软件控制实现包装机械自动化
前言：Kocher-Plastik公司是塑料容器“吹瓶-灌装-封口”三合一包装系统制造商的代表。国际知名制药企业使用这些功能强大的BFS包装机，确保为输液、滴眼液等制剂产品进行安全可靠的包装。凭借集成软件控制的全新自动化解决方案，Kocher-Plastik有能力在降低成本的同时，提高产品的品质和产量。
“当我们改变策略使用贝加莱的自动化方案时，它的确增加了整个包装过程的可靠性、性能和重复精度”，Kocher-Plastik Maschinen GmbH公司的Helmut Schneider在完成了首台机器调试后说。这位负责控制技术的包装机械专家希望，能够很快从这一正在逐步融入所有设备的全新自动化方案中获益：“基于调试结果，我们希望能在2年后收回投资回报。”
这位控制方面的专家对拥有如此短的投资回报期给出的理由是，贝加莱的产品系列拥有极佳的性价比，不需要很多额外的专用系统，节省了相应的布线费用：“例如以前，在我们的Bottelpack系列…吹瓶-灌装-封口?三合一设备中，液压和加热系统使用了专用的控制器。为了测量填充量，我们过去的控制系统供应商还专门为时间-压力计量系统开发了一个专用模块，以实现快速精确的闭环控制任务。”
无需专用控制硬件
Kocher-Plastik公司的包装设备主要用于塑料容器如安瓿瓶或输液瓶的无菌灌装。液压、加热和填充量控制直接影响产量和生产品质。通过使用纯软件控制方案以及在贝加莱X20控制系统中集成闭环控制功能，标准的X20输出模块就成为所需唯一的外围设备了。不仅如此，贝加莱紧凑高效的控制器还能实现电动伺服轴（ACOPOSmulti）的闭环控制功能，贝加莱统一的自由编程方案同样也能在集成安全功能中得以体现。Helmut Schneider估计，仅在配电柜中的空间节约就达到了15%。除了节省成本外，该方案在未来的可持续性对公司来说显得更为重要。“事实是，我们拥有最佳的自动化系统，它能够实现出色的闭环控制”，该控制技术部门主管高兴地说道。“此外，我们还可以实现原有技术无法实现的系统功能。”例如，他列举了在同步运行过程中可以非常顺利地实现从位置控制到压力控制的切换。对于以前的专用控制单元来说这是无法实现的，因为每一次变化都需要重新启动，这会导致进程中断。
“全新的自动化方案让我们能够发挥领先优势，激发最大潜能来进一步改善机器性能，提高品质”，Helmut Schneider说道。
“事实是，我们拥有最佳的自动化系统，它能够实现出色的闭环控制。此外，我们还可以实现原有技术无法实现的系统功能。”
选材更灵活
从很大程度上来说，包装材料的品质与包装物品的质量是同等重要的。正如Kocher-Plastik的专家所强调的，塑料容器的外观与Bottelpack机器同样重要，“全新自动化系统的一个巨大的优势在于它可以处理新型的塑料包装材料，例如，进一步提高包装的表面特性——对于我们的客户来说，塑料容器的外观是非常重要的。”
设计并集成软件一致性控制算法的优势是：机械制造商取代了硬件供应商，完全掌握了行业Know-how，
简化了系统的维护，因为不必通过Modem连接每一个独立的控制单元；取而代之的是，可以通过Ethernet 和Internet访问控制器，轻松获取所有数据。
Kocher-Plastik公司长久以来一直采用贝加莱的APC620工业PC和定制化面板。“我们对如此高可靠性的硬件充满了敬意”，Helmut Schneider说道。“在使用贝加莱的硬件之前，备件的品质和长期供货问题一直存在。通过更换供应商，我们的确解决了这一问题。”
领先未来一步
因此很显然，Bottelpack的项目负责人对贝加莱的产品系列做了充分的了解，并就控制系统现代化请教了贝加莱的相关专家。“在全新开发的自动化方案中，机器上使用的轴比以前更多了。原有的控制系统已经达到了极限。”原来的供应商在几个月之后还无法提供一个方案；因此，Kocher-Plastik公司的管理层开始另寻供应商。“当我们这样做的时候，我们很快就确信，贝加莱能够满足这些要求，而且他们的费用更低，响应时间更短”，Kocher-Plastik公司总经理阐述道。
邦纳视觉传感系统在包装行业解决方案
前言：
在现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检查、测量和零件识别应用，例如汽车零配件尺寸检查和自动装配的完整性检查，电子装配线的元件自动定位，饮料瓶盖的印刷质量检查，产品包装上的条码和字符识别等。这类应用的共同特点是连续大批量生产、对外观质量的要求非常高。
检测的方式多种多样，在这里提倡是的利用视觉系统进行检测，与普通光电传感器相比，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。
本文将以包装行业较为常见的检测环节深入介绍视觉传感系统的功能，并以美国邦纳公司的视觉系统为例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。
◆视觉检测案例：检测奶粉罐内铝膜缝隙及小勺缺损
图一：检测系统结构图
包装行业中产品都需经过一道盒装检测，最终都需要进行盒装，图一是一家奶粉生产企业针对奶粉罐中小勺检测方案，该客户需要将整个检测系统可分为两个独立的检测系统：A．铝膜视觉检测系统—用于检测铝膜有无及铝膜是否密封，将检测结果直接传送给剔除机构；B．小勺视觉检测系统—用于检测奶粉罐内小勺有无，如果发现错误直接停止流水线转动。
项目实施过程中，客户的要求是极其严格的，项目需要达到下列的要求：
1. 检测系统需能检测出奶粉罐最小铝膜仅达到2mmX50mm 的裂缝；
2. 当检测到不合格产品能通过指示灯报警，并且停止产线运行；
3. 视觉检测系统能够通过按钮控制启动产线运转；
4. 视觉系统能够切换检测程序，并能够显示在线检测画面及存储相应的检测信息；
针对以上客户的要求，采用美国邦纳的P4OMINI视觉相机系统分两部分进行检测:
第一部分：铝膜检测部分
检测系统通过两台30 万像素视觉相机分两路同时检测，用于检测铝膜有无及铝膜是否密封，两台相机与人机界面组成局域网络，硬件组成部分包括光电传感器、视觉相机、触发装置、光源、PLC/HMI一体机、工业智能指示灯、剔除装置等。当检测到错误的时候，每台相机分别输出次品信号给相应的剔除装置，从而错误产品剔除。
以下为视觉检测效果图：
视觉系统配置:
视觉系统配置（两套相同配置）：视觉相机采用Banner P4一体化智能相机，镜头采用4mm高能镜，光源采用四面可调高能红光，触发传感器采用Banner QS18 反射板式，信息系统采用Banner TL5工业智能指示灯，后台采用Banner SHP一体式控制器（PLC+HMI）系统，电源采用220VAC 电源输入—给光源供电、24VDC 电源给视觉系统及人机界面系统，另外可输出开关量信号提供给剔除机构，同时通过按钮可控制启动和停止流水线的功能。
第二部分：小勺检测部分
通过一台30 万像素视觉相机检测，通过以太网络直接连接到人机界面，并通过人机界面显示相关检测信息，如：检测画面、次品数量、合格品数量等等，当相机发现次品，输出信号给急停装置，将流水线停止。
以下为视觉检测效果图：
硬件配置:
视觉相机采用Banner P4一体化智能相机，镜头采用4mm高能镜头，光源采用四面可调高能蓝光，触发传感器采用Banner QS18 反射板式，信息系统采用Banner TL50工业智能指示灯，后台采用Banner SHP 一体式控制器（PLC+HMI）系统，电源采用220V AC 电源输入—给光源供电、24VDC 电源给视觉系统及人机界面系统。
第三部分：显示信号装置
通过视觉相机检测出非合格产品之后，视觉相机发送出信号，该客户采用了邦纳的TL50指示灯作为显示信号结果装置，TL50塔灯融合了高亮度、长寿命、通用型等多种与众不同的特点，外型漂亮且坚固。奶粉罐通过了视觉检测之后，视觉系统的信号通过Banner TL50塔灯实现了快速响应；通过塔灯中不同颜色的闪烁频率和多种颜色的闪烁组合，传递不同的信息，如果是非合格奶粉罐，则TL50“次品”灯亮起，如果合格奶粉罐，TL50“合格”灯亮起。TL50塔灯的发光柔和、清晰不刺眼，而所需的功率仅为2W（传统塔灯的功率为15W），寿命高达10万小时的特点在奶粉罐检测中发挥显著功能。
