自動(dòng)化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用

徐國(guó)慶 張偉

摘 要： 隨著機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前自動(dòng)化包裝已經(jīng)成為了工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一種重要方式，本文分析了自動(dòng)化機(jī)械工作的設(shè)計(jì)方式，從而進(jìn)行有效的自動(dòng)化包裝設(shè)計(jì)，以滿足目前工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)產(chǎn)品包裝的需求。

關(guān)鍵詞： 自動(dòng)化包裝；機(jī)械控制系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)應(yīng)用

包裝機(jī)械在目前的工業(yè)發(fā)展中面臨著重要的發(fā)展機(jī)遇，包裝機(jī)械面臨著巨大的發(fā)展需求，同時(shí)也面臨著比較激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，要求加強(qiáng)自動(dòng)化包裝的機(jī)械設(shè)計(jì)研究，充分利用目前快速發(fā)展的工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)。

1.自動(dòng)化包裝機(jī)械系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

機(jī)械系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中充分運(yùn)用了目前快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使得機(jī)械手能夠完成比較復(fù)雜的技術(shù)動(dòng)作，采用監(jiān)控機(jī)械手與拍攝的方式，對(duì)機(jī)械手發(fā)出指令動(dòng)作，從而使其完成產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)等相關(guān)動(dòng)作，并且在這種自動(dòng)化包裝過(guò)程中使得產(chǎn)品包裝的質(zhì)量能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)需要[1]。

自動(dòng)化包裝機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的重要方式是包裝機(jī)械的控制系統(tǒng)能夠充分獲知所包裝材料的具體材質(zhì)情況，這是對(duì)人工包裝方式的一種重要補(bǔ)充與改善，能夠借助于探測(cè)器等工具對(duì)材質(zhì)進(jìn)行高分辨度地分析，及時(shí)感應(yīng)到材質(zhì)的變化情況，并且對(duì)材質(zhì)的質(zhì)量變化情況進(jìn)行充分檢驗(yàn)，并且在計(jì)算機(jī)的顯示屏中進(jìn)行充分體現(xiàn)。隨著自動(dòng)化包裝機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)用程度的提升，要求其設(shè)計(jì)理念也及時(shí)更新。

2.自動(dòng)化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用

自動(dòng)化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)運(yùn)用過(guò)程中需要綜合考慮機(jī)、電、光與氣一體化操作技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)有效的包裝機(jī)械化設(shè)計(jì)，促進(jìn)產(chǎn)品包裝機(jī)械生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的提升。充分利用模塊化的生產(chǎn)方式，將功能不同的模塊進(jìn)行有效地組合，提升產(chǎn)品的性能與適應(yīng)性。能夠?qū)崿F(xiàn)多種產(chǎn)品的批量生產(chǎn)與多品種生產(chǎn)，采用模塊化的設(shè)計(jì)方式能夠有效滿足用戶的使用需要，對(duì)復(fù)雜的產(chǎn)品包裝自動(dòng)化機(jī)械進(jìn)行微調(diào)，只改變其中用戶比較關(guān)系的的模塊，提升制造生產(chǎn)的廣泛性與適用性， 能夠滿足多功能、多品種與小批量產(chǎn)品的包裝需求，同時(shí)減少設(shè)計(jì)的工作量，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。同時(shí)促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，這是由于其充分利用了目前快速房展的機(jī)械化技術(shù)，提升很多產(chǎn)品的零部件在制作過(guò)程中具有比較高的標(biāo)準(zhǔn)化程度，如此大大提升了產(chǎn)品的使用性能與可靠性。同時(shí)由于其工作流程的減少，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所需要的成本也比較低，能夠?qū)鹘y(tǒng)生產(chǎn)方式中的單個(gè)生產(chǎn)與小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榕可a(chǎn)的方式，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)生本的降低[2]。

目前在一般的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，在產(chǎn)品包裝的機(jī)械化設(shè)計(jì)過(guò)程中主要包括了傳動(dòng)系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)、人機(jī)界面模塊的有效設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制模塊設(shè)計(jì)三個(gè)組成部分，應(yīng)當(dāng)對(duì)這三個(gè)組成部分進(jìn)行有效分析。

2.1加強(qiáng)傳動(dòng)系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

在包裝機(jī)械的運(yùn)用過(guò)程中使用傳動(dòng)機(jī)械能夠有效調(diào)整主工藝的速度，結(jié)合具體生產(chǎn)的需要及時(shí)調(diào)整控制電機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中在速度方面上產(chǎn)生的周期性變化。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中由多個(gè)伺服軸共同組成傳統(tǒng)系統(tǒng)模塊，從而進(jìn)行有效的傳動(dòng)控制，要求能夠進(jìn)行具體產(chǎn)品包裝過(guò)程中各個(gè)不同環(huán)節(jié)之間的操作。由三個(gè)小包裝系統(tǒng)與三個(gè)工位共同構(gòu)成整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)三個(gè)工位之間的共同配合，能夠?qū)a(chǎn)品包裝中的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行有效組合。由單獨(dú)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制來(lái)促進(jìn)三個(gè)工位滾切刀的運(yùn)作，在不同的部件之間實(shí)現(xiàn)有效的單獨(dú)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。對(duì)產(chǎn)品的包裝流程進(jìn)行有效操作，同時(shí)在具體的運(yùn)行過(guò)程中要求充分關(guān)注各個(gè)不同軸之間的相對(duì)位置與相對(duì)速度。在自動(dòng)化產(chǎn)品包裝過(guò)程中，在速度與定位的同步控制過(guò)程中可能會(huì)受到慣量因素的影響，因此在各個(gè)伺服電機(jī)中安裝了伺服減速機(jī)。一般產(chǎn)品包裝機(jī)械的總線型運(yùn)動(dòng)控制器中都含有運(yùn)動(dòng)控制模塊與PLC模塊嗎，采用運(yùn)動(dòng)控制模塊的操作方式能夠加強(qiáng)對(duì)伺服運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行有效的精密控制，由此在自動(dòng)化包裝過(guò)程中能夠按照用戶期望的位置控制與速度進(jìn)行相應(yīng)包裝。并且對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)模塊進(jìn)行有效擴(kuò)展與控制，將其擴(kuò)展為太網(wǎng)模塊與其他總線模塊等，其中總線型運(yùn)動(dòng)控制器在具體的運(yùn)行過(guò)程中能夠產(chǎn)生比較高的運(yùn)動(dòng)控制速度，具有比較豐富的接口，能夠充分滿足目前產(chǎn)品包裝自動(dòng)化設(shè)計(jì)的需求[3]。

