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包装机械设计方法刘媛

发表时间：2020/11/20 来源：《基层建设》2020年第22期作者：刘媛

[导读] 摘要：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。

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        摘要：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。基于此，本文将讨论包装机械设计方法。
        关键词：包装机械；控制系统；设计方法
        1 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。
        2 包装机械设计要求
        任何时候，产品都需要进行包装，并且包装要求会越来越高，包装机械在设计上就要做出优化调整，使机械设备性能发挥越来越强，产品包装越来越精美。所以包装机械的设计要求：机械设备性能多元化，在结构设计上，要更加标准、模组化，能与产品生产线生产流程相匹配，结构零件位置设计等变得更加精细，使设备精度更高。包装机械设备在应用过程中，自动化控制要强，在拆卸安装以及调节环节要灵活。同时包装机械还要保持运行安全可靠，这些都是包装机械的设计要求。
        3 包装机械设计方法
        3.1 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。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。
        3.2 对包装机进行自动控制设计
        包装机械内部零件多，结构比较复杂，对于一些包装环节更多的产品包装机，结构更加复杂，所以机械的自动化程度要求更高。机械设备自动化程度要高，还要使控制方法多元化，利用多种技术，比如机械、电、气、液等方面的技术，对机械整体的控制中枢进行设计，中枢控制每一种技术所在的结构。每一种技术可以对应控制不同的功能模块。如此机械设备也就实现了层层控制。
        3.3 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。

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        3.4 对包装机进行标准化、系列化设计
        在标准化设计中，要处处彰显设计的标准化和规范化，比如在元件选择方面，要体现标准化，尺寸、大小以及功能都标准化。在结构设计上，在功能模块设计方面都要体现标准化，只有执行标准化原则，电气控制、气动控制、光电控制才可靠。在系列化设计中，同一种产品，在包装袋规格上，可能会同时出现好几种情况，这需要对包装机械相关方面做好系列化设计，比如对包装袋成型模块设计中，对料斗规格进行多元化设计，使包装袋规格可以自由供换。也可以对相关的控制软件进行调整，不同规格的包装要求就可以实现。
        3.5 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。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。
        3.6 可靠性设计
        主要包括两方面，一方面是预防故障设计，包装机械要运行可靠，就要保证其在包装环节不会出现机械故障问题，否则产品包装质量是不合格的。在这种设计中，主要对开关进行设计，开关对包装状态起到控制作用，一旦包装状态失控，相关人员就要启动应急开关，这种开关会对所有的包装机械进行控制。在包装状态恢复之后，自动切换开关就要发挥作用，对电源进行控制，使所有的包装机械重新运行。另一方面是简化结构设计，包装机械本身结构很复杂，在运行时，内部零部件容易发生故障，对这些结构模块进行精简，内部结构会很简单，包装的工序和步骤也会得到简化。相关人员在实际简化设计时，要对模块进行简化，对元器件进行简化选择。
        3.7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。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。
        3.8 绿色设计
        包装机械在绿色设计中，一方面要减少包装袋材料浪费现象，另一方面保证生产环节顺利，所以相关人员不仅要对机械设备进行简化和优化设计，还要对包装工艺进行优化，使各种成本得到节约，使包装生产体现可持续发展理念。
        4 结束语
        包装机械设计是包装机械化和现代化的重要内容和步骤，设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。包装机械设计方法具有多样性，相关人员在设计时，要综合各种方法的优点，使其得到优化设计，使包装机械故障少，功能多，性能强，包装质量和包装进度得到保证。
        参考文献：
        [1]贺晓丹.自动化包装机械控制系统的设计方法探讨[J].内燃机与配件，2020（16）：194-195.
        [2]李宇哲.探究现代设计方法及其在包装机械中的应用[J].科学技术创新，2020（11）：180-181.
        [3]席国栋.自动化包装机械控制系统的设计方法探究[J].化学工程与装备，2019（08）：212-214.