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一、包装机械设备自动化技术
包装机械设备按复杂程度可分为:简单、半自动和全自动三大类。而全自动包装生产线设备主要由二大部分组成:全自动包装设备和全自动码垛设备。
1.1全自动包装设备
全自动包装机由自动上袋系统、包装秤(视需要可设计为单秤或多秤)、平台、整形设备、拆边机、批号及生产日期打印机、输送机(含倒袋输送机、立袋输送机和平袋输送机),还可设置收尘装置等组成。自动上袋系统是全自动包装和半自动包装的主要区别。自动上袋系统对包装袋的质量要求比较严格,当包装袋涂膜不符要求时,自动上袋系统的故障率随包装袋质量下降而上升。如果非出口产品、贵重产品及对产品包装有严格要求的物品包装,从降低包装袋的成本和包装机的价格着想,建议采用半自动包装机。自动包装机,每小时可包装500kg的物品500袋,最大可达800袋到1200袋;称重精度达0.2,最高可达0.1。
1.2全自动码垛系统
全自动码垛系统由码包机、垛型加固机、物品姿态控制装置、输送系统、控制系统等部分组成。全自动码垛系统有高架式和低架式两种形式。高架式码垛机的班产量大于低架式码垛机的班产量。码垛按每层五袋,每袋40-50kg,每垛40袋计算,则每小时可码垛600袋,最高可达每小时码垛1200袋。全自动码垛机配叉车储运,则有装车机动灵活,运输、码垛、拆垛、搬移等任务都可实现机械化操作。使作业时间大为缩短,作业劳动强度大大减轻。一条全自动包装码垛生产线,建议操作人员2-3人为好。
对于年产量大于10万吨的企业,采用全自动包装码垛,可以产生极大的经济效益和社会效益;年产量在5万吨至10万吨的企业,也有明显的经济和社会效益;年产量在5000吨以上的企业,建议采用半自动包装码垛生产线,也可获得大的经济和社会效益。
1.3 全自动包装码垛生产线
全自动包装码垛生产线的特点:
(1)自动化过程已逐步实现。包装材料或包装容器的自动整理、输入以及产品的输出;单机及机组和生产线的自动协调工作和故障的自动处理;对包装质量的在线自动检测和自动剔除不合格品;为适应多品种、小批量生产包装设备的实际需要,可实现柔性化自动包装码垛。
(2)包装码垛设备成套性较强。包装设备多为连续作业的单机联动线和机组,成套性较强,其成套方式有:把具有不同功能的单机或机组与辅助设备配套成龙为连续作业;设计制造具有多种功能的作业线,现代化生产中包装机械不仅将制袋、充袋、封口、称量、码垛、运输等功能组合在一起,而且将清洗灭菌、计量、贴标、打印、检测和传递输送等功能也结合起来组成成套作业。
(3)可靠性较高。全自动包装线系统功能多,工位多,机构复杂,要求运动准确,动作迅速、协调,工作可靠。在现代化工业生产中包装设备已是生产流水线上的关键设备。为此采用了必要的检测和监控措施,对故障及时显示或报警,针对常见故障和误操作,设置安全防护措施,使设备即使在意外情况下也不致损坏。在报警发出后,由操作人员干预,使设备恢复正常运转。
1.4 半自动包装系统
由于产量及其他原因,由人工完成如供袋和封口作业,有时不要求进行在线整治、质量复核、检测、打印和垛型加固等作业,这时系统也称为半自动包装系统。
二、包装线对自动化装备的需要
2.1包装线对自动化装备的需要
很久以来,包装生产线只到把物料包装好为止,尤其是25kg 以上的重袋包装更是如此,至于后续的搬运工作则完全由搬运工人来完成。造成这样局面有多方面的原因,但主要是我国生产力水平较低,劳动力便宜,资金缺乏,科研人才少,管理落后等。包装行业存在的问题要想进一步发展以及参与国际竞争还必须找出自身缺点和不足,纵观20余年的发展过性,不难发现我国包装机械行业中存在某些明显的不足,概言之有以下几点:
(1)低水平产品重复生产多。如小型自动封口机、真空包装机、小型灌装机、小食品生产设备等。这些设备技术难度小、成本低、起步快。因此,不少企业选中它做“入门”产品,以此积累资金再展鸿图。这样,就造成产品不可避免地重复,产品积压卖不出去,自然又影响设备的更新,最终使得生产水平难以提高。
(2)高技术含量的产品尚未有人生产。如高压杀菌设备,连实验室阶段也未进入;又如多层共挤设备,其共挤头也是从美国购来配套的。
