机械自动化在食品包装领域中的应用

李健新+卜伟彬+骆燕容

摘 要：主要对机械自动化在食品包装领域中的应用展开了探讨，详细阐述了食品包装机械自动化控制的必要性，给出了食品包装机械自动化控制的有效途径，并分析了食品包装机械自动化控制的发展方向，以期为相关单位的需要提供参考和借鉴。

关键词：食品包装；机械自动化；自动化控制；绿色食品

中图分类号：TS206.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.093

在全球经济一体化的形势下，食品包装机械面临着前所未有的发展机遇，也受到了来自世界各国的挑战。机械自动化技术可以使食品包装机械的竞争力有所提升，这不仅有利于我国的食品包装行业的发展，也是未来我国食品包装机械发展的重要途径。基于此，本文就机械自动化在食品包装领域中的应用进行了探讨。

1 食品包装机械自动化控制的必要性

1.1 食品包装机械的特征分析

目前，我国人口数量逐年上升，人们对食品的需求量正在不断增加。为了应对市场的发展趋势，我国在食品包装机械技术上正在不断创新和研发。目前，我国在食品包装机械种类上已有多种类型，并正随着市场的发展而不断增多。因此，我国食品生产在加快发展脚步的同时，食品包装材料也在逐渐丰富，并向着提升科技水平的趋势发展。具体而言，由于食品包装机械的技术不同，其内部结构相对较为复杂，因此，在机械操作上需要实现高精准、高效率的操作过程。

1.2 食品包装机械自动化控制的重要性

食品包装机械自动化控制的重要性：①为了应对当前市场对食品需求量的增长，食品包装机械的工作效率需不断提高，从而为人们提供充足的食品资源。②食品包装需要具备灵活性。面对当前食品行业大规模的发展，当代食品的包装种类越来越丰富，且食品的密封技术种类繁多。因此，在食品包装机械技术方面，需要根据包装食品的材质和要求改变包装技术，并根据食品规格采用适宜的包装形式。③食品包装的机械结构较为复杂，因此，在应用过程中出现故障现象时，难以快速找到故障。由此可见，在包装机械故障的排查中，食品包装企业需提高故障排查效率，并做好预防措施。④食品包装是一项与销售市场有直接关联的技术环节。因此，在机械设施方面，食品包装机械需要具备一定的自动识别功能，能对食品包装对象进行精准的自动化识别，降低包装误差概率。⑤食品包装机械需规范包装材料。在面对当前市场各式各样的食品种类及包装时，食品包装不再仅仅是简单的食品安全存储包装，更是各个企业的营销手段。因此，在食品包装方面，许多企业都更加注重包装风格和食品规格，忽视了食品包装的环保性质。在食品包装机械的包装过程中，需要推广绿色环保的包装材质，减少中间环节对环境的污染，从而使食品包装机械实现低碳、绿色、环保生产。⑥食品包装机械在运行时需提升其生产运行的安全和卫生水平，确保食品的安全系数。

2 食品包装机械自动化控制的有效途径

2.1 食品包装机械的自动化控制方式

我国食品包装机械实现自动化控制，可在一定基础上加快食品包装企业的发展，并提高我国食品包装行业的整体竞争力，这对我国食品包装机械行业的发展有促进作用。从基础的生产至包装环节看，该过程需要应用以下3项自动化控制。

2.1.1 食品包装机械开环控制

由于食品包装各不相同，食品包装机械开环控制适合应用于对质量要求不高，且对食品包装要求较低的食品。此类自动化控制相对而言成本较低，且具备较高的可靠性，因此，能满足基本食品的包装要求。

2.1.2 食品包装闭环控制

闭环控制主要应用于食品包装机械中的传感器装置。利用传感器对食品包装机械设备的工作流程及现场状况进行实时检测，可确保食品包装机械的稳定运行。该自动化控制适用于对食品包装要求十分严格，且质量要求较高的包装。因此，该控制可应用于要求较为严格的食品包装上。

2.1.3 食品包装半闭环控制

食品包装半闭环控制的运行方式主要为检测包装机械设备的某个传感器，并对传感器的工作状态进行实时监测，普遍适用于对食品要求较高，且对包装质量要求较高的食品包装上。

2.2 食品包装机械自动化控制器

从我国当前的食品包装机械技术看，自动化控制器的应用范围正在逐渐扩大，在食品包装行业中的应用正在逐渐成熟。以我国当前的食品行业来看，如果在包装机械环节中应用控制器，则需要考虑3个因素：①食品包装机械需要选择使用简单的电器回路装置，从而在食品包装机械运行的过程中简化操作，按下按钮即可对机械包装技术进行控制，操作更加简单；②在食品包装机械控制器的选择上，推荐选择可编程控制器，这是因为可编程控制器具备强大的逻辑功能。该功能能对食品包装机械的运行进行控制，提高食品包装机械的灵活性，从而有效提高食品包装机械自动化运行的效率；③在食品包装机械的控制器上，可利用计算机技术进行总部控制，利用计算机技术程序控制食品包装机械自动化设备，从而形成智能化控制。

2.3 食品包装机械的驱动技术

食品包装机械自动化控制技术的运行过程十分复杂，且在各个设备的应用上需保持标准的一致操作模式。根据我国传统的食品包装机械技术看，传统包装机械技术主要使用1台主机。此外，还需配合其他复杂的施工工序来完成各个包装流程。这样的工作流程极易出现故障，加之传统设备的工序复杂，导致设备的维护工作更加困难。因此，在当代科技技术不断创新的背景下，更适合选择驱动技术，从而将包装机械技术应用于包装机械之上，使食品的包装设备能更加简单的运行。

2.4 包装机械自动化控制传感器的应用

食品包装机械自动化的重要前提为安装相应的传感器装置。比如，在饮料食品方面，其清洁及封装程序都需要用到传感器装置。对于食品包装机械设备而言，应用较为广泛的有压力传感器和光电传感器。

3 食品包装机械自动化控制的发展方向

3.1 数控化

如果将数控机床的原理应用于食品包装机械自动化控制上，则会使食品包装的各个运行环节受到数字控制。利用数字程序控制包

装过程，可提高包装机械设备的适应程度，从而提高设备的应用价值。

3.2 信息一体化

目前，在信息技术的支持下，CAD技术在我国工业领域中得到了广泛使用。食品包装机械自动化控制技术属于工业领域，因此，如果CAD能扩大应用范围，将其应用于食品包装领域，则能从根本上解决食品包装机械的设计周期问题，从而有效缩短控制周期，且在机械设计的过程中有效应用工程学原理，在人工操作时能更加方便地操作各个设备机械。为了满足当前绿色低碳的工业要求，在设计食品包装机械设备时，可应用CAF优化设计，从而设计出符合当下绿色理念的包装机械。

3.3 智能化

为了进一步提升食品包装机械自动化技术水平和食品包装效率，食品包装企业可引进监控系统，在各个包装机械设备环节中装设相应的监控系统，从而做好预防措施，避免因故障而导致食品包装进度出现延后现象。

4 结束语

综上所述，随着人们对食品包装要求的不断提高，高效、安全、卫生的自动化食品包装机械应运而生。为了进一步提高机械自动化在食品包装领域中的应用水平，需要重视机械自动化的应用，在各个环节引入相应的自动监测技术及控制技术，从而促进我国食品包装行业的整体发展。

参考文献

[1]梁吕捷.机械自动化在食品包装领域中的应用研究[J].机械研究与应用，2011（02）.

[2]程远.浅析机械自动化在农业及食品包装领域的应用[J].科技致富向导，2010（11）.

〔编辑：张思楠〕