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中图分类号:TB486 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)10(c)-0090-03
包装机械是机械设备的一种,它符合机械设备的各种特性,但是因为包装机械的特殊性,它比一般性的机械又多了延伸的意义。我国包装机械在经过一段时间的发展后,技术手段正在走向成熟。然而,因为我国制造的包装机械的稳定性和可靠性等问题,在国际上广为诟病。因此,必须改变这种现状,从包装机械的设计入手,优化整个包装机械的行业,以此来促进我国包装机械行业的发展。
1 我国包装机械设计的现状
1.1 我国包装机械的创新
当前,我国包装机械的改进和设计能力不足,即创新能力无法满足时代的需求。所以,我国包装机械的设计大多是模仿国外的同类型机器,然后根据国内的实际情况做一定程度的改动。我国包装机械的改进和设计能力不足的原因主要有以下几种。
(1)我国包装机械设计人员的素质不高。我国包装机械的起步较晚,虽然发展得较快,但是并没有掌握真正顶端的科技。设计人员应用的设计理论和参考的设计规范比较陈旧,满足不了包装机械设计创新的需求。
(2)科学研究和产业结合不够紧密。我国关于包装机械设计的研究并不少,但很少能够应用在实际的生产中。因此,我国包装机械设计的相关研究无法及时地在生产中实践,验证其可行性。
(3)资源配置不合理。我国对包装机械的宏观调控无法和包装机械行业发展的速度相匹配,这导致了资源配置的不合理,阻碍包装机械行业的发展。
1.2 我国包装机械设计的方法
在我国包装机械设计的行业中,仍然沿用着较为陈旧的方法。具体表现为以下几种。
(1)模型模仿性质高。我国包装机械在设计时,往往是根据任务设计书的特征,寻找同类型的样机,在此基础上设计自己的包装机械。整个设计中创新的程度较低,参数模仿的痕迹很明显。
(2)性能指标不够自主。我国包装机械在确定设计任务后,机械设备的技能指标和技术性能的数据在很大程度上是仿造样机的参数。因此,设计的包装机械性能和样机相比无太多进步之处。
(3)绘制图纸。在完成性能指标参数的设定后,我国的包装机械就开始进行工作原理图的绘制和传动系统图的绘制。这个过程符合机械设计的标准流程,而且这方面的技术我国和发达国家并没有太大的差距。
(4)其他设计。机械的设计是一个整体的工程,在设计的时候需要统筹整个机械的工作系统,设计到每一个零件。所以,在绘制完传动系统的图纸和工作原理的图纸后,需要进行关键零部件的设计。然后,设计整个机械的工程图和装配图,最后校核强度和刚度,确定施工图。
我国包装机械设计行业还停留在较为陈旧的模式上,缺乏必要的创新和高新技术手段的应用,这是包装机械设计行业发展的最大阻碍。基于此,必须加快自身改革的步伐,参考国际先进的设计经验,结合自身的实际情况创新的应用,这样才可以给我国包装机械设计行业的发展提供源源不断的动力。
2 发达国家包装机械设计的发展方向
包装机械设计的大国有美国、德国和日本等,它们的包装机械设计技术较为成熟,也经过了较长时间的发展,所以产品的性能要优于我国。它们的设计和生产都是以市场为基础,在充分地了解市场需求后,进行针对性的设计。正因为如此,它们的包装机械有很强的创新性和技术性,也符合市场的需求。美国、日本和德国等在包装机械设计和生产领域领先的国家,它们在发展中有以下主要思路。
(1)注重自动化程度。自动化是指降低人在机械设备生产中的作用,加大机械自动化的程度。这是时展的必然趋势,而且自动化的生产还可以利用机械手完成较为复杂的操作,让生产的包装机械产品质量更高。再者,自动化的生产对提高产品的柔性也有一定作用,可以使产品满足更多的需求。
(2)控制生产成本,着眼于客户的需求。以德国的机械为例,其生产的包装机械可以显著提升产品的产出速率,可靠性也有极强的保证。这就降低了客户生产的成本,使客户的需求得到了满足。
(3)采用模块化的设计。模块需要根据种类做出划分,以方便客户的选择。通过这种设计,用户可以选择模块的组合来决定产品的性能,以此来应对市场的快速变化。同时,这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度,用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。
(4)产品机械和包装机械的一体化。包装机械是整个生产机械的一部分,以往的分体制使机械间的配合常出现问题,一体化的机械设备很好地解决了这一问题,推动了包装机械的发展。
(5)注重计算机仿真技术。计算机的发展给机械设计行业的改革提供了技术支持,各种绘图软件和仿真技术共同推动了机械设计行业的发展。特别是方针技术在机械设计行业的应用,缩短了设计的周期,降低了技术开发的成本,加快了产品发展的速度。
(6)高新技术在包装机械中的应用。国外的包装机械注重新科技的机械设计中的应用。以包装机械为例,他们将尖端的计算机技术、设计理论大胆地应用在包装机械中,然后在不断的实践中改进应用的方法,最终实现包装机械行业的进步。
3 包装机械设计的改进方法
根据上述的分析可以得出,我国包装机械存在设计创新不足和设计方法不够优化的问题。所以,我们需要改进设计的方法,加入我国特色的元素,用技术推动包装机械的发展。以此来满足市场发展的需求,促进我国包装机械设计的发展。
3.1 从客户需求入手改进包装机械的设计
市场的发展和技术的进步给包装机械的客户提供了更多的考虑空间,所以他们的需求也发生了一定的变化。首先,他们要求提高包装机械生产的效率。生产效率是成本的保障,提高生产的效率就提高了自身的市场竞争力。其次,客户还追求包装机械和生产机械的一体化,要求生产商改变生产的思路和方向。再者,客户还追求包装机械的柔性,要求其能适应多种系统的工作和满足产品变化的需求。除了上述的三点之外,客户对包装机械新的需求还体现在以下几点上。
(1)售后要求。机械设备由于运作时间和运作环境的原因,会出现各种问题,影响正常生产。所以,维修的及时性就体现着设备生产生的竞争力。就以目前的情况而言,远程诊断是最常用的一种方式,生厂商通过远程的视频和数据接受判断设备的问题,然后指出维修的措施或者派出专门的维修人员进行设备故障的排除。对于一些大型的包装机械设备和较为先进的包装机械,我国的售后服务多以派出维修人员为主,因为现场情况的复杂和机械的运行参数传输不准确等问题,一直无法较好地处理售后服务。基于此,可以加强传感器在包装机械中的应用,让生产企业可以更好的了解设备运行中的各种参数,不仅可以保护自身的技术,还可以实现远程诊断的目的,方便售后的维修。
(2)包装机械的设计对环境的影响要小。当前发展的是可持续的经济,要求机械设备产生的污染物较少,产生的噪声也要小,这就对包装机械内含的科技提出了更高的要求。但是当前我国的包装机械在这方面做得还不够好,设计和生产的包装机械还是以追求利益和生产为主,忽视了机械设备附属的价值。
(3)设备购买的成本尽可能少。包装机械设备的竞争力在某种程度体现在价格上,客户想用最低的价格购买性价比最高的产品。这种性价比更多体现在包装机械设备的科技内涵上,包含的科技越高端,其本身的附属价值就越高,同等资源消耗,可以用更快的速度和更高的质量产出更好的商品。
基于上述的几点客户需求,我国的包装机械设计行业可以从这些方面入手,改进设计的方法和思路,以此来满足市场的需求,完善自身的发展。
