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包裝機械行業研究范文1
【關鍵詞】包裝機械 現狀 趨勢
包裝機械有較長時間的發展歷程，包裝機械是包裝工業的一大門類產品，在包裝工業中有著舉足輕重的地位和作用，它給行業提供必要的技術設備。隨著人們生活水平的提高，對食品包裝行業提出了更高的要求，同時也給食品包裝機械行業帶來前所未有的機遇。它為包裝工業提供先進的技術裝備，保證包裝產品質量高、生產效率高、品種多、生產環境好、生產成本低、環境污染小，因而獲得較強的生命力，帶來巨大的社會效益和經濟效益。沒有現代化的包裝機械，就沒有現代化的包裝工業。
1 我國包裝機械的現狀
我國包裝機械總體呈現低出發點趨勢。由于企業的性質不同，企業之間資金和設備存在區別，自動化水平也不一致，大多數企業在低水平設備上徘徊。隨著控制與驅動技術、伺服技術及數字化理念的介入，包裝機械市場已經經歷了多輪變革。目前，中國已經成為世界最大的商品生產和出口大國，全球的目光也聚焦在發展最快、規模最大、最具潛力的中國包裝市場。
經過多年的發展，我國包裝機械已成為機械工業中十大行業之一，為我國包裝工業快速發展提供了有效的保障。我國包裝產品需求的突飛猛進帶動了整個包裝行業的蓬勃發展，其中包裝機械企業也同樣面臨著非常好的發展機會，但是卻有諸多因素制約著包裝機械行業的發展。
2 國內包裝機械存在的問題
我國包裝機械盡管市場前景廣闊，但諸如企業規模較小、產品層次低和可靠性差、進口依賴嚴重、開發能力低下、研發投入不足、專業技術人才缺乏等問題也使國內包裝機械產品飽受詬病。包裝機械自動化還基本停留在測試仿制階段，自行開發能力弱，缺少科研生產中試基地，產品質量差距表現在產品性能低、穩定性和可靠性差、外觀造型不美觀、表面處理粗糙，許多元器件質量差、壽命短、可靠性低，影響了整體產品的質量。
（1）企業規模較小。我國包裝企業多，產量多，產品結構零散成為制約我國包裝機械行業發展的重要因素之一。包裝機械行業存在著嚴重的重復建設問題，進入門檻低和調控手段不夠是造成這個問題的主因。因為包裝機械企業起點低、企業規模較小，“先天不足”且跨部門，存在統籌規劃、宏觀指導難的問題，在投資和開發新產品方面往往一哄而起，出現低水平重復的無序競爭。
（2）產品層次低。國內包裝機械企業主要生產比較簡單的設備，低水平重復太多，產品技術含量低，制造工藝簡單，加工設備精度要求不高，多數企業靠這種產品起步，一部分企業靠低水平產品積累資金和經驗，向中高檔產品靠近，一部分企業則停滯不前。我國包裝機械和國際先進產品相比，在產品的開發、性能、質量、可靠性、服務等方面都處于劣勢。
（3）進口依賴嚴重。我國高端設備主要依賴進口，只有少數國內企業能夠提供成套的生產線。我國與國外先進的包裝機械的差距還很大，最主要是技術上的差距。我國進口的多為成套或大型設備，出口結構中呈現“小而散”的狀況，以單件產品為主。可見我國目前的包裝機械出口與進口相比，無論從產品質量、數量還是技術含量等各方面而言，都與國外產品存在著相當大的差距。
（4）研發投入不足。我國包裝機械行業沒有自己的研發力量，研究投入極少，只靠低價競爭。這也是機械行業的共性，難以吸引大量資金投入，難以進行大量的技術改造。因經費不足，自行開發能力弱，不能做到生產一代，開發一代，研究一代。
（5）專業技術人才缺乏。因包裝機械業利潤不高，難以吸引優秀的技術人才，以致人才隊伍參差不齊，自主開發產品和創新能力薄弱，甚至消化吸收國外同類產品的能力都很弱，造成產品多年一貫制。在包裝機械行業的研究所里，人員流失的情況比較嚴重，研究所與企業的相互信任度不高。
3 包裝機械發展趨勢
包裝機械未來總的趨勢是各種高新技術、新機械、新方法不斷得到應用，其技術將向高速、高效、高質量方面發展。發展重點將趨于節能降耗、質量和性能可靠、控制水平先進、穩定性好、自重輕、結構緊湊、噪音低、效率高、有利環保等方面。