(3)自主开发能力较弱。一方面是我们企业起步较晚,还未摸清市场的规律;另一方面是科技力量薄弱,高科技人才资源不足,掌握先进的设计、应用CAD的人还不多,许多企业是看好别人已生产的产品市场不错,买来图纸依样画葫芦,结果不理想。有的企业照搬国外产品测仿,达到了样机水平则称为“国际先进水平”,实际上是早已淘汰的产品。如均度机,人家已有适应高温、高压、高粘度物料的,均质粒度可达1um, 的设备问世,我们还拿3um的普通设备标上国际先进水平。这样固步自封影响了产品的开发,即使有新产品,其档次也不高。又如,由于目前科技迅猛发展,超细粉状或准纳米级粉状的包装流动性很差,应该研究提高流动性的机构,以满足自动生产线的要求。
2.2包装自动化的需要
为了改变包装行业现状,对包装装备的自动化有以下要求或者发展趋势:
(1)机电仪综合技术是包装码垛生产线的发展主流。自动化程度是衡量包装机械技术水平的重要标志。其内容包括工艺过程、工艺参数、物料流动、产品质量、运行故障、安全防范等的自动控制和包装物、包装袋或容器、包装产品、包装过程的自动检测两个方面。由于大量采用了微电子、远红外、传感等高新技术,特别是微型计算机的应用,使水平迅速提高,从而减少了人工操作,提高了包装质量。
随着经济全球化的发展,我国工业发展越来越迅速。包装机械作为产业机械中重要的组成部分,对工业发展有巨大的推动作用。包装机械在日用家居,厨卫建材,医药食品,美妆护理等方面都有重要的作用,对这些行业的发展起到保证作用。但值得注意的是,包装机械虽然给厂家生产带来极大的便利,节省时间,降低了生产成本,可一旦包装机械设备出现故障,就会停产,会造成巨大的经济损失。因此。如何保证包装机械设备的稳定性和可靠性是厂家面临的巨大考验。就我国目前情况而言,中国的包装行业在不断进步发展,而随着科学技术的提高,包装机械的自动化,智能化也在不断加深。
一.我国包装行业的现状
我国的包装机械行业起步较晚,国内的第一台包装机是北京机械研究所在研究了日本的包装机械后,总结经验,自主研发出来的。经过这些年的发展,包装机械在我国取得长足进步,为我国的包装工业发展提供了强大技术支持和保障。
虽然包装机械对工业发展有很大影响,但也存在一些不足。在我国,包装企业大多为民营企业,技术力量相对薄弱,资金状况不足,且在生产过程中极容易出现重复生产的现象,这是对资源的浪费,而且损失了人力物力财力。据不完全统计,我国的包装机械品种少,厂家自主研发能力差,所用技术都是靠引进,不能满足我国社会的发展需求。
全球的包装机械需求每年都在增长,尤其是发展中国家的包装机械设备增长量急剧扩大,我国的包装机械厂家立足现实,在设计,制造等方面都取得了一定进步,未来数年对各种包装机械的需求将会快速增长。但值得一提的是,我国的包装机械技术虽取得了较大的进步,但与西方发达国家相比仍有较大的差距,要赶上发达国家甚至超越发达国家的技术水平就要做到以下几个方面:
(一)坚持走自主创新道路,坚持科学发展观
创新是社会发展的必由之路,要想使我国的包装机械制造水平领先世界,就要研发出属于自己的技术,虽然研究经费少,但可以通过与大学合作,加强科研机构技术研发,形成一体化的产学研一技术创新之路。
(二)重大技术引进,消化吸收后进行创新
我国目前的包装机械技术大多引进自国外,自主研发能力差。落后就要挨打,只有自己强大了,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。我国厂家要通过引进技术,然后通过技术分析,自主设计属于自己的技术,吸收再创新,研发属于我国的,拥有自主知识产权的技术。
(三)提高企业内部的信息化管理,使企业连成一个整体
在互联网的大背景下,企业内部实行信息化管理尤其重要,要建立完整的产业信息,使企业能及时了解供需信息,原料信息,加工信息,实现各产业链之间信息的有效反馈和衔接,使企业更具竞争力,更好迈向新明天。
(四)要不断创新
创新才能进步,每个产品都有衰退期,所以要创新才能使产品不断延续下去。技术在进步,机械也在进步,"不进则退"。这是市场的规律。
(五)加强自动化产品在包装机械行业中的应用。
二.自动化在包装机械行业中的应用