3.2 采用模块化设计的思路
模块化设计是一种统筹整体和局部的方法,对于包装机械设备性能的优化有着很大的作用。首先,模块化设计及可以简化包装机械的设计过程。包装机械的设计是一个复杂的过程,需要从多个需求入手,然后分别设计相应的功能,最后综合机械设计的原则和指标,完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程,原本的模块是固定的,只要根据功能需求选择相应的模块,然后综合在一起,就可以基本完成整个设计。其次,模块化设计的包装机械产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同,它可以独立存在,随时将最新的技术应用在自身。因此,模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上,生产商可以通过模块设计来替代原本的产品功能,可以符合多种需求,有很强的设计柔性。再者,模块化设计生产包装机械的成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。
模块化设计的优点还有便于维修和成本较低。机械产品存在问题之一就是维修和保养困难,有时机械设备的维修和保养花销远远超过了设备本身的价值。包装机械也是如此,面对着维修困难的局面。模块化设计很好地解决了这个问题,使不同模块可以独立地存在,在维修时只需要选择相应的模块就可以,方便了维修的过程。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。
当前的机械已经向着自动化和智能化的方向发展,需要满足多种需求。所以,包装机械可以利用模块化设计来优化整个包装机械的性能,尽快追赶发达国家的脚步,完善自身的发展,进而优化整个包装机械设计的行业。
3.3 绿色设计和虚拟设计
产品的设计是否成功在很大程度上取决于它能否迎合整个市场的需求和社会发展的法向。当前社会高速发展,也带来了很多发展中的问题。所以,人们要求设计的人性化和绿色化,即设计的产品既能满足可持续发展的要求,又能体现以客户为本的宗旨。我国是人口大国,人均资源的占有相对发达国家较少,必须把设计的方向对准广大的群体,追求产品的性价比,从而优化设计的产品。
虚拟设计是一种新型的机械设计手段,它是随着计算机技术的发展而兴起的,例如计算机的辅助绘图软件CAD和Solidworks等,它们可以实现在电脑上的三维绘图,然后生成相应的技术指标和性能参数。这种方式不仅可以用来检验设计的故障与瑕疵,还可以简化整个设计的过程。最重要的是,这种设计方式很方便修改,可以根据客户的需求做出各种调整,直到客户满意为止。虚拟设计是在计算机基础上发展起来的,所以它对计算机依赖的程度较高。但是这种依赖却有利于包装机械设计行业的发展,它不仅可以提高设计的速度,还可以将设计的成果进行模拟,检验其在特定环境下的工作状况。
基于上述的分析,可以得出,虚拟设计和绿色设计是用现代的科技手段进行传统的包装机械设计。这是时展的趋势,也给包装机械设计行业提供了新的发展方向。但是这种设计手段还在逐步的探索和发展中,技术层面并没有真正意义上的成熟。因此,必须加快这方面发展的脚步,不断在实践中完善技术的瑕疵,最终使绿色设计和虚拟设计发挥自身的优势,促进包装机械设计行业的发展。
上述几种包装机械设计改进思路都是有成功的经验作为参考的,但是创新技术的应用也不容忽视。我国很多大学都开发出了软件对包装机械进行有限单元分析和优化设计,然而因为企业和大学结合得不紧密,这些软件应用的程度并不高。因此,我国包装机械设计的行业可以开展校企合作的形式,加快新技术的研发,以便于给我国包装机械行业提供源源不断的进步动力。
4 结语
传统的包装机械生产的批量较大、成本较高、品种较少,这已经适应不了市场的需求,必须加快自身改革的脚步。我国是包装机械设计和生产的大国,如果不改进当前的设计方法,很难取得长远的发展。所以,我国的包装机械设计行业可以在参考国外先进技术的基础上,加快自身设计方法的改进,从而加速我国包装行业的发展。
参考文献
[1] 张克盛.改进包装机械设计方法的新思路探讨[J].中国包装工业,2015(5):60-61.
【中图分类号】TB486【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0179-01
我国的包装机械行业起步于20世纪70年代,在80年代末和90年代中得到迅速发展。已成为机械工业中的10大行业之一,无论是产量,还是品种上,都取得了令人瞩目的成就,为我国包装工业的快速发展提供了有力的保障。目前,我国已成为世界包装机械工业生产和消费大国之一。但在包装机械设计领域,绝大多数设计人员仍沿用传统的设计方法。随着科学的不断发展以及市场竞争的加剧,客户的需求也越来越高。体现在以下几个方面:为了满货期和降低生产成本的需要以及包装机械和生产机械相衔接必须提高生产效率;为了更好地适应新变化的需要,包装机械要具有高的柔性和灵活性;当设备出现故障时,能进行远程诊断服务;利于环境保护、噪声、粉尘和废弃物少;设备购置投资尽可能少,价格要尽可能低。而传统的设计方法根本无法满足这些要求。
1、现代机械设计方法
为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施,并适应科学技术发展的要求,使设计工作现代化,引发了现代设计方法的研究。现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。现代设计方法实质上是科学方法论在设计中的应用。冠以“现代”二字是为了引起重视,其实有些方法也并非是现代的。可归纳为下列具有普遍意义的方法:信息论方法、系统论方法、控制论方法、优化论方法、对应论方法、智能论方法、寿命论方法、离散论方法、模糊论方法、突变论方法、艺术论方法。把以上现代设计方法应用到机械设计中来,则称其为现代机械设计方法。
2、现代机械设计方法在包装机械设计中的应用
首先在设计理念上要借鉴先进国家的经验,以用户的需求为设计的目标,并结合柔性设计、模块化设计的理念,一机多基本一样,但设计阶段侧重点不同如:总体设计时,要全面考虑整个包装机系统的布局、运动协调性、造型设计、人-机环境以及装箱运输等。模块化设计是一种先进的设计方法,它的核心思想是将系统根据功能分为若干模块,将包装机中同一功能的单元设计成具有不同性能、可以互换的模块,通过模块的不同组合,使包装机多功能化、系列化。采用这种方法的优点是:(1)使包装机更新换代速度加快。因为新机型的替代,往往是局部改进。将先进技术引进相应的模块,比较容易实现局部改进;(2)缩短设计周期。当用户提出要求后,只需更换模块,或设计制造部分模块,即可得到新的机型,满足用户需求;(3)降低成本,便于维修;(4)性能稳定可靠。另外现代包装机设计应该满足“绿色设计”,即人性化设计的要求。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。我国人口众多,人均消费水平比发达国家低,而且城乡差异较大,包装系统的设计应以价廉物美为主,不能盲目追求高精尖。要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等各方面的因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。
