開題報告-基于PLC藥品包裝機系統(tǒng)設(shè)計

開題報告學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級指導(dǎo)教師2023年2月4日課題題目及來源：題目：藥品包裝機題目來源：自擬課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：1.1課題研究的意義根據(jù)《中華人民共和國藥品管理法》第一百零二條關(guān)于藥品的定義:藥品是指用于預(yù)防、治療、診斷人的疾病，有目的地調(diào)節(jié)人的生理機能并規(guī)定有適應(yīng)癥或者功能主治、用法和用量的物質(zhì)，包括中藥材、中藥飲片、中成藥、化學(xué)原料藥及其制劑、抗生素、生化藥品、放射性藥品、血清、疫苗、血液制品和診斷藥品等。2013年1月，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)出通知，決定從2013年2月1日起調(diào)整呼吸、解熱鎮(zhèn)痛和?？铺厥庥盟幍人幤返淖罡吡闶巯迌r，共涉及20類藥品，400多個品種、700多個代表劑型規(guī)格，平均降價幅度為15%，其中高價藥品平均降幅達到20%。包裝機械是集機、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競爭的產(chǎn)品1。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一.大特點。世界上--切高技術(shù)成果，都會在包裝機械產(chǎn)品中得到應(yīng)用。國外的包裝機械近些年有了新特點，主要有:一是生產(chǎn)高效率;二是資源的高利用率，高度的綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟;三是產(chǎn)品高度重視節(jié)能，重視降低成本;四是高新技術(shù)實用化，提高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品上水平、上檔次;五是科研成果商品化，使包裝機械產(chǎn)品向知識密集化、技術(shù)綜合化、產(chǎn)品智能化等方面發(fā)展.美國、日本、德國、意大利是世界上包裝機械四大強國。美國是世界上包裝機械發(fā)展歷史較長的國家，早已形成了獨立完整的包裝機械業(yè)體系，其品種和產(chǎn)量均居世界之首4。10多年來，美國始終保持著世界包裝機械生產(chǎn)和消費大國的.地位。其產(chǎn)品以高、大、精、尖產(chǎn)品居多，機械與計算機緊密結(jié)合，實現(xiàn)機電-一體化控制新型機械產(chǎn)品,以成型、填充、封口三種機械的增長最快，裹包機械和薄膜包裝機占整個市場份額的15%，厚紙盒封盒包裝機在市場占有率中居第二位。改革開放以來，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展。商品流通的增加，物質(zhì)的不斷豐富，生活水平的提高，人們在追求商品內(nèi)在質(zhì)量提高的同時，對商品包裝的要求也在不斷提高，包裝工業(yè)隨之迅速發(fā)展，在我國國民生產(chǎn)總值中已占到2%以上，與經(jīng)濟發(fā)達國家的差距正逐步縮小。我國包裝工業(yè)雖然發(fā)展很快，成就很大，但與發(fā)達國家相比，無論在產(chǎn)品品種、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有很大差距。發(fā)達國家己將微機控制、激光技術(shù)、人工智能、光導(dǎo)纖維、圖像傳感、工業(yè)機器人等高新技術(shù)成熟的應(yīng)用于包裝機械，而這些高新技術(shù)在我國包裝機械行業(yè)才剛剛開始采用;我國的包裝機械產(chǎn)品品種缺口約30%一40%，包裝機械產(chǎn)品的性能、外觀質(zhì)量有一定差距。因此我們必須采取強有力的措施.進一步加快包裝機械行業(yè)的發(fā)展速度，為早日趕.上世界先進水平而奮斗!1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀首先，要明確我國包裝機械業(yè)的發(fā)展方向預(yù)計到2005年我國包裝機械產(chǎn)量將增加到67萬臺(套)，到2010年將增至93萬臺(套)。但是，靠簡單的重復(fù)，靠擴大生產(chǎn)數(shù)量，靠向上游、向下游延伸的方法是行不通的，我國包裝機械業(yè)必須走專業(yè)化生產(chǎn)的道路。要發(fā)展中高檔設(shè)備，努力提高技術(shù)含量，把產(chǎn)品做精、做細、做專、做強，靠技術(shù)進步來推動行業(yè)的發(fā)展。目前，世界各國對包裝機械發(fā)展十分重視，集機、電、氣、光、生、磁為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)生產(chǎn)高效率化、資源高利用化、產(chǎn)品節(jié)能化、高新技術(shù)實用化、科研成果商業(yè)化已成為世界各國包裝機械發(fā)展的趨勢這也是我國包裝機械業(yè)的發(fā)展方向?qū)τ谖覈陌b機械生產(chǎn)企業(yè)，并不是求大求全，而是應(yīng)求精求專。