Resumen: La automatización de la maquinaria de envasado de alimentos favorece la mejora de la productividad de los equipos, satisface las crecientes necesidades vitales de las personas y garantiza la coherencia y seguridad del envasado de alimentos. Se señala que para realizar la automatización de la maquinaria de envasado de alimentos, es necesario considerar cuestiones que incluyen controladores, sensores, tecnología de servodrives, interfaz de interacción persona-computadora y tecnología de red. Al mismo tiempo, a partir de la tendencia de desarrollo de la automatización de la maquinaria de envasado de alimentos, es necesario fortalecer el control numérico de los equipos, la investigación de equipos sobre la integración de información y la inteligencia de diagnóstico de fallas de equipos. .
La maquinaria de envasado de alimentos se refiere a la maquinaria que puede completar todo o parte del proceso de envasado de productos y alimentos. El proceso de envasado incluye los principales procesos de llenado, envasado, sellado y los procesos frontales y traseros relacionados, como limpieza, apilado y desmontaje. Además, el empaque también incluye la medición o el proceso de dos sellos en el paquete. La maquinaria de envasado de alimentos tiene sus propias características: 1) una amplia variedad, diferentes funciones, actualización rápida. En la actualidad, el número de maquinaria de envasado en el mundo ha llegado a unas 2.000, lo que no incluye alguna maquinaria auxiliar y maquinaria de materiales de envasado, maquinaria de envasado y maquinaria de procesamiento. Con el aumento continuo de los productos sociales, la transformación de los materiales de empaque y la tecnología de empaque, el departamento de deportes de las instituciones de empaque se actualiza y desarrolla rápidamente a un nivel superior de tecnología. 2) La maquinaria de envasado es compleja, requiere movimientos precisos, muchos procesos y alta velocidad. Hay muchos factores que afectan su desempeño estructural (como el tamaño, la forma, el material de empaque, la calidad del empaque, el empaque: l: arte, etc.) La maquinaria de empaque está diseñada y fabricada con altos requisitos (como precisión , rigidez y desgaste). resistencia).
1 La necesidad de un control automático de la maquinaria de envasado de alimentos.
La industria de productos y maquinaria de envasado ha estado en la industria durante más de 20 años, en comparación con la industria alimentaria o una nueva industria. En la actualidad, la combinación empresarial de maquinaria de envasado de alimentos nacional y la productividad mecatrónica es baja, la mayoría de las empresas de maquinaria de envasado de alimentos producen principalmente una sola máquina, baja eficiencia de producción, alto consumo de energía, poca estabilidad. y confiabilidad, menos tecnología de control y aplicaciones de tecnología de automatización. Estos años son un período rápido de desarrollo de la tecnología en el mundo. Constantemente se están aplicando nuevas tecnologías en la industria. La base de la industria nacional es débil y la fuerza de la tecnología y la investigación científica es insuficiente. Su desarrollo está relativamente rezagado, lo que ha arrastrado hasta cierto punto a la industria de alimentos y envases. Patas traseras. Con la rápida mejora del nivel de vida de las personas, el desarrollo de la industria alimentaria es cada vez más enorme. Para satisfacer la demanda cambiante de los consumidores, se establecen los siguientes requisitos para la maquinaria de envasado de alimentos: 1) Cuanto mayor sea la eficiencia de producción de la maquinaria de envasado de alimentos, mejor. 2) La maquinaria de envasado de alimentos tiene una alta flexibilidad y flexibilidad, lo que puede garantizar eficazmente que la maquinaria de envasado pueda estandarizar y estandarizar el envasado de acuerdo con los requisitos de los artículos envasados y los materiales de envasado, y cumplir con los requisitos del envasado. 3) La falla de la maquinaria de envasado de alimentos durante el proceso de trabajo debe eliminarse rápidamente. 4) La maquinaria de envasado de alimentos tiene una función de identificación automática. 5) El proceso de envasado de la maquinaria de envasado de alimentos debe lograr un envasado ecológico. 6) Garantizar la seguridad e higiene del proceso de producción y envasado de alimentos.
Por lo tanto, la automatización de la maquinaria de envasado de alimentos, en particular la línea de envasado automático con un alto grado de flexibilidad, no solo refleja el desarrollo de la producción moderna, sino que también puede permitir a las empresas obtener enormes beneficios económicos. .
2 formas de lograr el control automático de la maquinaria de envasado de alimentos
La tecnología de automatización puede mejorar efectivamente la competitividad de la maquinaria de envasado de alimentos en el país y en el extranjero, lo cual es de gran importancia para el desarrollo de la maquinaria de envasado de alimentos de China y es la única forma de desarrollo de la maquinaria de envasado de alimentos de China.