3、包装机械可靠性的设计方法
机械可靠性设计可分为定性可靠性设计和定量可靠性设计。所谓定性可靠性设计就是在进行故障模式影响及危害性分析的基础上,有针对性地应用成功的设计经验使所设计的产品达到可靠的目的。所谓定量可靠性设计就是充分掌握所设计零件的强度分布和应力分布以及各种设计参数的随机性基础上,通过建立隐式极限状态函数或显式极限状态函数的关系设计出满足规定可靠性要求的产品。机械可靠性设计方法是常用的方法,是目前开展机械可靠性设计的一种最直接有效的方法,无论结构可靠性设计还是机构可靠性设计都是大量采用的常用方法。可靠性定量设计虽然可以按照可靠性指标设计出满足要求的恰如其分的零件,但由于材料的强度分布和载荷分布的具体数据目前还很缺乏,加之其中要考虑的因素很多,从而限制其推广应用,一般在关键或重要的零部件的设计时采用。机械可靠性设计由于产品的不同和构成的差异,可以采用的可靠性设计方法:预防故障设计、简化设计、余度设计、耐环境设计、权衡设计等,将这些方法应用到包装机械设计中去即为现代包装机械可靠性设计,当然,机械可靠性设计的方法绝不能离开传统法,如机械计算机辅助设计、有限元分析等。
目前,微电子技术、信息技术、网络技术、材料科学等学科迅猛发展,而且不断向机械工业渗透。现代设计技术也不断地与机械设计技术相结合,向集成化、敏捷化、网络化、智能化的方向进一步发展。在包装机械设计中引用现代机械设计方法,使得包装机械的设计周期大大地缩短,提高了产品的性能,而且还有助于经济效益的提高。随着设计新手段、新方法、新技术不断地涌现,广大技术人员应不断更新设计思维,采用现代设计技术,真正提高产品的开发能力和设计水平,以增强市场竞争力。
参考文献
1 绿色产品设计的内涵与特点
1.1 绿色产品设计的内涵
绿色产品是指在其全生命周期过程中,符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率最高,能源消耗最低的产品。绿色产品设计是以环境资源的保护为核心的产品设计过程。在产品的整个生命周期内,优先考虑产品环境属性(自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。
1.2 绿色产品设计的特点
1.2.1 产品设计的闭环设计过程。在传统的产品设计中,其全生命周期是从产品的设计、制造直到产品的废弃,是一个开环过程,没有考虑到产品废弃后的处理情况。但是绿色产品设计要将开环设计进行延伸,不仅包含了产同产品的全生命周期,并且对产品废弃后的一系列环节进行设计,包括对产品的拆卸回收和后期的处置,在减少浪费的同时,提高利用效率。
1.2.2 节约资源和能源。在绿色设计理念中,将大大的提高了零部件和各种材料的利用效率,使各种材料都得到了高效的利用。所以在减少能源消耗的同时,避免了浪费和污染现象的发生。
1.2.3 从源头上减少环境污染。绿色产品设计本着节能高效的设计理念,在使用的过程中,不仅减少了废弃物的产生,并且对废弃物进行了高效的处理,从源头上控制了污染的产生。
1.2.4 有利于保护环境。绿色产品设计的核心就是减少对环境的污染,所以在设计阶段,就在理念上有所改善,防止在产品使用的过程中产生过多的废弃物,并且设法高效的处理废弃物,在提高生产效率的同时,减少对环境的污染,维护生态系统的平衡。
2 绿色包装机械设计的关键技术
2.1 包装机械的结构设计
目前,包装产品已趋向精致化及多元化,在这种大环境变化下,多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机械方能适应市场需求。正基于此,绿色包装机械的结构设计除应满足进行工商业产品包装功能的基本要求外,主要考虑提高资源利用率,结构易于拆卸和回收处理。较低的资源消耗、良好的拆卸性能和回收性能是包装机械进行绿色设计的主要内容。其具体原则为:简化包装机械的结构设计,尽量减少可有可无的零件;采用多功能的零件,使零件数量减少,减少资源消耗;对零件、支撑、载荷的布置进行优化设计,使整机产品尽可能小型化,提高材料利用率。
2.2 面向材料的包装机械设计技术
面向材料的设计技术就是从使用的材料入手,保证在产品生产的每一个环节都严格控制产生的废弃物,以减少对环境造成的污染为目标,在保证生产效率的同时,控制资源浪费和环节污染。所以材料的使用非常重要,在应用材料的过程中主要应该遵循以下几点:
第一,使用的材料要与生产实际进行比较,要便于加工制造,减少机械加工的难度,提高可操作性。充分的考虑到各项电、气的配套使用,尽量减少能源的消耗。第二,对于材料的种类要进行科学的计算,从成本的角度考虑,减少稀缺昂贵材料的应用,降低成本支出。第三,对使用的各种材料进行对比分析,在符合生产需要的基础上,选择易于回收,可以循环使用,对环境污染小的材料。第四,因为包装机械的材料具有各向异性,所以在使用材料选择的过程中,应该充分的考虑到材料的取向作用,保证其发挥最大的性能。
2.3 包装机械的制造工艺设计
包装机械的绿色制造工艺设计包括以下内容:1)采用合理的新型加工方法,优化包装机械的工艺设计方案,确定最佳工艺参数,降低原材料消耗,使生产过程的废料最少化;2)采用合适的包装机械生产工艺,减少废次品,提高产品合格率,提高能源利用率,降低消耗;3)在包装机械的生产过程中应尽量减少对环境或操作者有影响或危害的物质。
2.4 模块化设计
模块化设计是进行包装机械的结构设计的一种有效方法,也是绿色产品设计中确定其结构方案的常见手段之一。模块化设计就是在一定范围内,在对不同功能、或相同功能下的不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,以满足市场的不同需求。
2.5 可拆卸设计
良好的可拆卸性是包装机械便于维护、所用零件材料可回收、可再生的重要保证,只有具有良好的可拆卸性才能实现完全的材料回收和可能的零部件再利用,从而达到节省成本、减少污染、保护环境的目的。基于此,先应从观念上重视可拆卸性设计。包装机械的研发人员应经常与使用者、产品维护及资源回收部门取得联系,获取包装机械的结构在拆卸方面存在的不足,并为可拆卸性设计的发展准备有关数据资料。其次,为便于拆卸,包装机械进行整机的系统规划时,就要从结构上考虑拆卸的难易程度,提出相应的设计目标、结构方案。
3 结束语
工业发展对我国的经济建设具有重要的作用,在工业生产的过程中,机械设备的应用大大的提高了生产效率。在现代社会,我国越来越重视环境保护,而工业生产对环境造成的污染十分严重,所以要对工业生产进行改革。包装机械的应用对于企业的生产具有重要的推动作用,但是传统的包装机械会产生大量的废弃物,容易对环境造成极大的污染。我国以往使用的包装机械都是以进口为主,在借鉴国外先进技术的基础上进行设计研发。面对我国的工业生产与环境保护现状,应该改善包装机械的设计,将绿色产品技术融入包装机械的设计中,在提高生产效率的同时,减少对环境的污染。绿色包装机械在我国已经得到了广泛的应用,并且取得了良好的效果,使企业获得了经济效益与生态效益,为我国工业的发展创造了有利的条件。
参考文献
[1]陈庄,刘飞,陈晓慧.基于绿色制造的产品多生命周期工程[J].中国机械工程,1999,(2):233-235.
