自动化是食品包装机械发展的必然之路

袁文婷 吕疆涛

食品包装机械是指完成全部或部分食品包装的机械，包括充填、封口等工序，以及食品包装的计量或者包装件上盖印等工序。食品包装机械有以下特点：一是种类多、更新快，市面上包装机械品种已有2000多种，这还不包含辅助性机械和包装材料机械，而且随着社会进步，产品也在不断增加，包装工艺与包装材料更新速度更快，并向高科技水平发展。二是食品包装机械复杂，要求动作精准、速度快，影响其结构性能的因素较多（如包装物的尺寸、包装材料、容器质量），对于包装的设汁和制作也有更高要求（如精度、刚度等）。

一、食品包装机械 实现自动化控制的必要性

食品包装机械发展已有20多年，相对于食品工业仍是一个新行业。从目前的情况看，企业的食品包装主要以单机生产为主，自动控制技术应用较少，导致生产效率低、耗能高。近几年新科技迅猛发展，新技术在各行业不断应用，为了能够满足人们的消费需求，对食品包装机械也提出了更高的要求：一是食品包装机械的生产效率期望越来越高;二是食品包装需具有良好的适用性和灵活性，确保包装机械根据包装物的要求和包装材料实现标准化、规范化;三是便于快速排查与解决食品包装机械中所出现的故障;四是食品包装机械应具备自动识别功能，减少误差的出现;五是食品包装机械要实现绿色包装;六是食品的生产和包装过程安全、卫生。由此可见，实现食品包装机械自动化，尤其是实现高度融合的自动包装线，在体现现代生产发展的同时，也使企业获得巨大的经济效益。

二、食品包装机械自动控制的途径

1.食品包装机械的控制方式。食品从生产到包装，整个过程可以有三种控制方式：一是开环控制，对产品质量与包装要求不高的可采用此方式，成本较低、可靠性高是其优势;二是闭环控制，利用安装在食品包装机械上的各种传感器检测包装设备的工作状态，将检测到的各种信息反馈到设备上，对于产品与包装质量要求较高的可选择此方式;三是半闭环控制，通过食品包装机械上的某一个传感器来检测工作状态，对于产品与包装质量要求很高的应首选这种方式。

2.食品包装机械上的控制器。一是采取简单的电器回路，仅用按钮就能够控制，功能单一、简单;二是使用可编程的控制器，强大的逻辑功能可以提高食品包装机械的灵活性和自动化效率，方便人员操作;三是应用汁算机和程序进行控制，发挥自动化产品的优势，达到整个生产线的无人操作化。

3.食品包装机械的驱动技术。食品包装机械组成多、速度快、精度高，同时各个动作要协调一致;将先进技术应用到食品包装机械上，使得整个设备传动装置得到精简，有利于食品包装机械的升级。

三、食品包装机械自动化的发展方向

1.食品包装机械数控化。将数控机床的经验应用到食品包装机械，利用程序控制食品包装过程和包装动作，提高设备的适应面，提升设备的价值。

2.食品包裝机械信息一体化。CAD技术在工程领域已得到广泛应用，将其应用到食品包装机械上，可以缩短设备开发周期;在设计中可充分考虑到人机工程学，充分考虑人工在操作性方面是否方便;将设汁的结果应用到CAE软件进行性能和结构的优化，使设计满足绿色环保要求;将CAM技术应用到产品生产的过程中，进行零件的加工与数控加工代码的生成;将市场需求和调研、维修等过程统一归纳到CIMS中去。

3.食品包装机械监控与诊断智能化。在日常工作中收集各种故障，从原因、现象、位置等来建立故障诊断系统，对食品包装设备进行监控。利用网络技术，企业也可以进行远程监控与设备故障诊断的自动排查，减少人工参与，保证食品包装机械在运行中没有人为接触和污染。