2.1 Método de control de la maquinaria de envasado de alimentos
Desde la producción hasta el envasado de alimentos, todo el proceso puede adoptar tres tipos de métodos de control: control de circuito abierto, maquinaria de envasado de alimentos con baja calidad del producto y requisitos de envasado, de esta manera se puede utilizar. El bajo costo y la alta confiabilidad son sus ventajas. Control de circuito cerrado, utilizando varios sensores instalados en la maquinaria de envasado de alimentos para detectar el estado de funcionamiento del dispositivo y enviar la información detectada al controlador del dispositivo para lograr el control de circuito cerrado. Para maquinaria de envasado de alimentos con alta calidad de producto y requisitos de envasado, se puede utilizar este método. Control de circuito semicerrado, mediante sensores instalados en determinadas ubicaciones de la maquinaria de envasado de alimentos para detectar el estado de funcionamiento del equipo, esta información detectada solo refleja indirectamente el estado de funcionamiento del equipo. Para la maquinaria de envasado de alimentos con alta calidad de producto y requisitos de envasado, el control de circuito semicerrado es la opción principal.
2.2 Controlador en maquinaria de envasado de alimentos
Los productos de control de automatización se han aplicado gradualmente en la industria de maquinaria de envasado de alimentos. En la medida en que los controladores que se utilizan actualmente en la maquinaria de envasado de alimentos se pueden dividir en las siguientes categorías, ': 1) se utiliza un circuito de relé simple y el dispositivo se controla mediante botones, la función del dispositivo es Fija, la flexibilidad es deficiente y el nivel de automatización es bajo. . 2) Utilizando las potentes funciones de control secuencial y de control lógico del controlador lógico programable (PLC) para controlar la maquinaria de envasado de alimentos, se mejora enormemente la confiabilidad y flexibilidad del equipo; Al mismo tiempo, para facilitar que el operador opere el equipo, adopte la interfaz gráfica interactiva (HMI) de la máquina humana, buena interactividad, el nivel de automatización de la maquinaria de envasado de alimentos se ha mejorado rápidamente, que también es un método ampliamente utilizado en maquinaria de envasado de alimentos domésticos. 3) La madurez de la tecnología de bus hace posible utilizar tecnología de bus de campo como PROFIBUS-DP, CC-LINK y DEVI-CENET, tecnología de E/S remota y tecnología de comunicación de red en maquinaria de envasado de alimentos. Esto trae las ventajas de los productos de automatización hasta cierto punto, lo que facilita la operación sin personal de toda la línea de producción y la conexión perfecta de la transmisión y prueba del equipo. 4) Usar la computadora como máquina de control principal, PLC y otras computadoras industriales como controlador de campo para administrar el equipo.
Al mismo tiempo, la aplicación de la tecnología PackML en la maquinaria de envasado de alimentos hace que la tecnología de automatización de la maquinaria de envasado de alimentos se estandarice aún más, estandarice la interfaz de control, mejore la flexibilidad del equipo y la adaptabilidad del mercado.
2.3 Tecnología de accionamiento en maquinaria de envasado de alimentos
La maquinaria de envasado de alimentos tiene muchas acciones, movimientos finos y velocidades rápidas, y cada movimiento debe coordinarse durante el proceso de trabajo del equipo para lograr un control preciso de la posición del equipo y una estricta sincronización de velocidad de cada parte. La maquinaria tradicional de envasado de alimentos de generalmente utiliza un motor principal como fuente de energía, a través de una compleja transmisión mecánica, para lograr cada subacción. Toda la estructura mecánica es muy engorrosa, la tasa de fallas es alta y es difícil mantener o reparar el equipo. La aplicación de tecnología avanzada de servodrive a la maquinaria de envasado de alimentos puede agilizar la transmisión mecánica de todo el equipo. Por ejemplo, la aplicación de la tecnología de servoaccionamiento de varillaje de tres ejes o de varillaje de varios ejes en la maquinaria de envasado de alimentos no solo puede garantizar el funcionamiento confiable y eficiente del equipo, sino que también simplifica el mecanismo de transmisión mecánica de todo el equipo. Los servomotores utilizados en la maquinaria de envasado de alimentos incluyen motores paso a paso, motores de CC y motores de CA. El control de velocidad del equipo se puede realizar mediante la tecnología de subdivisión de los motores paso a paso, la tecnología PWM de los motores de CC y la tecnología de conversión de frecuencia de los motores de CA.
La tecnología de servodrive se utiliza principalmente en el transporte, carga y descarga de alimentos, paletizado, despaletizado, marcado y otros procesos. Según la tecnología de servodrive utilizada en la maquinaria de envasado de alimentos, se puede dividir en grados alto, medio y bajo, lo que corresponde al método de control adoptado por la maquinaria de envasado de alimentos, que es beneficioso para la actualización del producto de la maquinaria de envasado de alimentos.