现代化的生产方式不断向着商品化,社会化,国家化方向发展,在包装机械作业方面也有了更高的要求。包装机械发展具有更新速度快的特点,使用自动化的包装机械化产品主要有以下几类:
(一)传动系统
在包装机械上使用传动产品主要是为了调整工艺速度,控制周期性变化。变频器作为计算机技术,现代控制技术和网络技术的有机结合体,在包装机械中起到重要作用。变频器具有调速范围宽,精确度高,动态响应快,操作方便,节能效果明显等特点。所以,在大型机械设备和重要生产线上都能见到变频器的身影。西门子,富士康等企业均使用到了变频器。
(二)人机界面
典型的人机界面厂家主要有西门子,OMRON,三菱。人机界面主要是包装机械的HMI以文本显示器为主,通常要与单片机配套使用,它主要用于记录各方面的数据信息,极少数的高端机械使用了触摸屏。
(三)运动控制
运动控制主要体现在包装时的精确定位,和严格的速度同步。具有速度快,振动低的优点,因此被广泛应用于装卸,码垛等方面。应用这种运动控制系统的有松下,三菱等企业。
(四)控制系统
所谓控制系统,又可叫做PLC控制系统顾名思义,就是对产品生产进行控制,优秀的控制系统具有灵活方便,抗干扰能力强,运行稳定的特点。在包装机械生产快速发展的今天,控制系统有极大的意义,为机械设备的稳定可靠发展提供了基础保证。运用这种技术的厂家主要包括,施耐德,台达等。
通过上述四方面的叙述我们发现,包装行业涉及我国国民经济的多个行业,尤其是食品,饮料,化妆品等行业,对包装机械有很大的依赖。所以我国各个厂家应加快推动自动化在包装机械中的应用,加快自主研发的速度,使包装机械的生产能满足人民日益强大的生产生活需求,加快我国工业的发展,缩短与发达国家的差距,为我国的振兴贡献力量。
三.我国包装机械发展对自动化的要求
关键词: 包装设计;机械制作;方法探析
Key words: packaging design;mechanical design;analysis of method
中图分类号:TH12 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)36-0030-02
0 引言
随着经济快速发展,包装也成为了一门综合性的科学,主要包括了包装经济以及包装管理、包装技术等几个层面的具体内容。我国包装机械行业在上世纪七十年代起步,于八十和九十年代得以快速发展。目前国际上对于包装机械的发展都较为重视,其中如何节约成本以及提高机械工作效率和设计模块化、配置柔性化都是包装机械设计的关键问题。本文就对包装机械设计新方法和新理念等进行分析和探讨。
1 现代机械设计方式在包装机械设计中的使用
目前我国在现代机械设计方式在包装机械设计中的使用状况,主要可以分为以下几个部分:
首先就是针对包装机械设计的理念上,主要是借鉴西方先进国家的经验,把用户的需求当作设计的首要目标,并且结合现代柔性设计以及模块化设计的理念,一机多用或者通过更换少量零部件来完成不同功能的使用需求。
针对现代包装机械的设计与现代机械设计其过程是基本一样的,但是在设计的具体阶段会有不同的侧重点,例如说在总体设计的阶段,需要全面的考虑包装机械系统中的布局以及运动协调性、运输和造型设计等。在对包装设计过程中,模块化设计也是一种较为先进的方式,其核心理念就是根据不同功能来分成是若干个模块,通过不同模块的各种形式组合来实现包装机械的多功能以及系列化。这种设计理念的优点有以下几点:
第一就是让包装机械的更新速度加快,在之前包装机械的替代往往都是进行局部的更新换代,但是将这种新技术引进到包装机械设计中就可以更为容易的实现局部改进;其次就是有效的缩短设计周期,如果当机械用户提出新要求之后只需要更换模块或者是制造新模块就可以得到新的包装机械机型来满足用户需求;第三就是可以便于维修,降低成本,同时使用性能更为稳定可靠。
除此之外,在针对包装机械设计中的绿色设计理念,这种设计理念是将包装机械设计的质量设计和制作设计、维修设计等综合起来的设计理念,因为我国目前在发展水平上依然落后于西方先进国家,同时经济增长方式较为粗放,这就要求我国针对包装机械的设计需要考虑到安全性以及环保性等多方面的因素。
