部分国家和地区包装机械市场需求情况
　　
　　 法国法国包装机械市场自 1998 年以来便以 4%－5%的比率稳定增长，目前是欧洲第三大包装机械市场。法国包装机械工业主要由中小型高度专业化的公司组成。法国市场目前具有一个特征，即对灵活、通用和自动化机械的需求量越来越大。法国的进口产品大部分来自欧盟，美国和日本的产品也占较大的比例。法国包装机械主要向欧盟国家出口，同时美国是法国包装机械主要的非欧盟市场之一。
　　
　　 其它欧洲地区：美国 Frost＆Sullivan 的市场调查报告中称，到 2007 年，欧洲包装机械的市场总值预计将由 2000 年的 46 亿美元增长至 65 亿美元，市场潜力巨大。那些传统上不使用包装系统的工业将成为包装机械市场的新客户，从而成为刺激销售增长的因素之一。已经具备包装设备的公司未来更新或增加包装生产线的比例将上升，特别是食品、饮料及制药业的需求最为殷切。
　　
　　 该调查报告还指出，过去只购置分离式包装机械的小型厂商也将逐渐了解整体式包装生产线”的优势所在，而变成该类产品的潜在用户，所以在未来的包装机械市场中，这种包装机械的占有率将呈上升趋势。另一方面，OEM 制造业者与最终消费者将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械，尤其是当前制造业大量裁员，时限要求增加，对简易操作系统的需求将与日俱增。因此，要想在未来包装市场取得一席之地，高效率的客户服务与机械维修将是最重要的竞争条件之一。
　　
　　 俄罗斯：俄罗斯包装机械的市场容量为每年 50 亿－70 亿美元，其中俄罗斯的制造商只占有20%的份额，并且这些制造商主要生产半自动化的设备，目前还没有能力去满足俄罗斯包装行业的整体需求。德国、意大利和瑞典是主要的设备进口国。2002 年－2004 年包装机械市场销售中最有潜力的领域是食品工业、饮料工业、制药业和个人护理业。最有潜力的包装设备要求具有高质量、包装材料普遍适用性和中等价格等特点。　　美国：美国包装工业起步于 20 世纪初期，自二战以来得到快速发展，逐步建立并形成包括包装材料、包装工艺和包装机械完整而独立的工业体系。其包装工业总产值占国民经济总产值的3%。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。　　

　　美国食品产业中，蔬菜和水果每年所需求的包装机械所占的比重最大，到 2005 年占 20.3%；肉品所需包装机械为第二位，乳品为第三位，面包第四位，糖果第五位。除肉品持平外，乳品、糖果包装机械的年需求值所占食品产业总需求值的比重都呈下降趋势。其它产业主要由家庭清洁用品与化妆品、烟草产品、医药产品、日杂产品 4 个行业组成。其它产业对包装机械年需求值占年总需求值的 1／3 左右。
　
　　 美国当前前景看好的包装机械是：水平枕式微机控制、配有伺服电机和薄膜张力好的电力控制装置的包装机械。今后，微电子、电脑、工业机器人、智能型、图像传感技术和新材料等在包装机械中将会得到越来越广泛的应用，使包装机械趋向自动化、高效率化、节能化方向发展。

　　中国台湾：台湾地区包装机械发展历史超过 30 年，在以出口为导向的经济结构下，包装机械工业加速增长，自动化设备的需求激增。近年来产业转型，业者不断改变经营形态，在食品包装机械技术上大幅改进，未来数年各种包装机械的需求将快速增长。
　　
　　 台湾共有包装机械制造商 200 多家，大多分布在中北部地区，绝大多数资本额低于 5000 万元新币，规模多为 30 人以下的中小企业。由于业者生产规模普遍过小，很难进行资金筹措、技术改造和吸引人才。技术人才的欠缺导致关键零部件长期依赖国外厂家，产品质量难以提升，很快将面临发展中国家的威胁。

　　台湾地区各型机械进口在未来几年内仍十分看好，未来业者如果能在提高机械性能上力求精进，有计划地进行市场开发，并致力收集市场情报，加强售后服务，未来仍有很大的发展空间。发达国家包装机械生产和出口情况

　　德国：德国包装机械在设计、制造、技术性能等方面居于领先地位。2002 年德国包装机械产值达 34 亿欧元，比 2001 年上升了 10%。如以不同的包装材料来划分，2002 年德国玻璃包装业增长了近 1.6%，木材近 3.6%，纸及纸板近 11.9%，塑料近 13.4%，金属近 6.2%，其中铝制包装产品增长近 3.9%。欧洲包装机械的 70%为德国生产，其产量的 77%出口，占世界包装机械出口市场的 29%，名列世界第一位。中国是德国包装机械的重要出口国，尤其是食品加工及包装机械。德国主要的包装机械出口市场依次为美、英、法、中、俄。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面均名列前茅，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点。一些大公司生产的包装机械集机、电、仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占80%左右，是世界上最大的包装机械出口国。
　　
　　 德国包装机械出口贸易有两大特点：一是绝对数额大；二是相对比例高。德国的包装机械制造商致力于研究高科技、高素质生产及可靠的服务。优胜之处在于能够提供各类生产问题的解决方案和完善的生产线，并与专业公司保持合作的关系。
　　
　　 美国：美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。十多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位，其产品以高、大、精、尖居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的 15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世纪 90 年代以来，美国包装机械业一直保持良好的发展势头。美国的包装机械制造厂大部分附属于大型包装材料厂，销售也完全依赖母公司。中国已是继加拿大、墨西哥、日本、英国、德国之后，成为美国包装机械的第六大出口市场。
　　
　　 包装机械厂商越来越注重开发快速、成本较低的包装设备，设备向小、灵活、多用途、高效率方向发展。此趋势还包括节约时间、降低成本，因此包装界所追求的是组合化、简洁化、可移动的包装设备。在包装机械自动化方面，自动化操作程序已获得广泛应用，如 PLC 设备、数据收集系统等。
　　
　　 日本：日本的包装机械制造厂以中小企业为主，目前有 200 多家，还有 100 多家包装材料、包装机械相关设备生产商。包装机械的品种近 500 种，规格有 700 多个。148 家包装机械厂商加入了日本包装机械工业协会，其产品占日本包装机械生产数量的 70%。而食品包装机械的销量占到包装行业的 51%。
　　
　　 包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点。

　　20 世纪 90 年代以来，已将变频调整、光电追踪、无触点电子开关、动态数据显示等技术运用在包装机械中。
　　
　　 日本包装机械的很大部分用于食品包装领域，食品包装机械产值占包装机械总产值的一半以上。日本包装机械的主要市场是本国，出口额只占总产值的 10%。亚洲是日本包装机械的主要出口市场。从上世纪 90 年代以来，日本对中国的出口额连年大幅增长，自 1995 年起，中国已成为日本包装机械的最大出口国。
　　
　　 意大利：意大利是世界第四大包装机械生产国、第二大包装机械出口国。其包装设备多用于食品工业，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装机等。意大利包装机械具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点，出口比例占 80%左右，美国是其最大的出口市场。上世纪 90 年代以来，意大利对中国的包装机械出口额迅速增长，1995 年在意大利的出口排名榜上，中国已跃升为第二位。
　　
　　 近年来，意大利包装工业发展很快，产值和出口额连年增长，均居世界前列。意大利西帕公司生产的 PET 瓶一步法生产设备在世界享有盛名，美田可口可乐、百事可乐瓶装水厂均使用西帕公司的设备。意大利 Ilapak 公司生产的小剂量颗粒包装机采用机械转鼓式计量，连续式封合并裁切，一机多工位，控制系统采用微机和可编程控制器。意大利制造的制袋－充填－封口机在成型器的外部还安装了充气装置，向包装内充气，以延长被包装食品的保质期。
 

　　 根据财政部《关于申报2010年包装行业高新技术研发资金项目的通知》（财企[2010]41号）精神，2010年包装行业高新技术研发资金项目申报工作有关事宜通知如下：　　
　　 一、支持重点
　　 2010年研发资金重点支持符合国家产业政策，有利于促进低碳经济发展，减少温室气体排放，节材代木、高效节能、循环利用，达到国际先进水平或国内领先的高新技术项目。具体包括：
　　 （一）符合低能耗、低污染、低排放要求的新型绿色包装材料与制品项目；
　　 （二）符合机电产品包装节材代木要求的包装新材料和应用项目；
　　 （三）符合减排要求的包装工艺和包装废弃物综合利用技术创新项目；
　　 （四）具有高效率、多功能、智能化、高精度的包装机械及装备项目。

　　 二、......

　　 在这样的政策环境下，我国的包装机械行业怎能不发展！众多企业可抓住这一良机，力求大的发展，促进我国包装机械行业的发展水平，与世界水平相抗衡，走在世界最前列！
 

B. 配线注意事项
· IBC 控制系统采用三相四线制供电,主回路配线线径10mm2
· 配线必须正确，L1.L2.L3.为相线，N为零线，U1.V1.W1.接出风风机，U2.V2.W2.接进风风机.
· 动力线与信号线不能接错，否则会损坏设备.
· 根据需要正确使用控制板上的控制端子.
· 接地线端子E请正确接地.
· 接地线的使用，请依照电气设备技术基本长度与尺寸使用.
· 接地配线必须愈短愈好.
(四).系统操作过程
A.操作步骤
1.打开“折径设置”界面 ，设定所需要的薄膜折径（客户要考虑切边大小）。
2.确认系统处于手动状态，若不是则把IBC系统打到手动状态。
3.打开“变频命令”页面，启动进风风机及出风风机。
4.调整进风风机频率使风机转动起来，同时调整出风风机
转速（膜泡小时转速小），当膜泡吹起来以后，固定出风量。再调整进风风量，实际折径与设定折径接近时，稳定几分钟，再把 IBC控制系统切换到自动状态即可。

B.规格调整
1.建议：规格变化不大，自动状态下在“折径设置”界面设定所需折径即可；规格变化在50mm以上请先将系统打到手动状态，在“折径设置”界面设定所需折径，调节进出风风机转速，稳定后打自动即可。
2.膜泡杯型与探头之间的状态要时刻观察，可调整主风机风速改变泡型。

1.2枕型袋自动装箱机的主要包装工艺过程:

        拾取箱板→→箱子成型及底部折边→箱体传送→袋子收集及填充装箱→封箱和捆扎。机器的实际控制过程中，拾取箱板、箱子成型及底部折边是完成箱子成型，按一定的顺序进行。袋子收集及填充装箱是完成物料收集和填充，按一定的顺序进行。箱子成型和成物料收集及填充可同时进行，这样提高了装箱速度。封箱和捆扎是自动装箱机的辅助设备，是将装好的箱子进行封箱和捆扎，完成包装的最后工序。
2.枕型袋自动装箱机的控制系统
2.1取箱板及箱子成型控制
取箱板系统控制过程简述
        取箱板系统的控制主要包括箱板送料槽的控制和取箱板过程的控制。箱板送料槽中存放足够多的箱板，供取箱板器进行取箱板，取箱器每取出一个箱板，箱板送料槽就要步移，保证下一次取箱板正常抽取。
取箱板过程控制主要由取箱器（长位移汽缸）和真空发生器组成。取箱板时，要检测取箱器的位置，若取箱器在箱子成型位置、或箱子正在传送，取箱板器必须等待取箱器到达填充台位置时，取箱板器动作拾取箱板。拾取箱板成功的标志是取箱板器在初始位并且开箱器处光电开关检测到箱体。
2.2箱子成型过程控制
        当箱板取到位后，通过机械机构，箱子打开，光电开关B1检测到信号，驱动汽缸C1动作，使箱子完全竖起。取箱器移动到开箱位置，打开真空，拾取箱子，控制汽缸C2动作，折箱子底部短边，接近开关SQ1检测C2动作到位后，驱动C3汽缸动作折底部长短边，接近开关SQ2检测C3动作，驱动汽缸C4动作，折底部长边，等待取箱器取走箱子，恢复C4状态。时序控制图如图3所示。 

箱子的传送控制
2.3箱子传送工艺过程
       箱子的传送是利用电机M1驱动连杆机构，驱动滑杆，带动箱子传送器前后移动，机构简图如图4所示。箱子传送器的作用是将打开的箱子从箱子打开处传送到填充台上，同时将装好包的箱传送到打包传送带上进行封箱打包。箱子传送器的位置状态有两种，第一种情况是将空箱传送在填充台，实箱传送到打包输送带上，等待开箱处的信号。第二种情况是开箱处有空箱子打开，空箱传送器移动到开箱处，拾取空箱，完成底部折边，等待填充台装满箱子后，将空箱移到填充台处，实箱移到打包输送带上。机器停机后，箱子传送器复位在填充台处。
3.箱子传送过程控制
        箱子传送器在填充台位置和开箱处时，分别由接近开关SQ5和SQ6检测，控制传送电机M1的运行停止，控制时序如图4所示。 

        当光电开关B1检测到空箱打开时，电机M1运行，带动箱子传送器移动，接近开关SQ6检测到信号后，电机M1停止运行，驱动汽缸C5动作，打开真空发生器，拾取空箱，完成折底边，等待填充系统装满箱子后，驱动电机M1运行，接近开关SQ5检测到信号后，电机M1停止运行，空箱送到填充台，实箱送到打包输送带，汽缸C5复位，完成一个装箱周期。
   

4.填充下料装箱的控制
填充下料装箱机构组成
        填充装箱机构主要由主输送带，伸缩带，填充台，下料控制系统组成，如图5所示。主输送带由电机M3、减速机和输送带组成，在机器的设计中，主传送带的的线速度不可调。伸缩带由伺服驱动电机
    

        M2、减速机和滑行轨道组成。输送带的伸缩位移由伺服电机M2控制。填充台主要由下料槽和下料驱动汽缸组成，主要作用是通过伸缩带的变速运动，将枕型袋整齐的放到下料槽上，通过下料汽缸，打开下料槽将袋子装入纸箱内。

    新型PE膜热收缩包装机系列在热收缩机的基础上，加大了收缩室的容量，配备更大功率的传动电机，从而具有更高的承载能力。采用了大功率内循环风机，使收缩室内拥有更加均匀、充足的内循环热风进而保证了较大物品的收缩包装。

    本机采用电子调速电机，速度调节范围大。热收缩室内采用全封闭热风内循环装置，产品收缩包装效果好，操作维修方便，可适用于任何收缩薄膜的收缩包装，特别适合于PE膜的收缩包装。

    收缩包装是目前国际市场上较先进的包装方法之一。它是采用收缩薄膜包在产品或包装件外面，然后加热，使包装材料收缩而裹紧产品或装件，充分显示物品的展销性，以增加美观及价值感； 

    同时，包装后的物品能密封、防潮、防污染。并保护物品免受外部的冲击，具有一定的缓冲性，此外，可减低产品被拆、被窃的可能性；收缩膜收缩时产生一定的拉力，故可把一组要包装的物品裹紧，起到绳带的捆扎作用，特别适用于多组物品的集合与托盘包装，故本产品可广泛用于各种小产品的包装。

2.插入式纸箱纸盒
       它是直线纸箱纸盒的代表，由于两端的插入方向不同.而分为直插式和反插式。
       ①直插式盒的顶盖和底盖的插入结构(舌头)是在盒面的一个面上。
       ②反插式盒的顶盖和底盖的插入结构(舌头!是在盒面、盒底的不同面上。

3.粘合纸箱纸盒
       没有插入式纸箱纸盒的插入结构，依靠钻合剂把上盖与底部粘合在一起。这种盒子适合盛放粉状和颗粒状的产品.是一种坚固的纸箱纸盒。由于它少了插入结构，以及在它的净面积里几乎没有被切掉浪费的部分，因此它是一种最节约材料的纸箱纸盒结构。

4.锁底式纸箱纸盒
       它是在插入式纸盒的基础上发展起来的.把插入式底盖改成锁定式的结构。由于它省却了粘合工艺以及能盛放较重的产品，如化妆品酒、药品等立式的产品.因此备受大众青睐。与插入式相比，同样尺寸体积的纸盒由于它省却了底盖的插入结构.因此更节约材料。
   
       根据市场的需求，凭借自己技术实力，杭州永创机械有限公司已成功研制纸盒成型机。永创生产的纸盒成型机采用PLC可编程序控制器、光电跟踪系统、触摸屏人机界面，实施送纸、上胶、纸板成型帖四角、定位贴合、自动引取、进盒、包边、折耳及折入成型动作一次性完成，全过程自动化，生产效率与传统手工制作相比提高五十倍。详细请进入http://www.youngsunpack.com，亦可来电咨询，057185120100

一、 系统配置：
1、 原料振动给料机＋垂直提升输送机
2、多头电脑组合秤
3、PLC集料控制系统
4、工作平台
5、立式包装机＋成品输送机＋金属监测仪＋重量检测机

二、系统运作原理：
1、垂直提升机将海产品提升到多头组合秤的储料斗，此提升机受组合秤的联动控制，当储料斗光电检测器检测到没有料时就让其开动，当满料时就停止提升机。
2、多头电脑组合秤：威派克采用数字式称重传感器，中文显示菜单直观易操作、高精度与高速度的结合体，世界上最先进的全自动定量称重设备，因为有一产品要求单次称重达到1200g，必须采用14头组合秤，其他三台采用10头组合秤。
3、PLC集料控制系统：由集料斗和控制器组成。一方面将几台组合秤进行控制，由于每台组合秤所称重量不同，下料速度不一样，所以需要一个控制机构来控制几台组合秤的储料和放料。当几台组合秤一次给料完成，集料控制器收集齐给料信号后，发出指令控制集料斗打开放料，放料完成，集料斗复位然后再发出指令，控制几台机器落料，自动循环控制。
4、BH－700立式包装机：采用全不锈钢机械结构，双带轮拉袋，三菱可编程PLC，YAWASHAKI的伺服控制器，触摸屏。使用卷膜自制袋，当接收到集料控制器指令（包装），这时被包装物料落入包装袋内，包装机工作，完成封口，等待下一个工作指令，并同时发送一个完成指令给集料控制器，开始下一个循环动作。
5、金属监测仪：现代最先进的数字模块检测，机场专用产品。检测出铁、不锈钢φ1mm以上金属，检测到金属后，发放信号给包装机，包装机对此袋联体切断，保持了包装机的连续性，并易于金属包装袋。
6、工作平台：用不锈钢结构组成一个平台，防震、摇摆，易于清理卫生与维护。
7、重量检测机：有效控制超差重量的成品，保证出厂质量。

三、系统数据：
系统精度：±0.1～0.5％；
系统速度：35～50包/分；
工作电压：380V、220V；
系统功率：＞4KW。

四、系统材质：
1、振动给料机＋垂直提升机：除提升机输送带采用食品级的PT聚丙塑料，其他部件用不锈钢焊接成型；
2、多头电脑组合秤接触物料部分：主振盘、线振盘、双料斗等全部采用不锈钢，其他机架、支承部分用钢板焊接，表面喷塑；
3、储料斗、集料斗用不锈钢制成；
4、工作平台采用不锈钢结构焊接成型，表面喷塑；
5、采用全不锈钢结构。

　　塑料包装机封口温度的模糊控制方法摘要：硬车削也许不如想象的难低碳钢A-TIG焊接方法的试验研究两相交铣削平面的数学处理世界机床工业国际化发展趋势剃齿工艺的现状及其与磨齿工艺的比较夏利将启动发动机技术改造专案快速而且精确的复合式切割设备机械故障的形成及其特性分析Inventor和CAXA的文件交换及应用电弧超声技术及其工业应用基于Pro/MECHANICA的机床拖板有限元模态分析机床传动误差测量方法冲压工艺分类数控加工自由曲面时刀具干涉的判别直线轴承LM与LME代号基本含义ABB变频器的常见故障及维修对策交大昆机落地铣镗床全部数控化双转台五轴数控机床后置处理算法研究热处理油选用要注意的环节CAXA数控车实用教程。塑料包装机在工作时，封口温度的高低会直接影响产品质量，温度过高或过低，都会造成产品的缺陷，影响产品的美观。所以在包装机中，对封口的温度控制是十分重要的。我们在研制包装机控制的过程中，使用单片机对塑料包装机封口温度进行单独控制，为达到较好的控温效.

