【正文】 包裝 8~10 種不同的糖果。整臺設(shè)備采用單元組成，換用一個或幾個單元，即可適應(yīng)產(chǎn)品的變化。既能包裝單個產(chǎn)品，也能適應(yīng)不同批量產(chǎn)品的包裝。 適應(yīng)產(chǎn)品變化，設(shè)計出具有良好柔性和靈活性的設(shè)備 為使包裝機械具有良好的柔性和靈活性，提高自動化程度，必須大量采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。許多產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時接著就進行包裝，這樣也有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)設(shè)備及包裝設(shè)備就是由一個系統(tǒng)控制完成的。今后要使包裝機械進一步智能化，即設(shè)備自己尋找故障，自己去解決故障，以降低廢品率及故障率，使正常的生產(chǎn)率得以提高。廢品給生產(chǎn)造成的損失是巨大的，不僅產(chǎn)品損失，也有材料損失。包裝機械工作方式有間歇式和連續(xù)式，設(shè)計時，應(yīng) 爭取設(shè)計成連續(xù)式工作，也就提高了生產(chǎn)率；一臺設(shè)備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品，但必須提高可靠性。一般而言，轉(zhuǎn)速提高 15%~20%，就將帶來一系列復(fù)雜問題。提高機器轉(zhuǎn)速是一個復(fù)雜問題，速度越快，單件生產(chǎn)成本越低，但廠房使用面積隨之增加。目前，機器在加工時轉(zhuǎn)速是不能變的，今后應(yīng)根據(jù)材料的變化經(jīng)分辨后能改變轉(zhuǎn)速，從而控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，以最短時間完成包裝工序，并且實 現(xiàn)自動清理，自動消毒和自動清潔。 ② 具有對材質(zhì)及厚度的高分辨能力 在包裝過程中，包裝材料的厚度及材質(zhì)變化不易為人眼所辨別，所以在設(shè)計包裝機械時常采用由電腦控制的攝像機和探測器來分辨包裝材料厚度及材料的變化。 包裝機械自動化設(shè)計有以下兩個主要特點： ① 每個機械手均由單獨電腦控制 一臺包裝機械為完成 復(fù)雜的包裝動作，需由多個機械手完成。 購置設(shè)備 投資盡可能少，價格要盡可能低一些。 設(shè)備故障少，出了故障能進行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場競爭的加劇，客戶對機械性能的要求也越來越高，主要有以下幾個方面的要求： 提高生產(chǎn)率，以滿足交貨期的要求和降低工藝流程成本的需要；對一些產(chǎn)品，還要求包裝機械和生產(chǎn)機械相銜接。 尤斯卡先生所說： “ 我們正進入一個機電一體化、激光掃描、無線電射頻發(fā)射、 納米技術(shù)和系統(tǒng)簡化的包裝新世界。為了全球市場的競爭，制造商們正致力于制定一項政策，使之有符合設(shè)計師們所強調(diào)的國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。 提供更方便、安全的包裝 根據(jù)美國人口調(diào)查局的預(yù)測，到 2025 年美國將進入高齡化社會，美國包裝界充分考慮到 老年消費者對于包裝產(chǎn)品潛在的需求，開始研制適應(yīng)未來老齡化社會特點的包裝， 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 自動充填包裝機控制電路設(shè)計 機電工程系機電一體化專業(yè)機電 075 Page 9 如帶有拉鏈?zhǔn)降姆馍w、便于開啟的金屬頂蓋雙指拉環(huán)等 ,包裝界致力于向消費者提供更方便的包裝。這充分說明，美國包裝界在開發(fā)新品種、新產(chǎn)品時 ,速度快、時間短。以食品工業(yè)為例，由于當(dāng)今美國人對 食品的消費需求已向多規(guī)格、多樣化、特色化方向變化，因此食品加工業(yè)已將費用投向開發(fā)具有更加靈活和機動功能的包裝線上。進行檢測時，檢測人員只需將掃描儀對準(zhǔn)食品發(fā)射無線電波，掃描儀發(fā)出的無線電波訊號會使食品產(chǎn)生震動，同時發(fā)出樂譜波，樂譜波先反射到食品盒的盒壁上，后再傳導(dǎo)給傳感器，通過用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫標(biāo)定震動程度，震動傳導(dǎo)的時間和樂譜的傳導(dǎo)速度，瞬間即可確定所檢測食品變質(zhì)的時間，其檢測結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確。