包装机械设计篇1

在机械产品的设计阶段，就应充分考虑到产品在使用废弃后的回收利用性以及可拆卸性。（2）绿色设计法提出了生产企业与产品设计者应在节约资源和保护环境上主动承担起一定的社会责任。尤其对于大型或大量的机械产品制造，企业在加工生产这些产品的同时，还应在可能的范围内，主动承担产品的回收与再次利用的义务。（3）在人类资源日益枯竭，生存环境不断恶化的新时期背景下，绿色设计法是对传统设计理念和设计方法的创新与改良，体现了人们对环境及资源的重视，以及对整个机械产品设计学科认识的深化。

2.机械设计与制造中绿色设计的主要内容

2.1绿色材料的选择与管理

绿色材料即可回收、可再生，且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件，并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解，从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升，实现可持续发展。同时，在机械设计与制造中，还应当尽量减少所选用材料的种类，从而降低产品在废弃后的回收成本。例如：模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响，可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法，而改用物理方法实现防腐与脱模；选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬；用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。

2.2拆卸性设计

在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性，而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中，产品结构设计评价的一个重要准则，从而使产品在报废以后，能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生，进而达到保护环境和节省资源的目的。拆卸性设计的基本原则主要包括以下几点：第一，应实现产品零件的多功能性，从而降低应拆卸零部件的数目以及拆卸时的工作量；第二，应避免在设计时，对有相互影响的材料进行组合，尽量避免零部件的污损；第三，在机械设计与制造中，应减少零件的多样性，并努力向着零件的标准化、模块化和系列化方向发展。

2.3可回收性设计

可回收性设计是指在设计中，充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性，以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径，即零部件的再利用和原材料的再循环，在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本，因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点：在机械设计与制造中，尽量使用可重新利用的材料；使用对环境影响较小的材料，例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等；对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。

2.4绿色产品的成本分析

在对机械制造业中绿色产品的成本分析，应与传统的成本分析有所区别，在绿色产品设计的初期，即综合考虑到产品在回收、再利用上的性能。因此在作绿色产品的成本分析时，必须考虑到产品拆卸、污染物替代、特殊产品相应的环境成本以及重复利用成本等等。绿色产品的成本分析应在每一次设计选择时进行，以便于设计出的产品更突出绿色环保性，且成本更低。

2.5绿色产品的设计数据库

绿色产品的设计数据库应详细包括了产品寿命周期中与经济性、环境性等相关的一切数据，如材料成分、各类材料对环境的影响数值、材料的自然降解周期、人工费用以及机械制造中装配、销售和使用所产生的附加数量与环境的影响值等等。因此绿色产品的设计数据库对了机械产品的设计与制造过程都有着举足轻重的影响与作用。

2.6绿色产品的包装设计

对绿色产品的包装设计，应重点突出以下几方面原则：首先应材料最省，即绿色产品的包装在满足销售、保护以及提供充足信息功能的前提下，所适应材料应最少且文明适度的包装；其次，应尽量选用可回收或易于降解，且对人体无毒害性的包装材料，例如使用EPS、聚乙烯产品等在大自然中易于自然分解且不会污染环境的材料；最后，所选用的包装材料应易于再循环和回收利用，通过再循环使用和重复使用的包装，从而提高包装物的生命周期，有效降低包装废弃物的出现。

3.总结

包装机械设计篇2

【关键词】智能密集高级自动化包装机械未来发展目标

引言

到目前为止，包装机械行业智能化和自动化的趋势已经非常明显，尽管我国是一个包装机械生产大国，但在某些方面实力仍然比较薄弱，从而极大阻碍了我国包装机械行业的发展。为了改变这一现状，我们必须要探索开发新的生产技术，培养大量的专业技术人才，提高产品的技术含量，走专业化发展的道路，靠技术进步来推动包装机械行业的发展，加快我国包装机械行业发展的步伐，使得我国包装机械生产技术渐渐向世界一流水平发展。

1包装机械存在的问题

1.1生产企业不注重产品质量问题

现阶段，我国部分包装机械生产企业因为缺乏创新意识和专业技术人才，实行薄利多销的原则。众所周知，薄利多销的生产原则往往会伴随着加工零件的质量不过关等一系列问题，例如，有的零件精确度不够，有的零件材质不够好，有的零件是该热处理的没有热处理、该锻压的没有锻压，从而使得生产设备出现了很大的问题，这也就是近几年来我国所生产的包装机械产品淘汰率较高的原因之一。