　　引言

　　塑料包装机在工作时，封口温度的高低会直接影响产品质量，温度过高或过低，都会造成产品的缺陷，影响产品的美观。所以在包装机中，对封口的温度控制是十分重要的。我们在研制包装机控制的过程中，使用单片机对塑料包装机封口温度进行单独控制，为达到较好的控温效果，采用了模糊控制方法。经试验，系统具有控温精度高、控温平稳的特点，取得了较好的控制效果。

　　1系统的构成

　　给出系统的控制结构,整个装置由电偶测温部分,模糊控制部分,输出控制部分及单片机系统四个部分组成,图中单片机采用Atmelr AT89C51,它有4K的FLASH程序存储器、128字节的RAM,32根I/O口线、2个16位定时器和一个全双工的串行口。具有较强的指令系统，并有较好的开发工具的支持，足以完成对包装机的封口温度的控制任务。该控制采用热电偶作为温度测量的传感器，测得的温度参数经处理后作为模糊控制的输入量，用模糊算法得到输出的控制量，用于控制封口加热装置的加热功率来实现温度的控制。

　　2温度的精确测量

　　在包装机的温度控制中，采用热电偶作为测量温度传感器。热电偶具有结构简单，测温范围大，响应快的特点，所以得到广泛的应用。但热电偶也存在输出非线性，所测的温度与热电偶的冷端温度有关等不足之处。

　　温度的测量由多路开关、小信号仪用放大器、A/D转换器和冷端测温电路组成，A/D转换电路使用具有多通道输入的串行12位:A/D转换器TLC2543。仪用放大器选用高精度的AD620N。冷端温度的测量采用AD590作为测量传感器。

　　用这种方法测温，可在较宽的温度范围内得到精确的温度测量结果。

　　3模糊控制的基本结构与算法

　　在测得精确的温度值的同时，需要有好的控制算法完成对包装机封口的温度控制。在本装置中，使用模糊控制的方法来进行控制。

　　3.1模糊化

　　在本系统中，模糊化就是要把输入变量的精确值离散化，变为设定的整数论域中的元素。将要求达到的设定温度ts与通过热电偶测得的温度t的差值E作为模糊控制的一个输入量U的变化率△E=dE/dt作为模糊控制的另一个输入量，输出量’用于控制脉冲宽度调制PWM电路的输出，PWM电路根据此值输出相应脉宽的脉冲来控制加热功率的大小。

　　3.2隶属度函数和语言变量的确定

　　将差值变量、差值的变化率及输出控制量的模糊量的语言值分为7档(负大、负中、负小、零、正小、正中、正大)，用符号表示为：NB NM NS ZE PS PM PB；模糊子集的隶属度函数选用三角形波形的隶属函数对E△E U进行赋值。输入输出模糊子集的隶属函数如图3。

　　3.3模糊控制规则的设计

　　模糊控制器的控制规则基于专家或操作者的经验和技能得出，控制规则的生成方法有很多，在此采用人工的控制经验，即根据系统阶跃信号的响应确定。得出下面的模糊控制规则表，如表1所示。模糊控制规则表表示了一组控制规则，表征了模糊系统的模糊关系，由控制规则可求出模糊关系矩阵R。其形式为：

　　3.4模糊推理

　　在本系统中，由于处理的物理量是温度，反应并不要求十分迅速，因此，可选用激活规则推理的方法来实现模糊控制的实时处理，即采用模糊化———规则计算———解模糊的实时处理过程。激活规则推理的方法是：根据输入量依次激活各条规则，对每一条规则，计算输入对各隶属函数的隶属度，即模糊化，并取最小的值作为该规则对输出量的推荐值。然后将所有的规则得到的推荐值进行合并，采用面积重心法求解，得到在当时输入时的模糊控制的输出量。采用这种方法的优点是：占用的存储器比较少，便于调整，可用于较复杂的模糊推理系统。经模糊规则推理得到的输出量用于控制PWM电路的输出。 
 

1.工艺要求

为了能够满足多品种、高精度的快速生产，生产工艺上给我们提出了如下的要求:
(1) 要在满足灌装精度高于0.5%的前提下能够达到最快每分钟80桶的灌装速度;
(2) 整条生产线能够适应从1~5立升容积包装的灌装，并且可以单桶灌装，使油品在切换时的损失降到最低;
(3) 要具有较高的机动性、适应性，使设备换型的时间最短并且操作简便;
(4) 要求具有根据产品温度来自动调整灌装量的功能，操作自动化程度高;
(5) 具有网络功能，将生产线各台设备联网后可进行集中监控，并且可以与生产管理系统进行连接，以提高生产及设备的管理效率;
(6) 保证在油品灌装过程中没有泄漏和外溅的现象，符合HSE体系的环保要求。

2 控制系统的硬件组成

(1) 为达到工艺上提出的要求，在与机械设计配合的基础上，我们对电气及自控方面提出了如下的方案:

为了满足灌装精度和速度的要求，在灌装部分，我们采用了以司服电机作为主电机的定容式灌装设计，因为司服电机控制系统具有控制精度高、速度快、稳定和调整设定方便等特点。而在容器灌装前后的输送部分采用了直线式设计;传送带部分采用了变频调速控制;并且设计了一套自动的滑动分桶器，与传动带配合来达到将灌装后的半成品与空容器快速分开并将其带离灌装机的目的。

采用直线定容式灌装的设计，最大限度的节省了产品换型时间，提高了生产机动性和工作效率。

根据不同产品的温度特性通过PLC程序模块的设计和选择，可以完成自动调容的要求。

对于环保的要求，我们是通过软件和硬件的设计共同完成的，硬件上我们采用了司服电机控制系统和变频调速控制，与硬件相配合在软件上我们设计了各种速度及灌装过程中每个阶段的加速度和减速度的分别调整，这样我们就可以根据实际情况将设备调整到合适的状态，杜绝溅油、冒油的现象。
为了适应网络控制的要求，我们采用了具有网络功能，并且稳定性较好的西门子S7-300 PLC控制系统。

在操作方面我采用每台设备可利用触摸屏进行单独操作，或者通过联网的计算机系统进行集中控制和监控，操作界面非常直观，使操作更加简便高效。

(2) 控制系统主要组成部分的选型

PLC系统的选择:系统采用了SIEMENS公司生产的S7-300系列PLC，由1个CPU315-2DP模块、2个接口模块IM365、模拟量输入／输出模块SM335和模拟量输出模块SM332、2个高速计数模块FM350、4个数字量输入模块SM321、3个数字量输出模块SM322组成了双层机架的硬件组态结构。采用西门子的PLC系统是因为在CPU上同时集成了独立的MPI和PROFIBUS-DP接口，不但可以方便的与人机设备相连，并且可以非常简单的实现设备之间及设备与PC之间的联网，具有强大的网络功能;另外西门子的PLC S7-300系统还具有各种功能强大的模块可以选择，使用稳定。具有较高的性价比，非常适合在包装机械上应用。

灌装主电机及其控制系统:我们选择了德国的SEW公司的MOVIDRIVE驱动器及带编码器反馈的电机系统，并采用电流矢量控制模式，通过丰富的参数设定来实现更高的控制精度和动态相应。输送系统的变频调速控制:我们采用了丹麦Danfoss公司的VLT5000型变频器。因为他们都是相关领域内的国际知名的专业生产企业，产品技术领先，在恶劣的生产环境下能够长期稳定的运行。

操作界面:西门子的触摸屏TP170A
设备控制网络采用了西门子的PROFIBUS-DP 系统，将整条生产线的四台主要设备和工程师管理PC系统通过PROFIBUS电气中继器和无微处理器CP5611连接为一个完整的PROFIBUS网络，实现了生产线的实时监控和动态管理。

3.控制系统的软件设计

(1) 西门子模块化编程介绍

西门子S7-300 PLC 采用SETP7编程软件，SETP 7为程序设计提供了三种方法:线形化编程、模块化编程、结构化编程。其中模块化编程是把程序分成若干个程序块，每个程序块含有一些设备和任务的逻辑指令。在组织块(OB1)中的指令决定控制程序的模块的执行。模块化编程中的功能(FC)或功能块(FB)控制着不同的过程任务，这些块相当于主循环程序的子程序。这种编程方法非常易于几个人同时编程，并且易于程序的调试和故障的查找。另外每次循环中不是所有的块都执行，只有需要时才调用相关的程序块，CPU得到了更有效的利用。因此我们在软件编程时采用了模块化编程方法，将大的任务分解成相对独立的小任务先分开进行编写和检测，最后统一下载调试，大大的提高了程序编制和调试的速度。

(2) 软件编程步骤
描述和分析控制过程的具体的任务，并分成多个简单的小任务;
绘制机械动作控制流程图;
对S7-300 PLC 进行硬件组态和PROFIBUS网络的组态;
为每个任务模块分配输入和输出点;
为每个任务模块编制程序，并分别进行测试和修改，直到所有的任务模块都完成;
将集成后的程序输入PLC进行离线和在线调试。

       目前的包装机械经历了三代的更替。第一代包装机采用基于轴的线速度的机械设计，维护费用高，产品切换灵活性有限，此外，机械性能上限制较大。第二代包装机增加了复杂性和成本，将第一代的机械部分改成了伺服控制。现在业内广泛使用的是第三代全伺服包装机。第三代机器采用机电一体化设计，移动部件大幅度减少北京汉阳，软件内容明显增加，基于伺服的设计简单、高效、灵活塑料工业网版权所有，制造和维护成本降低。

        现场总线占据应用数量的大份额

        从现场总线诞生时起，就以其先进的性能、方便的使用性、应用的经济性而迅速被广大制造业用户接受，至今一直占据应用数量的大份额。

        近年来，随着现场总线控制系统的日益兴隆，推动了该技术不断发展，不仅可以把分散在现场I/O连接到中控室，同时将传统应放在主站上执行的控制任务下移到从站设备，从而实现真正意义上的分布式控制系统。

        食品工厂的目的是最大限度的利用能源、资源及实用技术将原材料加工成成品。因此食品工厂有效的集合了各种操作单元工业自动化网版权所有，食品加工自动化技术随着低成本微处理器发展而发展。

        PLC提高了设备的自动化性能

        各种先进的控制改善了食品加工的控制操作。自动化信息控制系统不仅对工艺流程控制至关重要，而且确保了产品质量和生产效率。

        食品工厂包装自动化金属加工网，可降低劳动强度，减少损耗以及高效大批量生产，从而降低产品成本；现代质量控制方法（如统计质量控制和统计过程控制）为产品质量提供有力保证。系统根据存储的大量工艺和产品信息，可形成完整的运行报告及库存清单报告塑料工业网版权所有，产品批次之间的质量数据可用来质量分析，帮助技术人员进行工艺改良及开发。

　　在《食品安全法》中，“用于食品的包装材料和容器，指包装、盛放食品或者食品添加剂用的纸、竹、木、金属、搪瓷、陶瓷、塑料、橡胶、天然纤维、化学纤维、玻璃等制品和直接接触食品或者食品添加剂的涂料。”

　　作为食品的“贴身衣物”，食品包装材料的安全性将直接影响食品质量，不合格的食品包装在使用过程中会对人体健康产生不良影响，尤其会对儿童和青少年的健康发育产生重大安全隐患。

　　明白消费

　　塑料制品首选“PE”标志

　　1、到正规商场超市购买正规产品，索取票据凭证，以后在投诉或举报时才有证据。

　　2、详细阅读产品包装上的信息，包括生产企业名称、生产许可证（QS）、生产编号、企业标识和商标等。

　　3、选购保鲜膜等塑料制品时，要看产品包装上有没有说明由聚乙烯（PE）制成，保鲜膜或塑料制品的外包装上是否写有“PE”、“不含有PVC”或“可用于微波炉加热”这样的标志，写有PVC或没有写材质的尽量别买。

　　4、注意产品的使用方法和适用范围，如有的塑料制品不适宜装含油、酸性的食物。

　　5、当食物被任何塑料膜包装时，绝对不可使用微波炉烹调或者在蒸笼、电饭锅中加热。

　　新法堵漏

　　第27条：食品生产经营应当符合食品安全标准，并符合下列要求：

　　（五）餐具、饮具和盛放直接入口食品的容器，使用前应当洗净、消毒，炊具、用具用后应当洗净，保持清洁；

　　（六）贮存、运输和装卸食品的容器、工具和设备应当安全、无害，保持清洁，防止食品污染，并符合保证食品安全所需的温度等特殊要求，不得将食品与有毒、有害物品一同运输；

　　（七）直接入口的食品应当有小包装或者使用无毒、清洁的包装材料、餐具。

　　当前市场上常用的红外线光电开关，是利用物体对近红外线光束的反射原理，由同步回路感应反射回来的光的强弱而检测物体的存在与否来实现功能的，光电传感器首先发出红外线光束到达或透过物体，物体或镜面对红外线光束进行反射，光电传感器接收反射回来的光束，根据光束的强弱判断物体的存在。红外光电开关的种类也非常的多，一般来说有镜反射式光电开关、漫反射式、槽式、对射式、光纤式等几个主要种类。

　　在不同的场合使用不同的光电开关，例如在电磁振动供料器上经常使用光纤式光电开关，在间歇式包装机包装膜的供送中经常使用漫反射式光电开关，在连续式高速包装机中经常使用槽式光电开关。

　　除了正确选择品种与型号外，还要考虑生产厂家的因素。目前国内生产光电开关的厂家很多，企业规模有大有小，质量当然差别较大，但并不是说大企业的产品质量就好。一般来说，直接向企业购买具有较大的质量把握，现在有的企业为了扩大市场份额，对同一种型号的产品标价不一，其内部元器件的质量就差别较大，因此在购买时就要明确使用期限的保证，一般购买较贵的一种比较合算。

首先了解真空包装机工作原理

真空包装机由真空系统、充气系统、电器控制系统、气动控制系统组成。有3种不同的工作模式。
1、真空模式：将包装物品放入加热棒下并将抽气嘴套入袋中→踏一次脚踏开关→加热棒在气缸作用下下滑到海绵条压住袋口→袋口停顿→抽真空（像打包机一样可根据要求预先设定抽真空时间）→气嘴后退→加热棒继续下滑压住袋口加热、封合、冷却→成品→加热棒恢复至最高位（真空包装机就完成了一个工作循环）。
2、充气模式：将包装物放入加热棒下并将抽气嘴套入袋中→踏一次脚踏开关→加热棒在气缸作用下下滑到海绵条压住袋口→袋口停顿→抽真空→充气→气嘴在气缸作用下后退，加热棒继续下滑加热、封口、冷却→成品→加热棒复位（真空包装机完成一个工作循环）
3、封口模式：(可当作一般封口机使用)将包装物放入加热棒下→踏一次脚踏开关→加热棒在气缸作用下下滑到海绵条压住袋口，加热、封口、冷却→成品→加热棒复位（完成一个工作循环）。 

如何维护真空包装机
1、真空包装机应在温度-10℃—50℃，相对湿度不大于85%，周围空气中无腐蚀性气体，无粉尘、无爆炸性危险的环境中使用。像捆扎机和收缩机一样，本真空包装机为三相380V电源。
2、为真空包装机确保真空泵正常工作，真空泵电机不允许反转。应经常检查油位，正常油位为油窗的1/2-3/4处（不能超过），当真空泵中有水分或油颜色变黑时，此时应更换新油（一般连续工作一两个月更换一次，用1#真空汽油或30#汽油、机油也可以）。
3、杂质过滤器应该经常拆洗（一般1-2个月清洗一次，如包装碎片状物体应缩短清洗时间）。
4、连续工作2-3个月应打开后盖30对滑动部位及开关碰块加润滑油，对加热棒上的各连接活动处应视使用情况加油润滑。
5、对减压、过滤、油雾三联件24要经常检查，确保油雾、油杯内有油（缝纫机油），过滤杯内无水。
6、加热条、硅胶条上要保持清洁，不得粘有异物，以免影响封口质量。
7、加热棒上，加热片下的二层粘膏起绝缘作用，当有破损时应及时更换，以免短路。
8、用户自备工作气源和充气气源，真空包装机工作压力已设定为0.3MPa，比较合适，无特殊情况不要调节过大。
9、真空包装机在搬运过程中不允许倾斜放置和撞击，更不能放倒搬运。
10、真空包装机在安装时必须有可靠接地装置。
11、严禁将手放入加热棒下，以防受伤，遇紧急情况立即切断电源。
12、工作时先通气后通电，停机时先断电后断气。

 一、装盒机的定义及用途

　　自动装盒机是将药瓶、药板、药膏等和说明书自动装入折叠纸盒中，并完成盖盒动作，部分功能较全的自动装盒机还带有贴封口标签或进行热收缩裹包等附加功能。

二、装盒机的运作过程

    自动装盒机进料一般分为三个入口：说明书入口、药瓶入口和机包盒入口。从机包盒进料到最后包装成型的整个过程大致可以分成四个阶段：下盒、打开、装填、合盖。下盒动作通常是由一个吸盘从纸盒进料口吸取一个纸盒，下行到装盒的主线上，由一个导轨卡位将纸盒固定并用一个推板打开纸盒，同时会有两个可向前移动的卡位从下面升起，从前后方向卡住纸盒的侧面，使盒子打开成直角并前移到装填区域。在装填区域填装后，机器的机构会将耳朵折进左右的导轨中，然后再进行合盖动作。合盖前机构会先弯折纸盒的插舌，然后有一推板推动盒盖弯折，使插舌插进盒子中并使锁扣扣紧。合盖动作是个关键性的动作，完成的好坏与纸盒的结构和机器调节的准确程度有很大关系。

三、常用装盒机的性能参数

YCZ-125B 药板装盒机

YCZ-250B/P 自动装盒机

 四、药用装盒机的形式

    （1）按被包装物进入纸盒的方式可分为卧式与立式。其中，以被包装物水平方向推入纸盒的机型称为卧式，被包装物垂直方向进入纸盒的机型称为立式。目前以卧式居多。

    （2）按最终纸盒封合形式可分插舌式、胶粘式、混合式、加标贴、展开式、自锁式等。

    （3）按被包装物的形状可分为板状（如泡罩包装）、瓶状、软管状、异形等。

    （4）按被包装物的规格可分为单件、双件、多件、组合件（如1支抗生素瓶粉针+1支安瓿水针）等。

五、药用装盒机的特殊意义

    药用装盒机不同于其他装盒机，有其特殊性。按《药品GMP认证检查评定标准》4603条款规定：印有与标签内容相同的药品包装物，应按标签管理。也就是说，药品外包装盒的管理与标签等同。基于药品外包装盒的特殊性也延伸了药用装盒机的特殊性。

    药用装盒机与其他装盒机相比，其特殊点：（1）需插入药品说明书；（2）纸盒宜随机打印生产日期、产品批号、有效期等（如特殊药品的监管码）；（3）装盒的计数统计（应符合《药品GMP认证检查评定标准》4703条款中计数发放要求）；（4）对内包装药品质量检查；（5）能适应换批/次的要求。对其他用途装盒机而言这几个特殊点则不须全部达到。  

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　　酒与包装，是两个互相融合的互动产业，相互促进。酒行业今后的竞争将逐渐向深度洗牌转化，进入一场品质、品牌、包装的较量战。多年来，酒的包装形式层出不穷。对于酒企业来说，如果把酒包装的问题解决好了，也就意味着酒类新品开发工程的一半已完成。

　　在现今的市场中，酒包装起着至关重要的作用。多数消费者是根据其包装来断定酒的市场价值，因为他们往往会被豪华炫丽的包装打造出来高酒价所误导。而酒包装的价值则主要体现在包装容器和包装盒的设计上，并非以哗众取宠为胜。在市场竞争中，包装应该反映出酒的级别和档次，不能鱼目混珠。一般酒包装可分礼品盒、高、中、低四个档次为妥。

　　酒容器是指直接装酒用的器皿和工具。最常见的酒容器是500毫升装的玻璃瓶；其次是陶瓶、陶罐与坛子。关于现今市场酒瓶可分为两大类，一类是玻璃瓶，另一类为陶瓷瓶，就材质而言，前者是透明、华丽高档；后者釉色可人，高贵典雅。但由于造型不同，会产生出格调高雅、富丽、豪华、粗犷，精细、朴素、敦厚、玲珑、笨拙等各种感觉，消费者对此就有好、坏、美、丑的评价，有时还附加对酒厂企业文化素质的贬褒，因此企业应根据市场需求，贴切来设计酒容器的造型和规格。

　　近几年流行的水晶玻璃瓶和异型瓶，作为白酒的容器，晶莹剔透，表现酒的质感非常到位，因此适用范围相对较广。某些企业还在此基础上稍做了些创新，如一些婚庆用酒，将新人的照片通过加工置入到酒瓶当中，寓意为：长长久久，得到婚庆市场中的一致好评。相对来说，陶制容器在这方面的表现有所欠佳，但陶瓷制品则更能与古老的品牌和文化相呼应。

　　而酒盒包装是指酒瓶外的纸盒包装。它是直接吸引商家和消费者的亮点。由于国人喜好红、黄等喜庆色彩。因此，酒的包装很多是金碧辉煌、红红火火。在包装上如果大家都“红在一片”，就不如另辟蹊径，为酒包装开创另一种色彩美。像蓝陵酒，外包装用蓝色，更能显示其脱俗，反倒比红与黄更显的高贵。此外，酒盒的设计也是酒盒包装的重要环节，新颖的设计能给消费者带来耳目一新的感觉。

　　近年来，在酒包装设计方面可圈可点的地方不多，但在包装材料和技术方面，倒是增加了不少科技含量，取得了一定的突破，也促进了酒包装机械市场的发展。酒包装不仅需要做，而且还要做好，要抓住消费者求新求异的心理，敢于创新、走出自己的路子，走在包装的前沿。

  引言

当前，提高粮食的干燥能力和干燥质量是我国农业亟待解决的问题。玉米干燥的季节性很强，只有机械化的高效作业，才能保证在适宜的时间内实现收储及流通要求。针对高水分玉米的特点，进行干燥工艺和生产线的研究与设计，开发一种高效、节能、符合环保要求和操作简便的粮食干燥装置配合工业自动化生产已成为粮食生产发展的迫切需要。

