包装机械行业研究范文

包装机械行业研究篇1

【关键词】机械自动化；食品包装领域；应用研究

前言：在当今社会中，机械自动化以其卓越的优势，正在得到越来越广泛的应用，从而极大的节约了人力、物力和财力。机械自动化指的是在机械设备的运行过程中，按照指定的程序，能够实现自动化的运行，无需人为的干预和控制。在机械自动化当中，通过机械的方式，生产设备能够实现自动化的控制和运行。在我国食品包装领域当中，由于起步较晚，相关的技术研究较为落后，因而存在着很多的问题。将机械自动化应用其中，能够更为有效的提高生产效率和产品质量，从而推动食品包装领域的发展。

一、机械自动化在食品包装领域中的应用现状

从我国当前的书品包装行业的发展情况来看，存在着一定的畸形状态。我国食品业市场目前正处于“一强多极”的格局，一些大型食品企业拥有国有化背景，具有垄断性的优势，资金也十分充裕。在此环境中，很多中小食品企业在市场竞争中面临着极大的压力。这种发展模式对我国食品包装行业的发展具有不良的影响，因此，近年来，已经开始了对这一领域的改革与优化。在诸多中小食品企业中，逐渐开始应用机械自动化技术，从而使得生产效率得到了显著的提高。然而，我国目前在机械自动化领域当中，相关的技术和不够成熟，在价格、技术等方面都没有体现出应有的优势[1]。这样，对我国机械自动化技术的发展和进步是十分不利的。而且，我国对相关机械设备的研究和制造起步较晚，相比于其它国家更为先进的技术，不具备市场竞争的优势。

二、机械自动化在食品包装领域中应用存在的问题

在我国食品包装领域当中，由于起步较晚，发展时间较短，很多相关的机械设备仍处于较为初级的状态，发展水平相对较低。同时，由于我国关于机械自动化技术中的产品性能、产品质量、产品研发等方面的研究，与一些发达国家相比，还存在着不小的差距。因此，很多大型企业更加倾向于选择进口设备，使得我国机械自动化的发展受到了很大的限制。除了技术水平不足之外，在机械自动化领域中，相应的创新能力也较为不足[2]。相比于该领域中的一些先进国家，我国的机械自动化设备无论在品种还是质量上，都远远达不到其技术标准。目前，国外应用在食品包装领域中的机械自动化设备就有多达六千余种，不但设备数量和种类角度，而且在性能、质量等方面，也具有很大的优势。此外，我国机械自动化在食品包装领域中的应用，还缺乏统一的规划，因此存在着很大的生产力分散的情况。

三、机械自动化在食品包装领域中的应用策略

在我国当前的食品包装领域当中，所应用到的生产机械设备种类较为繁多，其中很多设备都具有一定的自动化控制能力。机械自动化在食品包装领域当中的应用，使得工作人员能够更加便利的操作机械设备，从而简化不必要的生产环节。对于人力、物力、财力的节省，以及生产效率的提升，都具有十分良好的效果。因此，在食品包装领域当中，机械自动化技术的应用，具有十分重要的意义和作用。不过，针对机械自动化在实际应用中存在的问题和不足，在食品包装领域中，应当采取相应的策略，加强机械自动化技术的应用，从而推动食品包装领域的发展和进步。

（一）自动识别技术

在食品包装的过程中，对于生产原料的质量，系统应当进行自动的分析识别，从而将不合格的产品剔除出去。在这一过程中，就需要应用到自动识别技术。自动识别技术的应用，主要是在利用计算机技术、光学技术等先进技术的基础上，对自动识别体系进行有效的构建。该技术在机械自动化当中的应用，使得由人为原因造成的质量问题得到了良好的控制，有效的提高了食品包装的质量，也极大的提高了生产效率[3]。

（二）运动控制系统

机械自动化在食品包装领域的应用当中，一个十分重要的部分就是运动控制系统。通过对运动感控制系统的应用，在食品包装的机械自动化生产过程中，能够更加精准的检测产品的运动位置，同步化产品的运动速度。在食品的灌装和包装环节中，对运动控制系统的应用，从开始进行食品包装工作的时候，就应当对其运动的速度和位置进行精确的控制，从而实现精确定位。目前，运动控制技术在我国食品包装领域当中的应用已经相对成熟，随着相关技术的不断发展，正在发挥出越来越重要的作用。

（三）安全监测系统

对于食品包装领域来说，最为重要的部分就是安全方面的问题。食品包装企业要想得到更加良好的持续发展，就必须确保生产安全[4]。在过去的食品包装生产当中，主要是根据加工机械的规定参数，来对食品包装安全进行监测和判断。不过，仅仅利用这种参数，有很多问题是无法判断的，例如食品的自身属性、包装过程、以及生产原料的质量等，而这些问题都会对食品包装安全产生很大的影响。而机械自动化技术的应用，使得食品包装安全监测系统拥有了充分的技术保障，从而可以更好的对食品包装生产进行监测和管理。例如，利用机械自动化当中的安全监测系统，能够在食品包装生产过程中，对异丙醇、二甲苯等有机溶剂的残留情况进行有效的控制，从而确保食品包装的安全。

结论

机械自动化技术是工业生产领域当中的一项重要技术，该技术的应用，极大的提高了工业生产的质量和效率。食品包装作为与人们身体健康息息相关的领域，除了生产效率以外，产品的质量和安全性更为重要。而传统的食品包装生产不但效率低下，而且无法有效的确保产品的质量安全。对此，机械自动化的应用，能够有效的解决这一问题，从而使食品包装领域得到更为良好的发展。

参考文献：

[1]王刚，郑文杰. 机械自动化在食品包装领域中的应用研究[J]. 科技与企业，2014，18：148+152.

[2]毛仕龙. 机械自动化在食品包装领域中的应用探讨[J]. 山东工业技术，2015，07：41.

[3]梁吕捷. 机械自动化在食品包装领域中的应用研究[J]. 机械研究与应用，2011，02：4-6.

包装机械行业研究篇2

【关键词】食品安全

包装机械技术创新发展道路科学研究

近些年以来，我国国内食品包装的安全问题备受人们关注和热议，人们更多的关心食品包装是否存在安全隐患，是否会影响人体正常的健康发展。食品安全关乎人们最基本的生活，食品包装是―项系统的工程，不仅步及到食物本身，还涉及到包装技术等环节。食品包装是食品加工的最后―道工序，包括计数、填充、裹包、封口、灌装等等环节，在现代工业化快速发展的背景下，要在包装机械快速提升效率的同时保障安全质量，是现今最为重要的研究课题。

1.我国食品和包装机械技术的现状

我国的食品和包装机械技术在不断的实现自主创新发展，设备水平在不断提升，几乎每年都有机械产品实现更新换代，有新产品的开发和生产，有的设备甚至已经达到了世界先进水平，例如饮料、啤酒的灌装技术。但需要正视的是，在总体水平上我国包装机械技术仍与国外的水平存有差距，这种不足表现在产品种类过少、配套性不高、能源消耗高、可靠性不强等。下面针对其中几方面举例说明。

1.1包装机械产品种类少

目前国内食品和包装机械大多是以单机控制为主的，应用的主要机械设备有PLO和工控机，DOS和现场总线技术，这些机械设备还没有占到机械设备总数的10%。与国外相比，我国严重缺少高精度、高质量及高科技的配套包装机械设备产品，不能很好的满足食品包装企业的需求。

