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东莞市胜翔自 动化科技有限公司
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探营自 动化行业包装机械新趋势

时间:2014-11-4【打印此页】 【返回

    包装工 业的自动化时代大约始于20年前,当时,全机械 式设备配备一台可编程逻辑控制器(PLC),用于控 制逻辑功能和驱动器的机械动力轴,但灵活 性并不尽如人意。控制与 驱动技术被证明是包装机械结构领域中的关键技术。如今,完全电 子化的第三代机器具备了伺服技术的一切优势,同时树 立起新的行业标准。数字化 包装机械不仅可以提供更大的产量和更强的设备柔性,还增加了远程维护、与公司ERP系统进行集成、对生产 数据的评估等许多新特性。 

    包装机 械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及与 其相关的前后工序,如清洗、堆码和拆卸等。此外,还包括 计量或在包装件上盖印等工序。

    经过20多年的发展,我国包 装机械已成为机械工业中十大行业之一,为我国 包装工业快速发展提供了有效的保障。但目前,我国包 装机械出口额还不足总产值的5%,进口额 却与总产值大抵相当,与发达国家相去甚远。包装机 械行业缺少龙头企业,生产规模大、产品档 次高的企业不多。根据食 品和包装机械工业协会的统计,中国目 前有包装机械厂商3,600多家,但产值 及销售额超过亿元的现在只有20家。

    我国还 基本停留在测试仿制阶段,自行开发能力弱,缺少科 研生产中试基地。统计显示,我国包 装机械品种只有1300多种,配套数量少,缺少高 精度和大型化产产品,不能满足市场需求:产品质 量差距表现在产品性能低,稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙,许多元器件质量差,寿命短、可靠性低,影响了 整体产品的质量。

   包装机械发展新趋势

    随着科 学技术的不断发展进步,各种食 品加工品的出现,对包装 技术和包装设备都提出了新的要求,包装机 械在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包 装机械竞争日趋激烈,而高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗 的包装设备越来越受到行业的青睐。

    进入21世纪以来,较之传统包装机械,新型包 装机械要求具有简洁化、高生产率、配套更完善,更具自动化等特点。未来的 包装机械将配合产业自动化趋势,促进包 装设备总体水平提高。如高智能数控系统、编码器 及数字控制组件、动力负 载控制等新型智能设备已经普遍应用到包装机械设备中,使设备 使用者在操作过程中更具有独立性、灵活度、操作正确性、高效率和兼容性。

据了解,目前国 外包装和食品机械水平高的国家主要有美国、德国、日本、意大利和英国等。而德国 的包装机械在设计、制造及 技术性能等方面则居于领先地位。最近几年,这些国 家包装和食品机械设备发展呈现出新的趋势。

    工艺流 程自动化程度越来越高。目前自 动化技术在包装生产线中已占50%以上,大量使 用了电脑设计和机电一体化控制,提高生产率、设备的柔性和灵活性,增加机 械手以完成复杂的包装动作。每个机 械手均由单独的电脑控制,摄像机 监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度,保证包装的质量。

    实现包 装机械自动化的技术

    包装机械集机、电、光、声、磁、化、生、美为一体的高技术、高智能、高竞争的产品。发展速度快、更新速 度快是它的一大特点。世界上 一切高科技产品都可以应用其中。包装机 械上使用的自动化产品主要有控制系统、传动控制、运动控制、机器视觉,人机界 面和传感器等几类,具体包括:控制系统(嵌入式产品、PLC、IPC、现场总线)、传动控制(变频器,直流调速)、运动控制(伺服、步进电机、运动控制器)、人机界面(文本显示器、触摸屏、平板电脑),电器元件及传感器(温度传感器、压力传感器,光电开关、行程开关,RFID等)以及机器视觉(远程监控、工业相机)。具体来说,主要涉 及到以下几种自动化技术:

    (1)现场总线技术。运用现 场总线技术首先“解放”了大部分的硬件,使得繁 琐的安装环节得到简化;在生产 应用的实际过程中,便利性 与灵活性更加明显;可以将 现场总线技术与ERP系统集成,这样管 理层就可以通过ERP系统十分便利地调取、分析运行数据,了解生 产的实际和即时情况,监测车间的运行情况。现场总 线技术在国内的大型食品加工企业应用较为普遍,这为整 个生产线的无人化操作以及传动、检测等 工序的无缝衔接提供了便利。

    (2)传感器技术。在食品 加工与包装机械行业中,传感器 的应用场合繁多,在食品 饮料存储罐的监控、灌装封装、混合及加工、冷却及加温、清洁、包装等 工序都要用到传感器。该技术 应用市场的缺口成为了众多自动化厂商的必争之地。

