隨著全球經(jīng)濟一體化的推進,我國食品包裝機械的發(fā)展正面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。在激烈的市場競爭形勢下,技術(shù)創(chuàng)新成為發(fā)展的動力。
自動化技術(shù)可有效提高食品包裝機械的國內(nèi)外競爭力,對我國食品包裝發(fā)展具有重要意義,是我國食品包裝機械發(fā)展的必由之路。
食品包裝機械中采用的自動化技術(shù)主要包括機器人技術(shù)、運動控制、傳動控制、控制系統(tǒng)、機器總線技術(shù)、人機界面與傳感器等。例如:在食品的包裝、堆垛、裝卸及碼放過程中應用不同類型的工業(yè)機器人;在食品的加工與包裝過程中,監(jiān)控食品飲料存儲罐、封裝灌裝、加溫、冷卻、混合、加工等都可應用傳感器;機器總線技術(shù)在我國大型食品加工廠中應用普遍,可實現(xiàn)生產(chǎn)線的無人操作、檢測及傳動等工序的無縫鏈接。傳統(tǒng)的食品包裝機械多應用機械控制,如凸輪分配軸等,隨后產(chǎn)生了氣動控制、光電控制。
但是隨著食品加工工藝的不斷提高,對包裝參數(shù)的要求也越來越多,原有的控制標準已無法滿足發(fā)展需要,這就對應用技術(shù)提出了全新的要求。目前,我國采用的食品包裝機械是集光、電、機、磁、氣于一體的機械化電子設備,而在今后的設計中,則應注重提高包裝機械的自動化水平,將食品包裝機械的研發(fā)與計算機技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)機電一體化控制。機電一體化主要以系統(tǒng)觀點為核心,運用控制原理的全過程,實現(xiàn)機械、電子、信息、檢測的有機結(jié)合,達到整體的優(yōu)化配置。
總體來說,微機技術(shù)將逐步被引入食品包裝機械領域,以提高機電一體化的應用水平,開發(fā)智能化包裝。食品包裝機械的發(fā)展方向是:根據(jù)食品包裝的工藝要求,組合全自動包裝系統(tǒng),加強對生產(chǎn)過程的控制與檢測,診斷故障、排除故障等,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、安全生產(chǎn)。
在食品包裝機械行業(yè)中,應用傳感器的場合比較多,除了基本的功能之外,當前傳感技術(shù)的應用又有了新突破。
同時,市場缺口也成為自動化發(fā)展的必爭之地。隨著食品安全問題日益突出,我國對食品安全越來越重視,于是對食品檢測技術(shù)提出了精細化要求。過去我國食品機械制造廠忽略了對食品檢測技術(shù)的應用,而與整機性能提高相比,食品檢測技術(shù)將有更大的發(fā)展空間。傳感技術(shù)在食品檢測技術(shù)中發(fā)揮著重要作用,包括采集食品溫度、位置等。
據(jù)了解,當前集成電路檢測器已經(jīng)在國外食品加工廠中大范圍應用,這種技術(shù)可檢測出食品的變質(zhì)時間。食品保質(zhì)檢測配置主要由掃描儀與傳感器組成,檢測人員只要將掃描儀對準食品發(fā)射出無線電波訊號,就會讓食品產(chǎn)生振動,并形成樂譜波,傳送至傳感器。
通過比對標準數(shù)據(jù)庫的參數(shù),即可短時間內(nèi)檢測到食品變質(zhì)的日期,且檢測結(jié)果十分準確。食品包裝機械中的檢測技術(shù)已經(jīng)不再局限于在生產(chǎn)線上的應用,隨著食品檢測在我國的重要性逐步提高,檢測技術(shù)應用領域?qū)⑦M一步擴大。
在機器視覺產(chǎn)品中,彩色機器視覺產(chǎn)品已經(jīng)在食品檢測中得以應用,主要通過食品的顏色來判斷其成熟度與質(zhì)量等級。另外,無線傳感器網(wǎng)絡的應用也普及較快,國外的大型食品加工廠已經(jīng)將該項技術(shù)應用到采集食品信息、保障食品安全的系統(tǒng)中。
通過無線傳感器的網(wǎng)絡功能,消費者可更好地了解食品加工廠生產(chǎn)食品、存儲食品以及運輸食品的全過程,讓食品加工更加直觀化、透明化,可有效打消消費者對食品安全問題的顧慮。同時,在出現(xiàn)問題的情況下,無線傳感器技術(shù)也方便監(jiān)管部門及時發(fā)現(xiàn)問題,并做到有據(jù)可查,從源頭遏制食品安全問題。
運動控制系統(tǒng)是我國食品包裝機械的發(fā)展關鍵,且技術(shù)日益成熟。運動控制技術(shù)在食品包裝機械中主要實現(xiàn)對位置的控制,并嚴格要求速度的同步,應用于食品的輸送、裝卸、碼垛、卸垛、打標等程序。通過運動控制技術(shù)的應用,可有效劃分高、中、低檔包裝機械,這對我國食品包裝機械的升級起到至關重要的作用。食品包裝的機械流水線具有連續(xù)性,因此對其速度、精度、動態(tài)性與扭矩等指標提出了較高要求,這恰好符合產(chǎn)品的特點。
因此,當前自動化技術(shù)中提出的總線型運動控制器在食品包裝行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。以高速的總線通訊方式,可實現(xiàn)高速追蹤、轉(zhuǎn)換多個位置控制模式、交換多通訊口數(shù)據(jù)信息等功能。另外,我國食品包裝機械正面臨從勞動密集型向知識密集型轉(zhuǎn)變的過程,各企業(yè)管理者也應提高對運動控制技術(shù)的重視,以降低生產(chǎn)成本,提高食品包裝質(zhì)量。 |