公務(wù)員期刊網(wǎng) 論文中心 正文

談自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了談自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

談自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

摘要:對自動化包裝控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析,介紹了其設(shè)計(jì)特點(diǎn),并從模塊化、傳動系統(tǒng)人機(jī)界面、運(yùn)動控制和微調(diào)整處理結(jié)構(gòu)等方面對自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:自動化;包裝機(jī)械;控制系統(tǒng)

引言

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,商品種類不斷豐富,這為包裝行業(yè)的發(fā)展提供了非常好的環(huán)境和機(jī)遇,這樣包裝機(jī)械的需求量在不斷增加,越來越多的企業(yè)進(jìn)入到包裝機(jī)械的生產(chǎn)中,市場競爭也不斷加劇。在這樣的背景下,包裝機(jī)械企業(yè)要想生存和發(fā)展,在激烈的市場競爭中穩(wěn)步發(fā)展,包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)需要加大研發(fā)投入,創(chuàng)新技術(shù)水平,從設(shè)計(jì)和制造工藝等方面入手,不斷提高包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平,制造出優(yōu)質(zhì)、高性能的包裝機(jī)械[1]。

1自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)分析

隨著信息技術(shù)、自動化技術(shù)等的快速發(fā)展,包裝機(jī)械設(shè)計(jì)制造迎來了新的機(jī)遇,包裝機(jī)械控制系統(tǒng)朝著自動化方向發(fā)展。通過應(yīng)用自動化技術(shù),實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械的自動化控制,不僅可以有效的提供包裝工作的效率,而且還能夠降低工作人員的勞動強(qiáng)度,降低勞動力的使用,降低人力資源成本,從而為企業(yè)提高更多的經(jīng)濟(jì)效益。自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)和現(xiàn)代機(jī)械加工處理技術(shù)之間有著密切的關(guān)系,包裝機(jī)械自動一體化是通過外部機(jī)械設(shè)備和包裝工序作用來實(shí)現(xiàn)的[2]。

2自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

當(dāng)前,自動化包裝機(jī)械控制以其具有的高效率、自定義流程等方面的優(yōu)勢,在加工領(lǐng)域應(yīng)用的越來越廣泛,應(yīng)用自動化包裝機(jī)械不僅能夠?qū)崿F(xiàn)批量化的高效包裝,而且還可以進(jìn)行外部包裝的精細(xì)化加工,完成小批量、多品種的生產(chǎn)。此外,其還可以基于材料的數(shù)據(jù),分辨材料的材質(zhì),從而完成差異化的包裝,通過這樣的方式可以有效地降低包裝的成本。具體來說,自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)[2]:

2.1單獨(dú)計(jì)算機(jī)的控制

在自動化包裝機(jī)械控制中,包裝機(jī)械有計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動化操作,通過這樣的方式可以高效、準(zhǔn)確的完成繁瑣的包裝工作,保證系統(tǒng)的良好運(yùn)行。利用計(jì)算機(jī)技術(shù),還可以對包裝的流程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視,在必須時(shí)也可以通過輸入操作指令的方式來對機(jī)械進(jìn)行人工操縱,從而更好地完成包裝工作。

2.2小批量、多品種生產(chǎn)

在自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)中,可以對系統(tǒng)進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)不同模塊,可以滿足不同客戶的多樣化包裝需求,由于具有這些特點(diǎn),使其在小批量、多品種的包裝工作中具有十分重要的作用?;谶@一系統(tǒng),可以使包裝生產(chǎn)的周期被極大的縮短,具有重要意義。

2.3分辨材質(zhì)

該系統(tǒng)可以通過計(jì)算機(jī)來自動收集和分析各種包裝材料的相關(guān)數(shù)據(jù),從而能夠?qū)崿F(xiàn)包裝材質(zhì)的高質(zhì)量、高效率的識別。在系統(tǒng)中設(shè)置有探測器,具有加高的分辨率,可以快速、精確的對材料材質(zhì)進(jìn)行分析。在材料出現(xiàn)變化情況以后其能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并且實(shí)現(xiàn)其材料質(zhì)量進(jìn)行自動化分析。在完成材料的分析工作之后,分析結(jié)構(gòu)會在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來,方便人們的使用。

2.4生產(chǎn)成本降低

在自動化包裝機(jī)械的應(yīng)用以后,包裝的效率會大幅度提升,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)?;纳a(chǎn),這樣可以有效的降低勞動力的使用,提高包裝的效率,從而為企業(yè)縮減成本,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中,主要工作包括模塊化、傳動系統(tǒng)、人機(jī)界面、運(yùn)動控制和微調(diào)整處理結(jié)構(gòu)等幾方面的設(shè)計(jì),下面進(jìn)行詳細(xì)的分析:

