摘要:食品安全,关系着我国国计民生,是全世界人民都非常关注的重大问题。食品的包装是否合格,也能够影响食品的质量。食品生产过程中,接触的人越少。食品受污染的机会也越小。所以很多国家的食品加工企业,都纷纷使用自动化的包装设备。在我国这样的企业相对较少,大多是用人工或者半自动化包装。所以在包装方面与发达国家相比,技术上还比较落后。尤其一些企业,受成本的因素的制约,选购设备的时候,更多的关注的是价格,较少注重设备的质量。这样就导致我们的食品包装自动化滞后。
关键词:食品包装;自动化设备;发展
前言
在食品加工过程中,采用人工的包装的弊端是由于连续的加班,工人也许会疲劳,会注意力不集中,这样就使产品的质量不能始终如一,甚至出现不合格、不达标的产品。所以大家更青睐于包装上的机械自动化。虽然设备只是简单的重复,但它能够提极大的提高生产效率。而且,在机器不出故障的前提下,能够做到,食品包装的质量始终如一。
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、机械自动化在食品包装上的优势
各种机械设备,无论是结构还是编程,都可以使加工更加的精确,它能够准确的重复上一动作。在食品加工及包装这样简单的、可重复的工作上,比人工操作更有优势。它极大的提高了生产效率,并且减少了人工,也就减少了开支。为企业带来了经济效益。
1.食品质量不断提高
众所周知,温度越高食品发霉的越快。而有些食品的包装生产,需要在低温下进行。如果是人工的话,就不可能在特别低的气温中长时间工作。自动化机械,就可以在这种条件下轻松的运行,保证了食品的安全。
2.减少食品中的浪费
自动化机械是人工设置好的程序,食品加工,包装袋的切割,都是整齐划一的。这样可以减少食品生产中的不必要的浪费现象。例如:在肉类加工中,我们在机械程序中设置上一斤,那么所切割的每一块肉,都会准确无误,这样就提高了食品的出品率。
二、食品加工过程更加安全
1. 原来食品的加工和包装都是使用人工的,面对危险的机械,例如切割机,如果操作人员技术不佳,或者由于其他原因,产生困倦,这样就容易造成安全事故。自动化机械施工操作的技能,不仅能够精确的记住数量。而且可以更加安全的操作,为企业的安全生产带来保障。
2. 食品安全问题,是广大人民群众都会关注的问题。除了食品自身的霉变以及食品添加剂以外,生产过程中,操作者的健康问题也会影响食品的质量。但是如果使用自动化机械进行操作之后,就切断了食品污染的途径,保证了食品的安全。
三、自动化机械的组成
1. 自动化设备基本都是由传感子系统、运动子系统和控制子系统三部分组成。设备启动之前,首先要做的工作就是定位,将要处理的产品通过很多不同的方式,来实践对产品的定位或者定向。许多机器人,例如 ; 整合视觉传感系统的机器人,就能够通过程序的设计,使用机械臂来定位或者定向待处理的物品。
2. 自动化机械设备完成定位之后,接着需要完成的是搬运或者组装物品,最后是包装物品等程序。以焊接为例,当自动化机器人完成对产品的定位之后,总的程序就会发出下一步指令,用焊条进行焊接,这样比人工焊接更加准确。
3. 就像我们人类一样,自动化机械可以通过自己特殊的眼睛,控制自动化机械手的动作,决定自动化机械的速度和方向。在生产过程中,自动化设备完成定位以后,控制系统就会发出指令完成预定的动作。而且,如果生产过程出现问题,或者出现了不合格的产品,控制程序可以让生产随时停止,保证了产品的质量。
四、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性和自动化效率,方便人员操作;三是应用计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。
五、食品包装机械自动化的发展方向
1. 食品包装机械工厂电气自动化
将工厂电气自动化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.食品包装机械信息一体化
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;将设计的结果应用到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,进行零件的加工与工厂电气自动化加工代码的生成;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。
结束语:
现在许多企业,都已经重视了食品加工及包装的自动化。但是机械自动化的开发还任重道远。它不仅能够节约成本,增加产量,保证质量。而且在食品工业中,能够保证产品包装的尺寸、形状以及固定性,所以自动化设备的研究人员一定要对产品的特性,有一个直观的认识。对产品包装的最终效果,能够清楚的把握,让自动化的自动设备的处理能力,大于产品的变化范围。今后各种新的技术,新的材料,在食品和包装机械中将会得到更加广泛的运用。食品包装将会朝着高效节能的方向发展。
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