包装机械设计的控制与应用

周正浩（河南中孚实业有限公司高精铝分公司,河南 巩义 451200）



包装机械设计的控制与应用

周正浩
（河南中孚实业有限公司高精铝分公司,河南 巩义 451200）

摘 要：随着我国工业化程度的日益加深，包装工业的现代化程度也逐渐提高，包装机械作为包装工业发展和生存的基础，其设计和控制不仅决定包装工作的效率和质量，还决定着我国包装行业的发展水平。本文先着重对包装机械设计的主传送部分和执行部分做了功能阐述和介绍，然后对包装机械需要满足的技术要求进行了汇总及分析，随后针对记忆控制和速度控制两个模块的应用进行了设计，并对包装机械设计的发展方向做了新技术应用的展望。

关键词：包装机械；设计；控制技术；应用

根据国际标准化组织ISO的规定，包装机械是所有完成包装工序所用到的机械的统称。因此，包装机械包含的范围是相当的宽泛的。但是不论是哪一种包装机械，其核心组成部分都是包装机械的控制技术，唯有成熟完善的控制技术，才能满足当今社会对包装机械的高度自动化、定制化需求。包装机械根据其控制工位的不同，可分为但工和多工位两种类型，本文所提到的包装机械控制都是针对多工位的包装机械而言的。

1 包装机械设计控制组成

包装机械按照其结构组成的不同，可以分为以下八个部分：主传送系统，驱动与传动系统，被包装物品的计量与供送系统，包装材料供送系统，包装操作执行系统，产品输出系统以及检测与控制系统。其中主传送系统和包装操作执行系统是整个包装机械设计控制的重要部分。

1.1 包装机械的主传送部分

主传送部分是包装机械中将未包装的物品传送到包装机械中，再将包装好的物品传送到指定位置的传动系统。这一系统看似简单，却是整个包装机械得以正常运行的首要保障。主传送部分的运动速度和运动精度决定了整个包装机械设计的成败。对主传送部分的控制主要是由对逻辑控制器的编程实现，根据实际包装的不同需求，在电脑中对逻辑控制器进行信号编程，再通过发出相应的指令实现对传动系统运转方式的控制。

1.2 包装机械的执行部分

包装机械的执行环节也是整个包装过程中最为关键的一个环节，在现有的包装机械中，整个包装过程的执行也是通过事先设定的控制程序来实现运转和操作的。控制技术在包装机械的执行部分可谓是发挥了极大的作用，从包装机械指令的编写到指令的执行，无一不是通过控制技术来实现的。PLC系统是包装机械部分控制技术实施的主要系统，通过PLC系统，技术人员编写的程序语言就能够被逻辑化地运用到包装机械的运行当中。同时，PLC系统所具备的操作简单、设计灵活和可靠性较高等的特点也极大的提高了包装机械的自动化程度，满足了现代化生产对包装机械性能的需求。

2 包装机械控制技术要求

控制技术是包装机械在整个生产环节中作用范围最广也是最为重要的技术，在包装机械的不同运行过程和不同组成部分中，对控制技术的要求和标准也各不相同，以下将从包装机械的主传送系统、速度调节以及工作时序三个方面对其控制技术的要求进行分析。

2.1 主传送系统的控制

主传送系统在包装机械中的运动分为间歇性运动和连续性运动两种，主传送系统根据其不同的运动方式也有着不同类型的分类。主传送系统运动类型的不同也决定了不同运动类型的包装机械整个运动结构之间也存在这较大的差异。原因在于，主传送系统运动的不同决定了力矩和各个零件所承受的载荷的不一致，也就是说，包装机械在不同运动状态下需要根据实际的情况和需求对机械本身做出调整。此时，控制系统就要根据主传送系统运动方式的不同有针对性的做出不同的选择，保证主传送系统能够适应不同的生产运行需求，从而保障包装机械正常高校的运转和运行。

2.2 速度调节及控制

整个包装机械系统的包装过程可以被看成为一条互相配合的生产线，在这一整条生产线上的每个环节都需要有相应的传动速度来进行配合和调节。有时，包装机械系统不能够实现完全的自动化运行，还需要一部分的人工手动参与，故而，速度调节的控制在手动和自动的情况下的要求也是不尽相同的。对速度调节的控制要求控制技术不仅能够实现速度调节的功能，还要备选两个及以上的速度调节方案，以便随时根据生产的需求和突发情况调节传送的速度。所以，速度调节的控制系统需要和传动系统密切配合设计，利用传感器或其他调节装置与预先设置的调节方案相配合，实现对整个系统的速度调节和控制。

2.3 工作时间及次序的控制

包装机械的工作时序指的是机械的各个部分连贯性配合生产的流程的总和。不论是在柔性包装生产线还是在刚性包装生产线的生产过程中，控制系统对工作时间及工作次序的控制都是十分有必要的。对工作实践及次序的控制就是指根据实际生产的需要和工艺流程的要求，对每一个生产的过程进行合理安排，并做好意外情况的调整。在此基础上，实现对包装机械的总体调节和掌控，不仅关注效率问题，还要确保整个包装机械生产过程的安全，这样才能切实保障包装生产的正常进行。

3 包装机械控制的应用展望

在当下的包装机械控制系统的设计中，融入了一些新的应用设计理念，例如能够根据收集到的时序信号进行记忆控制的记忆控制系统；基于市场需求的高效控制系统；重新引入手动控制的半自动控制系统；引入新型传感技术和监测方法的分级检验控制系统；根据不同模块进行分区控制的模块控制系统等等。随着我国工业生产现代化的不断推进和国内外包装制造业的蓬勃发展，各级市场对包装质量的要求不断提高，这也对包装机械的运行和控制提出了更高的要求。本文所阐述的包装机械控制系统的应用，是整个包装控制系统运行和升级的重要保障，只有不断在包装机械控制系统的设计中应用新的技术，才能够满足社会和市场对包装行业日益提高的要求，才能切实缩小我国包装机械设计行业与其他发达国家的差距，提高我国的产品包装水平。

参考文献：

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.2478