我國包裝機械工業要追求精與專。進入21世紀以來，較之傳統包裝機械，新型包裝機械要求具有簡潔化、高生產率、配套更完善、更具自動化等特點。未來的包裝機械將配合產業自動化趨勢，促進包裝設備總體水平提高。目前，世界各國對包裝機械發展十分重視，集機、電、氣、光、生、磁為一體的高新技術產品不斷涌現。生產高效率化、資源高利用化、產品節能化、高新技術實用化、科研成果商業化已成為世界各國包裝機械發展的趨勢。其次，要進行我國包裝機械業的結構調整。在未來我國包裝機械業要著重進行產業結構、產品結構和組織結構的調整。
參考文獻
包裝機械行業研究范文2
關鍵詞：包裝機械；虛擬設計；設計質量；設計周期；模擬裝配；人體工程；
前言
在市場經濟條件下，商品進入流通領域的一個必要前提就是進行規范地包裝，經濟越發達，各類商品越多，就越需要對商品實現更為快速、高效的包裝。當前商品越來越依靠包裝機械進行處理，在生產效率提高、差異化趨勢增強的背景下，包裝機械成為一項重要的設備，不但成為了一項重要的產業，同時也對整個商品生產和流通產生巨大影響。我國包裝機械存在著起步低、設計手段落后等實際問題，導致包裝機械設計有質量、周期和費用的主要缺陷，嚴重影響了包裝機械的制造，并對包裝機械市場的開發帶來阻礙作用。新時期應該站在發展包裝機械制造產業的高度上看待當前存在的種種問題，通過應用虛擬技術實現對包裝機械的不斷開發，從技術、思想上推進和實現包裝機械新時期的創新式發展。
1.包裝機械產業發展的描述
我國包裝機械產業經過從無到有20多年的發展，至今已經成為一個重要的門類，在支撐商品生產的同時，也形成了對整個經濟發展的全面支撐作用。作為包裝機械產業的從業人員應該看到包裝機械產業現存的問題，只有將問題做到全面地分析，才能促進包裝機械產業的加速發展。當前包裝機械產業存在的主要問題有：
1.1.基礎技術和工藝落后
在包裝機械行業中有一個基本的共識，就是我國包裝機械生產要落后于發達國家將近20年的差距，集中的表現是高精度包裝機械和自動化大型包裝機械的開發尚屬于空白，在傳統包裝機械的生產中存在外觀粗糙、穩定性差、安全性不高、適應性低下，并且存在質量和壽命方面的通病，對包裝機械的長久發展不利。
1.2.盲目仿制國外包裝機械
當前，包裝機械生產中存在生產規模小、科研能力低、創新能力差等實際問題，這導致大多數包裝機械生產企業都在或多或少地模仿國外包裝機械，生產出的包裝機械存在著性能、可靠性和服務質量方面的問題，同時，過度依賴仿制會形成對國外包裝機械制造技術的依賴，形不成具有自主知識產權的包裝機械生產技術，嚴重制約了包裝機械產業的持續發展。
1.3.生產和需要脫離
在市場經濟建設步伐越來越快的背景下，包裝機械的種類和數量都有了較大幅度地增長，而國產的包裝機械卻在設計理念、制造技術和產品質量上都存在與市場需要的較大差距，人為導致了包裝機械市場中生產產品和需要上的矛盾，導致包裝機械長期需要進口的問題發生。
1.4.設計思想和手段落后
在包裝機械設計過程中很多企業仍然應用傳統的設計技術和設計思路，導致包裝機械沒有適應性和創新性，影響了包裝機械對市場的占有力，不但浪費了包裝機械研發的資金和資源，而且造成對包裝機械生產的制約，難于實現對包裝機械行業的加速作用。
2.包裝機械產品開發中對虛擬設計的應用
2.1.虛擬設計在包裝機械產品設計過程中的應用
虛擬設計是在產品設計中采取人與計算機的交互方式，模擬新產品開發中產品的某些性能，便于設計人員對產品的修改。在進行虛擬產品設計時，設計人員或準客戶可以感知產品，直接在虛擬環境中進行設計與修改，實時地對整個虛擬產品設計過程進行檢查、評估，實地解決設計中的決策問題，使設計思想得到綜合。
2.2.虛擬設計在包裝機械裝配過程中的應用
產品開發人員借助虛擬裝配設計環境系統，可以在虛擬環境中使用各種裝配工具對設計的機構進行裝配檢驗，幫助設計人員及時發現設計中的裝配缺陷，全面掌握在虛擬制造中的裝配過程，盡可能早地發現在新產品開發過程中的設計、生產和裝配工藝等問題，及時優化設計方案。
2.3.虛擬設計在包裝機械人機工程中的應用