1.2包装机械产品质量差

食品和包装机械设备的质量差异体现在可靠性和稳定性两方面，但实际情况是国内绝大多数的机械设备并没有制定完整的评判标准和依据，很多机械设备的制造厂商没有行业标准，制造只是采用来料加工和按图加工的方式。很多厂商在制造食品和包装机械时忽略了产品安全防护的设计，对某些重点或敏感的部件使用达不到食品卫生安全的要求，不能对产品本身的性能提供可靠的保障，例如防水性、防火性。在屠宰机械加工中，更是不能有效达到标准工艺水准，会造成肉质差、存有卫生死角、难以清洗等缺陷，大大加重了食品安全的隐患，会对人体成长造成威胁。

1.3技术水准低

现有的很多食品和包装机械的技术水准低下，且技术更新的速度缓慢，制造机械的工艺相对简单，与国外包装机械水平相比，在自动化方面的应用更是存有显著差距。迄今为止食品和包装机械的自动化应用水平高的国家有日本、德国、意大利等，这些国家普遍采取的方式是机电一体化控制，利用机器视觉，加强机械手更简单的完成复杂的包装环节，这样可以大幅度提升生产效率，降低流程成本。相比之下，国内的包装机械技术就显得十分薄弱，在基础环节、技术创新和科研效果方面都相对滞后，这会造成包装机械本身的性能不能提升，严重降低对其他国家的竞争力。

1.4开发能力不足

我国食品和包装机械的企业现状大致分为几种情况：第一，大量低水平且重复生产的机械设备企业；第二，中等水平具有一定经济实力和产品研发能力的企业，主要针对出口产品而言，例如，纸箱纸盒机械、方便面机械、果冻机械或饮料机械；第三，高端机械产品的企业相对较少，对这类机械的开发还停留在测试和仿制阶段，不能算得上是自主研发。

2.我国食品和包装机械技术的创新方向

2.1提升生产效率

未来食品和包装机械的技术发展趋势要在效率、自动化、单机功能等方面体现出来，不仅要将包装机械研发和计算机程序有效结合，还要实现机电一体化的控制。这样既能准确的控制工艺参数，还能保护自动装置，延长包装机械设备的寿命。例如，丹麦制造的圆盘式雪糕机，在灌装、配料、结冻、脱模和出成品等所有环节都是在一台机械设备上完成操作的，这样一台设备拥有多条生产线的情况下，可以同时生产产品，更好的提升了工作效率，可以快速实现企业生产利润最大化的目标。

2.2高效利用能源

这一点体现在两个方面：第一，食品和包装机械在材料的选取上要尽量选择少污染、低成本、易处理、易回收的材料，在设计的时候要尽量最大限度的利用资源，延长使用周期；第二，在食品和包装机械设备对食物进行包装加工的过程中，要注意提升食品资源的利用率，提高食品有效成分提取率，减低食品营养的流失。

2.3加强产品节能效果

在产品的生产上运用节能技术，合理的降低生产成本，开发高效且节能的产品，会相应提升经济效益。在热处理的包装机械产品研究上就是技术创新的重点研究对象，例如，日本研发的内藏式流化床喷雾干燥机，与同类型的产品相比就可以有效的节省30%的能源，而且这种设备占用的空间更小。

2.4加强高新技术的实用性

食品和包装机械设备生产企业要在实际的研究中加大对真空技术、微机技术、膜分离技术、无菌包装技术和超高压杀菌技术等高新技术的推广和普及，这样可以高效提升经过包装以后产品的质量与储存期限。例如，美国佐治亚大学采取的超高压灭菌技术，在对果汁进行灭菌处理之后放在4℃的环境中保存，在储存90天之后也没有发现一点劣变现象。而设计的目的是人不是物。因此，首先要考虑的还是人的因素，即人的观赏效果，如一般人身高范围是1.5m-1.8m，人眼平视的最大视域是60°，最佳视域是30°，最佳距离是路牌高度的2倍―4倍，根据这个原则考虑视觉效果，确定广告牌面积的大小。如一个高度为4m的路牌，若观者在3m的地方，就无法看到它的全貌，至少在2倍的距离6m处方能看到全貌，但它不在最佳视域内，最佳视域应在8m--9m的位置以上，这正符合科学家提出的原则，物体高度2倍至4倍距离是最佳视距。

（2）在楼层上架设和放置广告媒介，要依据街道宽窄考虑放置的高低位置，20m左右宽的街道，广告牌安排在四、五楼的高度以内即可，过高，超出了正常的视域范围，就无法起到广告的效果。现在有些广告媒体高高在上，在一个宽的街面上把广告架设在十多层楼顶上，违背了人的眼目向前看而非朝天看的常理，因此广告作用大打折扣。

3.2户外媒体的设置与环境关系

广告媒体设置，应根据它所处的环境来考虑，拿路牌广告来说，如在高楼众多的地方，画面不应当设计太小，不然会由于视觉对比显得更小，而且路牌的布局应向水平方向发展为宜；如果在一片杂乱、低小的旧房舍或建筑工地前，广告的面积应大于和高于周围的杂乱物，向垂直方向发展，路牌与地面的距离，一般保持在1m以上。目前城市中在公共汽车站和电线杆上附立的小路牌广告，其高度不超过2.5m，面积不超过2.2平方米，如全国大中小城市街道上的品牌广告面积都不大，但整齐的重复排列使得广告产生令人注目的秩序美，效果十分明显。

当下国内外商业性的户外广告媒介趋向多元形态，以看板为例，朝着小型化、窄幅化、群组化、秩序化的方向发展，其优势和特点在于：便于空间关系的组织和利用。一般来说，面积越大，刺激量越大，因而也就越醒目，但这也不绝对的，一些小型的广告媒介，由于空间处理上比较灵活、自由，它可以利用位置、方向上的变化引起公众的注目；大型路牌只能依附街道平行方向设置，小型广告媒介放置的位置可以采用多种样式――垂直、平行、斜向、重复、密集的排列，以增加受众的注目值，其视觉效果并不比大的路牌差。

另外，从空间意义上讲，户外广告设计不仅仅是版面信息传达和艺术构成，它还包括户外环境因素的设计，只有把握和处理好两者的相互关系，才能使户外广告在特定的环境中充分发挥媒体的传播作用。

3.我国食品和包装机械发展的途径

要想使得食品卫生安全得到更放心的保障，就要提升高新科技的运用。高新技术会促使包装机械专业化、连续化进行生产，从质量监测到全程自动化生产，都会更加卫生和快捷。到目前为止，自动化控制技术、机电光液一体化技术、数字化智能技术等都已经广泛的运用在食品和包装机械的领域中，但我国仍然要加强高新技术的应用，应该大力开发精度高、自动化强的智能设备，提升产品技术含量，保证包装机械的应用效果和使用寿命。要适当的建立食品和包装机械的标准结构体系，为实现绿色无污染的包装机械开发设计而努力。