2.2加強(qiáng)人機(jī)界面模塊的有效設(shè)計(jì)

人機(jī)界面模塊設(shè)計(jì)是自動(dòng)化包裝機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要組成部分之一，是適應(yīng)目前大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)展需要而產(chǎn)生的新的模塊設(shè)計(jì)方式，在其具體運(yùn)行過(guò)程中能夠有效記錄產(chǎn)品自動(dòng)化包裝過(guò)程中的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障停機(jī)的原因、故障停機(jī)次數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)。其中自動(dòng)化包裝機(jī)械中的HMT采用的是文本顯示器的處理方式，運(yùn)用了目前最新的人機(jī)界面模塊使用觸屏，結(jié)合產(chǎn)品包裝的需要，增加了配方管理功能，在其具體的使用過(guò)程中一般與PLC進(jìn)行配合使用，并合理設(shè)置生產(chǎn)工藝的具體使用參數(shù)，對(duì)設(shè)備的具體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控管理。如此在用戶需要更換產(chǎn)品的情況下可以只更換相應(yīng)的成型模具，而可以不必更換其他的機(jī)械齒輪，減少了工作量，同時(shí)也能夠滿足用戶的具體要求。同時(shí)人機(jī)界面模塊在具體的運(yùn)行過(guò)程中也能夠結(jié)合具體用戶的不同要求，針對(duì)企業(yè)所提供的配方表進(jìn)行自由選擇，隨著用戶選擇的不同，人機(jī)界面模塊系統(tǒng)的工藝參數(shù)也能夠進(jìn)行相應(yīng)地自動(dòng)調(diào)整[4]。

2.3加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)控制模塊設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)控制模塊在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中要求能夠滿足具體生產(chǎn)的需要，滿足產(chǎn)品包裝的需要，為此在產(chǎn)品包裝機(jī)上充分運(yùn)用了運(yùn)動(dòng)控制模塊，運(yùn)動(dòng)控制模塊的設(shè)計(jì)與運(yùn)用能夠有效滿足企業(yè)在產(chǎn)品包裝過(guò)程中對(duì)位置與速度的嚴(yán)格控制，具有重要的運(yùn)用價(jià)值體現(xiàn)。伺服電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)Ξa(chǎn)品包裝進(jìn)行有效的自動(dòng)調(diào)整，針對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)與包裝工情況及時(shí)進(jìn)行有效地調(diào)整，并且運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)比較低，由此在產(chǎn)品自動(dòng)化機(jī)械包裝設(shè)計(jì)中的位置控制與速度控制主要采用伺服電機(jī)來(lái)完成工作。產(chǎn)品生產(chǎn)與包裝過(guò)程中一般具有多個(gè)流程，在不同的流程運(yùn)行過(guò)程中都可以采用獨(dú)立伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的操作方式，這是一種比較靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式，在很多工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)與包裝設(shè)計(jì)過(guò)程中都有著較為廣泛的應(yīng)用空間，能夠滿足不同工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工需求。自動(dòng)化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)教學(xué)中的自動(dòng)控制核心即是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，為了提升在產(chǎn)品包裝自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的精密度，可以將傳統(tǒng)包裝設(shè)計(jì)過(guò)程中的單一電機(jī)驅(qū)動(dòng)改為多個(gè)獨(dú)立的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，充分滿足高速運(yùn)行下產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)需要。同時(shí)采用運(yùn)動(dòng)控制器的操作方式也能夠進(jìn)行有效的多軸控制編碼工作，在工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)與包裝過(guò)程中能夠縮短產(chǎn)品的換型時(shí)間，如此通過(guò)以上種種操作方式的充分進(jìn)行能夠有效提升自動(dòng)化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的工作運(yùn)行效率[5]。

3.結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)是目前工業(yè)設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在工業(yè)配套建設(shè)過(guò)程中包裝機(jī)械發(fā)揮著重要的作用，能夠有效促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整，積極促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的有效包裝，并為此提供良好的產(chǎn)品附加值，應(yīng)當(dāng)給通過(guò)自動(dòng)化包裝機(jī)械的有效優(yōu)化與改良有效改善目前包裝機(jī)械發(fā)展過(guò)程中的不良現(xiàn)象，提升企業(yè)發(fā)展中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，減少對(duì)資源的消耗，加強(qiáng)產(chǎn)品的規(guī)范化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)包裝機(jī)械行業(yè)的有效發(fā)展與轉(zhuǎn)型。

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