自動化包裝機械控制系統開發應用

徐國慶 張偉

摘 要： 隨著機械自動化設計技術的不斷發展，目前自動化包裝已經成為了工業企業生產過程中的一種重要方式，本文分析了自動化機械工作的設計方式，從而進行有效的自動化包裝設計，以滿足目前工業的快速發展對產品包裝的需求。

關鍵詞： 自動化包裝；機械控制系統；開發應用

包裝機械在目前的工業發展中面臨著重要的發展機遇，包裝機械面臨著巨大的發展需求，同時也面臨著比較激烈的市場競爭環境，要求加強自動化包裝的機械設計研究，充分利用目前快速發展的工業機械設計技術。

1.自動化包裝機械系統開發設計

機械系統開發設計過程中充分運用了目前快速發展的計算機系統，使得機械手能夠完成比較復雜的技術動作，采用監控機械手與拍攝的方式，對機械手發出指令動作，從而使其完成產品的包裝設計等相關動作，并且在這種自動化包裝過程中使得產品包裝的質量能夠滿足工業生產的相關需要[1]。

自動化包裝機械運行過程中的重要方式是包裝機械的控制系統能夠充分獲知所包裝材料的具體材質情況，這是對人工包裝方式的一種重要補充與改善，能夠借助于探測器等工具對材質進行高分辨度地分析，及時感應到材質的變化情況，并且對材質的質量變化情況進行充分檢驗，并且在計算機的顯示屏中進行充分體現。隨著自動化包裝機械系統應用程度的提升，要求其設計理念也及時更新。

2.自動化包裝機械控制系統開發應用

自動化包裝機械控制系統在開發運用過程中需要綜合考慮機、電、光與氣一體化操作技術，最終實現有效的包裝機械化設計，促進產品包裝機械生產效率與產品質量的提升。充分利用模塊化的生產方式，將功能不同的模塊進行有效地組合，提升產品的性能與適應性。能夠實現多種產品的批量生產與多品種生產，采用模塊化的設計方式能夠有效滿足用戶的使用需要，對復雜的產品包裝自動化機械進行微調，只改變其中用戶比較關系的的模塊，提升制造生產的廣泛性與適用性， 能夠滿足多功能、多品種與小批量產品的包裝需求，同時減少設計的工作量，縮短設計時間。同時促進產品質量的提升，這是由于其充分利用了目前快速房展的機械化技術，提升很多產品的零部件在制作過程中具有比較高的標準化程度，如此大大提升了產品的使用性能與可靠性。同時由于其工作流程的減少，在設備運行過程中所需要的成本也比較低，能夠將傳統生產方式中的單個生產與小批量生產轉變為批量生產的方式，促進企業生產生本的降低[2]。

目前在一般的工業生產過程中，在產品包裝的機械化設計過程中主要包括了傳動系統模塊設計、人機界面模塊的有效設計與運動控制模塊設計三個組成部分，應當對這三個組成部分進行有效分析。

2.1加強傳動系統模塊設計

在包裝機械的運用過程中使用傳動機械能夠有效調整主工藝的速度，結合具體生產的需要及時調整控制電機在生產過程中在速度方面上產生的周期性變化。在具體的設計過程中由多個伺服軸共同組成傳統系統模塊，從而進行有效的傳動控制，要求能夠進行具體產品包裝過程中各個不同環節之間的操作。由三個小包裝系統與三個工位共同構成整個傳動系統。通過三個工位之間的共同配合，能夠將產品包裝中的不同環節進行有效組合。由單獨伺服電機驅動控制來促進三個工位滾切刀的運作，在不同的部件之間實現有效的單獨伺服電機驅動。對產品的包裝流程進行有效操作，同時在具體的運行過程中要求充分關注各個不同軸之間的相對位置與相對速度。在自動化產品包裝過程中，在速度與定位的同步控制過程中可能會受到慣量因素的影響，因此在各個伺服電機中安裝了伺服減速機。一般產品包裝機械的總線型運動控制器中都含有運動控制模塊與PLC模塊嗎，采用運動控制模塊的操作方式能夠加強對伺服運動軸進行有效的精密控制，由此在自動化包裝過程中能夠按照用戶期望的位置控制與速度進行相應包裝。并且對傳動系統模塊進行有效擴展與控制，將其擴展為太網模塊與其他總線模塊等，其中總線型運動控制器在具體的運行過程中能夠產生比較高的運動控制速度，具有比較豐富的接口，能夠充分滿足目前產品包裝自動化設計的需求[3]。