随着科学技术进步和市场竞争越来越激烈,包装机械的使用客户提出的要求也越来越高。这种需求主要体现在以下几个方面:第一就是提高机械生产效率来满货期和降低成本的需求;第二就是当包装机械设备出现故障可以进行远程诊断,第三就是有利于保护环境,降低噪声和粉尘;第四就是机械成本降低。
现代包装机械的设计主要包括了市场调研、对用户需求进行分析、确定包装机械功能、论证包装机械可行性、制定机械设计方案,然后再到分析用户效益和论证方案可行性、设计原理图和结构,制定样机,随后进行技术验证和制定售后服务方案,最后进行改进设计和系列化设计等。在这些具体环节中,市场调研是针对所有包装机械基础工作,只有通过市场调研才可以了解政策导向以及包装机械行业的供求信息等。在确定原理方案设计过程中首先需要了解一些经典样式的产品信息,了解机械中元件性能来简化包装机械的传动性能,或者是使用躲电机拖动来缩短传动链,对于包装机械的传统系统来说应该尽量使用现代化手段进行系统建模和动态优化。
2 包装机械设计的创新
针对包装设计需要由新颖性,也就是要求包装机械的新型号等其结构特点与已出现的同等型号等有明显区别;其次就是设计需要由先进性,新产品在性能上优于其他产品;第三就是要求设计的实用性,需要让包装机械新产品可以有更广阔的使用范围和市场前景。
针对包装机械的创新设计不可以仅仅依靠测绘或者仿绘国外产品的方式,一定要在设计理念上进行改进或者提高。针对包装机械的创新设计,首先需要大量参阅国外资料以及先进机械。针对一些选定的机型要全面分析其性能中的优劣,更重要的是要吸取其设计理念中的内涵。针对任何机械设备的设计,都需要从工艺以及关键环节和部位入手。针对包装机械的创新设计更是需要如此,首先从工艺和关键部位入手做细致的设计分析来找到创新点。
目前随着虚拟概念的提出,计算机辅助设计以及三维设计等新技术等都融入到了包装机械设计的过程中。虚拟设计以及虚拟制作技术就是指将包装机械的各种机器元素等都存入到计算机中,然后将图纸进行数字化后输入到计算机中,既可以得到三维模型,然后再将包装机械进行生产时的数据和指标都输入到计算机中来演示实际生产中的能力、产生废品的数量等。
3 包装机械设计新趋势分析
目前全世界在包装机械的设计上处于领先地位的是美国和日本、德国等国,其设计理念和制作技术等都处于领先地位。例如说德国针对包装机械设计,其优点就是根据详细的市场调研工作以及市场分析结果来针对客户或者大型企业进行服务。根据笔者调研总结,将新趋势总结为以下几个方面:
第一就是工艺流程的自动化程度越来越高,其目的就是有效提高生产效率和设备柔性,采用机械手来完成一些较为复杂的动作。在操作包装机械设备时,用电脑摄像机记录下这些信息,由机械手按照电脑指令来完成规定动作确保包装机械质量。第二就是提高包装机械的生产率来降低生产成本来最大限度满足生产需求。例如说德国企业的包装机械就以食品包装盒啤酒包装等见长,特点就是速度较快并且自动化程度高,针对小袋包装器速度可以达到每分钟900袋,针对灌装饮料包装速度高达12万瓶。第三就是包装机械和产品机械一体化的趋势,很多产品在生产指挥会进行直接包装操作来提高生产效率,例如美国某巧克力品牌的生产以及包装就是由一个系统来完成的,产品机械以及包装机械的一体化,其最关键的就是需要解决生产能力上互相匹配的问题。第四就是具有良好的柔性和灵活性。现在因为市场竞争激烈,产品更新换代周期缩短,比如说日本化妆品的生产周期已经降到随季度变化,因此要求包装机械的柔性和灵活性较高来包装机械寿命长于产品寿命。尤其是目前我国很多企业都是代工企业,这就更加需要根据欧美企业和日韩企业的产品变化来改进自身产品包装机械设计。第五就是普遍使用仿真设计技术来大大缩短包装机械的开发设计周期。针对包装机械设计不仅需要重视其生产效率和使用性能,还需要注重经济性,经济性不完全指机械设备本身成本,同时还包括了运转成本。因为在包装机械中折旧费用只占不到成本的一成,其余的就是运转成本。
4 结语
包装机械的设计是一个非常复杂的问题,设计水平直接决定包装机械的质量,而现在项目一旦确定之后往往需要几个月就要交出机器,所以我们对此还需要进行更多的分析和探讨,用先进的理念和技术来改造包装机械生产。
参考文献:
[1]吴吉平,郝喜海,胡京明.包装机械智能故障诊断技术[J].中国包装工业,2002(06).