0 引言
目前,很多小作坊和网店将售卖各种各样散装食品作为主营业务,其主要原因为此类商品可以实现现做现卖,前期投入低,制作简单,易上手,且投资风险低,比较适合于刚进入电子商务行业的创业人员。而此类似的食品网店中,大部分都存在以下问题:(1)食品采用纯人手包装,而此类食品店存在人手少、工作量大、耗时长等问题,不利于劳动力的解放;(2)食品包装过程中的污染问题。对此,设计一种高效能、低耗能的真空包装机械有着显著的意义。
1 当前常见的真空包装机械
在笔者设计之初,为了获得系统的客观的信息,为设计决策做准备。笔者对作品进行了详细的资料查阅,根据相关资料可知,目前的真空包装机主要包括:
1.1 家用真空封口机
家用真空封口机是集真空和封口于一体的家用厨房设备[1]。其操作步骤为:打开压盖―拉下气嘴―将袋口套上气嘴―压下上盖左右两端,上盖将配锁住―按下电源,开始抽真空,从而实现真空包装。
1.2 立式真空包装机
立式真空包装机适用行业(如大包装食品原料、大枣、核桃仁、松子儿,电子产品,海藻制品防氧化等)[2]。该机型真空室容积大,袋口立封形式。可连同产品外包装(如桶、盒)直接搁置于真空室内,完成内袋的真空封口。开门式的操作形式便于重物搁置。
1.3 外抽式真空包装机
外抽式真空包装机是通过抽气嘴放到被包装物的包装袋内,抽空空气,退出抽气嘴,然后完成封口[3]。
以上三种真空包装机虽然能够完成真空和封袋过程,但是此前的准备步骤如开袋、填料、将袋口送入抽气嘴等步骤均需要人工操作,自动化程度不高,不适合于人手少的食品店,而且人手的接触会增加食品污染的可能性。
2 新型真空包装机械
2.1 新型真空包装机械总体设计
机械系统总体设计是机械设计过程中极其重要的一步,关系到机械的性能、强度、尺寸、外形、质量及成本。因此,笔者采用结构化的设计方法对作品进行了主要功能的分析以及功能的分解。下面将进行详细介绍。
2.2 主要功能及其分解
经过笔者大量的市场调研,上述这种熟食类全自动真空包装机预计实现的主要功能:
(1)可自动完成取袋,保证PE袋单张输出;
(2)输袋与取袋合理衔接,工作台可移动;
(3)对物料完成称重、输料,减轻人工称重的负担;
(4)完成开袋、输料、封袋过程的配合;
(5)完善的控制系统,对各部分进行协调控制。
根据对各项功能的分析研究,笔者提出了总体设计方案,并且对主要功能进行分解,系统框图主要有输袋机构、可移动工作台、开袋机构、送料机构以及真空封装机构。
2.3 机械部分设计
为了保证熟食类全自动真空包装机每个部分协调有效的完成各自功能,本设计采用多电机配合处理。在本设计中,使用多类型多部电机共同作用。由于可移动工作台需做往复型周期运动,需采用步进电机驱动;在整个包装系统中需要采用真空吸盘、进行真空封装需多个真空泵配合使用;本设计在输袋结构、可移动工作台等中均采用了电动推杆,通过直流电机驱动,在保证其驱动力的同时,提高了结构的稳定性及可操作性,从而提高了包装机在工作期间的工作效率;采用丝杆传动结构,通过步进电机驱动,实现了工作台的移动。为了设计更为人性化,结合人体工程学,设置平台,连杆的高度及位置,使操作更加舒适。
3 新型真空包装机械结构
新型真空包装机械主要由机械结构以及控制系统两个主要部分组成。
3.1 机械结构
机械结构主要可以由零部件分为以下几个结构:外部框架结构、可移动工作台、取袋结构、开袋结构、送料结构、真空封装结构。
外部框架机构主要是新型真空包装机械的整体外表结构,为了保障新型真空包装机械的实用性以及内部零部件的安全性,外部框架架构主要使用670mm×460mm×500mm的尺寸,并设定装置总重20KG。经过笔者分析,这样的结构以及连接方式能够最大程度的提升框架的稳定性、安全性。除此之外,鉴于框架在正常的工作情况下,应该有较为出色的强度,硬度,刚度等机械性能。对此,装置骨架采用2mm厚的角钢型材,通过螺栓螺母联接,使整个装置外框连在一起,使装置骨架能够达到较为出色的强度,硬度,刚度等机械性能。除此之外,考虑到实际情况中会有一些碰撞等突况,表面材料选用厚度为0.7mm厚的铝合金板,由此便能够极大程度提升新型真空包装机械的结构安全性。
3.2 控制系统
新型真空包装机械设计的控制系统由51单片机及附加的24V直流电源、继电器完成。通过51单片机控制直流有刷电机的正转和反转来实现电动推杆的伸缩,同时通过矩阵键盘控制51单片机可以实现单步或多步操作。整个过程由时序电路完成,不需要反馈及检测环节。
4 总结
综上所述,随着我国经济条件的变化,人们对食品的安全性要求越来越高,对于食品、药物等商贩而言,真空包装是一种防止食品变质的有效措施,由此可见真空包装的重要性。高效、节能的真空包装机械其既能够保障食品的质量,还能够极大程度的降低劳动力、包装材料,为市场提供更好的服务。
【参考文献】
计算机仿真技术是指通过利用应用程序对问题进行分析和处理的一种实用技术。其主要特点是效率高、安全性高以及性能强大等,目前已成为系统分析和评估等使用的重要技术之一。在其发展的过程中,大致经历了3个时期,即早期的模拟仿真、后来的混合仿真、逐渐完善的数字仿真阶段。随着社会的发展,计算机仿真技术已逐步运用到社会生产的各个领域,在一定程度上促进了企业产品的制造,进而提升其经济实力和竞争能力。
1 机械仿真技术对包装机械设计制造的作用
仿真技术也叫作虚拟样机技术,设计者通过相关的应用程序在电脑终端设立模型,通过对各类非静态性的系数进行分析以实现设计方案的优化和完善,其优势是操作更为便捷,不需要制造事物产品即可完成,实现了用新兴技术代替传统的实验方式的转变,为生产制造业提供了技术支持和发展的推动力。在当前的包装机械设计制造行业中,为及时高效地处理产品生产中的方案设计、研究以及进行实验等多方面的问题,大都需在电脑终端设定相关系统的仿真模拟造型,通过仿真模型对实际运用的主体进行试验。
在系统开发和方案设计的初级阶段,相关工作人员只需利用辅助程序设计并建立多种类型的模拟样机,即可对实际中的或正在研发的系统进行分析或实验,其用于监管和改进的相关应用的操作也十分简单。新型仿真技术的运用除了能够帮助提升机械装备开发研究的质量,同时还能在很大程度上降低产品制造成本和缩短产品开发生产周期,进而提升企业的经济效益。
2 包装机械设计制造中计算仿真技术的应用
2.1 齿轮设计
