應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)加速包裝機(jī)械自動(dòng)化分析

李成錫，陳賀男，梁學(xué)生

（長(zhǎng)春合心機(jī)械制造有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

對(duì)于各行各業(yè)來(lái)說(shuō)，都廣泛地應(yīng)用包裝機(jī)械這類工作機(jī)械，現(xiàn)代商品生產(chǎn)出來(lái)后，最重要的一步是對(duì)其進(jìn)行包裝，包裝質(zhì)量的好壞，也嚴(yán)重影響著商品的售賣以及后期的質(zhì)量問(wèn)題。由于目前的機(jī)械包裝數(shù)量龐大，在工作時(shí)更加趨向于使用自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備，希望在一定程度上加強(qiáng)生產(chǎn)效率，并為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1 我國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展與概述

由于現(xiàn)代社會(huì)商品數(shù)量的不斷增加，對(duì)包裝機(jī)械有了更加嚴(yán)格的要求。我國(guó)也在發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)包裝機(jī)械有了更深入的了解與重視程度。但目前，我國(guó)包裝機(jī)械的整體技術(shù)水平與其他國(guó)家的先進(jìn)工業(yè)相比仍然存在一定距離，主要的差異在于自動(dòng)化程度的高低，對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)，商品的包裝更加趨向于利用計(jì)算機(jī)對(duì)自動(dòng)包裝程序進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一的管理，使包裝材料和物品在設(shè)備自主驅(qū)動(dòng)的情況下進(jìn)行自動(dòng)包裝，按照驅(qū)動(dòng)順序進(jìn)行各類步驟的承接，大大地減少了工作過(guò)程中對(duì)于人力的使用，也在一定程度上避免了人工操作帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。但目前，我國(guó)在包裝方面仍然十分常見(jiàn)的應(yīng)用手工包裝，即使有包裝流水線也僅僅局限在規(guī)模較大的企業(yè)中，無(wú)法做到流水線的企業(yè)普及。除此之外，目前的保障流水系仍然需要人工參與才可以順利完成，自動(dòng)化程度較低，導(dǎo)致最終的生產(chǎn)效率以及包裝的質(zhì)量都較國(guó)外一些有先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家相比具有差異。隨著近年，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷涌出與應(yīng)用，我國(guó)十分看重使用電子技術(shù)促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并為逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步做出更多努力。政府相應(yīng)部門認(rèn)為，對(duì)于電子技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)逐漸地與機(jī)械行業(yè)融合在一起，通過(guò)兩者之間的緊密聯(lián)系，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)更好更快發(fā)展。在發(fā)展進(jìn)程中要將新一代的機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展作為重中之重，著重地進(jìn)行推出，不斷促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品電子科技時(shí)代的到來(lái)。這一項(xiàng)任務(wù)的提出也為包裝機(jī)械提供了更加明確的發(fā)展方向，我國(guó)的機(jī)械工業(yè)部為了促進(jìn)機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)程的順利進(jìn)行，提出了一系列的相關(guān)基本工作思路與要點(diǎn)，保證可以通過(guò)機(jī)械工業(yè)加快社會(huì)的發(fā)展，為提升我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)作出巨大貢獻(xiàn)。提出的幾點(diǎn)要求中明確指出，要以振興機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展的主要目標(biāo)，在這個(gè)過(guò)程中，將電子技術(shù)與傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行完美融合，通過(guò)一系列的智能手段，創(chuàng)造更加適合社會(huì)發(fā)展的機(jī)電一體化產(chǎn)品。這些措施的改進(jìn)都為我國(guó)包裝機(jī)械從落后走向先進(jìn)帶來(lái)極大的鼓舞。

