李健新+卜偉彬+駱燕容

摘 要：主要對(duì)機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用展開(kāi)了探討，詳細(xì)闡述了食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的必要性，給出了食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的有效途徑，并分析了食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的發(fā)展方向，以期為相關(guān)單位的需要提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：食品包裝；機(jī)械自動(dòng)化；自動(dòng)化控制；綠色食品

中圖分類(lèi)號(hào)：TS206.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.093

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的形勢(shì)下，食品包裝機(jī)械面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇，也受到了來(lái)自世界各國(guó)的挑戰(zhàn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以使食品包裝機(jī)械的競(jìng)爭(zhēng)力有所提升，這不僅有利于我國(guó)的食品包裝行業(yè)的發(fā)展，也是未來(lái)我國(guó)食品包裝機(jī)械發(fā)展的重要途徑?；诖?，本文就機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的必要性

1.1 食品包裝機(jī)械的特征分析

目前，我國(guó)人口數(shù)量逐年上升，人們對(duì)食品的需求量正在不斷增加。為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)在食品包裝機(jī)械技術(shù)上正在不斷創(chuàng)新和研發(fā)。目前，我國(guó)在食品包裝機(jī)械種類(lèi)上已有多種類(lèi)型，并正隨著市場(chǎng)的發(fā)展而不斷增多。因此，我國(guó)食品生產(chǎn)在加快發(fā)展腳步的同時(shí)，食品包裝材料也在逐漸豐富，并向著提升科技水平的趨勢(shì)發(fā)展。具體而言，由于食品包裝機(jī)械的技術(shù)不同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，因此，在機(jī)械操作上需要實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)、高效率的操作過(guò)程。

1.2 食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的重要性

食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的重要性：①為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)食品需求量的增長(zhǎng)，食品包裝機(jī)械的工作效率需不斷提高，從而為人們提供充足的食品資源。②食品包裝需要具備靈活性。面對(duì)當(dāng)前食品行業(yè)大規(guī)模的發(fā)展，當(dāng)代食品的包裝種類(lèi)越來(lái)越豐富，且食品的密封技術(shù)種類(lèi)繁多。因此，在食品包裝機(jī)械技術(shù)方面，需要根據(jù)包裝食品的材質(zhì)和要求改變包裝技術(shù)，并根據(jù)食品規(guī)格采用適宜的包裝形式。③食品包裝的機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此，在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)，難以快速找到故障。由此可見(jiàn)，在包裝機(jī)械故障的排查中，食品包裝企業(yè)需提高故障排查效率，并做好預(yù)防措施。④食品包裝是一項(xiàng)與銷(xiāo)售市場(chǎng)有直接關(guān)聯(lián)的技術(shù)環(huán)節(jié)。因此，在機(jī)械設(shè)施方面，食品包裝機(jī)械需要具備一定的自動(dòng)識(shí)別功能，能對(duì)食品包裝對(duì)象進(jìn)行精準(zhǔn)的自動(dòng)化識(shí)別，降低包裝誤差概率。⑤食品包裝機(jī)械需規(guī)范包裝材料。在面對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)各式各樣的食品種類(lèi)及包裝時(shí)，食品包裝不再僅僅是簡(jiǎn)單的食品安全存儲(chǔ)包裝，更是各個(gè)企業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)手段。因此，在食品包裝方面，許多企業(yè)都更加注重包裝風(fēng)格和食品規(guī)格，忽視了食品包裝的環(huán)保性質(zhì)。在食品包裝機(jī)械的包裝過(guò)程中，需要推廣綠色環(huán)保的包裝材質(zhì)，減少中間環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境的污染，從而使食品包裝機(jī)械實(shí)現(xiàn)低碳、綠色、環(huán)保生產(chǎn)。⑥食品包裝機(jī)械在運(yùn)行時(shí)需提升其生產(chǎn)運(yùn)行的安全和衛(wèi)生水平，確保食品的安全系數(shù)。

2 食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的有效途徑

2.1 食品包裝機(jī)械的自動(dòng)化控制方式

我國(guó)食品包裝機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可在一定基礎(chǔ)上加快食品包裝企業(yè)的發(fā)展，并提高我國(guó)食品包裝行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，這對(duì)我國(guó)食品包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有促進(jìn)作用。從基礎(chǔ)的生產(chǎn)至包裝環(huán)節(jié)看，該過(guò)程需要應(yīng)用以下3項(xiàng)自動(dòng)化控制。

2.1.1 食品包裝機(jī)械開(kāi)環(huán)控制

由于食品包裝各不相同，食品包裝機(jī)械開(kāi)環(huán)控制適合應(yīng)用于對(duì)質(zhì)量要求不高，且對(duì)食品包裝要求較低的食品。此類(lèi)自動(dòng)化控制相對(duì)而言成本較低，且具備較高的可靠性，因此，能滿(mǎn)足基本食品的包裝要求。