由于玉米的破碎率和裂纹率问题已严重影响了安全储藏以及“四散”化流通体系的运行。当前玉米干燥面临蓬勃发展的新时期、新任务，干燥装备要适应新的市场要求，急需采用高新技术升级换代，以满足新时期对“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少”的产品需求。解决玉米干燥难题，减少玉米产后数量和质量损失，实现产业的优化升级、产品的上档升级。对于稳定粮食生产、实现粮食的“四散”化流通，保障国内外贸易具有多重性的作用，真空低温连续干燥新技术正符合这样的发展方向和要求。

真空低温干燥适合于热敏感性物料的干燥，能够降低玉米的裂纹率和破碎率，避免在高温下营养成分及维生素的破坏，保证物料品质的色、香、味、形以及营养成份，同时提高了干燥速度，是真正意义上的低温干燥。从环保意义上讲，将真空干燥称为“绿色干燥”。

水的三态变化温度是与压力有直接关系，随着压力的降低，冰点变化不大，而沸点则愈来愈低，逐渐与冰点靠近。当压力低到某一值时，沸点即与冰点相重合，固态冰就可以不经液态而直接转化为气态，这时的压力称为三相点压力，相应的温度称为三相点温度。真空低温连续干燥使水分的汽化温度从100℃降低到43℃以下，低于淀粉的糊化温度，可避免在高温下营养成分、蛋白质、维生素等的破坏，不会对玉米籽粒产生损伤。实现真空状态下低温干燥，主要是要解决获得一定的真空压力和真空条件下被干燥物料能够均匀的获得所需的热量。通过传导加热及温控系统使真空室内被干燥物料达到均匀加热所需汽化热量的同时，再通过抽真空系统，将真空干燥室内所产生的水蒸气及时抽除达到保持所需真空度，来实现物料的真空低温干燥的目的。试验表明，真空干燥可消除常压干燥情况下容易产生的表面硬化现象。真空干燥物料的温度梯度小，物料内和表面之间压力梯度大，水分很快移向表面，不会出现表面硬化。同时能提高干燥速率，缩短干燥时间，降低设备运转费用。

1 真空低温连续干燥塔结构及参数

1.1 真空低温连续干燥塔

真空低温连续干燥塔采用整体装配结构，采用模块化设计、标准化生产，易于运输和现场安装。保证高水分粮食等速、均匀下落，以便维持相同的干燥时间和降水幅度，是干燥塔设计的关键技术之一。高水分玉米通过提升输送系统和进料装置进入真空干燥仓内，生产过程要求真空干燥塔内粮食维持一定的料位，起到均匀等速下落和缓冲的作用，这一过程依靠粮食自身重力和排粮机构来实现。真空干燥塔的排粮机构采用整体密封结构形式，保证了干燥仓的气密性及真空度要求。通过变频调速器控制与调节，满足排粮轮的充满系数并具有对粮层微振效果，实现了塔内粮食呈整体均匀流动状态。

1.2 真空低温连续干燥塔主要技术参数

处理量（玉米）：300t/d；
降水幅度：10%~15%；
干燥不均匀度：≤1%；
单位热耗：<5000kJ/kg·H2O；
出塔玉米裂纹增加率：≤5%；
出塔玉米破碎增加率：≤1%；

玉米的色泽、气味正常，无焦糊粒、爆花粒。

2 高水分玉米真空低温连续干燥生产线及工艺流程

生产线系统组成：由真空低温连续干燥塔系统、输送清理系统、抽真空系统、供热系统、冷凝系统、电气控制系统、保温系统、湿粮仓、干粮仓等组成。

工艺流程：高水分玉米→皮带输送机→圆筒清理筛→斗式提升机→湿粮仓→皮带输送机→斗式提升机→真空低温连续干燥塔→皮带输送机→斗式提升机→干粮仓→皮带输送机→散粮汽车或仓库（如图1）。
 
图1 300t/d高水分玉米真空低温连续干燥工业自动化生产线

3 高水分玉米真空低温连续干燥关键生产技术

3.1玉米真空低温连续干燥系统的主要工艺参数包括真空度、汽化温度、加热温度、干燥速率、干燥强度、降水幅度、不均匀度及能耗等。为了保证这些性能，一方面在真空干燥塔上进行优化设计；另一方面优化干燥工艺参数，两者兼顾不可轻视任何一面。根据玉米的热稳定性及破碎敏感性特点，考虑到玉米允许温度不超过43℃（低于淀粉的糊化温度），设计时应增大真空干燥室有效容积，保证物料在干燥塔内能够预热、连续进出料及均匀排粮要求。

3.2 输送清理系统主要包括皮带机输送机、斗式提升机、圆筒清理筛、磁选器、进出料装置、溜管等组成。整个物流过程在于清除粮食中的大杂、小杂、粉屑、粉尘、棉麻编制物、铁磁性物质等进入真空干燥内，避免干燥不均匀。

3.3真空系统由真空泵、真空干燥仓、真空阀门、管道、真空仪表等组成，由于真空干燥塔内物料温度的可控性、一致性不受加热介质温度影响，只受真空度决定，整体要求抽气能力和压力稳定性能良好。为降低汽化蒸发温度，主要靠提高系统真空度来实现。

3.4加热系统采用闭式高温热水循环加热，热能利用率高。主要包括供热量、温度、可调性和稳定性，加热系统的稳定性是保证干燥正常进行的重要条件。

3.5 冷凝系统，就真空冷凝系统而言，冷凝系统的用水量是比较大的，必须用大量的冷水将真空干燥仓内的低温蒸汽冷凝，才能获得取得较高和稳定的真空度，这是维持真空干燥正常生产的必要条件。

3.6 控制系统由控制柜、控制仪表、测量仪表、调节仪表、安全报警装置、PLC可编程控制器、触摸屏显示器、压力传感器、料位传感器、温度传感器以及各种开关电路组成，有效地监测、控制干燥工艺过程的操作和保证产品质量。

3.7 物料处于真空状态下，保证物料的连续性、均匀性、恒定加热、无死角，不产生局部过热十分关键。要求物料在干燥室内具有良好的通过性又能够均匀受热，同时保证物料水分汽化后能够及时排出。

3.8由于设备整体处于室外作业，系统采取良好的保温措施以及保证需要的热量尤其重要。

4 生产性试验结果分析

真空低温连续干燥自动化生产线通过生产试验，应用效果良好。十几天的生产数据表明，该机组的实际生产能力可达300~360t/d，合计干燥玉米6000t以上。经黑龙江省农业部干燥机械设备质量监督检验测试中心现场对真空低温连续干燥塔测试，初始水分24%，粮食温度-10℃，降水幅度10%时，单位热耗低于5000kJ/kg·H2O。而当地75台玉米热风烘干机的平均单位热耗为7380 kJ/kg·H2O，在相同初始条件下远低于当地热风干燥塔热耗指标，节能30%左右，噪声低于85dB（A）。出机玉米品质优良，能够保证玉米品质的色、香、味、形及营养成份。对于真空干燥塔来讲，外加变频调速技术的应用，系统节能效果更加明显。在整个生产周期内，物料进出干燥塔流畅，无堵料现象发生，各测试温度、真空度和压力均无异常波动现象，说明真空低温连续干燥系统气密性良好，抽真空系统、加热系统、物料输送系统及电气温控系统等均工作正常。真空低温连续干燥装置系统的连续性、适应性和稳定性得到了进一步的试验验证。

该真空低温连续干燥系统适用于热敏性物料、高初始湿含量及产品最终含水率要求较高的物料。实践证明，将真空技术应用到玉米干燥探索出了一条新的干燥途径。它的成功应用为今后类似性质产品的脱水干燥提供了经验，同时为干燥其它颗粒状的物料提供了新的思路。凡能直接采用热风干燥塔进行干燥的湿粮食，但产品最终含水率及品质要求较高的，均可通过上述真空低温连续干燥系统进行脱水干燥。通过调整低温干燥室的有效容积、加热温度、真空度及滞留时间的不同配置达到产品的干燥要求。该真空低温连续干燥系统的设计关键要根据物料的物理及化学特性，合理确定真空低温连续干燥系统应达到的降水幅度，并根据允许的工作环境压力、干燥环境温度、处理量及最终含水率要求，确定该系统装置的型号及规格。设计配置合理的加热系统、冷凝系统、真空系统、控制系统、物流系统等，使其具有效率最高、设备投资最少、运行成本最低。

5 结论

高水分玉米真空低温连续干燥新技术研究与开发以工业化连续生产为目标，以用户为中心，以生产性试验为目的。紧紧围绕课题研究内容，展开调研、设计、制造、安装、调试、生产、试验。实践证明，该真空低温连续干燥系统具有以下特点：

（1）生产线和工艺参数设计合理，达到300t/d东北高水分玉米工业自动化生产设计要求。

（2）真空系统、加热系统等的可调性及稳定性有利于充分发挥设备生产潜力。

（3）采用水分在线检测及微电脑自动控制有利于提高工作效率。

（4）真空低温连续干燥的生产运行在品质、节能、环保方面显示出了强大的生命力。粮食品质和自然晾晒的品质基本相当；同当地75台玉米热风烘干机相比，热耗明显低于同气温工作的常压热风干燥，节能30%左右；干燥温度低、干燥速度快，保证了品质的色、香、味、形以及营养成份，同时降低了粉尘、挥发性物质的排放。

本文真空低温连续干燥新技术，为类似性能产品的干燥以及研制300t/d以上大型真空低温连续干燥生产线提供了经验，具有一机多用途及独特的环保节能功效与创新性。在同类粮食产品干燥设备中居领先地位。真空低温连续干燥装置的研制成功，受到国家粮食、食品、环保、化工等相关行业的高度重视，具有较大的市场开发价值。我国干燥产业市场潜力巨大，如何将真空技术科学、合理、有效地运用在粮食干燥行业当中，科技工作者应发挥自己的专业优势以及新理论的研究，大力开发新型实用的新技术、新工艺、新装置，为我国的粮食事业做出应有的贡献。

真空干燥技术发展迅速，涉及的内容很广，本文只对真空技术在粮食干燥行业应用中的典型生产实例进行简要论述，还有很多未涉及的内容，请读者谅解。

　　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。此外，包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。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。

　　主要介绍以下几点：

　　一、收缩机升温缓慢或无法升至较高温度（摄氏160度以上）是什么原因？

　　答：加热器的线路是主电源线经过一个吸磁开关再到电热管，所以应先检测吸磁开关各接点是否正常。如线路没有通过其中一个相位，则会出现以上现象。如吸磁开关正常，可再检查电表，看各相位与机器的欧姆值是否相同。如果正常应为短路。如各相位均接通但线路或电热管仍然异常，则需更换加热器。

　　二、设备在工作时膜料易偏移并无法正常送料怎么调整？

　　答：在设备中如遇到膜料偏移，经调整膜卷位置和张力平衡杆均无效的情况下，可通过调整上三角板的角度来解决这一问题。如上层膜料偏离夹料链条，可将上三角板向顺时针方向调整；如下层膜料偏离夹料链条，可将上三角板向逆时针方向调整。

　　三、包装６瓶装的集束包装时，电眼无法探测包装物，机器工作时容易切到包装物，应如何调整？

　　答：集束包装各瓶身的间隙会影响电眼的探测，这时可将水平电眼探测角度调整为斜角。调整后可减少电眼探测到包装物间隙的几率，从而避免工作中出现的乱切现象

    现代食品包装的发展趋势,以食品和饮料包装的发展最为明显:

    保护食品的质量、保持食品的新鲜。因此,追求完美的保鲜功能已成为食品包装的首要目标。

    无菌包装的发展,将减少冷藏设备的需求。越来越多的单位从事无菌包装设备、材料、工艺、元器件的开发与生产。

    在保证和提高包装质量的前提下,通过改进包装材料的性能,降低包装成本,但绝不能片面追求材料价格的降低。

    柔性包装材料向优质发展。近10年来,我国柔性版包装印刷已有了长足的进步。但在印刷品的精美、艳丽、厚实等方面还有待改进,让则印刷品可取得更好的视觉效果。

    为便于贮运,包装轻型化将会进一步得到发展。以重量较小的柔性包装及塑料罐、塑料瓶代替玻璃和金属容器,就能大幅度地减少运费。

    玻璃纸及半透明纸等传统的纤维质包装材料,有被淘汰的趋势。最有可能完全代替玻璃纸的是聚丙烯簿膜。

    现代食品包装要求艺术性和实用性的高度统一,食品包装向着方便"陈列、挑选、携带和使用"和"透明化、形象化和环保化"既有装饰性又有艺术性的方向发展。

    现代食品包装的好坏直接影响到销售。虽然现代食品包装不能代表食品的内在质量,但良好的包装可以保证食品质量,延长食品货架期。随着食品工业大幅度的增长,如啤酒,5年增长16.8%,到2015年比2000年增长51%,因此,啤酒的罐装设备、瓶、罐和桶等包装材料都要相应增加。其次方便食品,发展速度相当快,潜在需求量大,其品种冬种多样,对包装的需求无疑是新型的、最大的。随着不同食品有不同特性对包装要求的变化,包装材料和包装机械的不断发展,食品及现代食品包装形式和要求的多样化,可以预料,将会出现越来越多的现代食品包装新技术和新方法。

    预计“十一五”期间，中国包装工业的总产值可望达到4500亿元人民币，并保持年均7％的增长速度。从2011年到2015年，总产值可望突破6000亿元，每年平均增速约维持在16%的水平。以产品分类，中国纸包装制品产量到2015年可达3600万吨，塑料包装制品946万吨，金属包装制品491万吨，玻璃包装制品1550万吨，包装机械120万台套。

    同时，中国包装工业将通过进口中高档包装原辅材料和高档机械设备，进行产业结构调整，以进一步降低产品消耗、优化结构、改善品种，并提高产品质量。另外，降低资源消耗及减少污染亦将成为中国包装业发展的重要方向。

    中国食品包装机械拥有庞大的出口商机
    据了解，印度政府将于2002-2007年间，向食品加工业投资高达200亿美元；印尼食品加工机械业发展相对缓慢并依赖进口；另外，以农业为经济支柱的西非国家亦将积极开发食品加工业，并需进口大量食品加工机械。集以上有利因素，预计中国食品加工业在2006年应能维持稳步增长。

    为适应市场需求，中国食品包装业正积极摆脱数量多、技术含量低的形象，并向多功能化、模块化、控制智能化及高精度化等方向发展。另外，越来越多的企业在包装机械上应用机电一体化的高新技术，其中包括：PLC控制、HMl人机对话、伺服控制技术等。同时，多种高附加值的新型技术亦得到企业的支持，如冷杀菌技术及活性包装技术等。

    食品包装未来需求
    随着人们日常工作节奏的加快，营养保健食品的丰富，环境保护意识的增强；今后对食品及其包装也必然会提出许多新的要求。如今引入注目的是，鉴于电冰箱、微波炉的迅速普及，加上其他相关条件逐步成熟，不会很久，可以通过开发速冻食品作为方便食品，快餐食品将大量进入家庭和企事业单位。

    与此同时还要因地制宜大力发展真空包装、真空充气包装和无菌包装等新技术、新产品，使之与速冻包装有机结合，共同促进食品包装更上一层楼。这样一来，各层次的消费者寄希望于以盒装为主体的食品小包装容器要使用轻便，主要指包装要容易开启、随意摆放、多次可封、用后可收、安全可靠。所以，必须采取相应措施，进一步改善袋型、盒型，并实现主体与封口结构的科学化和多样化。

    众所公认，在商业竞争中，物美与价廉始终必须兼顾。若能切实做到这一点，就不难占领市场，立于不败之地。出路之一在于切实实现合理包装与简化包装的辩证统一。道理很明显，合理也包含简化，但简化不一定合理。

    事实上从主流看，现有不少精心设计流行的袋与盒包装就占有这方面的优势，因为经济合理简化了包装形式与结构以及相关工艺与设备，可以大幅度地减少生产销售过程中的各种消耗浪费，并消除诸多不稳定因素的发生，进而提高整体效益，最终体现现代包装的大方向。

    食品包装机械开发方向
    仍就食品的销售包装而言，现今最常用、最基本的包装工艺方法有两大类，即充填与裹包。充填方法几乎适用于一切物料和各类包装容器。具体讲，对流动性较好的液体、粉体、散粒体，主要依靠自身重力，必要时辅以一定的机械作用便可完成包装过程。而对黏性较强的半流体或体形较大的单件、组合件，则要求采用相应的挤压、推入等强制性措施。至于裹包方法却与此有所差异，它主要适用于外形规整、有足够硬性、挺性，且要求包装得较紧实的单件或组合件，多用柔性的塑料及其复合材料（有的附加轻质托盘、衬板），借助机械作用进行裹包。

    迄今，裹包形式也是丰富多彩的，然而应以袋型为主流。观察国内外市场受到启示，充填方法和裹包方法虽各具特色，可是前者在全世界被应用的面广量大，起着主导作用。尽管如此，值得强调指出，再联系前述的有关袋与盒的优势地位，若能将充填与裹包两种方法相辅相成运用起来，可谓如虎添翼，必会增强食品包装机械的整体功能，大体上做到更有成效的无所不包。近十余年来，国际包装界十分重视提高包装机械及整个包装系统的通用能力和多功能集成能力，为市场开拓日新月异的多样化商品提供及时灵活应变的生产手段。同时基于合理简化包装和优势包装工艺方法的实际需要，不断探索，明显地加快了自身技术革新的步伐。

    尤其是与现代自动机床同步发展相呼应，逐步明确。要想建立多样化、通用化、多功能集成化的包装机械新体系，首先必须着重解决组合化和机电一体化的大问题，无疑这是今后的重要发展方向。

    组合化的基本指导思想在于，根据包装总要求设计一系列具有独立功能的模块（泛指部件、组件、装置、设备），应用时通过改变模块的类型、数量、位置来变换系统的工艺过程及整体功能，使之成为带有一定柔性的通用包装机，实现一机多能，以便用较少的投资达到多品种、小批量产品包装的目的。

    从整体角度来看，水平布局往往优于垂直布局。前者有利于引延模块，从而增加功能、方便操作、美化外观、稳定机体，主要缺点则是占的面积较多。权衡利弊，今后发展的主流应是水平组合式多功能包装机。

一、 系统介绍
1、热收缩膜包装机的原理
热收缩膜包装机主要共有七台伺服电机，通过七台伺服电机彼此之间的配合把流水线上的啤酒，从热收缩膜包装机出来以后形成九瓶一组或十二瓶一组的以塑料膜封装的产品。
2、热收缩膜包装机的工作流程
热收缩膜包装机由进瓶系统、容器分列机构、送纸板机构、送切膜机构、裹膜机构、热收缩隧道以及纸板平台构成的（见附图一）。其流程如下：
由贴标机出来的瓶子，由输送到热收缩膜包装机的进瓶带上，当瓶子积累到一定数量时，容器分列机构开始动作，把瓶子分成n 瓶一组一组的，然后送纸机构同步送上纸板，再通过送切膜机构和裹膜机构把每一组瓶子裹包好，送进热收缩隧道，如此周而复始不断的循环，直至操作者发出停机命令为止。
3、系统控制对象
该系统中模拟量输入2 点，数字量输入/输出信号共有30 多点，控制对象主要有伺服电机、变频器、电磁阀、电动机等。

二、 控制系统的构成
根据用户的需求，机械系统的要求，设计了此机构的电气控制系统。见下图:

1、驱动要求
从上述过程可以看出，包装过程须七台电机准确同步，随时按用户要求改变运转速度。而且进瓶系统可采用多种产品排列组合，更换瓶型和改变排列组合调整方便，可方便调节薄膜的长度。
2、包装过程控制
包装过程的位置控制是整个机器的控制核心，它的位置控制的好坏直接影响包装的连续性。在45 包/分钟的情况下，一个动作周期只有1.33 秒时间，容器分列、送纸板、送切膜、裹膜要求精确控制同步，数据量交换大，时间短，动作要求准确，所以我采用了德国Sew 公司的伺服控制器，伺服电机及德国的Siemens 的将PC 控制、数据处理、通讯、可视化等技术集成于一体的PC670+WINAC，使得控制与监控相集成。先进的西门子PC670 控制系统，具有奔腾PIII500 至1.3G 处理器适用于与苛刻的工业环境采用Profibus 总线结构，可高达12M 的通讯速率，高速运行准确定位，开放式的通讯，有调试方便，不需要另外的编程器即可调试。面板或PC670 属于SIMATIC 面板或PC 系列，具有所有的工业PC 的功能。它的面板有10`` 和12``两种类型 ，触摸屏和薄膜键盘两种规格。整体的PC 设计对抗振动、抗冲击的高防护等级。例如特殊的吸收振动的悬浮式硬盘提供绝对的安全操作，即使在受到高强度的机械撞击的情况下。采用ET200 分布式远程I/O，控制程序与STEP7-300 100%兼容。而且支持OPC、ACTIVE 及C++编程，预留与办公室网络及MICROSOFE OFFICE、EXCEL 数据接口。

