包裝機(jī)械中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

宋虹燚

摘 要：目前，社會(huì)科技水平發(fā)展迅速，先進(jìn)的科學(xué)與技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造中，機(jī)械受到的影響極為之大，對(duì)于目前的包裝機(jī)械來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)機(jī)械與現(xiàn)代化市場(chǎng)需求不對(duì)等。隨著包裝機(jī)械現(xiàn)代發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在各種包裝技術(shù)中開(kāi)始獲得廣泛的應(yīng)用，本文通過(guò)對(duì)包裝機(jī)械中的現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行分析，闡述了包裝機(jī)械的現(xiàn)狀，并對(duì)未來(lái)做出了展望。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);包裝機(jī)械;包裝技術(shù)

引言

包裝機(jī)械作為機(jī)械工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中的重要部分與環(huán)節(jié)，從某種角度看，其工作質(zhì)量、效率在一定程度上與包裝行業(yè)的整體效率密切相關(guān)，會(huì)直接影響整個(gè)包裝機(jī)械工業(yè)的實(shí)際發(fā)展水平。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)逐漸在包裝機(jī)械中獲得廣泛應(yīng)用，但在各種因素的影響下我國(guó)包裝機(jī)械仍得不到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，尚處于初步發(fā)展階段，存在諸多不足，如科研投入、科技創(chuàng)新等，這不利于在包裝機(jī)械中更好地應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)。

1 在包裝機(jī)械中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)

1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和物流自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)在信息化時(shí)代是一種應(yīng)用在包裝機(jī)械中的重要技術(shù)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用最為普遍的技術(shù)就是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和物流自動(dòng)化技術(shù)。其中，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在包裝機(jī)械中處于工業(yè)數(shù)據(jù)總線的地位，一般情況下能有效地連接不同自動(dòng)化領(lǐng)域中現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)通信，然后利用ERP輔助性系統(tǒng)連接現(xiàn)場(chǎng)總線，從而工作人員能實(shí)時(shí)、方便地了解機(jī)械包裝的生產(chǎn)流程。與此同時(shí)，可以一邊監(jiān)控，一邊充分掌握生產(chǎn)車間的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。物流自動(dòng)化技術(shù)作為一項(xiàng)相對(duì)比較完善的技術(shù)，能促使設(shè)備自動(dòng)化，并確保包裝機(jī)械任務(wù)的完成，該項(xiàng)技術(shù)在產(chǎn)品加工、包裝環(huán)節(jié)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

1.2 傳感器技術(shù)和安全檢測(cè)自動(dòng)化技術(shù)

傳感器技術(shù)作為包裝機(jī)械中的一項(xiàng)關(guān)鍵自動(dòng)化技術(shù)，能有效地測(cè)試產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，具體應(yīng)用時(shí)多安裝在相應(yīng)的生產(chǎn)工序流程中。利用該項(xiàng)技術(shù)能更好地收集、傳遞、控制產(chǎn)品，自動(dòng)監(jiān)測(cè)、控制產(chǎn)品的各個(gè)工序與流程。一般情況下，各個(gè)工序涉及的內(nèi)容與環(huán)節(jié)較多，如封裝產(chǎn)品、冷卻或加溫產(chǎn)品、包裝產(chǎn)品等。一直以來(lái)，安全檢測(cè)技術(shù)備受廣大消費(fèi)者與包裝機(jī)械行業(yè)管理者的關(guān)注，在食品安全檢測(cè)過(guò)程中通過(guò)采用自動(dòng)化技術(shù)能自動(dòng)對(duì)食品包裝開(kāi)展安全檢測(cè)，充分保障包裝機(jī)械的自動(dòng)化。

2 自動(dòng)化技術(shù)在包裝機(jī)械中的具體應(yīng)用

產(chǎn)品的銷售情況在一定程度上與產(chǎn)品包裝質(zhì)量、包裝水平密切相關(guān)，為促進(jìn)產(chǎn)品銷售量的顯著提高和吸引消費(fèi)者，許多生產(chǎn)商對(duì)產(chǎn)品包裝的設(shè)計(jì)、處理越發(fā)重視。產(chǎn)品包裝工作的完成效率取決于包裝機(jī)械的實(shí)際效能，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中產(chǎn)品包裝機(jī)械生產(chǎn)也迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。當(dāng)前，在包裝機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能更好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，因此先進(jìn)機(jī)械設(shè)備的發(fā)展前景十分廣闊。

2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)