第四部分：PLC/HMI及次品剔除后台装置
检测出非合格产品之后，后台PLC系统接收到信号，从而进行次品的剔除动作，该奶粉厂采用了Banner SHP一体式控制器装置，Banner SHP控制器是与传统的控制产品不同，新型的邦纳SHP控制器可以同时完成PLC和触摸屏的功能，集成I/O和网络接口人机界面，成本大大低于同性能PLC与人机界面组合。当接到到视觉系统发出的非合格产品的信号之后，SHP控制器作出逻辑判断之后，启动剔除装置把次品从流水线剔除出来，并且在HMI触摸屏显示出信息。如图七，八，九该系统软件可同时显示2幅检测画面。图十是Banner QS18定位装置。
以上通过一个实际的牛奶粉盒检测案例了简述了在可用的检验备选方案中，即视觉系统、光电传感器、PLC/HMI系统，工业智能灯系统等多种自动化产品在检测方式的综合运用。
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。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。以下以图片展示一些在包装应用行业其他范例：
◆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
◆Banner iVu BCR视觉系统在印刷说明书生产线，确保在正确的位置打印出正确的包装条形码
◆Banner iVu 视觉相机在药品包装生产线，检验阿斯匹林药片盒中是否正确放置说明书
◆Banner iVu 视觉相机在食品饮料包装生产线，检验包装盒外日期是否正确打码
◆Banner iVu 视觉相机药粒泡罩检测，视觉系统检测所有泡罩内的药粒都是完好无损
◆Banner iVu 视觉相机在药剂瓶包装生产线上，检验药剂瓶瓶盖是否完好、瓶口是否破损及灌装液位测量
以上综合介绍了几个在食品和药品生产中典型机器视觉检测应用，推广机器视觉检测，首先要使食药品包装企业更多的了解机器视觉。装在哪里、怎么安装、如何达到最好效果、能带来什么具体效益，这一切都需要不断地普及和宣传。印刷包装行业的从业者要提出自己的具体需求，学习和掌握机器视觉检测的概念和操作；机器视觉行业的从业者要了解印刷的工艺，生产流程，操作方式和质量标准，只有两者的紧密结合，才能有真正符合中国国情的自动化视觉检测系统，才能达到提高质量、提高效率、降低成
本的目的。
尽管对复杂视觉系统的包装检测需求仍然存在，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。
作为世界范围内传感器知名品牌，邦纳公司了解客户的需求，从单一的视觉检测到视觉系统集成，邦纳公司均可提供完整的视觉检测方案。“让视觉简单化”是邦纳公司一直倡导并不断追求的设计理念，因为我们深知无论什么产品最终都要服务于用户，所以如何让用户使用产品时感觉简单方便，容易上手这是我们在设计产品时要考虑的一个重要因素。视觉检测方案主要包括两个方面：硬件—相机，控制器，光源及支架；软件—控制系统，图形用户界面(GUI)和图像分析算法。邦纳为全世界食品及药品制造企业提供所有这些视觉检测成功的解决方案和技术支持。
然而，我们并没有放弃成熟的技术，仍然使用Profibus DP连接阀岛。“与原有供应商的方案相比，它可以连接来自另一个制造商的电机。设置参数并不是一件简单的事，但是我们成功地做到了”，Helmut Schneider 补充道。
Kocher-Plastik Maschinen GmbH公司以科技进步为目标，秉承“领先未来一步”的公司理念，努力为客户创造价值的同时，不断提高自己的国际竞争力。
WEINVIEW触摸屏、和利时plc在包装机械方面的应用
枕式包装机三驱动控制系统，采用先进的运动控制技术将weinview触摸屏、和利时PLC、伺服驱动集成一体，实现了无轴传动、自动偏心调整、色标追踪、多路温控等功能。替代了传统包装机的机械偏心、无级变速箱、差速箱等主要部件，使整机的自动化水平大幅度提高。适用于高端的枕式包装机。这项技术同样也适用于纺织、印刷、包装等机械。
系统特点
1.三轴独立、无轴传动
包装机的三个关键轴，刀、膜、料分别独立驱动,采用电子轴实现同步传动，省略了繁琐的齿轮链条结构，
减少了机械振动和磨损，使机械转速得以提高。
2．自动偏心调整
采用伺服电机直接驱动横封刀，系统根据袋长自动计算偏心量，根据包装物厚度自动进行速度补偿，使封切准确度大大提高。同时由于取消了机械偏心机构，也消除了包装机主要的振动源。
3．精确的色标追踪
采用专用的控制算法，系统可以分辨出横封器0.05度的位置变化，伺服电机驱动的输膜辊可以精确地追踪到切点的位置，在横封器启动、加速、匀速、减速及停止全过程封切准确无误。
4．自动上料、易于配线
采用伺服电机直接驱动输送机，系统进行逐个检查物料的位置，精确计算补偿量，确保每个物料准确地送到包装膜上，即使对于无规律地来料同样可以做到精确无误。使包装机与各种自动生产线联机变得易于实现。
5．操作简便、界面友好
采用彩色触摸屏和精心设计的界面、操作步骤，使开机调整变得简便易懂，新手在很短的时间内就可以掌握操作。
6．大容量的配方存储
系统内建100组配方，断电保持，可以保存所有曾经使用过的参数，再次生产调出参数即可运行，省去了更换产品规格后的调整过程，提高效率，减少消耗。
7．集成温度控制
系统集成了四路PID温度控制回路适用于各种型号的包装机。每个回路都具有温度超限报警，PID参数调整功能。温度控制精度±0.5℃，高速生产也可以确保封口质量，
8．完善的故障诊断
系统设有完善的故障诊断报警功能，包括温度超限报警，色标跑偏，驱动器故障，传感器故障等均有文字提示，方便用户快速排除故障。
9．联机控制
系统留有充足的接口，可以配套各种自动化生产线，联线参数可以集成到本系统内，无须曾设另外的控制装置。成熟的配线方案包括：
---冷饮花色线、切片线联机控制
---蚊香、肥皂、盒装奶联机控制
---横送机联机控制
10．特殊供料系统，以及多台包装机配合运行可以定制开发
本次系统通过触摸屏来控制显示整个操作系统，让操作人员更加方便简捷，减少了很多以前用开关，按扭来控制的操作失误，weinview触摸屏的触控时间为50000小时，大大减小了设备的维修次数，提高了生产效率。(end)
高水平全自动包装机的专用控制系统
― B＆R 可编程计算机控制器（PCC )
高水平的全自动包装机进口量在逐年大幅增长，而国内包装机行业形势低迷。究其原因，关键是产品过于模式化，不能根据用户的愿望及时开发出有特色的设备。
进入90年代以来，由于日常饮食业和制药业的日益繁荣，各类相应的包装机器也在蓬勃发展，象全自动包装码垛生产线、全自动贴标机、全自动洗瓶机、液体包装生产线、高性能制箱生产线、灌装机、快速密封机等国外大量的进口设备涌人国内市场，而国内的包装机械厂家也象雨后春笋一样大量涌现出来，但国内的包装机大都停留在自动化程度低、生产效率差的低档次的产品段，使得近两年国内的包装机械厂家由于市场竞争激烈及价格过低的原因都相继出现了经营的困境。所以仅仅以提高产品和服务质量及较低的价格等方式来满足用户要求已不再是企业赢得竞争的永恒手段。我们已经进入了信息时代，如何利用技术提供的多可能性，根据用户的心理、愿望和要求，及时促成新产品构思及概念的形成，并以最快的速度开发出自动化程度及生产效率高的新产品，已成为企业能否赢得市场的成败关键。
市场与新产品开发
随着制造业的发展，控制系统已经成为制造技术的控制核心。然而，传统的封闭型控制系统已无法满足日益变化的生产结构和加工工艺的新需要，目前国内包装机行业形势低迷，其中一个主要原因就是产品过干模式化，缺乏制造厂自己本身的特点，不能根据用户的愿望及时开发出有特色的产品，做到机器专用化。这首先就要求控制系统和操作界面必须是专用化的，而现有的控制系统无法全面实现机器工艺所期望的特性，也无法反映机器设计者的经验和特殊要求。
目前国内包装机厂家开发新产品普遍有两个顾虑：一是新产品开发后成本必然会增加，担心用户是否会接受这种高档次的产品。二是担心自己的技术力量是否有能力开发新产品。
其实，这两个顾虑是不必要的。第一，看一下国内每年进口包装设备的数量就会发现，国内高水平全自动