三、 控制系统的实现
由于整个过程的动作比较多，数据量比较大，我采用了分块编程的处理方法。整个程序共有功能块（FC）25 个，数据块10 个，每个程序块、功能块完成相应的功能。在本系统中下载不同品种数据和位置同步比如容器分列已及送切膜的程序比较复杂，其他的功能的编程比较普遍。
1、以下载不同品种数据的程序为例，由于每一个品种，每一台伺服都需要变更500多个数据，故采用了指针方式来变位寻址。具体程序如下：
编一个数据上载保存子程序FC24，调用它时只需输入3 个参数值。
CALL FC24
PIW-ADDR：W#16#1 伺服号码
SIEMENS Automation Expert Communication
A&D Service & Support October 13,2002 4
DB-N0：30 DB 块号
PQW-SUM：W#16#5E00 数据指针的起始地址
再编一个下载数据的子程序调用它时输入3 个参数值：
CALL FC25
PIW-ADDR：W#16#1 伺服号码
DB-N0：31 DB 块号
PQW-SUM ：W#16#5E00 数据指针的起始地址
2、容器分列机构由于是采用两台伺服电机 控制把紧密排列的啤酒瓶分列成n 瓶一组的，两组之间有一定间隙的排列组合。因此要求两台电机通过高低速交错配合要非常准确。在这里我采用了Sew 伺服控制器的曲线功能跟WINAC 配合解决了这难点。
3、送切膜伺服电机的运动过程对于膜的裹包效果以及膜的长短来说是至关重要的。我用WINAC 的快速特征和Sew 的伺服特性解决这个问题。

四、 结束语
本台设备首次将SIEMENS 的软PLC 产品WINAC 应用于啤酒包装设备。多台热收缩膜包装机销售至今一直稳定运行，深受用户好评。德国的Siemens 的将PC 控制、数据处理、通讯、可视化等技术集成于一体的PC670+WINAC，在热收缩膜包装机的成功使用，引起了越来越多啤酒厂的兴趣，具有广阔的推广前景。由于开发时间比较短，只有短短的两个月时间，定位的精确性、膜长控制的准确性还不够完美，WINAC ODK
将扫描程序与VC++程序紧密结合，用VC++来开发复杂的控制算法有助于进一步完善此机型。
附图一：

　　 通过的创赢网对饮料、日化、医药、啤酒等几大行业的近20家知名企业调查发现，热收缩包装技术被肯定的最大原因主要是：可降低成本、可促进销售、可增加货架展示效果。本文将从热收缩机的几大优势，谈各行业选择收缩机包装的原因。

　　一、提高货架展示效果，促进销售

　　啤酒企业：彩膜热 收缩包装提升产品档次，促进销售。深圳金威啤酒有限公司作为啤酒行业的顶级生产制造企业，其礼盒产品大多采用了热收缩包装形式。其使用原因主要有两点：1.使包装形式多样化，有利于促销；2.热收缩包装具有适合不同规格的灵活性，尤其是小规格的产品集束包装。小规格集束啤酒包装具有更好的灵活性，且更便于携带，因此正日益得到消费者的青睐。随着市场对小规格集束啤酒包装需求的增加，瓶口收缩包装机将拥有更大的发展空间。

　　日化企业：集束包装的最佳选择。案例：珠海东洋之花化妆品有限公司外材部周经理介绍说：“热收缩的成本优势是不可比拟的！而从日化企业在选择适合的包装方式进行准确的产品市场定位和销售预计期来讲，一些高档产品也许会选用纸盒作为外包装，但一些中低档产品就没有必要采用纸盒包装了！”

　　二、降低成本——热收缩包装最大优势

　　医药企业：热收缩取代纸盒可节省近千万元。三九医药股份有限公司表示，因为现在医药行业对外包装的要求相对不高，所以企业使用热收缩包装更多的是希望通过降低包装材料的成本来降低总成本。三九医药共有6台包装速度为10个/分钟的PE热收缩包装设备，企业希望热收缩包装设备速度更快些，达到50个/分钟的水平，以达到快速生产，提高效率，减少设备使用台数，降低设备占用厂房面积，进而最终达到降低成本的目的。

　　饮料企业：可比纸箱包装降低30%的成本-案例：据北京可口可乐饮料有限公司相关负责人介绍，热收缩包装机是一种前景非常好的包装形式，目前国外已经有了用热收缩包装完全取代纸箱或者半托盘纸箱这样的案例，但由于目前国内市场的物流环境还不能与国际市场成熟的物流管理相比，因此，热收缩技术要在国内市场发展到国际水平还存在一些阻碍，预计未来3～5年内，随着热收缩包装技术发展和热收缩膜承压能力的不断提高，在一定规格的包装中，袖口热收缩包装机完全可以取代纸箱或者热收缩半托盘箱。

     PET在液态食品领域的大规模应用带动了包装机械、吹瓶机械、模具设计制造、容器等相关细分产业的发展。其中吹瓶是产业链中关联最为紧密的环节。由于PET瓶具有特殊的不能抗压、重量轻的特点，不便于空瓶长途运输，尤其是油价不断攀升、物流不便的今天，运送大量的PET空瓶将会大规模增加产品的成本。所以，一般大型的饮料生产企业都配有吹瓶设备，吹瓶之后可以在不离开工厂的情况下，直接由理瓶机、输送带进入到灌装生产线环节。
    作为亚太地区的行业展览盛会，于10月份在北京举办的2008（第八届）中国国际啤酒、饮料制造技术及设备展览会将突出展示从原料、注塑、吹瓶、模具、容器等覆盖PET瓶生产各个环节的液态食品包装生产线。

    据了解，近年来，PET被越来越多地应用到液态食品包装领域。PET瓶所具有的容量大、轻便、易携、可冷藏、坚固、可回收等特点扩大了液态食品包装领域的应用范围。以饮料行业为例，据不完全统计，全球每年用于饮料瓶的PET消费量为1000多万吨,其产量和消费量正以每年10%―19%的速度增长。PET瓶吹拉技术应用行业广泛、PET瓶应用在啤酒、饮料和调味品的热灌装、亚热灌装技术以及现在流行的PET无菌冷灌装技术推动了全球PET瓶装饮料的蓬勃发展，成为继玻璃瓶、无菌纸盒、复合包装等包装形式后，最成功的一项包装材料革命。

    辐照杀菌技术：是利用放射线同位素钴60、铯157产生的γ-射线或低能加速器放射出的β-射线对包装食品进行辐照处理。加拿大、以色列、法国、日本等国家普遍使用放射物质钴60，它放射出的强力γ射线可彻底摧毁细菌的遗传因子，彻底破坏他们的生理活性，使用高剂量时几乎可以消灭任何细菌。

    辐照完全杀菌：将密封包装后的食品以2500～5000千拉德辐照，能使所有损坏食品的致病性微生物死灭，从而达到商品消毒目的。辐照前可在食品中加入食盐和三磷酸钠等，能减少食品的水分损失，又能增强射线对细菌的杀伤能力。经辐照完全杀菌法处理后的牛肉、鸡肉、火腿、猪肉、香肠、鱼虾等在常温(21℃～38℃)下能贮藏2年以上，可保持色香味佳。

    辐照消毒杀菌：剂量100～1000千拉德，可有效地限制有损大众健康的生物及致败性微生物生长，能有效清除对高蛋白质食品如肉类、乳制品、蛋制品危害极大的沙门氏菌，用50万拉德照射，就能使之成亿倍减少，也能杀死冷冻食品深处的沙门氏菌。现全世界已有20多个国家批准应用辐照杀菌的食品供人类食用，如鸡肉、猪肉、鲜鱼、蘑菇、香料、土豆、大米、洋葱、小麦等。辐照食品安全可靠，经世界各国40多年实践证明，辐照食品从未发现有放射性物质残留，能保持原有质量和色香味。在美国，辐照食品已带上太空，宇航员食用后证明对身体也无害。辐照食品的优点是保藏期长，照射一次可保鲜数年，既杀死细菌，又抑制与延缓食品本身的新陈代谢，消除了食品变质根源。辐照杀菌可节省大量能量，任何食物用辐照法杀菌后仅采用普通包装便可贮藏，省去大量制罐、冷冻冷藏等材料以及能量，以辐照保藏已可代替部分冰箱。

    紫外线照射：紫外线照射即利用紫外线杀伤目标微生物的DNA，使之发生化学变化形成嘧啶二聚物，以破坏遗传因子而失去繁殖能力或死亡，杀菌效果以250～260nm最强。国外研制的强力紫外灯，照射强度达200mw/cm2，为高性能紫外线装置，对包装材料杀菌安全有效。

    固体表面杀菌器：将包装好的食品通过传送带，送入照射轨道内，用杀菌灯灭菌处理，然后用传送带送出。适用于塑料薄膜包装的食品，要求包装材料用光线穿透率好的聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜。

    液体杀菌器：可分两种，有外部照射的外部照射式和让水及液体从内部流过的内部照射式。杀菌效果可以从初始浓度经照射后达到零。

    紫外线杀菌：紫外线杀菌不需或只需少量添加杀菌剂和防腐剂，比加热处理及过滤杀菌法省能、成本低，维护简便，使用安全可靠，杀菌后不损害食品香味及光泽等优点，应用较广泛。美国先后开发了系列产品，放射量比过去大数十倍的紫外灯已经实用化，已可逐渐用于透射。紫外线杀菌如配合加热、过氧化氢、热柠檬酸溶液、乙醇、超声波等处理方法，效果则更好。

    微波杀菌：微波杀菌就是用微波使水分子发生振动，利用分子产生的摩擦热进行杀菌。适用于导热不良的食品和因加热而易降低品质的食品。对于采用塑料包装材料的食品，能在包装原状下，短时间内从食品中心加热杀菌，还能防止二次污染。

    微波杀菌只适用于霉菌、酵母菌、大肠杆菌等不耐热的微生物，但对附着在食品背面，水分含量低的食品和无水分、诱导小的塑料或玻璃上的微生物，因温度不能充分提高，效果不显著。

    微波加热法：微波加热法有烤炉或导管式两种，后者应用于处理液体，液体流过斜贯于导管的玻璃管中被加热。

    无菌包装技术：无菌包装技术是经过杀菌、冷却的无菌食品在无菌状态下，充填到预先杀菌过的容器中，经过密封而能长期贮藏的包装技术。近十年来，无菌装罐由流体发展到固体，包装材料由金属罐向包装材料推移.无菌包装技术在欧美、日本等国迅速发展，广泛应用于牛乳为主的乳制品，果汁、布盯肉类等加工食品，蔬菜汁、肉汤、清凉饮料和咖啡饮料、豆浆等领域。

    无菌包装优点很多：制品风味、组织色泽变化及营养成分损失和蛋白质热变性都较少，无菌包装的肉制品没有脂肪析出和肉汁分离现象，能更好保持原口感和风味；无菌包装的果汁易于保管，味道新鲜，实用方便。无菌包装对包装容器强度要求低，材料可用纸板、塑料、铝等。特别是纸容器成本低，重量轻，无金属溶出现象，用后可弃，处理简单，美国饮用牛乳70%都用纸包装。无菌包装还有节约能源、适合大批量生产等优点。

    无菌包装系统包括食品的杀菌和无菌充填密封两大部分。食品杀菌通常采用高温短时杀菌工艺(HTST法)和超高温瞬间杀菌(UHT)，用耐热性塑料薄膜与铝箔组成的复合薄膜，更能大幅度缩短杀菌时间。无菌充填包装用的软包装材料杀菌一般采取紫外线杀菌、放射线杀菌及过氧化氢溶液浸渍、喷雾、热风干燥，或用气体杀菌剂杀菌。

    国际上典型的无菌包装装置有美国Dole公司的无菌装罐，用于金属罐包装的流体、胶体和含有固形物的食品，如多种布盯炼乳、酱状食品、酸奶鲜奶等。无菌装罐设备由空罐杀菌、充填、罐盖杀菌、封罐四部分构成，空罐210℃～220℃杀菌45秒后进入无菌室时，从其下部喷射无菌水使空罐冷却，一般采用槽流式装罐机连续装罐。日本的MM无菌充填装置是将苯乙烯塑料薄膜用双氧水杀菌后，加热成形膜冲压成环状容器，自动定量充填，送出经双氧水杀菌的盖用铝箔，用密封膜封口，落料膜切断，用于布盯果酱、冰淇淋、牛乳、果汁等无菌充填。在无菌包装过程中，除对包装用材料、包装食品消毒杀菌外，对车间、工作机械、空气，整个操作都需清洁无菌，彻底实现微生物控制的生产管理和流通管理。

    目前，还开发了更适用的新杀菌技术。如使罐头在高速旋转中用气体火焰直接加热的火焰灭菌法，可加速热传导，防止受热不均匀，应用于罐头食品与蒸煮袋食品效果好；还有包装材料不必杀菌、食品处理设备简单的液体食品杀菌的独特方法；利用过热蒸汽对干燥食品进行气流式杀菌法，不会象饱和蒸汽使原料受潮，对谷物及粉粒状食品效果更好。

1 引言
    
      切纸机械是印刷和包装行业最常用的设备之一。切纸机完成的最基本动作是把待裁切的材料送到指定位置，然后进行裁切。其控制的核心是一个单轴定位控制。我公司引进欧洲一家公司的两台切纸设备，其推进定位系统的实现是利用单片机控制的。控制过程是这样的，当接收编码器的脉冲信号达到设定值后，单片机系统输出信号，断开进给电机的接触器，同时电磁离合制动器的离合分离，刹车起作用以消除推进系统的惯性，从而实现精确定位。由于设备的单片机控制系统老化，造成定位不准，切纸动作紊乱，不能正常生产。但此控制系统是早期产品，没有合适配件可替换，只能采取改造这一途径。目前国内进行切纸设备进给定位系统改造主要有两种方式，一是利用单片机结合变频器实现，一是利用单片机结合伺服系统实现，不过此两种改造方案成本都在两万元以上。并且单片机系统是由专业开发公司设计，技术保守，一旦出现故障只能交还原公司维修或更换，维修周期长且成本高，不利于改造后设备的维护和使用。我们结合自己设备的特点提出了新的改造方案，就是用PLC的高速计数器功能结合变频器的多段速功能实现定位控制，并利用HMI（人机界面HumanMachineInterface）进行裁切参数设定和完成一些手动动作。
    
      2 改造的可行性分析
    
      现在的大多PLC都具有高速计数器功能，不需增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百KHz的脉冲信号，而切纸机对进给系统的精度和响应速度要求不是很高。可以通过对切纸机进给系统相关参数的计算，合理的选用编码器，让脉冲频率即能在PLC处理的范围内又可以满足进给的精度要求。在进给过程中，让PLC对所接收的脉冲数与设定数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时进给速度变慢，从而减小系统惯性，达到精确定位的目的。另外当今变频器技术取得了长足的发展，使电机在低速时的转矩大幅度提升，从而也保证了进给定位时低速推进的可行性。 
     
      3 主要控制部件的选取
    
      3.1 PLC的选取
    
      设备需要的输入输出信号如下：
    
      x0脉冲输入
    
      x1脉冲输入
    
      x2前限位
    
      x3后限位 y3 前进!
    
      x4前减速位 y4 后退
    
      x5电机运转信号 y5 高速
    
      x6刀上位 y6 中速
    
      x7滑刀保护 y7 低速
    
      x10压纸器上位 y10
    
      x11光电保护 y11
    
      x12小车后位 y12 进给离合
    
      x13双手下刀按钮 y13 压板下
    
      x14停止按钮 y14 刀离合
    
      x15连杆保护 y15 电机禁启动
    
      x16刀回复到位
    
      针对这些必需的输入点数，选用了FX1s－30MR的PLC，因为选用了人机界面，其它一些手动动作，如前进、后退、换刀等都通过人机界面实现，不需占用PLC输入点，从而为选用低价位的FX1s系列PLC成为可能，因为FX1s系列PLC输入点最多只有16点。另外此系列PLC的高速计数器具有处理频率高达60千赫的脉冲的能力，足可以满足切纸机对精度的要求。
    
      3.2 编码器的选取
    
      编码器的选取要符合两个方面，一是PLC接收的最高脉冲频率，二是进给的精度。我们选用的是编码器分辨率是500P/R（每转每相输出500个脉冲）的。通过验正可以知道此分辨率可以满足上面两个条件。验证所需的参数：电机最高转速是1500转/分（25转/秒）、进给丝杆的导程是10mm/转。验证如下：
    
      本系统脉冲最高频率＝25转/秒×500个/转×2（A/B两相）＝25KHz
    
      理论进给分辨率＝10mm/500=0.02mm
    
      同时由上面的数据知道进给系统每走1mm编码器发出50（此数据很重要，在PLC程序的数据处理中要用到）个脉冲信号。由于此工程中对编码器的A/B相脉冲进行了分别计数，使用了两个高速计数器，且在程序中应用了高速定位指令，则此PLC可处理的最高脉冲频率为30千赫，因此满足了第一个条件;我们的切纸机的载切精度要求是0.2mm，可知理论精度完全满足此要求。
    
      3.3 变频器和HMI的选取
    
      这两个部件我们都选用了三菱公司的产品，分别是FR-E540-0.75K-CH和F920GOT-BBD-K-C。
    
      4 F920GOT-BBD-K-C的特点:
    
      F920GOT是带按键型的HMI，它的使用和编程非常简单方便。它具有以下特点：1)可以方便的实现和PLC的数据交换；2)通过本身自带的6个功能按键开关，可以控制PLC内部的软继电器，从而可以减少PLC输入点的使用;3)具有两个通讯口，一个RS232C（用于和个人电脑通讯）和一个RS422（用于和PLC通讯），利用电脑和F920GOT相连后不仅可以对HMI进行程序的读取和上传，还可以直接对PLC的程序进行上传下载、调整和监控。
    
      5 PLC和HMI程序的编写
    
      此工程中程序的难点主要在于数据的处理上。在切纸机工作过程中除手动让进给定位机构前进后退外，还要实现等分裁切功能和指定具体位置定位功能，并且HMI上还要即时显示定位机构的当前位置。我们为了简化程序中的计算，采用了两个高速计数器C235和C236。C236通过计算前进后退的脉冲数，再进行换算后用于显示进给机构的当前位置；C235用于进行精确定位。定位过程是这样的，每次进给机构需要定位工作时，通过计算把需要的脉冲数送到C235，不论进给机构前进还是后退C235进行减计数，同时对C235中的数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时进给速度变慢，从而达到精确定位。因为任何系统都有惯性和时间上的迟滞，所以变频器停止输出的时间并不是C235中的计数值减小到0时，而是让C235和一个数据寄存器D130比较，当C235中的值减小到D130中的设定值时PLC控制变频器停止输出。D130的值可通过人机界面进行修改和设定，在调试时通过修改这个值，以达到定位准确的目的。显示定位机构当前位置的程序见下图1，

      图1显示定位机构当前位置程序段 
     
      实现定位控制的程序段见下图2。

      图2定位程序段
    
      还有一个问题是参数设定时的小数点位问题，实际工作中在设定位置时要精确到0.1mm。这个问题在一些单片机系统中常会遇到，常见的处理办法是加大一个数量级，就是设定数据时，在人机界面上用1代替0.1mm，10代替1mm。不过我们在处理此问题时通过HMI中对数据的设置和PLC的程序编写达到了所见即所得的效果。HMI中主要是对数值的格式要设定好。HMI中的设置画面见下图。

      图3HMI中数据设置画面 
     
      比如我要等分裁切10.5mm的纸，就可以在HMI上设定为10.5，而不是像我公司其它设备上要设为105，但PLC的寄存器D128的内容是105而不是10.5，这样在计算需要的脉冲数时就要用下面一条命令：
    
      MULD128K5D10（此命令中尽管编程时D11不出现但实际上寄存器D11被占用，不能再应用于其它地方，否则会出现问题。）
    
      而不是用：
    
      MULD128K50D10
    
      编程中其它应注意的问题。一是双线圈问题。本工程中利用条件跳转和步进指令避免了双线圈问题。二是误信号问题。编码器是一种比较精密的光电产品，受振动时不可避免的会出现误信号，而切纸机在执行裁切动作时会造成很大振动，如果忽视这个现象，定位精度和执行机构当前位置的显示都会不准确。本工程中处理方法参见上面例子程序图1，只有Y3、Y4接通，即只有进给机构前进和后退时才让C236进行计数，这样就屏蔽了裁切时震动造成的误信号。
    
      6 变频器的参数设置
    
      此工程中需设定的变频器的主要参数见下。
    
      参数 号名 称设定值
     0 转矩提升 8%（低速时电机转矩不足时可提高此数字）
     43 速设定（高速） 30Hz
      53 速设定（中速） 10Hz
      63 速设定（低速） 2Hz
     7 加速时间 0.5s
     8 减速时间 0.5s
      24 多段速设定（4速）50Hz
      79 操作模式 2（只执行外部操作）
    
