莊娘設

摘 要：包裝機械在很多產(chǎn)業(yè)都有涉及，尤其是食品產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)品在一系列的包裝后，本身的質(zhì)量才會得到保證，在保存過程中也不會變質(zhì)，更免于遭受外界環(huán)境變化帶來的影響。所以包裝機械在這些產(chǎn)業(yè)中必不可少。包裝機械在產(chǎn)品包裝中，需要做的工序有很多，比如充填、封口、稱重、堆碼等，每一道工序都不容許出現(xiàn)差錯，所以包裝機械設計一定要合理，符合設計要求，保證包裝流程可靠。

關鍵詞：包裝機械；設計；方法；優(yōu)化設計；

包裝機械設計方案合理，并得到優(yōu)化設計，再加上制造工藝，包裝機械性能與質(zhì)量才符合包裝要求。相關人員在進行包裝機械設計時，首先要了解包裝機械的特點及設計要求，對優(yōu)化設計思路進行掌握。本文主要針對包裝機械設計方法進行探討。

一.包裝機械特點及設計要求

1、特點

主要包括以下四點，其一類型多，大部分的產(chǎn)品外面都附有包裝，這意味著在出廠之前，都要經(jīng)歷包裝環(huán)節(jié)，每種產(chǎn)品的性質(zhì)和作用不同，包裝工藝和工序在數(shù)量和先進性方面多有不同，所以包裝機械類型也不同。基本上每種產(chǎn)品都有對應的包裝機械[1]。這就決定了包裝機械種類繁多特點。其二更新?lián)Q代速度快，一方面包裝機械和生產(chǎn)線一樣都處于長期勞作狀態(tài)，機械內(nèi)部零件容易產(chǎn)生疲勞磨損，最終會影響設備性能，嚴重情況下，會導致機械設備直接報廢，所以需要不斷的更新。另外產(chǎn)品質(zhì)量和其他方面也在逐漸變化著，以適應人們的高要求，在這樣的情況下，生產(chǎn)工藝也會發(fā)生變化，包裝要求提高，包裝機械設備要想滿足要求，就需要對自身進行升級。其三，控制要求高，包裝機械和生產(chǎn)線直接相連，包裝機械某部分結(jié)構(gòu)在包裝環(huán)節(jié)中都是固定不動的，生產(chǎn)線上的產(chǎn)品需要和包裝機械結(jié)構(gòu)在位置和大小規(guī)模上相匹配，產(chǎn)品才會順利包裝，在此過程中，產(chǎn)品包裝質(zhì)量會受到整個操作環(huán)境的影響，所以提高包裝設備的自動控制要求很有必要。其四多功能性，有的工廠生產(chǎn)多種性質(zhì)的產(chǎn)品，或生產(chǎn)類型不同的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品工序步驟差不多，所以會應用同一種包裝機械，這要求包裝機械在性能和使用方面具有多元化效果。

2、設計要求

任何時候，產(chǎn)品都需要進行包裝，并且包裝要求會越來越高，包裝機械在設計上就要做出優(yōu)化調(diào)整，使機械設備性能發(fā)揮越來越強，產(chǎn)品包裝越來越精美。所以包裝機械的設計要求：機械設備性能多元化，在結(jié)構(gòu)設計上，要更加標準、模組化，能與產(chǎn)品生產(chǎn)線生產(chǎn)流程相匹配，結(jié)構(gòu)零件位置設計等變得更加精細，使設備精度更高。包裝機械設備在應用過程中，自動化控制要強，在拆卸安裝以及調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)要靈活。同時包裝機械還要保持運行安全可靠，這些都是包裝機械的設計要求。

二.包裝機械優(yōu)化設計

包裝機械和包裝產(chǎn)品相對應，在對包裝機械設計之前，還要對包裝對象進行了解，對包裝的工藝要求進行確定，比如包裝袋的規(guī)格、大小、透明度、柔韌度或硬度。在做好前面工作后，還要對包裝材料進行選擇，如果包裝產(chǎn)品是食品，包裝材料一定是無毒害性的，此外還要根據(jù)包裝產(chǎn)品性質(zhì)，對包裝后產(chǎn)品的保質(zhì)日期進行保證。在包裝的過程中，包裝工序按部就班一氣呵成，中間不能有停頓，尤其是對活魚之類產(chǎn)品進行小袋包裝時。在包裝環(huán)節(jié)，一般都是機械操作。所以還要保證包裝機械動作的準確性。包裝機械包含了包裝的所有過程，從產(chǎn)品袋制作到產(chǎn)品進袋，再到稱重，封口，輸出等，都離不了機械的操作，所以還要將這些環(huán)節(jié)的控制納入到包裝機械的優(yōu)化設計中[2]。本文將活魚小袋包裝作為研究對象，其設計方法主要包括以下內(nèi)容。

