《大米全自動(dòng)包裝問(wèn)題研究【論文】》

大米全自動(dòng)包裝發(fā)展趨勢(shì)摘要:目前，由于互聯(lián)網(wǎng)以及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使得大米的全自動(dòng)化包裝呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，本文在針對(duì)我國(guó)大米全自動(dòng)化包裝的現(xiàn)行基礎(chǔ)之上，對(duì)我國(guó)市面上存在的自動(dòng)化生產(chǎn)包裝進(jìn)行分析，對(duì)目前存在的缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)；最后，針對(duì)目前高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)大米全自動(dòng)包裝的發(fā)展趨勢(shì)做出合理預(yù)測(cè)。關(guān)鍵詞:全自動(dòng)包裝；發(fā)展趨勢(shì)引言大米的全自動(dòng)化包裝是十分重要的，這不僅對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量給予一定程度上的保證，即延長(zhǎng)保質(zhì)期，給客戶良好質(zhì)量意識(shí)從而獲得良好的聲譽(yù)，而且自動(dòng)化生產(chǎn)大大提高生產(chǎn)效率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，因此，全自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)于大米包裝企業(yè)是尤為重要的。通過(guò)自動(dòng)輸送和其它的輔助裝置，按照工序（最好精確到工步）要求將相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備連接成一個(gè)整體，整個(gè)流程的的包裝動(dòng)作的控制系統(tǒng)是由氣壓、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成，上述裝置按照規(guī)定的包裝程序進(jìn)行大米自動(dòng)灌裝、包裝、堆垛以及檢查，稱之為大米的全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線[1]。包裝生產(chǎn)線如灌裝，包裝和碼垛是大米包裝的自動(dòng)生產(chǎn)線。大米包裝自動(dòng)化生產(chǎn)線不僅要求整個(gè)生產(chǎn)線上的不同機(jī)械裝置自動(dòng)完成給定的包裝過(guò)程，使包裝產(chǎn)品成為合格的產(chǎn)品，而且還有一些指標(biāo)，如提高包裝質(zhì)量和提高包裝性能。我國(guó)大米包裝自動(dòng)化的現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)關(guān)于大米包裝自動(dòng)化的研究起步比較晚，但經(jīng)過(guò)不斷的借鑒與學(xué)習(xí)，相應(yīng)的自動(dòng)化控制技術(shù)上有了很大的進(jìn)步[2]。目前市面上存在的大米袋成型自動(dòng)包裝機(jī)，根據(jù)其工作原理可以臥式以及立式兩種，最具有特點(diǎn)的是，這種袋成型自動(dòng)包裝機(jī)不僅可以用來(lái)包裝大米，還可以應(yīng)用于液體、糊狀物料、粉狀物料、顆粒和固體物料的包裝，并且其包裝形式可以根據(jù)世界情況發(fā)生改變，例如可以形成枕型袋、三封袋、四封袋、磚形帶、屋形帶、角形自立袋等多種類型。最后就是關(guān)于整個(gè)大米自動(dòng)化包裝的核心部分——控制部分，目前市面上主要是通過(guò)PLC和PC進(jìn)行控制，由于可編程邏輯控制器以及智能芯片的發(fā)展，大米自動(dòng)化包裝越來(lái)越智能，由于兩者的體系小，控制性能較好，因此對(duì)于大米的自動(dòng)化生產(chǎn)效率得到了相當(dāng)大程度的提高。采用PLC控制的自動(dòng)包裝往往可以集多種功能與一體，即在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備上，可以同時(shí)完成包裝袋成型、計(jì)量、打印日期、充填、封口、切斷、輸出等工序。灌裝測(cè)量方法一般有:容積式和稱重式。容積式可分為量杯式、回轉(zhuǎn)閥式、柱塞式；稱重式可分為電子秤、杠桿秤兩種。有些包裝機(jī)也采用組合式，可以結(jié)合不同技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，例如原料采用容積式，細(xì)料采用稱重式。由于大米封裝的一些特點(diǎn)，因此常選用一些復(fù)合膜作為封裝大米的基本材料，并且為了便于運(yùn)輸，封裝形狀一般選用的是扁平袋。熱封方法主要有：往復(fù)式、L型封閉式和旋轉(zhuǎn)式，一般的大米自動(dòng)化包裝中選擇的熱封裝置為連續(xù)對(duì)輥式，其缺點(diǎn)是開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)，在滾筒中間要夾持部分包裝材料，既難以清洗又浪費(fèi)材料。小袋包裝機(jī)采用臥式密封裝置開(kāi)啟和關(guān)閉扇形開(kāi)口的方法，當(dāng)包裝袋的尺寸膨脹時(shí)，其密封質(zhì)量難以保證?？陀^地說(shuō)，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)制袋機(jī)的綜合性能與先進(jìn)國(guó)家的產(chǎn)品之間仍存在較大差距。