      在调试过程中为了达到定位速度和精度的完美结合，应对三段速设定值，加减速时间和HMI中D130、D200和D202的数值进行相应调整。
    
      7 结论
    
      通过上述的改造过程，完全恢复了我们切纸机的功能，试用三个月以来运行非常稳定。由这个应用实例可以看出结合PLC的高速计数器功能，合理的进行应用，在一定场合可以取代高成本的定位控制系统，实现控制系统最优的性价比。也迎合了我国当前提出的建设节约型社会的宗旨。

一.前言
在制造行业，良品率一直是众公司追求的共同目标。那么在通过改进生产降低废品的同时也需要对出货进行更全面细致的终检。本项目的目标是通过视觉系统的引入，来改进终检方式，提高终检效率。
      IC由于装配过程十分精密，因此设备制造商对IC的质量要求相当高，为了增加产品的质量和市场竞争力，因此采用视觉设备对提高产品质量稳定性、减少人力成本有着很大的优势。开发设计的本设备采用了智能像素相机和测量镜头以及针对产品采用的LED照明方式，软件核心采用高性能的patmax视觉软件。
       我公司接触了较多的IC行业，类似案例涵盖电子，汽车，精密机械等多个领域，并进行了定位安装，几何测量，表面检测这几个方向的应用。实践证明我公司在图像检测和识别领域技术是领先的，是有能力完成本系统的研制任务的。
 
二.检测内容及技术指标
1）．检测对象：字符       

2）．检测状态：
       一检测机台进行自动化检测，相机架设在检测工件顶端。待检元件到达检测工位相机即可自动拍摄，设备采集一副图像，同时计算机通过读出的图像进行分析，判断字符是否正确，最后通过外置报警装置或者显示屏提醒客户，字符存在问题。
二检测项目相机架在被测区域正面。相机取引脚底端截面。
3）．检测时间：〉18个/秒；
4）．视场大小：13×7mm；
5）．检测方式：该方案针对自动流水线而设计，整个检测机台设计1个检测工位，对检测工件的 左右面进行拍摄。元件按照机器提示的顺序通过位置传感器触发进入拍摄，由此来判断元件的好坏，如遇警报，及时的停机处理不良产品。
6）．检测内容：

7）．检测准确率：
误检率 < 0.01﹪
 
三.视觉系统精度分析
    
        本视觉系统采用COGNEX ISM1403-10 30 万相机（象素数640×480）相机，可以确定系统所能达到的精度指标为〈0.025MM。
       机器视觉系统可按照检测目标分为三种：尺寸测量、合格品检测、表面检测。不同的检测目标的精度衡量方式是不同的。本检测视觉系统由于是要通过检测工件表面字符得出工件正确与否的结论，归类为表面检测。
       采用COGENEX相机，需要检测的视场大小为14mm×8mm。采用PENTAX公司的镜头，焦距为25mm。COGNEX相机CCD靶面尺寸为1/3’。
       图像处理软件采用Cognex公司的图像处理工具，采用亚象素算法，可使测量精度达到1/20~1/4 pixel。即本系统可以达到的检测公差范围为0.023mm~0.02mm。当然，系统最终的检测结果还可能会受到其它因素的影响导致精度降低，属于系统可重复性问题。由于视觉系统是一个非常精密的系统，且本系统要用在生产车间，可能对系统产生干扰，影响检测结果的因素是非常多的。在系统开发的时候，必须进行严格的系统可重复实验和测试，排除干扰因素，保证检测结果能够正确的反映工件的实际状况。
 
四.总体方案
系统由照明光源、位置传感器、镜头、Cognex相机、PC机、警报及剔除装置等组成。如图2所示。

图2系统结构
在检测的时候，位置传感器一旦感知元件经过，每3个IC 通过,光电开关产生一个触发信号，触发COGNEX  相机拍照，检测程序启动，根据检测样图给出结果,并把正确与否的数据判断结果输出控制信号到控制器.另外，用cognex 自身的软件 IS-EXPLORE开发了PC机上的用户显示界面，便于用户必要时查看检测结果。
       本套系统装配简单，多种触发方式,工业化输出\输入,响应速度快,检测精度高,不影响生产线生产.系统通用性强,操作极为简单(新产品只需简单框住训练新字符即可).
CCD相机实际检测效果（如图一）

（判断界面一）

（CCD判断界面异物）

　　温控标签在产品过期时会把产品的状态显示出来，因此 CHURCH & DWIGHT公司鼓足勇气颠覆了其Arm & Hammer小苏打冰箱除臭剂的包装。 

　　Arm & Hammer®小苏打在家庭防臭及清洁、烘焙和身体护理方面也许是最被人们认可的品牌之一，而且很多年来，它的生产商，新泽西普林斯顿市的Church & Dwight公司一直在努力确保每个家庭带走的几盒这个牌子的小苏打能满足这些不同家庭和个人的需求。然而，当谈到它的冰箱除臭剂产品时，为了能够最大限度地吸收气味，公司需要用一种方法来提醒消费者有规律地替换空气清新剂。

　　温控标签经济可行

　　解决方案采用的是一种名为FridgeFresh™冰箱空气过滤器的新产品，这是一种圆形塑料的流通式空气过滤器，可以贴到冰箱的内壁上，上面的一个温控标签能清楚地告之人们是时候更换产品了。

　　这项技术是由一个独立专利持有人介绍给Church & Dwight公司的，并由WS Packaging Group 将其开发成功能标签结构。WS Packaging 的团体市场经理Todd Ostendorf解释说，“使用这个人发明的油墨技术，我们创造出了一种标签结构，可以让油墨以某种方式，即让标签成为一个指示器而发挥作用。”

　　他又说，在创造这种标签的过程中遇到的最严峻的挑战就是控制油墨的移动，以及以一种公司可负担得起的、成本较为节省的方式来生产制作出这个解决方案。“还有一些其他的定时技术摆在那儿，我们也看了其中几个，”他说，“但对小苏打包装来说，它们中没有一个是经济可行的。”

　　制作标签困难重重

　　这个项目的关键目标就是标签功能要强且便于使用。而且必须要成为产品包装上的一个组成部分，却不能干扰到空气过滤装置的功能。FridgeFresh标签由一个白条组成，当消费者将催化剂条去掉后，标签就被激活了。随着时间的流逝，低温环境下的两种微胶囊化油墨之间就会发生一种化学反应，导致整个标签慢慢变成粉红色。当整个标签都变成粉色时，就该换掉这个产品了——冷藏室是3个月，冷冻室是6个月。压敏标签是在WS Packaging公司位于威斯康星州Neenah市的工厂里的柔性版印刷机上一次性印刷制作完成的。标签结构由标签材料、专利油墨、一张剥离条以及一个顶板组成。

　　“我们在两个月之内就把这种标签推向了市场，” WS Packaging的研发经理Ron Hagen说。“Church & Dwight确定了这种新型FridgeFresh冰箱空气过滤器的上市期限。尽管设计一种从未做过的多层结构，其技术上困难重重，但我们必须在最后期限前拿出功能完备的标签来。”

　　HOLLiAS－LEC G3系列可编程序控制器是杭州和利时自动化有限公司推出的新一代高性能PLC。该系列产品完全由和利时公司自主设计、自主开发，它充分融合了计算机技术、通信技术、电子技术和自动控制技术的最新发展成果，全面吸收了众多自动化技术和应用专家多年来在PLC领域的技术精华，在方案设计、硬件选择、软件功能、网络通信、用户接口等方面充分考虑用户的使用习惯和应用现场的特点，是一款高性能高品质的PLC产品。

　　DXD系列包装机广泛应用于食品、医药、化妆品、化工、茶叶、种子等颗粒状、片状、粉状及半流体状物料的包装。

　　应用HOLLiAS－LEC G3 PLC控制的DXD全自动包装机系机电一体化、由光电检测和步进电机组成的多用途自动包装机，该机集送料、制袋、填充、封切等包装工序于一体，由电眼跟踪，PLC控制，无级变速纠偏，从而保证了包装袋的长度稳定，图形美观。

2、系统简介

　　DXD全自动包装机要求加料、制袋、充填、封口、裁切、撕口全自动完成，包装速度、制袋长度可调整，计量精确，符合行业标准。该机器具有性能稳定、操作维护方便、效率高等特点。

　　根据工艺要求，DXD全自动包装机的控制方案设计成由人机界面操作系统、拉袋控制系统、制袋控制系统、送纸控制系统、电眼控制系统和送料计量控制系统组成。

3、系统组成

　　HOLLiAS－LEC G3 系列PLC从14点到264点可多种组合，极易弹性扩充，并且还可以扩展出56个模拟输入输出点来。输出部分可选择继电器和晶体管输出机种，电源形式可选择交流输入或直流输入。

　　DXD全自动包装机的核心是用PLC进行全过程的自动控制，并且还有两个最关键的执行部件——2个步进电机的协调运行，所以选用HOLLiAS－LEC G3 系列LM3108做为整个控制系统的核心部分。HOLLiAS－LEC G3 晶体管系列PLC除了普通的DI、DO、AI、AO点外，每个CPU上均有2路脉冲输出，其输出频率最大可达20KHz，正好可以完全控制包装机上的这2个最大只有4KHz的步进电机。
LM3108有24个输入点、12个输出点和2路高速脉冲输出点。LM3108还集成了两个独立的串行通讯口，PORT0采用RS232物理标准，PORT1则是RS485口。不仅可以联接本地控制的触摸屏，还可以同时与上位机进行通讯。并且每个口都内含三种不同的通讯协议：RTU格式的标准Modbus从站协议、自由协议和专用协议。

4、系统设计

　　对于拉袋控制系统可以通过触摸屏设置拉袋步进电机的频率、袋长、切袋间隔等参数，数据可长期保存，并有停电保持功能，使得封装计数值在断电时也不会丢失。系统还有测速及超速检测功能，便于调试及计算产量。
对于送料计量控制系统也可以通过触摸屏设置频率、圈数、运行曲线等，9条运行曲线以适应不同负载。系统操作特别方便，使用特别简单。

　　用于位置控制和软启及速度控制的梯形图如下：

5、结束语
国产化PLC的最大特点就是最适合于中国国情，整个系统完全参照中国人的习惯，最适合于国人工程开发、最适合于国人系统设计、最适合于国人硬件组态、最适合于国人软件编制。PLC编程软件采用代表软件最新发展潮流、完全符合IEC61131-3国际标准的PowerPro软件，该软件具有IL、LD、FBD、SFC、ST五种编程语言，且五种编程语言可以混合编程，部分编程语言可以相互转化。PowerPro具有离线仿真功能，可以自定义功能块，极大地方便了软件编制和程序调试。和传统的PLC编程软件相比，PowerPro不仅具备了传统PLC编程软件的优越特性，还注入了一些现代软件面向对象的开发理念，这就使得程序的开发变得简单、快捷，让新学习PLC编程的技术人员更容易上手，同时也容易开发出更为复杂、稳定的程序。另外，PowerPro还提供了非常便捷的调试环境，使得程序的调试更为方便，使程序的开发周期大为缩短。

　　经过长时间的调试和生产实验，LM3108已在DXD全自动包装机上得到实际应用。系统在包装机上的成功运行表明：HOLLiAS-LEC G3系列小型一体化PLC功能完善、性能可靠，是小型PLC的优秀代表，具有先进、经济、实用、可靠、灵活的显著特点，不仅提高了系统的安全性和经济性，而且大大提高了系统的灵活性，为不同客户的不同需求提供了灵活的解决方案。

收缩薄膜是一种在生产过程中被拉伸定向，而在使用过程中受热收缩的热塑性塑料薄膜。薄膜的热收缩性早在1936年就获得应用，最初主要用橡胶薄膜来收缩包装易腐败的食品。如今，热收缩技术已经发展到几乎可以用塑料收缩薄膜来包装各种商品。此外，收缩包装还被用来制作收缩标签和收缩瓶盖，使不容易印刷或形状复杂的容器可以贴上标签。近来，又不断有更新的应用领域被开发出来。

生产技术与特点收缩薄膜的生产通常采用挤出吹塑或挤出流延法生产出厚膜，然后在软化温度以上、熔融温度以下的一个高弹态温度下进行纵向和横向拉伸，或者只在其中的一个方向上拉伸定向，而另一个方向上不拉伸，前者叫双轴拉伸收缩膜，而后者叫单向收缩膜。使用时，在大于拉伸温度或接近于拉伸温度时就可靠收缩力把被包装商品包扎住。

收缩包装具有以下优点：

1）外形美观，紧贴商品，所以又叫贴体包装，适宜各种不同形状的商品包装；
2）保护性好，如果把收缩包装的内包装同悬挂在外包装上的运输包装结合起来，可以有更好的保护性；
3）保洁性好，尤其适合精密仪器、高精尖的电子元器件包装；
4）经济性好；
5）防窃性好，多种食品可以用一个大的收缩膜包装在一起，避免丢失；
6） 稳定性好，商品在包装膜中不会东倒西歪；
7） 透明性好，顾客可以直接看到商品内容。

市场发展与典型应用

热缩膜所用材料主要为各种热塑性薄膜。最初以PVC收缩膜为主，随着市场需求不断发展，PVC收缩膜逐渐减少，而各种PE、PP、PET、PVDC、POF等多层共挤热缩膜发展迅速，成为市场主流。目前，国内收缩薄膜厂家仅中国包装联合会塑料包装委员会已有近20家，产量接近8万吨。据专家预测，今后五年内，国内热缩薄膜市场将以20%以上的速度增长。

食品工业是热缩包装最大的市场。热缩薄膜广泛应用于各种快餐食品、乳酸类食品、饮料、小食品、啤酒罐、各种酒类、农副产品、干食品、土特产等的包装。

在非食品领域应用也日渐增多，如标签及瓶盖、封口、纤维及衣物、气溶胶制品、体育用品、电气制品、化妆品、医药品、油脂、洗涤剂、文具、玩具、办公用品、厨房用品、日用品、杂品、建筑材料等。

目前，热缩膜在国内市场的应用主要表现出以下特点：

1）在快餐食品、陶瓷制品、茶具、机械零部件等领域已获得广泛应用；
2）在军用机械、五金工具应用热缩膜与气相防锈技术相结合替代防锈油的方法，增强防锈能力，意义重大；
3）热收缩薄膜也是建筑和运输材料的保护神。既适用于多件产品的包装和带托盘的包装，方便于运输，又便于销售，易于实现机械化，节省劳力、物力，可部分替代纸箱、木箱包装；
4）用于各种PET瓶装啤酒、饮料标签，可减少除掉标签的工序，便于回收再用；
5）用于瓶装啤酒替代捆扎绳包装，防止瓶装啤酒爆炸伤人。
热缩膜选用
客户通常会首先从成本去考虑具体的选择模式。热缩包装和贴合膜通常可以达到相同的包装效果，那么如何决定该选用哪一种包装薄膜呢？总体来说，主要的不同在于对包装图案的要求、需要包装的频率、对货架寿命的要求，以及包装物本身的物理特性如液体、粉状、粒状、固体、方形等等。

以下准则有助于读者去选择适宜的包装材料：

食品厂的规模；
服务对象是工业系统还是零售业；
调整要求；
货架期要求；
防滥用要求；
产品的形状；
是否用于保鲜、冷冻或有无其他的环境要求；
包装生产公司与客户文化的一致性。

一般零售业要求按消费者的需要取向，比较重视印刷效果对消费者的吸引力以及包装的便利性等。

对于工业包装则不同，更看重产品的独特性以及是否便于大批量加工。

总体来说，选择热缩包装要考虑包装对消费者的吸引力以及良好的密封安全性。

关于热缩膜市场与热缩膜应用，相应的技术还有很多，纵观国内外市场发展，低温热缩技术、低成本技术、多用途适应性、在线包装技术以及高可靠性技术等已成为热缩包装研究的大势所趋。正是各种新技术的不断推动，热缩包装的应用领域越来越广。

瓦楞纸横切机电脑控制系统作为运动控制技术在“飞剪”领域的一个应用实例，有其较特殊的复杂性，过去一直依赖整套进口，价格贵，服务不及时。近几年来，随着国内包装行业的蓬勃发展，用户对瓦楞纸板的质量和规格有了更高的要求与需求，因此对横切机电脑控制系统提出了一些更严格的技术指标，如剪切精度、剪切速度、剪切范围、设备可靠性、操作方便性等等。随着现代控制技术特别是电力电子产品技术突飞猛进的发展，使横切机电脑控制系统的解决方案变得“简单易行”，目前国内有能力开发的自动化公司也不少，基本上打破了过去长期整机依赖进口的局面。
正是瓦楞纸横切机负载的特殊性导致其电脑控制系统在控制结构、设备选型、控制算法等方面的复杂性，虽然同属“飞剪”应用领域，但“解决方案”的差异会带来相当大的“性能价格比”的差别。本文根据负载特征简介了目前市场上流行的多种解决方案，并提出了“能耗最小”的优化解决方案。

负载特征——惯性负载
一般说来，用于计算确定驱动电机力矩的负载可分为三部分：有效力矩负载、摩擦负载和惯性负载。实践证明，瓦楞纸横切机负载主要表现为惯性负载，约占90%，因此，横切机控制系统设备选型、控制方案和控制算法的确定等可以仅考虑惯性负载这一基本特性，并以转动惯量(Ja)定量表示。瓦楞纸横切机的惯性负载又可分为刀轴系统、齿轮传动系统、联轴器、电机转子等四部分，分别以J刀、J齿、 J联、J机表示，即：
Ja = J刀+ J齿+ J联+ J机
可以证明，对单一惯性负载来说，驱动电机的额定转速（ne）与负载惯量(Ja)无关；额定转矩（Me）与负载惯量(Ja)成正比；额定功率（Pe）与负载惯量(Ja)成正比；即：
Me = C2 * Ja
Pe = C3 * Ja
其中， C2 、C3 为比例常数，与横切机结构及负载速度等相关。
显然，当负载速度（即纸板进给速度）确定后，由刀辊系统、齿轮传动系统、联轴器、电机转子等4部分构成的惯量分布成比例地确定了其驱动电机输出力矩或功率使用量分布。

“直联”和“直驱”是发展方向
瓦楞纸电脑横切机是典型的机电一体化设备，如上所述，合理选择刀辊系统、齿轮传动系统、联轴器、电机转子等惯量的分布既可以保证系统的机械结构刚度，又可保证系统功率消耗足够小，可以定义系统“功率有效利用率”指标来定量评价。
系统“功率有效利用率”是指刀辊系统功率利用量占电机总输出功率的比率（设为η），因此，刀辊系统转动惯量占负载总惯量比率愈大，则功率有效利用率愈高，即：
η = P刀/ Pa = J刀 / Ja = J刀 /（ J刀+ J齿+ J联+ J机）
对于给定的刀辊系统，当车速（即生产速度）一旦确定，则其功率消耗P刀是固定的，故所需电机驱动总功率为：Pa=P刀/η 。当η愈大，则Pa 愈小。
实践证明，机械设计时将η控制在70%~90%是合理的。
一般而言，有如下途径可提高“功率有效利用率”：
• 尽量采用转动惯量较小的一级齿轮传动，如伞型齿轮，减速比要合理；
• 取消齿轮箱，采用“直联”传动——随着现代电机制造水平和驱动装置控制精度的不断提高，采用多级低速电机直接驱动两个刀辊轴中的一个，取消齿轮箱，不仅同样能获得系统要求的剪切精度，而且能够达到更高的机械速度（可达到280米/分钟车速），同时也大幅度地提高了系统“功率有效利用率”。一般说来，当生产速度不超过280米/分钟时都可以采用“直联”传动方式；当超过此车速时，由于两个刀辊轴间的齿轮间隙所带来的剪切误差已不可忽略，建议采用如下的“直驱”方案。
• 取消所有齿轮，采用“直驱”传动，也称无轴传动——在上述“直联”传动的基础上，采用两套多级低速电机分别直接驱动两个刀辊轴，利用高性能驱动装置的同步跟踪功能，不仅能获得更高的剪切精度，而且能够达到更高的机械速度（大于280米/分钟车速，如400米/分钟），同时也进一步提高了系统“功率有效利用率”η。一般说来，当生产速度超过280米/分钟时，建议采用“直驱”方案。

在过去的许多实际应用中，很多机械设备制造商过多地考虑了安装因素，不恰当地加大齿轮传动链（如增加多级中间过度齿轮），或增加联轴器长度等，使刀辊系统转动惯量占负载总惯量比率大幅度降低，甚至低于20%，从而导致过大的电机总功率，显然是不合理的。根据目前国内外瓦楞纸电脑横切机应用情况和国内机械制造水平，“直联”传动方式应大力推广，是当前国内的发展方向；在高端应用领域，“直驱”传动方式也不应忽略。

控制方案及控制算法
一旦确定了横切机尺寸、传动方式及车速等，就可以确定控制系统的解决方案——即控制方案及控制算法。解决方案的微小差异往往会带来性能价格比较大的差别。