美國、日本、意大利的包裝機械生產(chǎn)企業(yè)大部分規(guī)模不大，但專業(yè)化程度很高。其次，要進行我國包裝機械業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整在“十五”期間乃至2010年，我國包裝機械業(yè)要著重進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整上要提高生產(chǎn)集中度，促進專業(yè)化、系列化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和對市場的適應(yīng)能力;要積極發(fā)展和扶持-批擁有名牌產(chǎn)品的重點骨干企業(yè)，加快現(xiàn)代企業(yè)制度的建立和完善，形成行業(yè)排頭兵.參與國際市場競爭，從而加快產(chǎn)業(yè)提升在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整上，要改變目前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中以低技術(shù)含量為主的狀況，淘汰一.批低效高耗的、低檔次、低附加值的、勞動密集型的產(chǎn)品，學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)高效低耗的、產(chǎn)銷對路的大型成套設(shè)備和高新技術(shù)產(chǎn)品，開發(fā)出“新、奇、特”的包裝設(shè)備，加速包裝機械的更新?lián)Q代，開拓國際市場[。在組織結(jié)構(gòu)調(diào)整上，要成立跨部門的企業(yè)集團，樹立大行業(yè)的全局觀念，進行組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合，實現(xiàn)行業(yè)資產(chǎn)優(yōu)化配置，統(tǒng)一思想，強化管理，形成優(yōu)勢互補、分工合作、共同發(fā)展的新格局。近年來，雖然我國包裝機械行業(yè)取得的成績是顯著的，但是與國外產(chǎn)品相比仍存在20年的技術(shù)差距。我國現(xiàn)有的些包裝機械產(chǎn)品技術(shù)含量不高，而國外已將很多先進技術(shù)應(yīng)用在包裝機械上，如遠距離遙控技術(shù)(包括監(jiān)控)、步進電機技術(shù)、自動柔性補償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等。我國食品和包裝機械產(chǎn)品的質(zhì)量差距主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性和可靠性差、造型落后，外觀粗糙、基礎(chǔ)件.和配套件壽命短、無故障運行時間短、大修周期短，且絕大多數(shù)產(chǎn)品還沒有制定可靠性標(biāo)準。.包裝機械技術(shù)的落后業(yè)已成為嚴重制約我國包裝工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的隱患。中國是世界上經(jīng)濟發(fā)展最快的國家之一。包裝業(yè)發(fā)展迅猛，經(jīng)濟效益引人注目。加入WTO后，關(guān)稅的降低，經(jīng)濟全球化給我國包裝業(yè)帶來前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。學(xué)習(xí)、吸收、引進國外先進技術(shù)和設(shè)備，增強企業(yè)競爭力，已成為中國包裝產(chǎn)業(yè)的一個重要方向。我國的制藥包裝機械從無到有,從小到大;從仿制到自主研發(fā)，經(jīng)過多年的發(fā)展，如今我國的制藥機械行業(yè)已初具規(guī)模,并在GMP(藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)認證的幾年中獲得了長足發(fā)展新產(chǎn)品日益增多，技術(shù)水平有了很大的改進，但不可否認我國藥機行業(yè)的總體水平與國外還存在著不少的差距，近60%的產(chǎn)品達不到發(fā)達國家上世紀80年代的水平,先進大型的設(shè)備主要依賴進口,出口額還不足總產(chǎn)值的5%,進口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達國家相去甚遠.