    (3)传动控制技术。传动产 品在包装机械上的使用主要是为了调整主工艺速度和控制电机在生产过程速度的周期性变化。但对于 大多数包装机械而言,变频器 并非必选的电气产品。变频器 在本行业的使用率较低,在大型 标准规机和包装生产线上有较大的发展空间。

(4)运动控制技术。运动控 制产品在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步,用于装卸,输送,打标,码垛,卸垛等工序。由于中 国包装行业的快速发展,国内将 需要更多的高端包装机械,运动控 制产品将在本行业获得更大的发展空间。

    (5)人机界面技术。包装机械的HMI通常与PLC或者单片机配合使用,用以设 定生产工艺参数,监控设备运行状态,记录设备生产历史。少数高 端机械使用了触摸屏。

    (6)物流自动化技术。物流自 动化的进一步发展就使得整个食品加工与包装生产线得到完善,一个完 整的食品加工链就形成了。物流自 动化技术最直接的体现就是使得人力得到节省,尽管中 国的劳动力较为充足,但物流 的发展是大势所趋。

    (7)自动识别技术。自动识 别包装材料的厚度、硬度、反弹力等,通过电 脑反馈到机械手调整动作幅度,保证不反弹;同时,保证各 种不同的产品装到同一盒中,其排列是有规律的。由于生 产线传递的产品是无序的,那么则 需要探头扫描来确定不同形状的物料位置,然后反 馈给不同机械手,这样它 就会准确无误地将物品按准确的位置及方向放入托盘中。

    (8)安全检测技术。食品加 工与包装过程中的检测技术不仅仅局限于生产线上杂质的检测,随着食 品检验受重视程度逐渐加大,检测技 术应用领域进一步扩大。在机器视觉产品中,彩色机 器视觉产品在食品检测方面应用较为突出。

综上所述,包装行 业属于配套行业,涉及国 民经济的许多领域,特别是 食品行业与饮料行业,更是依 赖于包装行业的技术进步和配套服务,因此,我们不 能忽视包装机械落后的现状,努力积 极推动包装业走上快速健康发展的自动化道路。

  在包装产业中,软包装以绚丽的色彩、丰富的功能、形式多样的表现力,成为货 架销售最主要的包装形态之一。国内软 包装行业的进步极大地促进了食品、日化等行业的发展,这些行 业的发展反过来又进一步拉动了对软包装市场的需求,使软包 装行业获得了巨大的市场动力。随着功 能性软包装材料的发展和加工技术的不断提高,软包装 在许多领域正扮演着越来越重要的角色。本文向 大家介绍一下国内软包装行业的基本情况。

    软包装 行业装备和技术水平

    近年来,随着技 术的进步和市场的发展,客户对 产品的品质和服务要求不断提高,企业之 间竞争日益加剧,加上政治、经济、社会环境的巨大变化,使得国 内软包装行业逐渐变成完全竞争性行业。整个行 业的赢利空间越来越小,亏损企业不断增加,一个又 一个曾经辉煌的企业倒在残酷竞争的路上-微利时 代正以不可逆转的趋势来到我们身边。

    国内现 代意义上的软包装行业已有20多年的发展历史。20多年来,2010bzjgzj国内软 包装行业由小到大、发展迅速,目前已 经到了比较成熟的阶段,呈现出明显的集团化、规模化趋势。世界一 流印刷企业正以绝对控股、新建独 资生产企业和控股公司、兼并收 购中国优势企业等方式,加速其在中国的发展。国内软 包装彩印企业意识到了危机和巨大的机遇,也采用 各种方式扩大产业规模,并向行 业边际化领域发展。

    目前,中国内 地约有进口凹印软包装生产线400条,国产宽 幅高速凹印软包装生产线近千条,这些生 产线的制造水平已接近或者达到了发达国家水平;低档的 窄幅凹印软包装生产线则不计其数。另外,近几年,经过我 国柔印工作者的不断努力,加上采 用世界上最先进的激光直接制版技术和高质量油墨、柔性版等耗材,柔印软 包装产品质量日益提高,应用越来越广。

    随着装 备和原辅材料水平的不断提高以及生产、经营、管理经验的日益丰富,我国软 包装行业的技术水平突飞猛进,产品质 量有了极大提高。仅就印刷质量而言,我国软 包装行业的印刷水平可以说达到了相当高的水平,印刷质 量比欧美发达国家和地区的同类产品高许多。

    目前,中国内 地的软包装行业总体发展水平高于俄罗斯等东欧国家,也高于除日本、韩国之 外的亚洲其他国家,与韩国 及我国台湾省的软包装行业发展水平基本持平。与发达 国家软包装行业的主要差距表现在产品标准以及中、高档现代包装材料,特别是在特种、专用功 能包装材料的开发和生产应用上。


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