虛擬設計可以精確地定位包裝機械人機工程學的參數，并且，在必要時可以修改虛擬部件的位置，重新設計整個產品的構造，為新產品開發在產品的人機工程學研究方面提供了新的方法，可以不斷地利用該系統來驗證假設，既減少開發費用，又縮短了制造模型的時間。
3.虛擬設計在包裝機械產品開發的應用前景
在未來，包裝機械新產品開發中，虛擬設計技術能為設計人員提供有創造性思維的空間，提高設計人員的設計創新思維能力與產品設計水平，使設計人員能夠從理論認識到感性認識，對產品進行設計、分析和評價，使設計人員在精神世界的存在中獲得心靈自由，讓設計更趨合理化、人性化。虛擬設計可以在包裝機械的設計階段，借助于建模與仿真技術及時地、并行地模擬出產品的未來的制造過程，乃至產品全生命周期的各種活動對產品設計的影響，并預測、檢驗、評價產品性能和產品的可制造性。從而更加有效地、經濟地、柔性地、即時地組織生產。有力地降低由于設計前期給后期制造帶來的回溯更改生產。
4.結語：
綜上所述，包裝機械產業是整個商品生產的配套產業，同時也是市場經濟體系中不可或缺的基礎性行業，新時期需要各種新型技術和工藝對此加以發展。本文在最后要從人員能力上和設計思維的層面上做以重點強調，要高度重視包裝機械設計人員的培訓，要真正形成以虛擬技術為出發點的高層次包裝機械設計人員，做到從周期、質量、水平上擴大包裝機械設計的水平，創造出各種新式包裝機械，在滿足市場和商品需要的同時，促進包裝機械產業的提升。
參考文獻：
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包裝機械行業研究范文3
關鍵詞：氣動控制；自動包裝機；應用
1.引言
自動包裝機一般分為半自動包裝機和全自動包機兩種。由人工供給包裝材料(容器)和內裝物，但能自動完成其他包裝工序的機器稱為半自動包裝機；自動完成主要包裝工序和其他輔助包裝工序的機器，稱為全自動包裝機。隨著自動化程度的提高，包裝機的操作、維護和日常保養更加方便簡單，降低了對操作人員的專業技能要求，但產品包裝質量的好壞與溫度系統、主機轉速精度、追蹤系統的穩定性能等息息相關，同時對自動包裝機所用傳動系統的動態性能較快的動態跟隨性能和高穩速精度。氣動控制的動力介質來自于自然界取之不盡的空氣，環境污染小，工程實現容易，所以氣動控制是一種易于推廣普及的工業自動化應用技術[1]。在此背景下，開展氣動控制技術在自動包裝機中的應用研究，對提高包裝業的生產效率和產品質量具有重要意義。
2.自動包裝機的主要組成與控制要求
包裝機械行業中自動化操作正在改變著包裝過程的動作方式和包裝容器及材料的加工方法。一整自動包裝機由很多部件組成，其中，臂端操作工具、材料運送裝置和識別而及驗證系統是主要組成部分。各部分工作原理如下：
臂端操作工具，即端部操作器，是用來抓取產品、定向移動和感受性能參數的一個部件。它們的結構方案可以從單一型的真空套到系列型真空套或夾緊爪的排列式結構等，在包裝應用中，端部操作器通常設計成能直接使用的真空套、夾緊爪或兩者結合的型式。其中包括動力傳送帶、單軌吊車、自動導向車和機械手等。在包裝過程中，材料的運送處理需要考慮的以下因素：產品形狀、重量及材料性質；在運輸、包裹及裝載期間產品的運速、距離和方向；與其他裝置進行聯接時所需控制水平以及如果需要時允許重新形成構件的機動靈活性。一種典型的可視條碼檢測能力可以確認每個條碼對應于每種產品，因此條碼掃描儀和視頻識別系統記錄并驗證產品標貼以確保識別的完整性。
從自動包裝機的主要組成和各部分的工作原理可以看出，自動包裝生產線是將自動包裝機、輔助設備以及輸送裝置根據產品包裝工藝，按一定的順序組合起來，再配以相應的檢測、控制、自動調整補償裝置等而組成。包裝物品由一端不斷送入，包裝材料在相應的工位加入，物品按工藝流程順序經過各工序，產品從另一端輸出，使物品在無需人工直接參與操作的情況下自動完成輸送、包裝的全過程。根據工藝流程要求，控制系統必須具備一下功能：1）從包裝物品輸入到包裝產品輸出的所有工序動作的順序控制；2）對稱量重量的模擬量控制；3）為了監視設備的運行情況、方便的輸入工作參數、簡化操作面板，應具有友好的人機界面；4、具有完善的故障檢測和報警功能。
