彭自良，張 輝

（浙江新德寶機(jī)械有限公司，浙江溫州 325409）

1 機(jī)電一體化的內(nèi)涵

機(jī)電一體化是指將一些先進(jìn)的技術(shù)（如傳感器技術(shù)、電子信息技術(shù)等）有機(jī)結(jié)合到一起，形成綜合技術(shù)，并將其積極運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。這一綜合技術(shù)的特征可以概括為：在以計(jì)算機(jī)為代表的信息化技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)的帶動(dòng)下，積極向機(jī)械領(lǐng)域滲透?；跈C(jī)械電子技術(shù)和工業(yè)相互結(jié)合的基礎(chǔ)，使用微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，從這些技術(shù)相關(guān)的理論出發(fā)，以深入優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)為主要目標(biāo)，以動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、感知等要素為基準(zhǔn)，對(duì)各要素及它們之間的數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)行科學(xué)處理，深入研究運(yùn)動(dòng)傳遞、能量變換等過程，讓整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合到一起，同時(shí)在系統(tǒng)程序的信息流管控之下，形成有規(guī)則的能量的運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，充分體現(xiàn)質(zhì)量好、可靠性高、功能豐富、精度強(qiáng)、能耗低等功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。所以，積極使用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠節(jié)約物力、人力和能源資源，讓工作效率得到提高，同時(shí)還應(yīng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行積極優(yōu)化，進(jìn)而讓整個(gè)生產(chǎn)過程越來越規(guī)范。

2 包裝機(jī)械的發(fā)展歷程

當(dāng)今社會(huì)商品的數(shù)量越來越多，在包裝方面的要求也越來越嚴(yán)，社會(huì)在發(fā)展過程中，對(duì)包裝機(jī)械的了解越來越深，重視程度越來越高我國(guó)包裝機(jī)械的技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距還是很大的，其中，最主要的方面就是自動(dòng)化水平上的差距。在國(guó)外，商品包裝更趨向于使用一些受控于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化包裝程序，通過統(tǒng)一管理計(jì)算機(jī)，讓物品及包裝材料在計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)下完成自動(dòng)包裝的流程，按驅(qū)動(dòng)的順序，承接各個(gè)步驟。這不僅減少了包裝過程中的人力，還避免了因人工包裝造成的誤差。然而，在國(guó)內(nèi)手工包裝依然是很常見的包裝方式，就算是有包裝流水線，也僅是在一些大規(guī)模企業(yè)中運(yùn)用，大多數(shù)中小規(guī)模企業(yè)的包裝流水線普及狀況不是很好。

近年來，先進(jìn)技術(shù)不斷被研發(fā)出來，并積極應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，在國(guó)內(nèi)各行業(yè)的發(fā)展都非常重視電子技術(shù)的推動(dòng)作用，并為切實(shí)提升技術(shù)水平在不斷努力。政府部門認(rèn)為，電子技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該和機(jī)械行業(yè)有機(jī)融合到一起，二者緊密聯(lián)系在一起，推動(dòng)機(jī)械行業(yè)實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展。在發(fā)展過程中，要把最新機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)視為工作重點(diǎn)，持續(xù)提升機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平。政府提出這一工作任務(wù)，為包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展明確了方向，機(jī)械工業(yè)部為讓機(jī)電一體化發(fā)展更加順利，提出了很多相關(guān)工作思路和工作重點(diǎn)，確保能夠借助機(jī)械工業(yè)化推動(dòng)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展，為提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出積極貢獻(xiàn)。

3 包裝機(jī)械設(shè)備中機(jī)電一體化的積極作用及具體應(yīng)用

3.1 積極作用

就機(jī)電一體化系統(tǒng)而言，通常包括4個(gè)主要部分：傳感器、動(dòng)力源、計(jì)算機(jī)、執(zhí)行結(jié)構(gòu)。其一改以前常規(guī)包裝機(jī)械不合理的地方，將傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)融合到一起，給包裝設(shè)計(jì)帶來了很多深刻變化，讓包裝機(jī)械的外貌也得到根本改變。

在包裝機(jī)械中積極使用機(jī)電一體化技術(shù)，有如下的積極作用。

（1）讓產(chǎn)品質(zhì)量得到了提升。以前的包裝機(jī)械，在設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)憑的是個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)大的運(yùn)算功能，可先將各個(gè)對(duì)包裝流程產(chǎn)生影響的因素、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，然后計(jì)算機(jī)會(huì)分析這些因素和數(shù)據(jù)，并將它們之間建立聯(lián)系。當(dāng)數(shù)據(jù)信息有變化時(shí)，感應(yīng)部件會(huì)及時(shí)感應(yīng)到這些變化，同時(shí)將其反饋給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)借助建立起的彼此聯(lián)系，分析、判斷這些變化情況，然后第一時(shí)間做出相應(yīng)的調(diào)整，確保包裝機(jī)械一直處于最佳的個(gè)工作狀態(tài)。另外，計(jì)算機(jī)控制著除了人為因素之外所有其他干擾因素，這對(duì)保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性是非常有利的。所以，將機(jī)電一體化技術(shù)積極應(yīng)用到包裝機(jī)械中，會(huì)讓產(chǎn)品質(zhì)量得到極大地提升。