包装机的需求量在逐年大幅度增加，这说明高水平全自动包装机的市场前景还是很大的。但由于进口设备的价格要高出国内同类产品价格5 一10 倍，而国内能买得起进口设备的用户必定是少数，很大一部分用户由于市场竞争的日益激烈迫切需要扩大产品的规模和产量，但是又买不起进口设备。所以，这些用户非常希望国内包装机厂家能够自己生产出这些高质量的全自动包装机。也就是说谁能抢先开发出高质量产品谁就会在市场竞争中抢占先机。第二，中国B&R（贝加莱）公司的产品推广首先是以技术支持和技术培训为先导的，目的是让国内的包装机厂家能够真正掌握当前国际上最先进的包装机控制技术。中国B&R（贝加莱）公司不但为用户提供每月一次的技术培训，而且，第一台产品的开发大都是由中国B&R（贝加莱）公司甚至是奥地利B&R总部直接派工程师参与设计和调试，目的是帮助厂家开发出高质量的全自动包装机。并最终把程序和控制方案全部移交给厂家。贝加莱与厂家所遵循的关系不是购销的关系，而是合作的关系。
B&R 全自动包装机的控制特点
B&R 全自动包装机的控制特点在于不但能够进行敏捷而精确的定位、温度控制和压力控制，同时还具有快速准确的横切，灵活便捷的联网以及电子凸轮、电子齿轮等功能。所有这些功能都是通过软件调用一些功能函数并控制相应的定位模块和温度控制模块来实现的。
众所周知，传统的可编程逻辑控制器一PLC 的主要功能是逻辑控制（开关量控制），它虽然也有定位模块和过程模块，但它是作为附加模块附加到PLC 上的，在硬件上与PLC 之间存在接口，在软件上又无法在PLC 程序中统一编程控制、而PLC 的操作系统循环周期是无法限定的，它的循环周期跟程序长短有关。所以，用PLC 来控制包装机上的快速和精确的传动定位特别像横切、飞剪、电子凸轮、电子齿轮以及纠偏等功能和精确的过程控制（温度、压力等PID 调节）就有点力不从心了。
在德国日常饮食业的制造公司，DIENST 公司生产的制箱生产线可以每分钟从三台热密封机器生产出130 个一公升纸箱。它的速度已经远远超过传统可编程逻辑控制器一PLC 所能达到的运行速度。这全依赖于它拥有带分时多任务能力及工业计算机计算功能的B&R SYSTEM 2005 控制系统。
装有B&R 2005的控制柜
数控系统的传动和定位虽然很准确，但是它的开放性不强。由于它主要用于金属切削机床和锻压机床的控制系统，一方面它的很多功能我们未必都能运用上，这势必造成资源的浪费。另一方面我们所需要的控制功能和一些能够体现厂家特点和设计者经验的控制要求，数控系统又未必能有，这又势必造成产品的功能和特点的欠缺。另外，数控系统的操作界面又是固定的模式，操作复杂，对机器操作者的要衣较高，无法突出厂家的风格特点以及满足用户的实际需要。
B&R 可编程计算机控制器（PCC ) 是一种面向过程控制、运动控制和网络控制的专用控制系统，是集标准PLC ，数控系统和工业控制计算机的性能特点于一体的智能控制器。
它不仅可以用梯形图（LAD）和指令表（STL ）编程，还提供了结构化高级语言PL2000（类似C 语言）, 从而提供了强大的数据运算和处理能力。它的硬件和软件都是模块化的，可以根据设计者的控制需要组合成具有厂家应用特点的专用控制系统，并具有灵活自由的联网和扩展能力。
它所有的模块（包括运动模块、温控模块等智能模块）与PCC 通过一个系统总线进行连接通讯，中间没
有接口，并且还具有分时多任务操作系统，程序循环周期可以设定，最短可以设到1ms 。
但作为运动控制模块本身就是一个智能模块（模块内部有自己的CPU ) ，闭环回路本身调节过程由智能模块自己完成的，用户只需要通过调用相应的功能函数来控制运动定位过程。而过程控制的PID 调节也可以达到50um 一个回路。
B&R 还拥有各种型号和档次的人机界面和IPC ，可以根据用户的需要选择，它的画面和按键都可以根据用户的需要随意定义，使得控制系统的操作方式和控制方式都能很好地体现厂家的风格和技术特点。
重袋包装专用设备的现状与趋势
我国包装机械行业形成于上世纪70 年代末和80 年代初，90 年代进入高速发展时期，目前已经整体进入产品结构调整和提高创新能力时期。我国重袋包装机械的发展也随着水泥袋和其它大容量包装袋的改进而不断发展。以水泥包装的情况来看，随着铁桶、木箱、草袋、麻袋以及以后的多层缝口纸袋，发展到今天的以新材料、新袋型为主的袋装水泥，走过了漫长的历程。目前，世界先进包装机械的发展已呈现出集机、电、气、液、光、磁、生为一体的势头，生产的高效率化、产品节能可回收化、高新技术实用化、智能化已成趋势，这也应该是我国包装机械业的主流发展方向。在产品结构调整方面，要尽快改变以低技术含量为主的状况，学习国外先进技术，开发生产高效低耗、产销对路的大型成套设备和高新技术产品，根据国情开发出适用的包装设备，加速包装机械的更新换代，进一步开拓国内国际市场。本文着重介绍了重包装袋及其制袋设备的现状与发展方向。
塑编袋及塑编机械的现状和发展方向上世纪70 年代末，我国引进塑料编织袋，随后又引进了编织设备。塑编包装以其坚固耐用、成本较低、制作工艺简单等优点迅速应用于很多领域，尤其是用于大容量的运输包装。塑料编织袋用于水泥包装是从1982 年开始的。上百条塑编生产线从不同国家引进，其中较完整，水平较高的成套设备也有一二十条。从80年代中期开始，我国浙江、江苏等地先后研制成功国产设备并大批量投放市场，为我国塑编包装业的发展作出很大贡献。
包装自动化系统设计
今天，包装机械设备制造商正朝着一个方向努力，即，为客户提供更为全面的服务，而不再局限于机械产品本身，而开始为其提供更具竞争力的增值设计与服务，例如：更为完整的前后道整合能力可以使得设备提供连线生产的能力从而提高整体的生产效率，通过融合现代管理体系如IE，如TPM,QC,SPC等工具集成到整线生产中去，这样便能够提供设备在质量优化方面的基础数据，并且，服务于整厂生产批次优化，而另一方面，系统要更具柔性，能够根据订单的变化生产，缩短整个换装时间与不同规格产品的生产，这一切为包装的控制提出了更为苛刻的要求，然而，如何去满足这些不断增长的需求呢？
All In One的软件开发平台
显然，为了满足这些不断复杂的需求，全集成能力的平台至关重要，很难想象缺乏完整平台的系统能够提
供如此横向与纵向的控制系统整合能力-这就是为什么Automation Studio的”All In One”设计理念得到了认同并为众多的大型包装机械厂商所使用。包装系统包括了逻辑控制、阀岛、液压、安全技术、运动控制、机器人技术(Robotics)、高速实时通信技术，而这一切对象均可以在Automation Studio这个平台里实现开发，它具有开放的功能块调用，IEC-61131-3所支持的开发库能够得到支持，PLCopen Safety,Logic,Hydraulic,Motion库也能够在这里获得支持，而SoftCNC、Robotics机器人库函数也可以在这里获得支持，包括对多种现场总线的通信支持能力，C高级语言的复杂算法设计，这一切都可以在Automation Studio这个软件平台里来实现，这一切赋予了它能够去实现整厂机械设备的互联，并且能够实现模块化设计来满足机械的灵活组合能力。
因为在Automation Studio的设计里软件是可以被模块化设计的，这满足了机器模块化设计的未来趋势，软件可以被裁剪来适应不同项目的需求，而无需复杂的重构成本。
全流程服务的开发平台
如果我们要提供终端客户全流程的服务能力，那么，一定需要一个全集成的平台，它必须具有全流程的集成能力，否则，这几乎无法想象，因为来自不同厂商的产品将意味着由于软件操作与接口的不同而带来复杂的连接成本，这些拼凑往往会使得系统的最大效能无法获得发挥，或者无法获得最佳的性能价格比，因为，他们原本并不是按照相同的设计理念来实现，不具备先天的内在优化能力。
Automation Studio开发平台能够提供这一能力，概念设计后，项目将被划分功能块，然后由不同的项目参与者分工完成不同的单元如画面设计、程序设计、工艺算法、管理软件、维护系统，这些不同的参与者可以协同工作，通过良好的项目版本管理不同的参与者可以共同来实现一个机器的设计，在开发阶段，Automation Studio可以为设计者提供多种语言支持能力，例如：梯形图适合编辑逻辑，而C语言则适合算法设计，即使OMAC PackML的显示库也能够在B&R Automation Studio里获得支持，当项目的程序设计完成后，可以用Automation Studio对程序的逻辑、运动部分进行调试，这些调试工作包括示波器功能来分析运动控制过程中的影响因素，提供工程师快速的问题分析。当调试完成后，在现场Automation Studio 可以帮助工程师们进行诊断与维护，使得他们能够快速的寻找问题并予以解决。
