课程概述

《包装机械设计》课程是包装工程专业的核心课、机械类专业的选修课程，主要讲授包装机械的组成、供送系统、传动系统、总体设计、典型包装机械、包装生产线。共有80个教学微视频，总时长640分钟，共分10章节，16个模块。课程习题400个，拓展资源包括三维动画、图形等2000多个。配套线下教材为负责人主编的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《包装机械》。

该课程以典型包装设备为对象，以工序分析能力和方案解决能力为特色，提升学生包装机械创新设计能力。课程各单元均构建有微视频、课件、动画、三维零件、装配爆炸图、配套作业与测验等组成的富媒体学习资源，大规模在线开放课程特征明显。通过本课程混合授课模式，课前线上学习+线下课堂讨论答疑互动，充分体现不受时空限制的自主学习方式，确保课程与学生鲜活起来，提升课程教学质量，突出以学生为中心的教学设计理念。主要特色为：

（1）针对包装机械结构复杂，构建线上立体化教学资源，将枯燥复杂结构形象化

包装机械供送和传动系统结构复杂，静态结构简图枯燥复杂。以数字化建模与仿真技术将复杂供送、传动系统虚拟现实化，即将装配关系做成动态爆炸图，将工作原理做成动画，鲜活教学资源，便于学生线上进行理解学习，解决了因看不懂复杂结构图导致的厌学情绪。

（2）针对能力导向培养，构建符合在线开放课程教学特征的教学新范式

强调包装机械设计功能表达与部件设计方法，构建教材立体化、部件结构数字化、工作原理仿真化、教学质量追踪全程化教学新范式，强化实践性环节教学，增加同学接触的产品种类和范围，扩大视野。形成相对前沿的信息化教学环境、资源及开放特征的新形式。

（3）针对实验设备陈旧，构建线上线下、虚实结合的实践模式，强化实践创新能力培养

开发了包装生产线虚拟仿真线上实验及线下学生实验预习预约系统，化解了实验设备落后、实验室全程开放与管理制度之间的矛盾。实践教学正逐步趋向系统化、信息化、智能化，形成创新实践能力培养体系。

历经20多年的探索与实践，该课程已建设成为课程质量高，共享范围广，资源鲜活，应用效果好，同步发展，持续改进，示范引领性强的品牌课程。



证书要求

成绩评价采用线上评价为主、过程性评价与终结性评价相结合的多元化课程评价体系，线上成绩是以：“视频观看时长、完成测试、考试、作业情况、论坛发帖及笔记”之成绩为计算依据，各项目占比如下:

视频观看时长：占比为20%，按观看视频时长比例分配分数。

测验得分：占比为20%，按测验得分比例分配分数。

作业得分：占比为30%，按作业得分比例分配分数。

论坛发帖：占比为5%,得分条件为发精华帖1分/个，普通帖0.5分/个。

笔记数量：占比为5%，得分条件为发精华帖1分/个，普通帖0.5分/个。

课程考试：占比为20%，按得分比例分配分数。



预备知识

该课程在修完工程力学、机械原理、机械设计之后开设。

授课大纲

课程导引与绪论

介绍国内外包装机械发展现状及趋势、现代包装机械的组成及特点、包装机械设计的任务、基本原则和要求、包装机械分类及型号编制。

课时

  • 1.1 课程导引
    • ,
  • 1.2 绪论

包装材料供送装置设计

掌握包装材料及包装容器供送的基本要求及类型：包装材料及容器的类型、包装材料及容器供送的基本要求、包装材料及容器供送的基本形式。板、片包装材料供送装置：机械拨出供送装置、真空吸送式供送装置。卷带包装材料供送装置。

课时

  • 2.1 包装材料及容器供送概述
    • ,
  • 2.2 板片包装材料供送装置
    • ,
  • 2.3 卷带材料的供送装置

包装容器供送装置设计

瓶、罐及盒类包装容器的供送装置：链式、带式、辊式、双曲柄式动梁供送装置、螺杆式供送装置。盖、塞类供送装置：类型和供送要求、整理、定向、剔除机构、王冠盖供送装置。

课时

  • 2.4 瓶罐及盒类的供送装置
    • ,
  • 2.5 盖塞类的供送装置

包装物料供送计量装置设计

包装物料供送计量装置：包装物料计量供送的基本形式、计数计量装置、容器式计量装置设计、称重式计量机构的设计。

课时

  • 3.1 包装物料的供送及计量装置概述
    • ,
  • 3.2 包装物料的计量装置

包装物料的供送装置设计

包装物料的基本物性及分类、包装物料计量供送的基本要求、散粒体物料的供送装置设计、块体物料的供送装置设计

课时

  • 3.3 散体物料供送装置设计
    • ,
  • 3.4 块状物料供送机构的设计

包装机械传动系统设计

课时

  • 4.1 典型包装机传动系统分析
    • ,
  • 4.2 机械分级变速传动系统
    • ,
  • 4.3 机械无级变速传动系统
    • ,
  • 4.4 无轴伺服传动系统
    • ,
  • 4.5 控制电机及驱动

包装机械总体设计

包装机械设计的基本要求与设计步骤；然后从包装工艺设计、机器选型与执行机构确定、总体布局、工作循环图绘制、主要技术参数确定等方面，描述包装机总体方案设计的步骤与主要注意事项。

课时

  • 5.1 包装机械总体设计概述
    • ,
  • 5.2 工作循环图设计
    • ,
  • 5.3 糖果包装机总体设计案例

袋装机械设计

袋装机械的含义、分类及特点；重点介绍三角成型器和翻领成型器设计方法；塑料薄膜热封原理和几种典型纵封器的组成及工作原理。

课时

  • 6.1 袋装机械设计概述
    • ,
  • 6.2 袋装机械成型器设计

袋装机械关键部件设计

几种典型横封切断器的组成及工作原理，重点介绍转动导杆不等速机构和偏心链轮不等速机构的设计。

课时

  • 6.3 纵封器设计
    • ,
  • 6.4 横封器设计
    • ,

典型裹包机构

介绍裹包机的组成、工作原理、传动系统及主要执行机构。常用裹包机构的种类及运动形式。扭糖机械手设计、折纸机构设计。

课时

  • 7.1 裹包机械概述
    • ,
  • 7.2 扭糖机构设计
    • ,
  • 7.3 工序盘设计
    • ,
  • 7.4 理糖机构设计

裹包机构设计

以图解法、解析法为例，重点介绍凸轮机构、曲柄连杆机构、曲柄滑块机构、平面曲线运动机构等典型裹包机构的组成与设计计算。

课时

  • 7.5 折纸机构设计
    • ,
  • 7.6 推糖机构设计

参考资料

1. 包装机械，孙智慧  高德主编，北京：中国轻工业出版社，2017.1

2. 包装机械概论，孙智慧等编，北京：印刷工业出版社，2007.6

3. 包装机械设计，高德等编著，北京：化学工业出版社，2005.6

4. 包装机械原理与设计，许林成主编，上海：上海科学技术出版社，1989.12


欧洲包装机械协会https://www.europama.org/

中国包装网https://www.pack.net.cn/

美国包装机械制造协会中国办事处https://www.pmmi.org