谈我国真空包装机械机电一体化的发展趋势.doc

谈我国真空包装机械机电一体化的发展趋势 摘要真空包装机械行业的发展遍布各个领域，机电一体化技术的发展，使真空包装机械结构简单、可以实现生产自动化; 电脑技术的发展使模块的变换和组合成为可能，机械设计的进步使机械具有多功能操作的功能。结构标准化、模组化使电脑自动控制化成为可能; 高科技手段的不断提高，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，多种先进技术的互相渗透和相互集合必然使产品的技术得到不断的更新。 关键词机电一体化， 真空包装， 发展趋势 随着时代的进步，社会的发展，人们在注重产品质量的同时对产品进入流通的必要条件包装也越来越加重视。真空包装可以保护产品不受环境污染并延长食物等保存期限，其主要用途是保护商品；使产品便于运输，搬运，装运，储存；促使商品增值、提升产品的价值和品质。真空包装技术起源于20世纪40年代，自1950年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功应用于商品包装以来，真空包装机便得到迅速发展。真空包装从食品到生活用品、药品，从机床制造到精密仪器加工室等遍布于人们生活和工作的各个领域。 1 我国真空包装机行业的发展现状 我国真空包装机起步于上个世纪70年代末，形成行业仅20多年，年产值只有七八千万元，产品品种仅有100多种。 随着产品研发的投入，我国真空包装机的产品水平也有了新的发展，产品生产开始有了自动化、成套化、规模化的趋势，高技术含量、传动复杂的设备开始出现。近5年来食品和真空包装机行业每年以11～12的平均增长速度发展，高于同期国民经济增长速度，销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元，产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。可以说我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，如我国2000年的进出口总额为27.37亿美元，其中出口额为12.9亿美元，比1999年提高了22.2。在出口的机械品种中以食品乳品、糕点、肉类、水果加工机、烤箱、封装、贴标签机、纸塑铝复合罐生产设备等机械出口较多，食品机械如制糖、酿酒、饮料、真空包装机等设备已开始成套出口。 2 我国与世界强国的差距 中国真空包装机形成行业时间短，技术及科研力量不足，基础相对薄弱，其发展相对滞后，与世界先机技术还有一定的差距。其主要表现为（1）产品品种单一，单机生产为主；由于我国真空包装机起步较晚，技术落后，产品设备无法满足成套生产，这就造成国内大多以单机生产为主，配套生产较少，难以满足国内企业的需求，而单机的销售利润微薄，这进一步制约了企业的投入和发展。（2）与国际生产技术差距大、产品质量差；由于技术的差距产品质量的差距，主要表现在外观粗糙、造型落后、稳定性和可靠性差，无故障运行时间短、大修周期短，基础件和配套件寿命短，而且产品性能标准还不健全。（3）开发能力不足；国内真空包装机还主要停留在仿制国外进口机械的阶段，自主知识产权几乎没有，落后的手段加上陈旧的设备以及低额的研发投入严重制约了产品的开发，致使新产品开发数量少、质量低、开发周期长，另外由于没有统一的管理、协调，造成了部分企业重复开发，资源浪费，最终的结果就是企业生产投入高，研发投入少，创新少，产品更新慢，跟不上市场的需求，与国外企业相比竞争力差。 3 真空包装机的发展趋势 机电一体化是一种多学科、多种技术互相渗透后形成的一种学科，它使光电控制、电子控制、气动控制等多参数的控制成为可能[1,2]。微机作为机电一体化的大脑改变了真空包装机的面貌，其实质是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现了整体控制的最佳化[3]。 近年来，由于机电一体化技术的普及，真空包装机的传统机械式控制，如凸轮分配轴式，已被电子控制、光电控制、气动控制等控制形式所替代，自动化、通用以及多功能集成能力的加强是真空包装机未来的发展趋势[4]。 3.1 机械结构简单、生产自动化 传统的包装机械控制系统多采用继电器、接触器控制电路，其复杂程度随着执行机构的增多，以及调整部位的增加而加大，使得机器也越来越复杂，给制造、调整、使用和维修均带来不便。而机电一体化，可用微机、传感技术、新型传动技术取代笨重的电气控制柜和驱动装置，使零部件数量剧减，结构大为简化，体积也随之缩小[5]。同时也使生产的自动化成为可能，真空包装机的自动化可以提高生产的效率，同时，由于高度自动化使造作人员减少，减小了人为失误的频率，使产品的质量得到了保证。 3.2 功能集成化，单机通用性、适应性加强 机电一体化的真空包装机功能主要是通过电脑模块的设计来完成的，电脑技术的发展使模块的变换和组合成为可能，机械设计的进步使机械具有多功能操作的功能。真空包装机单机的发展趋势是一机多功能，以适应现代社会产品更新快的特点，而多功能除了表现在用途多功能以外更体现在其功能的多功能，电脑模块使单机机械可集成以往多个机械才能实现的功能集成到一个机械，如现在的多功能真空包装机可以实现称重、填充、抽真空、封口等功能于一体，方便快捷。而简单的几台多功能真空包装机组合到一起就形成了一道生产线，可以进行复杂的包装。 3.3电脑自动控制化 随着科技的发展，进一步促使机电一体化真空包装机结构标准化、模组化，利用原有机型模组化设计，在短时间内转换新机型；结构运动高精度化，结构设计及结构运动控制等关系到包装机械性能的优劣，可通过步进马达、编码器及NC、PLC等高精密控制器达到高精度化；控制智能化，控制器是机械的大脑，未来包装机械必须具备多功能、操作简单等优点，PC-BASED的智能型机将流行起来；机械功能多元化，多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机才符合市场需要；系统模组化、整合化，食品包装机械的设计必须考虑系统整合，必须配备各种不同的自动化系统。 3.4采用新技术 高科技手段的不断提高，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，多种先进技术的互相渗透和相互集合必然使产品的技术得到不断的更新。其主要表现在包装方法、包装材料以及包装工艺和包装设备的更新周期将越来越短。充气包装的使用越来越得到推广，更先进的微机技术得到了应用，新技术的出现，新包装材料的研究使真空包装机械的发展日新月异。 我们可以预见，在未来的时间里，真空包装的发展将是一个多学科整合的过程，是先进技术与床统技术相更替的过程。机电一体化真空包装机械的通用能力和多功能集成能力将得到全面的发展，新材料和新技术的应用以及高度自动化的实现将使产品的质量得到前所未有的保证。机电一体化与真空包装机械的组合将为包装行业带来广阔的发展空间。 参考文献 [1]戴勇．高职机电一体化技术专业课程开发[M]．北京机械工业出版社，2004． [2]日雨宫好文 图解机电一体化入门系列[M]．北京科技出版社，2000 [3]李建勇．机电一体化技术[M]． 北京科学出版社，2004 [4]顾京．现代机床设备[M]．北京化学工业出版社，2001 [5]吴本奎．机电一体化及其发展策略[M]．北京机械工业出版社，2000