标准化-包装控制未来发展
是否有一天，机器可以无需编程呢？或者有一天，大家都使用相同的标准操作，而终端客户的操作者几乎无需学习即可操作整个机器呢？
这并非不可能，B&R正在为贴标、码垛、热膜包装等机型寻求标准化的控制系统设计方案，这一方案的目的是在不同的机器里抽取相同的部分进行结构化建模，使得整个包装流程里的共性内容，硬件、软件功能块被提取打包为一个功能块，根据不同的机器进行软件块的积木式”搭建”,例如：报警、打印、统计分析、状态显示、维护、语言切换等等都是在不同机器上会存在的，而色标检测、张力控制是某些机器独有的，但是，却会根据材料、速度等变化、触发方式等的变化而不同，但是，即使如此，它也有共性，通过建模封装，在使用时只需留给客户参数设置的界面即可，他们根据需要选择合适的参数，系统内部为其计算控制参数的智能优化，从而实现快速的系统构建和使用，这一设计理念将为缩短开发周期、节约开发成本带来巨大的收益。
标准化不仅面向控制软件或硬件本身，标准化同时也意味着必须是标准的项目管理，标准的软件文档编制、项目需求分析、使用手册等文档，也包含了沟通的机制，项目技术交流备忘录、技术验收规范与标准等等，这一切都将使得整个包装控制系统的设计变得更加完善，从而能够提供更为完美的机器设计。
作为自动化行业的技术领导者，B&R越来越多的服务于包装行业的全球领导者，能够为客户提供真正的高附加值产品与服务，并传递这种竞争力到合作伙伴那里，共同赢得市场的先机。
自动化控制产品在包装机械行业的应用现状及发展趋向食品和包装机械行业是为食
品工业提供技术装备的重要产业。目前，我国包装机械市场领域食品工业大约占28％，到2020年亚洲食品零售市场将占世界市场的41%，而中国将成为世界第二大食品市场。面对巨大的产业内需市场，如何通过应用自动化产品来提高设备的生产率和市
场竞争力是我们必须考虑的问题之一。
快速消费品（Fast Moving Consumer Goods）又称“快速消耗品”。意指销售速度快、价格相对较低的商品。尽管快速消费品的绝对利润相对较低，但因其销售量巨大，故类似商品的累积利润可以很高。食品饮料行业就是快速消费品行业的一个子
行业。快速消费品的特性决定了快速消费品必须大规模的进行工业化生产，必须保
证均质、安全、卫生、低成本制造。我们知道工业革命把人类社会的生产方式由手
工作坊推入到机器生产阶段，其影响涉及人类社会生活的各个方面，使人类社会发
生了巨大的变革，对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用。
随着人类社会的进步，人们享受工业化带来价值的同时，迫切希望从繁重的、机械的、甚至是危险的生产流水线上解放自己，自动化技术出现和自动化产品的应用正
是满足人们渴望回归自然，享受生活的美好愿望的最佳方式。对于食品饮料这样的
快速消费品，货品的品种繁多，出新迅速及品质也越来越高，不但要求卫生安全，
还要求无菌无害。无菌冷灌装技术的出现，使大众消费品追求天然回归自然的消费
时尚成为可能，为此，对于配置超净化间的食品生产流水线，可靠的自动化控制就
尤为关键，因为任何的人工干预都会带来严重的微生物风险，因此，对于无菌化生
产没有自动化的设备是非常困难，甚至是无法实现的。因而，提高设备的自动化程
度是提高设备生产率和提升产品质量所必须的。
自动包装机控制系统的设计
北极星电力网技术频道作者:肖桂敏张春雷孙克金 2008-6-25 9:37:04 (阅985次)
关键词: 控制系统
［关键词］：［摘要］：随着计算机电力电子技术的发展，各个国家机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、家用电器、包装机械、纺织机械、印刷机械等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善提高工作效率、人民生活、节约能源、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。
在包装行业中，绝大多数包装机采用PLC来实现对横封电机的控制，该方案采用模拟量进行速度跟随主轴运动，使用这种控制系统包装的产品一致性不是特别理想，更重要的是包装速度很难提高到200袋/分钟以上的包装速度，这不符合企业提高工作效率的迫切要求。为此，笔者基于MPC05运动控制器设计了一套包装机控制系统，该套系统具备包装产品质量高和包装效率高的两个重要特点，并且还具有色标跟踪功能。
工作原理
如图1给出包装机的示意图。图1中8是纵封辊筒,由异步电机带动(主轴电机)，9是热封辊筒,10是冷封辊筒,12是切刀,由伺服电机带动(即从轴电机)。从轴电机要跟随主轴做跟随运动。其工作原理是MPC05运动控制器接收主轴编码器信号，根据主轴编码器的脉冲数按照一定的运动规律驱动伺服电机跟随主轴作相应的跟随运动，该伺服电机通过链传动同时带动热封辊筒、冷封辊筒、切刀运动。
热封辊筒轴以1:4的减速比装有一个编码器，用作闭环控制。该编码器的值与伺服电机理论上应该走的距离进行比较进行PID调节，使从轴伺服电机跟随主轴电机做全闭环的位置跟随。
控制器的设计
控制系统的控制器采用FPGA DSP的方案，图2为控制器的结构图，FLASH用于存储DSP程序，多余的空间可以用来存储配置程序或加工程序以及系统工艺参数和现场数据。NANDFLASH大规模板上存储，用于存储配置数据、加工数据等。控制器的核心是DSP和FPGA，DSP实现CPU功能，FPGA实现控制功能和I/O功能。
该控制器的加工文件可以通过RS-232下载，或通过U盘拷贝，接收主轴编码器反馈的信号以及从轴编码器反馈信号，输出的脉冲方向信号接伺服电机驱动器，I/O口接停机信号或开机信号等。2个串口，其中，串口A为PC机接口，采用松下伺服的数据传输协议通讯。串口B为人机界面接口，采用标准的Modbus协议通讯。控制程序的设计
由于纵封辊筒和横封辊筒周长相等都为300mm，横封辊筒有4根筋，所以横封辊筒每转一圈可以包装4袋产品。如果包装的袋长为300/4=75mm，则属于同步跟随，即横封纵封辊筒包装一袋所走的距离相等。如果包装袋长大于75mm，则横封辊筒在非啮合区应该做减速运动，然后再升速到与主轴同步，准备下一次啮合，如果袋长小于75mm，则横封辊筒在非啮合区应该做升速运动，然后再降速到与主轴同步，准备下一次啮合。在啮合区需要横封和纵封辊筒同步运动，否则当横封辊筒速度高于纵封辊筒的速度时，将会出现扯膜现象;当横封辊筒速度低于纵封辊筒的速度时，将会出现堆膜的现象，这些现象将会影响加工产品的质量，严重的情况还可能将包装膜扯断。
图3示出了从轴电机运动的模型。设A代表主轴，B代表从轴。首先计算出A、B的周期长度(周期长度是指包装一个袋子所需的脉冲数)以及同步系数，然后将A的周期分成如图3横坐标所示
的5段，再根据A的5段的长度和同步系数，计算出异步系数，最后计算出B对应的5段的长度，即同步段，升(降)速段、异步段，降(升)速段和同步段，其中在第一个同步段横封辊筒两齿啮合，在中间的升降速段为适合不同的袋长要求实现变袋长，最后的一段很短的同步段是为了使进入下一个啮合的同步段更为平稳(这里长度的单位均为脉冲数)。对从轴的位置控制采用比较成熟的经典的PID控制。这里采用是增量式PID控制算法,增量式PID控制有很多优点:
由于计算机输出增量，所以误动作时影响小，必要时可采用逻辑判断的方法去掉;
算式中不需要累加，控制增量的确定，仅与最近k次的采样值有关，所以较容易通过加权处理而获得比较好的控制效果。