在包装机械制造中,齿轮是最为主要也是最为基础的组成零件,因此对其在制作过程中计算机仿真技术的运用的研究是非常有实际意义的。例如,运用Visual Lisp语言就可从几何角度对齿轮设计提供研究辅助,其主要研究齿轮任一平面的齿轮形状的模型建立和仿真传动的设计。齿轮泵的齿轮开发研究中也在一定程度上依靠计算机仿真技术的支持。另外,圆弧针齿行星转动的动力学研究也可以利用该技术,仿真技术在其中的应用主要是对模拟造型进行监测和实验,以确认和审核新型设计方案的实用性和是否有技术技术性问题存在,为提高传动设备的实用性和性能提供了技术理念和数据分析的支持。在电脑终端实现对制造参数的多次修改和确认,保障设计的样品可直接运用到企业制造或生产的过程中,这也是齿轮设计的关键发展趋势之一。
2.2 机械结构设计
一般来说,机械产品的组装要求都较高,涉及的零部件较多。为保证已经完成制定的工艺活动能够顺利实现,在对新产品进行开发和研究的过程中,机械产品的相关机构是否能够正常地完成事先设定的动作,机构相互之间的运动能否实现合理配合,机构之间有无互相影响或干涉的部分存在以及如何确定各类的机构融合形式或设计方案来更好地适应设计指标等等,这种种难题和麻烦都需要通过计算机仿真技术的应用来实现有效解决。
通常规模较大的立体机械设计程序都会自动准备一个机构仿真的功能运用,在模拟条件下设计完成的装配体能够实现对机构的运动轨迹和方式进行虚拟演示,这种应用程序大多较为直观和便捷。同时,这类应用程序根据装配的数值进行自动机构数据的运算,并且智能添加相关的附加设备,例如弹簧和运动发生器等。若要实现运动学的仿真,对主运动构件进行设定即可,还能实现多方位的观察和监测,应用程序还可同时对产生干扰的程序进行检测,以帮助设计者进行检验和审核。
2.3 复杂数值计算
新型技术的应用使得大多数计算程序繁杂的分析更加简单明了、计算难度降低,从而降低了计算的时间成本,规避了无意义的、水平较低的人力耗费,使得计算效率更高、速度更快以及精确度更高,在新产品的开发和研究设计的方面发挥了巨大作用。
机械产品研发程序大多是从理论设计开始,到接下来的廓形设计、细节设计、实验、细节修改到再次实验的循环过程,直到产品达到相关的生产标准,其中仿真技术的运用帮助产品研发和设计,在最大程度上降低了财力成本和时间成本的耗费。对包装产品的动力学虚拟样机进行技术分析,能够获取产品构造的强度应力、运动状态以及其他相关参数,通过对相关数值的运算和研究可以发现其中的潜在风险和质量问题等,从而提高其开发和生产效率。
2.4 机械设计制造及自动化
计算机技术的运用主要体现在计算机虚拟技术和仿真技术的运用方面。例如借助计算机技术实现各类大型电子设备被开发并投入使用。计算机使机械设计制造的精确度不断提升,促进了我国计算机工业化的发展,并使得集成电路的集成效率和水平得到有效提升,其存储器的空间也在逐渐扩大。机械设计制造及自动化的程序较为繁杂,计算机技术的程序优势使得其在机械设计行业中拥有重要的地位和作用。在机械设计过程中,涉及的复杂的设计图纸的绘制,需要计算机的有效辅助,例如CAD,CAM等绘图程序能够有效帮助降低绘图的复杂程度,进而提高绘图效率。
计算机仿真技术是可视技术和虚拟技术不断改进的结果。仿真程序对仿真对象建立数学模型,将实际仿真对象的相关数据和参数信息较为全面、详细并客观地表现出来。随后通过计算机技术分析,既能提高仿真对象的实用性能,又能在改进的过程中对相关程序进行简化,降低操作难度。另外,仿真技术将实际与虚拟模拟有效结合,对相关大型机械设计制造进行仿真模拟,能够促使机械制造的质量和效果得到有效提升。
3 包装机械设计制造中计算仿真技术应用实例
文章以自动包装秤的计算机建模以及自动化系统为应用实例。
自动包装秤大致可分为称重部分和包装部分。首先建立自动包装秤立体模型以及自动包装秤的零件建模。主要包括下料组件、称重组件、包装组件以及秤架。下料组件中的部分零件可通过建立二维图形,再借助三维建模中的多种工具完成创造。称重组件的设计是通过在曲面设计模块中建立旋转面,再将零件模块增厚后封闭曲面形成实体,而后进行编辑形成。接着进行自动包装秤的零部件配置。整体的模型建立需零部件的完整组成,装配实际上就是在零件之间增加约束力,以对其相对位置关系产生限制。使用操作辅助工具,选择在不同的坐标轴和平面内移动,使得零部件的位置基本与实际的机型相似。通过约束工具,选择零部件的点、线、面施加相合或接触、固定等约束力,对零部件进行精准的位置确定,到此才完成了零部件的装配。所有的装配完成之后,就形成了自动包装秤的各个结构的模型。
模拟制造大致可划分为以设计为重点的模拟制造和以生产为重点的模拟制造。前者主要通过将产品设计理念渗透到整体设计过程中的方式,实现虚拟技术产品设计方面的优化和完善,进而通过电脑终端生成立体模拟样机。因此,在实际的设计环节,就可对涉及的零部件和产品整体进行实用性的分析。而后者是在产品生产过程中使用模型建立,据此对生产过程进行优化和完善,以快速完成对生产方案的评估。其基本目的是对产品投入生产的可行性进行评估,使得产品可生产性评估达到极高的水准,可实现“无缝”虚拟,促使产品在实际制造时不断优化和改进。
中图分类号:TH122文献标识码:A
我国包装机械行业起步于20 世纪70 年代,现已发展成为机械工业中的10 大行业之一,就其产量与使用来看,我国已成为世界包装机械工业生产和消费大国之一。但是在包装机械设计领域,绝大多数设计人员仍沿用传统的设计方法。随着科学技术的发展及市场竞争的加剧,客户的需求也越来越高。体现在以下几个方面:为了满货期和降低生产成本的需要以及包装机械和生产机械相衔接必须提高生产效率;为了适应产品更新变化的需要,包装机械要具有高的柔性和灵活性;当设备出现故障时,能进行远程诊断服务;利于环境保护、噪声、粉尘和废弃物少。而传统的设计方法根本无法满足这些要求。
1 现代机械设计方法
为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施,并适应科学技术发展的要求,使设计工作现代化,引发了现代设计方法的研究。现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。现代设计方法实质上是科学方法论在设计中的应用。现代设计方法归纳如下:信息分析法、技术预测法;系统分析法、人机工程;动态分析法;优化设计法;CAD、计算机辅助法;可靠性及价值工程法;有限元及边界元法;模糊评价与模糊法;创造性设计法;艺术造型法等等。把以上现代设计方法应用到机械设计中来,则可称其为现代机械设计方法。
2 现代机械设计方法在包装机械设计中的应用