2 機(jī)電一體技術(shù)的應(yīng)用，加快包裝機(jī)械自動(dòng)化

對(duì)于包裝機(jī)械技術(shù)來(lái)說(shuō)，不僅要保證可以更高質(zhì)量地完成包裝工作，也要確保在工作過(guò)程中可以更加高效率的完成。在對(duì)包裝機(jī)械設(shè)備進(jìn)行研究時(shí)，著重考慮機(jī)械設(shè)備是否可以有較少的能量損耗、操作起來(lái)簡(jiǎn)單，容易上手等。為了保證以上的多種要求可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)成為主要的發(fā)展目標(biāo)，只有實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，才有利于包裝機(jī)械有更好的發(fā)展前景。

對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展歷程進(jìn)行深入探索時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，有兩條軌跡十分清楚。第1條軌跡是對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，改造的過(guò)程需要應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)。改造的過(guò)程是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)手段，自動(dòng)化的進(jìn)程也由剛開(kāi)始的局部生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，逐漸地發(fā)展到全場(chǎng)可以進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，這種改變?cè)谀撤N程度上是一種值得飛躍。第2條發(fā)展軌跡是創(chuàng)造一種之前從未有過(guò)的機(jī)電一體化新產(chǎn)品，在創(chuàng)作過(guò)程中離不開(kāi)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)思想的借鑒，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行分析，并不斷地對(duì)我國(guó)人民生活時(shí)對(duì)生產(chǎn)的實(shí)際需求進(jìn)行總體分析，創(chuàng)作更加符合實(shí)際需要的新型機(jī)電一體化產(chǎn)品。為了保證機(jī)電一體化技術(shù)可以更好地達(dá)到包裝及其自動(dòng)化，主要是從兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。

2.1 對(duì)現(xiàn)有包裝機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改造

在傳統(tǒng)的包裝機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，利用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造。改造過(guò)程中可以在一定程度上，使機(jī)械產(chǎn)品的性能功能和效率上都有顯著提升，也能使機(jī)械產(chǎn)品更加節(jié)能和綠色環(huán)保。例如，在工作過(guò)程中可以利用傳感器檢測(cè)系統(tǒng)較強(qiáng)的靈敏性，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和檢測(cè)，保證包裝過(guò)程順利進(jìn)行；機(jī)械設(shè)備在進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)，需要不斷地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，因此，在這過(guò)程中使用單片機(jī)和相應(yīng)的編程控制器可以解決這一問(wèn)題；較為傳統(tǒng)的傳動(dòng)部件，無(wú)論是在數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控或記憶上都存在一定不足，因此，可以通過(guò)利用較為先進(jìn)的伺服傳動(dòng)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的操作手段，使包裝機(jī)無(wú)論是在操作執(zhí)行、反饋或自動(dòng)適應(yīng)方面都更加自動(dòng)化，可以按照規(guī)定的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行順序包裝，自動(dòng)完成作業(yè)，保證各部分在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以更好地進(jìn)行協(xié)調(diào)，使產(chǎn)品的質(zhì)量得到保證，也能提升勞動(dòng)的生產(chǎn)效率。

2.2 對(duì)包裝機(jī)械進(jìn)行功能復(fù)合

在復(fù)合過(guò)程中，需要使用到機(jī)電一體化技術(shù)，這類技術(shù)的應(yīng)用更加有利于創(chuàng)造出功能十分多元的包裝機(jī)。例如，我國(guó)大部分企業(yè)在作業(yè)過(guò)程中，會(huì)將包裝材料制備和包裝作業(yè)分別作為兩種獨(dú)立的任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行，從而導(dǎo)致在生產(chǎn)過(guò)程中有眾多的環(huán)節(jié)，使整個(gè)傳輸貯存工作量變得十分大。對(duì)包裝機(jī)械進(jìn)行功能復(fù)合后，可以有效地改善傳統(tǒng)生產(chǎn)階段帶來(lái)的煩瑣作業(yè)現(xiàn)象，可以將兩項(xiàng)工作在一臺(tái)包裝機(jī)上進(jìn)行，減少了兩項(xiàng)工作在獨(dú)立完成時(shí)需要的時(shí)間與財(cái)力投入，對(duì)于降低生產(chǎn)成本來(lái)說(shuō)有十分明顯的效果。