PID控制器是一种线性调节器，它把设定值(各段从轴应该发的脉冲数)与实际输出值(从轴编码器值)相减，得到控制偏差△e，△e的比例系数(P)、积分系数(I)和微分系数(D)通过线性组合构成控制变量V(伺服电机的脉冲频率)。控制变量的增量△V的计算公式为:式中，T为采样周期，K为比例系数，加大比例系数K可以减小稳态误差，但当K过大时，会使动态质量变差，导致系统不稳定。TI为积分常数，TI越大积分作用越弱，积分环节的加入，能消除静态误差，使系统趋于稳定。TD为微分系数，微分控制的作用可以改善系统的动态特性，提高控制精度，但TD偏大或偏小时，都会使超调量增大，调节时间加长。
由于该系统采用恒定的采样周期T，一旦确定了K、TI、TD这3个控制参数，就可以确定控制变量，笔者已经在现场通过调试,确定了这三个参数的值。
自动包装机系统的功能
自动包装系统采用EasyView作为人机界面，界面友好丰富，适用于包装机操作现场工作。控制系统中外围设备和核心器件均采用工业级产品，保证了包装机使用过程中的安全稳定可靠性。简单的基础参数设置，可以分别设置包装速度，包装袋长、袋长参数、PID系数等参数。其中，对于固定的辊筒，袋长常数是一定的。如辊筒周长为300mm，该辊筒有四根筋，则袋长常数为75mm。
该包装机系统可在线修改袋长和包装速度，包装速度范围是20～200袋/分，包装袋长范围是40～160mm。系统的从轴电机选用松下中惯量750W交流伺服电机，采用精确的伺服位置控制方式，传动连续，定位准确，低速特性相当优良，在硬件上就保证了系统控制的精确度。所以该系统包装出来的产品长度一致性好，误差也很小，误差范围在±1mm以内。包装速度高，精度好是该系统的最大的特点。
一键设定色标跟踪方式，对设定错误能自动监测。光标定位精度高，对光电眼要求低，降低厂家配套和维护成本。无论处于跟色状态还是数控状态定长，均能够自动监测断纸，断纸自动停机。跟色包装时采用模糊容错技术，允许个别漏印色标，自动进行跟踪补偿。此外，该系统还有自动计数的功能，所有工作参数自动记忆保存。
结语
实用效果表明，这里研制的自动包装机控制系统可广泛适用于各类液体、粘稠体、粉末及颗粒物料等相关行业产品的制袋充填包装。目前该系统已经成功用于包装方便面内包装，袋装洗发水等应用场合，运行稳定，包装产品一致性很好。尤其对于方便面内包装，对包装袋误差的要求不是特别严格，而尤其要求200袋/分以上的包装速度，使用该自动包装机系统不仅减少了人
力、物力，而且大大提高了生产率。
参考文献
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[3]张崇魏,李汉强.运动控制系统.武汉:武汉理工大学出版社，2002
[4]谭浩强.C程序设计.北京:清华大学出版社，1997
包装自动化的未来
产品的包装扮演了“品牌大使”和“保护者”的双重角色，它需要跟上迅速发展的商业需要，同时还不能降低质量和稳定性。为了实现这个目标，它不得不越来越依赖于那些更智能、更易于操作、更可靠和使用更安全的下一代包装设备。
随着每批产品的订量和交货时间都在持续减少，合约包装商发现传统的机械设计仍然不够简单。今天消费市场的竞争实质要求专业化的包装。现在的要求是要制造更智能的机器，而且所需的运送和安装时间更短，成本也要更低。
一个可能的解决方案是用虚拟机轴代替传统设备的机械力传送办法。这些虚拟轴会使用伺服电机驱动机器，同时还会与集成的计算机控制的动作协调一致，而不是依赖中央轴来传递动力和保持协调。很有趣吧？
本文将帮助您更进一步了解包装设备领域最新的自动化技术发展趋势。
不断提高的经济状况正在支持生产商为新的包装设备和材料增加预算。
而就显损性和可追溯性而言，产品的安全性要求也在使包装设备的自动化程度向着越来越高的方向发展。
包装自动化设备向着更智能、更可靠方向发展
在一个充满了竞争和以客户为导向的商业化环境中，对灵活性、稳定性和可靠性的要求也越来越多。随着包装系统从第一代发展到了第四代，它正在越来越多地达到更高程度的自动化，另外还大大增加了软件的比例。
慕尼黑技术大学的教授KlausBender博士预测说，到2010年，60%的包装设备成本将会花在软件上，而机械和电子部分大约各占20%。恰恰相反，今天的设备成本中的40%是软件，20%是电子部份，另外的40%是机械部分。
为什么要自动化
通过消除人工错误，自动化设备可以带来更高的生产能力，它速度更快，更加精确，特别适合于重复性和比较关键的操作。
主要以机械零件为主的包装设备可能会因为太多的零件而导致错误。这使得生产速度减慢，并且增加了发生潜在差错可能性。为确保所有的机械组件都能保持良好的运行状态，日常的维护是很有必要的，而让事情更加糟糕的是，这些设计无法使用现代控制器所用的那些先进的故障诊断和排除工具，从而无法使不必要的停机降至最低。因此，包装界正在增加其设备的自动化程度，以便能满足日益增加的来自用户的要求。
演变过程
传统上，是由机械设备完成自动化的包装。它会使用一个主电机、几个齿轮箱，及一些链条和/或滑轮来传递动力和扭矩。今天所说的第一代设备就是这样将手工操作转成自动化操作。许多这样的设备直到今天仍然在被使用着。
接着是第2代包装设备。这些设备本质上是混合使用了基本的机械自动化技术和对关键运动进行控制的伺服系统。这种设备在包装界中的应用很广泛，仍然是某些包装应用场合的首选。
然后是第3代包装设备，这种全电子的设备采用了伺服控制，以便使多轴的运动能保持精确的同步。它的特点包括可变速操作，高灵活性和高精确度，因此第3代包装设备正在世界范围内得到越来越多的应用。
然而，技术的发展永远不会停止不前，当用户和消费者还在继续了解第3代设备的好处时，第4代设备已经处于开发制造过程中了。
包装系统已经从第一代发展到第四代
第4代设备的前途
与从机械/伺服混合的第2代转向以伺服为主的第3代不同，下一代的包装设备或者说第4代包装设备提高了今天可扩展的、基于标准的软硬件的基础。这种新设备的关键技术是简化的操作和诊断方法、加工和包装过程的在线集成，与MES系统的完全集成，以及扩展的相关法规。
也被称为Gen-Next的第4代技术是远超过第3代的下一代技术。相关的技术使得第3代设备能在一个M级的奔腾处理器上集成相关的动作和逻辑指令，这为下一代设备的软件发展提供了一个可扩展的基础。
现在第4代设备应用了分布式智能技术，比第3代取得了很大的提高，扩展了电子、气动和液压技术的能力，增加了生产力，提高了可靠性并加强了通讯的能力。
可行性检验
虽然第4代设备已在欧洲得到了商业化，但是其他地方，第3代设备仍占主导地位。我们可以看一下从伺服到软件等各种不同的技术中，包装设备可以得到什么样的好处。
伺服控制：虽然伺服技术在驱动设备方面已被使用了很长时间，但它在高速度运转下的可靠性和可重复性直到最近才被提高到能替代包装设备中主轴的程度。通过与控制器和内部通讯网络集成到一起，这种电子－机械式的驱动机制创造出一种虚拟的主轴，用户可以通过重新设定动作来对它进行重新设置。
伺服技术使得在运行过程中更改参数成为可能，而不再需要去更改某个机械凸轮的形状。这样也有可能在停止包装某种尺寸的盒子之后，只需要很少的产品缓冲量，就可以通过简单地改变设置去包装另一种尺寸的盒子了。当所做出的设置生效后，所有的伺服系统都会做出相应的调整。
计算能力是伺服电机能在包装设备中得到日益普及的一个关键因素。与过去相比，今天的信号处理器更快、更聪明，还更便宜。因此，制造商可以使用必要的计算能力来对高速运转时的复杂动作进行控制。
用于包装的PAC：制造商利用现代计算机技术的另一个方法是为他们的设备安装更灵活的控制器，有时也被称为PAC，即可编程自动控制器。这种控制器将可编程逻辑控制器（PLC）的可靠性和强度与基于个人电脑（PC）的开放式计算机和通讯技术结合在了一起。其优点之一是在包装过程中，它们负责对逻辑和运动进行同时控制。
PAC提升了开放式架构网络，就像在使用基于PC的控制一样。使用PAC的好处是它使得设备可以通过Ethernet局域网和所指定的针对SERCOSIII（用于规定高速确定性动作控制的国际标准的最新版本）的外部通讯接口与外界进行交流。
模块化：随着自动化控制器在包装设备上得到了越来越多的应用，这推动了一种模块化的、面向对象的编程标准的产生。在这种控制器上的微处理器具有处理以IEC61131-3标准编程语言编写的功能模块的计算能力。
IEC61131-3是一种针对控制器的开放式标准。这些功能模块是一些对象，或者说是一些孤立的子程序，当被程序调用时，它可以执行某一特定的任务。
PLC处理器是顺序执行一系列逻辑程序，与之不同的是，采用功能模块来编程主要是要从控制器的程序库中提取某些功能模块，然后按正确的顺序将它们连接到一起。