3.1结合高新技术要求建立食品和包装机械技术体系

新时代的包装机械竞争就是技术的竞争，只有高端且实用的创新技术应用才能提升国际地位，所以说实现高新技术专业化的发展是我国食品和包装机械发展的必经之路。依靠高新技术的提升带动行业经济的发展，通过技术合成不断改进包装机械的产品，加强包装机械在实际中的运用效率和安全性，从而整体提升包装机械在国际间的市场竞争力。电、光、气、磁等高新技术产品已经不断涌现在人们的生活中，各种民用和军用的高新技术也广泛的融入到包装机械设备的领域中。

3.2遵守优良制造标准实现绿色包装机械的开发

食品安全问题最为重要的环节分别是原材料的获取和食品的生产过程。包装机械是直接对食品进行的二次加工，在这个过程中极其容易受到不同程度的污染，有效的防止包装机械设备被污染是保障食品安全的有效措施之一。很多食品和包装机械设备的制造并不是完全符合食品安全的标准，这将直接影响我国的食品加工能否合格，进而引发社会性的食品安全问题。

实现食品和包装机械在实现自动化与数字化技术的同时，机械设备也存在着安全隐患，比如在生产时饥械零件由于摩擦产生的掉屑，零部件因为老化而直接脱落等，这些情况的发生不仅直接影响食品的质量和口味，也会合有某些有毒有害的物质，消费者很容易误食，造成健康威胁。为了更好的达到GMP制造标准，就要减少包装机械在作业过程中发生错误的机率，降低人为失误操作，还要防范食品和包装机械在不卫生的环境中工作，要彻底实现清洁生产和安全生产。

结语

包装机械行业研究篇3

[关键词]包装机械 设计 思路

中图分类号：TB486 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0011-01

引言：包装机械与普通产品相比有很大的不同，除了产品本身所具有的含义之外，还有隐形产品、形式产品与延伸产品这三种含义。包装机械行业属于技术型行业，包装技术在这个行业当中起到了非常重要的作用。随着经济的迅速发展，想要使包装机械行业得到良好发展就必须要实现包装技术的创新。包装技术的不断进步不但能够节省材料成本，而且还能使包装效率得到很大程度上的提高，真正实现运行智能化、包装设计模块化的这一功能。

1.我国包装机械行业的现状

中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的包装 机械后，制造了中国首台包装机。经过了20几年的持续发展，包装机械已经成为了机械工业当中十大行业的其中之一，这位我国包装工业的不断发展提供了较为有效的保障。目前在我国所有的包装企业行业当中有1/4的包装企业存在着低水平重复生产的情况，造成了资源浪费、包装机械市场混乱的现象，严重阻碍了我国包装机械行业的快速发展。自从改革开放以后，包装机械就得到了快速发展，而统计显示，我国只有1300多个包装机械的品种，而且很多品种还仅仅只是停留在测试和仿制技术上。包装行业是集机、电、光、声、磁、化、生、美为一体的高技术、高智能、高竞争的领域，众多高科技产品都可以应用这对包装机械行业产品的 出口提供了机遇， 同时我国包装机械也因此面临着严峻的考验，要想缩小我国与欧美国家之间的差距，就必须将自动化技术引入到包装机械中。要严格按照产品自动包装工艺的要求，将智能化包装技术与机电一体化技术结合在一起，成为一个全自动的包装机械系统并进行生产，生产过程中的检测和控制、对故障的诊断和排除都将实现全面自动化，真正实现优质、高速、低耗及安全生产。

2.未来包装机械设计的主流趋势

包装设计已进入了电脑时代。传统的包装设计方法因设计速度慢，准确性差，已不能适应竞争激烈的商品经济。

如今，一个新产品的生产周期越来越短，包装的形式、结构也变得越来越多样化。很多时候一个产品为了能够适应各个地区与各类消费群体，需要各种形式的包装，从创意、色彩、材质、规格到制作方法，都必须要有各种不同的要求。因此，为了能够及时把握市场机遇，需要依靠先进手段在第一时间设计出当下市场最需要的包装产品，而且包装设计者必须要了解相关的包装制作工艺。

总之，未来包装设计会更多的去利用一些现有包装或者包装图案，在此基础上进行合理取舍与组合，这与之前传统包装设计的从零开始完全不同。未来包装设计的主流就是借鉴与组合，在此过程中设计人员的欣赏能力直接决定了包装设计的成功与失败。

3.现有的包装机械设计方法

包装技术的新思路必然是建立在现在已有的包装技术之上，并对其进行不断完善。现代机械设计的主要目的是为了加快设计速度并提高设计质量。目前可靠性设计方法、模块化设计方法等等都是我国比较常见的包装机械设计方法。

3.1 包装机械的模块化设计方法

包装机械设计和现代机械设计在很多方面都有相同之处，但是也有很多不同之处。包装机械设计的考虑范围更广，更侧重于人机交互环境、系统整体布局与协调性。综合考虑众多因素，包装机械设计大多选用模块化设计方法，该方法侧重于模块划分，先把各种不同功能的模块区分开来，再按照不同功能进行模块设计，并在模块之间建立起连接，促进模块之间的转化，实现包装机械的整体设计。该方法的优越性：通过划分使各种不同功能的模块向专业化方向发展，使机械产品的发展速度得到提高。

3.2 包装机械的可靠性设计方法

包装机械的可靠性设计方法很好地结合了定性设计和定量设计，使得两者同时发挥作用。定性设计是在分析故障原因的基础上，结合成功设计的相关经验进行设计，从而保证包装机械的质量；定量设计重在数据的获取，其通过对数据的掌握来判断零件的强弱以及质量的好坏。

4.改进包装机械设计的新思路

4.1 创新设计理念，实现需求导向型包装

包装机械行业在国外的发展已经有一定的时间了，我国可以在国外的发展经历中提取一些适应我国包装机械行业的发展经验，并在此基础上发展并创新，在发展。因此，应建立需求导向型的包装机械设计新思路。在具体实践过程中必须把握的核心是，以客户及市场需求为核心，采用多样化的模块化设计方法，找到适应客户需求的模块，通过对其功能的替换或者设计出新的模块来满足客户的需要。这样的创新设计理念，不仅能够节约成本还可以实现产品功能的快速转换，从而更好地服务于客户。

4.2 包装机械设计方法的创新

设计方法是创新设计实现的途径，主要应从以下几方面进行考虑：在对包装机械进行设计之前，首先就必须对包装市场进行相关的调研，以此分析该产品的市场需求，在此基础上提出可行性方案，并确定最后的实行方法；在模块化设计的基础上，要尽量做到模块化功能方面的创新，并争取在每个小模块进行创新。在包装机械设计时，必须与计算机技术融合在一起，以此扩大服务范围，这样就可以使有关程序的修改更加便捷，从而可以有效节约维修成本。上面提到的方法都是所谓创新包装机械设计的思路，企业在进行包装机械设计时必须要有预见性，只有这样才能更好地实现技术上的创新。

包装机械企业应当了解客户的需要，知道客户购买产品的偏好和意愿，这样包装产品才能够适销对路。包装机械企业应当将产品设计理念作为出发点，在设计方法上进行创新。包装机械设计的创新主要是建立在大量相关资料与对产品的了解程度这一基础之上，在选定产品类别时，设计者先要对产品的先进性进行全面分析，再在原材料的选择与产品工艺上做文章，着重突出产品的创新点与功能性。