3.氣動控制系統
氣動系統主要由氣源處理器、電磁閥、單向節流閥、氣缸及各種氣動接頭和管路組成，氣缸速度由單向節流閥調整，出輪氣缸設有磁性開關，其他大缸徑氣缸因沒有安裝磁性開關，所以，各機構起始位置均設有接近開關，可發出信號通過程序指令下一動作，自動完成整機動作的全過程，氣動系統主要控制元件、執行元件功能與對應關系如表1所示。
表1 氣動控制系統中主要控制元件和執行元件的功能及對應關系
在氣動控制系統中，氣動發生裝置一般為空氣壓縮機，它將原動機供給的機械能轉換為氣體的壓力能；氣動執行元件則將壓力能轉化為機械能，完成規定動作；在這兩部分之間，根據機械或設備工作循環運動的需求、按一定順序將各種控制元件（壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥和邏輯元件）、傳感元件和氣動輔件連接起來[2]。圖1為自動包裝機的氣動系統原理圖，主要由7個二位五通電磁換向閥、7個單作用氣缸、1個減壓閥配合壓力表、空氣過濾器和空氣壓縮機組成。生產線為了實現高精度動態稱量，盛料倉設計了三料口下料裝置，稱重機的盛料倉底部安裝有大中小3個閘門，分別由3個電磁閥控制3個氣缸完成大、中、小3個閘門的開閉。其他氣缸分別控制稱量料斗倉門的開閉以及打印機的打印、橫封器封口的切斷、電熱板的撤離等。
圖1 自動包裝機的氣動系統原理圖
4.自動包裝機中氣動控制系統設計注意事項
自動包裝機中氣源處理要供給氣動裝置的壓縮空氣，除了保證其壓力和流量外還必須除去其中的含油污水和灰塵等，以減少氣動元件的磨損避免其零件的銹蝕，否則將引起系統工作效率降低，并常產生誤動作而發生事故。必要時應裝有壓力繼電器和主機電器部分互鎖。其次對自動包裝機的控制箱也有一定的要求，為滿足一定操作要求，常將各種控制元件集中在控制箱內，對控制箱設計時的注意點有：保證線路正常工作，阻力損失小，布置合理；面板及結構安排要考慮操作方便等。此外，在對自動包裝機的氣動控制系統進行設計使還需考慮特殊情況處理，應考慮系統在停電、發生事故需要緊急停車以及重新開車而必須連鎖保護元件。
5. 氣動控制技術在自動包裝機中的應用優勢分析
如今越來越多的包裝機械采用氣動元件及氣動系統，其原因在于氣動技術在包裝機技術中具有其他動力驅動技術不可比擬的優勢。包裝機械行業中氣動控制正在改變著包裝過程的動作方式，實現氣動控制的包裝系統能夠極大地提高生產效率和產品質量，顯著降低包裝工序中系統誤動作造成的誤差，有效減輕職工的勞動強度并降低能源和資源的消耗，具有革命意義的氣動控制技術改變著包裝機械行業的制造方法及其產品的傳輸方式[3]。設計、安裝的自動控制包裝系統，無論從提高包裝機械行業的產品質量和生產效率方面，還是從消除加工誤差和減輕勞動強度方面，都表現出十分明顯的作用，并具有如下優勢：。
1、氣動執行元件主要用于完成選擇、匯集、裝入、夾緊和卸放等動作，設計制造復雜包裝系統，采用氣動技術，可使整個機構大大簡化。2、工作介質是空氣，氣動裝置是一種清潔動力源，對污染等限制嚴格的場合，優先選用氣動系統。3、在包裝工藝中常需要多個動作協調，氣動元件容易調節。4、由于氣動系統具有防火、防爆、耐潮的特點，因此在一些易燃易爆產品的包裝過程中大量使用氣動技術。5、可短時間釋放能量以獲得間歇運動的高速響應；對沖擊負載和過負載有較強的適應能力。6、氣動技術低成本，易于被采用。
6結束語
氣動控制技術為自動包裝機械生產裝備的控制方式提供了一種新穎、先進的思路，在包裝業生產設備中進行典型應用，極大的提高了設備的本質安全性和自動化程度，自動包裝機的產效率和產品的質量也因此得到大大的提高，有很好的推廣價值。
參考文獻
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[2] 鄭洪生.氣動傳動及控制[M].北京機械工業出版社.
