叢海龍,孫進東,黃志濤
(山東煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司,山東 煙臺 264000)
淺析機械自動化在食品包裝行業中的應用
叢海龍,孫進東,黃志濤
(山東煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司,山東煙臺264000)
【摘要】在食品包裝行業中,傳統的手工包裝手段往往由于耗時和費力,難以最大化地提升企業的效率。因此,為了提升生產效率,我們往往要采用機械對食品進行包裝,以實現生產的自動化,以此來改進工作質量。在本文中,筆者主要是對食品包裝機械的發展做了簡單的概述,并對機械自動化技術在食品包裝機械中的應用做了簡單的闡述。
【關鍵詞】機械自動化;食品;包裝行業;應用
所謂機械自動化指的是在生產過程中采用自動化技術,以促進連續化、自動化的生產工作的開展。它可以起到對自動生產過程進行優化的作用,同時還可以促進生產投入產品的加工交換與流動速度的進一步提升,以此來改進工作效率。機械的自動化技術能力的好壞不僅僅會從某種程度上影響整個機械制造業的發展,還會影響我國國民經濟各部門的技術。
在全球經濟一體化的形勢下,食品包裝機械將面臨著前所未有的發展機遇,同時也受到了較大的來自世界各國的挑戰。受到激烈的市場競爭的影響,技術創新已經成為各國追求的共同目標。機械自動化技術可以使得食品包裝機械的競爭力有所提升,這不僅有利于我國的食品包裝行業的發展,同時也是未來我國食品包裝機械發展的重要途徑。
當前,我國的食品包裝機械是一種集光、電、機、磁、氣于一體的機械化電子設備。在以后的食品包裝機械,將會把側重點放在提升包裝機械的自動化水平上,主要是把食品包裝機械的研發和計算機技術的有機結合,采用機電一體化的控制手段對其進行控制。機電一體化主要是采用系統的控制觀點,在控制原理的幫助下,實現機械、電子、信息等結合,以此來實現整體的最優化配置。總的來說,微機技術將會慢慢地引入到食品包裝機械行業,以促進機電一體化的應用水平的提高。食品包裝機械的未來發展趨勢是:按照食品包裝的工藝要求,設計一個全自動的包裝系統,對生產過程的控制與檢測工作,同時開展故障的診斷工作,從而達到優質,高產,低耗的目的。
3.1傳感技術
傳感器在食品包裝機械行業里應用較多。除了一些基本的功能以外,當前傳感技術又有新的突破。與此同時,市場缺口也就成為了食品機械自動化發展的必爭之地。在食品安全形勢越來越嚴峻的情況下,我國十分重視這一問題,并提出了具體的要求。
在以往,我國食品機械制造廠往往不能重視對食品檢測技術的應用,相對于提高整機性能來說,食品檢測技術的發展空間將會更廣泛。其中,傳感技術就扮演了比較重要的角色,主要就涵蓋了采集食品溫度、位置等。根據當前的資料顯示,國外食品加工廠已經大量使用了集成電路檢測器,其主要功能就是可以準確檢測出食品的變質時間。而該裝置主要是由掃描儀與傳感器組成,檢測人員所要做的工作就是將掃描儀對準食品發射出無線電波訊號,以便讓食品產生振動,并形成樂譜波,最后送到傳感器上。在與標準數據庫的參數進行了比對以后,就可以在很短時間內檢測到食品變質的日期,且檢測結果會很準確。
3.2運動控制系統
運動控制在我國的食品機械發展中占有相當重要的位置,而且技術越來越成熟。運動控制技術主要就是精確地控制位置,同時還要求速度同步,主要是用在食品的輸送、裝卸、碼垛等相關程序中。如果采用了運動控制技術,我們可以對高、中、低檔包裝機械進行有效劃分,這極大地促進了我國食品包裝機械的升級。食品包裝的機械流水線最顯著的特點就是連續性,所以對其速度、精度、動態性與扭矩等指標往往具有較高的要求,這正好與伺服產品的特點是一致的。所以,在自動化技術中的總線型運動控制器在食品包裝領域將會有較大的發展。它可以采用高速的總線通訊方式,同時還可以完成高速追蹤、轉換多個位置控制模式等多種功能。此外,我國食品包裝機械已經開始由勞動密集型向知識密集型方式的轉變,所以作為企業的管理者一定要對運動控制技術有足夠的重視,以便最大化地減少生產成本,提高包裝質量。
3.3柔性化生產
就當前來看,為了應對激烈的市場競爭,各大企業都在加速自己的產品更新換代工作。因此,對食品包裝機械的靈活性和柔性都有了新的要求。柔性化生產是以食品包裝構造的靈活性、質量的靈活性、供貨的靈活性幾個方面來考慮的。若我們要保持食品包裝機械有良好的靈活性與柔性,并使其自動化程度較高,就一定要采用模塊技術或微電腦技術。如在食品包裝機中,我們可以以同一臺機器為基礎,組合不同的單元,并采用不同的包裝,就可以對多種產品進行包裝。
3.4自動化識別
自動化識別技術的主要功能就是對材料的硬度、厚度以及反彈力等指標進行識別,在計算機反饋的幫助下,使機械手對動作幅度做一些調整,同時保證不發生反彈。另外,它往往還有使不同的產品包包裝于同一個盒子里的功效。在生產線上,傳遞產品往往不存在什么順序,所以往往要采用探頭來掃描不同形狀物料的所在位置,再把信息反饋給機械手,從而對物料所在的位置及方向做出準確判斷,再成功放入托盤中。早在20世紀90年代末,國外食品廠就在使用自動識別技術,這不僅僅使多種食品的封裝提供了方便,同時也有助于食品快速、準確的包裝,減少了人工操作帶來的視覺與體力的疲勞現象。
實際上,我國的食品廠大多數是規模比較小的企業。所以,機械自動化技術對提高效率并不能起到很明顯的作用。再結合我國食品工業在很長一段時間都是引進國外先進技術與設備,因此大型的食品包裝企業的高端設備份額基本上受到國外的壟斷,處于相對被動的發展格局中。如果要想徹底提高我國食品包裝機械的設計水平,一定要有自主創新能力,這樣才能擺脫國外的束縛,從而設計出我國食品包裝企業所需的機械自動化產品。
【參考文獻】
[1]食品包裝與食品安全[J].食品安全導刊.2008(05)
[2]牛牧.我國食品及包裝機械面臨產業升級——訪中國食品和包裝機械工業協會副會長何南至[J].中國食品工業.2009(01)
[3]邱竟.尋找差距學習先進勇于創新提升水平——對我國未來食品包裝機械和包裝技術發展的思考[J].中國包裝.2008(03)