及主程序的编制。另外，基于市场调研，关于装箱机械手的设计已非常成熟，如南昌大学邹文生教授关于全自动装箱机机械手的设计，他采用气动吸瓶头的设计，实现抓瓶平稳可靠，另外结构也简。而本文的机械部分主要是箱体的自动检测和定位机构。4单5右自动走瓶台夹具纸 箱纸 箱机 械 手图 2.1 装箱工艺流程图根据“自动装箱”这