包裝機械行業研究范文4
本刊訊(記者梁婧晶)第十八屆中國國際包裝工業展覽會/第十五屆中國國際啤酒、飲料及液態包裝工業展覽會(簡稱“2011中國國際包裝/飲料工業展”)銷售呈現火爆態勢，海內外參展商已達到400家，已超越上一屆展會規模。展會由雅式展覽服務有限公司，中國對外貿易中心(集團)聯合舉辦，2011年3月9日至11日在廣州中國進出口商品交易會琶洲展館(A區)舉行。目前，海外展團勢頭強勁，來自英國加工與包裝機械協會(PPMA)，美國包裝機械制造協會(PMM)、中華臺北產品包裝協會等等將強勢登場。
經過近幾年的快速發展，中國國際包裝/飲料展以準確的市場定位、特色的個性化服務得到各界認可。展會主辦方對實力買家的邀請及現場成交的達成非常重視。目前“2011中國國際包裝/飲料工業展”與全國多家行業協會和買家機構通力合作，預計40多家終端協會及官方組織將會動員前來參觀和采購，分別來自廣東、福建、長三角、珠三角、中原等發達地區，買家行業覆蓋食品、飲料、糖果、焙烤、桶裝水、日化、醫藥、包裝印標等產業領域。
“供優質展商、采對口買家”，是2011年展會現場商貿活動的亮點之一，主辦方已廣邀全國超過200多家企業組織買團進行配對活動，并與海內外100多家媒體攜手合作，對展會給予詳盡報道和跟蹤。
據介紹，本屆展會將邀來自食品、飲料、啤酒、醫藥、日化和包裝機械等行業的高端買家及專家，共同演繹高端論壇，同時為了進一步豐富會展活動的內容，組委會將圍繞主題“包裝在食品，飲料、醫藥和日化上的質量安全管理”，開展包括“食品質量安全與綠色(健康)食品產業發展”、“飲料行業質量安全與健康飲料產業發展”、“醫藥產品質量管理與保健品產業發展，新型包裝材料應用”、“啤酒低碳釀造技術”、“設備監理與質量安全”及“日化行業質量安全與產業技術創新、發展趨勢”等10多場高端研討會。
2011年中國國際酒業技術?裝備博覽會將于4月在京舉行
本刊訊(記者王崇民)由中國釀酒工業協會主辦的中國國國際酒業技術?裝備博覽會(dADE2011)將于2011年4月26日至28日在中國國際展覽會中心舉辦。
自2009年下半年中國經濟全面企穩回升，在貨幣和貝才政政策刺激下出現了強勁的發展勢頭。釀酒行業呈現出全面繁榮的新局面。
包裝機械行業研究范文5
關鍵詞:包裝機;電加熱器;自動斷電;斷路故障
中圖分類號:TP277 文獻標識碼:B
文章編號:1004-373X(2009)21-141-03
Design and Application of Measuring and Control Device of
Open Circuit Fault in Electric Heater
LV Yuming,LIU Yingui
(Tianjin Electronic Information Vocational College,Tianjin,300132,China)
Abstract:In equipments such as automatic packing machine and bagging machines which required the electric heater to package plastic products,it is common that electric heater is often in open circuit fault.To detect the inductive voltage of the circuit by current is to determine whether the electric heater is working properly.Alarm output or host control can be realized by using opto-coupler device to determine whether the normal temperature controller is on/off.Electric heater circuit fault monitoring and control devices can automatically identify whether temperature heater is off and whether the electric heater is in open circuit.After trial on the packaging machine,the device of the performance parameters can meet requirements of packaging equipments and users.It also meets the requirement of packaging machinery equipment.