從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,我國包裝機械品種約有1300多種,配套數(shù)量少,缺少高精度和大型化產(chǎn)品，不能滿足市場需求產(chǎn)品質(zhì)量差距表現(xiàn)在產(chǎn)品性能低,穩(wěn)定性和可靠性差外觀造型不美觀，表面處理粗糙,許多元器件質(zhì)量差，壽命短，可靠性低，影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量;機械性能落后，大多精度低，速度慢,平穩(wěn)性差;控制水平低,自動性差，故障率高;從企業(yè)狀況看，國內(nèi)包裝機械行業(yè)缺少龍頭企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模大，產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不多;從產(chǎn)品開發(fā)看,我國還基本停留在測試仿制階段，自行開發(fā)能力弱,缺少科研生產(chǎn)中試基地,科研經(jīng)費僅占銷售額的1%,而國外高達8%~10%.所以我國再包裝行業(yè)還需要有很長的路要走。1.2.2國外研究現(xiàn)狀從上世紀90年代初以來，美國包裝機械業(yè)一直保持著良好的發(fā)展勢頭。日本的包裝機械制造廠以中小企業(yè)為主，包裝機械的品種齊全，產(chǎn)品品種近500種，規(guī)格.有700多個。包裝機械以中小型單機為主，具有體積小、精密度高、易安裝、操作方便、自動化程度高等優(yōu)點。90年代以來，己將變頻調(diào)整、光電追蹤、無觸點電子開關(guān)、動態(tài)數(shù)據(jù)顯示等技術(shù)運用在包裝機械中。日本包裝機械大部分用于食品包裝領(lǐng)域。德國、意大利、英國、瑞士和法國等，都是世界上很重要的包裝機械生產(chǎn)國家。歐洲各國包裝機械業(yè)的一-個共同特點，是出口比例(出口額占產(chǎn)值的比例)都很大，如德國和意大利近80070,瑞士超過90000，荷蘭出口額甚至大于產(chǎn)值，因為荷蘭是歐洲很重要的貿(mào)易轉(zhuǎn)口地。德國的包裝機械在計量、制造、技術(shù)性能等方面居領(lǐng)先地位，特別是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點，享譽全球一些大公司生產(chǎn)的包裝機械集機一電一儀及微機控制于一-體，采用光電感應(yīng)，以光標(biāo)控制，并配有防靜電裝置。其大型自動包裝機不僅包裝容積大，而且能集制袋、稱重、充填、抽真空、封口等工序在一臺單機上完成。包裝機是隨著新包裝材料的出現(xiàn)，和包裝技術(shù)的不斷革新而發(fā)展的。中國發(fā)明的造紙技術(shù)，在歷史上為紙包裝的產(chǎn)生提供了條件。1850年世界紙價大跌，紙包裝開始用于食品。1852年美國的沃利發(fā)明出制紙袋機，從而出現(xiàn)紙制品機械。1861年德國建立了世界上第一個包裝機械廠。1911年生產(chǎn)了全自動成形充填封口機。1890年美國開始生產(chǎn)液體灌裝機，1902年又生產(chǎn)了重力式灌裝機。20世紀初，英國的杜蘭德采用金屬容器保存食物，從而出現(xiàn)各種罐頭包裝食品。德國包裝機械業(yè)多年來始終處于穩(wěn)定增長狀態(tài)，出口比例占80%左右，德國是世界上最大的包裝機械出口國。意大利是繼美國、日本、德國之后的世界最大的包裝機械生產(chǎn)國，又是僅次于德國的第二大包裝機械出口國。意大利的包裝機械多用于食品工業(yè)，具有性能優(yōu)良、外觀考究、價格便宜的特點。在這樣的形勢下，我國的包裝機械產(chǎn)品由于品種少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品可靠性差等原因，面臨著激烈的國際競爭。特別是我國近5年來，加快發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工，建設(shè)節(jié)約型社會，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和加大技術(shù)創(chuàng)新力度，造成新輪技術(shù)引進高潮。如我國近年對農(nóng)產(chǎn)品深加工總投資達到320多億元，加工和包裝設(shè)備80%以上靠進口。包裝機械作為專業(yè)性機械，除了同于普通機械的一般要求外緊湊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、還有外表美觀、傳動裝置精度高、生產(chǎn)效率高等要求以很好地完成自身功能，適應(yīng)市場需求。課題研究的內(nèi)容，擬解決的主要問題：2.1課題研究的內(nèi)容研究對象：藥品包裝機研究的內(nèi)容：查詢相關(guān)資料，了解包裝機發(fā)展歷史以及現(xiàn)有包裝機的及發(fā)展進程，了解多種類藥品包裝機結(jié)構(gòu)原理。根據(jù)現(xiàn)有藥品包裝機缺點以及發(fā)展限制，設(shè)計出一款符合大眾要求的一款穩(wěn)定性包裝機。包裝機包裝產(chǎn)物為藥品藥劑片，使其定數(shù)定量裝入藥品瓶，并進行瓶蓋擰緊。繪制結(jié)構(gòu)簡圖，考究全類型包裝機方案可行性。分析藥品包裝機的工藝過程。