應用機電一體化技術加速包裝機械自動化分析

彭自良，張 輝

（浙江新德寶機械有限公司，浙江溫州 325409）

1 機電一體化的內涵

機電一體化是指將一些先進的技術（如傳感器技術、電子信息技術等）有機結合到一起，形成綜合技術，并將其積極運用到生產實踐中。這一綜合技術的特征可以概括為：在以計算機為代表的信息化技術、電子技術等技術的帶動下，積極向機械領域滲透。基于機械電子技術和工業相互結合的基礎，使用微電子技術、自動控制技術等，從這些技術相關的理論出發，以深入優化組織結構為主要目標，以動力、結構、感知等要素為基準，對各要素及它們之間的數據傳遞進行科學處理，深入研究運動傳遞、能量變換等過程，讓整個系統有機結合到一起，同時在系統程序的信息流管控之下，形成有規則的能量的運動和物質的運動，充分體現質量好、可靠性高、功能豐富、精度強、能耗低等功能價值的系統工程技術。所以，積極使用機電一體化技術，能夠節約物力、人力和能源資源，讓工作效率得到提高，同時還應對產品進行積極優化，進而讓整個生產過程越來越規范。

2 包裝機械的發展歷程

當今社會商品的數量越來越多，在包裝方面的要求也越來越嚴，社會在發展過程中，對包裝機械的了解越來越深，重視程度越來越高我國包裝機械的技術水平和發達國家相比，差距還是很大的，其中，最主要的方面就是自動化水平上的差距。在國外，商品包裝更趨向于使用一些受控于計算機的自動化包裝程序，通過統一管理計算機，讓物品及包裝材料在計算機驅動下完成自動包裝的流程，按驅動的順序，承接各個步驟。這不僅減少了包裝過程中的人力，還避免了因人工包裝造成的誤差。然而，在國內手工包裝依然是很常見的包裝方式，就算是有包裝流水線，也僅是在一些大規模企業中運用，大多數中小規模企業的包裝流水線普及狀況不是很好。

近年來，先進技術不斷被研發出來，并積極應用到生產實踐中，在國內各行業的發展都非常重視電子技術的推動作用，并為切實提升技術水平在不斷努力。政府部門認為，電子技術的運用應該和機械行業有機融合到一起，二者緊密聯系在一起，推動機械行業實現更好地發展。在發展過程中，要把最新機電一體化產品的研發視為工作重點，持續提升機械設備的技術水平。政府提出這一工作任務，為包裝機械行業的發展明確了方向，機械工業部為讓機電一體化發展更加順利，提出了很多相關工作思路和工作重點，確保能夠借助機械工業化推動整個社會經濟實現更好地發展，為提高國民經濟做出積極貢獻。

3 包裝機械設備中機電一體化的積極作用及具體應用

3.1 積極作用

就機電一體化系統而言，通常包括4個主要部分：傳感器、動力源、計算機、執行結構。其一改以前常規包裝機械不合理的地方，將傳感器技術、計算機技術等先進技術融合到一起，給包裝設計帶來了很多深刻變化，讓包裝機械的外貌也得到根本改變。

在包裝機械中積極使用機電一體化技術，有如下的積極作用。

（1）讓產品質量得到了提升。以前的包裝機械，在設計參數時憑的是個人的工作經驗。計算機具有很強大的運算功能，可先將各個對包裝流程產生影響的因素、數據存儲到計算機中，然后計算機會分析這些因素和數據，并將它們之間建立聯系。當數據信息有變化時，感應部件會及時感應到這些變化，同時將其反饋給計算機。計算機借助建立起的彼此聯系，分析、判斷這些變化情況，然后第一時間做出相應的調整，確保包裝機械一直處于最佳的個工作狀態。另外，計算機控制著除了人為因素之外所有其他干擾因素，這對保持產品質量的穩定性是非常有利的。所以，將機電一體化技術積極應用到包裝機械中，會讓產品質量得到極大地提升。

（2）功能的可靠性、多樣性得到了發展。通常機電一體化技術會讓包裝機械具有報警、監控等功能，這會讓包裝機械的可靠性得到提升。

（3）操作非常簡便。使用了機電一體化技術的包裝機械，只需要工作人員控制計算機就可實現系統的管理。

（4）提升工作效率。應用機電一體化的包裝機械，在調整參數方面是非常精確的，而且是在瞬間完成調整過程。計算機對每一個細小的部件都會進行監測，如果發現異常，會馬上反饋給計算機，并發出報警信號。工作人員可以將故障及時排除，讓系統運行維持在正常水平。所以機電一體化技術的應用讓工作效率得到了極大地提升。

（5）機械結構更簡化。在機電一體化包裝機械中，借助傳感技術、計算機技術、最新的傳動技術取代了以前的電氣控制柜，這樣不僅減少零部件的數量就了，而且整個機械的結構更加簡化了。

（6）有效節約了能源和資源。常規包裝一般使用的是異步電機驅動的方式，實際上，有很多時候是輕負載態，這樣就會浪費很多能源。應用機電一體化技術，用變頻電機帶動異步電機，微機可以自動找出最佳的工作點，從而隨時調整變頻電機的輸出功率，節約了近40%的能源。

3.2 具體應用

3.2.1 機電一體化技術在傳動系統中的運用

以前的傳動系統，是電機控制完成流水線操作的，可以使用自動化技術、變頻器PLC 技術對以前的傳動系統進行積極改善和優化，讓系統運行速度得到極大提升。在生產實踐中，把機電一體化技術和信息化技術有機融合到一起，搜集各種數據信號，對傳輸的精度、傳輸的速度進行調節，能夠讓運行效率得到提升。