3.1模塊化

在當(dāng)前包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,最為核心的是進(jìn)行自動化設(shè)計(jì),這樣才能夠有效地提高包裝的質(zhì)量和效率。在自動化設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)充分結(jié)合包裝機(jī)械的特性,提高包裝機(jī)械的自動化水平。在自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,模塊化設(shè)計(jì)具有重要作用,通過進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì),可以極大的豐富包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的多樣性,從而有效地提高其功能。

3.2傳動系統(tǒng)

傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)是自動化包裝控制機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,修正工藝效率。在傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,最重要的部分是電機(jī)運(yùn)行情況的設(shè)計(jì),通過結(jié)合電機(jī)運(yùn)行的周期性,利用伺服軸實(shí)現(xiàn)對傳動系統(tǒng)的把控,通過這樣的方式來實(shí)現(xiàn)包裝的傳遞。通過實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動的獨(dú)立把控,對于提高壓軸和位置效率的協(xié)同性具有重要意義,能夠?qū)崿F(xiàn)對轉(zhuǎn)動流程中慣性的有效把控,有效地降低對于伺服電機(jī)的影響[4]。

3.3人機(jī)界面

在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)方面,需要體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的功能,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的及時(shí)捕捉。在包裝機(jī)械運(yùn)行過程中,如果出現(xiàn)了機(jī)械故障,必須要做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄工作,從而為故障的解決提供數(shù)據(jù)支持。在人機(jī)界面設(shè)計(jì)中,最常用的人機(jī)交互方式就還是觸摸屏;在管理方面可以采用PLC進(jìn)行控制,通過其可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定的精準(zhǔn)把控,基于這樣的方式,用戶即使在更換產(chǎn)品以后,也能夠快速的確定對應(yīng)措施。此外,在人際界面的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)充分了解產(chǎn)品的實(shí)際需求,將工藝參數(shù)的自動化效果加以體現(xiàn)。

3.4運(yùn)動控制

在自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,通過進(jìn)行運(yùn)動控制,可以精準(zhǔn)的控制包裝機(jī)械的運(yùn)行情況,從而提高包裝機(jī)械工作的效率和準(zhǔn)確性。在運(yùn)動控制設(shè)計(jì)中,應(yīng)確保伺服電機(jī)具有自動化功能修正的能力,從而使其能夠在低振動和高效率的情況下,仍能正常運(yùn)行。在運(yùn)動設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)將自動化作為控制的主體,使電機(jī)具有單獨(dú)改變運(yùn)動狀況的能力,通過這樣的方式來提高伺服電機(jī)運(yùn)行的獨(dú)立性。此外,為了提高包裝機(jī)械運(yùn)行控制的精準(zhǔn)性,可以采用多軸編程的方式,這樣系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)度會得到極大的提升。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該注意代碼編程能夠?qū)Ξa(chǎn)品更新時(shí)間進(jìn)行記錄,從而有效地提升設(shè)備的整體水平。在進(jìn)行流程設(shè)計(jì)時(shí),要確保其具有抗干擾的特性,要確保包裝機(jī)械的各個子系統(tǒng)具有比較強(qiáng)的協(xié)調(diào)功能,從而能夠?qū)崿F(xiàn)同步控制,降低產(chǎn)品的誤差,從而提高包裝的質(zhì)量和效率。

3.5微調(diào)整處理結(jié)構(gòu)