（2）功能的可靠性、多樣性得到了發(fā)展。通常機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)讓包裝機(jī)械具有報(bào)警、監(jiān)控等功能，這會(huì)讓包裝機(jī)械的可靠性得到提升。

（3）操作非常簡(jiǎn)便。使用了機(jī)電一體化技術(shù)的包裝機(jī)械，只需要工作人員控制計(jì)算機(jī)就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理。

（4）提升工作效率。應(yīng)用機(jī)電一體化的包裝機(jī)械，在調(diào)整參數(shù)方面是非常精確的，而且是在瞬間完成調(diào)整過程。計(jì)算機(jī)對(duì)每一個(gè)細(xì)小的部件都會(huì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)異常，會(huì)馬上反饋給計(jì)算機(jī)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。工作人員可以將故障及時(shí)排除，讓系統(tǒng)運(yùn)行維持在正常水平。所以機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用讓工作效率得到了極大地提升。

（5）機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化。在機(jī)電一體化包裝機(jī)械中，借助傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、最新的傳動(dòng)技術(shù)取代了以前的電氣控制柜，這樣不僅減少零部件的數(shù)量就了，而且整個(gè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化了。

（6）有效節(jié)約了能源和資源。常規(guī)包裝一般使用的是異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，實(shí)際上，有很多時(shí)候是輕負(fù)載態(tài)，這樣就會(huì)浪費(fèi)很多能源。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，用變頻電機(jī)帶動(dòng)異步電機(jī)，微機(jī)可以自動(dòng)找出最佳的工作點(diǎn)，從而隨時(shí)調(diào)整變頻電機(jī)的輸出功率，節(jié)約了近40%的能源。

3.2 具體應(yīng)用

3.2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用

以前的傳動(dòng)系統(tǒng)，是電機(jī)控制完成流水線操作的，可以使用自動(dòng)化技術(shù)、變頻器PLC 技術(shù)對(duì)以前的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行積極改善和優(yōu)化，讓系統(tǒng)運(yùn)行速度得到極大提升。在生產(chǎn)實(shí)踐中，把機(jī)電一體化技術(shù)和信息化技術(shù)有機(jī)融合到一起，搜集各種數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)傳輸?shù)木?、傳輸?shù)乃俣冗M(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠讓運(yùn)行效率得到提升。

3.2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在顯示器中的運(yùn)用

將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在包裝機(jī)械的顯示器中，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)化一些模擬信號(hào)，把這些轉(zhuǎn)化后的信號(hào)顯示在電腦終端。借助這一技術(shù)，能夠第一時(shí)間知曉包裝機(jī)械的運(yùn)行情況，為工作人員提供必要的數(shù)據(jù)參考，結(jié)合實(shí)際狀況對(duì)機(jī)械運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。另外，在包裝時(shí)，顯示器還會(huì)顯示包裝過程中出現(xiàn)的問題，以讓這些問題得到及時(shí)、有效地解決，確保包裝機(jī)械一直處于很好的運(yùn)作狀態(tài)。

3.2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在檢測(cè)系統(tǒng)中的運(yùn)用

檢測(cè)系統(tǒng)的作用是檢查包裝過程中的不合格的產(chǎn)品。以前，人工挑選產(chǎn)品時(shí)的效率不高，而且極易出現(xiàn)漏洞使用自動(dòng)化技術(shù)，借助自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可將符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品放在指定位置，然后精挑細(xì)選出一些不合格的產(chǎn)品。在生產(chǎn)實(shí)踐中，使用自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，能夠讓人工檢測(cè)過程中出現(xiàn)的問題得到有效解決，避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)失誤，從根本上切實(shí)推動(dòng)包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

4 提升包裝機(jī)械自動(dòng)化水平的建議

4.1 積極改進(jìn)現(xiàn)用的包裝機(jī)械

借助機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)包裝機(jī)械進(jìn)行技術(shù)改造。通過改造，能夠讓機(jī)械的工作效率和工作性能得到提升和優(yōu)化，讓機(jī)械產(chǎn)品更加綠色、更加環(huán)保。比如，在工作實(shí)踐中，借助靈敏的傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)生產(chǎn)過程，確保整個(gè)包裝的過程能順利進(jìn)行。在對(duì)包裝機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)，要不間斷地分析、處理各種數(shù)據(jù)，所以，可在這一過程中，借助單片機(jī)及對(duì)應(yīng)的編程控制裝置將這一問題解決好，以前的傳動(dòng)部件，在數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)記憶等方面存在一些問題，所以，可用先進(jìn)的伺服傳動(dòng)技術(shù)，讓包裝機(jī)械在執(zhí)行、操作、反饋等方面更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可按設(shè)計(jì)好的程序，進(jìn)行順序包裝，讓整個(gè)作業(yè)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，確保產(chǎn)量質(zhì)量、工作效率均得到極大的提升。