3.2.2 機電一體化技術在顯示器中的運用

將自動化技術運用在包裝機械的顯示器中，能夠自動轉化一些模擬信號，把這些轉化后的信號顯示在電腦終端。借助這一技術，能夠第一時間知曉包裝機械的運行情況，為工作人員提供必要的數據參考，結合實際狀況對機械運行情況進行調整。另外，在包裝時，顯示器還會顯示包裝過程中出現的問題，以讓這些問題得到及時、有效地解決，確保包裝機械一直處于很好的運作狀態。

3.2.3 機電一體化技術在檢測系統中的運用

檢測系統的作用是檢查包裝過程中的不合格的產品。以前，人工挑選產品時的效率不高，而且極易出現漏洞使用自動化技術，借助自動檢測系統，可將符合標準的產品放在指定位置，然后精挑細選出一些不合格的產品。在生產實踐中，使用自動化檢測系統，能夠讓人工檢測過程中出現的問題得到有效解決，避免生產過程中出現失誤，從根本上切實推動包裝機械行業的發展。

4 提升包裝機械自動化水平的建議

4.1 積極改進現用的包裝機械

借助機電一體化技術對傳統包裝機械進行技術改造。通過改造，能夠讓機械的工作效率和工作性能得到提升和優化，讓機械產品更加綠色、更加環保。比如，在工作實踐中，借助靈敏的傳感器檢測系統，實時監測整個生產過程，確保整個包裝的過程能順利進行。在對包裝機械進行自動化控制時，要不間斷地分析、處理各種數據，所以，可在這一過程中，借助單片機及對應的編程控制裝置將這一問題解決好，以前的傳動部件，在數據收集、數據記憶等方面存在一些問題，所以，可用先進的伺服傳動技術，讓包裝機械在執行、操作、反饋等方面更好地實現自動化，可按設計好的程序，進行順序包裝，讓整個作業過程實現自動化，確保產量質量、工作效率均得到極大的提升。

4.2 復合包裝機械的功能

在功能復合時，要用到機電一體化技術。使用這一技術，可創造功能多樣的包裝機，比如說：大多數企業在具體的作業實踐中，會把制備包裝材料、進行包裝操作視為兩個獨立的任務，這就致使在生產實踐中有一些環節，會加大傳輸存貯的工作量。符合包裝機械的功能以后，能夠極好地改善以前生產作業中存的煩瑣作業的狀況，可在一臺包裝機上同時進行包裝材料的制備和具體的包裝操作，這就大大減少了此兩項工作獨立完成的時間投入和資金投入，對生產成本的降低，有積極的作用。

4.3 科學改造包裝流水作業線

現在，國內的很多企業在生產實踐中，更多的是使用以前的流水線進行作業，以前的流水線，不管是工作效率，還是工作質量，都和自動化包裝機械差距非常大。所以，應積極借助機電一體化技術對以前的流水線進行科學改造，讓其自動化水平得到顯著提升。在控制包裝機械設備的時候，務必要確保每一臺包裝機在信息流、物料流、能量流等方面更加順暢地協調在一起，在這個過程中，可借助操作中心的計算機，調控具體的操作流程。讓整個過程從材料制備一直到包裝完成都非常順利地完成。計算機控制的優點是計算機能夠將顯示技術和仿真技術更好地展現出來，讓流水線作業能夠實時獲得相關的數據，然后分析這些數據，總結相關的經驗。這樣的自動生產線，不管是在工作效率提升方面，還是在包裝質量保障方面，都有著非常明顯的優勢。

4.4 借助計算機集成制造思想

為讓企業在具體的生產實踐中，精準把控各相關環節，可以在生產實踐中積極使用計算機技術、網絡技術和數據監管相關技術，讓各生產環節更好地融合為一個有機體。比如：從市場調研、產品設計、運營監管、產品售后等環節，積極協調企業的各項活動。每個企業在具體的生產實踐中，都會存在某個薄弱的環節，應用計算機集成制造思想，可更好地彌補這些薄弱的環節造成的不足，讓企業在激烈的市場競爭中，更有競爭的資本，推動企業實現更好地發展。

4.5 積極創新包裝技術和包裝方法

因當今社會對商品的需求量越來越大，這也讓商品生產的特征發生了很大的變化。為更好地適應這些商品自身的特性，應積極創新包裝機械的自動化技術。在創新的過程中，肯定會遇到一些問題，其中最主要的就是機械和流水線自身存在的局限性，其解決方法是，借助機械自動化技術，更好地解決商品包裝過程中遇到的技術方面的難題。在這個過程中，機電一體化技術的運用是非常關鍵的，以前的包裝技術很難滿足當前社會在商品包裝方面的要求，應用機電一體化技術，可以創造更多、更合適的方法和技術，這將成為各企業發展過程中的關鍵出發點。借助機電一體化，實現包裝機械的自動化，這是當前國內包裝機械未來發展的大方向。

5 結束語

在生產商品時，人們非常重視商品的包裝，所以使用包裝流水線，要保證包裝質量達標，同時還要重視提升包裝工作效率。在包裝機械中，積極使用機電一體化技術，切實提升包裝機械的自動化程度，操作控制方面，可借助計算機管理的形式，讓各流程按順序進行，極大地推動了自動化技術的發展。