傳動(dòng)系統(tǒng)在包裝機(jī)械流水線中扮演著“運(yùn)輸工”的角色，及時(shí)將未包裝的產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫@在一定程度上能為整體流水線運(yùn)作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)離不開(kāi)電機(jī)控制，其能更好地控制整體流水線的運(yùn)輸速度。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，利用變頻器、PLC能自動(dòng)化運(yùn)行整體系統(tǒng)。值得一提的是，現(xiàn)階段所應(yīng)用的變頻器，能實(shí)現(xiàn)對(duì)信息技術(shù)的有效運(yùn)用，也包括機(jī)電一體化技術(shù)、控制技術(shù)等，利用設(shè)備收集到的信號(hào)，可以更加靈活地調(diào)節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)輸精度、速度。與傳統(tǒng)傳動(dòng)方式相比，自動(dòng)化轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)具有更高的運(yùn)行效率、更快的響應(yīng)速度。

2.2 顯示器

在包裝機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的另一個(gè)重要體現(xiàn)在于顯示器，利用顯示器能自動(dòng)轉(zhuǎn)化模擬信號(hào)，并顯示在指定電腦終端中。利用該技術(shù)，能及時(shí)顯示包裝機(jī)械的實(shí)際運(yùn)作情況，提供充足的數(shù)據(jù)支持相關(guān)人員制定科學(xué)的決策，有助于相關(guān)技術(shù)人員適時(shí)調(diào)整包裝機(jī)械的運(yùn)行情況。同時(shí)，在包裝機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)在顯示器上及時(shí)呈現(xiàn)，方便相關(guān)人員結(jié)合具體情況及時(shí)處理設(shè)備，從而保證包裝機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)始終控制在最佳水平。

2.3 PLC系統(tǒng)

PLC系統(tǒng)即所謂的可編程邏輯控制器，是一種可編程的存儲(chǔ)器，其可以通過(guò)模擬式或數(shù)字式的輸入或輸出的方式，控制各種類型的機(jī)械運(yùn)行過(guò)程。在包裝機(jī)械中應(yīng)用PLC技術(shù)，能幫助相關(guān)人員嚴(yán)格根據(jù)企業(yè)的包裝要求認(rèn)真編寫PLC程序語(yǔ)言，從而更為靈活地控制整體包裝系統(tǒng)。PLC與變頻器在自動(dòng)化生產(chǎn)流程中是系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵因素，如包裝卷煙時(shí)會(huì)利用PLC系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)有力的控制?？v觀現(xiàn)代發(fā)展趨勢(shì)可知，PLC系統(tǒng)可以在控制系統(tǒng)中保持主體地位。當(dāng)前，市場(chǎng)中PLC系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)主要包括西門子、三菱、施耐德等，且PLC系統(tǒng)在市場(chǎng)中的銷售份額日漸提升，這在某種程度表明自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸被社會(huì)大眾認(rèn)可。

2.4 檢測(cè)系統(tǒng)

檢測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)與包裝不合格的產(chǎn)品有關(guān)，以往在挑選不合格產(chǎn)品時(shí)多依賴人工，盡管人工能及時(shí)挑選出劣質(zhì)包裝產(chǎn)品，但工作效率低下，且在人為因素的影響下極易出現(xiàn)各種漏洞。在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后，可以借助自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)送符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品到指定位置，并準(zhǔn)確挑選未達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，方便再次包裝，直到產(chǎn)品合格為止。針對(duì)人工挑選的弊端，利用自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)可以得到有效改善，在工作中減少不必要的失誤，從而更好地促進(jìn)包裝機(jī)械的發(fā)展。

3 在包裝機(jī)械中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的展望

在包裝機(jī)械中通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能穩(wěn)步提升其基本性能，為此可以預(yù)測(cè)，隨著自動(dòng)化包裝機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，能促進(jìn)其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中真正站穩(wěn)腳跟并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化技術(shù)在包裝機(jī)械中的應(yīng)用還有很大的發(fā)展空間。

3.1 提高工作效率

相較于傳統(tǒng)設(shè)備，自動(dòng)化包裝機(jī)械具有更高的工作效率，因此備受廠家的歡迎與青睞。隨著各項(xiàng)科技的迅猛發(fā)展與完善，相信在今后的發(fā)展過(guò)程中相關(guān)機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)均能獲得顯著發(fā)展，也能極大地提升自動(dòng)化包裝機(jī)械的工作效率。同時(shí)，隨著科學(xué)理論的發(fā)展，其能確保機(jī)械制造技術(shù)、工序更為科學(xué)。鑒于此，必然會(huì)極大地提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本，因此在生產(chǎn)中應(yīng)用自動(dòng)化包裝機(jī)械具有非?？捎^的前景。