1.2科技力量薄弱，缺乏专业人才

近几年来，我国在科技方面取得了显著的成就，尤其是在包装机械方面。但是由于我国的包装机械起步较晚，使得我国在某些包装机械生产方面的实力仍然比较薄弱。同时，大部分生产企业的生产方式都是效仿国外先进的生产方式，缺乏创新意识，科技力量相对薄弱，缺乏专业人才，这就大大增加了我国包装机械企业与国外相关企业的差距。另外，部分企业的管理人员缺乏创新意识，不注重产品的研发，这也是我国包装机械一直不能迅猛发展的原因之一。

1.3产品的防护未得到重视

在我国，大部分企业对于产品的防护不够重视，在包装机械的安全方面采取的措施不足，例如，许多企业没有安装基本的防护门，有些企业即使安装了也不能起到防护作用，从而使得许多产品出现了质量不过关等问题，进而严重影响了我国包装机械的发展进程。另外对于一些重袋包装来说，工人的劳动强度非常大，我们更应该保证其安全性。

2包装机械的未来发展目标

2.1实现包装机械机电一体化

传统的包装机械大部分采用的是机械式控制，渐渐地又出现了光电控制以及气动控制。但是，随着科技的迅猛发展，产品的生产工艺也日益提高，对包装参数的要求也越来越高，原有的控制方式已经无法满足时展的需求。为了避免我国包装机械生产方式被社会所淘汰，我们必须要实现包装机械机电一体化。机电一体化就是集中机、电、气、光、生、磁于一体的机械电子设备，在设计时，我们应该尽量提高包装机械的自动化程度，运用机电一体化技术开发智能化包装技术。例如，采用微机控制，将各种包装材料的封口温度和速度的最佳参数匹配输入微机存储器，再配上必要的传感器，组成自动跟踪系统。

2.2建立自动化、多样化、多功能集成化的包装机械新体系

包装机械的技术发展趋势主要体现在高生产效率、自动化、单机多功能、多功能组成生产线以及应用新技术上等。随着工控行业的迅猛发展，生产成本的不断提高，包装机械企业越来越注重开发快速、自动化的包装设备。例如，在包装方法上，大量采用充气包装取代真空包装，在控制技术上，更多应用计算机技术和微电子技术，在封口方面，应用热管和冷封口技术等。这些技术的使用大大加快了我国包装机械的发展进程。

2.3对产品的灵活性要求越来越高

包装机械必须具有很高的灵活性和柔性，生产线允许在一定尺寸范围内包装物大小可以发生变化，但是这个范围是极其小的。众所周知，产品的生命周期远远短于生产设备的生命周期，如果我们可以及时更换产品以及产品包装，就不至于更换昂贵的生产设备。这样不仅可以提高生产产品的灵活性，同时还可以节省大量不必要的支出。

2.4开发设计绿色包装机械

随着全球经济的迅猛发展，国际包装机械行业之间的竞争越来越激烈，这就使得国外绿色贸易壁垒对各个包装机械行业提出了更高的要求。

为了加快我国包装机械迈向国际前沿的步伐，我们必须要改变传统的生产方式，尽快设计并开发出绿色包装机械生产模式。在设计过程中，我们应该充分考虑包装机械在设计、加工制造以及装配等各个过程中对环境没有影响或者影响最小化、消耗的资源最少、同时易于回收利用，这样不仅可以提升我国包装机械在国际上的核心竞争力，同时还可以改善我国整体的环境状况。另外，在设计和生产过程中，我们必须从各个方面进行绿色设计，真正地做到绿色包装。

2.5企业向专业化、规模化发展

由于我国包装机械行业起步较晚，使得我国在包装机械的某些生产方面仍然远远落后于其他发达国家。另外，近几年来，随着全球经济的快速发展，国际上包装机械行业之间的竞争越来越激烈，而我们所采用的靠简单重复、扩大生产数量的方法是远远行不通的，为了避免我国的包装机械被国际所淘汰，我们必须要走专业化、规模化的发展道路，努力提高产品的技术含量，使得产品越来越趋向于简单化和精确化。另外，对于大部分包装机械零部件不应该由包装机械企业直接生产，而应该由整理的标准件厂生产。对于一些特殊的零部件，必须由高度专业化的生产厂家生产，只有这样才能促进包装机械企业向专业化和规模化发展。

