开题报告-基于PLC药品包装机系统设计

开题报告学生姓名学号专业班级指导教师2023年2月4日课题题目及来源：题目：药品包装机题目来源：自拟课题研究的意义和国内外研究现状：1.1课题研究的意义根据《中华人民共和国药品管理法》第一百零二条关于药品的定义:药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。2013年1月，国家发展和改革委员会发出通知，决定从2013年2月1日起调整呼吸、解热镇痛和专科特殊用药等药品的最高零售限价，共涉及20类药品，400多个品种、700多个代表剂型规格，平均降价幅度为15%，其中高价药品平均降幅达到20%。包装机械是集机、电、光、声、磁、化、生、美为一体的高技术、高智能、高竞争的产品1。发展速度快、更新速度快是它的一.大特点。世界上--切高技术成果，都会在包装机械产品中得到应用。国外的包装机械近些年有了新特点，主要有:一是生产高效率;二是资源的高利用率，高度的综合利用和发展循环经济;三是产品高度重视节能，重视降低成本;四是高新技术实用化，提高生产效率，产品上水平、上档次;五是科研成果商品化，使包装机械产品向知识密集化、技术综合化、产品智能化等方面发展.美国、日本、德国、意大利是世界上包装机械四大强国。美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械业体系，其品种和产量均居世界之首4。10多年来，美国始终保持着世界包装机械生产和消费大国的.地位。其产品以高、大、精、尖产品居多，机械与计算机紧密结合，实现机电-一体化控制新型机械产品,以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机械和薄膜包装机占整个市场份额的15%，厚纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。改革开放以来，随着市场经济的发展。商品流通的增加，物质的不断丰富，生活水平的提高，人们在追求商品内在质量提高的同时，对商品包装的要求也在不断提高，包装工业随之迅速发展，在我国国民生产总值中已占到2%以上，与经济发达国家的差距正逐步缩小。我国包装工业虽然发展很快，成就很大，但与发达国家相比，无论在产品品种、技术水平和产品质量方面都有很大差距。发达国家己将微机控制、激光技术、人工智能、光导纤维、图像传感、工业机器人等高新技术成熟的应用于包装机械，而这些高新技术在我国包装机械行业才刚刚开始采用;我国的包装机械产品品种缺口约30%一40%，包装机械产品的性能、外观质量有一定差距。因此我们必须采取强有力的措施.进一步加快包装机械行业的发展速度，为早日赶.上世界先进水平而奋斗!1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状首先，要明确我国包装机械业的发展方向预计到2005年我国包装机械产量将增加到67万台(套)，到2010年将增至93万台(套)。但是，靠简单的重复，靠扩大生产数量，靠向上游、向下游延伸的方法是行不通的，我国包装机械业必须走专业化生产的道路。要发展中高档设备，努力提高技术含量，把产品做精、做细、做专、做强，靠技术进步来推动行业的发展。目前，世界各国对包装机械发展十分重视，集机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术产品不断涌现生产高效率化、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世界各国包装机械发展的趋势这也是我国包装机械业的发展方向对于我国的包装机械生产企业，并不是求大求全，而是应求精求专。美国、日本、意大利的包装机械生产企业大部分规模不大，但专业化程度很高。其次，要进行我国包装机械业的结构调整在“十五”期间乃至2010年，我国包装机械业要着重进行产业结构、产品结构和组织结构的调整在产业结构调整上要提高生产集中度，促进专业化、系列化生产，提高产品质量和对市场的适应能力;要积极发展和扶持-批拥有名牌产品的重点骨干企业，加快现代企业制度的建立和完善，形成行业排头兵.参与国际市场竞争，从而加快产业提升在产品结构调整上，要改变目前产品结构中以低技术含量为主的状况，淘汰一.批低效高耗的、低档次、低附加值的、劳动密集型的产品，学习国外先进技术，开发生产高效低耗的、产销对路的大型成套设备和高新技术产品，开发出“新、奇、特”的包装设备，加速包装机械的更新换代，开拓国际市场[。在组织结构调整上，要成立跨部门的企业集团，树立大行业的全局观念，进行组织结构优化组合，实现行业资产优化配置，统一思想，强化管理，形成优势互补、分工合作、共同发展的新格局。近年来，虽然我国包装机械行业取得的成绩是显著的，但是与国外产品相比仍存在20年的技术差距。我国现有的些包装机械产品技术含量不高，而国外已将很多先进技术应用在包装机械上，如远距离遥控技术(包括监控)、步进电机技术、自动柔性补偿技术、激光切割技术、信息处理技术等。我国食品和包装机械产品的质量差距主要表现在稳定性和可靠性差、造型落后，外观粗糙、基础件.和配套件寿命短、无故障运行时间短、大修周期短，且绝大多数产品还没有制定可靠性标准。.包装机械技术的落后业已成为严重制约我国包装工业持续、稳定发展的隐患。中国是世界上经济发展最快的国家之一。包装业发展迅猛，经济效益引人注目。加入WTO后，关税的降低，经济全球化给我国包装业带来前所未有的挑战和机遇。学习、吸收、引进国外先进技术和设备，增强企业竞争力，已成为中国包装产业的一个重要方向。我国的制药包装机械从无到有,从小到大;从仿制到自主研发，经过多年的发展，如今我国的制药机械行业已初具规模,并在GMP(药品生产质量管理规范)认证的几年中获得了长足发展新产品日益增多，技术水平有了很大的改进，但不可否认我国药机行业的总体水平与国外还存在着不少的差距，近60%的产品达不到发达国家上世纪80年代的水平,先进大型的设备主要依赖进口,出口额还不足总产值的5%,进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远.