完成控制系統(tǒng)的仿真，控制系統(tǒng)設(shè)計進行主要結(jié)構(gòu)件選型計算。完成包裝機三維建模?？偨Y(jié)其主要功能結(jié)論。2.2擬解決的主要問題確定藥品包裝機最優(yōu)化方案自確定藥品包裝機的主要參數(shù)以及尺寸大小解決其給料機構(gòu)設(shè)計，解決藥劑片定量輸送機構(gòu)解決藥劑瓶給料設(shè)計解決藥劑瓶上蓋擰蓋設(shè)計完成藥品定點回收裝置三維建模軟件Solidworks基本操作CAD圖紙標(biāo)準化繪圖基本操作以及主要零部件計算選型公式累積解決整體電控系統(tǒng)設(shè)計問題，以及接線等問題3.1研究的步驟圖3-1設(shè)計思路流程圖3.2方法及措施查詢藥品包裝機發(fā)展歷史書記，翻閱圖書館以及網(wǎng)上資料。整理視頻采集藥品包裝機大小數(shù)據(jù)，以及包裝速度。定量給料機構(gòu)采用角度式旋轉(zhuǎn)盤，實現(xiàn)藥劑片數(shù)量供給。藥劑瓶采用連續(xù)供給機構(gòu)，無動力方式靠自身重力配合附屬機構(gòu)實現(xiàn)供給。采用旋轉(zhuǎn)壓緊式結(jié)構(gòu)對給料瓶蓋進行擰蓋。末端采用回收箱進行回收。查看相關(guān)三維建模建模軟件教程，豐富自己建?；A(chǔ)。觀看大學(xué)二維制圖書籍規(guī)范二維圖紙畫法多看機械設(shè)計手冊以及機械設(shè)計原理整合公式為計算做準備完成PLC控制系統(tǒng)以及其他電控要求工作進度安排：第1-2周：查閱資料，完成開題報告；第3周：完成總體草圖方案設(shè)計、論證和選擇；第4-6周：完成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計對相關(guān)主要零部件進行計算；第7-8周：完成三維裝配體以及主要零部件的三維建模；第9周：完成外文翻譯（不少于3000字）并準備期中答辯材料；第10-12周：繪制總體結(jié)構(gòu)裝配圖和主要零件圖（至少折合A0圖紙2.0張）；第13周：驗證設(shè)計方案，并完成論文初稿；第14-16周：完善畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料，完成答辯PPT，準備答辯。課題研究所需的參考文獻：唐金松．機械設(shè)計手冊（第3版）[J]．中國機械工程，2004（11）：947-947吳宗澤，羅圣國．機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2006．多綠霖科技有限公司.中國洗車行業(yè)市場分析.北京;化學(xué)工業(yè)出版,2008.1王三民，諸文俊．機械原理與設(shè)計[M]．機械工業(yè)出版社，2000．吳宗澤，羅圣國．機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2006．潘少瑛.基于機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的三維Solidworks軟件課程教學(xué)探索[J].工程技術(shù)研究,2022,7(11):182-184.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2022.11.057.CAD輔助設(shè)計教育研究室.中文版AutoCAD2015實用教程[M].人民郵電出版社:,201708.342.倪紅軍,黃明宇,張福豹,何紅媛,張華麗,萬曉峰,錢愛平.工程材料[M].南京東南大學(xué)出版社:,201608.275.陳杰峰.機械制圖[M].重慶大學(xué)出版社:普通高等教育應(yīng)用型本科規(guī)劃教材,201706.341.范元勛,宋梅利,祖莉,梁醫(yī).機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社:,201508.409.王都陽,張建昌.藥品包裝機人機工程系統(tǒng)與評價[J].包裝工程,2019,40(21):187-192.DOI:10.19554/ki.1001-3563.2019.21.027.譚爽.塑料瓶藥品包裝機旋蓋裝置設(shè)計[J].裝備制造技術(shù),2016(09):58-60.JB/T20055-2005,藥品透明膜包裝機[S].李海芹,姜印平,翟陽等.基于S7-200SMARTPLC的智能藥品包裝機的控制設(shè)計[J].制造業(yè)自動化,2013,35(19):47-50.李文舉,劉晉.8098單片機在藥品包裝機中的應(yīng)用[J].電腦學(xué)習(xí),1997(01):14-15.鄭甲紅,郭文舉.基于CBR全自動藥品包裝機的模塊劃分與規(guī)劃[J].機械設(shè)計與制造,2010,No.229(03):259-261.DOI:10.19356/ki.1001-3997.2010.03.109.海濤,黃清寶,肖根福,陳雪云,易澤仁,趙晚昭,陳柏軒.電氣控制與PLC實驗教程[M].重慶大學(xué)出版社:,202001.139.JvmCo.Ltd.;"MedicineCasset