Keywords:packaging machines;electric heater;automatic power-off;open circuit fault
針對目前全自動包裝機、制袋機、塑料注塑機等設備均需電加熱器進行塑料產品的封裝,電加熱器燒斷(斷路)是設備使用中最常見的故障,一旦電加熱器出現斷路故障,不及時排除,輕則不能保證塑料成形產品的產品質量,重則會造成原材料浪費,增加企業運行成本。本技術及專利產品能正確判斷電加熱器是溫度升高自動斷電還是電加熱器斷路故障。
1 該裝置的研究意義
該裝置的研究意義主要來源于相關設備廠家(如包裝機械、制袋機械、注塑機械等)及產品的直接應用企業,這些企業的生產過程表明:
(1) 在包裝行業電加熱設備具有廣泛的應用市場。
(2) 電加熱器燒斷(斷路)是設備使用中最常見的故障。
(3) 電加熱器燒斷故障不及時排除,輕則不能保證塑料成形產品的產品質量,重則會造成原材料浪費,造成人力、物力資源損失,增加企業運行成本。
針對塑料包裝加工行業的需求,該裝置應達到下列要求:
(1) 電加熱器斷路檢測裝置能夠自動識別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障。
(2) 電加熱器斷路后立即控制加工機器停止運行,給出報警信號。
2 該裝置提出的背景
中國是世界包裝制造和消費大國,在20世紀90年代后由于包裝制品工業發展的需要而出現了高速度發展,年平均增長率為30%[1],而塑料包裝在包裝產業總產值中的比例已超過30%,成為包裝產業中的生力軍,在食品塑料包裝、醫藥塑料包裝、化妝品塑料包裝、農藥塑料包裝及工農業生產各個領域發揮著不可替代的作用[2]。目前國內包裝機、制袋機、注塑機等電加熱類機械設備產量將大增,但它的電加熱器使用壽命卻僅有2~3個月,一旦加熱器出現燒斷故障,將造成原材料的浪費和使產品質量受到影響。
2.1 關鍵技術
包裝機上電加熱器一般由溫度控制儀表的觸點來控制交流電源通斷。當電加熱器溫度低于設定溫度時,溫度控制儀表的觸點接通,電加熱器溫度上升。當電加熱器溫度高于設定溫度時,溫度控制儀表的觸點斷開,電加熱器溫度下降。溫度控制儀表的觸點通斷,保證電加熱器工作在一定溫度范圍內。一旦加熱器出現燒斷故障,操作人員無法判斷是溫度升高加熱器正常斷電還是加熱器斷路故障造成的斷電。由于加熱器的熱慣性,溫度需延遲一段時間才降下來,這樣當操作人員發現產品不合格后,已造成百上千的產品浪費,使產品質量受到影響。電加熱器斷路檢測裝置應能夠自動識別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障[3]。
2.2 國內外的現有技術情況
目前,國外智能溫度控制儀表中兼有低溫檢測及報警功能,而無加熱器斷路故障檢測,如日本富士、歐姆龍公司產品;國內某些企業生產的相關產品體積大、檢測及報警配置復雜、可靠性差、不便于安裝維護,不能很好滿足相關企業的需求。
2.3 市場需求量大,要求該技術產品性價比高、便于安裝
目前國內包裝機、制袋機、注塑機等電加熱類機械設備產量大增,用戶多為中小型企業。由于市場競爭激烈,特別是塑料加工機械成形產品的直接用戶更需要產品價格低、性能可靠、安裝維護方便的電加熱器斷路故障測控裝置以保證塑料包裝機械成形產品的質量。
3 該裝置的工作原理
電加熱器斷路故障測控裝置是串接于加熱器和溫度控制儀表觸點之間,主要用加熱器斷路(燒斷)的電流檢測和儀表觸開關點K通斷的電壓檢測。若儀表觸點K正常通斷,對本裝置沒有影響,無信號輸出;只有當加熱器出現斷路故障,本裝置才有信號輸出,再與其他裝置(顯示、蜂鳴、主機控制等)配合,實現控制功能要求。
系統配置示意圖如圖1所示。包裝機電加熱器斷路測控裝置,由觸點動作檢測電路、加熱器故障檢測電路、測控信號輸出電路及直流電源組成;橫封觸點動作檢測電路、縱封觸點動作檢測電路分別并接于橫封溫度控制儀表觸點開關(K1)和縱封溫度控制儀表觸點開關(K2)的兩端,用于對儀表觸點開關處的電壓檢測。當觸點開關K1和K2斷開時,發光二極管L1和L2發光;當觸點開關K1和K2閉合時,發光二極管L3和L4發光。橫封(縱封)加熱器故障檢測電路串接于橫封(縱封)加熱器和溫度控制儀表觸點開關K1(K2)之間,用于對橫封(縱封)加熱器斷路的電流檢測;當加熱器正常時,發光二極管L5(L6)不發光;當橫封(縱封)加熱器斷路時,發光二極管L5(L6)發光報警;同時繼電器J吸合,對外給出控制信號。如圖2所示[4]。