【控制方案】目前国内比较流行的控制方案有如下几种：
(1) HMI界面+运动控制器+直流调速装置+直流电机
(2) HMI界面+运动控制器+交流变频调速装置+交流变频电机
(3) HMI界面+运动控制器+交流伺服驱动装置+交流伺服电机
(4) HMI界面+运动控制嵌入式交流伺服驱动装置+交流伺服电机
一般说来，方案(1)由于维护工作量大、功耗高而逐渐被市场淘汰；
方案(2)由于交流变频电机在低速时扭矩小且不稳定而导致较大的剪切误差，只能面向低端用户；
方案(3) 和方案(4)是目前比较流行的方案，但方案(3)存在着“运动控制器”与“交流伺服驱动装置”相互匹配的问题，匹配不好不仅影响系统的可靠性，而且还会导致较大的剪切误差，因此各厂家的技术指标水平也参差不齐，即使是同一厂家并且是同一种控制方案，各产品的性能也有差异；
方案(4)不存在方案(3)的缺陷，但目前价格还较贵。
方案(3) 和方案(4)也代表了今后的发展方向。

【控制算法】控制算法是解决方案的核心和精髓，好的控制算法在保证裁剪精度的情况下有效降低能耗和动力设备——电机及其驱动装置容量，从而能有效地提高系统的性能价格比。“运动控制器”是控制算法的载体，优秀的“运动控制器”是控制算法能够完美实现的物质基础；目前用于瓦楞纸横切机的“运动控制器”有如下几种形式：
• 专用运动控制卡或控制器，如：MKS公司的CT150，TRIO的MC202、MC204等，mikipulley公司的SPC-007等等；
• 通用或专用PLC，如：西门子(SIEMENS)S7-317T等等；
• 单片机，如：Intel8031、Intel8096、TMS320系列DSP等等；
• 嵌入到交流伺服驱动装置的运动控制功能块或功能卡，如：西门子(SIEMENS)交流伺服装置的功能模块、西门子(SIEMENS)轮切控制卡等等。
基于不同的“运动控制器”，控制算法不尽相同，从而导致了产品最终能耗的差异，性能也千差万别。
据相关企业的深入研究，若采用西门子（SIEMENS）交流伺服驱动装置内置的功能模块，可以实现一种能耗极低的运动控制算法。由该算法可以推导出，对单一惯性负载来说，驱动电机的额定转速（ne）与负载速度(V)成正比，与负载惯量(Ja)无关；额定转矩（Me）与负载速度(V)的平方成正比，与负载惯量(Ja)成正比；额定功率（Pe）与负载速度(V)的立方成正比，与负载惯量(Ja)成正比；即：
Ne = K1 * V
Me = K2 * V2 * Ja
Pe = K3 * V3 * Ja
其中，K1 、 K2 、K3 为比例常数。
可以证明，由上述各式计算结果所选择的驱动电机容量非常小，从而大幅度降低耗能，给用户带来显著的经济效益。

特殊功能
在实际应用中，优化的“横切机交流伺服电脑控制系统”除了保证精度、速度等基本裁剪功能外，同时具备了如下特殊功能。
• 全自动无废纸换单；
• 切长精度的标定；
• 纸板加减速切长动态补偿；
• 带标识裁剪；
• 系统开放，可以方便与其他厂商设备（特别是生管系统）接口互联；

应用实例
按照“HMI界面+运动控制嵌入式交流伺服驱动装置+交流伺服电机”控制方案，采用西门子(SIEMENS)交流伺服驱动装置及内置的运动控制功能模块，可以实现耗能极小的最优控制算法，取得了良好的应用业绩。

实例一、欣龙集团：螺旋刀双刀系统 设备基本配置及要求：
•&NBSP生产速度(V0)：180m/min；（注：车速：200m/m）。
•&NBSP切纸范围：[350mm，9999mm]。
•&NBSP刀刃工艺周长(L)：801mm(考虑吃刀深度)。
•&NBSP幅宽：2200mm。
•&NBSP轮刀中心角：28.5°。
•&NBSP电机/轮刀辊减速比：（51/40）*（42/33）≈1.6227。（两级减速）
•&NBSP纸速测速轮直径：160mm。
•&NBSP在稳速时切纸精度±0.5mm，动态时为±1mm。
•&NBSP电机功率：20.5KW。
•&NBSP驱动装置容量：30KW。
•&NBSP基本实现了用户所要求的各种功能，系统正常投运。

实例二、新王龙集团：高、低刀直刀双刀系统 设备基本配置及要求：
•&NBSP生产速度(V0)：180m/min；（注：车速：200m/min）。
•&NBSP切纸范围：[350mm，9999mm]。
•&NBSP刀刃工艺周长(L)：942mm(考虑吃刀深度)。
•&NBSP幅宽：1800mm。
•&NBSP轮刀中心角：2°。
•&NBSP电机/轮刀辊减速比：(51/25)*(50/17)≈5.88。（两级减速+两级过度齿轮）
•&NBSP纸速测速轮直径：265mm。
•&NBSP在稳速时切纸精度±0.5mm，动态时为±1mm。
•&NBSP电机功率：28KW。
•&NBSP驱动装置容量：30KW。
•&NBSP基本实现了用户所要求的各种功能，系统正常投运。

直接驱动技术

　　所谓直接驱动就是将直接驱动旋转电机（DDR）或直接驱动直线电机（DDL）直接耦合或连接到从动负载上，从而实现与负载的刚性耦合。由于取消了传动皮带和齿轮箱等部件，这种结构设计从根本上改变了原有的旋转电机加丝杠结构，消除了机械传动带来的间隙、柔性及与之相关的系列问题，具有免维护、高刚度、无需润滑、定位精度高、速度平稳、运行安静等优点，因此成为包装、印刷等领域应用的理想选择，大大提高了设备的生产率和可靠性。同时，由于装配紧凑、零部件少、安装和使用便捷，还能够帮助 OEM 厂商快速将产品推向市场。

　　直接驱动旋转轴（A、B、C轴）的伺服电机称为直接驱动旋转(DDR)电机，通常要求低转速、大转矩、转角高分辨率。DDR电机与负载的连接有两种方式（无需联轴器）：一种是带有中空轴的有框架DDR电机，负载轴直接插入电机的中空轴；另一种是无框架（分装式）DDR电机，定子安装在负载的框架上，转子直接安装在负载轴上，将电机转子成为负载的一部分，可以为用户提供十分紧凑的机械设计解决方案。

直接驱动旋转电机

　　直接驱动旋转电机，有时也称作转矩电机，可将负载直接连接到电机上，能在相对较低的速度时产生较高转矩，可应用于高速芯片分选机。DDR能够为客户带来的好处有：

　　1. 清洁的机械部件——DDR可以减少零部件数量，缩短组装时间。

　　2. 伺服性能提高——DDR可将精度提高50倍，具备更高的伺服性能和更大的带宽，并且不需要惯量“匹配”。

　　3. 免维护——DDR既没有需要张紧和调节的皮带，也没有会发生泄漏并需要润滑的齿轮，所以几乎不需要维护。

　　4. 重复性提高——DDR 的精度和重复性不会像机械分度器那样随时间而下降

　　5. 缩短机器停机时间——DDR不存在会断裂的机械传输部件

　　6. 运行噪音低——噪音可降低高达 20db

　　作为 DDR 产品技术的领导者，丹纳赫传动（Danaher Motion）提供了众多DDR 解决方案，以便与客户的机器进行最佳匹配。

　　Cartridge DDR（CDDR）是丹纳赫传动的最新产品，也是直接驱动技术中非常特别的一种，将无框架电机和全封闭式 DDR 的最佳特点组合在一起，设计非常独特，属行业首创。由于可以使用机器上的轴承，所以CDDR本身没有轴承，但它拥有其它所有装置，包括转子、定子、出厂前调准的正弦编码器和革新的压紧联轴节/装运夹。CDDR只使用单一部件号，确保客户可以在30分钟内实现即装即用。

　　CDDR拥有CE 认证并满足UL全球应用标准，可用于230V、400V和480V电压，以满足最大的设计灵活性和稳健的运行。CDDR拥有五种框架规格，包括4.25、5.4、7.4、9.8 和 13.7 平方英寸。CDDR 采用的是S300和S600 标准驱动系统，C09 和 C13 有通孔选件。CDDR 连续转矩为4.6至500 N-m，转速高达2,500转/分钟。

　　由于采用了独特的低成本设计，CDDR电机较带有机械传动的传统伺服系统更具价格优势。尽管采用CDDR的初始成本稍高，但使用达五年以上时，仅单个传动轴的操作成本就可比采用传统伺服系统节省一万美元以上。

　　CDDR电机还可提高冲压机的性能，例如可以提高精度、减少部件数量、缩短组装时间，因而可以为OEM提供最佳总体成本解决方案。

直接驱动技术在包装领域的应用

　　50 多年来，OEM 已成为冲压机进给系统的领先制造商。他们早期使用机械分度器和精密加工的辊轮来制造机器，以达到所需的进给长度。随后采用了伺服驱动器来提供可编程进给长度，在设计上更为灵活。他们起初使用的是带有减速器和皮带的常规旋转电机，随后采用了直接驱动技术，从而认识到了它的总体成本和性能优势，具体表现如下：

　　1. 重新设计的新型机器拥有迄今为止最为平稳的启动。

　　2. 性能的提高使客户能够提前完成生产计划，从而可以利用多余的生产能力接手更多的业务。

　　3. 重新设计的机器提高了市场的关注度，扩大了销售。

　　4. DDR 的高性能使产品质量和产量得到提高。

　　总之，通过采用直接驱动技术可以提高精度、增加产量、不用维护、提高可靠性、减少零部件、降低噪音。凭着极具竞争力的前期成本、简单快捷的安装和整个使用周期内的费用节省，直接驱动技术将成为包装行业新型机器设计的热门之选。

        功能性食品(functinalfood)亦称保健食品、健康食品(healthfood),是一类具有特定保健功效或者以补充维生素等营养物质为目标,能够调节机体功能,适用于特殊人群,不以治疗疾病为目的的特殊食品。功能性食品被誉为21世纪食品,近年来发展迅猛,大有风靡食品市场之势。以保健啤酒为例,据不完全统计,截止2003年11月,我国就开发出近20种保健啤酒。在这种发展形势下,功能性食品的包装也显得越发重要。然而,当前我国功能性食品包装领域尚存在不少问题,本文拟对绿色包装、诚信包装以及民族特色包装进行探讨。

　　1、绿色包装

　　绿色包装符合可持续发展战略,因此正逐步成为包装设计的主流方向。对功能性食品实施绿色包装,不仅有利于保健功能的保持与发挥,而且符合科学发展观,顺应可持续发展潮流。但是,在功能性食品包装实践中,绿色包装却很难推广实施。对保健啤酒产业而言,至今仍未实现绿色包装。要想顺利实现功能性食品的绿色包装,必须注重以下问题。

　　1.1推崇绿色包装材料

　　在功能性食品包装中,应当尽可能地选用可回收、可再生或可降解的绿色包装材料。适用于功能性食品的绿色包装材料主要包括:可降解材料、可食性材料、可回收再利用材料和准绿色包装材料。可降解材料主要是指能被光、氧、热、生物、水等降解的材料以及植物、天然纤维、贝壳等填充材料;可食性材料包括多糖类、蛋白质类、微生物聚酯类以及脂肪酸-多糖-蛋白质复合型包装材料。可回收再利用材料包括玻璃、金属材料与线型高分子材料等。准绿色包装材料主要是指可以回收焚烧、不污染大气、可以能量再生的材料。纸材料既可以回收再利用,又可以被降解,因此是合适的功能性食品包装材料。据2005年第3期《酒、饮料技术装备》报道,美国、日本等发达国家新近开发出了一种食品级复合纸罐,可替代金属、玻璃、陶瓷包装容器用于功能性食品包装。这种纸罐具有一些明显的优越性:(1)无臭、无毒、安全可靠;(2)使用方便,价格较低;(3)容易回收处理;(4)可以防水防潮;(5)具有一定的隔热效果;(6)可以充填各种形状的食品,且充填时噪音小;(7)可以承受正压和负压,适用于真空或充氮包装;(8)造型结构多样,外层可进行多色彩印;(9)密度小,仅为铁罐的30%。

　　值得注意的是,尽管近年来绿色包装材料的研发进展很快,但是这些新材料普遍存在成本昂贵或者性能不够稳定等问题,限制了它们在功能性食品包装中的推广使用。今后,应当加快绿色包装材料研发步伐,并使之广泛应用于功能性食品包装实践。

　　1.2避免过度包装

　　1.2.1过度包装的危害

　　当前,很多功能性食品包装存在严重的过度包装问题。众所周知的"天价月饼"即为过度包装食品的突出代表。与之相比,功能性食品的过度包装现象也十分普遍,堪称"有过之而无不及"!少许蜂蜜稀释液,辅以中药材提取物,先是精致玻璃瓶灌装,尔后黄缎衬垫,最后锦盒盛放,于是,包装成本惊人的口服液便霸气十足地摆放在商场的黄金位置。几片常见中草药,里三层、外三层地封装,配上精美绝伦的玻璃樽或者陶瓷器皿,安放于豪华气派的金属盒中,标注上"美国进口"之类的烫金字样,顿时成为普通消费者望而却步的天价含片!功能性食品过度包装的例子不胜枚举,它们与绿色包装的要求背道而驰,带来了严重的经济和社会问题。

　　1)造成资源浪费。功能性食品本身的价值等于甚至低于包装成本,相对消耗了过多包装材料,特别是不可再生材料。有人估计了某种过度包装的西洋参类功能性食品的包装成本,发现,如果以全国每年每人消费一盒计算,至少l3亿盒,所需包装盒用纸竟达26万t,相当于砍掉182万棵碗口粗的树。在资源与能源短缺、生态环境破坏以及人口增加问题日益突出的今天,过度包装显然不符合绿色包装的要求,同时也与建设节约型社会的倡导格格不入。

　　2)对腐败现象起到了推波助澜作用。过度包装的功能性食品价格昂贵,少则百十元,多则上千元,普通消费者一般是难以承受的,不少购买者选购此类商品的目的并非自己或家人食用,而是用来"送礼"或行贿。

　　3)破坏了功能性食品的声誉。群众的眼睛是雪亮的。消费者一旦发现某种功能性食品属于过度包装,"金玉其外,败絮其中",便很可能对这类功能性食品产生厌恶或抵触情绪。

　　1.2.2治理过度包装的策略

　　功能性食品过度包装危害严重,必须坚决遏制。据报道,作为世界包装工业大国的美国,当前也十分重视功能性食品的简约化包装,强调包装材料与包装系统总成本最小化,积极减少包装废弃物,控制包装操作中的库存与搬运成本。韩国则规定过度包装属于违法行为,生产商或包装商如果不依照政府规定减少商品的包装比率和层数,最高可被罚款300万韩元。德国、澳大利亚、日本、加拿大等国家也十分重视过度包装问题。我国属于发展中国家,人口基数大,倡导节约,治理过度包装,具有特殊重要的意义。

　　1)加快立法,强制取缔过度包装。由于利益驱使等原因,功能性食品生产商通常不会主动放弃过度包装,特定的消费群体也很难彻底摆脱过度包装的功能性食品。因此,通过立法强制取缔过度包装显得重要而必要。据悉,国家有关部门已着手起草《包装法》,对过度包装进行严格管制。

　　2)加强宣传,引导理性消费。如果过度包装商品无人问津,那么过度包装的问题自然而然就迎刃而解了。当前,国家提出了建设节约型社会的方略,这对于社会和经济的发展均具有深远的意义。我们应当积极响应国家号召,树立节约意识、节约观念,倡导节约文明、节约文化,举办"珍惜资源从我做起"活动,开展生态环境与人口资源教育,使消费者自觉抵制功能性食品的过度包装现象,同时也使生产商树立适度包装理念、推崇优美简易包装。
3)加大科研力度,创立功能性食品品牌。由于一些功能性食品的内在质量和科技含量不高,为了牟取经济利润,生产商只好求诸"人靠衣装,佛靠金装"的"经验",片面地在外包装上下功夫、想点子、做文章,刻意追求包装的"档次",试图通过过度包装吸引消费者的眼球。为此,今后应当深入开展功能性食品研发工作,争取树立消费者信得过的功能性食品品牌,以精良的食品质量和优良的保健功效赢取消费者的青睐,减少直至打消生产商对于过度包装的依赖性。

　　4)结合反腐败斗争,遏制过度包装。"送礼"或行贿是过度包装的功能性食品的重要消费途径。破除这一不正常的消费市场,必将有利于功能性食品包装的正常发展。1.3引入寿命周期评估方法论

　　寿命周期评估方法论(lifecycleassessmentmethodology,简称LAC)是一种评价或量化商品对环境影响的新手段,已为欧美等发达国家所广泛采用。寿命周期评估方法论全面考虑商品的整个寿命周期(从商品的生产到使用,从内在的产品改进到外在的销售、使用),系统评估商品对环境的负担或效应,并从资源和能源消耗角度鉴定商品的环境影响,为商品改进提供思路。MonteMD等依照UNIENISO14040标准(意大利版),运用寿命周期评估方法论,对比研究了不同零售咖啡包装体系的环境效应,为零售咖啡的绿色包装提供了全面、可靠的发展策略,特别指出,多层纸袋是取代金属听的优良包装容器。迄今,国内尚没有将寿命周期评估方法论引入功能性食品包装的报道。笔者认为,运用寿命周期评估方法论研究和指导功能性食品包装,将有助于完整绿色包装体系的构建。

　　1.4杜绝食品污染

　　功能性食品是一类非常特殊的食品,由于它具有特定的保健、辅助治疗功效,因此经常被特殊人群(如体弱多病者)食用。如果包装材料或包装工艺导致功能性食品污染,那么很可能对消费者造成较大伤害。为了更好地发挥功能性食品的保健、辅助治疗功效,包装设计必须严格控制包装材料或包装工艺的清洁度、安全性或卫生指标。研究表明,铝听装啤酒中铝的含量明显高于玻璃瓶装,并且,随着贮存时间的延长,铝听腐蚀加剧,啤酒中铝含量逐渐升高。因此,在保健啤酒包装过程中,采用玻璃瓶或者PET、PEN瓶更利于防止铝污染。

　　2、诚信包装

　　古人说:"人而无信,不知其可。"在现代商品营销中,诚信也显得越来越重要。小到一种功能性食品,大到一个功能性食品公司,都必须遵循诚信原则。"人无信不立,企业无信不兴",误导、夸张、欺瞒的伎俩,即使一时得逞,最终却难逃淘汰出局甚至法律制裁的宿命。善于经商的犹太人有句谚语:"最好的广告是口碑。"弘扬诚信包装,有利于功能性食品的持续、稳定、健康发展。

　　2.1包装标识

　　包装标识包括保健食品标志、保健功效、配料(或保健成分)、含量、适宜人群(或不适宜人群)、生产日期、执行标准,等等。所有包装标识必须完整无缺,准确无误。目前,功能性食品包装标识主要存在以下问题:(1)随意改变或臆造保健食品标志。为了突出功能性食品的特殊性、优越性,一些生产商或包装商自行"发明"保健食品标志,甚至将保健食品标志与绿色食品标志、药品标志混为一谈;(2)在配料栏中不标注淀粉或食品添加剂。由于淀粉或糊精不是功能性食品的保健成分,因此,尽管淀粉或糊精用量很大,却不予标注。某些食品添加剂过量食用可能对人体有害,因此也避而不谈;(3)不注明适宜人群或不适宜人群。功能性食品并非人人适宜、"放之四海而皆准"。譬如,褪黑素类功能性食品不适于妊娠期妇女和心脑血管疾病患者。鲨鱼软骨素类功能性食品不适于最近30天心脏病发作或接受深部外科手术者。西洋参类功能性食品不适于儿童。保健酒不适于肝肾功能不全者与酒精过敏者。减肥类功能性食品不适于孕期和哺乳期妇女。如果不适宜人群误食过量功能性食品,可能会产生副作用;(4)随意省略生产日期或保质期。这些都属于不诚信的包装标识。

　　2.2说明书与广告语

　　广义地讲,说明书与广告语也属于商品包装范畴。作为消费者了解和选购功能性食品的重要依据,说明书必须遵循准确、严密、科学的原则,广告语也必须符合诚信规范。但是在实践中,一些功能性食品的说明书与广告语或夸大保健功效,或省略副作用与禁忌症,或故意混淆功能性食品与药品的界限,或滥用医学(尤其是中医学)术语,甚至宣传治疗作用??这些都违犯了《食品卫生法》、《广告法》、《食品广告管理办法》或《保健食品管理办法》,也严重违反了诚信包装的原则,应当坚决予以制止。

　　3、民族特色包装

　　民族的才是世界的。在功能性食品包装中,适度使用民族特色包装,既能充分彰显功能性食品的个性特色,又有利于功能性食品走向世界。日本的包装工业处于世界领先地位,一个重要原因就是他们的包装设计注重体现本民族的特点,其图案、文字以及色彩的运用都极具日本的民族特色,往往能表现出日本文化的精髓。

