论文部分内容阅读
摘要：随着我国科学技术水平的不断提升，包装机械行业也发生了翻天覆地的变化，包装机械作为产业机械的一个主要环节，其工作效率与工作质量都会深深影响着整个包装行业的发展，为此在先进科学技术的支持下我国包装机械行业逐步向信息化、自动化与智能化的发展方向转型。
关键词：自动化；包装机械；控制技术
1包装机械中自动化控制技术
（1）传感器技术。传感器技术是实现测试及自动控制过程中的关键技术，在包装机械行业中传感器与传感技术发挥着重要的作用。将传感器合理的安装在包装机械厂的相应工序流程位置上，从而利用传感器以及传感器技术对包装的各个工序（如封装、加温或冷却、清洁、包装等）进行测试与自动控制。（2）现场总线技术。一种新近发展的工业数据总线，能实现不同自动化领域当中现场智能设备之间的相互网络通讯连接。为了实时了解机械包装的生产情况，以及对车间运行情况的实时监测，包装机械企业还可运用ERP系统作为辅助，将其与现场总线技术相集成，以便于管理层在ERP系统的平台上进行数据的调取与分析。（3）安全检测技术。这项技术在食品包装行业作用尤为明显，食品的包装安全问题从来都是大众消费群体最为关注的问题，因为这切身影响到消费者自身的健康和生命安全，因此，对于安全检测技术的引进在一定程度上有效地杜绝了包装生产过程中存在的安全隐患。（4）物流自动化。在进行物流作业时所应用的一种自动化技术，实现设备和实施之间构建联系，在整个生产整体上实现较为完善的物流自动化。将这种技术应用到包装机械行业简化了大量的包装工序的同时，也节省了相当数量的人力，为企业节约了大量的资金成本，创造了相当可观的经济效益。
2自动化包装机械控制系统设计
2.1程序关联性控制方法
程序关联是自动化包装机械控制系统的主体部分，在系统运作过程中，主要负责物品包装机械的命令传输与掌控。可以将自动化机械控制系统的这部分设计，理解为人的头部。通常而言，自动化包装程序，以产品包装输出的第一环节为核心，构建程序关联性控制包装数据库，并在此基础上，逐一进行机械包装装置信息的综合处理。例如，某类产品的包装形状为矩形，且该物品的包装需要经过初步物品包装处理和礼盒包装处理两部分。实行后期处理时，自动化关联程序，就会按照关联数据库中信息，设定这类产品包装的程序分为：物品审核、初期包装处理、商品归纳、以及二次包装审核四步骤。程序关联的确定代码为“M”，问题代码为“Y”。这一程序实践过程中，机械处理系统的整体程序执行“recycle”、“if……end程序”、以及“inspection”命令。如果自动化机械程包装处理时，物品样式审核通过，则程序就会向下一环节发送“M”，下一部分的关联环节自动启动；反之，如果程序发送的数据为“Y”，则下一环节将暂时性停止工作，重新进行样品审核检查。
2.2模块化设计
（1）人机界面模块设计。人机界面模块采用大数据理念，对设备运行数据、故障停机数据、故障原因记录数据等进行记录。包装机械的HMI以文本显示器为主，人机界面模块使用触摸屏，采用配方管理功能，通常与PLC配合使用，用以设定生产工艺参数，监控设備运行状态。当用户更换产品时只需更换相应的成型模具，其它机械传动齿轮不需要按产品要求去更换，系统可以根据用户产品要求，在配方表中选择，系统工艺参数自动更换。（2）传动系统模块设计。以一个高速的创可贴包装机械的传动模块为例，传动系统模块由多个伺服轴来分别对包装纸、药棉以及复膜纸等多个部分进行控制。整个传统系统主要是由三个小的包装系统来构成，通过三个小的传动系统间的配合，来将各个部分组合成一个完整的创可贴。另外传统系统模块中还含有线性的运动控制器，来对各个传统部分的滚切刀转速进行一个精确的控制，以此来实现用户的预期设置速度以及设定的切割位置。（3）运动控制模块设计。为使运动控制模块的设计满足生产需求，运动控制在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步，由于伺服电机具有自动调整、响应速度快、低振动等优点，主要通过伺服电机来实现。创可贴包装机械整机运动部件，包括胶布剥离、药棉输送、胶带牵引、药棉滚切、冲片牵引、冲片滚切、包装牵引、包装滚切等，都采用独立伺服电机驱动，该运动控制模块控制方式灵活，可适应不同产品加工生产要求。