首先在设计理念上要借鉴西方发达国家的经验,以用户的需求为设计的目标,并结合柔性设计、模块化设计的理念,一机多用,或更换少量的零、部件就可以完成不同的功能, 或满足不同的产品需求。现代包装机的设计过程与现代机械的设计过程基本一样,但设计阶段侧重点不同如:总体设计时,要全面考虑整个包装机系统的布局、运动协调性、造型设计、人—机环境以及装箱运输等。模块化设计是一种先进的设计方法,它的核心思想是将系统根据功能分为若干模块,将包装机中同一功能的单元设计成具有不同性能、可以互换的模块,通过模块的不同组合,使包装机多功能化、系列化。采用这种方法的优点是:①使包装机更新换代速度加快。因为新机型的替代,往往是局部改进。将先进技术引进相应的模块,比较容易实现局部改进;②缩短设计周期。当用户提出要求后,只需更换模块,或设计制造部分模块,即可得到新的机型,满足用户需求;③降低成本,便于维修;④性能稳定可靠。
另外,随着环保理念的加强,现代包装机设计应该满足“绿色设计”,即人性化设计的要求越来越高。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。我国人口众多,人均消费水平比发达国家低,而且城乡差异较大,包装系统的设计应以价廉物美为主,不能盲目追求高精尖。要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。
3 包装机械可靠性的设计方法
机械可靠性设计可分为定性可靠性设计和定量可靠性设计。所谓定性可靠性设计就是在进行故障模式影响及危害性分析的基础上, 有针对性地应用成功的设计经验使所设计的产品达到可靠的目的。所谓定量可靠性设计就是充分掌握所设计零件的强度分布和应力分布以及各种设计参数的随机性基础上,通过建立隐式极限状态函数或显式极限状态函数的关系设计出满足规定可靠性要求的产品。可靠性定量设计虽然可以按照可靠性指标设计出满足要求的恰如其分的零件,但由于材料的强度分布和载荷分布的具体数据目前还很缺乏,有待进一步研究与实验。机械可靠性设计由于不同的产品其构成的差异较大,可靠性设计方法的方法也比较多,一般可分为:预防故障设计、简化设计、降额设计与安全裕度设计、余度设计、耐环境设计、人机工程设计与健壮性设计、概率设计、权衡设计、模拟设计等。将这些方法应用到包装机械设计中去即为现代包装机械可靠性设计。
4 包装机械的发展趋势
目前,包装机械市场竞争日趋激烈,产品除须注重质量外,包装也是直接关系到营销成败的关键之一。运用高效率的包装设备可提高自动化与作业效率,包装机械根据包装物与包装材料的供给方式,可分为全自动包装机械及半自动包装机械;若按包装物的使用范围划分,可分为通用包装机、兼用包装机及专用包装机;依包装种类可分为内包装机及外包装机等。随着包装机械竞争加剧,未来包装业将配合产业自动化、研发技术及发展更高速包装机等发展趋势。在技术上发展方向为:机械功能多元化、模块化、弹性化且具有多种切换功能;结构设计标准化、模组化;控制智能化;结构运动高精度化。
5 我国包装机械的现状与技术差距
我国目前生产的包装机械,在品种、质量和技术水平方面与发达国家比仍然存在很大差距。国外生产的包装机械,从大工业生产用的高速、高度自动化的智能包装机,到商品及家用销售机械、小型包装机械等, 品种达千余种。我国现在虽有不少商品采用机械自动包装或半自动包装,但仍有些商品不适宜包装机械进行包装,包装机械的品种缺口还很大(特别是食品、药品包装方面),市场潜力很大,经济效益和社会效益很高的无菌包装机械,我国还处于开发起步阶段。此外有些不规则的粉状、小顺粒和其他性状物品的称量包装也未发展起来。在科学技术水平方面,发达国家的包装机械发展紧跟当代新技术发展步伐,广泛应用现代先进技术、尖端技术、新材料、向智能化方向发展,并使之完普。高新技术在包装机械领城处于领先支配地位。而我国生产的包装机械,大多还是以机械电气控制为主,新技术的应用还比较少。由于设计、制造及配套的零部件等存在问题,我国生产的包装机械总体水平存在效率比较底、柔性还较差, 机器运行的能耗、包装辅材料和物料的损失也还较大。国内用微机控制的包装机械其品种和数量都还不多, 其他新技术的应用不够,机器的性能待提高和稳定。高新技术的人工智能包装机械和机器人包装生产系统, 以及发展高新技术人工智能包装技术装备、感知传感技术, 包装机械执行装置,自动控制技术等等,其水平与发达国家相比差距还较大。
6 发展我国包装机械的措施与对策综述
我国包装机械科技工作队伍的现代科学技术水平和管理水平有待提高,对先进包装机械的设计研究和开发制造等能力比较低,基础工业的科学技术水平差距相当大,要追赶发达国家先进包装机械的科学技术水平, 缩小差距, 还必须立足我国国情,大力推动企业的科学技术进步;特别要用电子信息技术对各包装机械行业进行技术改造, 以提高机械设备的技术水平为依托, 采取自主开发制造和开放引进相结合的全方位、多渠道策略, 来制订加快发展和提高我国包装机械科学技术水平的战略。
6.1 立足国情, 对现有包装机械的生产进行整顿,优化产品结构
要坚决淘汰能耗大、包装损耗大、质量低、效率低、可靠性低的陈旧落后的包装机械,要以实用性新技术改造技术水平低的包装机械产品, 增加新技术应用比例,发展节能降耗,高工作质量、高性能、高可靠性和自动控制水平, 能适应小批量, 多品种、多规格、高效率的包装机械,满足市场发展需要和提高国际市场上的竞争能力。
6.2加强对包装机械的技术引进和消化吸收工作
高新技术是人类社会生产力中的共同财富。为促进国际技术贸易和交流,借鉴国际上高新技术的包装机械来发展我国的包装工业,引进一些典型的当代高新技术的包装机械很有必要。高新技术产品有高的技术附加值,对引进要制定好消化吸收措施,确保引进技术在我国能及早发挥出母机的效应。对引进的高新技术包装机械的消化吸收, 要由一般性测绘仿制,国产化生产制造,提高到掌握高新技术的应用研究开发,成为能进行技术创新设计和制造的高层次消化吸收,高层次消化吸收研究开发的实现,不仅会提高我国包装机械的科学技术水平, 而且将促进相关基础工业科学技术的发展, 走上自我培育良种的发展道路, 有效地实现缩小与发达国家在先进包装机械方面科学技术水平上的差距。
6.3在研发及生产中,要充分利用国际资源,走国际合作的发展道路