2.6对机械生产要求越来越高

日常生产工作的高效要求生产机械具有自动识别能力。例如，生产机械一方面可以自动识别包装机械的厚度、硬度以及反弹力等，然后通过电脑快速地反馈到机械手调整动作幅度，从而保证不反弹；另一方面，包装机械企业所生产的产品并不都是相同的，即使是同一种产品，它们的性状也不尽相同，但是将它们装到同一包装盒中，它们的排列却是有一定的规律的。生产线传递的产品并没有一定的序列，首先将产品传递到某个特定的位置，可用探头扫描确定不同性状物体的具置，然后再反馈到不同的机械手，它就会准确无误的将产品放入准确位置。

2.7对生产效率的要求越来越高

随着商品化市场的发展以及现代社会发展的需要，人们对于产品的生产速率以及质量有了更高的要求，作为包装机械的一员，我们必须要注重产品的生产效率。包装机械的生产效率已经成为衡量企业的一个重要标准，这样不仅可以降低产品的成本，还可以满货期。高速包装机要求与前道工序有相关的衔接，不需要有搬运这一环节，包括控制衔接。这样不仅可以大大的减少工作人员的工作量，还可以提高产品的生产效率。

结语

包装机械行业的发展呈现出巨大的发展潜力，我国包装机械行业虽然占据了国内市场的主动性，但是在高端装备的满足能力方面仍然显得不足。因此，我们必须要竭尽全力促进包装机械向高端生产转变，进一步加强技术创新，提高产品的技术含量，大力培养专业技术人才，增强市场竞争力，加快我国包装机械行业发展的步伐。包装机械行业的快速发展，在促进国民经济建设和提高人们生活水平方面具有极其重要的作用，它作为一个独立的行业体系，受到了国内外许多人们的广泛关注。因此，我们也必须致力于包装机械行业的发展，增强我国包装机械行业与发达国家的竞争力，提高我国包装机械的整体水平。

参考文献

包装机械设计篇3

【关键词】可编程控制器；PLC；自动包装机械；失误

1简介

包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。

2问题的提出

在自动包装过程中，总会出现一些失误，我国包装机械行业发展的主要问题是产品结构的零散局面。我国包装机械品种约有1300多种，配套数量少，缺少高精度和大型产品，不能满足市场需求。国内包装机械行业缺少龙头企业，生产规模大、产品档次高的企业不多。所以如何开发出一种程序来改变现状是极为必要的。

3PCL编程应用

3.1PCL在人为误操作中的编程应用

在包装机械过程中误操作不可避免，使用微分指令DFIIJ（13）可以解决，微分指令检索按钮首先送入电信号的上升沿，而在一个周期里，PLC只执行一次，从而避免此类误操作的发生。如下图1中，007和HR007分别为红光停止按钮和绿光起动标志位。当按下绿光起动按钮005时，信号可以转化为微分指令HR007，HR007在一个程序扫描周期里，只能接收一个上升沿脉冲，由于手指颤动而产生多余的脉冲就被过滤掉了，如此就能保证定时器TIM00正常延时10分钟，确保红光控制按钮0102按时起动。

3.2PCL在系统本身产生失误时的编程应用

为了减少误操作，本研究在程序中加入了干扰滤除子程序。TIM00用来消除瞬间闭合带来的问题。图2中0101接点断开时，因机械振动影响设备出现的瞬间闭合，TIMO1用于消除0101接点闭合时，因跳动、受干扰等的影响出现的瞬间断开。CNT20用来保持输人的信号。HR410和HR411为相关的运行设备。

图中0101是水位下线开关。当0101断开后，0101瞬间闭合，起动定时器TIM00，定时器设定的有一定的时间，如果在设定时间内，水位下线开关0101断开，则系统判定此次开关闭合为误动作，不执行以后的程序；若水位下线开关0101在设定时间内仍为闭合，则系统判定此次开关的闭合为正常的命令，下面的程序就开始执行，通过计数器CNT20保持输人信号，相关的运行设备起动[2]。

