探究自動包裝機械控制的系統(tǒng)研究與開發(fā)

唐家會

摘 要 本文對目前國內(nèi)外自動包裝機械控制系統(tǒng)的研發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并簡述了自動包裝控制系統(tǒng)的設(shè)計提點，并對系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析。自動化包裝機械的出現(xiàn)在很大程度上降低了產(chǎn)品生產(chǎn)時間，簡化了產(chǎn)品的包裝流程，在一定程度上減少了產(chǎn)品生產(chǎn)的成本支出。所以自動化包裝系統(tǒng)是未來的發(fā)展趨勢，希望可以通過文中的分析來加深同行業(yè)工作人員對該控制系統(tǒng)的認(rèn)識，促進(jìn)包裝機械向著更高自動化的水平發(fā)展。

關(guān)鍵詞 包裝機械 系統(tǒng)研究 開發(fā)

中圖分類號：TH138 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，包裝機械行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化，其傳統(tǒng)的機械化生產(chǎn)也正在向著自動化、智能化的方向發(fā)展。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，全球?qū)εc包裝產(chǎn)品的需求量日益增加，這也就意味著機械包裝行業(yè)要想謀求更好的發(fā)展，就要打破現(xiàn)有的技術(shù)局限，將傳統(tǒng)的包裝機械技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)充分結(jié)合。從近幾年來我國機械包裝行業(yè)來看，雖然已經(jīng)有很大一部分企業(yè)研發(fā)出了自動化程度較高的包裝機械，但是與國外先進(jìn)的包裝機械設(shè)備還存在的一定的差距，所以要想縮短與國外先進(jìn)設(shè)備的差距，就要從設(shè)計方案以及制造工藝兩方面入手，找出設(shè)計方案中存在的問題，提高制作工藝水平。本文以包裝機械的設(shè)計方法為切入點，對自動包裝機械化模塊的設(shè)計方法進(jìn)行分析，并對自動化系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行深入的研究。

1包裝機械自動化產(chǎn)品模塊設(shè)計

1.1包裝機械模塊化設(shè)計特點

要想對自動包裝機械系統(tǒng)有一個充分的認(rèn)識首先就要對包裝機械模塊化設(shè)計特點有一個正確的認(rèn)識，模塊化設(shè)計的中心思想就是將包裝機械的功能進(jìn)行劃分，將整個的功能化模塊劃分為多個小模塊來進(jìn)行設(shè)計，并通過各個模塊間的不同組合，來實現(xiàn)包裝機械的自動化以及智能化。其模塊化設(shè)計的主要特點有以下幾個方面：

（1）模塊化設(shè)計可以在很大程度上提高了自動包裝機械的適應(yīng)范圍，其通過各個小模塊的智能組合，來提升包裝機械的柔性化水平。

（2）有利于小批量、多種類的產(chǎn)品生產(chǎn)，模塊化設(shè)計最大特點就是可以通過各個模塊間的組合來實現(xiàn)不同種類產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。所以模塊化設(shè)計的應(yīng)用，在很大程度上降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，縮短了自動化系統(tǒng)的設(shè)計周期。

（3）有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提升，模塊化設(shè)計其自身的可變性較強，所以在生產(chǎn)過程中可以根據(jù)實際出現(xiàn)的問題或者是客戶的需求來對產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而在一定程度上提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2模塊設(shè)計研究

（1）傳動系統(tǒng)模塊設(shè)計。以一個高速的創(chuàng)可貼包裝機械的傳動模塊為例，傳動系統(tǒng)模塊由多個伺服軸來分別對包裝紙、藥棉以及復(fù)膜紙等多個部分進(jìn)行控制。整個傳統(tǒng)系統(tǒng)主要是由三個小的包裝系統(tǒng)來構(gòu)成，通過三個小的傳動系統(tǒng)間的配合，來將各個部分組合成一個完整的創(chuàng)可貼。另外傳統(tǒng)系統(tǒng)模塊中還含有線性的運動控制器，來對各個傳統(tǒng)部分的滾切刀轉(zhuǎn)速進(jìn)行一個精確的控制，以此來實現(xiàn)用戶的預(yù)期設(shè)置速度以及設(shè)定的切割位置。

（2）人機界面模塊設(shè)計。人機界面模塊設(shè)計主要是用來對設(shè)備在運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)人機交互。在包裝機械中人機界面模塊主要以HM1的顯示器為主，并與PLC相互配合，來對設(shè)備的相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)、運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與控制。另外如果用戶需要對產(chǎn)品進(jìn)行更換時，其只要更換相應(yīng)的成型模具即可，自動化系統(tǒng)會根據(jù)所更換產(chǎn)品的實際需求來對生產(chǎn)工藝的相關(guān)參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整。

（3）運動控制模塊設(shè)計。運動控制模塊的設(shè)計主要是為了可以更加精確的對切割速度以及位置進(jìn)行控制，其模塊的相應(yīng)功能主要通過伺服電機來實現(xiàn)，通過對各個獨立伺服電機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，來滿足不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。

2自動包裝機械控制系統(tǒng)的開發(fā)

2.1模塊成型

系統(tǒng)的模塊化設(shè)計就是將系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)分，所以要實現(xiàn)系統(tǒng)的運行，還需要以一個逆向的過程來對系統(tǒng)進(jìn)行拼接，所以模塊的成型也就是各個模塊功能上的銜接，其主要包括傳送模塊、填充模塊以及封口模塊三個模塊間的功能銜接。

2.2模塊組合

從上文的分析可以了解到，包裝機械自動化的實現(xiàn)是由各個模塊間的項目組合來完成的，所以要想將整個自動化控制系統(tǒng)表現(xiàn)出來就要對各個細(xì)化模塊進(jìn)行組合，通過對系統(tǒng)模擬運行分析，來使得每一個子模塊都得到一個建模過程，再由各個建模過程來對各個子模塊進(jìn)行銜接，并最終合并為大模塊來組成控制系統(tǒng)的基本框架。

2.3系統(tǒng)的成型

系統(tǒng)的成型就是對系統(tǒng)整體模塊的構(gòu)建，通過不斷對所搭建系統(tǒng)進(jìn)行模擬來逐漸拉近與真實系統(tǒng)之間的差距，并通過所構(gòu)建模型圖中的缺陷來對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，直到最終可以切實滿足預(yù)期的設(shè)計需求即可。

3結(jié)束語

本文對自動包裝機械系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析，自動包裝機械系統(tǒng)是未來機械包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢，所以希望可以通過文中的分析來對同行業(yè)工作人員起到一定的借鑒意義，為機械包裝行業(yè)的發(fā)展提供充足保障。

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