中图分类号:F426文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)11(a)-0087-03
1我国包装机械行业的现状与存在的问题
1.1我国包装机械行业的现状
我国包装机械的起步是在20世纪的70年代,当时我国的机械研究所在参考日本包装机械的基础上创造了我国的第一台包装机械。到如今,已经经过了将近40年的发展,取得了傲人的成就。包装机械企业在我国民营和股份制的居多,占到了总数的80%以上,国有的包装企业却寥寥无几。所以,虽然包装机械已经成为我国机械工业中的支柱产业,却仍然没有太多的自主科技。改革开放以来,我国包装机械的品种已经有超过1350种,但是大部分都不能直接投入到生产中,还处在测试和改善的阶段,完全无法满足市场的需求。和发达的国家相比,我国的包装机械行业还有一定的差距,需要继续完善和改革。
1.2我国包装机械行业存在的问题
我国包装机械行业存在很多问题,一些尖端的包装机械还是从德国和日本等国进口。具体而言,我国包装机械行业存在的问题主要有以下几种。
(1)创新不足。我国包装机械设计人员的素质不高。我国包装机械的起步较晚,虽然发展得较快,但是并没有掌握真正顶端的科技。设计人员应用的设计理论和参考的设计规范比较陈旧,满足不了包装机械设计创新的需求。而且,科学研究和产业结合不够紧密。我国关于包装机械设计的研究并不少,但很少能够应用在实际的生产中。因此,我国包装机械设计的相关研究无法及时地在生产中实践,验证其可行性。最后,我国包装机械行业的资源配置不合理。我国对包装机械的宏观调控无法和包装机械行业发展的速度相匹配,而且国有的包装机械企业几乎没有,无法发挥社会主义集中力量办大事的优势。上述的几种原因,导致了我国包装机械行业的创新不足,阻碍包装机械行业的发展。
(2)包装机械设计的方法不足。我国包装机械的模型模仿性质高,设计时,往往是根据任务设计书的特征,寻找同类型的样机,在此基础上设计自己的包装机械。整个设计中创新的程度较低,参数模仿的痕迹很明显。再者,我国包装机械的性能指标不够自主。我国包装机械在确定设计任务后,机械设备的技能指标和技术性能的数据在很大程度上是仿造样机的参数。因此,设计的包装机械性能和样机相比无太多进步之处。综合上述的原因,我国包装机械行业要想发展,必须提高自主创新的能力,提高包装机械制造企业的内部管理,引入先进的技术,以此来给包装机械行业注入新的活力,促进我国包装机械的行业的发展。根据时代的需求和科学技术水平,将自动化技术引入到包装机械行业是一个很好的方法,可以使包装机械最大化地满足市场的需求,在下文中将具体分析自动化技术在包装机械中的应用。
2包装机械中自动化技术的应用
计算机技术的发展影响了多个行业,表现在机械行业,最明显的就是促进了其自动化的发展。通过计算机技术,可以实现机械系统本身信息的反馈和负反馈,从而满足机械设备的自动化生产,降低了人力在生产中的作用。包装机械并不是独立的个体,从自动包装到检测是一整条的生产线。所以,自动化技术在包装机械中的应用,也需要从不同的设备和元件分析。就以目前的情况而言,自动化技术在包装机械中的应用主要体现在以下几个方面。
2.1包装机械的传动系统
传动系统可以将未包装的物品运送到包装机械中,然后将包装好的物品传送到指定的位置。所以,传动系统是整个包装机械实现连续工作的基础。传统的包装机械,是通过控制电机来控制包装机械的生产速度。但是在PLC和变频器出现后,包装机械的传动系统将PLC和变频器应用在其中,实现了传动系统的自动化。当前较为先进的变频器集合了计算机技术、控制技术和机电一体化技术等,它可以根据设备检测到的信号主动调节速度和精度,极大提升了动作响应的速度和运行的效率。基于上述的几种优点,包装机械的传动系统在应用了变频器后取得了一定的发展,所以其使用的范围愈发广泛。目前,包装机械行业应用的变频器主要的品牌有西门子和施耐德等,我国还没有较为成功的自主变频器品牌。