這種食品保質(zhì)檢測新裝置，由傳感器和掃 描儀構(gòu)成，其能量來自掃描儀發(fā)出的無線電波，傳感器的主要材料是鉛。因政府要求包裝產(chǎn)品標(biāo)有營養(yǎng)成分、使用說明、條形碼，故令標(biāo)貼系統(tǒng)朝向具有多功能信息發(fā)展。 包裝工業(yè)使用較輕的材料來減少裝運成本，采用特殊設(shè)計的組件、系統(tǒng)來縮短生產(chǎn)時間，與供應(yīng)商、制造商朝著以最少的用料提供多種包裝作業(yè)的目標(biāo)努力。 自動化操作程序已應(yīng)用于更多的先進包裝系統(tǒng)之中，如 PLG 設(shè)備、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的應(yīng)用代表了先進包裝系統(tǒng)的走向。它們在經(jīng)營方面取得成功，主要取決于三個方面：一是努力提高本企業(yè) 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 自動充填包裝機控制電路設(shè)計 機電工程系機電一體化專業(yè)機電 075 Page 8 包裝機械品牌的知名度； 二是重視本企業(yè)的銷售業(yè)績；三是十分重視本企業(yè)產(chǎn)品的售后服務(wù)。 重視品牌 品牌是企業(yè)的靈魂，從包裝機械市場占有率來看，美國前十位的包裝機械企業(yè)依次為： Barrywehmillre 公司、 Beinis 公司、 SASIBSPA 公司、 AveryDeeeison 公司、 Bosch公司、 CrownCorkamp。其中，軟飲料對包裝機械的年需求量最大， 2021 年占 50%；食品產(chǎn)業(yè)對包裝機械的需求 1994 年到 2021 年年均增長率為 7%。據(jù)美國行業(yè)調(diào)查分析，其包裝機械最大的使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。目前，美國、德國、瑞士、意大利包裝機械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，朝著培養(yǎng)研發(fā)技術(shù)人才及更高速度包裝機等方向發(fā)展 美國包裝機械發(fā)展新趨勢 美國包裝工業(yè)起步于 20 世紀(jì)初期，自二戰(zhàn)以來得到快速發(fā)展，逐步建立并 形成包括包裝材料、包裝工藝和包裝機械完整而獨立的工業(yè)體系。 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 據(jù)資料統(tǒng)計全球的包裝機械 2021 年達(dá)到 290 億美元，預(yù)計未來將以每年 %的速度增長，包裝機械生產(chǎn)增長最快的是在發(fā)展中的國家和地區(qū)。一些大型企業(yè)，諸如可口可樂和百事可樂的產(chǎn)品源源不斷的銷往世界各地，在包裝產(chǎn)品時要求效率非常高，強調(diào)的是速度和質(zhì)量。這就使得包裝機械產(chǎn)品規(guī)格朝著兩極化方向發(fā)展。 產(chǎn)品向多功能與單一高速兩極化發(fā)展。真正有名的包裝機械廠將可能是組裝 廠，這是因為包裝機械很多控制部件或結(jié)構(gòu)部件與通用設(shè)備相同，可以借用。所以包裝機械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢。 包裝機械零部件生產(chǎn)專業(yè)化。預(yù)測，隨著國外企業(yè)進入我國市場，國內(nèi)一些無競爭力的包裝企業(yè) 將被國外企業(yè)收購、兼并或破產(chǎn)。回首我國除了瓦楞紙箱包裝機械和一些小型包裝機有一定規(guī)模和優(yōu)勢外，其他包裝機械幾乎不成體系和規(guī)模，特別市場上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無菌包裝生產(chǎn)線、香煙包裝生產(chǎn)線等。我國現(xiàn)有的一些包裝機械產(chǎn)品技術(shù)含量不高，而國外已將很多現(xiàn)金技術(shù)應(yīng)用到包裝機械上，如遠(yuǎn)距離遙控技術(shù)（包括監(jiān)控）、步進電機技術(shù)、自動柔性補償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等。我國國家標(biāo)準(zhǔn)采用的就是這種分類方法 。 3．按包裝機械的功能分類。 （ 3）通用包裝機。 （ 2）多用包裝機。 （ 1）專用包裝機。半自動包裝機是由人工供送包裝材料和內(nèi)裝物，但能自動完成其它包裝工序 的機器。全自動包裝機是自動供送包裝材料和內(nèi)裝物，并能自動完成其它包裝工序的機器。 