从功能模块创建程序的能力可以产生大量的不同功能动作。制造商可以对它们的最佳实践方法进行编程和验证，然后将其存储在一个以后可能会用到的程序库中。能够使用早已编
好并经过验证程序的能力可以大大缩短设计新机器和对旧机器进行重新设置的交货时间。因为这些代码是已经预打包的，因此与繁乱的梯状逻辑程序相比，现在的编程变得更加直接了。所以设备很易于使用、升级和排除故障。
从机械的角度来说，这些设备同样也是容易制造和升级，因为制造商通常会针对机械模块开发出他们的软件模块，他们可以对这些机械模块进行混合和匹配，以便制造出相应的机器。通常能够对每一种机制只设计一次，就能进行批量生产，制造商可以通过大量的机器生产来分摊开发和制造成本，从而可以降低单位生产成本。并且，能够随时使用那些已经设计好甚至可能可以是拿来就用的功能机制，能够节省大量的时间。设计过程就涉及到对相关的模块进行连接，以及为生产开发出必要的工具。
在自动控制器中的微处理器，即PAC，也能够通过Ethernet网接口和其他个人电脑所用的标准通讯协议与外部世界相连接。
想像一下将来的某一天，只需按下一个按钮就能发送出一个订单，然后就可引发包装生产线上一系列的生产动作，这可能并不是一个很遥远的梦了。
包装商真正想要的是什么？
全世界的包装商都在要求自动化系统、集成控制和可编程的自动化控制器。目前自动化的趋势表明，包装自动化已超越了运动和逻辑的范围，它还包括了一种对包装和加工生产线进行集成的趋势。
这些新的术语与那些正推动第4代包装设备的领先包装设备和自动化技术开发商的眼光是一致的。随着包装设备中软件比例的不断增加，动作和逻辑将会继续起到一种非常重要的作用，但是新的应用程度也同样正起着十分重要的作用。
在驱动技术方面，将会对以前由独立的电子硬件所处理的各种功能进行集成，而不是出现什么巨大的突破。这些独立的电子硬件包括温度控制器、可编程的限制开发、视觉系统和机器人控制器等。只有使用嵌入在工业处理器上的可扩展奔腾CPU，才有可以实现这种集成。
专家还预计在下一代的包装自动化方面，将会出现与传统控制功能完全不同的全新提升。这包括可以更好地获取操作设备有效性（OEE）、生产执行系统（MES）、供应链管理系统（SCM）和其他企业应用程序所产生的数据。
目录 摘要 (3) 第一章笔记本电脑产品特性分析 (4) 1.1笔记本电脑包装现状 (4) 1.2笔记本电脑特性及包装要求分析 (4) 1.3笔记本电脑包装方案设计 (5) 第二章笔记本电脑内包装设计 (5) 2.1容器材料选择 (5) 2.2内包装容器造型设计 (6) 2.3内包装装潢设计 (6) 2.4容器制造工艺设计 (7) 第三章笔记本电脑中包装设计 (7) 3.1中包装造型和结构设计 (7) 3.1.1纸盒大概尺寸及外形设计 (7) 3.1.2纸盒结构及造型设计 (7) 3.1.3纸盒的尺寸设计 (8) 3.1.4纸盒设计图纸 (8) 3.1.5纸盒补充设计 (9) 3.2纸盒装潢设计 (9) 3.2.1纸盒装潢设计理念 (9) 3.2.2纸盒装潢设计图 (10) 第四章笔记本电脑运输外包装设计 (11) 4.1瓦楞纸箱的结构设计 (11) 4.1.1瓦楞纸箱材料选择 (11) 4.1.2瓦楞纸板厚度选择 (11) 4.2纸箱箱型设计及尺寸设计 (11) 4.2.1内装物排列方式及数目 (11) 4.2.2纸箱尺寸设计 (11)
4.3瓦楞纸箱设计图 (13) 4.4瓦楞纸箱装潢设计 (13) 4.5瓦楞纸箱制造工艺 (13) 第五章设计总结 (14) 参考资料 (14) 教师批阅意见及成绩 (15) 附件 (16)
摘要 笔记本电脑包装结构设计，是对笔记本进行了内包装容器、中包装纸盒以及外包装运输纸箱的设计，设计包括结构设计和装潢设计。经过对笔记本电脑的产品特性分析和市场上同类电子产品包装方式和特点的调查了解，对笔记本电脑进行包装设计，目的是探索一种更高效的包装方式——更好的保护产品，更节约包装成本。内包装选用LDPE袋简单裹包，然后放入EPE缓冲衬垫中的设计。中包装盒型简单紧凑，防护安全性好，采用人性化设计，方便消费者使用。装潢以“简约而不简单”为理念，以突出企业内涵为主，用企业标志作为主装潢面图案。 关键词：笔记本电脑，结构设计，装潢设计，安全
产品包装系统设计流程指导 一、项目概述 1.确定包装项目名称：***产品***设计包装（创新设计、改进设计、适应设计） 2.确定项目目标及要求 （1）项目目标。确定为***产品设计全新（还是改进）包装，实现何种目标，即说明为何采用这种包装。（2）项目要求。通过这次设计要满足何种要求。 3.编写计划书 （1）项目基本概况 （2）项目成员及分工情况 （3）总体进度安排 二、包装创意设计 1.确定项目类别 确定设计是完全创新设计、改进设计、还是适应设计。 2.设计定位 确定该设计是侧重装潢设计，还是结构设计。 3.设计创意 确定产品包装结构创意：木箱、纸箱（盒）、内衬（隔板）、托盘等的结构； 确定产品包装装潢创意：颜色、图案、文字等。 以上每类设计创意1个，以共同组人员进行讨论。 4.可行性评价 项目组成员根据项目情况，由成员对设计创意进行评价打分；对创意重新审定和修改。 三、包装设计 1.储运包装设计 （1）储运环境调研。确定采用何种运输方式、储运环境的湿度、温度、跨域、等效跌落高度等。 （2）产品特性分析。结构特点、尺寸、材质、重量、运输要求等。 （3）缓冲防护包装设计。 防冲击、防振动包装设计；这部分的设计包括两部分：①集合储运包装设计。瓦楞纸箱箱内装入若干个产品的集合储运包装设计，主要设计瓦楞纸箱、隔板及其他辅助物的结构，提出1种方案。②单件储运包装设计。为单个产品设计储运包装，主要设计缓冲防振包装结构，提出1种方案。 （4）包装规格设计。包装的尺寸、规格等是否符合国家标准尺寸。
2.销售包装设计 平面装潢设计（外包装箱上的图案、文字、颜色以及运输包装标志等）。 四、产品包装样品制作 1.制作包装样品 单件储运包装和集合储运包装均需要利用打样机打样出产品包装样品（展开图），并折叠成型； 2.修正包装结构 根据样品成型存在的问题，对包装结构（单件储运包装）进行修改，并重新制作样品。 五、包装测试（单件储运包装） 1.振动测试 制作好的包装样品装入产品后，进行振动测试（定频、扫频、随机振动测试）；观察包装内产品及包装的变化。 2.抗压测试 测试包装抗压性能，观察包装破坏时产生的变形量和力值。 3.跌落测试 测试包装抗冲击性能，观察包装跌落时包装箱级产品产生的变形部位及变形量。 4.测试结果分析 根据测试结果分析包装存在问题，提出解决方案，重新修订包装结构。 六、成本核算 分别进行：单件储运包装和集合储运包装的成本核算。要求：包装成本的计算（包括包装材料费、操作工人和技术工人的工资、设备的折旧费和修理费、模具费用、设备动力费用等）、包装箱损失率及摊薄费的计算、装柜率（即：选用的标准集装箱可容纳产品的容积率）的计算，找到包装系统平衡点，并进行对比分析。 七、最终方案发布及成果提交 1.方案发布 采用答辩的形式，制作PPT发布最终设计方案，介绍设计过程，每人分部分讲解。答辩时间：每组30分钟，其中陈述20分钟，老师提问10分钟。 2.提交材料 （1）设计说明书纸质一份上交，电子版说明书发至以下2个邮箱：jruicai@https://www.doczj.com/doc/8613603643.html,、lxg676@https://www.doczj.com/doc/8613603643.html,，文件名称格式为：学号-姓名-（*）组。 （2）设计图纸
13.3.7输送装置 自动包装生产线采用输送装置的目的在于将所配备的全部包装工艺设备有机地联系起来而成为一个工作整体，它不单起着中间的传送作用，还能完成被包装物品和包装材料的输人以及包装成品和次品的输出。因此,输送装置的工作性能同样会影响全线的自动化程度、生产能力、包装质量、产品成本、操作条件和卫生安全等。设计者必须根据工艺要求和总体布局合理地加以设计和选用。 包装线所用的输送装置按输送力的来源大体可分重力和动力式2大类。 13.3.7. 1重力式输送装置 重力式输送装置有滑槽、滚道和滑轮输送道等。这类装置都是依靠物件自身的重力或惯性力以克服滑槽或滑道的接触摩擦阻力而实现输送的，结构简单,应用较广。但它只能向下输送，而且运动稳定性差,所以对自动包装生产线的工作节拍有严格要求的场合，不宜直接采用。滚道结构可参见图2-16。 13.3.7.2动力式输送装置 动力式输送装置不仅具有向下的输送能力，还有沿水平向和向上的输送能力,输送速度可调节。典型的动力式输送装置大致有动力滚道、带式、链式、板链式输送机等。它们能驱动物件做连续或间歇运动。输送装置结构可参见图2 -14和图2 -15。
