徐國慶 張偉

摘 要： 隨著機械自動化設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，目前自動化包裝已經(jīng)成為了工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中的一種重要方式，本文分析了自動化機械工作的設(shè)計方式，從而進行有效的自動化包裝設(shè)計，以滿足目前工業(yè)的快速發(fā)展對產(chǎn)品包裝的需求。

關(guān)鍵詞： 自動化包裝；機械控制系統(tǒng)；開發(fā)應(yīng)用

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

1.自動化包裝機械系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計

機械系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計過程中充分運用了目前快速發(fā)展的計算機系統(tǒng)，使得機械手能夠完成比較復雜的技術(shù)動作，采用監(jiān)控機械手與拍攝的方式，對機械手發(fā)出指令動作，從而使其完成產(chǎn)品的包裝設(shè)計等相關(guān)動作，并且在這種自動化包裝過程中使得產(chǎn)品包裝的質(zhì)量能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)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(tǒng)能夠充分獲知所包裝材料的具體材質(zhì)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(zhì)進行高分辨度地分析，及時感應(yīng)到材質(zhì)的變化情況，并且對材質(zhì)的質(zhì)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(xiàn)。隨著自動化包裝機械系統(tǒng)應(yīng)用程度的提升，要求其設(shè)計理念也及時更新。

2.自動化包裝機械控制系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用

自動化包裝機械控制系統(tǒng)在開發(fā)運用過程中需要綜合考慮機、電、光與氣一體化操作技術(shù)，最終實現(xiàn)有效的包裝機械化設(shè)計，促進產(chǎn)品包裝機械生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的提升。充分利用模塊化的生產(chǎn)方式，將功能不同的模塊進行有效地組合，提升產(chǎn)品的性能與適應(yīng)性。能夠?qū)崿F(xiàn)多種產(chǎn)品的批量生產(chǎn)與多品種生產(chǎn)，采用模塊化的設(shè)計方式能夠有效滿足用戶的使用需要，對復雜的產(chǎn)品包裝自動化機械進行微調(diào)，只改變其中用戶比較關(guān)系的的模塊，提升制造生產(chǎn)的廣泛性與適用性， 能夠滿足多功能、多品種與小批量產(chǎn)品的包裝需求，同時減少設(shè)計的工作量，縮短設(shè)計時間。同時促進產(chǎn)品質(zhì)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(shù)，提升很多產(chǎn)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(chǎn)品的使用性能與可靠性。同時由于其工作流程的減少，在設(shè)備運行過程中所需要的成本也比較低，能夠?qū)鹘y(tǒng)生產(chǎn)方式中的單個生產(chǎn)與小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榕可a(chǎn)的方式，促進企業(yè)生產(chǎn)生本的降低[2]。

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

2.1加強傳動系統(tǒng)模塊設(shè)計

在包裝機械的運用過程中使用傳動機械能夠有效調(diào)整主工藝的速度，結(jié)合具體生產(chǎn)的需要及時調(diào)整控制電機在生產(chǎn)過程中在速度方面上產(chǎn)生的周期性變化。在具體的設(shè)計過程中由多個伺服軸共同組成傳統(tǒng)系統(tǒng)模塊，從而進行有效的傳動控制，要求能夠進行具體產(chǎn)品包裝過程中各個不同環(huán)節(jié)之間的操作。由三個小包裝系統(tǒng)與三個工位共同構(gòu)成整個傳動系統(tǒng)。通過三個工位之間的共同配合，能夠?qū)a(chǎn)品包裝中的不同環(huán)節(jié)進行有效組合。由單獨伺服電機驅(qū)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(xiàn)有效的單獨伺服電機驅(qū)動。對產(chǎn)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(guān)注各個不同軸之間的相對位置與相對速度。在自動化產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)包裝。并且對傳動系統(tǒng)模塊進行有效擴展與控制，將其擴展為太網(wǎng)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(chǎn)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(chǎn)品包裝自動化設(shè)計的需求[3]。

2.2加強人機界面模塊的有效設(shè)計

人機界面模塊設(shè)計是自動化包裝機械設(shè)計中的重要組成部分之一，是適應(yīng)目前大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)展需要而產(chǎn)生的新的模塊設(shè)計方式，在其具體運行過程中能夠有效記錄產(chǎn)品自動化包裝過程中的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、故障停機的原因、故障停機次數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)。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(jié)合產(chǎn)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(shè)置生產(chǎn)工藝的具體使用參數(shù)，對設(shè)備的具體運行狀態(tài)進行有效監(jiān)控管理。如此在用戶需要更換產(chǎn)品的情況下可以只更換相應(yīng)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(jié)合具體用戶的不同要求，針對企業(yè)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(tǒng)的工藝參數(shù)也能夠進行相應(yīng)地自動調(diào)整[4]。

2.3加強運動控制模塊設(shè)計

運動控制模塊在具體的設(shè)計過程中要求能夠滿足具體生產(chǎn)的需要，滿足產(chǎn)品包裝的需要，為此在產(chǎn)品包裝機上充分運用了運動控制模塊，運動控制模塊的設(shè)計與運用能夠有效滿足企業(yè)在產(chǎn)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(xiàn)。伺服電機在運行過程中能夠?qū)Ξa(chǎn)品包裝進行有效的自動調(diào)整，針對產(chǎn)品的生產(chǎn)與包裝工情況及時進行有效地調(diào)整，并且運行過程中的振動比較低，由此在產(chǎn)品自動化機械包裝設(shè)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(chǎn)品生產(chǎn)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(qū)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(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)與包裝設(shè)計過程中都有著較為廣泛的應(yīng)用空間，能夠滿足不同工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工需求。自動化包裝機械控制系統(tǒng)教學中的自動控制核心即是運動控制系統(tǒng)，為了提升在產(chǎn)品包裝自動化機械運行過程中的精密度，可以將傳統(tǒng)包裝設(shè)計過程中的單一電機驅(qū)動改為多個獨立的伺服電機驅(qū)動，充分滿足高速運行下產(chǎn)品的包裝設(shè)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(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)與包裝過程中能夠縮短產(chǎn)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(tǒng)的工作運行效率[5]。

3.結(jié)束語

自動化包裝機械控制系統(tǒng)是目前工業(yè)設(shè)計中的重要組成部分，在工業(yè)配套建設(shè)過程中包裝機械發(fā)揮著重要的作用，能夠有效促進工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整，積極促進工業(yè)產(chǎn)品的有效包裝，并為此提供良好的產(chǎn)品附加值，應(yīng)當給通過自動化包裝機械的有效優(yōu)化與改良有效改善目前包裝機械發(fā)展過程中的不良現(xiàn)象，提升企業(yè)發(fā)展中的市場競爭力，減少對資源的消耗，加強產(chǎn)品的規(guī)范化設(shè)計，加強包裝機械行業(yè)的有效發(fā)展與轉(zhuǎn)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(tǒng)的設(shè)計方法研究[J]. 機械管理開發(fā)， 2015， 30（6）：27-29.

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

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