4.2 復(fù)合包裝機(jī)械的功能

在功能復(fù)合時(shí)，要用到機(jī)電一體化技術(shù)。使用這一技術(shù)，可創(chuàng)造功能多樣的包裝機(jī)，比如說：大多數(shù)企業(yè)在具體的作業(yè)實(shí)踐中，會(huì)把制備包裝材料、進(jìn)行包裝操作視為兩個(gè)獨(dú)立的任務(wù)，這就致使在生產(chǎn)實(shí)踐中有一些環(huán)節(jié)，會(huì)加大傳輸存貯的工作量。符合包裝機(jī)械的功能以后，能夠極好地改善以前生產(chǎn)作業(yè)中存的煩瑣作業(yè)的狀況，可在一臺(tái)包裝機(jī)上同時(shí)進(jìn)行包裝材料的制備和具體的包裝操作，這就大大減少了此兩項(xiàng)工作獨(dú)立完成的時(shí)間投入和資金投入，對(duì)生產(chǎn)成本的降低，有積極的作用。

4.3 科學(xué)改造包裝流水作業(yè)線

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)的很多企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中，更多的是使用以前的流水線進(jìn)行作業(yè)，以前的流水線，不管是工作效率，還是工作質(zhì)量，都和自動(dòng)化包裝機(jī)械差距非常大。所以，應(yīng)積極借助機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)以前的流水線進(jìn)行科學(xué)改造，讓其自動(dòng)化水平得到顯著提升。在控制包裝機(jī)械設(shè)備的時(shí)候，務(wù)必要確保每一臺(tái)包裝機(jī)在信息流、物料流、能量流等方面更加順暢地協(xié)調(diào)在一起，在這個(gè)過程中，可借助操作中心的計(jì)算機(jī)，調(diào)控具體的操作流程。讓整個(gè)過程從材料制備一直到包裝完成都非常順利地完成。計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算機(jī)能夠?qū)@示技術(shù)和仿真技術(shù)更好地展現(xiàn)出來，讓流水線作業(yè)能夠?qū)崟r(shí)獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后分析這些數(shù)據(jù)，總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。這樣的自動(dòng)生產(chǎn)線，不管是在工作效率提升方面，還是在包裝質(zhì)量保障方面，都有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

4.4 借助計(jì)算機(jī)集成制造思想

為讓企業(yè)在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中，精準(zhǔn)把控各相關(guān)環(huán)節(jié)，可以在生產(chǎn)實(shí)踐中積極使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)監(jiān)管相關(guān)技術(shù)，讓各生產(chǎn)環(huán)節(jié)更好地融合為一個(gè)有機(jī)體。比如：從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)管、產(chǎn)品售后等環(huán)節(jié)，積極協(xié)調(diào)企業(yè)的各項(xiàng)活動(dòng)。每個(gè)企業(yè)在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中，都會(huì)存在某個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成制造思想，可更好地彌補(bǔ)這些薄弱的環(huán)節(jié)造成的不足，讓企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，更有競(jìng)爭(zhēng)的資本，推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展。

4.5 積極創(chuàng)新包裝技術(shù)和包裝方法

因當(dāng)今社會(huì)對(duì)商品的需求量越來越大，這也讓商品生產(chǎn)的特征發(fā)生了很大的變化。為更好地適應(yīng)這些商品自身的特性，應(yīng)積極創(chuàng)新包裝機(jī)械的自動(dòng)化技術(shù)。在創(chuàng)新的過程中，肯定會(huì)遇到一些問題，其中最主要的就是機(jī)械和流水線自身存在的局限性，其解決方法是，借助機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，更好地解決商品包裝過程中遇到的技術(shù)方面的難題。在這個(gè)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用是非常關(guān)鍵的，以前的包裝技術(shù)很難滿足當(dāng)前社會(huì)在商品包裝方面的要求，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以創(chuàng)造更多、更合適的方法和技術(shù)，這將成為各企業(yè)發(fā)展過程中的關(guān)鍵出發(fā)點(diǎn)。借助機(jī)電一體化，實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械的自動(dòng)化，這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械未來發(fā)展的大方向。

5 結(jié)束語

在生產(chǎn)商品時(shí)，人們非常重視商品的包裝，所以使用包裝流水線，要保證包裝質(zhì)量達(dá)標(biāo)，同時(shí)還要重視提升包裝工作效率。在包裝機(jī)械中，積極使用機(jī)電一體化技術(shù)，切實(shí)提升包裝機(jī)械的自動(dòng)化程度，操作控制方面，可借助計(jì)算機(jī)管理的形式，讓各流程按順序進(jìn)行，極大地推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。