4.3 加快包装机械行业标准的建立

目前包装机械行业已经成为了十大机械行业之一。因此，需要制定相应的行业标准，实现模块之间的互换。有了统一的模块接口，各家企业可以在其他企业研究创新的基础上进行更深层次的探索，从而节约了创新成本。统一的行业标准能加快包装机械技术研究开发的速度，使新技术可以广泛运用于不同的企业中，既实现技术的创新，也做到包装产品的创新。

结束语

现代包装机械设计已经融合了当下的设计技术与设计理念，已经向集成化、敏捷化、网络化、智能化的方向慢慢靠近。在包装机械设计中融入现代机械设计理念与方法，使得包装机械的设计周期得到了压缩，与此同时还提高了产品的性能。随着包装机械设计新技术的日益发展，产品的开发能力和设计水平将会进一步得到提高，从而很大程度上增强了市场竞争力。

参考文献

[1] 包装机械机电一体化技术的特点[J].中国包装工业.2011（01）

[2] 陈文.包装机械发展趋势[J].上海包装.2011（02）

包装机械行业研究篇4

1（略）。

2竹材加工共性技术设备分类和发展现状

根据竹材加工技术装备的加工用途和加工方法的不同，本文将竹材加工共性技术设备划分为：竹材初期加工、竹单元加工、竹编制加工、成型加工、热处理及后期加工共性技术设备。同一类群具有类似的属性，具有属于本类群的共性技术。

2.1竹材初期加工共性技术设备

竹材初期加工共性技术设备主要是指在竹材形成竹单元以前的加工技术设备。它主要包括原竹采伐、锯断、去青加工和竹条坯料的初加工。这类技术设备的共性技术为采用机械的方式将原竹横向截断，或纵向锯剖，或去除竹青，其设备如横向截锯、纵向锯机、去青机等。

2.2竹单元加工共性技术设备

竹单元加工主要有纵向剖分和旋切。纵向剖分有锯剖和劈刀剖分两种方式。采用锯子，沿竹材长度方向将其剖分成两部分，谓之纵向锯剖；劈刀纵剖是利用劈刀两面形成的侧向力远大于竹材的横向强度，从而产生超前裂缝进行剖分。劈刀纵剖在竹材的横断面上，可以沿竹材的弦向和径向进行剖分。竹材的旋切是竹段作定轴回转的主运动，旋刀作匀速直线的进给运动，并使旋刀刃口平行纤维方向作横向切削[5]。此类共性技术设备主要包括竹条机械、竹片机械、双片纵锯机、定宽刨机、刨铣组合机、展开机、分片机、旋切机等。在竹单元加工中，常加工竹篾和丝篾。竹篾的横断面近似长方形，丝篾的横断面近似正方形。片篾可分为弦向竹篾和径向竹篾[5,6]。弦向竹篾可分为等宽等厚的规格竹篾和普通竹篾。竹篾的几何尺寸是根据产品的种类，长、宽规格以及竹篾的纵向与横向位置所决定的。主要包括拉丝机、剖篾机（又分为单刀、去隔、去黄、定厚、多刀剖篾机）、去青机、竹丝成型机、竹签棒成型机等。

2.3竹编制加工共性技术设备

竹编制加工共性技术设备是竹材加工中较为普遍的技术设备，主要有竹帘和竹席生产技术设备。竹帘生产技术设备是将一定数量的竹篾平行排列，并用混纺线将其联接成具有一定幅面尺寸整体的一类基础技术设备。竹帘可重组成型为板材。竹帘可为后续工序加工如干燥、施胶和组坯带来了操作上的方便，提高生产率。竹席生产技术设备是将一定规格的弦向竹篾按互相交叉搭接编织一定尺寸竹席的基础技术设备，竹席一般供家居和装饰材料使用。

2.4成型加工共性技术设备

竹材成型加工的共性技术有：（1）冷压法胶合：将干燥到含水率为一定的构成单元，进行施胶和组坯，然后在室温下加压，使胶黏剂缓慢固化的一种胶合方法。共性技术设备为竹材冷压机、冷压模压机具。（2）热压法胶合：它是将经过干燥的构成单元，在施胶或施胶干燥后，再组合成板坯，然后在热压机中加热加压的胶合方法[5]。这是竹材人造板中普遍采用的一种胶合方法。共性技术设备为多层热压机、高频热压机、热压模压机具等。

2.5热处理共性技术设备

热处理共性技术设备主要是通过对竹材进行热处理改变其物理或化学性质的技术设备。目前，涉及热处理共性技术设备主要有：（1）干燥技术设备：通过该设备排除竹材中的部分水分，改善后续加工性能。（2）软化技术设备：利用竹材的特殊物理性质，高温软化进行柔性加工。（3）炭化技术设备：国内普遍采用的竹材炭化技术是将一定规格的竹片分选后，置入炭化罐，而后向罐内输入高压饱和蒸汽，使竹材在高温高湿状态下炭化[7]。

2.6后期加工技术设备

竹产品后期加工共性技术包括裁边、砂光及包装。裁边的目的是使竹产品的幅面大小符合规定的要求，砂光的目的是使竹产品的厚度精度和光洁度达到规定的要求。裁边、砂光后的竹产品经包装和检验合格即可出厂。裁边采用纵横圆锯机；砂光采用辊式和宽带式砂光机；包装共性技术设备采用缝边机、烫印机、竹产品包装机等。

3竹材加工共性技术设备存在的问题

3.1共性技术设备行业落后

竹材加工技术装备基础研究不足，产品性能差，对资源节约与环保重视不够。国内竹材加工技术设备产业规模小、实力弱，使我国竹材加工共性技术设备的应用基础研究缺乏长期稳定支持，部件结构、性能不稳定，技术档次低下。在产品结构、制造质量、技术进步等方面与先进机械制造业差距较大，产品结构不合理，传统产品过剩，高技术产品缺乏。适应竹材加工技术装备产业结构调整的新产品开发滞后。技术含量低、量大面广的产品重复建设严重，生产能力过剩，造成市场过度竞争，企业效益下滑。产品制造水平低，可靠性差，许多企业的技术装备落后，制造工艺水平低，难以保证产品的质量。

3.2生产企业对共性技术设备缺乏关注

企业是自主技术创新的主体。竹材加工共性技术设备研发的需求应来自生产企业。然而，现在我国的竹材加工机械生产企业呈现小、散及无序的状态，规模化的生产企业未形成，截止2011年，国内竹工机械比较发达的安吉地区，大型竹工机械生产企业年产值仅约为3000万元，企业的小规模制约了企业对竹材加工共性技术设备的关注和投入力度。竹材加工共性技术设备生产企业面对的消费者是南方竹产品生产企业和弱势的竹农群体，现行条件下获取的利润相当微薄,不足以支付竹材加工共性技术设备产业开发的高投入。另外，这种投入风险高,即使花费了大量经费研发成功很难保证不为其他企业仿造，这就极大地影响了竹工机械企业开展共性技术设备研发的主动性和积极性。

3.3共性技术设备研发力量薄弱

目前，除了中国林科院竹工机械研发中心以外，国内没有专门的竹工机械科研单位及其学科建设。由于在竹材加工工业中，主要集中力量进行竹质新材料工艺的研究，忽视了竹材加工设备尤其是竹材加工共性技术设备及学科建设。专业人才缺乏和相关科研课题的缺乏直接影响了开展竹材加工共性技术设备的研发活动。另外，由于企业与科研院所缺少联系,不少竹材加工设备行业缺乏的共性技术设备不能反映到科研单位的科研中来，导致科研院所的研发与当前生产实际脱钩，对竹材加工共性技术设备的研发缺乏针对性。

