1.1課題背景與研究意義

    隨著我國經濟的快速發展，人們對物質的需求量更大，物品之間的運輸流動變的越來越普遍，在物品運輸的過程中，需要保證物品質量與外觀，這就需要將所運輸的物品進行包裝。生活中遇到的所有物品也幾乎都是經過包裝之後才進行流通的，在以前我國的工業還不是很發達，很大一部分物品的包裝都是通過人工來實現的，而人工包裝生產效率較低，並且包裝質量也因人而異，隨著人們生活水平的提高，人均消費水平增加，人們對產品數量及外觀包裝要求更高，人工包裝很難滿足現有的生活需求，這就迫使一些包裝機械生產公司，加大投資力度，研發一些包裝質量好，速度快，穩定性高的全自動包裝生產設備。

    我國機械生產行業在最近幾十年得到了快速的發展，在我國經濟發展的各個領域都可以看到機械設備所發揮的偉大貢獻，我國已成為一個機械工業生產大國。包裝機械是我國必不可少的基本生產設備，是商品進行包裝的關鍵性設備。平時生活中經常用到的生活用品，食品，電子設備，化肥農藥，種子等等都需要進行一定質量或體積的包裝，人工包裝則不能保證包裝產品每一個都能達到所要求的精度，而包裝機械的包裝精度則相對較高，合格率高，在食品及其他包裝領域發揮著重大作用。機械包裝能提高自動化，機械化生產，提高生產效率，改善工作環境，節省勞動力，降低勞動強度，給企業帶來非常大的利潤。

    包裝機械在產品包裝過程中雖發揮著很大作用，但是目前國產包裝機械裏麵，包裝機的包裝速度還相對較低，小袋包裝速度在60^-200袋/分鍾，包裝速度能達到200袋/分鍾以上的包裝機還很少;中袋包裝速度達到35^-60袋/分鍾，而國外設備小袋包裝速度能達到1200袋/分鍾，中袋包裝速度在160袋/分鍾[2_3y且在包裝質量方麵和國外相比仍有一定的差距。因此針對國產包裝機械的不足，以及在缺少相關理論指導的情況下，研究一款集上料一填充一封合一切斷於一體的高速小袋包裝機並設計相應的控製係統是十分必要的，且有著重要的應用價值。

1.2包裝機械發展現狀

    包裝機械是用來完成商品外部包裝的機械設備[[4]。產品的包裝過程主要包括製袋，計量，填充，封合，切斷等主要工序。按包裝過程自動化程度劃分，包裝機械可分為全自動包裝機械和半自動包裝機械。全自動包裝機能夠在一台機器上完成所有的包裝過程，生產效率較高;而半自動包裝機則隻能完成部分包裝過程，後續還要轉運到其他工位完成剩餘包裝工序，半自動生產設備生產效率相對較低。

    在現代化社會，幾乎所有的商品都要經過外包裝才能在市場上流通[5-6]，為了滿足日益增長的多樣化包裝需求，國內外包裝機械有限公司開始不斷加大研發投資力度，設計開發了適應不同產品形狀，大小，形態的通用型現代化包裝機械，從而打破了傳統包裝機形式單一，功能簡單的狀況，使包裝機械性能得到了很大的提升，包裝機類型得到了全麵發展，已基本能夠滿足現代化生產要求。根據包裝機包裝物料的不同可將包裝機分為以下幾類:

      (1)粉粒狀包裝機械，常用於奶粉、咖啡等散粒狀物料的包裝。

      (2)液態、流體類型包裝機械，常用於啤酒、飲料、油製品等產品的包裝。

      (3)定型類包裝機械，固體型包裝產品豐富多樣，並且形狀大小各異，填充過程也不盡相同，對於形狀固定體積較大的常采用計數包裝方式，而對於形狀不規則物料也常常采用稱重計量方式包裝。

1.2.1國內包裝機械發展狀況

    我國包裝機械起步較晚，發展水平和國外相比還相差很大[[8]。由於我國基本國情的影響以及人們對基本生活需求的增大，使得我國包裝機械在高精密設備需求方麵相對較小，而對於中、低等精度且能夠滿足普通生產要求的包裝機械的需求量相對較高，對於包裝機械生產廠家而言，市場商機很好。國內一些大型包裝機械生產廠家加大投資，吸收外國先進包裝技術，並自行研究設計，使我國的包裝機械有了長足的發展，在技術上有了很大的提高。

    目前我國主要包裝機械生產廠家已多達50多家，但大部分廠家生產水平還相對較低，自動化水平及技術含量各不相同，因此所生產的包裝機械差異程度也較大，一些成熟產品技術也是大量的模仿抄襲，沒有自己的主打品牌，技術缺乏創新，對我國包裝技術創新有很大的阻礙。在產品技能方麵，我國包裝機械和國外包裝機械產品有很大的差距，國內包裝機的不足還很多，主要有:

      (1)包裝速度低、品種少

    國內包裝機類型比較單一，而且多數都是單列式包裝機，包裝速度較慢，並根據包裝物料形狀和質量的不同，包裝速度也也所差別，基本保持在20-200袋/分鍾，速度能達到200袋/分鍾以上的包裝機還很少。國產包裝機封合形式一般為三邊封、四邊封.

      (2)包裝精度低

    由於國內機械製造工業水平還不是很高，生產的機械零件精密程度不高，且組裝技術水平有限，造成國內包裝機整體包裝精度低，當包裝質量較小時，還能基本滿足生產要求，但是當包裝質量較大時，包裝誤差就會相應變大，產品不合格率增加。

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