从产品结构看,我国包装机械品种约有1300多种,配套数量少,缺少高精度和大型化产品，不能满足市场需求产品质量差距表现在产品性能低,稳定性和可靠性差外观造型不美观，表面处理粗糙,许多元器件质量差，寿命短，可靠性低，影响了整体产品的质量;机械性能落后，大多精度低，速度慢,平稳性差;控制水平低,自动性差，故障率高;从企业状况看，国内包装机械行业缺少龙头企业，生产规模大，产品档次高的企业不多;从产品开发看,我国还基本停留在测试仿制阶段，自行开发能力弱,缺少科研生产中试基地,科研经费仅占销售额的1%,而国外高达8%~10%.所以我国再包装行业还需要有很长的路要走。1.2.2国外研究现状从上世纪90年代初以来，美国包装机械业一直保持着良好的发展势头。日本的包装机械制造厂以中小企业为主，包装机械的品种齐全，产品品种近500种，规格.有700多个。包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点。90年代以来，己将变频调整、光电追踪、无触点电子开关、动态数据显示等技术运用在包装机械中。日本包装机械大部分用于食品包装领域。德国、意大利、英国、瑞士和法国等，都是世界上很重要的包装机械生产国家。欧洲各国包装机械业的一-个共同特点，是出口比例(出口额占产值的比例)都很大，如德国和意大利近80070,瑞士超过90000，荷兰出口额甚至大于产值，因为荷兰是欧洲很重要的贸易转口地。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面居领先地位，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点，享誉全球一些大公司生产的包装机械集机一电一仪及微机控制于一-体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成。包装机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。1911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。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占80%左右，德国是世界上最大的包装机械出口国。意大利是继美国、日本、德国之后的世界最大的包装机械生产国，又是仅次于德国的第二大包装机械出口国。意大利的包装机械多用于食品工业，具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点。在这样的形势下，我国的包装机械产品由于品种少、技术水平低、产品可靠性差等原因，面临着激烈的国际竞争。特别是我国近5年来，加快发展农产品深加工，建设节约型社会，发展循环经济和加大技术创新力度，造成新轮技术引进高潮。如我国近年对农产品深加工总投资达到320多亿元，加工和包装设备80%以上靠进口。包装机械作为专业性机械，除了同于普通机械的一般要求外紧凑、运转平稳、还有外表美观、传动装置精度高、生产效率高等要求以很好地完成自身功能，适应市场需求。课题研究的内容，拟解决的主要问题：2.1课题研究的内容研究对象：药品包装机研究的内容：查询相关资料，了解包装机发展历史以及现有包装机的及发展进程，了解多种类药品包装机结构原理。根据现有药品包装机缺点以及发展限制，设计出一款符合大众要求的一款稳定性包装机。包装机包装产物为药品药剂片，使其定数定量装入药品瓶，并进行瓶盖拧紧。绘制结构简图，考究全类型包装机方案可行性。分析药品包装机的工艺过程。完成控制系统的仿真，控制系统设计进行主要结构件选型计算。完成包装机三维建模。总结其主要功能结论。2.2拟解决的主要问题确定药品包装机最优化方案自确定药品包装机的主要参数以及尺寸大小解决其给料机构设计，解决药剂片定量输送机构解决药剂瓶给料设计解决药剂瓶上盖拧盖设计完成药品定点回收装置三维建模软件Solidworks基本操作CAD图纸标准化绘图基本操作以及主要零部件计算选型公式累积解决整体电控系统设计问题，以及接线等问题3.1研究的步骤图3-1设计思路流程图3.2方法及措施查询药品包装机发展历史书记，翻阅图书馆以及网上资料。整理视频采集药品包装机大小数据，以及包装速度。定量给料机构采用角度式旋转盘，实现药剂片数量供给。药剂瓶采用连续供给机构，无动力方式靠自身重力配合附属机构实现供给。采用旋转压紧式结构对给料瓶盖进行拧盖。末端采用回收箱进行回收。查看相关三维建模建模软件教程，丰富自己建模基础。观看大学二维制图书籍规范二维图纸画法多看机械设计手册以及机械设计原理整合公式为计算做准备完成PLC控制系统以及其他电控要求工作进度安排：第1-2周：查阅资料，完成开题报告；第3周：完成总体草图方案设计、论证和选择；第4-6周：完成总体结构设计对相关主要零部件进行计算；第7-8周：完成三维装配体以及主要零部件的三维建模；第9周：完成外文翻译（不少于3000字）并准备期中答辩材料；第10-12周：绘制总体结构装配图和主要零件图（至少折合A0图纸2.0张）；第13周：验证设计方案，并完成论文初稿；第14-16周：完善毕业设计相关资料，完成答辩PPT，准备答辩。课题研究所需的参考文献：唐金松．机械设计手册（第3版）[J]．中国机械工程，2004（11）：947-947吴宗泽，罗圣国．机械设计课程设计手册（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2006．多绿霖科技有限公司.中国洗车行业市场分析.北京;化学工业出版,2008.1王三民，诸文俊．机械原理与设计[M]．机械工业出版社，2000．吴宗泽，罗圣国．机械设计课程设计手册（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2006．潘少瑛.基于机械设计基础课程的三维Solidworks软件课程教学探索[J].工程技术研究,2022,7(11):182-184.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2022.11.057.CAD辅助设计教育研究室.中文版AutoCAD2015实用教程[M].人民邮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