电子检测技术在包装领域的运用

电子检测技术在包装领域的运用

发表时间：2016-11-11T16:50:29.947Z 来源：《低碳地产》2016年8月第16期作者：张岩李彦斌崔贝贝

[导读] 【摘要】包装过程是一个极其复杂的过程，它是指从产品（或物料）到包装成品输出的全过程，一条现代化的包装生产线通常由四部分组成：输送部分，动力和传动部分、控制部分、包装工作执行机构部分。这种包装过程的自动化需要控制装置准确的管理包装生产的全过程。

陕西北元化工集团有限公司PVC分厂

【摘要】包装过程是一个极其复杂的过程，它是指从产品（或物料）到包装成品输出的全过程，一条现代化的包装生产线通常由四部分组成：输送部分，动力和传动部分、控制部分、包装工作执行机构部分。这种包装过程的自动化需要控制装置准确的管理包装生产的全过程。控制对象包括：温度、速度、转速、计数、重量、时间、位置等。控制系统是自动线的中枢神经，它需要对包装过程中的各个状态和过程做出准确的检测和判断，这就对在包装机上的电子检测仪器在速度上、精度上、功能上提出了更高要求。现代电子检测仪器的智能化、集成化、和数字化无疑对包装领域的发展起到了至关重要的作用。

【关键词】检测元件、智能化、网络化、稳定性、

一、包装现有电子检测元件的分类和功能介绍

1、反射开关

将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。把所检测到的信号传输都PLC，PLC经过筛选，计算，把所要执行的信号传输给执行元件，从而完成一次自动化的操作过程。

2、接近开关

在包装机中，接近开关主要检测包装机台车的位置，包装机抱夹得半开位和全开位的位置，托盘仓升降系统的位置与状态，如果位置得当，信号传输给PLC，从而使包装机进行下料、包装抱夹开位，闭合，托盘升降输送，包装料袋的输送等动作。

3、真空、正压开关

在包装机中，正压开关，负压开关这要检测正压、负压是否达到包装机设定的状态，包装机的设定工作压力为0.5 MPa-0.7MPa，所测数值与设定值得对比计算，从而判断开袋是否成功，夹袋位置是否合适，如果合适，包装机将连续的执行下一个动作，如果不合适，将相应的把包装袋剔除掉，减少洒料，提高包装机的包装效率。

4、限位开关

包装机中限位开关主要是作为安全附件，在设备检修或者要保证安全的情况下，和系统连锁，通过限位开关的信号来控制包装机的启停，比如包装机侧屏防护门和包装机后推拉门，如果门处于开状态，说明包装机内有人进行维修工作或者其他相关作业，包装机将无法启动。

5、传感器

传感器在包装机中控制重量和温度，包装机中高速电子称通过重量的微小变化来控制重量，使其能得到精确的称重重量，在包装机现有的重量控制器，精度可以精确到一克。温度传感器主要是对包装袋封口单元控制单元进行温度的控制，达到融化热熔胶带的理想温度，一般控制在100度到120度之间，随着厂房温度的变化而手动根据料袋热封合效果进行调节。

二、现有检测元件的优缺点

1、优点

（1）、体积小、速度高、重量轻，由于是采用响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体；由于包装机的速度为800袋每小时，所以，这些检测元件的检测、反馈速度能满足包装机的日常需要。

（2）稳定性，由于包装机整个系统是处于运转状态，某个检测元件出现故障，整个系统就会瘫痪，所以检测元件的稳定性就会显得很重要，包装检测元件均采购自国内外知名厂家，质量可靠，配套电源和包装机主线相连，经过变压获得，如果接线牢固，稳定性这方面可以满足。

1、缺点

在包装车间，所有的检测元件都是简单的电器元件，只能识别有或者没有，由于包装车间，粉尘大，或者检测元件固定不牢固，无关物体遮挡，它就会按着固定程序执行。比如包装码垛机的机器人，如果人为遮挡编组机的检测光电开关，机器人就会误认为有料袋，按着固定程序两横三竖，八层四十袋进行码垛，这样就造成空码或者码数错误，为质量带来隐患，或者为链板传输造成很大影响，容易导致链板卡货或者踏货。作为一条自动化包装线，如果有缝合不好或者有质量问题的袋子经过，也没有办法识别，这些因素不但造成了很大的质量隐患，也为包装增加了很大的工作量。

三、现代检测技术能在包装的智能化运用前景分析

近年来，电子技术、计算机技术、通信技术和自动化技术的高速发展，对检测仪器检测速度、准确度以及检测功能等整个性能方面提出了更高要求。而这些技术的发展也推动了电子控制技术的快速发展。所以这就对仪器的功能及测量能力有一个新的要求，以帮助工程技术人员在生产中适应众多的工业标准和有效的处理各种问题。除以上技术外，现代监测和传感技术，显示技术、数字信号处理技术和系统理论研究，也为检测过程的数字化、智能化创造了条件。总体来看，检测仪器由第一代是模拟仪器（现在包装机配置的各种检测元件）发展到第三代智能化仪器，它内部含有单片机，无论数字采集和处理都是由单片机控制。

1、包装检测仪器的网络化、智能化、虚拟化

把10条包装线的测量数据与通信及计算机技术充分的结合，形成了联网相互配合，数据共享，对于检测元件采用智能化三维测试元件，比如对每个包装袋实行智能化化三维立体检测，对包装袋完好程度，封口完好，喷码完好、码垛垛型实施全面监控和扫描，数据采集及时准确输入到单片机，单片机软件实现数据处理包括采样、滤波、图像信息处理，把输入信息进行加工后产生所需的输出信号送到输出电路去显示或传送或者执行。比如码垛出口运用三维立体扫描技术，包装机码垛发现垛型不好的托盘，通过智能识别和数据处理，让其选择就近的出口出货，减少踏货频率。对包装机喷码机实行质量反馈，及时处理喷码信息。通过网络化和智能化管理对整个生产过程中实时跟踪每一个环节，并及时反馈测试信息，岗位操作人员根据所获得的信息资料随时进行处理，由单件仪器向网络测试适时系统的转变，随

着现代计算机技术的高速发展，计算机硬件价格的不断下降，通用硬件平台和虚拟仪器根据实际现场需要进行随意组合也正在成为一种新的趋势，包装操作人员通过对虚拟仪器允许用户在通用硬件平台上根据自己的需要构造仪器，充分发挥计算机或数字信号处理器的作用，对包装机仪器功能命令进行变换组合，提高灵活性和实用性。

在当今科技的高速发展中，测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要条件和标志。随着计算机技术与智能传感技术的不断发展，检测仪器也将朝着“更快、更宽，更深的方向发展。包装也可根据包装机的实际情况，采用现代光电技术。实施技术更新，向更智能的方向发展。

参考文献：

[1]《包装自动控制原理及过程自动化》.

[2]《现代电子技术》.

[3]《现代检测元件的发展》.