2.1.2 食品包裝閉環(huán)控制

閉環(huán)控制主要應(yīng)用于食品包裝機(jī)械中的傳感器裝置。利用傳感器對(duì)食品包裝機(jī)械設(shè)備的工作流程及現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可確保食品包裝機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行。該自動(dòng)化控制適用于對(duì)食品包裝要求十分嚴(yán)格，且質(zhì)量要求較高的包裝。因此，該控制可應(yīng)用于要求較為嚴(yán)格的食品包裝上。

2.1.3 食品包裝半閉環(huán)控制

食品包裝半閉環(huán)控制的運(yùn)行方式主要為檢測(cè)包裝機(jī)械設(shè)備的某個(gè)傳感器，并對(duì)傳感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，普遍適用于對(duì)食品要求較高，且對(duì)包裝質(zhì)量要求較高的食品包裝上。

2.2 食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制器

從我國(guó)當(dāng)前的食品包裝機(jī)械技術(shù)看，自動(dòng)化控制器的應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)大，在食品包裝行業(yè)中的應(yīng)用正在逐漸成熟。以我國(guó)當(dāng)前的食品行業(yè)來(lái)看，如果在包裝機(jī)械環(huán)節(jié)中應(yīng)用控制器，則需要考慮3個(gè)因素：①食品包裝機(jī)械需要選擇使用簡(jiǎn)單的電器回路裝置，從而在食品包裝機(jī)械運(yùn)行的過(guò)程中簡(jiǎn)化操作，按下按鈕即可對(duì)機(jī)械包裝技術(shù)進(jìn)行控制，操作更加簡(jiǎn)單；②在食品包裝機(jī)械控制器的選擇上，推薦選擇可編程控制器，這是因?yàn)榭删幊炭刂破骶邆鋸?qiáng)大的邏輯功能。該功能能對(duì)食品包裝機(jī)械的運(yùn)行進(jìn)行控制，提高食品包裝機(jī)械的靈活性，從而有效提高食品包裝機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行的效率；③在食品包裝機(jī)械的控制器上，可利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行總部控制，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)程序控制食品包裝機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備，從而形成智能化控制。

2.3 食品包裝機(jī)械的驅(qū)動(dòng)技術(shù)

食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)行過(guò)程十分復(fù)雜，且在各個(gè)設(shè)備的應(yīng)用上需保持標(biāo)準(zhǔn)的一致操作模式。根據(jù)我國(guó)傳統(tǒng)的食品包裝機(jī)械技術(shù)看，傳統(tǒng)包裝機(jī)械技術(shù)主要使用1臺(tái)主機(jī)。此外，還需配合其他復(fù)雜的施工工序來(lái)完成各個(gè)包裝流程。這樣的工作流程極易出現(xiàn)故障，加之傳統(tǒng)設(shè)備的工序復(fù)雜，導(dǎo)致設(shè)備的維護(hù)工作更加困難。因此，在當(dāng)代科技技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，更適合選擇驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而將包裝機(jī)械技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械之上，使食品的包裝設(shè)備能更加簡(jiǎn)單的運(yùn)行。

2.4 包裝機(jī)械自動(dòng)化控制傳感器的應(yīng)用

食品包裝機(jī)械自動(dòng)化的重要前提為安裝相應(yīng)的傳感器裝置。比如，在飲料食品方面，其清潔及封裝程序都需要用到傳感器裝置。對(duì)于食品包裝機(jī)械設(shè)備而言，應(yīng)用較為廣泛的有壓力傳感器和光電傳感器。

3 食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制的發(fā)展方向

3.1 數(shù)控化

如果將數(shù)控機(jī)床的原理應(yīng)用于食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制上，則會(huì)使食品包裝的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)受到數(shù)字控制。利用數(shù)字程序控制包

裝過(guò)程，可提高包裝機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)程度，從而提高設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值。

3.2 信息一體化

目前，在信息技術(shù)的支持下，CAD技術(shù)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛使用。食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)屬于工業(yè)領(lǐng)域，因此，如果CAD能擴(kuò)大應(yīng)用范圍，將其應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域，則能從根本上解決食品包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)周期問(wèn)題，從而有效縮短控制周期，且在機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中有效應(yīng)用工程學(xué)原理，在人工操作時(shí)能更加方便地操作各個(gè)設(shè)備機(jī)械。為了滿(mǎn)足當(dāng)前綠色低碳的工業(yè)要求，在設(shè)計(jì)食品包裝機(jī)械設(shè)備時(shí)，可應(yīng)用CAF優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出符合當(dāng)下綠色理念的包裝機(jī)械。

3.3 智能化

為了進(jìn)一步提升食品包裝機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平和食品包裝效率，食品包裝企業(yè)可引進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)，在各個(gè)包裝機(jī)械設(shè)備環(huán)節(jié)中裝設(shè)相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，從而做好預(yù)防措施，避免因故障而導(dǎo)致食品包裝進(jìn)度出現(xiàn)延后現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著人們對(duì)食品包裝要求的不斷提高，高效、安全、衛(wèi)生的自動(dòng)化食品包裝機(jī)械應(yīng)運(yùn)而生。為了進(jìn)一步提高機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用水平，需要重視機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用，在各個(gè)環(huán)節(jié)引入相應(yīng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)及控制技術(shù)，從而促進(jìn)我國(guó)食品包裝行業(yè)的整體發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