裝機械有多種分類方法。此外，包裝還包括計量或在包裝件上蓋印等工序。 1． 包裝機械分類及發(fā)展 包裝機械是指能完成全部或部分產(chǎn)品和 商品包裝 過程的 機械 。 供紙部分：針對各種復(fù)合包裝材料的特點，為防止被拉伸變形，需要有小功率供紙電機作動力輸送紙源，并能通過接近開關(guān)信號的控制適時啟動、停止。其中，封合和切紙是機器同一部件的同一動作，啟動、停止時間完全相同。通過對離合器、制動器的啟動、停止及其工作時間的控制可以實現(xiàn)推料充填和物料 重量的計量。配有攪拌裝置以解決粉末類物料流動性差、靜電吸附嚴(yán)重等問題。對各種復(fù)合包裝紙袋不論有無光標(biāo)都能準(zhǔn)確拉袋、切斷。本文針對粉末類物料的特 點，設(shè)計一種單片機控制的自動充填包裝機。是采用 CMOS 工藝制造的低電壓、低功耗的單片機適用范圍廣、抗干擾能力強特別是用于工業(yè)控制領(lǐng)域。 隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)不斷發(fā)展和完善。自動充填包裝機是將具有熱塑特性的塑料復(fù)合膜經(jīng)加熱軟化 制成包裝容器，在一臺設(shè)備上自動完成計量、充填、封合剪切等全過程的自動包裝設(shè)備。市場上原有包裝機械，造價高，性能不穩(wěn)定，速度慢，已不能滿足廣大用戶需求。 the structure of highprecision movement, and apply a wide range of antiinterference ability. 關(guān)鍵詞 ： 可編程控制器 PLC 自動充填包裝機 隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展，社會商品日益豐富。 the structural design of standardized, modular。利用單片機構(gòu)造實時控制系統(tǒng)對包裝機械進行控制 ， 應(yīng)用了大量新技術(shù)，各種新型號 ， 實現(xiàn)機械功能多元化、彈性化且具有多種切換功能 ； 結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化 、 模塊化 ；控制智慧化 ； 結(jié)構(gòu)運動高精度化，適用范圍廣、抗干擾能力強。 總體要求是通過 傳感器、計數(shù)器、計量器 等信號檢測設(shè)備、 PLC 程序和操作人員的操作使包裝機進行自動工作和精確包裝。而在工作過程中機械手的工作位置及其精確度都會影響到包裝效果。 二、課題研究的主要內(nèi)容： 通過 傳感器、計數(shù)器、計量器和操作人員對機器的控制信號綜合處理，控制機器的下料電機和主電機的電磁離合器、電磁制動器，供紙電機的電源，完成拉紙、充填、封合、切斷等機器動作。使個 生產(chǎn)廠家能在規(guī)定的時間內(nèi)，為自己創(chuàng)造出更大的利益。 現(xiàn)在，隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的單片機應(yīng)用了大量的新技術(shù)。而我國包裝機成型行業(yè)比較晚，基礎(chǔ)相對薄弱。 四、主要參考文獻： [1] 余永權(quán) . 89 系列單片機及應(yīng)用技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社 1997 [2] 王曉明 .電動機的單片機控制 [M].北京航空大學(xué)出版社 1998 [3] 王福瑞 .單片機測控系統(tǒng)設(shè)計大全 [M].北京航空大學(xué)出版社 1999 [4] 陳隆昌 ,閻治安 ,劉新正 .控制電機 [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 2021 [5] 何希才 ,姜余祥 .電動機控制電路應(yīng)用實例 [M].北京 :中國電力出版社 2021 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 自動充填包裝機控制電路設(shè)計 機電工程系機電一體化專業(yè)機電 075 Page 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文題目） 自動充填包裝機控制電路設(shè)計 一、 選題的背景和意義： 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，社會上各種商品的需求日益豐富。 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 專業(yè) 班級 姓名 一、課題名稱： 自動充填包裝機控制電路設(shè)計 二、主要技術(shù)指標(biāo)： 傳感器