包裝自動化技術發展向機電一體化延伸

傳統的機械設備與產品，多是以機械為主，是電氣、液壓或氣動控制的機械設備。隨著工業水平的不斷發展，機械設備已逐步地由手動操作改為自動控制，設備本身也發展成為機電一體化的綜合體。可編程序控制器(PLC)是以微處理器為核心，綜合計算機技術、自動化技術和通信技術發展起來的一種新型工業自動控制裝置。

　　經過30多年的發展，目前，可編程序控制器已成為工業自動化領域中最重要、應用最多的控制裝置，居工業生產自動化三大支柱(可編程序控制器、機器人、計算機輔助設計與制造)的首位。其廣泛的深度和廣度成為衡量一個國家工業自動化程度高低的標志。

　　隨著科學技術的不斷發展進步，各種食品加工品的出現，對包裝技術和包裝設備都提出了新的要求，包裝機械設備在流通領域中發揮著越來越大的作用。目前包裝設備競爭日趨激烈，而高度自動化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包裝設備越來越受到行業的青睞。
進入21世紀以來，較之傳統包裝機械設備，新型食品包裝機要求具有簡潔化、高生產率、配套更完善，更具自動化等特點。未來的包裝機械將配合產業自動化趨勢，促進包裝設備總體水平提高。如高智能數控系統、編碼器及數字控制組件、動力負載控制等新型智能設備已經普遍應用到包裝機械設備中，使設備使用者在操作過程中更具有獨立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。

　　據了解，目前國外包裝和食品機械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國等。而德國的包裝機械在設計、制造及技術性能等方面則居于領先地位。最近幾年，這些國家包裝和食品機械設備發展呈現出新的趨勢。

　　工藝流程自動化程度越來越高。目前自動化技術在包裝生產線中已占50%以上，國內鄭州星火包裝機械設備大量使用了電腦設計和機電一體化控制，提高生產率、設備的柔性和靈活性，增加機械手以完成復雜的包裝動作。每個機械手均由單獨的電腦控制，攝像機監控包裝動作并將信息反饋到電腦以調整動作幅度，保證包裝的質量。

　　自動化技術是一門綜合性技術，它和控制論、信息論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制等都有著十分密切的關系，而其中又以控制理論和計算機技術對自動化技術的影響最大。并且隨著科技的不斷發展進步，各種制藥、食品加工品的出現，對包裝技術和包裝設備都提出了新的挑戰，包裝自動化技術在流通領域中發揮著越來越大的作用。

　　自動化技術在包裝機械自動化設計中有兩個特點：

　　1、單獨電腦控制單獨機械手包裝機械需要用多個機械手完成復雜的包裝動作。攝像機在電腦控制下攝取信息和監控機械手的工作情懷，機械手按程序指令完成指定動作，保證包裝的完成及包裝的質量。

　　2、能夠高度分辨材質和厚度人眼不能輕易辨別包裝過程中所用包裝材料的厚度和材質，因此，包裝機械設計時常利用攝像機和探測器在電腦控制下分辨材料厚度和在包裝過程中材料發生的變化。攝像機可以自行檢查和辨別攝像的圖片，并顯示在顯示屏上。

　　人們對包裝機械要求的日益提高，良好的柔性和靈活性也成為了包裝機械設計要達到的目標，自動化技術可以完美的實現這一要求。包裝機械要兼具良好的柔性、靈活性和較高自動化等特點，必須大量運用微電腦、模塊和單元組合。

　　包裝機械的柔性和靈活性表現如下：

　　1、量方面。不但能包裝單個產品，還能包裝不同批量產品。

　　2、構造方面。整臺設備采用單元組成，換用一個或幾個，也可以適應產品變化。

　　3、供貨方面。像糖果包裝機，在共同基礎上，可組合不同的單元，三個進料口，四種不同的折疊包裝形式，一臺機器可同時包裝多咱種不同的糖果。經過多個機械手的操作，由一臺攝像機監控并指揮，按指令通過不同的方式對不同種類的糖果包裝。如果產品不同，重置攝像程序即可，這樣就使設備具備了良好的柔性和靈活性。

　　而且，為了提高設計效率，還可以利用計算機仿真設計技術縮短包裝機械開發設計周期。首先，先建模型，即將各種機器元素以數據庫方式存入計算機，把圖紙數字化后輸入計算機，計算機會自動合成三維模型。其次，輸入實際生產時的數據和指標，和各種可能發生的故障。計算機三維模型仿照真實工作情況進行操作，演示出能達到的生產率，廢品會有多少，生產線各環節能否匹配生產，瓶頸在哪里，顯示屏上顯示的曲線一目了然，還可以根據客戶的意見修改模型。計算機合成速度很快，修改迅速方便，可以縮短開發周期，提高工作效率。

　　包裝機械競爭日趨激烈，未來的包裝機械將配合產業自動化趨勢，促進包裝設備總體水平提高，發展多功能、高效率、低消耗的包裝設備，而包裝自動化技術也正朝著以下幾個趨勢發展：結構設計標準化、模組化充分利用原有機型模組化設計，可在短時間內轉換新機型。