当0101闭合后，0104以瞬间断开定时器启动，TIM00、TIM01的时间设定为0002（即0.2s），输入继电器可靠吸合后立即断开这一过程需要的时间，大约0.2-0.5s，考虑到这种因素，TIM00、TIM01的时间也设为0.2-0.5s。在此时间范围内都可以达到消除触点跳动干扰的目的。

4PCL在温度控制中的应用

温度控制在包装机械中经常用到，有些包装机中采用的是铂热电阻温度传感器模块，传感器模块也有一定的温度测量范围，检测到的模拟数据被输入传感器模块中进行转换，最后转换成以BCD表示的温度值，接着送入到PCL中，而如果触摸屏和PCL链接的话，我们就可以直接在触摸屏中看到当时的实际温度[3]。

在PCL程序设置中，一个数据区设置三个通道，分别为AT0000、AT0001和AT0002。AT0001是设定的上限温度。AT0002是设置的下限温度。AT0000为温度传感器检测的实际温度。首先，一旦温度传感器检测到加热电极的温度，直接把数值传送到AT0000中，而AT0000、AT0001和AT0002在PCL程序中会进行比较，如果实际温度在设定温度的允许范围内，那么PCL就行驶封口的命令，完成封口动作；如果实际温度不再设定温度的允许范围内，那么封口动作不会进行，同时PCL程序会调整加热电极中电流的大小，一直在温度达到允许的范围内之后，才能对塑料袋进行封口。

5结论

首先，以PCL为基础的自动包装控制系统在应用过程中控制更加严格、准确和精细，操作的时候也就更加的理想。其次，PCL程序的设置使更直观的监视生产过程中的各种情况成为可能。最后，像经典的继电-接触器控制系统中的大部分连锁控制都可转移至PLC中实现，各种控制系统大大地简化。

【参考文献】

[1]胡立勇.PCL在自动包装机械上设计与应用[J]电气时代.2006（04）

包装机械设计篇4

[关键词]模块化设计；机械设计；应用

中图分类号：U462文献标识码：B文章编号：1009-914X（2014）18-0392-01

随着我国经济的快速发展，机械用户群体由原来的集中式变为个体户，这样就要求机械制造商在制造的时候要减少成本，然而传统的机械包装的方法已经不再适用于现在要求。从设计层面上看，模块化在技术上的转变已经基本完成了。通过对划分和组合来完成不同的种类的机械包装，这样就可以缩短工期，这样能够减少制造需要的成本。所以说模块化从设计上还是制造上都是机械制造商最后的选择。

1模块化的设计方法

对模块的划分和可互换性等方面划分的好坏可以直接影响模块的实际能否成功。在进行划分的时候不仅仅要考虑在制作的时候的方便性、同时也应该考虑到在进行组合的时候是否能够轻易的组合。所以，在设计模块的时候，一定要进行详细的划分。同时，在进行模块划分时，应该考虑到在系统中的可更换性；同时也要保证模块在功能方面要有其独立性；模块之间的结合应该方面分离等等。

在进行模块设计的时候应该注意模块的组合，也就是模块之间的结合面。为了能够使，模块之间进行更换，当然不同的模块之间也要保证其能够进行更换。所以，在设计模块的时候，应该保证模块具有可更换性。同时也必须增加接口处的的规格化和标准化。

2模块设计的内涵及特点

2.1模块化设计内涵

模块化包装的机械产品，是指由特定的模块在一定的范围内，组成不同种类和不同功能的包装机械。在对模块化进行设计的时候，有以下几种内涵：

1）纵向设计；

2）横向设计。也就是在保证参数的情况下，通过不同的模块之间的转换完成产品的变化；

3）全系列的设计。其包括以上两种设计方式。

2.2设计的特点

2.2.1便于维修

在使用模块化设计的时候，由于模块具有可更换的特点，所以如果在机械包装的过程中发生故障的话，只需要将不合适的模块更换就可以。这样省去了在设计的时间，以及方便维修。

2.2.2简化包装设计

在过去的包装中，进行设计的人主要根据产品的特点进行指定的包装，所以设计出来的包装只能使用于相同系列的产品，而对其他系列的产品不能够应用。采用模块化设计之后，可以使一种设计满足许多的系列的产品，只要在客户提货的时候进行模块之间的更换即可在对传统的机械化包装进行设计的时候要对每一个零件的设计进行考虑，这样就需要人员掌握的知识面广，这样不单单浪费时间，同时也消耗了人员的精力，这样就导致机械的生产周期短，然而，在采用了模块化之后，技术人员不用再考虑每一个零件的设计，只需要使用现有的模块即可。