對于自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)而言,微處理結(jié)構(gòu)具有重要的作用,能夠保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行、設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中。有一些產(chǎn)品在經(jīng)過自動化機(jī)械微調(diào)以后,還是不能夠通過審核,對于這些產(chǎn)品就需要進(jìn)行人工審核。文中所提到的微處理結(jié)構(gòu),主要是指對產(chǎn)品包裝生產(chǎn)過程中可能會造成嚴(yán)重影響的問題進(jìn)行處理。舉例來說,在進(jìn)行包裝圖案的印刷過程中,應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識位置的調(diào)整以及材料富余等工作,對于這些問題,工作人員就需要進(jìn)行處理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),通過這樣的方式來確保設(shè)計(jì)的包裝可以通過審核,推動包裝生產(chǎn)自動化、系統(tǒng)化。舉例來說,調(diào)整包裝機(jī)械的做功速率是一種常用的結(jié)構(gòu)處理設(shè)計(jì)方式,在進(jìn)行微結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)時(shí),可以應(yīng)用以下公式:功率=速度×?xí)r間(1)包裝尺寸:長×高×寬(2)在自動化技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,自動化包裝機(jī)的控制系統(tǒng)也在快速的發(fā)展,推動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的多元化,從而可以滿足用戶的不同需求。用戶可以根據(jù)實(shí)際需求,利用控制程序的選擇功能,來滿足自身實(shí)際需求,進(jìn)行統(tǒng)一化的生產(chǎn)包裝,或者是差異化的包裝,從而實(shí)現(xiàn)包裝生產(chǎn)的自動化,提高生產(chǎn)的效率。舉例來說,在實(shí)際應(yīng)用過程中,生產(chǎn)人員在操作界面可以通過輸入口令來實(shí)現(xiàn)差異化的生產(chǎn),如其輸入“藍(lán)色”、“白色”口令,點(diǎn)擊差異化生產(chǎn),并選擇執(zhí)行,包裝機(jī)就會進(jìn)行白色-藍(lán)色的生產(chǎn)模式,在生產(chǎn)循環(huán)周期結(jié)束后點(diǎn)“end”,結(jié)束包裝生產(chǎn)。

4包裝機(jī)械自動化創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新思路

當(dāng)前的新型自動化包裝機(jī)械基本上都是機(jī)電一體化設(shè)備,在包裝機(jī)械自動化技術(shù)中,多伺服電機(jī)拖動的同步控制技術(shù)十分重要,是關(guān)鍵技術(shù)之一。在進(jìn)行自動化包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)過程中,為了提高機(jī)械的性能,需要應(yīng)用信息技術(shù)以及其它先進(jìn)的技術(shù)成果,從簡化整機(jī)結(jié)構(gòu)、提高機(jī)械工作的精度和速度以及縮短傳動鏈等方面著手,對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。就目前而言,包裝機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的主要思路包括以下幾方面:①提高工藝流程自動化。工藝流程的自動化是包裝機(jī)械自動化發(fā)展的主要方向,通過應(yīng)用機(jī)械手來完成復(fù)雜動作,可以有效地提高包裝機(jī)械自動化的發(fā)展方向,通過不斷提高自動化程度,可以提高生產(chǎn)效率,同時(shí)促進(jìn)設(shè)備的柔性和靈活性的提高。②產(chǎn)品機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。通過實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品機(jī)械和包裝機(jī)械的一體化,能夠有效的提高生產(chǎn)的效率,而包裝機(jī)械的水平是限制二者一體化的重要因素,要實(shí)現(xiàn)二者的一體化,最為重要的就是解決好生產(chǎn)能力相互匹配的問題,這是包裝機(jī)械自動化設(shè)計(jì)創(chuàng)新的一個重要方向。③提高包裝機(jī)械的柔性和靈活性。當(dāng)前,市場競爭日趨激烈,在這樣的背景下產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也在不斷加快,因此新型的包裝機(jī)械需要能夠適應(yīng)產(chǎn)品的變化,具有良好的經(jīng)濟(jì)性,這就要求包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性。④應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展,在包裝機(jī)械的設(shè)計(jì)過程中,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)獲得了重要應(yīng)用,應(yīng)用其可以對包裝機(jī)中常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),大大縮短了包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)周期。

5結(jié)論

在現(xiàn)代生產(chǎn)制造行業(yè)中,包裝機(jī)械是重要的配套輔助工具,對于各行業(yè)的發(fā)展都有重要作用,對于推動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的意義,在商品日益豐富的今天,包裝行業(yè)擁有非常廣闊的發(fā)展空間,同時(shí)競爭也非常激烈,因此需要不斷的創(chuàng)新包裝機(jī)械的制造工藝,提高其技術(shù)水平,提高包裝機(jī)械的自動化水平,進(jìn)而提升其包裝的質(zhì)量和效率,提高其核心競爭力,這樣企業(yè)才能夠在激烈的市場競爭中獲得好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]孟曉燁.自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2018,v.15;No.437(05):14-15.

[2]杜巧連,陳旭輝,舒柏和.自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法研究[J].機(jī)械管理開發(fā),2015(06):29-31,34.

[3]李笑.自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法研究[J].科技展望,2017,027(020):74.

[4]張憲法.論自動化包裝機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2018(02):270.

作者:賀曉丹 單位:國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心