　　当前,我国很多功能性食品的包装崇洋媚外,盲目追求洋气、洋味,忽视本土文化的特色、内涵与魅力,经常使包装堕入不伦不类、东施效颦的尴尬境地。例如,某国产中草药活性成分保健品,从原料来源到技术配方,从生产厂家到包装企业,无一不是"中国制造",但是却赫然印上变形的外国国旗图案,令人百思不得其解。事实上,中华民族是世界上最早提倡养生、保健的民族之一,拥有大量的中医药典籍和丰富的中药材资源,很多养生保健理论已为现代医学所证实或支持。近年来,国际上对我国传统中医药理论的认可程度日益增加。因此,适度使用民族特色包装,并非一定"不能与国际接轨"。中华民族历史悠久,拥有丰富而珍贵的文化资产,包括文物、名胜古迹、自然文化景观、民族艺术、生活习惯、风俗以及宗教信仰等,充分显现了中华民族的生活历程轨迹和精神内涵。博大精深的民族文化为功能性食品包装提供了得天独厚、取之不尽的源泉。认真研习、领悟这些底蕴丰厚的民族文化,然后加以锤炼和升华,有利于创造出具有中华民族特色的功能性食品包装设计,有利于提高功能性食品的经济效益。

　　4、结语

　　有人说,食品工业是21世纪的朝阳产业,而功能性食品则是食品工业的重要发展方向。由此看来,功能性食品包装不仅是包装工业的重要研究领域,也是食品工业发展与进步的重要保障。当前,功能性食品包装尚存在不少问题,有的还比较突出。如果对这些问题放任自流,可能会严重影响食品工业与包装工业的正常发展。因此,在功能性食品包装中,必须树立科学发展观,充分考虑可持续发展战略,提倡绿色包装、诚信包装,重视民族特色包装,推进功能性食品包装的持续、健康、有序发展。尤其需要强调的是,功能性食品的绿色包装是一项繁杂的系统工程,不仅涉及到绿色包装材料的使用,还涉及到包装工艺、包装过程以及包装商品的流通和使用等各个方面。鉴此,在功能性食品的绿色包装中,运用寿命周期评估方法论进行系统测评和指导,具有很强的可操作性和现实意义。
 

        该方案采用了ESTUN伺服电机、触摸屏、PLC、变频电机等主要元器件；根据机械工艺要求选择了低惯量高转速伺服电机作为主要运动机构，保证了在频繁启动负载下自身运动的平稳性与快速响应性，使伺服电机的一次送料转速满足切刀上下运行的时间要求。同时简化了机械机构，解决了老式机械效率低、定位精度不高、能耗大、控制水平低、浪费材料等缺点。

二.控制原理

图１　热封切机设备图

    图１为热封切机设备图，整个制袋过程主要分为抬刀，定位，封切三个部分。热封刀与切刀的上下往复运动由主变频电机控制，袋长定位由伺服电机带动送料辊控制，另外光电传感器（又称光电眼）、温控器、接近开关，做为传感元气件，负责时间的判断与控制信号的发出，使执行器件之间确立逻辑关系。PLC做为核心程序的载体，负责脉冲信号的发送及各种控制信号的转化与流通，最终控制各执行机构的运转与协调。触摸屏作为人机界面负责人机对话，用于设置参数及监控整台机器运行状况，通过触摸屏可以进行调整袋长、清零、复位、点动等操作；还可以显示袋长数值和被加工袋的数量等。

    下图为热封切机的控制原理框图：

图２控制原理框图

三.工艺说明

１.系统上电

    程序初始化，输入袋长数值，调整温度仪，使封刀的温度达到热封的需要（封刀的温度，应根据主电机的转速高低进行设定，以胶袋封口处结实耐拉为准。封刀温度偏低，会导致胶袋封口处不牢。若封刀温度偏高，会导致胶袋封口处烫穿，因此，应根据主电机转速及封口时间长短进行调节）；进入手动调节模式，检查机械部分，伺服系统，变频器等是否可以正常工作，调节色标光电眼，使其能够感应色标变化。

２.制作袋子

    点击触摸屏自动运行按钮，主变频电机工作，通过机械连杆带动封刀和切刀上下往复运动，切刀每向上运动一次，伺服信号就导通一次，由PLC发送脉冲控制伺服电机运转，脉冲的个数决定了伺服电机转动的圈数，脉冲的频率决定了伺服电机的转速，伺服电机通过同步带带动送料辊送料，伺服电机必须在切刀下降到承切皮辊之前完成定位，当切刀和封刀下切后，胶袋形成，当切袋个数到达预设个数或按下急停按钮时，在生产完当前胶袋后停机，切刀和封刀停在高位停车处。

    制袋机一般具有两种封切方式：空白袋定长封切和寻标封切，当选择空白袋定长封切时色标光电眼不起作用，PLC程序根据切袋长度、机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及送料辊的周长，计算出伺服系统定位所需要的脉冲数，然后由驱动器驱动伺服电机带动送料辊转动送出一定长度的胶袋，从而实现白袋定长封切；当选择寻标封切时，其过程如下，伺服启动信号导通，伺服电机按照PLC程序预先设定的运动曲线进行加速运动、恒速运动、减速运动、低速追色，如图3所示，PLC接收到追色信号时，通过中断方式立即停止伺服电机。一般追色长度为10mm，并且要求追色信号只能在追色范围内起作用，其它范围内需屏蔽掉其干扰信号。追色封切调试时，在人机界面上设定好伺服电机的恒速速度，先将加速时间、减速时间设长，再调低速追色速度，尽可能提高低速追色速度，以追色平稳、准确为准。调整好追色速度后，再调加速时间、减速时间，尽可能调短加减速时间，以胶袋与出料辊不发生相对滑动及追色平稳为准。PLC程序在追色封切时，对追色信号记数，连续三次检测不到时，PLC停止各电机运转，并驱动报警器报警。同时PLC程序对批量记数，当批量达到预警值时，PLC驱动报警器报警提示。
 

图3 寻标速度曲线图

四.伺服系统简介

    本机采用的伺服系统为南京埃斯顿公司生产的EDB系列伺服，驱动单元采用美国TI公司最新数字信号处理器DSP为核心，选用三菱公司工业级智能功率模块（IPM），而且所选IPM的容量比通常标定相同功率的同类伺服产品要大一个等级，因而具有过载能力强、抗负载扰动能力强、起动力矩大等特点；采用自抗扰控制和速度观测控制，比传统的PI控制技术具有更好的动态和稳态性能；支持多种通讯方式，RS232,RS422/RS485,CAN或Profibus；驱动器将位置控制、速度控制、转矩控制这三种控制方式合为一体，并且可以进行各控制模式的动态切换，使用更加灵活柔性；具备控制超速、过流、过载、主电源过压欠压、编码器异常、制动异常、位置偏差等多项在线检测与诊断，使控制过程一目了然。电机为三相永磁同步伺服电机，具有三倍过载能力，3000RPM的额定转速，2500p/r的码盘反馈脉冲精度。

    机械参数：
    机械传动减速比1：3
    胶辊直径66mm
    精度要求：袋长精度小于0.5mm，伺服电机编码器脉冲数为2500P/R，通过四倍频转换后，分辨精度达到10000p/r,即v伺=360°/10000=0.036°，电机输出到送料辊有3:1的减速比，实际检测精度达到：
    v辊=360°/（10000×3）=0.012°
    对应的袋子长度分辩精度为：
    vl辊=πD×（0.012°/360°）=207.24×0.000033=0.006839mm

    故其本身误差远远小于0.5mm，引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电机起停不够平滑，停车时抖动，故要根据伺服电机的起停速度调整合适的速度环、位置环增益与加减速时间，调试过程如下：

    a）将位置环增益即先设在较低值，然后在不产生异常响声和振动的前提下，逐渐增加速度环的增益至最大值。
    b）逐渐降低速度环增益值，同时加大位置环增益。在整个响应无超调、无振动的前提下，将位置环增益设至最大。
    c）速度环积分时间常数取决于定位时间的长短，在机械系统不振动的前提下，尽量减小此值。
    d）随后对位置环增益、速度环增益及积分时间常数进行微调，找到最佳值。
    e）适当调整位置指令一次滤波时间常数。

调试参数如下：

五. 总结

    该机械是在传统老式机械的基础上运用ESTUN伺服控制系统改造而成，具有效率提高；良品率提高；封切精度提高；调试方便快捷；运行过程平稳；机械结构简单等特点。具有更高的技术和更合理的性能价格比。

一、 LSR800热定型机收卷机的工作原理：
       如图一所示，LSR800热定型机收卷机前级为冷水辊，采用Danfoss VLT AutomationDrive FC301系列驱动器，恒速度控制，电机上装有编码器，既用作冷水辊驱动器的速度反馈，又可以作为收卷控制的织物线速度前馈检测。收卷卷筒空筒时直径170毫米，满筒时为1400毫米，卷径变化约8倍。收卷卷筒采用Danfoss Automation FC302系列高性能驱动器，加装中心卷绕卡。中间装有张力检测辊。

二、 丹佛斯中心卷绕卡的功能：
丹佛斯中心卷绕卡上的接口端子如右图所示：
X55为编码器2输入接口，缺省用于连接本机编码器；
X56为编码器1输入接口，缺省用于连接线速度检测编码器；
X57为10端口数字量控制信号输入；
X58为24VDC电源；
X59为8端口数字量控制信号输出。

        丹佛斯中心卷绕卡的最关键的功能是卷径计算。一般卷径有3中检测方式，一为传感器直接测量，由于需要现场安装传感器，成本会提高，而且故障率增加，所以实际一般较少采用；其二为厚度积分法，优点是控制简单，但是缺乏灵活性，当产品品种变化时需要调整参数；第三种方式为线速度计算法，根据公式 ，由于D线速度检测是固定不变的，所以通过检测线速度检测轮的转速和卷筒的转速就能算出卷筒的当前直径。这种办法计算精度较高，而且由于线速度检测和卷筒转速检测本来就是系统中已有的，所以在实际现场中采用得最多。
       有了卷筒直径，就能根据张力和锥度设定给出张力锥度的设定值。丹佛斯中心卷绕卡的张力锥度设定值变化曲线如图三，当张力锥度设为0时，表示恒张力，张力设定值与卷径无关；当张力锥度设为100%时，表示恒转矩，卷径每增加一倍张力就减小一半。

三、 丹佛斯中心卷绕卡的参数设置及调试：

首先进行开环调试：

1. 设置参数1924，“线速度标定系数”
先不上织物或线材，卷筒处于空筒状态；然后开机；将线速度开到最大；这时候一边调节参数1924，一边观察变频器操作面板LCP上线速度检出值的读书，直到此读数等于100000为止；如果线速度检出值读数为负值，说明主编码器方向是反的，则要互换主编码器的A、B相接线。
2. 设置参数1925，“速度匹配”
先检查参数1905“最小卷径”设置是否正确，参数1905的设定值应该等于 ，然后将卷径复位到最小卷径，并将PID调节器关闭（将增益和积分设为0），接着开机，线速度开到最大值；这时卷绕速度完全由线速度前馈决定，然后一边调整参数1925，一边观测卷绕的输出线速度，直到卷绕的输出线速度与前段线速度的实际值相同。
3. 设置参数1926，“卷绕转速标定系数”
在第二步的基础上继续，因为这时卷筒正好运行于最高转速。一边调整参数1926，一边观察卷绕转速检出值的读数，直到卷绕转速检出值的读数等于100000。

然后进行闭环调试：

        将织物或线材按正常生产方式装到设备上，将线速度设为0，然后开机；这时PID调节器应该开始工作，观察PID调节器的输出方向，如果实际张力小于设定值，卷筒应该增速（注意放卷时的状况正好与此相反），反之卷筒减速，说明PID调节器的方向正确；如果不是这样则，则将PID输出设为反向；接着设置PID调节参数，使卷筒转速稳定；再慢慢提高线速度，一边提速一边优化PID调节参数，直到整机开到全速，系统也能稳定运行。

四、 运行效果：
        由于事先准备工作充分，加上丹佛斯提供的调试工具—MCT10软件操作简便，功能强大，在用户现场调试一次就成功，系统开机至今未遇任何故障。

  　  在不久之前，设计质量控制系统的工程师还不得不在若干种检验选项中做出选择，没有一种完全令人满意。这些选项包括昂贵的单用途视觉系统，多阵列低功能光电传感器，以及易受疲劳和精力不集中影响的人眼检验。然而，如今最先进的视觉传感器正将传统方法的最佳性能与史无前例的速度、精确度、尺寸及成本优势相结合。

    　本文将比较各类传感选项的功能，并证明为什么视觉传感成为工业传感器市场中增长最快的领域。                                    

视觉传感的基本原理

    　光电传感器包含一个光传感元件，而视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量，以像素数量表示。Banner工程公司提供的部分视觉传感器能够捕获130 万像素。因此，无论距离目标数米或数厘米远，传感器都能“看到”十分细腻的目标图像。

    　在捕获图像之后，视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，以做出分析。例如，若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件，则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件，或者螺栓未对准的部件。此外，无论该机器部件位于视场中的哪个位置，无论该部件是否在 360 度范围内旋转，视觉传感器都能做出判断。

视觉传感器的优势

    　在可用的检验备选方案中，即视觉系统、光电传感器、人工检验，以及视觉传感器，视觉传感器通常因其精确性、易用性、丰富功能及合理成本而成为最佳选择。 

  　  随着各行业竞争越来越激烈，利润率逐渐变小，制造商无法承受因瑕疵产品造成的高废品率。因此，为在产生高昂成本之前检测出问题，制造商正将检验工作融入整个制造过程。

◆ 视觉系统与视觉传感器之比较

    　复杂的视觉系统是一项成熟的技术，可执行细致的自动检验。但是，复杂性和高成本妨碍了其在许多行业中的应用，其价格通常从 5000 美元至 50000 美元以上。这些复杂的视觉系统需要一个或多个摄像头、定制软件以及一台计算机。它们往往需要聘请外部视觉顾问来设计、集成和安装系统。 

      此外，鉴于此类系统的专用性，无法将它们轻松地改作它用。这些复杂的系统通常要求持续的专业支持。

  　 尽管对复杂视觉系统的需求仍然存在，但是更廉价、更容易使用的视觉传感器的推出，为一些工业应用提供了性价比更佳的解决方案。此外，由于视觉传感器更小、更易使用，制造商会更频繁地在检验和校验应用中采用视觉解决方案。视觉传感器在工厂自动化的品质提高及生产效率改进方面功不可没。

◆ 光电传感器与视觉传感器之比较

      与光电传感器相比，视觉传感器赋予机器设计者更大的灵活性。以往需要多个光电传感器的应用，现在可以用一个视觉传感器来检验多项特征。视觉传感器能够检验大得多的面积，并实现了更佳的目标位置和方向灵活性。这使视觉传感器在某些原先只有依靠光电传感器才能解决的应用中受到广泛欢迎。在传统上，这些应用还需要昂贵的配件，以及能够确保目标物体始终以同一位置和姿态出现的精确运动控制。

    　此外，由于一个基本视觉传感器的成本仅相当于数个具有较贵配件的光电传感器，因此价格已不再是问题。

  　 视觉传感器为应用的切换提供了无与伦比的灵活性。例如，生产工序的切换（从单份装酸奶切换成冰淇淋桶）可能仅需数秒钟，并且可遥控完成。附加的检验条件可轻松地添加到此应用中。

◆ 人工检验和视觉传感器之比较

      无论工厂自动化有何进步，许多检验仍用肉眼来完成。但是，在大多数应用中，视觉传感器的许多优势非手动检验流程所能及。视觉传感器能够以高得多的速度工作；以低得多的成本执行重复、多次、一致的检验。

不断扩展的应用范围

    　视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器，或根本不检验的应用。视觉传感器的工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。以下只是一些应用范例：

◆ 在汽车组装厂，检验由机器人涂抹到车门边框的胶珠是否连续，是否有正确的宽度。
◆ 在瓶装厂，校验瓶盖是否正确密封、装灌液位是否正确，以及在封盖之前没有异物掉入瓶中
◆ 在包装生产线，确保在正确的位置粘贴正确的包装标签
◆ 在药品包装生产线检验阿斯匹林药片的泡罩式包装中是否有破损或缺失的药片。
◆ 在金属冲压公司，以每分钟逾150片的速度检验冲压部件，比人工检验快13倍以上。

    　结论：对于视觉传感器而言，这是一个激动人心的时刻。曾经需要大量专业知识的技术，现在变得经济、易用。采用该技术的未来产品开发将继续此趋势。现在的挑战是如何让各个行业意识到视觉传感器在所有制造领域的潜力，其中包括质量控制、测量和检验流程。

机器视觉提高质控效率

    　对于工厂自动化和过程自动化，机器视觉是实现真正意义的自动的基础和一种重要的质量控制的手段。以下是欧姆龙对国内机器视觉市场的一些看法。

    　机器视觉，顾名思义就是使用机器的自动化方法，实现类似人类视觉（眼睛+视觉神经中枢+视觉神经细胞）的功能。对于工厂自动化和过程自动化，机器视觉是实现真正意义的自动的基础和一种重要的质量控制的手段。

    　如果用最简单的一句话概括机器视觉系统的构成，就是由镜头，像机和控制器构成的机器视觉替代人工
，根据物体在一定环境下得到的画面进行尺寸，缺陷，种类，匹配，文字等各种参数的测量和判别。帮助客户提高生产效率，减少人工这一自动化领域的不确定因素对产品品质的影响。

    　对于机器视觉的整个产业链来说，目前国内的情况有些特别。在供应商方面，因为绝大多数是国外厂家，存在一个对国内市场，国内文化了解的问题。大家都看到了国内经济的高速发展，但可能这个发展的促进因素和国外的情况不同，这也是他们短时间内没办法完全理解的。相信目前国内的销售现状离大多数供应商的希望还有一段距离，即使像OMRON这样，进入中国市场二十多年，近些年的机器视觉都在高速增长，但目前的市场销售额还是远远没法和日本相比。

    　至于用户这一端，最大的问题在于对机器视觉的不了解，当然这也有国内特殊情况的原因，就是国内的劳动力成本和机器视觉初期投资的对比情况。或者是对于新的产品或解决问题的方法不了解，或者是对这个新方法和传统人工的对比不太清楚。这需要供应商多做推动。

   　 对于用户和供应商之间的桥梁——集成商，同样也是对机器视觉缺乏了解，不知道除了机械，普通传感器以外还有一个方法就是通过画面/图像来做一些判断。国内系统集成商也非常缺乏，而国内厂家的自制设备比例太低，这也是一个短时间内无法解决的问题。

    　机器视觉的初期投资在国内劳动力成本较低的大背景下无疑是每一个准备购买的人需要考虑的问题，这也给机器视觉系统提出了更高的要求，无论是价格还是性能。基于以上的认识，业内人士建议，在这一新产品的成长阶段，早期的市场培育，客户培育，或者说系统集成商的培育是非常重要的。所以我们花了许多时间在机器视觉基础知识的培训上，希望第一步做到让更多的人知道机器视觉，知道它的基本原理。

   　 机器视觉的未来是非常乐观，也是充满信心的。相信在不断提高自己的前提下，随着国内自动化程度的提高，整个社会对产品质量要求的提升，制造业对生产效率要求的提升，机器视觉这个新产品，新概念也会深入人心。
   
    　就像现在的自动化强国当初经历过的这些阶段一样，在更大的市场上也会有更大的成绩。所以说OMRON相信机器视觉的未来是光明的，道路也是漫长的。至于到具体的时间，可能要5年，也可能只要3年，或者更短，因为国内的发展一旦起步，速度将是惊人的。
   
    　编后记：当前中国的食品和包装机械的一个突出问题是新产品开发周期长，模仿多，新的创意少，这不仅与设计人员的知识水平有关，也和相关行业的发展有关。
       
    　国际先进的作法是将各种机器元素以数据库形式存入计算机，再把图纸数字化后输入计算机，由计算机自动合成三维模型，接着将过去曾经发生过的生产线故障输入计算机，计算机即可演示实际工况，在用户面前根据需要进行修改。计算机合成速度快，修改工作迅速方便，如果用户的某些要求达不到，计算机也会告诉你，以免除以后的纠纷。这种由计算机完成的仿真技术，大大缩短了包装机械（生产线）的设计周期，客户的满意度也大大提高。
   
    　当然，这种仿真技术的应用亦提醒包装机械的制造按照部件的功能要先进行模块化，各部件有统一接口，各模块之间可以自由组合。这样可以变包装机械的单件小批生产为各种模块的批量生产，以降低生产成本。即使不是生产线而是单个机器，模块式组合也可以缩短设计及制造周期，降低生产成本。而模块化又可以使非标准零件走向标准化，使用户排除故障方便快捷，也就降低了用户的运行成本。           

    软条包包装机

        软条包包装机是简装或半精装生产线的最后一台设备，它与小包包装机直接连接可组成简装生产线，与透明纸小包包装机连接可组成半精装生产线。按条坯的不同排列形式，软条包包装机可分为立式条包包装机和二·五平软条包装机。

