包裝是產(chǎn)品進入流通領(lǐng)域的必要條件,而實現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機械。隨著時代的發(fā)展,技術(shù)的進步,包裝機械在流通領(lǐng)域中正起著越來越大的作用。傳統(tǒng)的包裝機械多采用機械式控制,如凸輪分配軸式,后來又出現(xiàn)了電子控制、光電控制、氣動控制等控制形式。但是隨著生產(chǎn)力的日益提高,包裝參數(shù)的隨機多變,這些控制系統(tǒng)已越來越難以滿足新形勢的發(fā)展。這時,一種新技術(shù):機電一體化技術(shù)應運而生,它徹底改變了包裝機械的面貌,使其以全新的姿態(tài)出現(xiàn)在世人面前。
一、機電一體化技術(shù)的特點:
1、在當前科學技術(shù)日新月異的時代,各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn),已不再是單純某一門學科的發(fā)展,而是各門相關(guān)學科,多種先進技術(shù)的互相滲透和相輔相成的結(jié)果。機電一體化技術(shù)就是一種這樣的新技術(shù),它是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上建立起來的綜合技術(shù)。其實質(zhì)是從系統(tǒng)觀點出發(fā),運用過程控制原理,將機械、電子與信息、檢測等有關(guān)技術(shù)進行有機地組合。具體地講,它是將微機技術(shù)引入到包裝機械中。
2、機電一體化從根本上改變了包裝機械的面貌。在這種包裝機械中,微機作為它的大腦,取代了常規(guī)的控制系統(tǒng)。機械結(jié)構(gòu)是其主體和軀干,各種儀器、儀表、傳感器是其感官,它們感受各種包裝參數(shù)的變化,并反饋到大腦(微機)中,各種執(zhí)行機構(gòu)則是它的手足,用以完成包裝操作所必需的動作。
3、一個完整的機電一體化系統(tǒng),一般包括微機、傳感器、動力源、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)等部分。它摒棄了常規(guī)包裝機械中的繁瑣和不合理部分,而將機械、微機、微電子、傳感器等多種學科的先進技術(shù)融為一體,給包裝機械在設(shè)計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化,從根本上變了包裝機械的面貌。
二、機電一體化對包裝機械的優(yōu)勢:
一種新技術(shù),一旦變成生產(chǎn)力,常常會起到巨大的作用。如光電定位的誤差遠小于機械定位,微波干燥的效果遠好于電加熱干燥等等,機電一體化技術(shù)用于包裝機械上的時間雖不長,但效果是明顯的,作用是巨大的。機電一體化對包裝機械的優(yōu)勢:
1、使機械結(jié)構(gòu)大為簡化。
控制系統(tǒng)是機器的發(fā)令器官,傳統(tǒng)的包裝機械控制系統(tǒng)多采用繼電器、接觸器控制電路,其復雜程度隨著執(zhí)行機構(gòu)的增多,以及調(diào)整部位的增加而加大,使得機器也越來越復雜,給制造、調(diào)整、使用和維修均帶來不便。而機電一體化,可用微機、傳感技術(shù)、新型傳動技術(shù)取代笨重的電氣控制柜和驅(qū)動裝置,使零部件數(shù)量劇減,結(jié)構(gòu)大為簡化,體積也隨之縮小。
2、產(chǎn)品質(zhì)量提高。
微機內(nèi)有一個巨大的存貯系統(tǒng),人們可預先將影響包裝機工作的各參數(shù)及有關(guān)數(shù)據(jù)存入微機,它能自動跟蹤生產(chǎn)過程。當一個參數(shù)或幾個參數(shù)發(fā)生變化,這種變化在瞬間反饋至微機,微機對這些變化參數(shù)進行識別、判斷并及時進行相應修正,使包裝機隨時保持工作狀態(tài)。而傳統(tǒng)包裝機在工藝參數(shù)變化時,其調(diào)整多憑經(jīng)驗,這就難以找到參數(shù),若是幾個工藝參數(shù)同時改變,更是無所適從。如最常見的塑料袋封口機,其封口質(zhì)量與包裝材料、熱封溫度和運行速度等有關(guān)。如材料發(fā)生變化(材質(zhì)、厚度),那溫度和速度也要隨之改變,但變化多少卻難把握。如采用微機控制,將各種包裝材料的封口溫度和速度的參數(shù)匹配輸入微機存貯器,再配上必要的傳感器,組成自動跟蹤系統(tǒng),這樣,不管哪個工藝參數(shù)改變,都能保證的封口質(zhì)量。
參數(shù)變化越多,調(diào)整部分越多,機電一體化的優(yōu)越性也越大,這是一般控制方式無法相比的。
3、功能增多,可靠性提高。
機電一體化除可保持原來包裝機的功能外,還可賦予其它許多功能。如液體飲料軟包裝機,它在氣動、電氣和機械的共同配合下,可具有制盒、滅菌、灌裝、封口等功能,但若將微機引入控制系統(tǒng),則還可存貯如生產(chǎn)速率、產(chǎn)品數(shù)量、故障現(xiàn)象、故障原因等數(shù)據(jù),同時能對這些數(shù)據(jù)根據(jù)實際情況進行相應處理,并把結(jié)果打印出來,或在屏幕上顯示,大大方便了操作。
機電一體化還將賦予包裝機以自動監(jiān)控、動態(tài)檢測、報警等工能,還具有安全聯(lián)鎖控制、過載和失控保護等功能,使包裝機的可靠性大為提高。
4、操作簡便,效益提高。
采用機電一體化技術(shù)設(shè)計的包裝機,具有數(shù)字顯示和多種信息的高度集中顯示,大大減少了操作按鈕和手柄,并有程序控制等功能。使操作程序大為減少,操作人員也易于培訓了。
常規(guī)包裝機多采用異步電動機驅(qū)動,實際上多處于輕負載工作狀態(tài),能源浪費大。機電一體化技術(shù),用變頻電動機代替了異步電動機,由微機自動尋找工作點,隨機調(diào)整變頻電動機的輸出功率,一般可節(jié)約40%的能源。此外,它的可靠性提高了,產(chǎn)品質(zhì)量得到保證,效益也提高了。
機電一體化是包裝機械的發(fā)展方向,它應用的時間雖不長,卻已顯示出巨大的優(yōu)越性,隨著機電一體化在包裝機械上的普及和推廣,必將對我國包裝行業(yè)的發(fā)展起到積極的作用。
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