2.3微调整处理结构
自动化包装机械控制系统设计中的，未调整处理结构，也是自动化包装结构灵活运转的保障。机械生产自动化微调，是指在模块运行的过程中，产生的不会对包装产品运作产生较大影响的问题。例如：包装图案印刷过程中，logo印刷的位置调整、外包装盒子内部多余、或者部分残缺等细小问题，自动化程序的包装综合处理，能够保障现代包装物品经过简单的程序检验调整，达到标准化的状态。另一方面，自动化机包装机械控制系统的微处理结构，能够对外部机械做功的速率进行自我调整。例如：包装机械程序，能够依据包装产品的长×宽×高的模型计算公式，对包装样式进行未调整，同时也结合P=V×S的公式进行分析，对外部纸壳运输的速率变化进行调整，其中P为功率，V为速度，S为实践，与检验程序的信息输出检验方式等，都是自动化机械处理的范围。同时，新型自动化包装机械控制系统的设计方法中，增添了可选择模式。操作人员可以依据当前产品包装的需求，实行样式统一或者样式初差异性生产。例如：加工人员在对话窗口中输入“红色”、“绿色”，并选择较差生产。则自动化包装机械控制系统进行产品包装时，就会“choose”命令实行“红色-绿色”或者“绿色-红色”模式，结束周期循环时，执行“end”命令，完成包装盒制造过程。
3结语
自动化、智能化生产是当前我国各行各业共同的发展趋势，由于我国包装机械行业在过去的自动机械化包装过程中缺乏一定的稳定性、可靠性及控制性，所以要想实现全程机械化、自动化的操作还有些不足。因此，为了进一步实现包装机械行业的自动化与智能化，各个包装机械企业需要积极运用相应的自动化技术对包装机械全过程进行实时监控与定位控制，并提高自动化机械包装生产的功能与水平。这是促进包装机械自动化的有效途径，也是加快我国包装机械行业快速发展的最优趋势。
参考文献：
[1]浅谈包装机械设计中的控制技术[J].钟灵.中国包装工业.2015（06）.
[2]包装机械设备的开发制造关键技术[J].董忠华.中国战略新兴产业. 2017（20）.
（作者单位：杭州永创智能设备股份有限公司 ）
关键词：自动化；包装机械；控制技术
1包装机械中自动化控制技术
（1）传感器技术。传感器技术是实现测试及自动控制过程中的关键技术，在包装机械行业中传感器与传感技术发挥着重要的作用。将传感器合理的安装在包装机械厂的相应工序流程位置上，从而利用传感器以及传感器技术对包装的各个工序（如封装、加温或冷却、清洁、包装等）进行测试与自动控制。（2）现场总线技术。一种新近发展的工业数据总线，能实现不同自动化领域当中现场智能设备之间的相互网络通讯连接。为了实时了解机械包装的生产情况，以及对车间运行情况的实时监测，包装机械企业还可运用ERP系统作为辅助，将其与现场总线技术相集成，以便于管理层在ERP系统的平台上进行数据的调取与分析。（3）安全检测技术。这项技术在食品包装行业作用尤为明显，食品的包装安全问题从来都是大众消费群体最为关注的问题，因为这切身影响到消费者自身的健康和生命安全，因此，对于安全检测技术的引进在一定程度上有效地杜绝了包装生产过程中存在的安全隐患。（4）物流自动化。在进行物流作业时所应用的一种自动化技术，实现设备和实施之间构建联系，在整个生产整体上实现较为完善的物流自动化。将这种技术应用到包装机械行业简化了大量的包装工序的同时，也节省了相当数量的人力，为企业节约了大量的资金成本，创造了相当可观的经济效益。
2自动化包装机械控制系统设计
2.1程序关联性控制方法