    1.立式条包包装机

        立式条包机通常用于无滤嘴卷烟的包装，其包装工艺流程主要包括供烟包、供纸和涂胶、包装、贴商标等工序。

        立放的卷烟进入条包包装机后，由推烟机构向前推动。卷烟遇到垂直落下的已经涂胶的条包纸后，带动条包纸向前运动进入包装通道，在通道导轨的作用下，条包纸呈“U”型包裹条坯。在通道停歇的第一个工位，上下折叠器折叠条包的上下折边、粘边，完成条包包裹，接着旋转折叠器，将折叠条包两端后折。随后，在条包向前运动的过程中，通道两侧导轨折叠条包两端前无搭口折边，通道两端的犁型折叠器将条包两端的上下折边依次折好，并粘贴上条包商标纸。

    2.二·五平软条包装机

        二·五平软条包装机通常用于滤嘴卷烟的半精装，其包装工艺流程主要包括供烟包、供纸和涂胶、包装、贴商标等工序。

        经过裁切的条包纸块由平送机构平整输送到二·五平软条包装机的包装工位。来自上游机的小包首先形成二·五平条坯，然后推包器将二·五平条坯和条包纸一起送入包装通道。由于弹簧折叠器的作用，条包纸呈“U”型包裹条坯，同时，由通道两侧的导轨折叠条盒两端前折角。

        由于推包器往复运动，因此，当推包器到达极限位置时，就要退回初始位置；当推包器退回时，条包就会因为失去动力停在通道的某一工位上。当条包在这一工位上时，首先由固定器压住前折角，然后上长边折叠器旋转折叠条包上折边，紧接着，下长边折叠器将已经涂过胶的下长边折叠，完成对条坯的包裹。最后，由折角器折叠条包两端后折角。当两个长边折叠器到位后，并不立刻返回，而是滞留一段时间，并对折叠在一起的上下折边施加一定的压力，使其粘牢。

        当下一个条包进入包装通道时，已经成型的条包开始向另一个通道工位移动。在移动过程中，通道两侧的反犁型折叠器将条包两端下折边向上折叠。随着条包的逐渐步进，条包进入输出通道，并在传送板的推动下，沿通道继续向前移动。在移动过程中，涂胶器完成对条包两端上折边的涂胶工作。紧接着，犁型折叠器将已经涂胶的上折边折下，由烙铁热封，完成软条的包装。

    硬条盒包装机

        硬条盒包装机通常与透明纸条包包装机配套使用，是半精装生产线的主要设备之一。按包装方式的不同，硬条盒包装机可分为通道式和转塔式。

    1.通道式硬条盒包装机

        来自上游机的小盒烟包经过双层排列后，由推包器推送进入硬条盒包装机的包装通道。此时，纸库中的条盒纸已经由吸纸器单张吸出，并输送到包装工位，推包器推送二·五平条坯和硬条盒纸一同进入包装通道。

        由于通道底板和盖板的作用，硬盒纸呈“U”型。由于推包器往复运动，当其到达极限位置时，就要退回初始位置；当推包器退回时，条盒就会因为失去动力停在通道的某一工位上。当条盒在这一工位时，首先由涂胶器对窄长边涂胶，然后下长边折叠器上升，折叠条盒的窄长边。紧接着，上长边折叠器下降，折叠宽长边，完成对条坯的包裹。

        如果所用条盒纸是欧洲式的，那么条盒在上述通道中暂停的工位上，要由旋转折叠器折叠硬条盒两端的后折角。当下一个条盒进入包装通道时，原来的条盒开始向下一个工位移动。当其到达下一个工位后，端部涂胶器完成对条盒两端上折边的涂胶工作。此时，该条盒在后面条盒的推动下继续向前运动，在包装通道的出口处，犁型折叠器折下条盒两端上折边，从而完成条盒包装。

    2.转塔式硬条盒包装机

        从贮纸库吸出的条盒纸，经过检测盒涂胶后，被平送到转塔上端的包装工位。推入块由上向下运动，将条盒纸推入转塔条模内，并折叠成“U”型。在条盒纸被推入条模的过程中，条模两端的挡块将条盒纸两侧的前折角折好。同时，撑边器将条盒边撑开，使条盒向外倾斜10°，以便条坯进入。

        呈“U”型条盒纸随转塔顺时针旋转90°到达二·五平条坯左侧。当“U”型条盒纸经过转塔时，光电传感器会发出指令，随后条坯夹持器和条坯推入装置锁动器打开，推入装置由右向左将条坯推入“U”型条盒纸内，最后，由上长边折叠器将条盒的窄长边由上向下折好。

        当转塔携带条盒向下一个工位运动时，在弧形板的作用下，条盒纸的宽长边折叠，形成包裹条坯。当条盒随转塔再旋转90°到达左侧水平状态时，推条装置将条盒从转塔推出，并送入条盒步进通道。在步进通道的入口处，两侧的固定挡块折叠条盒两端的后折角。随着条盒的步进，通道两侧的犁型折叠导轨把条盒两端的上折边折叠，完成条盒的包装。
 

   塑料防盗瓶盖是目前瓶类包装的常用封装形式，尤其在饮料领域的应用更为广泛，根据其用途可分为含气饮料瓶盖（简称含气盖）和不含气饮料瓶盖（简称不含气盖）。一般以聚烯烃为主要原材料，经过注塑、热压等工艺加工成型。塑料防盗瓶盖即要求便于消费者开启，又需要避免因密封性能不佳而导致泄露问题的发生。如何合理的对瓶盖密封性能进行控制是生产单位在线或离线检测的重点。

一、标准测试方法介绍
   国家标准GB/T 17876-1999专门针对此塑料防盗瓶盖的检测问题进行了明确的规定，如瓶盖开启扭矩力、热稳定性能、耐跌落性能、泄露与密封性能等。其中密封性能与瓶盖开启、扭紧力矩的评定是塑料防盗瓶盖密封性能解决的有效途径。根据瓶盖用途的不同，对不含气盖和含气盖的测方法有不同的规定。不含气盖需将瓶盖切去防盗环（条），用于不小于1.2NM的额定扭矩封上，用密封测试仪测试，加压至200kPa，在水下保持压力1分钟，观察是否漏气或者脱扣；含气盖则加压至690kPa，在水下保持压力1分钟，观察是否漏气，再把压力提高至1207kPa，保持压力1分钟，观察瓶盖是否脱扣。

二、检测应用
   本文以Labthink兰光的“LSSD-01泄露与密封强度测试仪”为例进行介绍。该仪器可专业用于各种螺纹口径为28mm、38mm的标准塑料防盗瓶盖（含气盖和不含气盖）泄露与密封性能的量化测定，同时也可对瓶盖扭力密封指标、瓶盖连接脱扣强度以及整个瓶体密封性、抗压性、耐破性等指标进行评估分析。配备有专门的“塑料防盗瓶盖密封性能试验装置”，如图所示。将塑料防盗瓶盖用专用连接单元链接封装，置于透明观察罐中，设定试验压力或泄露量等试验条件后启动试验，仪器自动执行测试，测试压力与泄漏量等试验数据可直接在LCD液晶屏幕上进行显示。同时也可以通过透明观察罐中的气泡状况进行判断。

三、总结
   塑料防盗瓶盖的密封性能是影响包装泄露与产品变质的主要因素，通过对密封性能的合理控制即可以确保其良好的开启性能，又可以避免泄露的产生。上面是对塑料防盗瓶盖泄露与密封性能检测的简要介绍，希望能够为塑料防盗瓶盖的生产与使用单位的质量控制助一臂之力。 

        随着我国经济迅猛发展，中国逐渐成为世界的加工中心，同时，我国的机械产品也在高速发展。作者主要介绍一下MOTEC步进在灌装封尾机中的应用。
    灌装封尾机在化妆品、轻工（日用化工）、制药、食品等行业有着很广的应用。这些行业产品一般选以软管为包装容器,该设备可将油膏、乳膏、凝胶剂或粘度流体等物料灌装之软管内部,然后对软管尾部热熔压合并打印字码,同时修剪整形,制出产成品。

一、步进电机工作原理
  
        步进电机是将给定的电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。给定一个电脉冲信号，步进电机转子就转过相应的角度。由于电脉冲信号与步进电机转角存在的这种线性关系，使得步进电机在高精度定位方面得到了广泛的应用。  
        步进电机的速度控制是通过输入的脉冲频率快慢实现的。当发生脉冲的频率减小时，步进电机的速度就下降；当频率增加时，速度就加快。  
    在包装机械中，用步进电机驱动执行机构，不仅能使包装机械结构变得简单、调节方便、可靠性增加，而且精度得到很大提高。

二、步进电机在灌装封尾机的应用

1、工作流程     

       管仓（软管容器） → 自动上管→ 识标定位 →软管内部清洗（选项）→ 充填 → 尾部热熔 → 压合封尾、打字码 →软管定位→剪切→成品排出。

        在灌装封尾机中，最关键的一步就是软管的定位。本款产品选用德国MOTEC步进电机，型号SM285-118H，驱动器选用ST2-80-60。
        预先设定步进电机转速。色标模式配备有光电开关，光电开关检测色标的位置，当检测到色标时，发出控制开关信号，步进电机按到信号后，停止转动，延时一定时间后，再转动，周而复始，保证按照色标的位置准确定位。        
        步进电机的特点主要归于三个方面，一是过载性好。其转速不受负载大小的影响，不像普通电机，当负载加大时就会出现速度下降的情况，所以步进电机使用在对速度和位置都有严格要求的场合；二是控制方便。步进电机是以“步”为单位旋转的，数字特征比较明显，这样就带来了很大的方便；三是整机结构简单。传统的机械速度和位置控制结构比较复杂，调整困难，使用步进电机后，使得整机的结构变得简单和紧凑。

2、工作原理    

      采用PLC程序控制.自动上管、色标定位、空气清洗管内空间、注料喷嘴深入管内充填、管尾内壁热气加热、管尾外壁冷却（制冷水机排水循环）、热熔压合打字码、尾部剪切、成品排出。参数数字化显示。

一、概述

    在冰箱生产线的设备中，单工位真空成型机系统使用非常普及，对每种不同的冰箱型号都要对工艺的参数和模具进行调整，随着PLC的国产化和成本的不断降低，PLC在工业生产线的节能及提高生产效率等主面起到日趋重要的作用。    
    针对单工位真空成型机控制系统的工作环境和节能性、高效率性要求使用的PLC响应速度快，操作方便。所以我们推出的西门子S7-200系列PLC和威纶通公司提供的MT-500系列触摸屏组成的单工位真空成型机完全可以完成以上的工业要求。     
    西门子S7-200系列PLC以非常高的可靠性和低成本优势成为工业生产现场控制器的首选。它能适应现场环境强电磁干扰及高温度，高湿度的场合。     
    本系统核心采用西门子CPU226为模块，再加入O/I扩展模块EM223，EM222，及模拟量输入模块EM231，输出模块EM232组成；能够完成自动、手动和调整的三种工作状态，给操作人员带来了很大的方便。 
        CPU226模块有两个RS485接口，点对点接口（PPI）多点接口（MPI）PROFIBUS在使用上非常方便，一个可以用于触摸屏的控制，一个可以用于和其它公司模块之间的通讯。     
    人间介面采用触摸屏方式简单可靠，特别适用工业现场的复杂环境卫使用。通讯采用西门子特有的PPI协议使用RS485通讯线可靠通讯距离可以达到50米。
   
二、人机界面

    1、主界面介绍，如图1，开机进入系统主界面选择需要的工作方式和对参数的调整等。如选择自动工作模式，图中的自动按钮会切换到开的状态，在机器处于无故障条件下，按此按钮后板材放好按一下自动循环按钮，系统回自动完成一件产品的生产工作。如选择调整界面或是选择手动界面系统就会进入相应的控制面板进入相应的模式，这两种模式是针对对机器的维修维护和换模而使用的。

    2、当系统进入自动运行控制面板后，可以通过位状态指示灯了解单工位真空成型机的运行情况，循环起动多功能按钮在不同的运行状态下可以，完成循环起动————-加热结束————————冷却结束，三种功能。 

    3、自动工作循环动作顺序：

上料————按循环起动按钮————压边框快速下降————压边框慢速下降到位————上下加热板快速前进————上下加热板慢速前进到位————加热板开始加热————A：正常；设定加热时间到————————————
B：异常；板料下垂——光电保护开关——————
C：人工按（加热结束按钮）按钮————————
上下加热板快速后退————上下加热板慢速后退到位—
D：模架延时上———设定时间到——模架快速上行————模架慢速上行到位————
E：1次吹泡————设定时间到————2次吹泡————设定时间到————————
    慢速抽真空——设定时间到———快速抽真空————设定时间到————（选择辅压框），辅压框快速下降————辅压框慢速下降————保压——保压时间到————延时冷却——设定时间到————冷却风机开——设定时间到——风机停————消真空——设定时间到————脱模吹气——设定时间到——抽芯回，模架延时下——设定时间到————模架比例慢速下降到位————抽芯复位，同时压边框快速上升————压边框慢速上升————卸料，一个工作循环结束。同时在执行动作时如发生意外可以按急停按钮，动作立即停止；所有动作在触摸屏界面上都有模拟显示。

    4、 参数调整：通过触摸参数调整屏界面对生产工艺中的产品型号、动作时间设定、温度设定、速度设定、加热板加热位置及加热功率百分比。

    5、进入产品选择界面，根据需要选择符合和产品工艺对应产品后确认。
   
    6、其它的参数调整进入对应的调整介面，根据产品的工艺卡要求进行调整。
   
    7、根据不同的产品和型号来调整上下加热板的温度：每种产品有产品节拍和产量记数，使用起来轻松自如。
   
三、换模与维护维修

    1、换模时可以把模式转换到调整位，进行必要的操作。

    2、机器出现故障维修时，本系统配置了状态信号显示面板。

    3、机器出现故障维修时，在调整手动状态下还可以使用操作按钮面板上的按钮来控制。

    4、本系统采用了编程的方式将系统出现的常见故障输入到PLC中，会在人机界面上显示当前的故障，给维护人员带来更大的方便。

四、注意事项：

    1、实施接线时，务必关闭电源。
   
    2、控制柜电源必须采用符合标准的三相五线制供电，所有设备体上之接地端子务必正确的接地，可提高产品的安全性。
   
    3、交流电源不可连接于行程开关等信号端，否则可能造成严重的损坏，因此在通电前请再次确认接线是否正确。
   
    4、为了防止干扰，触摸屏与控制柜之间的连线请务必使用有被覆的屏蔽线，且不可与AC200V以上的回路并排走向。
   
五、PLC程序的编制：

    西门子S7-200使用西门子的STEP 7-MicroWIN 进行方便快捷的编程，它可以在STL、梯形图、FBD逻辑方框图之间切换编程，丰富的指令集基本上可以满足中小型设备的应用。

部分梯形图：

        本文主要叙述了以PHILIPS8位单片机89C51为核心的灌装机控制系统的设计。介绍了系统的软、硬件设计的方法。文中给出了系统的硬件原理框图、软件流程图。整个设计简明、清晰。
一、 引言：
        当今饮料灌装机分类繁多，按规模可分为两类，一类是大规模的灌装生产线，这种生产线适合于大型的企业，投资大，自动化程度比较高，控制系统比较复杂；另一类是小规模的单机饮料灌装机，这种单机系统，适合于小型的企业，投资小，自动化程度相对不高，控制系统简单。本文结合某饮料灌装机自控系统的开发详细介绍饮料灌装机单片机系统的设计。
二、 灌装机的工作示意图及对控制系统的要求：该灌装机系统的工作示意图如图。功能要求是，能灌装50毫升、80毫升、100毫升、120毫升、150毫升、180毫升、200毫升、250毫升、 300毫升、350毫升、500毫升11种规格瓶装饮料，并应能根据生产的实际情况在线修改产品规格及相应的延时时间，在线显示日产量、月产量、总产量。控制流程为：开始电磁阀1、2得电，控制挡杆1、2伸出，延时0.5秒后，电磁阀2失电，使挡杆2退回，空的饮料瓶通过传送带传送并计数，计数满8个后，挡杆2伸出，延时0.2-2秒后，电磁阀4得电控制一排8个喷嘴下移，然后延迟一段时间(这个时间可调)，电磁阀3得电，控制活塞的运动，根据开始设定的容量开始灌装，通过红外光电开关判断活塞是否达到规定的位置，即饮料瓶是否灌满，延时0.1-0.20秒后，电磁阀3失电活塞下移，容器内重新充满饮料，再延时0.1-0.25秒后，电磁阀4失电，一排喷嘴上移，然后电磁阀1失电控制挡杆1退回，装满饮料的瓶通过传送带传送，并启动计数，计数满8个后，又返回。控制系统除了控制上述的机械运动外，且应具有液晶显示功能来显示各种参数及状态，可以对容量、延时时间及时钟进行设置。

三、 控制系统的组成：
1、原理
      本系统采用PHILIPS89C51单片机。为简单系统各接口寻址采用线选择的片寻址.
2、单片机与各模块的接口简介
(1). 与OCM4*8C液晶显示模块的接口
     OCM4*8C液晶显示模块是128*64点阵的汉字图形型液晶显示模，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字(16*16点阵)、128个字符 (8*16点阵)及64*256点阵显示RAM(GDRAM)。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8位并行及串行两种连接方式。本系统采用8位并行连接方式，其接口如图3，RS、R/W、E分别为OCM4*8C的数据/命令控制位、读/写控制位和使能控制，PSB为并行、串行传输控制， LEDA、LEDK为背光电源正、负极用P2.4口控制背光的亮灭。
(2). 与时钟芯片SD2000C的接口
       SD2000C是一种具有内置晶振、支持IIC总线接口的高精度实时时钟芯片。内置一次性充电电池，可用5-10年。内置串行NVSRAM为非易失性 SRAM，擦写次数可达100亿次。具有：年、月、日、星期、时、分、秒的BCD码输入/输出；自动日历到2099年(包括闰年自动换算功能)；内置稳压电路及电源掉电检测电路；内置电源管理电路，当VDD大于等于3.0V时，内部电池不耗电；内置16Kbit的串行NVSRAM。由于89C51单片机无 IIC串行总线通信口，本设计利用单片机二位通用I/O口与时钟芯片的IIC总线相连，按IIC通信规则，用软件实现串行数据的通信，连接方式如图5。其中SDA、SCL为实时时钟串行数据总线，SDAE、SCLE为SRAM串行数据总线。
*注：关于OCM4*8C液晶显示模块及时钟芯片SD2000C使用方法及编程的详细情况见参考文献[3]，[4]。
(3).与键盘接口
        本系统设有运行键、参数设置键、修改命令键、参数选择上拉键、下拉键、左移键、右移键、确认键，为了减少面板尺寸，采用一键多用实际设置了5个键，键的状态通过三态缓冲器与单片机的数据口P0口相连，采用中断与查询相结合的方式识别键的状态。5个键的具体使用方法见主程序流程图，即图6所示。    (4).与输入的接口
        输入信号包含三部分，第一部分为容量控制光电检测信号(11路),第二部分为传送带电机及气压机运行状态监视输入(2路)，单片机均经三态缓冲器读入这些信息，第三部分对未灌装的饮料瓶及已灌满的饮料瓶，通过单片机的计数输入端计数。
(5).与输出的接口
        由前述易知，系统的继电器输出有6路，其中4路用来控制两个转动电磁阀和两个档杆电磁阀，另外两个控制传送带电机和气压机运行。
四、 系统的软件设计
        根据系统的工作原理及控制要求，考虑软件的总体结构设计，正确处理各实体之间的联系，为此软件采用模块化的结构设计，自顶向下，逐步细化，利用子程序构成各模块。整个软件系统有良好的可读性、可修改性，易于调试和维护。因篇幅有限。
五、 结束语
        本系统选用8位单片机89C51作为核心控制芯片，具有成本低、体积小、集成度高、可靠性高等特点，是一种较理想的选择。设计方法上，将软件工程的思想引用于单片机系统的设计，使系统的信息流向及整体功能设计简单明确、清晰。

        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。此外，包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。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。
        主要介绍以下几点：
        一、收缩机升温缓慢或无法升至较高温度（摄氏１６０度以上）是什么原因？　
答：加热器的线路是主电源线经过一个吸磁开关再到电热管，所以应先检测吸磁开关各接点是否正常。如线路没有通过其中一个相位，则会出现以上现象。如吸磁开关正常，可再检查电表，看各相位与机器的欧姆值是否相同。如果正常应为短路。如各相位均接通但线路或电热管仍然异常，则需更换加热器。　
二、 ＬＳＡ机型在工作时膜料易偏移并无法正常送料怎么调整？　
答：在Ｌ式机型中如遇到膜料偏移，经调整膜卷位置和张力平衡杆均无效的情况下，可通过调整上三角板的角度来解决这一问题。如上层膜料偏离夹料链条，可将上三角板向顺时针方向调整；如下层膜料偏离夹料链条，可将上三角板向逆时针方向调整。　
三、ＬＳＡ—５０４Ｃ机型包装６瓶装的集束包装时，电眼无法探测包装物，机器工作时容易切到包装物，应如何调整？　
答：集束包装各瓶身的间隙会影响电眼的探测，这时可将水平电眼探测角度调整为斜角。调整后可减少电眼探测到包装物间隙的几率，从而避免工作中出现的乱切现象。