包装机械应用高新技术的研究开发而言,由于我国基础薄弱,完全靠自己独立进行研究开发和生产, 必然需要较长的时间和较高的投入。所以,充分利用国际的先进科学技术和经济资源, 争取广泛的国际合作进行研究开发和生产, 是加快我国高新技术包装机械发展的有效途径之。北京联想计算机集团公司与美国惠普公司合作开发生产汉字喷墨打印机和激光打印机,都是很好的证例。
中图分类号:TP273 文献标志码:A
Design of embedded OS based motion controller for packaging machinery
HUANG Xiao-hong1CHEN Zhi-ming2
(1Guangdong Industry Technical College, Guangzhou Guangdong, 510300, China
2 Department of Electronic Science, Huizhou University, Guangzhou Guangdong, 516007, China)
Abstract: Motion control is very important for packaging machinery. A design method of embedded Operation System (OS) based motion controller for packaging machinery is proposed in this paper. The overall system structure is presented, and the hardware and software design and implementation of the motion controller and its driver are discussed in detail. This proposed method can promote the application of automation technology for packaging machinery design, and is a referential example.
Key word: packaging machinery; motion control; embedded system
包装机械是发展包装工业的基础,在化工、建材、药品、食品等包装工业中都具有独特的作用[1]。虽然近年来我国包装机械发展很快,但是还存在着产品单一、能耗高、技术水平较低等诸多问题。要提高我国包装机械水平,就要加速包装机械工业的技术进步,充分利用现代电子和计算机技术的发展成果,提高包装机械设计的技术水平和市场竞争能力。
嵌入式技术作为一种最新的计算机技术发展成果,已经在国民经济和生活的各个方面得到广泛的应用[2,3],它在包装机械设计中的应用也必将成为一种趋势。而运动控制在包装机械的设计中是一个很重要的方面,本文将介绍一种基于嵌入式操作系统的包装机械运动控制器的设计和实现方法。
1.包装机械行业发展的现状以及要求分析
1.1包装机械行业发展的现状分析
我国的包装机械行业的发展方面,起步相对比较晚,在这些年的发展中有了迅速的进步。在包装机械行业多是民营以及少部分合资企业,这一发展现状就使得企业自身发展的资金容量相对比较小,在整体的生产规模上也不大,整体的生产水平得不到有效提升。在包装机械行业内的发展过程中,还存在着重复性生产发展的问题,这就对企业的市场竞争力的提升有着很大的阻碍影响[1]。在我国的国有包装机械行业的发展数量相对比较少,自主科技方面相对薄弱。在自动化技术的应用发展下,对包装机械行业的整体生产水平就有着提升作用,在当前的包装机械行业的自动化水平也在技术的支持下不断加强提升。
1.2自动化包装机械行业发展的要求分析
包装机械自动化发展有着相应的要求,只有按照这些要求才能有助于自动化程度的提升。从自动化包装机械的具体要求层面来看,主要体现在生产效率的高要求,只有达到了高效率的生产,才能将产品成本得到有效降低。自动化要能对产品更新变化的要求得以满足,由于包装机械的灵活性以及柔性比较高,对包装产品的尺寸大小也要能够灵活性的变化,满足实际产品生产的需求。
自动化包装机械的发展要求还体现在对传感器技术的需求层面,这一技术应用能够对内部自主控制得到有效加强。对自动化水平的提升,就必须要要能在传感器技术的要求方面得以满足[2]。还要能注重物流自动化技术的要求满足,这是对包装生产线传动的一个基础技术,在这一技术要求下才能够将生产线连成整体,将包装机械的自动化水平得以有效提升。
另外,对包装机械的自动化水平的提升,还要能在设备故障的排除效率上进行提升,在这一要求上得到了满足,才能有助于包装机械的应用水平提升。
2.包装机械发展过程中存在的问题和应用及前景探究
2.1包装机械发展过程中存在的问题分析
从当前我国的包装机械发展的实际情况来看,还有诸多方面存在着问题有待解决,这些问题主要体现在创新意识不强。在包装机械设计人员的整体素质上还有待加强,对于包装机械发展的顶端技术还没有得到有效掌握,在进行设计中的规范和理论的参考都相对的陈旧,创新力不强。在进行理论研究方面,没有注重研究结果的可行性,这样就造成了理论和实践没有得到有效的结合问题出现。
再者,包装机械的实际发展中,由于在发展资源配置层面没有得以合理化呈现,也对这一行业的发展有着阻碍,我国在对这一行业的宏观控制没有和实际的发展相结合,对集中力量做事的优势就没有得到充分有效的发挥。还有是包装机械设计在方法上没有得到充足化体现,在进行对包装机械设计中主要是结合任务证书的,由于在整体创新方面相对比较低,这就造成了性能指标方面没有自主,参数也没有得到契合等[3]。这些层面的问题对包装机械的进一步发展都有着很大的影响。
2.2自动化技术在包装机械中的应用
自动化技术在包装机械中的应用体现在多个层面,其中在包装机械的传统系统中的应用方面,有着积极作用发挥。传动系统能将没有包装的物品进行运送到包装机械当中,将物品能运送到指定位置。在自动化技术应用下,就能对电机的有效控制来对生产速度进行控制。在变频控制器的应用下,就能够结合设备检测的信号对生产的速度以及精度得以良好控制,从很大程度上对响应的速度以及运行效率得以有效提升。
再者,将自动化技术在检测系统当中的应用,就能够对整个产品检验的过程得以优化。能够将生产产品检验的可靠性能得以有效提升,这就在生产成本上能得以有效降低。而将自动化技术在控制系统中的应用,也能对自动化程度得到有效提升,满足实际的应用需求。将自动化技术在模块化设计中的应用也比较重要,模块化的设计在自动化技术的应用下,在功能上能多样化的呈现,将设计的指标以及原则能综合,使得设计的系统化目标能得以有效实现。