最常見(jiàn)的問(wèn)題是：機(jī)械加工技術(shù)水平低，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)同步和協(xié)調(diào)性差，關(guān)鍵部件，耗材部件和電氣部件壽命短、關(guān)鍵可靠性低、生產(chǎn)速度普遍慢，自動(dòng)化程度不高，自動(dòng)化調(diào)節(jié)水平和自動(dòng)化程度低、設(shè)備可控性差、維護(hù)繁瑣、灌裝精度低、速度慢、外觀和表面質(zhì)量差等問(wèn)題，在這里只是對(duì)目前大米自動(dòng)化包裝的問(wèn)題做大致說(shuō)明，具體情況會(huì)在第二章進(jìn)行說(shuō)明。我國(guó)大米全自動(dòng)包裝存在問(wèn)題基于PLC控制的大米自動(dòng)包裝生產(chǎn)設(shè)備有著其優(yōu)勢(shì)，但是另一方面也反映出一些切點(diǎn)，現(xiàn)將在實(shí)際包裝過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題做具體闡述如下：包裝相關(guān)設(shè)備的包裝材料的運(yùn)動(dòng)速度比較難以控制，常常導(dǎo)致包裝材料的形狀之間往往會(huì)有較大的誤差，這會(huì)導(dǎo)致包裝的大米質(zhì)量的平均偏差較大，另一方面，控制系統(tǒng)的靈敏性滿足不了大規(guī)模的包裝，在長(zhǎng)時(shí)間的工作中，容易發(fā)生故障。大米包裝精度處于一個(gè)較大的浮動(dòng)，不夠穩(wěn)定。大米包裝速度低，按照較為標(biāo)準(zhǔn)的包裝速度進(jìn)行分析[3]，小、中袋的包裝速度分別為60~120袋/分，35~60袋/分，這個(gè)速度是綜合兩方面的衡量結(jié)果，即在包裝質(zhì)量穩(wěn)定的前提下所允許的最大包裝速度，當(dāng)超過(guò)這個(gè)最佳包裝速度，其包裝質(zhì)量就會(huì)成倍下降。封口質(zhì)量難以保證。外觀質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)規(guī)定，包裝袋的密封位置應(yīng)平整，印刷相關(guān)生產(chǎn)信息應(yīng)清晰，應(yīng)盡量避免發(fā)生字跡模糊不清或信息出現(xiàn)錯(cuò)誤，然而，現(xiàn)有的自動(dòng)化包裝設(shè)備不能執(zhí)行得非常好，被包裝的產(chǎn)品的密封強(qiáng)度低，并且由于塑料包裝材料和大米之間的靜電相互作用，米粒將會(huì)被吸附在塑料袋的內(nèi)壁，如果不將這些吸附的米粒移除，密封上的密封會(huì)不牢固，嚴(yán)重影響包裝質(zhì)量。自動(dòng)包裝機(jī)械的橫向密封機(jī)構(gòu)的不合理運(yùn)動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致密封的質(zhì)量問(wèn)題，傳統(tǒng)的包裝裝置的密封機(jī)構(gòu)具有扇形閥門，可以根據(jù)不同的情況進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉，如果封口機(jī)構(gòu)的不精確的機(jī)械運(yùn)動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致封口處的熱封時(shí)間不對(duì)等，就會(huì)引起封裝口出的強(qiáng)度達(dá)不到要求，容易發(fā)生大米泄露的現(xiàn)象，如果兩個(gè)橫向密封機(jī)構(gòu)采用左側(cè)密封和快速運(yùn)動(dòng)，則包裝袋上的兩個(gè)水平密封件具有不同的效果，這可能導(dǎo)致密封不均勻，另外，密封周期長(zhǎng)，包裝速度慢。我國(guó)大米包裝自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)智能識(shí)別管理技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及傳感器技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)均在大米自動(dòng)化包裝生產(chǎn)作業(yè)的各個(gè)重要環(huán)節(jié)中發(fā)揮出了非常關(guān)鍵的作用，隨著自動(dòng)化技術(shù)在包裝機(jī)械行業(yè)中的不斷滲透，其不僅提高了包裝機(jī)械的生產(chǎn)效率，同時(shí)還幫助企業(yè)快速適應(yīng)市場(chǎng)中產(chǎn)品的變化，迅速排除設(shè)備故障，因此該技術(shù)也得到了很多包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的廣泛認(rèn)可和推廣。3.1智能識(shí)別管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)適應(yīng)了品牌管理智能化的需求。RFID技術(shù)在品牌防偽、產(chǎn)品溯源、信息反饋等功能上表現(xiàn)優(yōu)異，它可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行控制、檢測(cè)和追蹤，利用每個(gè)智能標(biāo)簽中的唯一識(shí)別碼，可是充分實(shí)現(xiàn)大米包裝的自動(dòng)化、精細(xì)化以及智能化的管理[4]。另外，將RFID技術(shù)可以用到產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)上，在商品的包裝上加只有相應(yīng)的識(shí)別標(biāo)志，這樣就可以對(duì)的相關(guān)信息進(jìn)行非常全面的了解，加快了產(chǎn)品庫(kù)存盤點(diǎn)的效率，也適應(yīng)當(dāng)下電商平臺(tái)的物流倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)展的趨勢(shì)。