包裝機一般都由橫封加熱電路和縱封加熱電路組成,兩電路結構一樣,故只分析橫封加熱電路。橫封觸點動作檢測電路包括電阻(R1,R2)、整流二極管(D1)、濾波電容(C1)、光電耦合器件TLP521-1(U1)及LED發光二極管(L1)。當觸點開關(K1)斷開時,LED發光二極管(L1)發光;光電耦合器件(U1)輸出低電平,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)截止;當觸點開關(K1)閉合時,LED發光二極管(L1)不發光,光電耦合器件(U1)輸出高電平,二極管(D9)截止,三極管(Q1)導通,LED發光二極管(L3)發光,鉗位二極管(D10)導通,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)截止[5]。
由法拉第電磁感應定律知道,只要線圈所交鏈的磁通發生變化,均要在線圈中產生感應電動勢,不管所交鏈的磁通是否是由本線圈的電流產生[6]。所以,橫封加熱器故障檢測電路是由互感電路完成,包括互感器(H1)、整流二極管(D2)、濾波回路電容(C2)、電阻(R4)、三極管(Q1)、LED發光二極管(L3)及雙路電壓比較器LM393(U3);電阻(R9,R10)組成分壓電路為電壓比較器(U3)提供1 V的基準電壓;當橫封加熱器正常時,LED發光二極管(L3)發光,指示橫封觸點開關K1閉合,電壓比較器(U3)輸出高電平,三極管(Q1)導通,鉗位二極管(D10)導通,橫封加熱回路指示LED發光二極管(L5)不發光,輸出驅動電路三極管(Q3,Q5)截止,對外沒有輸出;當橫封加熱器斷路時,電流檢測互感器(H1)上沒有感應電壓,電壓比較器(U3)輸出低電平,三極管(Q1)截止,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)導通,發光二極管(L5)發光報警;同時繼電器(J)吸合,對外給出控制信號[7]。
電源模塊采用三端集成穩壓器,在三端集成穩壓器中包括了串聯型直流穩壓的各個組成部分,另外加上保護電路和啟動電路。在W7800系列三端集成穩壓器中,已將三種保護電路集成在芯片內部,它們是限流保護電路、過熱保護電路和過壓保護電路[8]。
電路直流穩壓電路由變壓器(H3)、整流二極管(D5～D8)、濾波電容(C5,C6)及三端穩壓器W7812(U4)組成,為斷路測控器提供12 V直流電壓[9]。
在電加熱器斷路故障測控裝置設計中主要考慮:
(1) 在實際的電子電路系統中,不可避免地存在各種各樣的干擾信號,若電路的抗干擾能力差將導致測量、控制準確性的降低,產生誤動作,從而帶來破壞性的后果。若硬件上采用一些設計技術,破壞干擾信號進入測控系統的途徑,可有效地提高系統的抗干擾能力。采用隔離技術是一種簡便目行之有效的方法。隔離技術是破壞“地”干擾途徑的抗干擾方法,硬件上常用光電耦合器件實現電一光一電的隔離,他能有效地破壞干擾源的進入,可靠地實現信號的隔離[10]。因此,在輸入/輸出電路上采用光電隔離技術,保證強弱電間的隔離及干擾的串入。
(2) 獨立的外觀結構,明確的信號輸入/輸出接線端子,保證安裝維護的安全與快捷。
(3) 電加熱器斷路后使主機立即停止運行。
經過反復試驗和調試,產品如圖3所示。
4 申報專利轉化成果
該裝置已申報實用新型專利,專利號為:ZL2007 2 0096249.2,專利名稱:包裝機加熱器斷路測控器。
由天津電子信息職業技術學院研發的 “電加熱器斷路故障測控裝置”已由天津市富航儀表新技術產業有限公司組織生產,并為包裝機械行業的電加熱器控制系統配套使用。
該項目是天津市高等學?？萍及l展基金計劃項目,項目名稱:電加熱器斷路故障測控裝置,項目號:20060617,已于2008年7月通過專家驗收結題。
5 結 語
該實用新型裝置作為相關設備的配套部件,具備了加熱器斷路檢測,并且在加熱器斷路后快速報警輸出,迅速停止主機運行,同時在故障出現后不浪費塑料成形材料,降低工業生產成本,保證產品質量。經過一年來的使用,該產品結構設計合理,電路構思巧妙、成本低、性能可靠,特別是對于舊包裝機械的改造安裝方便靈活,取得很好的經濟效益和社會效益。
創新點:該裝置能夠準確判斷電加熱器是由于溫度升高自動斷電還是電加熱器斷路故障,徹底解決了包裝行業電加熱器斷路故障檢測難題。
參考文獻
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包裝機械行業研究范文6
關鍵詞：機電一體化技術；機械工程領域；應用
1對機電一體化涵義的闡述
