包装自动化技术发展向机电一体化延伸

传统的机械设备与产品，多是以机械为主，是电气、液压或气动控制的机械设备。随着工业水平的不断发展，机械设备已逐步地由手动操作改为自动控制，设备本身也发展成为机电一体化的综合体。可编程序控制器(PLC)是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。

　　经过30多年的发展，目前，可编程序控制器已成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱(可编程序控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。其广泛的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。

　　随着科学技术的不断发展进步，各种食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的要求，包装机械设备在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装设备竞争日趋激烈，而高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。
进入21世纪以来，较之传统包装机械设备，新型食品包装机要求具有简洁化、高生产率、配套更完善，更具自动化等特点。未来的包装机械将配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高。如高智能数控系统、编码器及数字控制组件、动力负载控制等新型智能设备已经普遍应用到包装机械设备中，使设备使用者在操作过程中更具有独立性、灵活度、操作正确性、高效率和兼容性。

　　据了解，目前国外包装和食品机械水平高的国家主要有美国、德国、日本、意大利和英国等。而德国的包装机械在设计、制造及技术性能等方面则居于领先地位。最近几年，这些国家包装和食品机械设备发展呈现出新的趋势。

　　工艺流程自动化程度越来越高。目前自动化技术在包装生产线中已占50%以上，国内郑州星火包装机械设备大量使用了电脑设计和机电一体化控制，提高生产率、设备的柔性和灵活性，增加机械手以完成复杂的包装动作。每个机械手均由单独的电脑控制，摄像机监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度，保证包装的质量。

　　自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系，而其中又以控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。并且随着科技的不断发展进步，各种制药、食品加工品的出现，对包装技术和包装设备都提出了新的挑战，包装自动化技术在流通领域中发挥着越来越大的作用。

　　自动化技术在包装机械自动化设计中有两个特点：

　　1、单独电脑控制单独机械手包装机械需要用多个机械手完成复杂的包装动作。摄像机在电脑控制下摄取信息和监控机械手的工作情怀，机械手按程序指令完成指定动作，保证包装的完成及包装的质量。

　　2、能够高度分辨材质和厚度人眼不能轻易辨别包装过程中所用包装材料的厚度和材质，因此，包装机械设计时常利用摄像机和探测器在电脑控制下分辨材料厚度和在包装过程中材料发生的变化。摄像机可以自行检查和辨别摄像的图片，并显示在显示屏上。

　　人们对包装机械要求的日益提高，良好的柔性和灵活性也成为了包装机械设计要达到的目标，自动化技术可以完美的实现这一要求。包装机械要兼具良好的柔性、灵活性和较高自动化等特点，必须大量运用微电脑、模块和单元组合。

　　包装机械的柔性和灵活性表现如下：

　　1、量方面。不但能包装单个产品，还能包装不同批量产品。

　　2、构造方面。整台设备采用单元组成，换用一个或几个，也可以适应产品变化。

　　3、供货方面。像糖果包装机，在共同基础上，可组合不同的单元，三个进料口，四种不同的折叠包装形式，一台机器可同时包装多咱种不同的糖果。经过多个机械手的操作，由一台摄像机监控并指挥，按指令通过不同的方式对不同种类的糖果包装。如果产品不同，重置摄像程序即可，这样就使设备具备了良好的柔性和灵活性。

　　而且，为了提高设计效率，还可以利用计算机仿真设计技术缩短包装机械开发设计周期。首先，先建模型，即将各种机器元素以数据库方式存入计算机，把图纸数字化后输入计算机，计算机会自动合成三维模型。其次，输入实际生产时的数据和指标，和各种可能发生的故障。计算机三维模型仿照真实工作情况进行操作，演示出能达到的生产率，废品会有多少，生产线各环节能否匹配生产，瓶颈在哪里，显示屏上显示的曲线一目了然，还可以根据客户的意见修改模型。计算机合成速度很快，修改迅速方便，可以缩短开发周期，提高工作效率。

　　包装机械竞争日趋激烈，未来的包装机械将配合产业自动化趋势，促进包装设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的包装设备，而包装自动化技术也正朝着以下几个趋势发展：结构设计标准化、模组化充分利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换新机型。