1)带式输送机 带式输送机结构简单,工作可靠,造价低廉,适应性强。特别对工作节拍没有严格要求而且比较干燥的生产场所，可用于柔性或半柔性自^包装线，输送袋、盒、箱等产品。按输送带下部支承的结构不同,分为托板式及托辊式2种。前者在工作中稳定性较好,但摩擦阻力较大,适用于短距离及轻载的场合;后者适用于长距离和重载的场合。 带式输送机一般由主从动滚轮、张紧轮、挠性带、托板（或栏杆）和驱动装置等组成。挠性带常用棉织带、橡胶带、钢带及金属丝编织带等，由于承载较轻-般以薄型为主。 2)链式及板链式输送机 (1)链式。如图2-14(b)所示,链条架在导轨上，直线承载大型箱体之类的物件。块状物件被放在托板上,借链条上的推头推送，能始终保持一定的间距，有利于实现所需的工作节拍。因无任何强制性推进元件,一般只适用于低速的水平输送。 (2)板链式。如图2-14(a)和图2-14(b)所示，瓶、罐等物件由架在轨道上的板链承载。图2-14( a)所示结构简单，只能沿直线方向移送;图2-14( b)所示结构较复杂,可沿曲折平面移送，在自动包装生产线上都得到广泛应用。 13.3.7.3 其他类型输送机 在自动包装生产线上，有时利用物件本身的种种特性（如材料，形状等）而采用特种形式的输送装置,以达到简单、可靠的工作效果。 1)摩擦输送带 对于质量较轻而且刚性较好的圆筒形物件常采用摩擦输送带。加料区和排料区既可安排在同一侧，也可安排在另一侧。由于输送带受弹簧片的张紧紧作用而向物件施加一定的压力，因此能产生向上提升所必需的摩擦力。 2)磁性输送带 图13 -19所示为磁性输送带工作原理图，紧靠输送带的是按一定顺序排列的永久磁铁或者电磁铁。这样，可使某些导磁性和散落性都较强的小物件受磁场作用,被吸附和增强它对输送带的接触摩擦力，从而能克服物件的自重而向上提升。输送带常用较薄的氧丁橡胶制成,带速为30m/min~70m/min。如果需要在上部卸料,则应将输送带的主动轮设计成带磁性的辊筒。
广州商标设计https://www.doczj.com/doc/8613603643.html, 商品的包装设计与设别系统的应用 商品包装设汁首要问题是，如何同时传达企业侣息和商品信息。企业的基本视觉要素—企业标示、标准字、标准色等如何应用在商品的包装中，和商品的现觉要素同时传达。如果企业的信息能够通过商品包装识别设计的方式表达出来，这就会形成一种非常有效的传播渠道。如果公司的企业形盈能透过商吕的包装设计的统合从广厦和深度两万面联系起来.包装战略就能从部门的战术水平提高到全公司的战略水平。通过追求标准的、统一的视觉形象，如里将企业的经营理念、经营方针、服务质里、内容等信息同企业的商品形象和韦场形象统合起来，对企业CI战略的成功将发挥巨大的作用。 良好的品牌形象是企业形象的具体表现。好品牌形象往往离不开商品的形象.并角过商品的质世.功毙和包装体现出来。品牌是商品包装的重要识别因轰，消费者往往凭着吕牌的知名度A买商品。换言之，著名的品牌在消费者心中印象深刻，其商品的场销也是理所当然的。由于商品的日益丰富。每每使消费者目不暇接。甚至产生混淆不清。无从选择之感。优良商品品牌与包装具有鹤立鸡群的视觉功能。也能从琳琅满目的商品中脱颖而出。企业的商标、品牌、包装设计，如何传达企业的信舍和知名度.通过良好的商品形象树立理想的企业形象。是商品包装的重要内容。 正如前面所述，包装设计的要素包括:文字、图形、色彩、材料、造型结构、印刷工艺等，各项设计要秦规划和调配形成商品的视觉形象. 如何使商品的包装传达企业信息.确立企业的统一形象，可从以下几方面入手: 1.以企业标志统一形象 在商品包装设计中，突出企业标志形象，或将企业标志置于统一的固定的位置，施以统一的色彩，统一的背景图案或统一的构图，构图的重点是使企业标志处于主导地位，以取得一致的视觉效果。如太阳神的系列产品包装，就是采用了这一策略。 2.以企业标志的变体绒企业象征图案统一形象 在商品包装设计中，以企业标志的变体图形M企业象征图案为底纹，企业标志的变体常用的手法有:分解组合、黑白反转、粗细线框、立体、肌理、辅助色彩等等。除了用企业标忑的变体图案外，还可以使用象征图案，象征图案可使用完整的图形，也可使用由象征图案组成的具有型特征的变体图形，可用一个单元，也可以用两个单元、三个单元、多个单元进行组台.如果配合其他辅助性的视觉要素，也可能取得较好的视觉效果。 3.以企业标淮字号或品牌标准字况一形象
全自动包装流水线 在这个竞争十分激烈的社会里，无论任何机械的设立和生产都不能脱离市场的需求，任何一家公司脱离市场了就只能灭亡。全自动包装流水线作为一种全能的包装机械，只有事先经过大量的市场调查，并且针对市场上的实际情况进行研发，才能生产出符合市场需求的全自动包装流水线。 全自动包装流水线由于包含了绝大部分的包装设备，所以自然而然的成为了许多大型包装生产最合适的包装机械。许多的企业都希望能拿最少的投资来换取最大的收益，而全自动包装流水线刚好满足的企业的需求。对设备来说，需要注重自身的发展空间以及材料的使用，好的材料可以防止机身氧化，延长使用期限，污染物料，在设备上也可增加防滴漏装置，减少物料的浪费，增强其灵活性设计，增强其兼容性与适用性，一条完整的生产线由很多台设备组合而成，他们之间的工作方式不同，想要达到设备的稳定、同步以及高效生产非常不易，研发人员需要充分发挥每台设备的特性，使其可以很好的兼容在一起，并对其拆卸也比较方便。因此全自动包装流水线在设计生产的时候一定要注意各个设备之间的兼容性，在必要的时候宁愿选择稍低一点的设备，也要保持整个全自动包装流水线之间的兼容。 创新的概念有多种，一般情况下的创新，是指追求多种不同类型的产品。现在企业之间的实力和科技上大都差不多，基础也都是一样。这些企业的创新就是在原有基础上进行优化与革新，引进新技术、新理念，对结构进行升级以及工艺流程进行改变，这些创新会给企业带来一定的产品质量升级或成本控制。然而对于自动化包装流水线来说，创新不仅仅是推出新产品，还要自身的不断的改进。就像江湖中所说，武功都一样，关键是看自身的修炼。 自动化包装流水线的创新的道路到底在哪里呢？也会会有好多的自动化包装流水线生产企业会不知道，找不到自己的道路。自动化包装生产线发展到现在为止已进入了微机时代，在低碳环保的激烈竞争中，使自动化包装生产线的发展显得寸步难行，很多包装企业都在进行改革，寻找属于自己的独特经营模式，进行突破等等。换个角度来说，突出自身优势，以自身优势为依托，在技术、企业意识、企业文化以及科技等方面进行改变就是创新，这就是所要发展方向。
第四章包装生产线 趋势： 包装流水线及包装自动线取代单机生产原因：适应现代生产方式：国际化生产专业化生产社会化生产标准化生产 目的：提高生产效率、降低劳动成本、保证产品质量 第一节概述 工艺：劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工和处理，改变它们的几何形状、外形尺寸、表面状态、内部组织、物理和化学性能以及相互关系，最后使之成为预期产品的方法及过程。 工艺流程：一个产品，从原材料一直到成品，制作过程中所涉及到的方法和途径。 例1 折叠纸盒制造工艺：开切备料、制印刷版印刷、(表面加工) 上光烫金压花、制模压版模切压痕、剥离落料、制盒、入库 例2 纸袋制造工艺：管状成型、切成袋坯、折叠组装并粘合生成袋底、压紧粘合区、裹包 工序：一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。完成某个工艺过程要分成几步、做每个步骤就是一道工序 划分工序的依据：工作地是否变化、工作是否连续 问题：折叠纸盒的制造可划分为几道工序？方底纸袋的制造可划分为几道工序？具体工序的划分与生产方式有关！ 