2.2加強人機界面模塊的有效設計

人機界面模塊設計是自動化包裝機械設計中的重要組成部分之一，是適應目前大數據技術快速發展需要而產生的新的模塊設計方式，在其具體運行過程中能夠有效記錄產品自動化包裝過程中的設備運行數據、故障停機的原因、故障停機次數等相關數據。其中自動化包裝機械中的HMT采用的是文本顯示器的處理方式，運用了目前最新的人機界面模塊使用觸屏，結合產品包裝的需要，增加了配方管理功能，在其具體的使用過程中一般與PLC進行配合使用，并合理設置生產工藝的具體使用參數，對設備的具體運行狀態進行有效監控管理。如此在用戶需要更換產品的情況下可以只更換相應的成型模具，而可以不必更換其他的機械齒輪，減少了工作量，同時也能夠滿足用戶的具體要求。同時人機界面模塊在具體的運行過程中也能夠結合具體用戶的不同要求，針對企業所提供的配方表進行自由選擇，隨著用戶選擇的不同，人機界面模塊系統的工藝參數也能夠進行相應地自動調整[4]。

2.3加強運動控制模塊設計

運動控制模塊在具體的設計過程中要求能夠滿足具體生產的需要，滿足產品包裝的需要，為此在產品包裝機上充分運用了運動控制模塊，運動控制模塊的設計與運用能夠有效滿足企業在產品包裝過程中對位置與速度的嚴格控制，具有重要的運用價值體現。伺服電機在運行過程中能夠對產品包裝進行有效的自動調整，針對產品的生產與包裝工情況及時進行有效地調整，并且運行過程中的振動比較低，由此在產品自動化機械包裝設計中的位置控制與速度控制主要采用伺服電機來完成工作。產品生產與包裝過程中一般具有多個流程，在不同的流程運行過程中都可以采用獨立伺服電機驅動的操作方式，這是一種比較靈活的運動控制方式，在很多工業產品的生產與包裝設計過程中都有著較為廣泛的應用空間，能夠滿足不同工業產品的生產加工需求。自動化包裝機械控制系統教學中的自動控制核心即是運動控制系統，為了提升在產品包裝自動化機械運行過程中的精密度，可以將傳統包裝設計過程中的單一電機驅動改為多個獨立的伺服電機驅動，充分滿足高速運行下產品的包裝設計需要。同時采用運動控制器的操作方式也能夠進行有效的多軸控制編碼工作，在工業產品的生產與包裝過程中能夠縮短產品的換型時間，如此通過以上種種操作方式的充分進行能夠有效提升自動化包裝機械控制系統的工作運行效率[5]。

3.結束語

自動化包裝機械控制系統是目前工業設計中的重要組成部分，在工業配套建設過程中包裝機械發揮著重要的作用，能夠有效促進工業產品的結構調整，積極促進工業產品的有效包裝，并為此提供良好的產品附加值，應當給通過自動化包裝機械的有效優化與改良有效改善目前包裝機械發展過程中的不良現象，提升企業發展中的市場競爭力，減少對資源的消耗，加強產品的規范化設計，加強包裝機械行業的有效發展與轉型。

參考文獻

[1]杜巧連， 陳旭輝， 舒柏和. 自動化包裝機械控制系統的設計方法研究[J]. 機械管理開發， 2015， 30（6）：27-29.

[2]管詩貴. 自動化在包裝機械中的應用和展望[J]. 工業c， 2016（4）：00081-00081.

[3]廉艷慶， 邢萬權. 自動化在包裝機械中的應用和展望[J]. 科技研究， 2014.

[4]王海濤. 自動化技術在包裝機械行業中的應用研究[J]. 中國包裝工業， 2015（z2）.

[5]韓子超. 自動化在包裝機械中的應用和展望[J]. 中國科技投資， 2017（9）.