3.4政府部门缺乏对竹材加工共性技术设备的组织和引导

相对于其他机械行业，竹材加工技术装备行业利润较低，国家和社会重视程度不够。资金投入、经费严重不足已经成为制约竹材加工技术装备行业发展的瓶颈，同时缺乏吸引人才的环境和机制。随着改革的深入，竹材加工共性技术设备科研成为企业的市场行为，使其弱化了政府对竹材加工设备共性技术研发的指导作用[8-12]。

4竹材加工共性技术设备重点发展领域及方向

4.1精细化竹材加工共性技术设备

目前，竹材加工工艺的革新和新型竹质材料的开发，由传统的竹材加工机械化所需装备向新型竹材加工机械化所需装备发展。由竹材加工制造机械化向技术生产和生产全过程机械化变化。在实际生产过程中，竹材加工共性技术设备更加深度化、精度化。

4.2成套一体化竹材加工共性技术设备

竹材加工技术装备制造应由单一品种和初加工设备向多环节、多工序一体机、成套设备深加工设备转化，形成适合竹材特性加工的竹工机械成套加工共性技术装备。比如将锯竹、破竹、去节、开条工序融在具有共性技术的一体机设备里加工，将大大提高效率，扩大使用范围。随着竹材工业的发展和竹材加工共性技术设备制造各环节、各工序机械化的发展，成套一体机设备的需求将日益迫切。

4.3绿色节能化竹材加工共性技术设备

为了建立节约型社会和对资源的合理利用，这就要求竹材加工共性技术设备在加工制造过程中实现循环经济效益化、零部件可替换，在自身的使用过程中，降低电、油、水等资源消耗外，必须较少气体污染、噪声污染、粉尘污染及电磁污染等。改善竹材加工环境，实现竹材加工共性技术设备的绿色化生产。

4.4智能化竹材加工共性技术设备

竹材加工共性技术装备将广泛融入现代电气技术、信息技术、网络技术，使其智能化、标准化，同时也提高竹材加工的安全性和舒适性，提高生产效率及效益。

4.5模块标准化竹材加工共性技术设备

为进行竹材加工共性技术设备的组装、维修及替换，必须实现竹材加工共性技术设备的通用化、标准化。制订、修订与竹材加工共性技术装备相关配套的技术和质量标准，实现质量跟踪、检验与控制装备技术系统化，推动竹材加工共性技术装备普及，降低成本。

5加快竹材加工共性技术设备发展研究的措施

5.1政府合理引导，加强对竹材加工技术设备共性技术的研究

竹材加工共性技术设备将成为竹材加工机械行业的推进器，政府相关部门应加大对竹材加工共性技术设备发展研究的重视程度，加大研发投入。国家对竹材加工共性技术设备研发的投入，不仅要表现在科研项目的资金安排，还应重点放在建立产学研合作研发的有效制度安排上，使竹材加工共性技术设备研发结合实际，结合市场和具有可持续性。国家应设立专项基金，保障可靠的资金来源，并制定相关的监督检查制度，将竹材加工共性技术设备纳入农机具补贴的范畴，扩大共性技术设备的应用范围[8]。

5.2突出企业的主体功能和启动作用

让企业真正成为技术创新的主体是合作成功的关键。竹材加工共性技术设备研发制造的需求主要来自企业，因此在研发过程中，应以企业为主体来开展，从研发立项，开展到应用，都要以自主创新和发展为准则，以企业参与和企业需求为中心来进行。同时，企业也要在竹材加工共性技术设备开发中敢于投入，善于合作。

5.3建立和完善竹材加工共性技术设备科研体系

目前，我国没有成形竹材加工共性技术设备科研体系，国家应在体系建设、基础研究投入方面加大对竹材加工技术装备科研单位的投入力度，建立竹材加工共性技术设备研发体系，大力培养竹材加工共性技术设备研发高端人才，建立产、学、研高端技术合作机制，建立完善的技术创新体系，通过新产品的开发和学习国外先进设计机械制造技术，加快竹材加工共性技术设备研究步伐，使竹材加工共性技术设备研究朝着横向及高精方向发展。

6结束语

包装机械行业研究篇5

1国内外起苗机装置研究与发展趋势

1.1国内发展趋势。我国起苗机的机械化发展起步较晚，20世纪50年代初期，我国曾用无壁铧犁起苗，依靠牲畜牵引，手工扶犁进行田间作业。1956年，我国研制了林业专用的起苗犁，60年代生产并使用了拖拉机悬挂式床作和垄作起苗机。20世纪70年代，研制出的悬挂式起苗机在进行了生产性试验后得出结论，该机具具备了整体结构较为简单、生产制造容易、性能优越、转弯半径较小、转向灵活、一人可完成作业等特点，无论是苗木出圃的质量还是在工作效率和操作性能上，都有了较大的进步[1]。20世纪80年代以后，林业机械在众多科研院所的努力下，有了长足进步。从起苗机的起苗刀结构形状、起苗刀的尺寸设计与优化、碎土装置和机架的平稳性等方面进行了研发，研制出了不同性能、工作效果均有不同进步的起苗机械，但是绝大部分起苗机的研究还是主要注重完成单一的工序[2]。原林业部林业机械化研究所在80年代针对大型苗木的特点，从起苗铲参数、碎土轮旋转速度和整体稳定性等方面的研发着手，研制了QM-40S型大苗起苗机[3]。陕西省林业机械研究所研发的平作苗圃大苗联合起苗机，能同时完成起苗、抖土、苗木收集、集中放置等[4]。1985年牡丹江林管局制造的振动式起苗机经试验后实现批量生产，该起苗机不但结构较为合理且在作业时掘苗质量稳定、工作效率高[5]。1988年6月，由湖南省林业工业研究所研究设计的功率为12马力的小型带土起苗机，通过性能试验证明，与生产实际匹配度高，土球能达到林艺要求的规格需要，起苗率高[6]。原辽宁省林业厅国有林场管理局与北镇市苗圃，针对当时大型机械数量不足且难以在实际中发挥作用的问题，共同研制了一种螺旋弧形起苗机，针对树龄在两年以下的针叶树苗和阔叶树苗的起苗，把L型的起苗刀改为了刀体断面为圆柱形、刀刃为螺旋线形，在起苗深度增加的情况下而牵引阻力有较为明显的下降[7]。随着林果产业市场的不断扩大，带动了林业机械的迅速发展，而进城务工人员的增加造成了农村劳动力逐年减少，技术先进的起苗机械在国内应用前景将更加广阔，更多的研究、制造单位投入到了林业机械的研发中，如北京亚美非科技发展有限公司、国家林业局哈尔滨林业机械研究所等。但是由于国内起苗机的机械化进程受到了农村土地整合进程的限制，以及先进起苗机械研究起步较晚、科技研发投入力度不足的限制，机械与人力混合的作业形式还较多的存在于实际生产中，起苗机在完成起苗作业后，仍需要手工进行苗木捡拾及后续的分级、分类工作，所以从发展现状来看，国内起苗作业的机械化发展还有很长的一段路要走，随着林果种植面积、产业规模的不断扩大，行业市场发展空间很大。1.2国外发展趋势。前苏联于1931年研究成功林业专用起苗犁并应用于实际作业，20世纪40年代，林业较为发达的欧美国家研制了类型不同、效果不一、各具特色的起苗机械，于60年代基本实现机械化起苗作业[8]。近年来，随着科技的飞速发展，更多的新技术、新工艺、新材料被科技工作者应用到了农林业的各个方面，尤其是集多种先进技术于一身、具有多功能的联合起苗机研制成功并广泛使用，由此向智能化、高集成化、无人化作业迈出了坚实的一步[9]。联合起苗机能在一次作业过程中做到起苗、抖土、集中、计数、分级、捆扎和打包等，生产效率高，符合当前的发展方向。国外的科研机构比我国提前数十年就开始了对起苗机械的研发，在经济效益和微电子技术迅猛发展的前提下，联合起苗机以无人化、遥控化为研究目标，朝着自动化、智能化及多功能方向发展，随着信息技术、卫星定位导航系统等先进技术的广泛应用，将会使起苗机械的科技含量越来越高。