2.3包装机械发展过程中自动化发展前景
自动化技术的应用下,对包装机械的进一步发展就有着积极促进作用,在整体的发展趋势上也会向着良好的方向迈进。在自动化技术下包装机械的生产效率会得到进一步的提升,生产成本就会因此而降低,这些方面也是企业追求的目标[4]。自动化包装机械的发展要能对产品变化得以适应,由于商品包装的变化性相对比较大,在对包装机械的柔性要求就比较高,在未来的发展中包装机械对新产品适应的能力也要能得以提升。
自动化包装机械之所以能得以广泛的应用,就是因为其生产的连续性比较强,在生产故障上比较少,对故障的排除也比较简单。自动化下是通过计算机技术的应用,从而对包装机械进行的控制,这样在故障的诊断效率上也能得到有效提升,能对系统故障进行自动的监测,在故障解决的效率层面就能大幅提升,保障了包装机械应用的持续性[5]。
1、了解产品类型并且调研市场同类产品的包装形式,从而定夺自己的包装形式;
2、做3D结构图和效果图,包括外部平面设计和包装盒内部结构设计,必须精确到每一个尺寸,包括每一个地方的材质和功能;
3、找包装厂家打样调整细节问题和出血问题;
4、和包装厂签合同批量生产。
(来源:文章屋网 )
前言
包装机械是包装行业重要机械,是机械加工的重要类型,新时期,我国已经进入到商品社会和市场时代,需要包装机械的大量供应,来满足产品和商品的包装需求,包装机械行业已经成为包装工业和机械工业的交叉,是促进商品进一步走向流通,进一步走向市场的关键支撑。由于我国的市场经济还处于初期,商品包装理念和水平与先进国家比存在很大差距,特别是机械制造行业长期徘徊在低水平,导致包装机械行业出现了诸多问题。应该在科学定位我国包装机械行业的基础上,展开对包装机械行业深层次地分析,形成技术创新、投资增加、大力支持的局面,在包装机械模块化和标准化上下功夫,形成包装机械行业新时期发展的新支撑,在满足商品包装的前提下,促进商品经济和市场化的深入发展。
1.包装机械行业的概述
包装机械行业的发展起始于改革开发,在此之前我国商品包装存在作坊式生产、散装销售的实际现象,即便存在简单的糖果包装机械和香烟包装机械也存在水平不高、机械简单、技术落后等诸多问题。进入到上世纪80年代后,商品和交换得到了提升,包装机械行业得到了不断地发展,并已经成为初具规模的产业,截止到2010年,我国包装机械行业的产量已经达到156万万台(套),成为一个发展迅猛的产业,根据2005年的统计数据:包装机械的产值已经达到500亿人民币,并存在有将近5000各品种,包装机械行业已经变成重要的门类,在支撑商品销售和交换的同时,促进着经济的发展。
2.我国包装机械行业与先进水平的差距
在当前,我们应该肯定包装机械行业的发展成就,同时也要看到包装机械行业的不足和差距,特别是与先进国家和国际水平相比包装机械行业存在着不小的距离,特别是包装机械的自动化水平不高,包装机械生产中新技术应用还处于低级阶段,包装机械应用的材料和工艺还存在速度和范围的问题,总体上讲,我国包装机械行业距离包装机械行业发达国家有将近20年的差距,特别在灌装机械、印刷机械、真空包装机、封装机械、封口包装、无菌包装机械等重要机械类型上具有相当大的差距,这为包装机械行业提出了发展的要求,也指明了新时期包装机械行业发展的方向,应该在承认这一差距的基础上,立足包装机械行业的实际,更好地利用市场经济和新科技浪潮的良机,发展包装机械行业,在打造我国包装机械行业核心技术的同时,促进包装机械行业对先进水平的靠拢和追赶。
3.包装机械行业产品技术升级的探索
3.1.用新技术充实包装机械行业
要实现包装机械行业的发展就必须应用新技术,要从包装机械行业的实际出发推动新工艺和新材料在包装机械中的应用,要形成以人工智能、生物技术、网络技术、自控技术应用为契机的包装机械行业发展基础。在包装机械的设计和生产中要推广CAD技术、CAPP技术以及CIMS系统,在获得优化设计和精密加工的基础上,使包装机械得到提升,达到结构紧凑、运行平稳、延长寿命、降低造价的目标。
3.2.加快包装机械行业的模块化和标准化
应该在包装机械的制造和设计中采用模块化的思想,将包装机械的计量装置、制袋成形
器、物料输送、包装材料输送、热封装置和打码装置等设计成多种标准模块,通过标准模块的合理组合,以适应不同物料特性、不同材料种类和不同包装容量的要求。逐步加大包装机标准件与外购部件的比例,突出包装机械的特殊制造功能,促进包装机械生产在一定范围内实现标准化、通用化和系列化。同时引进国际上承认的标准来规范企业的生产行为也是提高包装机械产品标准化水平的重要途径。
3.3.提高基础配套的技术水平
当前应该重视基础件的研制以及配套件的技术水平的提高,研制与包装机配套的高水平的真空泵、真空阀、灌装高速电磁阀、传感器、变频电机及电器控制元件,开发各种在线或离线的检测设备,以进行重量检测、异物检测、金属检测和真空度检测等,提高整体技术水平。
3.4.加大对包装机械行业的科技和资金投入
只有加大科技投入,鼓励科研院所加入企业集团,多渠道多层次的增加科研经费,才能开发出产销对路的高技术产品。
3.5.重视包装机械行业的网络化发展
根据2009年的数据:有35%的包装企业经常使用互联网,15%的包装机械企业建有网站,10%建有企业内部的电子商务管理系统,有60%企包装机械企业认为需要电子商务服务。我国包装机械行业由于产品自身的特点,非常适合网上贸易。网络经济的发展,从根本上打破了传统产业的经营运作模式,建议企业要加强自身的信息化和网络化建设,将传统的营销模式尽快与网络营销接轨,利用已有的电子商务平台开展产品的供求信息,利用网络探索新的业务合作伙伴,提升企业的产品服务和营销水平。
结语:
综上所述,商品需要包装来体现内涵和功能,这是市场经济的规律,为了进一步促进市场经济的进步应该加速包装机械行业的发展。要认清我国包装机械行业的实际和距离国际水平的差距,在应用新技术和新工艺的前提下,以包装机械标准化、网络化和模块化为导向,提升包装机械设计和生产的水平,达到新时期对包装机械行业发展的促进和振兴作用。
参考文献:
[1]赵淮,林泽梅,张世荣.我国包装机械行业现状和提高技术水平思路[J].中国机械工程.2011(05)
[2]王海朋,陈伟,夏杨.涡轮转子结构参数化设计、分析及其软件集成[J].机械制造与自动化.2005(05)