2.2包装机械的显示器
包装机械在应用自动化技术后,会有很多的模拟信号,这些模拟信号在被接手后会显示在显示器上,人们可以根据信号的特点来判断包装机械设备的运行状态,然后直接在界面上进行相应的操作,这种信号再反馈给包装机械,改变其生产的各种状态。目前的包装机械还是以文本显示器为主,少数较为先进的包装机械采用了触摸屏的形式。显示器是人为控制生产的重要环节,当包装机械设备出现问题后,信号会最先反映在显示器上,然后就可以实现人为调节的操作。也就是说,显示器也同时相当于控制器,是人与包装机械之间的信号转换器。目前,这种人机操作界面的显示器生产商主要是西门子和三菱等企业,我国也有一些品牌的人机操作界面显示器,但是和德国与日本等发达国家还存在一定的差距。
2.3包装机械的控制系统
包装机械的自动化控制系统主要是通过PLC系统实现,PLC可以将人们编写的程序语言逻辑化地反映在包装机械的生产中。而且,PLC控制系统还有可靠性强、设计较灵活和操作简单等优点。根据包装机械行业的发展,PLC的应用极大提高了包装机械的自动化程度,满足了生产对包装机械的需求。所以,PLC在包装机械中的应用愈加广泛,两者相互促进。生产饮料包装和方便食品包装的包装机械大多采用PLC的控制系统,变频器和PLC共同支撑起了整个包装机械的自动化生产。以目前的情况而言,在未来的几年中,PLC还将是主流的包装机械控制系统。包装机械的PLC系统主要由三菱、西门子和施耐德等企业生产,基于PLC的优点分析,它在包装机械中的应用会越来越广泛,促进包装机械行业的自动化发展。
2.4包装机械中的模块化设计
模块化设计是包装机械为了应对包装机械生产较为单一的情况,同时,模块化设计是一种用功能决定包装机械设计的手段,它可以最大化满足客户的需求,应对市场的变化。这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度,用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。通过包装机械的模块化设计,包装机械在生产中有了更多的选择,包装机械的控制系统可以根据实际的生产需求切换到不同的模块,实现包装机械生产的自动化。将模块化设计这种自动化的手段应用在包装机械中的优点有很多,首先,可以建设包装机械的设计环节。包装机械的设计是一个复杂的过程,需要从多个需求入手,然后分别设计相应的功能,最后综合机械设计的原则和指标,完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程,原本的模块是固定的,只要根据功能需求选择相应的模块,然后综合在一起,就可以基本完成整个设计。其次,产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同,它可以独立存在,随时将最新的技术应用在自身。因此,模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上,生产商可以通过模块设计。再者,成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。由上述分析可以得出,模块化设计这种自动化技术在包装机械行业的应用,直接面向市场,在提高包装机械自动化程度的基础上,还很有利于包装机械行业的发展。
2.5包装机械中的检测系统