機電一體化技術凸顯綜合性的特征，融合多種學科的關鍵技術，主要涉及機械、電子等技術領域。凸顯全面性與綜合性，具體分析，機電一體化主要關注的是機械設備的生產以及信息技術在數據處理中的作用，重視對機械設備以及相關電子器材的探索和研究，目的是更好地支持工業自動化的發展，為其提供堅實的技術保障。機電一體化發展實踐中，重點集中在信息與產品的組成，主要是關注傳感、信息以及機械技術的全面發展。之所以推廣機電一體化技術，主要是在傳統生產技術的基礎上，逐漸滲透在生產環節中，加快產品創新，促進改革，是工業自動化發展的必然。
2機電一體化的發展現狀
我國在工業生產技術方面存在著一定的問題，其制造水平與發達國家之間存在較大的差距。但是我國擁有強大的經濟市場，這對于機電一體化的發展起到了一定的促進作用。當今，世界上的經濟競爭十分的激烈，我國在工業制造方面面臨著巨大的挑戰，只有將我國的機電一體化技術融入到工業行業的制造中來才會提高我國科技的技術含量，打破傳統的工業行業中存在的成本高、技術含量較低的不良現象。機電一體化的發展經歷了三個重要的時期。最初的階段是簡單的機械與電子的融合，在機電一體化的最初階段人們只是具有了電子與機械相結合來運用的簡單的構想，只是停留在理論思想方面并沒有采取一定的措施來實現電子與機械的相互融合。第二段時期主要是技術的發展階段。這個階段出現了很多的理論思想，雖然電子技術隨著社會的快速發展也取得了一定的進展但是把理論思想應用在實踐中也仍然不能實現電子技術與機械技術的相互融合。第三階段就是電子技術朝著智能化的發展方向而發展。當今社會，我國的科學技術得到迅速的發展。計算機信息技術、紅外線感應技術等無不在提醒著我們這是一個智能化的世界。計算機信息技術、紅外線感應技術在一定程度上推動了機電一體化技術的發展，為機電一體化提供了相應的知識理論。目前，機電一體化在社會市場經濟的刺激下已經實現了在各個行業中的應用。世界上的各個國家都在為機電一體化的發展提供了人力、物力和財力，其最終的目標就是希望通過機電一體化來實現自己國家的工業化快速發展。
3機電一體化技術在機械工程領域中的應用
3.1機電一體化技術在改造機床上的應用
數控機床對工作臺和機床上的刀具的運動要求很嚴格，必須保證它們精確的運動路線，偏差率要控制在允許的范圍內，保證被加工件的精確性。由于開環伺服系統結構簡單、故障易診斷、排除、維修簡單和易調整等特性，并且價格低廉，因此被廣泛的使用。滾珠絲杠副具有傳動效率高、摩擦損失小、運動很平穩等優點，將滾珠絲杠適當的正向擰緊一下，就可以消除螺母和絲杠的間隙；如果反向擰緊，就可以將空間的死區消除，達到精確定位。鑒于以上的優點在選用機構傳動方式時總是選用滾珠絲杠副傳動。隨著科技發展，今天的數控機床都采用微機對數據和信息進行處理，按功能需要和技術要求選用。如果機床存在誤差需要調整，要盡可能保留原來的操作系統，在改動最少的前提下對機床進行調整，降低改造成本。做到用最少的代價、最少的改動取得最好的收益。
3.2機電一體化技術在包裝機械方面應用
包裝機械，機械部分一般多采用傳統的凸輪構造、控制連桿等機構，控制系統用控制電路、控制連桿組成，結構復雜、維修困難，調試和操作非常不便。包裝機械采用機電一體化技術之后，由于控制系統采用了微機、專業計算機，控制系統形成了模塊化管理，使之前龐大、復雜的傳統傳感技術和傳動技術的設備體積大大縮小，設備的零件也越來越精密，能源的消耗也大大減少，做到節能環保，在一定程度上增加了企業效益。
3.3機電一體化在產品開發上的突出特點
當今社會人們的需求越來越高，對產品智能化需求逐漸增多。因此，產品實現機電一體化是必然趨勢，這不僅能夠將產品的功能提升還能夠將產品種類變的多樣化，能夠使用微電子技術實現某一種產品的特定功能，滿足市場上的特殊需求。機電一體化在產品開發上的突出特點就是實現了普通產品向智能化方向的轉變，提高了產品的科技含量，促進機械工程中產品的價值，這也提高了生產企業的競爭能力。
4結語
機電一體化技術已經成為推動機械工程領域不斷完善的重要方面。改善了傳統機械行業的發展狀態，同時促進科學技術在不同領域中的應用。使不同行業之間的聯系更加的密切。機電一體化技術融合了信息技術、機械技術等多種學科。機電一體化技術能夠為社會創造更多的經濟價值和影響，正在改變著機械工程領域發展。使機械工程領域在激烈的市場競爭中占據重要的位置。機電一體化技術在機械工程領域中的應用將保證企業經濟穩定提升。
參考文獻：
[1]楊樂新.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢[J].山東工業技術，2015（22）：169.
