包裝自動化技術(shù)發(fā)展向機(jī)電一體化延伸
發(fā)布時間：2014/06/26 點(diǎn)擊量：
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備與產(chǎn)品，多是以機(jī)械為主，是電氣、液壓或氣動控制的機(jī)械設(shè)備。隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備已逐步地由手動操作改為自動控制，設(shè)備本身也發(fā)展成為機(jī)電一體化的綜合體?？删幊绦蚩刂破?PLC)是以微處理器為核心，綜合計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前，可編程序控制器已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱(可編程序控制器、機(jī)器人、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造)的首位。其廣泛的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標(biāo)志。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝機(jī)械設(shè)備在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝設(shè)備競爭日趨激烈，而高度自動化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備越來越受到行業(yè)的青睞。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，較之傳統(tǒng)包裝機(jī)械設(shè)備，新型食品包裝機(jī)要求具有簡潔化、高生產(chǎn)率、配套更完善，更具自動化等特點(diǎn)。未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高。如高智能數(shù)控系統(tǒng)、編碼器及數(shù)字控制組件、動力負(fù)載控制等新型智能設(shè)備已經(jīng)普遍應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中，使設(shè)備使用者在操作過程中更具有獨(dú)立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。
據(jù)了解，目前國外包裝和食品機(jī)械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國等。而德國的包裝機(jī)械在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。最近幾年，這些國家包裝和食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢。
工藝流程自動化程度越來越高。目前自動化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占50%以上，國內(nèi)鄭州星火包裝機(jī)械設(shè)備大量使用了電腦設(shè)計和機(jī)電一體化控制，提高生產(chǎn)率、設(shè)備的柔性和靈活性，增加機(jī)械手以完成復(fù)雜的包裝動作。每個機(jī)械手均由單獨(dú)的電腦控制，攝像機(jī)監(jiān)控包裝動作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動作幅度，保證包裝的質(zhì)量。
自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它和控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、自動控制等都有著十分密切的關(guān)系，而其中又以控制理論和計算機(jī)技術(shù)對自動化技術(shù)的影響最大。并且隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種制藥、食品加工品的出現(xiàn)，對包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的挑戰(zhàn)，包裝自動化技術(shù)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。
自動化技術(shù)在包裝機(jī)械自動化設(shè)計中有兩個特點(diǎn)：
1、單獨(dú)電腦控制單獨(dú)機(jī)械手包裝機(jī)械需要用多個機(jī)械手完成復(fù)雜的包裝動作。攝像機(jī)在電腦控制下攝取信息和監(jiān)控機(jī)械手的工作情懷，機(jī)械手按程序指令完成指定動作，保證包裝的完成及包裝的質(zhì)量。
2、能夠高度分辨材質(zhì)和厚度人眼不能輕易辨別包裝過程中所用包裝材料的厚度和材質(zhì)，因此，包裝機(jī)械設(shè)計時常利用攝像機(jī)和探測器在電腦控制下分辨材料厚度和在包裝過程中材料發(fā)生的變化。攝像機(jī)可以自行檢查和辨別攝像的圖片，并顯示在顯示屏上。
人們對包裝機(jī)械要求的日益提高，良好的柔性和靈活性也成為了包裝機(jī)械設(shè)計要達(dá)到的目標(biāo)，自動化技術(shù)可以完美的實(shí)現(xiàn)這一要求。包裝機(jī)械要兼具良好的柔性、靈活性和較高自動化等特點(diǎn)，必須大量運(yùn)用微電腦、模塊和單元組合。
包裝機(jī)械的柔性和靈活性表現(xiàn)如下：
1、量方面。不但能包裝單個產(chǎn)品，還能包裝不同批量產(chǎn)品。
2、構(gòu)造方面。整臺設(shè)備采用單元組成，換用一個或幾個，也可以適應(yīng)產(chǎn)品變化。
3、供貨方面。像糖果包裝機(jī)，在共同基礎(chǔ)上，可組合不同的單元，三個進(jìn)料口，四種不同的折疊包裝形式，一臺機(jī)器可同時包裝多咱種不同的糖果。經(jīng)過多個機(jī)械手的操作，由一臺攝像機(jī)監(jiān)控并指揮，按指令通過不同的方式對不同種類的糖果包裝。如果產(chǎn)品不同，重置攝像程序即可，這樣就使設(shè)備具備了良好的柔性和靈活性。
而且，為了提高設(shè)計效率，還可以利用計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)縮短包裝機(jī)械開發(fā)設(shè)計周期。首先，先建模型，即將各種機(jī)器元素以數(shù)據(jù)庫方式存入計算機(jī)，把圖紙數(shù)字化后輸入計算機(jī)，計算機(jī)會自動合成三維模型。其次，輸入實(shí)際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標(biāo)，和各種可能發(fā)生的故障。計算機(jī)三維模型仿照真實(shí)工作情況進(jìn)行操作，演示出能達(dá)到的生產(chǎn)率，廢品會有多少，生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)能否匹配生產(chǎn)，瓶頸在哪里，顯示屏上顯示的曲線一目了然，還可以根據(jù)客戶的意見修改模型。計算機(jī)合成速度很快，修改迅速方便，可以縮短開發(fā)周期，提高工作效率。