此外，RFID技術(shù)在零售管理、醫(yī)療管理上也有大量應(yīng)用，美國(guó)是世界上最大的RFID技術(shù)應(yīng)用的國(guó)家，在歐洲，英國(guó)的Marks&Spencer服裝類包裝的商品標(biāo)識(shí)也大量使用了RFID技術(shù)。RFID技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)可以在大米全自動(dòng)包裝中得到充分應(yīng)用，例如有利于優(yōu)化大米的包裝質(zhì)量，并對(duì)包裝的產(chǎn)品信息可以做到分類整合，有利于信息管理。3.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)該技術(shù)主要是指電氣自動(dòng)化項(xiàng)目中逐漸發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型數(shù)據(jù)總線應(yīng)用技術(shù)，其在包裝機(jī)械項(xiàng)目中可以幫助解決智能儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、數(shù)字通信設(shè)備、控制器等高級(jí)控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，由于其操作簡(jiǎn)單、安全、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在很多包裝機(jī)械項(xiàng)目中都有所應(yīng)用[5]。工作人員在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，還可以將ERP系統(tǒng)作為輔助，使其與現(xiàn)場(chǎng)總線相互連接，從而幫助工作人員實(shí)時(shí)地掌握企業(yè)內(nèi)的包裝機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)?？偩€控制在自動(dòng)化技術(shù)中主要是用來(lái)向包裝機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行信號(hào)傳遞，常見(jiàn)的信號(hào)種類如下：首先，包裝機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中的微處理器將讀寫信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)等傳輸給設(shè)備的存儲(chǔ)器或接口電路。其次，將設(shè)備的其他部分傳輸給CPU，如復(fù)位信號(hào)、設(shè)備就緒信號(hào)、中斷請(qǐng)求信號(hào)、總線請(qǐng)求信號(hào)等,控制總線可以根據(jù)傳輸信號(hào)的不同來(lái)完成相應(yīng)的控制作業(yè)[6]。3.3傳感器技術(shù)該技術(shù)在包裝機(jī)械項(xiàng)目中主要用于幫助工作人員順利完成對(duì)包裝機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化控制，通常來(lái)說(shuō)，工作人員還可先將傳感器設(shè)備安裝在包裝機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)的工序中，通過(guò)傳感器設(shè)備來(lái)完成對(duì)包裝生產(chǎn)作業(yè)的各個(gè)程序所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取、分析和傳遞，大幅度提高包裝機(jī)械生產(chǎn)效率。在當(dāng)今科技發(fā)展迅猛的新時(shí)代，傳感器設(shè)備的基本性能也得到了進(jìn)一步的優(yōu)化，通訊型傳感器設(shè)備已經(jīng)在市場(chǎng)中嶄露頭角，合理地應(yīng)用該類新型傳感器設(shè)備可以幫助工作人員隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，對(duì)大米包裝機(jī)械作業(yè)的開(kāi)展進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和智能控制。結(jié)束語(yǔ)隨著中國(guó)食品和包裝機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，大米包裝的自動(dòng)化程度將逐步接近工業(yè)化國(guó)家。大米包裝自動(dòng)化生產(chǎn)線不僅會(huì)降低公司的人員需求，還會(huì)降低人工成本，還能提高生產(chǎn)效率，減少材料浪費(fèi)，提高大米包裝質(zhì)量。企業(yè)應(yīng)該提高對(duì)包裝自動(dòng)化重要性的認(rèn)識(shí)，并且在不久的將來(lái)將有完全取代人的包裝自動(dòng)化生產(chǎn)線。我相信大米包裝自動(dòng)化生產(chǎn)線將使我們的大米包裝生產(chǎn)更加舒適，更快，更持續(xù)，并降低故障率。參考文獻(xiàn)[1]王金城.自動(dòng)化控制技術(shù)及其在包裝機(jī)械中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2019,9(04):73-75.[2]林超亮,袁盼,貢金金,何奇,陸春.自動(dòng)化技術(shù)在包裝機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用探討[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2019,27(12):90.[3]