2.4 Sensores en maquinaria de envasado de alimentos
Para automatizar la maquinaria de envasado de alimentos, es fundamental instalar sensores en el equipo. Por ejemplo, en el monitoreo, llenado y envasado, mezcla y procesamiento, enfriamiento y calentamiento, limpieza, envasado y otros procesos de tanques de almacenamiento de alimentos y bebidas, se utilizan sensores. Los sensores aplicables a la maquinaria de envasado de alimentos incluyen sensores inductivos, sensores de presión, sensores fotoeléctricos, sensores capacitivos, etc. 6-7. Campo de pesadora de combinación de Guangdong, hay una empresa de fabricación a gran escala, máquinas inteligentes Ltd. Guangdong Kenwei Intellectualized Machinery Co., Ltd., Esta línea de productos comerciales de ancho y profundidad, como los cuatro tipos de sensores mencionados anteriormente se se utilizan en la línea de productos, y cada clase es más grande usando amplitud.
3 La dirección de desarrollo de la automatización de maquinaria de envasado de alimentos
3.1 Control numérico de la maquinaria de envasado de alimentos
Al aplicar la experiencia exitosa de desarrollar máquinas herramienta CNC al diseño y desarrollo de maquinaria de envasado de alimentos, utilizando control digital, el programa de aplicación puede controlar el proceso de envasado y la acción de envasado de la maquinaria de envasado de alimentos, mejorar la flexibilidad y adaptabilidad del uso del equipo y ayudar a mejorar la alimentación. Valor del equipo de maquinaria de envasado.
3.2 Integración de información de maquinaria de envasado de alimentos
La tecnología CAD se ha utilizado ampliamente en ingeniería. La aplicación de la tecnología CAD a la maquinaria de envasado de alimentos puede acortar en gran medida el ciclo de diseño y desarrollo de los equipos. En el proceso de diseño, se puede aplicar la ergonomía, teniendo en cuenta la conveniencia de la operación de las personas y el diseño repetido. Resultados Se utilizó el software CAE para optimizar el rendimiento y la estructura para cumplir con los requisitos de protección ambiental verde. La tecnología CAPP se utiliza para estandarizar las distintas partes del producto, codificar las partes y procesar el procesamiento para cada tipo de partes. En la base de conocimiento, en el proceso de fabricación del producto, se puede aplicar la tecnología CAM para simular el proceso de mecanizado de las piezas y la generación del código de mecanizado NC, para realizar la fabricación virtual del producto o aplicar el equipo de fabricación rápida. de la tecnología de mecanizado CNC. La maquinaria y el equipo de envasado de alimentos, desde la demanda e investigación del mercado hasta el proceso final de reparación y mantenimiento del equipo, se pueden unificar en CIMS. El uso de la tecnología CAX en la maquinaria de envasado de alimentos es propicio para adaptarse a las necesidades rápidas y cambiantes del mercado.
3.3 Monitorización inteligente de maquinaria de envasado de alimentos y diagnóstico de fallos
Para mejorar la automatización de la maquinaria de envasado de alimentos y garantizar la utilización y productividad de los equipos, es necesario establecer un sistema de diagnóstico y seguimiento de fallas para la maquinaria de envasado de alimentos. Sobre la base de una amplia colección de fenómenos de fallas, causas de fallas y ubicaciones de fallas que ocurren durante el funcionamiento del equipo, se establece un sistema de diagnóstico de fallas para el equipo. Monitoreo en tiempo real de equipos mediante un sistema de monitoreo de fusión de información multisensor. Cuando se descubre el problema, el sistema de diagnóstico de fallas del equipo se puede utilizar para ayudar rápidamente al usuario a identificar y resolver la falla mediante la combinación de razonamiento directo inteligente y razonamiento inverso. Las empresas pueden realizar fácilmente el monitoreo remoto y el diagnóstico de fallas del equipo y la eliminación automática mediante el uso de tecnología de red, reducir la participación manual y garantizar que no haya contacto humano ni contaminación en la producción de maquinaria de envasado de alimentos, y que la calidad del producto sea uniforme y uniforme. Salud y seguridad. Al mismo tiempo, con la red comercial existente, los fabricantes de equipos pueden realizar fácilmente el monitoreo, diagnóstico y modificación de la línea de producción en diferentes lugares, y mejorar la competitividad de sus productos en el mercado.
4. Conclusión
Durante el " Plan Duodécimo Quinquenal " período, se espera que el valor de producción total de la maquinaria de envasado de alimentos supere los 400 mil millones de yuanes. Detrás del rápido desarrollo de la maquinaria de envasado de alimentos, se importa una gran cantidad de equipos de alta tecnología. Por lo tanto, en el diseño futuro de la maquinaria de envasado de alimentos, se debe prestar atención a mejorar el nivel de automatización del equipo y aplicarlo por completo en la estructura mecánica del equipo. La tecnología avanzada de control y servodrive integra la tecnología digital en el R& D y proceso de fabricación de equipos para lograr una automatización completa, alta eficiencia, ahorro energético y ecologización de los equipos.
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