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1引言
隨著社會的發(fā)展、人們越來越重視包裝的質(zhì)量、品種類型，包裝機械在包裝領域中起著重要的作用[1]。自動化技術和計算機控制技術改變了包裝的制造方法及控制方式。自動控制的包裝系統(tǒng)能夠極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，有效減輕職工的勞動強度并降低能源和資源的消耗。但是，由于目前國內(nèi)現(xiàn)有自動包裝機存在的軟硬件問題，自動包裝機的工作效率一直不高。本文對全自動包裝機生產(chǎn)性能及特征進行了分析，從而引導設計人員科學地提出改進措施，對提高生產(chǎn)效率具有十分重要的指導意義。
2國內(nèi)外包裝機發(fā)展現(xiàn)狀
我國包裝機械發(fā)展較晚，通過參考國外產(chǎn)品，進行消化、吸收及自主開發(fā)、研制，技術上有了很大的提高，特別是產(chǎn)品功能和自動化方面也有了長足的進步[2]。盡管經(jīng)過多年的發(fā)展與完善，但我國生產(chǎn)的自動包裝機綜合性能與國外先進的產(chǎn)品相比還存在著很大差距。比較突出的問題是；機械加工工藝技術水平低；機構動作的網(wǎng)步、協(xié)調(diào)性差；關鍵零部件、易損件、電氣元件壽命短、可靠性差：生產(chǎn)速度一般都比較慢，自動化水平不高，自動化調(diào)節(jié)、自動化控制水平低：設備的可操控性差，維護保養(yǎng)比較麻煩；充填精度低、速度慢；外觀造型和表面質(zhì)量差。
國外袋成型包裝機發(fā)展全面，優(yōu)勢明顯，主要特點有以下特點：結構設計標準化、模組化；包裝速度高速化；結構運動高精度化；控制智能化、彈性化；包裝形式多樣化等特點。并且國外的包裝機執(zhí)行機構和傳動系統(tǒng)趨于簡單，橫封、縱封等動作的執(zhí)行機構采用氣動元件，包裝動作簡捷快速，整機噪聲??；采用變頻調(diào)速裝置，實現(xiàn)無級變速，不僅調(diào)速范圍大、平滑性好、低速特性，而且可實現(xiàn)恒轉矩調(diào)速，節(jié)電效果也十分明顯。因此，我國應開始不斷發(fā)展適應多品種、小批量的通用包裝機械和設備，包裝機朝著高度自動化和集成化方向發(fā)展。
3全自動包裝機的特點及功能
全自動真空包裝機也叫全自動拉伸膜真空包裝機/全自動塑料盒熱成型真空包裝機， 其工作原理為：包裝機是通過下膜拉伸成型，然后將包裝物裝入成型了的下膜腔中，接著在封合箱中對包裝物進行真空或真空充氣，并將上膜與下膜熱合，再通過橫切、縱切將包裝物進行分割，最后包裝的成品輸送到下一工序，余下的廢膜料由收集器收回。全自動包裝機是一種集自動控制技術、計量技術、新傳感器技術、計算機管理技術于一體的機電一體化產(chǎn)品，它是根據(jù)預先設置的程序自動完成物料的供給、計量、充填、包裝及成品輸送等功能[3]。全自動包裝機的結構框圖如圖 1 所示。