程序关联是自动化包装机械控制系统的主体部分，在系统运作过程中，主要负责物品包装机械的命令传输与掌控。可以将自动化机械控制系统的这部分设计，理解为人的头部。通常而言，自动化包装程序，以产品包装输出的第一环节为核心，构建程序关联性控制包装数据库，并在此基础上，逐一进行机械包装装置信息的综合处理。例如，某类产品的包装形状为矩形，且该物品的包装需要经过初步物品包装处理和礼盒包装处理两部分。实行后期处理时，自动化关联程序，就会按照关联数据库中信息，设定这类产品包装的程序分为：物品审核、初期包装处理、商品归纳、以及二次包装审核四步骤。程序关联的确定代码为“M”，问题代码为“Y”。这一程序实践过程中，机械处理系统的整体程序执行“recycle”、“if……end程序”、以及“inspection”命令。如果自动化机械程包装处理时，物品样式审核通过，则程序就会向下一环节发送“M”，下一部分的关联环节自动启动；反之，如果程序发送的数据为“Y”，则下一环节将暂时性停止工作，重新进行样品审核检查。
2.2模块化设计
（1）人机界面模块设计。人机界面模块采用大数据理念，对设备运行数据、故障停机数据、故障原因记录数据等进行记录。包装机械的HMI以文本显示器为主，人机界面模块使用触摸屏，采用配方管理功能，通常与PLC配合使用，用以设定生产工艺参数，监控设備运行状态。当用户更换产品时只需更换相应的成型模具，其它机械传动齿轮不需要按产品要求去更换，系统可以根据用户产品要求，在配方表中选择，系统工艺参数自动更换。（2）传动系统模块设计。以一个高速的创可贴包装机械的传动模块为例，传动系统模块由多个伺服轴来分别对包装纸、药棉以及复膜纸等多个部分进行控制。整个传统系统主要是由三个小的包装系统来构成，通过三个小的传动系统间的配合，来将各个部分组合成一个完整的创可贴。另外传统系统模块中还含有线性的运动控制器，来对各个传统部分的滚切刀转速进行一个精确的控制，以此来实现用户的预期设置速度以及设定的切割位置。（3）运动控制模块设计。为使运动控制模块的设计满足生产需求，运动控制在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步，由于伺服电机具有自动调整、响应速度快、低振动等优点，主要通过伺服电机来实现。创可贴包装机械整机运动部件，包括胶布剥离、药棉输送、胶带牵引、药棉滚切、冲片牵引、冲片滚切、包装牵引、包装滚切等，都采用独立伺服电机驱动，该运动控制模块控制方式灵活，可适应不同产品加工生产要求。
2.3微调整处理结构
自动化包装机械控制系统设计中的，未调整处理结构，也是自动化包装结构灵活运转的保障。机械生产自动化微调，是指在模块运行的过程中，产生的不会对包装产品运作产生较大影响的问题。例如：包装图案印刷过程中，logo印刷的位置调整、外包装盒子内部多余、或者部分残缺等细小问题，自动化程序的包装综合处理，能够保障现代包装物品经过简单的程序检验调整，达到标准化的状态。另一方面，自动化机包装机械控制系统的微处理结构，能够对外部机械做功的速率进行自我调整。例如：包装机械程序，能够依据包装产品的长×宽×高的模型计算公式，对包装样式进行未调整，同时也结合P=V×S的公式进行分析，对外部纸壳运输的速率变化进行调整，其中P为功率，V为速度，S为实践，与检验程序的信息输出检验方式等，都是自动化机械处理的范围。同时，新型自动化包装机械控制系统的设计方法中，增添了可选择模式。操作人员可以依据当前产品包装的需求，实行样式统一或者样式初差异性生产。例如：加工人员在对话窗口中输入“红色”、“绿色”，并选择较差生产。则自动化包装机械控制系统进行产品包装时，就会“choose”命令实行“红色-绿色”或者“绿色-红色”模式，结束周期循环时，执行“end”命令，完成包装盒制造过程。
3结语
自动化、智能化生产是当前我国各行各业共同的发展趋势，由于我国包装机械行业在过去的自动机械化包装过程中缺乏一定的稳定性、可靠性及控制性，所以要想实现全程机械化、自动化的操作还有些不足。因此，为了进一步实现包装机械行业的自动化与智能化，各个包装机械企业需要积极运用相应的自动化技术对包装机械全过程进行实时监控与定位控制，并提高自动化机械包装生产的功能与水平。这是促进包装机械自动化的有效途径，也是加快我国包装机械行业快速发展的最优趋势。
参考文献：
[1]浅谈包装机械设计中的控制技术[J].钟灵.中国包装工业.2015（06）.
[2]包装机械设备的开发制造关键技术[J].董忠华.中国战略新兴产业. 2017（20）.
（作者单位：杭州永创智能设备股份有限公司 ）