屠司波
大田大明光学（杭州）有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：随着经济的发展，我国的包装行业摆脱了水平较低的阶段，正往包装技术发达国家靠拢。在整个机械行业中包装机械是重要产业，工业机械的自动化进程催化着包装机械自动化的进程，自动化控制技术影响包装机械的生产效率、生产质量等关键生产要素，研究自动化控制系统在包装机械中的应用十分有益，能够为包装行业进一步发展升级提供动力，使我国包装产业进一步向自动智能化发展。本文就自动化包装机械控制系统设计方法进行详细探究。
关键词：自动化；包装机械；控制系统；设计方法
1引言
毋庸置疑，包装对商品销售有重要作用，商家精心对商品进行包装，是为了更好吸引消费者的眼球，能更好提高商品销售数量，而包装行业也因此在不断的发展，包装机械随之开始崛起。自动化技术在包装机械中的应用，更是有效助推了包装机械的发展，可提高生产效率，能够帮助企业扩大生产规模[1]。
2 概述
科学技术是第一生产力，是企业的生命，也是企业的动力。包装设备融合了机械加工、电气控制、信息系统控制、工业机器人、图像传感技术、微电子等多领域技术，结合下游行业的生产工艺，实现成型、装填、封口、贴标、打码、捆扎、码垛、缠绕等一系列包装工序的自动化，已成为企业提高生产效率、降低劳动强度、改善作业环境、节约人工成本、优化生产工艺和实现大规模生产的关键因素之一。目前市场对自动化的包装机械提出了非常高的要求，包装机械的控制技术是最为核心的技术。我国的包装机械生产企业并不是求大求全，而是求精求专，企业需一边加大自身科研的投入，一边学习国外先进技术，在技术领域进行不断创新和突破，努力开发出“新、奇、特”的包装设备，并为客户提供整厂的解决方案，提高自己和客户的整体竞争力，加速中国包装机械的更新换代，积极开拓国际市场。
3 包装机械控制自动化应用现状
在连续和大规模的工业生产过程中，包装是最后一步。包装可以起到保护、美化、宣传、销售产品的作用，提高产品的竞争力，实现包装自动化可以有效提高生产能力，保证产品质量，帮助降低生产成本。包装自动化是利用自动化装置对包装过程进行控制和管理，使其按照预先规定的程序自动进行。包装自动化包括四个方面：1)包装材料、容器和包装物品的自动测量、自动传输和自动输出；2）工艺参数(位置、速度、尺寸、重量、数量、行为等)的自动调节和控制；3）自动检测包装质量，自动消除不合格包装；4）工艺程序自动执行，操作机构自动调整，故障自动处理。
在包装机械技术的应用、定位控制等设备没有得到相应充分利用的情况下，国外先进技术仍有很大的优势，与同样的国外技术相比，还有很大的差距。目前有在中国的包装机械产品有1300多种形式，但缺少更好的技术、更精密的产品和高质量的包装以及美观的外表，与先进国家的技术相比，稳定性差，使用寿命短是主要问题，在科学研究和技术水平方面还需要改善。
4 自动化包装机械控制系统设计
4.1 模块设计
在当前包装机械控制系统的设计过程中，最为核心的是进行自动化设计，这样才能够有效地提高包装的质量和效率[2]。在自动化设计过程中，应充分结合包装机械的特性，提高包装机械的自动化水平。在自动化包装机械控制系统的设计过程中，模块化设计具有重要作用，通过进行模块化的设计，可以极大的丰富包装机械控制系统的多样性，从而有效地提高其功能。
4.2 传动系统
传动系统主要是通过齿轮之间的转动、蜗轮蜗杆间的传动运行的，是自动化包装控制系统的重要组成部分。其最重要的功能是调节工艺之间的速度和控制电机之间的生产速度。变频器占据自动化操作系统中的主要功能，起着主导作用和地位，变频器是计算机技术之间的联动控制系统，通过网络技术之间的传动控制系统，提高传动系统相应的传输速度、精度及运行效率，在自动化系统优化的过程中降低传统的运行能耗，在大型包装和生产线上使用变频器使得操作更简单，能够达到更好的效果，在目前具有很好的应用效果。
4.3 人机界面
人机界面是自动化技术在包装机械中应用的主要体现，通过自动化技术的应用能够在电脑的终端中显示转化过后模拟的信号，同时自动化显示器还能够在运行过程中对包装机械的情况进行检测显示，让人们能够通过显示器就直观的进行观察，便于工作人员进行及时的调整和修正，给工作人员提供一个可靠的数据支持，相关人员以此为依据，可及时对设备开展相应处理，以确保包装机械设备能一直处于正常运行，可以减少经济上的损失，保证包装过程的安全稳定运营。如今，多数智能机械装备在设计人机交互界面时，都过于重视技术功能，忽略了用户在使用中的体验，存在人机交互操纵未突出重点，操作方式不明朗以及反馈也缺乏恰当性等多种问题。导致用户在使用包装机械智能设备时，无法形成思维-动作链。所以工业设计人员要结合装备使用情况进行全面调研，以满足用户对包装机械智能装备应用的交互需求。
4.4 运动控制
在自动化包装机械控制系统的设计过程中，通过进行运动控制，可以精准的控制包装机械的运行情况，从而提高包装机械工作的效率和准确性。在运动控制设计中，应确保伺服电机具有自动化功能修正的能力，从而使其能够在低振动和高效率的情况下，仍能正常运行。在运动设计的过程中，应将自动化作为控制的主体，使电机具有单独改变运动状况的能力，通过这样的方式来提高伺服电机运行的独立性[3]。此外，为了提高包装机械运行控制的精准性，可以采用多轴编程的方式，这样系统运行的平稳度会得到极大的提升。在设计时还应该注意代码编程能够对产品更新时间进行记录，从而有效地提升设备的整体水平。在进行流程设计时，要确保其具有抗干扰的特性，要确保包装机械的各个子系统具有比较强的协调功能，从而能够实现同步控制，降低产品的误差，从而提高包装的质量和效率。
4.5 微加工结构
在自动包装机械控制系统中，微加工结构可以保证系统的稳定运行，保证设备的正常运行。在实际的包装机械自动操作过程中，对一些经过自动机械微调仍不能通过审批的产品，需要进行人工审核。这里提到的微加工结构主要是为了解决产品包装在生产过程中可能造成严重影响的问题[4]。例如，在包装图案印刷过程中，有必要调整标志的位置、材料剩余等等，所以，设计师应该设计对加工结构进行设计，确保生产包装可以通过系统审核，，促进包装生产的自动化和系统化。
5 结束语
总而言之，目前我国正由处于中国制造的关键过渡阶段，应当在不断提升产品创新能力的同时，重视产品实用性、创新性以及适应性，使包装机械控制功能与自动化结合，引入文化内涵进行创新设计，提高包装机械智能装备的技术市场竞争实力。
参考文献：
[1] 唐家会. 探究自动包装机械控制的系统研究与开发[J].科教导刊(电子版)， 2017: 159.
[2] 赵士博. 自动化在包装机械中的应用与发展研究[J].现代经济信息， 2018(14): 406+487.
[3] 刘强 . 机械设计制造技术的发展现状以及工业设计与机械设计制造技术的关系 [J]. 化学工程与装备， 2016（12）：235-236.
[4] 看到过往，看到未来 数字化包装机械产业发展概况简述[J].智慧工厂，2016(07):7-8．