关于食品包装机械自动化技术的探讨

关于食品包装机械自动化技术的探讨

发表时间：2017-11-03T12:56:19.307Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：郭观发

[导读] 摘要：随着自动化技术的提高、数字化时代的到来和电子化进程的加快，对食品包装机械自动化的发展起到了重要的推动作用。

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摘要：随着自动化技术的提高、数字化时代的到来和电子化进程的加快，对食品包装机械自动化的发展起到了重要的推动作用。食品包装机械自动化程度的提高不仅解决了企业招工难，生产力低下的问题，同时也满足了当前食品安全卫生的严格要求。

关键词：食品；包装机械；自动化技术

引言

机械的自动化主要指在生产过程中应用自动化技术，以实现连续化、自动化的生产。它能优化自动生产过程，加快生产投入产品的加工交换与流动速度，提高工作效率。机械的自动化技术水平不仅可以对整个机械制造业的发展产生影响，还能对我国国民经济各部门的技术情况产生影响。

随着全球经济一体化的推进，我国食品包装机械的发展正面临前所未有的机遇和挑战。在激烈的市场竞争形势下，技术创新成为发展的最大动力。自动化技术可有效提高食品包装机械的国内外竞争力，对我国食品包装发展具有重要意义，是我国食品包装机械发展的必由之路。

1食品包装机械自动化发展现状

我国食品行业的市场构造比较畸形，呈现出“一强多级”的局面。以中粮集团为主体的大型食品国有企业无论是在产品研发技术上，还是质量控制上都具有无法撼动的垄断优势，这导致其他企业只能寻求自保，而无暇顾及技术的改革和创新，自然也就无法和拥有先进自动化技术的世界大型企业竞争。近年来，国家逐步开始从战略层面上鼓励企业进行技术革新，不少企业开始将自动化技术引入食品包装行业，并已经取得了较为明显的成绩，但与发达国家相比，差距仍十分明显。据调查，我国食品包装机械自动化作业还处于以单机为主的时代，科技含量和自动化程度无法与世界先进技术相提并论，尤其是在新技术、新流程、新材料等方面严重滞后，这与我国食品加工行业的发展需求极不匹配。即便是经济实力相对雄厚的企业为了提高工作效率，也不得不花费大量的资金进行技术改造，他们从国外引进一些技术先进、生产效率高、包装精度高的成套食品包装生产线，但这类生产线在国外大多已被淘汰，这样的后果不仅是自动化机械市场的丢失，也使我国食品包装行业发展滞后。据专业机构统计，我国主流乳制品加工企业采用的主要设备90%以上是外国品牌，大型粮食加工企业的主要设备也是成套引进，肉类加工行业的龙头企业主要设备也不例外。该机构还预测，未来20年，尽管我国将持续深入开展自主创新，但由于创新体制和机制的不成熟，我国食品技术装备与发达国家的这种差距还会持续扩大。

2机械自动化技术在食品包装机械中的应用

2.1传感技术

在食品包装机械行业中，应用传感器的场合比较多，除了基本的功能之外，当前传感技术的应用又有了新突破。同时，市场缺口也成为自动化发展的必争之地。随着食品安全问题日益突出，我国对食品安全越来越重视，于是对食品检测技术提出了精细化要求。过去我国食品机械制造厂忽略了对食品检测技术的应用，而与整机性能提高相比，食品检测技术将有更大的发展空间。传感技术在食品检测技术中发挥着重要作用，包括采集食品温度、位置等。据了解，当前集成电路检测器已经在国外食品加工厂中大力应用，这种技术可检测出食品的变质时间。食品保质检测配置主要由扫描仪与传感器组成，检测人员只要将扫描仪对准食品发射出无线电波讯号，就会让食品产生振动，并形成乐谱波，传送至传感器。通过比对标准数据库的参数，即可短时间内检测到食品变质的日期，且检测结果十分准确。

食品包装机械中的检测技术已经不再局限于在生产线上的应用，随着食品检测在我国的重要性逐步提高，检测技术应用领域将进一步扩大。在机器视觉产品中，彩色机器视觉产品已经在食品检测中得以应用，主要通过食品的颜色来判断其成熟度与质量等级。另外，无线传感器网络的应用也普及较快，国外的大型食品加工厂已经将该项技术应用到采集食品信息、保障食品安全的系统中。通过无线传感器的网络功能，消费者可更好地了解食品加工厂生产食品、存储食品以及运输食品的全过程，让食品加工更加直观化、透明化，可有效打消消费者对食品安全问题的顾虑。同时，在出现问题的情况下，无线传感器技术也方便了监管部门及时发现问题，并有据可查，从源头遏制食品安全问题。

2.2运动控制系统

运动控制技术是一种广泛应用于食品包装机械上以控制产品位置和加工速度的技术，该技术还要求位置与速度同步进行，这是我国包装机械升级的主导技术。食品包装自动化机械设备一旦开始运转，就要确保整条流水线的连续作业，这势必要对机械的运转速度、扭矩、精度和动态性能等指标做出精确定位。目前，市场上一些具有发展前景的总线型运动控制器可以通过高速的总线通讯方式，实现高速情况下的精确定位、多个位置控制模式的转换以及多端口的信息交互转换等功能。

2.3柔性化生产

目前，为了适应市场竞争的激烈性，各大企业的产品更新换代周期越来越短，所以对食品包装机械的灵活性和柔性也提出了更高要求。柔性化生产主要是从食品包装构造的灵活性、质量的灵活性、供货的灵活性3方面来考虑的。如果要使食品包装机械具备良好的灵活性与柔性，同时提高其自动化程度，就需要应用到模块技术或微电脑技术。例如：在食品包装机中，在同一台机器的基础上组合不同的单元，并采取多个不同的折叠包装、多个进料口形式，即可实现不同种类产品的包装。当多个机器同时在一台摄像头的监视下，按照指令对不同种类的食品进行不同方式的包装时，如果食品包装要求有所改变，那只需要调整摄像头中的程序即可确保设备的柔性化生产。

2.4自动化识别

自动化识别技术的主要功能就是对材料的硬度、厚度以及反弹力等指标进行识别，在计算机反馈的帮助下，使机械手对动作幅度做一些调整。另外，它往往还有使不同的产品包装于同一个盒子里的功效。在生产线上，传递产品往往不存在什么顺序，所以往往要采用探头来扫描不同形状物料的所在位置，再把信息反馈给机械手，从而对物料所在的位置及方向做出准确判断，再成功放入托盘中。

2.5气动技术

现在国内食品加工的大部分包装工作，尤其是较复杂的包装过程基本还是人工操作，从而极可能对被包装产品造成污染，这种状况极需得到改变。目前国家加大力度实施食品质量安全市场准人制度，食品包装设备也正在逐步纳人食品质量安全准人体系中，其中的基础组