2.3 對(duì)包裝流水作業(yè)線進(jìn)行改造

目前，我國(guó)大部分企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，更加傾向于使用傳統(tǒng)的保證流水線作業(yè)，這類流水線無(wú)論是在工作質(zhì)量和工作效率上，都與自動(dòng)包裝線相比有很大的區(qū)別。因此，需要使用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造，使作業(yè)線更加趨向于自動(dòng)化。在對(duì)包裝機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，需要保證各臺(tái)包裝機(jī)無(wú)論是在物料流、能量流還是信息流的協(xié)調(diào)上都更加順暢，在這過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作的方式，對(duì)一系列流程進(jìn)行調(diào)控。使這項(xiàng)任務(wù)可以從制備材料到完成包裝更加順暢地自動(dòng)完成。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的主要優(yōu)勢(shì)在于，計(jì)算機(jī)可以更好地展現(xiàn)仿真技術(shù)和顯示技術(shù)，使流水線上的動(dòng)態(tài)作業(yè)可以更加實(shí)時(shí)地獲取數(shù)據(jù)，并通過(guò)分析的方法進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。這種方式的自動(dòng)線無(wú)論是在提升生產(chǎn)效率，還是保證生產(chǎn)質(zhì)量上都有很大的優(yōu)勢(shì)。除此之外，控制較為靈活，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行程序再編輯，以更合適的工作方式對(duì)應(yīng)工作進(jìn)程，保證可以適應(yīng)更多品種小批量產(chǎn)品的自動(dòng)化包裝。

2.4 利用計(jì)算機(jī)集成制造思想

為了保證企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中可以對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確把控，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)的應(yīng)用，使各項(xiàng)生產(chǎn)階段可以更好地融合在一起，建立一個(gè)有機(jī)整體。例如，從最初的市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)到最后的經(jīng)營(yíng)管理和售后服務(wù)等，將企業(yè)內(nèi)部各項(xiàng)活動(dòng)緊密的進(jìn)行協(xié)調(diào)。企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中可能存在一定的薄弱環(huán)節(jié)，但通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)集成制造思想的應(yīng)用，在一定程度上彌補(bǔ)了薄弱環(huán)節(jié)造成的缺憾，使企業(yè)在與其他相關(guān)企業(yè)進(jìn)行社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)有了更好的競(jìng)爭(zhēng)資本，促進(jìn)企業(yè)更好更快地發(fā)展。

2.5 對(duì)新的包裝技術(shù)和方法的創(chuàng)新

由于目前社會(huì)對(duì)于商品的需求量逐漸變大，使得商品生產(chǎn)的特點(diǎn)也較之前有所轉(zhuǎn)變。因此，為了更好地適應(yīng)商品生產(chǎn)的特性，需要不斷地對(duì)包裝機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)行改造，但改造過(guò)程中會(huì)遇到很多難題，其中包括機(jī)械化和流水作業(yè)本身的局限性帶來(lái)的影響，主要的解決方式是通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化減弱商品包裝的一系列技術(shù)難題。這一過(guò)程對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用顯得十分重要，傳統(tǒng)的包裝技術(shù)和方法都不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于成品包裝的需求，通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，創(chuàng)造出更加合適的包裝技術(shù)和方法，已經(jīng)成為眾多企業(yè)在發(fā)展進(jìn)程中的重要出發(fā)點(diǎn)。

應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械的自動(dòng)化，不僅僅是目前我國(guó)包裝機(jī)械需要給予更多重視的發(fā)展方向，也是未來(lái)包裝機(jī)械發(fā)展的主要趨勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代的商品生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)商品進(jìn)行包裝顯得十分重要，因此，在包裝流水線作業(yè)時(shí)需要保障包裝的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，也要提升工作的效率。對(duì)于傳統(tǒng)的包裝機(jī)械來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)利用機(jī)電一體化技術(shù)的方式，使包裝機(jī)械自動(dòng)化程度更高。在操作控制上可以利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理的方式，使各項(xiàng)程序按照順序統(tǒng)一進(jìn)行，促進(jìn)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。