3.2 設(shè)備優(yōu)質(zhì)化

包裝機(jī)械設(shè)備的優(yōu)質(zhì)化主要包括兩個(gè)方面：（1）能更柔韌、靈活地運(yùn)作自動(dòng)化包裝機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)格按照相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)處理各種產(chǎn)品包裝細(xì)節(jié);（2）簡(jiǎn)化包裝整體過(guò)程，減少不必要的包裝環(huán)節(jié)，為產(chǎn)品包裝質(zhì)量提供充足的保障，還能強(qiáng)有力地控制整體包裝成本，從而為企業(yè)創(chuàng)造更為豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 包裝工藝的環(huán)保化

當(dāng)前，隨著生態(tài)文明社會(huì)建設(shè)目標(biāo)的提出與發(fā)展，我國(guó)在工業(yè)建設(shè)過(guò)程中需充分滿足社會(huì)發(fā)展的基本要求，要立足于節(jié)能環(huán)保，避免污染自然環(huán)境、浪費(fèi)自然資源。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，相關(guān)機(jī)械制造技術(shù)人員在利用各種先進(jìn)技術(shù)的過(guò)程中需高度重視機(jī)械制造的環(huán)保設(shè)計(jì)，如可將一些回收包裝廢棄物的裝置添加到包裝機(jī)械中，并重視引入先進(jìn)降噪技術(shù)，避免機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)不必要的噪聲、污染，從而在使用機(jī)械的過(guò)程中全面實(shí)現(xiàn)包裝工藝的環(huán)?；?。在環(huán)境改善方面可以充分利用自動(dòng)化技術(shù)，減少各種廢棄物的產(chǎn)生。如利用自動(dòng)化技術(shù)加工食品原料玉米時(shí)，除了能收獲玉米淀粉，還能提取到玉米油、色拉油等。另外，利用自動(dòng)化技術(shù)能有效處理污水。由此可知，自動(dòng)化技術(shù)在今后的包裝機(jī)械中具有廣闊的發(fā)展前景，不僅可以獲得一定附加值，還能更好地保護(hù)環(huán)境。

3.4 故障排除

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械中，能有效地排除故障。一般情況下，需結(jié)合可能發(fā)生的故障情況，在計(jì)算機(jī)中及時(shí)輸入故障解決方案，一旦包裝機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，利用自動(dòng)化技術(shù)就可以自主診斷設(shè)備常見(jiàn)故障，并按照事先輸入的故障解決方案，有效地排除故障。此外，在實(shí)際排除故障時(shí)還可以利用遠(yuǎn)程操控的方式，方便快捷。

3.5 信息一體化

基于信息技術(shù)的支持，CAD技術(shù)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。卷煙廠包裝機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)隸屬于工業(yè)領(lǐng)域的范疇，為更好地應(yīng)用該技術(shù)就需要不斷擴(kuò)大CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍，確保相關(guān)設(shè)計(jì)周期問(wèn)題都能得到妥善解決。相關(guān)科技工作者應(yīng)致力于控制周期并將工程學(xué)原理更好地應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中，方便人們更好地操作各種機(jī)械設(shè)備。當(dāng)前，為滿足綠色低碳的工業(yè)要求，在設(shè)計(jì)卷煙廠包裝機(jī)械設(shè)備時(shí)，有必要利用CAD技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保所設(shè)計(jì)的包裝機(jī)械符合綠色環(huán)保理念。

3.6 智能化

利用自動(dòng)化技術(shù)能促進(jìn)包裝機(jī)械效率的顯著提高，因此卷煙廠可以將先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)安裝在各個(gè)包裝機(jī)械設(shè)備中，并采取一系列切實(shí)可行的預(yù)防措施，有效防止因故障而導(dǎo)致包裝機(jī)械延后的情況。

除此之外，在卷煙廠包裝機(jī)械自動(dòng)化控制中，通過(guò)應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的原理，能利用數(shù)字化方式有效控制卷煙廠包裝運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備適應(yīng)程度的提升，從而充分發(fā)揮設(shè)備價(jià)值。

4 結(jié)束語(yǔ)

如今，隨著城市化進(jìn)程的加快與人們生產(chǎn)、生活方式的改變，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能幫助各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性發(fā)展，特別是我國(guó)加入世界貿(mào)易組織后，我國(guó)發(fā)展速度加快，縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，在包裝機(jī)械中越來(lái)越重視自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。鑒于此，文章深入分析了在包裝機(jī)械中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)，并從多個(gè)角度分析了該項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用，如傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、顯示器等方面，最后經(jīng)過(guò)深入思考與分析，展望自動(dòng)化技術(shù)在包裝機(jī)械中的應(yīng)用，以期為相關(guān)人員提供參考。

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（武漢輕工大學(xué)，湖北 武漢 430023）