全自動包裝機的設計采用先進技術，在對產(chǎn)品功能分析的基礎上，通過創(chuàng)新構思、系統(tǒng)建模、動力分析、動態(tài)優(yōu)化，從而得到廣泛應用并具有如下特點：1、自動化程度高；自動包裝機采用當前最為流行的組態(tài)軟件進行開發(fā)設計，畫面逼真，組態(tài)靈活，將中央處理單元及二次儀表等設備進行連接，構成有機的整體。2、模塊化設計；采用模塊化設計思想，根據(jù)需要選用雙頭秤、三頭秤或四頭秤自由組合的方式，這樣既可保證定量準確，又能提高計量速度。3、可操作性好；只需按下操作按鈕或在組態(tài)畫面上點擊相應按鈕就能完成所需要的工作，大大提高了勞動生產(chǎn)率，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。4、可靠性好；由于采用高可靠性能的中央處理器（一般采用PLC）及工控機進行控制，  同時采用CAD 進行優(yōu)化設計，保證系統(tǒng)具有較高的可靠性。5、可塑性強；與上位機進行通信，并將數(shù)據(jù)傳送給上位機進行處理，并可通過中央處理單元的裕量接口與外圍設備進行聯(lián)絡，保證現(xiàn)場的設備都能準確完成所需的功能。
4、全自動包裝機的可靠性和生產(chǎn)效率分析
全自動包裝機的工作可靠性與全自動包裝機的工藝、結構、動力特性、制造精度、機件材料、產(chǎn)品和工具特性，以及自動包裝機的控制、檢測系統(tǒng)的完善程度等因素有關。要提高包裝機可靠性，   根本辦法在于提高每個部件的可靠性，即降低每個部件的故障率，而包裝機的可靠性與它的生產(chǎn)效率有著非常密切的關系，下面將對全自動包裝機的工作效率和可靠性相結合進行分析。
包裝機的生產(chǎn)率是指包裝機在單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。設一個工件所需的加工時間為 T ,
也T 稱為包裝的循環(huán)時間。由基本工藝時間與循環(huán)內(nèi)輔助時間兩部分組成。包裝機的生產(chǎn)效率的表達式為：
Q = 1/ T =1/( t工作 + t空程)（1）
式中t工作 為工作行程所需的時間（即基本工藝時間）； t空程為空行程所需的時間（即循環(huán)內(nèi)輔助時間），如果自動包裝機的t空程 = 0，即不考慮空程時間，那么這樣的生產(chǎn)率稱之為自動包裝機的工藝生產(chǎn)率以K 表示：
K = 1/t工作（2）
令η 為生產(chǎn)效率系數(shù)，生產(chǎn)率系數(shù)表示包裝機的理論生產(chǎn)率與工藝生產(chǎn)率之比
η = Q/K 或η = t工作/T（3）
生產(chǎn)效率系數(shù)表示自動包裝機在時間上的利用程度，也就是反應工藝過程連續(xù)化程度。有上式可以看出，包裝機的生產(chǎn)率數(shù)值的范圍為0 <η < 1，包裝機的實際生產(chǎn)率往往低于包裝機的理論生產(chǎn)率，因為包裝機的執(zhí)行機構發(fā)生故障，自動包裝機更換加工產(chǎn)品時的調(diào)整，自動包裝機運動部件磨損后的修復或更換，以及其他種種原因造成自動包裝機的停車等等造成時間損失，所以自動包裝機的實際生產(chǎn)率Q實為：
Q = 1/( t工作 + t空程 + t損)（4）
式中t損為自動包裝機循環(huán)外的時間損失。圖 1 是包裝機的理論生產(chǎn)率 Q 和一般包裝機的生產(chǎn)率Q1 和全自動包裝機的生產(chǎn)率 Q2 與工藝生產(chǎn)率 K 之間的關系曲線，圖中曲線 1 表示連續(xù)工作的包裝機理論生產(chǎn)率（即t空程 = 0）曲線；曲線 2 表示為全自動包裝機的實際生產(chǎn)率曲線；曲線 3 代表一般包裝機的實際生產(chǎn)率曲線。

從圖 1 可以看出，如果包裝機的可靠性和包裝機的工藝生產(chǎn)率得到提高，則實際生產(chǎn)率曲線將向右延伸， Q實max 值將增大，反之 Q實max 值將減小。因此可以發(fā)現(xiàn)全自動包裝機的伸長率比一般包裝機的生產(chǎn)率要高，其可靠性和工藝生產(chǎn)率也比一般包裝機要高。
5 結論
全自動包裝機保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、品種多、生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小，因而獲得較強的市場競爭能力，帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。因此， 具有革命意義的全自動化改變著包裝機械行業(yè)的制造方法及其產(chǎn)品的傳輸方式。設計、安裝的全自動控制包裝系統(tǒng)， 無論從提高包裝機械行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)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(xiàn)出十分明顯的作用。尤其是對食品、飲料、藥品、電子等行業(yè)而言，都是至關重要的。相對于以往的包裝機，全自動包裝機其優(yōu)良的工作特性和較高的生產(chǎn)率水平必將成為前景較好的包裝機械，隨著自動裝置和系統(tǒng)工程方面的技術正在進一步深化，并得到更廣泛的應用。
 

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