2新型简单振动起苗机概述

根据起苗机作业实施对象及机构组成的不同，起苗机可以分为简单振动式起苗机、大苗起苗机和联合起苗机。本文研究的是简单振动式起苗机，主要作业对象为小型苗木。简单振动起苗机通过牵引杆安装在拖拉机上，其连接方式为牵引式，由工作部分、深度控制部分、传动部分、抖土部分和机架体等部分构成，如图1所示。简单振动起苗机工作时，在拖拉机的拖拽下，工作部分的起苗刀切割土层和树苗根部，随后苗木混合泥土到抖土部分上，抖土部分由曲柄、连杆、篦子组成，传动部分中的传动轴将动力传递到曲柄上，带动篦子做上下的摆动，土壤松散后与苗根分离，然后由人工完成对脱土后的苗木收集、计数、分级和打捆包装，起苗深浅的控制主要由限深轮手动调整来完成。从简单振动起苗机在实际工作时的效果来看，起苗刀的工作状态和苗根与土壤的分离是起苗时的重要环节。在设计简单振动起苗机时，对起苗刀和抖土部分进行初步设计，并根据实验数据进一步优化，才能使起苗机的作业做到优质高产、节能增效。研究减小起苗刀作业时的牵拉阻力以缩小动能损失；在苗根符合种植要求的基础上，达到苗根与土块尽量分离充分以提高起苗质量及减小后期的工作量等问题。应从苗木生殖特点、树苗根茎的物理力学特性、土质特点、根土分离机理及工作状况等出发，确定出计算模型，通过对数学模型和物理力学模型进行数据计算、分析和处理，并利用相关软件对简单振动起苗机做出研究和分析，发现简单振动起苗机在大部分情况下都可以很好地完成起苗作业情况，当遇到土质较硬、苗木根系较深较大等情况时，就会出现卡顿、架体偏置等现象，很容易对机器本身产生损坏。同时，我们也发现，在起苗机上加一个平衡装置后，当起苗机遇到上述情况时，就可以轻松地使起苗机摆脱困境，提高作业效率。所以，平衡装置可作为起苗机改良的一个方向。国内外科研院所、高校主要还是针对大中型联合起苗机如何实现自动化、智能化开展研究，在中小型简单起苗机工作时出现的机架失衡现象的研究较少。目前，由于种植规模、设备购买及使用成本等因素的影响，国内很多散户仍在使用小型的简单振动式起苗机，但大部分简单起苗机的平衡装置是在非工作部分安装一个小型偏犁，还有部分机器是安装的配重块，从多年的使用效果看，起苗机遇到大根深、硬土质情况时，起苗效果并不好。

3新型简单振动起苗机装置的结构及特点

新型简单振动起苗机是在原有基础上安装了一种平衡装置，如图2所示。该平衡装置包括单轴双作用振动器、万向联轴器、输出齿轮轴；单轴双作用振动器安装在振动起苗机架体平台上，包括偏振块、壳体、传动轴；齿轮轴与振动器由万向联轴器连接。新型简单振动起苗机在拖拉机的作用下，U型断根刃切割泥土和树苗根部，U型断根刃可以确保将苗木的主根及侧须根都完全切断，树苗与泥土经起苗刀的尾端到抖土装置上，从而使苗根上的泥土从树苗根上散落；齿轮箱将动力一端输出到抖土装置，另一端通过齿轮轴和万向联轴器，将动力输出到平衡装置上，带动一对偏振块振动。平衡装置的安装位置如图2所示，其在简单振动起苗机作业时的作用有两个，当U型断根刃在切入泥土层切削作业时，受到了苗土底部沿刀刃表面滑移产生的阻力、刀刃切削树苗根与土层时产生的阻力以及树苗和泥土向下的重力，架体容易出现向U型断根刃方向的偏牵引现象。改进前，当出现此现象时，作业停止，苗农站在架体另一端上下晃动，或使用撬棍等工具将深陷土壤中的断根刃脱离土壤，这样做不仅使起苗机作业效率低，使用者劳动强度大，而且危险性较高。改进后，我们有效地解决了这个问题。首先，平衡装置作为一个配重块，对整个简单振动起苗机起到平衡的作用，可有效地减少或避免架体的偏置现象；其次，即使架体产生一定的偏牵引现象，平衡装置中有一对偏振块，会带动架体产生一定上下振动的振幅，该振幅也可有效地避免起苗机产生严重的偏牵引现象。与简单起苗机相比，增加平衡装置可以达到如下效果：当起苗机遇到土质较硬、苗木根系较深较大等情况时，振动器除了起到配重的平衡作用外，还可以用其产生的振幅避免断根刃深入土壤，引起架体、牵引杆变形等情况的发生。

4结束语

目前，简单起苗机的平衡装置改良已经完成了初步的设计工作和样机的制作，并且进行了样机实验，取得了一定的效果，达到了设计目的。本文主要研究的是简单振动式起苗机在作业时，如何避免或减少机体的偏牵引现象，通过在架体上增加一个平衡装置来解决这个问题。但是，平衡装置在工作过程中可能也会存在弊端，后续作者也会持续研究和做好本装置。同时，U型断根刃是简单振动式起苗机的关键部件之一，在确保刀体不变形及顺利起苗的基础上，本着减轻刀体分量、节约材料、降低作业阻力的目的，对刀体结构进行改良，提高起苗效率，节省起苗机使用成本，也将是我们对简单振动式起苗机进行改良的一个方向，相信在农林业工程机械领域会有非常广阔的应用前景。

参考文献：

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[3]张名振.QM—4OS型起苗机的研制[J].林业机械，1984(2)：5-9.

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[5]洪庆.4QZ—130型振动式起苗机的研制[J].林业机械，1987(6)：29-30+34.

[6]朱尚君.小型带土起苗机问世[J].林业机械，1989(1)：53.

[7]何谦.2QC-3b螺旋弧形起苗机的研制[J].林业机械，1993(3)：4-6.

[8]张普照.林业机械化的发展与展望[J].农村实用科技信息，2012(3)：61.

[9]鲍伟东.当代林业机械发展及应用[J].科技致富向导，2013(3)：303.