2.2.3模块化包装的成本低

在进行模块化包装的时候，可以根据模块特有的功能进行。同时也可以通过对模块的不断研究，不断的完善其质量和性能，以此来增加模块化产品的数量。这样就可以用较少的模块组合成最多的机械包装。在减少设计时候的同时，也减少了设计成本。

3模块化设计机械设计中的应用

3.1模块化技术和成组技术在对机械的包装处理上有着一定的共同点。

它们提出的依据都是现代产品的多样化。进行成组的时候都是依据零件特点等因素，主要是利用物体之间的相似性，并且将这些相似的事物进行组合，通过对相似零件规范化的处理，达到小批产品也具有流水作业的情况。而模块化追求的是小产品和中产品以及大批量零件之间的效果，也是利用它们之间的相似度，把一些零件划分，最后制成模块。它们之间的共同点主要表现是，对相似的零件进行集中处理。

3.2模块化技术的应用

数控机床对模块化的划分是指对机床运动分析和结构分析得出的结构，将具有同样功能的结构进行合理的划分。所以说，模块化划分的好坏之间影响着模块化设计的成败。

3.3数控机床在进行模块划分时的原则

首先应该根据现有的结构上的要求进行划分，其主要原则如下：

3.3.1将具有独立功能的单位作为模块，也就是说对已经分解的单元结构上的划分尽可能的做到其独立性，这样方便不同模块之间的进行组合，能够拼凑出多种产品。

3.3.2部件作为模块。在进行划分的时候，以部件作为模块，这样能够保证模块的完整性，而且也能够保证拼凑的产品的质量。

3.3.3利用组件的方式作模块。设计人员对模块分解之后，还可以将模块进行组件，通过不断的试验更换某些零件，可以使部件的用途增加，这样比更换整个零件更具有经济效益。

3.3.4在进行模块划分的时候，还要考虑到机床中大件的划分，保证其规范性，还要使其便于分离和结合。同时也要考虑到模块的发展空间，定时的进行升级。

3.4数控机床的功能分解。

在对模块进行划分的时候，必须要考虑到整个车床的功能。把数控车床的总功能进行模块的划分，使其成为一个个独立的功能，接着设计人员就可以进行模块的划分。

当然，设计人员进行分解时，首先应该考虑的就是用户需求。由于用户之间的条件存在差异，所以会所在确定机床规格时候也要不同，也就是说在模块的组成中也会存在差异。对单柱的数控来说，其总功能是车削。在将其进行划分的时候，可以讲车削的沟槽和旋转面等方面进行。除此之外，还要将其的铣镗功能进行划分，这些功能可以按其的执行功能和监测等方面进行划分。

4结论

综上所述，模块化可以说是迄今为止机械包装中最好的设计方法，其开创了机械包装的设计的开放化和标准化。从而提高了机械制造商在竞争如此激烈的市场中的竞争力，同时也推进了我国机械化的水平。

参考文献

[1]刘小鹏，张卫国，钟毅芳.机床模块化设计中的模块创建及应用[J].华中理工大学学报，2009（5）.

包装机械设计篇5

关键字：包装机械,运动控制,嵌入式系统

中图分类号:TP273文献标志码:A

DesignofembeddedOSbasedmotioncontrollerforpackagingmachinery

HUANGXiao-hong1CHENZhi-ming2

(1GuangdongIndustryTechnicalCollege,GuangzhouGuangdong,510300,China

2DepartmentofElectronicScience,HuizhouUniversity,GuangzhouGuangdong,516007,China)

Abstract:Motioncontrolisveryimportantforpackagingmachinery.AdesignmethodofembeddedOperationSystem(OS)basedmotioncontrollerforpackagingmachineryisproposedinthispaper.Theoverallsystemstructureispresented,andthehardwareandsoftwaredesignandimplementationofthemotioncontrolleranditsdriverarediscussedindetail.Thisproposedmethodcanpromotetheapplicationofautomationtechnologyforpackagingmachinerydesign,andisareferentialexample.

Keyword:packagingmachinery;motioncontrol;embeddedsystem

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系统总体结构