1、對包裝機的制造方案進行總體設計

總體設計也可以看作模塊化設計，根據(jù)包裝機械需要參與的包裝流程，總體設計中，需要對機械設計九個模塊，包裝袋的生產(chǎn)過程包括兩個模塊，分別是供膜模塊和成型模塊，在這兩個模塊確定好包裝袋的形狀、規(guī)格等，第三模塊是定量供水模塊，活魚產(chǎn)品生活在水中，包裝袋中需要接入一定量的水，第四模塊為導向模塊，對敞口和閉口筒狀膜進行操作，第五牽引模塊，牽引對象是閉口未封合的筒狀膜，主要將其牽引到第六模塊縱封模塊上，主要目的是使其得到縱封。第七模塊為光電定長模塊，在包裝袋標準規(guī)格的基礎上，對長度進行定位，等待多余包裝袋的切割。第八模塊是橫封切模塊，在標準長度要求范圍內(nèi)，將包裝袋封死，并進行切割，使包裝袋和產(chǎn)品符合出場要求。第九模塊是輸出模塊，輸出合格產(chǎn)品。包裝的每個流程都對應著包裝機械的每個模塊，所以機械上要包括這些模塊。此外還要對機械進行循環(huán)設計，使模塊對應的功能不斷運行，使包裝環(huán)節(jié)成為生產(chǎn)線的一部分。

2、對包裝機進行自動控制設計

包裝機械內(nèi)部零件多，結(jié)構(gòu)比較復雜，對于一些包裝環(huán)節(jié)更多的產(chǎn)品包裝機，結(jié)構(gòu)更加復雜，所以機械的自動化程度要求更高。機械設備自動化程度要高，還要使控制方法多元化，利用多種技術(shù)，比如機械、電、氣、液等方面的技術(shù)，對機械整體的控制中樞進行設計，中樞控制每一種技術(shù)所在的結(jié)構(gòu)。每一種技術(shù)可以對應控制不同的功能模塊。如此機械設備也就實現(xiàn)了層層控制。

3、對包裝機進行標準化、系列化設計

在標準化設計中，要處處彰顯設計的標準化和規(guī)范化，比如在元件選擇方面，要體現(xiàn)標準化，尺寸、大小以及功能都標準化。在結(jié)構(gòu)設計上，在功能模塊設計方面都要體現(xiàn)標準化，只有執(zhí)行標準化原則，電氣控制、氣動控制、光電控制才可靠。在系列化設計中，同一種產(chǎn)品，在包裝袋規(guī)格上，可能會同時出現(xiàn)好幾種情況，這需要對包裝機械相關方面做好系列化設計，比如對包裝袋成型模塊設計中，對料斗規(guī)格進行多元化設計，使包裝袋規(guī)格可以自由供換。也可以對相關的控制軟件進行調(diào)整，不同規(guī)格的包裝要求就可以實現(xiàn)。

4、可靠性設計

主要包括兩方面，一方面是預防故障設計，包裝機械要運行可靠，就要保證其在包裝環(huán)節(jié)不會出現(xiàn)機械故障問題，否則產(chǎn)品包裝質(zhì)量是不合格的。在這種設計中，主要對開關進行設計，開關對包裝狀態(tài)起到控制作用，一點包裝狀態(tài)失控，相關人員就要啟動應急開關，這種開關會對所有的包裝機械進行控制。在包裝狀態(tài)恢復之后，自動切換開關就要發(fā)揮作用，對電源進行控制，使所有的包裝機械重新運行。另一方面是簡化結(jié)構(gòu)設計，包裝機械本身結(jié)構(gòu)很復雜，在運行時，內(nèi)部零部件容易發(fā)生故障，對這些結(jié)構(gòu)模塊進行精簡，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會很簡單，包裝的工序和步驟也會得到簡化。相關人員在實際簡化設計時，要對模塊進行簡化，對元器件進行簡化選擇。

5、柔性設計

包裝機械設備設計要求中有靈活、柔性設計，主要指的是該機械在應用方面和功能發(fā)揮方面能滿足多元化要求，如此該設備也可以用做其他類似產(chǎn)品包裝生產(chǎn)中，包裝袋的規(guī)格也會不止一種，包裝形式也會凸顯多元化[3]。

6、綠色設計

包裝機械在綠色設計中，一方面要減少包裝袋材料浪費現(xiàn)象，另一方面保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)順利，所以相關人員不僅要對機械設備進行簡化和優(yōu)化設計，還要對包裝工藝進行優(yōu)化，使各種成本得到節(jié)約，使包裝生產(chǎn)體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念。

7、人機工程設計

包裝機械雖然要進行自動化設計，但也要考慮到人機工程設計，使機械設備能為人控制。

結(jié)語

包裝機械設計方法具有多樣性，相關人員在設計時，要綜合各種方法的優(yōu)點，使其得到優(yōu)化設計，使包裝機械故障少，功能多，性能強，包裝質(zhì)量和包裝進度得到保證。

參考文獻：

[1]趙建東，李學忠.包裝機械設計的改進方法研究[J].科技資訊，2015，13（30）：90-92.

[2]郝玉龍，徐泰燕.現(xiàn)代包裝機械設計方法[J].湖南包裝，2011（03）：43-45.

[3]朱建萍，王鵬.包裝機械設計方法研究[J].包裝工程，2007（07）：89-91.