包装机械行业研究篇6

【关键词】现代化 包装机械 机械产品包装

随着经济的发展和进步，包装机械也随之发展，对于产品生产来讲，包装是整个产品流入市场的最后工序，对于市场有很大的影响。因此，包装的好坏时时刻刻能影响产品的安全和销售。包装机械是所有包装过程的必备技术装备，也是现代商品生产的重要组成部分。

在我国，国民经济发展与包装机械的关系也十分的密切。国民经济发展的水平越高，其对包装机械的要求也就越高，包装机械的技术水平和产品质量也就越稳定[1]。在全世界看，很多发达国家对于机械包装的发展都十分的重视，包装机械对现代产品生产发展具有十分重要的作用，每个国家对包装机械都非常重视。

1 包装机械在国民经济中的地位和作用

（1）没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。在我国的国民经济中，包装机械具有非常重要的地位和作用，但是如果要想发展包装机械，就必须先要有先进的机械设备。无论从包装的材料以及包装的容器上，生产出好的包装都离不开先进的包装机械。如果没有先进的包装机械，就需要靠手工进行包装，那样产品的包装质量和效率就大大降低了，也不能成为独立的包装工业。

20世纪末，我国还没有完整的包装工业体系。以整个机械行业为例，包装仅仅是一个简单的辅助环节，根本得不到任何的重视。在其他的行业中，包装也得不到重视。所以，由于这些限制，我国现代化的包装机械得不到很好的发展。如果要想发展现代化的包装工业，必须要依靠先进的包装机械来完成[2]。

（2）发展包装机械为推进农业产业化服务。在我国，60%都是农民，是一个真真正正的农业大国。因此，如果要想实现全面的小康社会，就必须要实现农业的现代化。如果要实现农业的现代化，那么就必须依靠先进的农产品加工设备。没有现代化的包装机械，就不可能进行精深的农产品加工。有了现代化的包装机械，我国农产品加工水平可以达到之前的三倍。随着科学的不断发展和进步，我国的农产品精深加工也不断地发展，逐渐达到了小康水平，为实现全社会小康提供了可靠的保证[3]。

（3）发展包装机械每年可为国家减少大量损失。在我国，每年各种行业由于包装的不完善造成的直接损失高达一千多亿人民币。仅仅以机电产品包装为例，由于包装不完善而造成的破损和锈蚀导致产品不能正常的卖出，积压在仓库里，造成重大的经济损失，占我国出口额的3%左右。我国机电产品的运输包装每年也要损失100多亿元人民币。而其他行业的包装运输也要损失很多。由于我国是农业大国，很多种类的农产品都需要进行精深加工，而在储藏的过程中，也需要先进行包装机械包装后再储藏。总之，要想发展包装机械，就必须要提高包装的技术水平，这样才可以减少工农业生产的损失。

（4）发展包装机械，挡住进口，为各行各业扩大产品出口服务。20世纪末，我国的包装机械发展迅速，进口了许许多多的包装材料和包装机械，对于我国的包装工业起到了十分重要的作用。我国包装机械在技术引进和消化中取得了不错的发展。据有关部门统计，过去的20年间，我国进口了大概200亿美元的包装机械，这其中三成是国内包装机械不能提供的，四成是国内可以生产不应该选择进口的，三成是国内可以代替进口的。这就充分说明我国包装机械的水平不断进步。通过重点地发展国内包装机械，不断代替进口，最终挡住进口不是不可能的。

2 包装机械和机电产品包装的发展现状和发展战略

（1）我国包装机械和机械产品包装的历史沿革。我国从20世纪末就开始独立地发展包装工业了，但是整个包装还不是一个独立的工业体系，分散于很多工业部门。因此，作为包装工业的重要组成部分包装机械，是属于不同的制造业。1978年，我国开始改革开放，国民经济不断的发展，我国城乡人民生活水平不断的提高。因此对于产品的包装的要求也就越来越高，这就促进了我国包装机械的发展。1980年，我国成立了中国包装技术协会，这个协会是我国包装工业发展的动力。1984年10月，国家编制“七五”行业发展规划，其中，包装机械是第一次列入国家中长期的发展规划。1986年3月，我国对包装机械和机械产品包装进行统筹规划、组织协调、监督服务。1995年5月，我国成立了中国包装技术协会机械工业分会，这个分会主要承担包装机械和机械产品包装的组织行为。1998年5月-2000年10月，中国包装联合会机械工业分会独立地承担包装机械和机械产品包装的行业工作[4]。

（2）我国包装机械和机械产品包装的发展现状。我国包装机械和机械产品包装的现状主要有以下五个标志：第一，我国现代化包装机械和设备条件很好，技术水平高，管理现代化，并且有独立自主研发能力。第二，包装机械形成了一大批能满足国内外市场需求的重头产品，特别是包装机械成套产品水平有了很大的提高。第三，我国包装机械企业自主地研发了一些新产品，这些新产品填补了国内外的空白，达到了世界先进水平。第四，包装机械以中国包装机械研究院为龙头，以各个包装机械企业力量为基础，有一定水平的科技队伍，活跃在科技的第一线。第五，随着我国国家机关的改革，形成了以部级包装行业协会为核心，不断地适应市场经济要求的行业新机制[5]。

3 包装机械和机械产品包装的发展重点

在整个包装工业中，包装机械的发展速度和更新速度非常快，在世界各地，包装机械的应用都很广泛。

国外包装机械的特点：首先，国外包装机械的生产效率高，生产的规模很大，资源利用率高、高度重视节能。其次，国外的包装机械非常重视降低成本。再次，国外的包装机械利用高科技技术，不断地提高生产效率。最后，科研成果非常多。我国对于机电产品的包装要重点地推进统一标准和国际接轨，只有这样才能建设节约型社会，为扩大机电产品出口、为农民增收、为改善我国生态环境和发展循环经济服务。

参考文献

[1]陈润洁，黄蕾.辛安建谈包装机械行业现状及机械安全工作的重要意义[J].科技致富向导，2013（18）：28+55.

[2]龚肖新，芮延年.食品包装机械制造企业信息化建设存在问题及对策[J].机械设计与制造，2010（08）：242-244.

[3]葛付存.挑战中的我国包装机械企业发展对策[J].信息与电脑（理论版），2010（01）：42-43.

[4]van Meel，Rosita； de Wolf， Henk. Major issues for educational innovation in higher vocational education in the Netherlands.European Journal of Education.2014： pl35.