包裝機(jī)械競爭日趨激烈，未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝自動化技術(shù)也正朝著以下幾個趨勢發(fā)展：結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、模組化充分利用原有機(jī)型模組化設(shè)計，可在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前，可編程序控制器已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱(可編程序控制器、機(jī)器人、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造)的首位。其廣泛的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標(biāo)志。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求，包裝機(jī)械設(shè)備在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝設(shè)備競爭日趨激烈，而高度自動化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備越來越受到行業(yè)的青睞。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，較之傳統(tǒng)包裝機(jī)械設(shè)備，新型食品包裝機(jī)要求具有簡潔化、高生產(chǎn)率、配套更完善，更具自動化等特點(diǎn)。未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高。如高智能數(shù)控系統(tǒng)、編碼器及數(shù)字控制組件、動力負(fù)載控制等新型智能設(shè)備已經(jīng)普遍應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中，使設(shè)備使用者在操作過程中更具有獨(dú)立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。
據(jù)了解，目前國外包裝和食品機(jī)械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國等。而德國的包裝機(jī)械在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。最近幾年，這些國家包裝和食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢。
工藝流程自動化程度越來越高。目前自動化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占50%以上，國內(nèi)鄭州星火包裝機(jī)械設(shè)備大量使用了電腦設(shè)計和機(jī)電一體化控制，提高生產(chǎn)率、設(shè)備的柔性和靈活性，增加機(jī)械手以完成復(fù)雜的包裝動作。每個機(jī)械手均由單獨(dú)的電腦控制，攝像機(jī)監(jiān)控包裝動作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動作幅度，保證包裝的質(zhì)量。
自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它和控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、自動控制等都有著十分密切的關(guān)系，而其中又以控制理論和計算機(jī)技術(shù)對自動化技術(shù)的影響最大。并且隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種制藥、食品加工品的出現(xiàn)，對包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的挑戰(zhàn)，包裝自動化技術(shù)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。
自動化技術(shù)在包裝機(jī)械自動化設(shè)計中有兩個特點(diǎn)：
1、單獨(dú)電腦控制單獨(dú)機(jī)械手包裝機(jī)械需要用多個機(jī)械手完成復(fù)雜的包裝動作。攝像機(jī)在電腦控制下攝取信息和監(jiān)控機(jī)械手的工作情懷，機(jī)械手按程序指令完成指定動作，保證包裝的完成及包裝的質(zhì)量。
2、能夠高度分辨材質(zhì)和厚度人眼不能輕易辨別包裝過程中所用包裝材料的厚度和材質(zhì)，因此，包裝機(jī)械設(shè)計時常利用攝像機(jī)和探測器在電腦控制下分辨材料厚度和在包裝過程中材料發(fā)生的變化。攝像機(jī)可以自行檢查和辨別攝像的圖片，并顯示在顯示屏上。
人們對包裝機(jī)械要求的日益提高，良好的柔性和靈活性也成為了包裝機(jī)械設(shè)計要達(dá)到的目標(biāo)，自動化技術(shù)可以完美的實(shí)現(xiàn)這一要求。包裝機(jī)械要兼具良好的柔性、靈活性和較高自動化等特點(diǎn)，必須大量運(yùn)用微電腦、模塊和單元組合。
包裝機(jī)械的柔性和靈活性表現(xiàn)如下：
1、量方面。不但能包裝單個產(chǎn)品，還能包裝不同批量產(chǎn)品。
2、構(gòu)造方面。整臺設(shè)備采用單元組成，換用一個或幾個，也可以適應(yīng)產(chǎn)品變化。
3、供貨方面。像糖果包裝機(jī)，在共同基礎(chǔ)上，可組合不同的單元，三個進(jìn)料口，四種不同的折疊包裝形式，一臺機(jī)器可同時包裝多咱種不同的糖果。經(jīng)過多個機(jī)械手的操作，由一臺攝像機(jī)監(jiān)控并指揮，按指令通過不同的方式對不同種類的糖果包裝。如果產(chǎn)品不同，重置攝像程序即可，這樣就使設(shè)備具備了良好的柔性和靈活性。
而且，為了提高設(shè)計效率，還可以利用計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)縮短包裝機(jī)械開發(fā)設(shè)計周期。首先，先建模型，即將各種機(jī)器元素以數(shù)據(jù)庫方式存入計算機(jī)，把圖紙數(shù)字化后輸入計算機(jī)，計算機(jī)會自動合成三維模型。其次，輸入實(shí)際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標(biāo)，和各種可能發(fā)生的故障。計算機(jī)三維模型仿照真實(shí)工作情況進(jìn)行操作，演示出能達(dá)到的生產(chǎn)率，廢品會有多少，生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)能否匹配生產(chǎn)，瓶頸在哪里，顯示屏上顯示的曲線一目了然，還可以根據(jù)客戶的意見修改模型。計算機(jī)合成速度很快，修改迅速方便，可以縮短開發(fā)周期，提高工作效率。
包裝機(jī)械競爭日趨激烈，未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝自動化技術(shù)也正朝著以下幾個趨勢發(fā)展：結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、模組化充分利用原有機(jī)型模組化設(shè)計，可在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型。