包装机械生产并不能够包装生产的有效性达到100%,所以还是会有废品的出现。企业通过包装机械生产的产品也有不合格的,要通过检测系统检测包装出的产品是否合格,然后将不合格的产品挑出来。目前,包装机械的检测系统都是自动化进行的,首先传动系统将包装的成品运送到检测的指定位置,然后通过探伤等检测手段,检验产品的合格性。若产品合格,传动系统将成品运送到下一个环节,若不合格,将用机械手臂把不合格的产品挑选出来。整个过程都是自动化地进行,无需投入太多的人力。传统的包装机械生产成品检验是通过人力完成,效率很低,而且有极大的错误率,企业不仅需要投入大量的资金,还无法保证产品的质量。自动化检测应用在包装机械行业后,改善了整个包装机械成品检验的过程,提高了检验的可靠性,也提高了生产的效率,降低了企业的投入。自动检测技术其实是传感器和计算机系统的结合,检测到的信号通过传感器率先反馈给计算机系统,然后计算机系统根据收到的信号做出逻辑判断,发出不同的指令,指挥机械的运作。上述的几种都是自动化技术在包装机械中的应用,包装机械作为配套的设备,若想满足市场的需求,必须继续再度提高自身的自动化水平,尽量将自动化技术应用在每一个可能的设备和环节中。
3我国包装机械行业发展对自动化的要求
3.1包装机械自动化发展趋势
包装机械行业还在快速的发展中,各种新的思想和技术都在不断地应用在包装机械中。具体而言,包装机械自动化发展的趋势主要体现在以下几点上。
(1)生产效率的不断提高。包装机械生产产品的效率越高,生产成本就越低,这是企业一直追求的目标。所以,自动化在包装机械中应用的趋势是不断提高其生产的效率。
(2)适应产品的变化。商品的包装变化性很强,所以要求包装机械有很强的柔性,能够适应包装物品的变化。换言之,当商品的要求发生变化时,不用相应地更换包装机械的生产线,只需做出相应的调整即可。
(3)故障少,易排除。自动化技术的应用可以提升计算机系统在包装机械中的作用,方便故障的诊断和排除。包装机械自动化发展的趋势要求输入指令后计算机系统能自主地检测其中的故障,也可以通过远程诊断排除设备的故障。
(4)有一定的自动识别能力。包装机械的生产效率要提高,必须具备一定的自动识别功能,该功能通过传感器和逻辑程序实现,如上文分析的PLC系统主要就是为了满足包装机械的自动识别要求。增加自动识别能力后,包装机械的整个生产就可以在一定的范围内成为独立的个体,满足生产的各种需求。
(5)污染少。当前发展的经济是可持续发展的经济,要求生产中产生尽可能少的污染和垃圾,同时还要求在同等消耗的前提下生产尽可能多的产品。因此,包装机械自动化发展的趋势也包括着减少环境污染的要求。
3.2包装机械发展对自动化的要求
包装机械行业发展的趋势是向着生产的高效率、柔性强、故障易排除、有自动识别能力和污染少的方向。所以,相应的包装机械发展对自动化技术也有了一定的要求,具体如下。
(1)传感器技术。传感器技术是收集和接受信号的基础,也是实现及其内部自主控制的基础。因此,要提高包装机械行业的自动化程度,必须加强传感器在其中的应用。
(2)物流自动化技术。物流自动化技术是整个包装生产线传动的基础,因此物流自动化可以将包装生产连成一个整体,大幅度节省人力和物力的输出。基于此,必须加强物流自动化技术在包装机械中的应用,提高其自动化的程度。
(3)安全检测技术。检测技术是传递信号的基础,检测设备通过各种手段将检测到的数据转换为信号传递给传感器,再通过计算机的处理形成新的指令,指挥包装机械的生产动作。因此,安全检测技术在包装机械的自动化中也是必不可少的一部分。
4结语
随着时代的发展,机械行业的要求也来越高。在包装机械行业,其更新换代的速度较快,对机械设备的柔性要求很高。因此,要满足市场的需求,必须加快包装机械自动化程度的发展。我国包装机械行业的起步较晚,要赶上发达国家的步伐,必须将智能化的概念引入到包装机械中,应用机电一体和自动化等技术,实现生产效率的提高和智能化的生产。文中研究的包装机械自动化只是包装机械自动化发展的一部分,还有更多的技术值得我们研究。相信随着科技的发展,包装机械必将满足所有的市场需求。
参考文献
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