包装机械行业研究篇7

关键词：机械自动化 优化 自动包装机

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）001-066-02

1绪论

随着科学的进步和经济的发展，人们在探索高效、稳定的发展途径的同时，越来越关注对于先进技术和设备的应用，尤其在工业生产方面，无论是关乎国家安全的重工业，还是民众生计的轻工业，机械自动化设备的应用越来越广泛。机械自动化生产的本质和目标在于加速产品的加工和生产效率；并减少人力资源和金钱资源的投入，这极大符合了现代化工业生产的需求和趋势。因此可以断定，机械自动化技术的水平优劣直接决定了机械制造业的发展程度，也能够直接促进了国民经济和社会发展。基于这样的背景，本文以机械自动化生产线为例，着重对设备的生产流程和机构强度进行分析和优化研究，总结一套机械自动化设备的分析和优化方法。

2机械自动化发展趋势

通过机械自动化生产的发展现状，针对结合现阶段推广需求，我国机械自动化技术发展主要有以下的趋势。

2.1实用型机械自动化

就全球工业发展规模和形势来看，现代化机械自动化生产是一个由低端到高端；由简单到复杂的生长过程，而且大都面向于实际的产品制造。也就是说，现代化机械自动化生产以实用型技术为主，包括自动包装设备等。这些特点也符合以提高生产效率和经济效益为目标和前提的发展规律。

2.2经济型机械自动化

机械自动化技术的推广，初衷就是降低生产成本，包括人力成本、材料成本、资金成本等，并在此基础上提高生产效率。我国的机械自动化利用率经过多年的摸索和实践，已逐步扩大了应用范围应用深度，这也与我国社会主义初级阶段发展相符合。在世界各地内，各国之间都发起对机械自动化经济效益的研究和实践，事实上，这种发展模式也是我国所提倡的经济型自动化技术的发展趋势的具体实施。

2.3配套型机械自动化

在机械自动化生产技术蓬勃发展的同时，与之相适应的配套设施和配套技术也要有一定程度的进步。只有打好扎实的基础，才能够使自动化设备发挥最大的科学效益和经济效益。在探索过程中，要以实际的生产目标为出发点，推广自动化生产理念。只有在主设备和从属设备全面提高的基础上，才能够真正实现高性能、高水准的机电一体化设备和高质量的产品，其综合性特点也是未来的发展方向之一。

2.4绿色化机械自动化

就全球的发展趋势来看，人口、资源、环境等主题的和谐发展已经成为人们所讨论的重点。对于机械自动化生产也是如此。因此自动化技术发达的同时，首先要考虑其在环境中的索取和对环境的破坏程度，并实施和设立环境保护措施。例如本文所讨论的自动包装机的优化过程中，除了考虑其生产效率，还要解决原料的节约优化和废物排放及回收等问题。这将大大提高了机械自动化的生命力和工作寿命。

3多目标方法配置优化

通过对上述内容的论述、分析和研究，同时也总结了机械自动化设备优化过程中的原则。本文依托杭州永创公司生产自动包装机设备，对其进行多目标的分析和优化。

3.1算法提出

实际的机械自动化生产过程是由各个部件构成了一个复杂完整的生产系统来完成。在分析过程中，既要在把握细节，同时重视整体。若在某一作业阶段出现“断链”或者配置不合理，则大大影响了生产效率，具体表现为某些环节出现“机械设备拥塞”，而另一些环节出现“机械设备脱节”；而在一个生产环节上，若配合不妥，同样会出现生产连贯性欠佳的缺陷。因此需要在生产设备优化问题中采用以灵敏度为主要参数的优化方法，执行过程中，基于灵敏度分析的生产设备优化配置方案也将转化为关于生产周期、生产成本等多目标的优化问题来解决。

3.2数学模型

包装机械行业研究篇8

关键词：自动化；工业机械手；创新发展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.043

0 引言

机械手装置是按照给定程序、轨迹及要求模拟人手的动作来实现抓取、搬运或操作等特定功能的自动机械装置。工业机械手是当前逐步发展起来的一种新型科技含量高的自动生产设备，也是三大支柱产业――工业机器人的一个强有力的组成部分。通过程序员的编程可以完成各种预期的作业，尤其是在构性能与结构上，人和机器都有各自的优点。

按照规定的时间、位置和编写的程序，工业机械手能完成工件的传送和装卸等操作，前提是按照生产工艺要求编程完成，还能因地制宜，以此改善工人的劳动条件，操作必要的机械设备完成装配，大大降低劳动强度的同时实现工业的自动化，提升效率，增加产能。

1 工业机械手现状

工业机械手可按编写的程序对工件进行抓取、运输等操作，在实现生产的机械化和自动化情况下能替代人工作，也可以替代人做繁重的体力活，更可以在有毒有害等特殊情况下代替人工作，保障劳动者的人身安全。

手和运动机构无疑是机械手的核心部分。机械手的自由度包括升降、伸缩、旋转等独立运动方式的运动机构。依靠至少6个自由度可以在空间中抓取任意的位置、任意的角度和方向的工件，因此，自由度是工业机械手在设计与安装、调试、检修过程的关键参数。举个例子，二指回转型的手爪，结构方式采用滑槽杠杆形式，常用常开触点对夹紧装置进行操作，根据力学结构基本分析可得下图1：常见的滑槽杠杆式手部结构图。

2 创新发展与方向

2.1 模块化

通常情况下模块化拼装的机械手是最具有灵活性的。模块化机械手在同一机械手上由于应用不同的模块而具有不同的功能，其自如的运动可以扩大机械手的使用范围。

2.2 重复高精度

机械手对于要达到指定工作点的精确程度，如果动作重复多次会发现，机械手到达同样位置的精确程度就是重复精度。对于一个机械手其定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，但其可以预测，从而可以通过编程予以校正，然后通过一定次数地反复运行来测定与限定随机误差的范围。

2.3 无给油化

要满足各行业无污染要求，已研究出不供油的各种元件。当今新形势下，科学技术的快速发展、材料新技术也是突飞猛进，结构特殊的新型材料，便拥有节省油、安全文明、稳定性高、使用耐久等种种优势。

2.4 机电一体化

自动化技术的核心目前是由“PLC（可编程序控制器）-传感器-液压元件”组成典型的控制系统，发展与电子技术相结合的自适应控制元件，这样即可从“开关控制”进升到高精度的“反馈控制”，提高了系统的可靠性。

2.5 创新研发

（1）工作介质的发展新方向。随着我国工业的转型升级、劳动力成本不断攀升，机器人与机械手的生产成本下降，未来“十三五”期间，机械手与机器人依然是重点发展对象之一，自动机械手产业正面临加速增长拐点。液压技术的创新与改革可以体现在比如新兴的电流变液、磁流变液研究与发展，例如用水做的水液压，具有无污染、节能安全、清洁卫生的优点，尤其是在环保上也可以得以保证。

（2）工作效率。工业机器人本体，如多自由度机器人、并联机器人、坐标机器人、桁架机械手、助力机械手，其泄露问题是影响工业机械手系统工作效率的主要原因之一。密封件产品的质量和密封系统设计水平的提高是一个重要指标。

（3）材料方面。面向焊接、喷涂、涂胶、堆垛、搬运、装配、检测、分拣、包装等应用领域的工业机械手，其机械元件质量和品质的提高将极大推动新的发展，尤其材料表面的处理也会成为该领域新的研究动向。

（4）故障自动检测系统。伴随着系统传动和控制在矿山机械、自动化生产线、工程建筑等越来越多的应用，发现液压系统内部故障检测比较困难，因此其在线状态监测和故障诊断是很必要的，可以从操作系统、开发平台、仿真技术、测试技术与设备、应用软件着手。

3 总结

工业机械手已经成为行业及机器人等装备制造业中不可或缺的一部分，在今后的工业生产制造中，它既可提高劳动效率，也对环境要求低，还可以不间断工作，由于电气自动化领域等的不断进步与创新发展，自动液压机械手在未来一定会大放异彩。

参考文献：

[1]杨尔庄.二十一世纪液压技术现状及发展趋势[J].液压与气动， 2013（03）.

[2]强.国外的技术现状及发展趋势 现代零部件[J].2014（05）.