装夹：工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定的过程。 安装：一次装夹所完成的那部分加工过程。 安装是工序的一部分 安装要求：在同一工序中，安装次数应尽量少。这样做能提高生产效率；减少由于多次安装带来的加工误差。 为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。 要求：在同一工序中，工位数应尽量多。作用：采用多工位加工，可提高生产率和保证被加 工件各结构间的相互位置精度 工步：所有加工工艺条件均保持不变的情况下所完成的工位内容。 工步是工序的组成单位。工艺条件：机加工加工表面、加工用量(指加工速度、背吃刀量和进给量)、加工刀具 当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工 时,则为复合工步。 划分工步的目的：便于分析和描述比较复杂的工序、更好地组织生产和计算工时 几个例子：饮料包装过程、塑料复合袋的制造、无菌包装机 包装流水线：将相互独立的自动、半自动包装设备以及辅助设备等，按包装工艺的先后顺序结成一个统一整体，以便劳动对象的加工、检验和运输等能自动地连续进行的一系列生产设施。在包装流水线中，被包装物品从流水线一端进入，经过不同的包装设备，包装材料在相应的包装工位加入，包装成品从流水线的末端不断输出。 工人只参与一些辅助的包装作业，如整理、输送、包装 容器供给等。 例：方便面生产流水线示意图 1-面供给装置2-面装碗装置3-自动放碗机构4-加热封口机构5-输送装置6-包装机7-热收缩包装机。作用：人工完成供盖、整理装箱及封口等工作。 在流水线的基础上，再配置适当的自动控制、检测、调整装置、自动供料及输送装置等，使被包装物品能按既定的工序和一定的节拍自动完成整个包装工艺过 程。这种工作系统即称包装自动生产线。工人不需直接参与操作，仅需完成开机、出现故障时进行调整检修、控制等 从工艺角度来看，包装自动生产线除了具有流水线的一般特征以外，还具有更严格的生产节奏性和协调性。 包装自动线 节拍Cycle time：连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品） 之间的间隔时间。即指完成一个产品所需的平均时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。 瓶颈Bottleneck：狭义：一个流程中生产节拍最慢的环节。广义：整个流程中制约产出的各种因素。人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备
自动化包装流水线解决方案 自动化包装流水线组成部分 1.MG-505纸箱成型封底机 2.动力输送机<空纸箱输送） 3.MG5545C全自动边封收缩包装 机 4.装箱机 5.喷码机 6.MG-503折盖封箱机 7.MG-504角边封箱机 8.MG-102B无人化打包机 9.栈板供给码垛 机 10.MH-105B全自动穿剑式打包机 11.MG-105A 全自动栈板水平打包机 12.TP2000FZ- PL在线缠绕包装机 13.成品暂存区<无动力输送机） 自动包装流水线解决方案流程概述整条自动包装流水线由：纸箱成型封底机<开箱机）、封切热收缩机、自动装箱机、喷码机、折盖封箱机、角边封箱机、无人化打包机、栈板供给码垛机、穿剑式打包机、水平式打包机、在线缠绕包装机及输送机组成。此款包装流水线为昱音最完整成套设备，整套包装线可实现无人化运行、
包装外观整洁、稳固。开箱机(纸箱成型封底机）完成吸箱、开箱、 胶带封底，输送到积放滚筒输送机，阻挡器阻挡纸箱。全自动封切 包装机是通过前后输送皮带将产品送入到位，光电开关感应产品到位，由PLC和其它外围线路控制气动元件和机械装置相结合的自动 包装设备。该设备的执行元件是气缸。由二位五通电磁阀控制其前 进和后退。气缸的工作位置由磁性开关和接近开关检测并反馈给PLC，由PLC通过程序发出控制命令给相应气缸的电磁阀，从而控制 气缸的动作。通过自动控制将产品外表用收缩膜封切包装起来。通 过收缩机炉膛，完成贴体包装。通过输送线进入装箱机<根据产品可 采取平推式装箱、落差式装箱、机械手装箱）由设备完成装箱后， 放行纸箱包装。通过输送机进入喷码区域完成喷码<喷码机国产及进 口可选）。进入折盖封箱机前端，自动折盖封箱机纸箱底部面形 成的四面可弯折的面板折合，放入物品后输入由两侧皮带驱动的输 送轨道内，封箱机上侧的纸箱折盖装置启动，折盖封箱一次性完成。纸箱大小变化时，全自动机器定位 啤酒包装自动生产线 解决方案 啤酒包装自动生产线解决方案 1．工艺流程及平面布局 (1)啤酒包装自动生产线工艺流程 如图1所示是生产能力为36000瓶/h啤酒灌装生产线流程示意图。其主要组成单机有：卸箱机、洗瓶机、验瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机或热收缩薄膜包装机等。 图1 啤酒包装自动生产线工艺流程图 (2)啤酒包装自动生产线车间平面布局 ①平面布局依据的条件 进行车间的平面布局设计，需要提供以下资料： ·生产线的规模及生产工艺要求； ·车间建筑平面图； ·啤酒瓶及瓶箱规格，配套设备情况及相关资料； ·用户要求。 ②平面布局应该注意以下几点 ·设备分布间隔要合理、场地使用要合理、布局要紧凑； ·各台设备的操作者位置应该尽量考虑集中在一个公共的操作场地，形成一个操作中心，达到一人操作两台机器，减少操作工数量； ·操作者通道畅通，位置宽松，有良好的通风采光及安全设施，充分体现以人为本的企业管理理念； ·输送系统有较大的缓冲时间和贮存能力，使瓶子运送畅通； ·车间内要有一定的空箱和木板堆放空间； ·车间内或设备间有一定的维修场地； ·预留以后扩大生产的余地。 ③啤酒包装自动生产线平面布局形式 可分为如下两大类：直线布局形式、U形布局形式。 U形布局方式： 啤酒包装生产线U形布局方式 优缺点： ·脏瓶区与成品区分隔在车间的两端，二者相距较远，更符合水平卫生条件； ·潮湿区与干燥区分开较远，使得贴标后的成品不容易受潮； ·车间区域地面有利于成品堆放，工作环境较好； ·卸垛机与码垛机分隔距离较长，使得木板输送线路拉长，投资较大。 直线布局形式： 啤酒包装生产线直线布局方式 优缺点： ·卸垛机与码垛机之间的木板输送线路较短，节省投资； ·卸垛机与码垛机布置在车间的同一端，铲车可以交替使用，提高利用率； ·布局比较紧凑，中间有一个公共场地可作设备维修使用； ·脏瓶区与成品区在车间的同一端，二者相距较近，有可能使得成品酒受到卸脏瓶时的尘埃污染。 2．单机生产能力的选配 啤酒生产线通常以杀菌机（或灌装压盖机）为基准，其前后设备的生产能力逐级递增5%～10%，如图2所示。 啤酒包装自动生产线解决方案 1．工艺流程及平面布局 (1)啤酒包装自动生产线工艺流程 如图1所示是生产能力为36000瓶/h啤酒灌装生产线流程示意图。其主要组成单机有：卸箱机、洗瓶机、验瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机或热收缩薄膜包装机等。 图1 啤酒包装自动生产线工艺流程图 (2)啤酒包装自动生产线车间平面布局 ①平面布局依据的条件 进行车间的平面布局设计，需要提供以下资料： ·生产线的规模及生产工艺要求； ·车间建筑平面图； ·啤酒瓶及瓶箱规格，配套设备情况及相关资料； ·用户要求。 ②平面布局应该注意以下几点 ·设备分布间隔要合理、场地使用要合理、布局要紧凑； ·各台设备的操作者位置应该尽量考虑集中在一个公共的操作场地，形成一个操作中心，达到一人操作两台机器，减少操作工数量； ·操作者通道畅通，位置宽松，有良好的通风采光及安全设施，充分体现以 人为本的企业管理理念； ·输送系统有较大的缓冲时间和贮存能力，使瓶子运送畅通； ·车间内要有一定的空箱和木板堆放空间； ·车间内或设备间有一定的维修场地； ·预留以后扩大生产的余地。 ③啤酒包装自动生产线平面布局形式 可分为如下两大类：直线布局形式、U形布局形式。 U形布局方式： 啤酒包装生产线U形布局方式 优缺点： ·脏瓶区与成品区分隔在车间的两端，二者相距较远，更符合水平卫生条件； ·潮湿区与干燥区分开较远，使得贴标后的成品不容易受潮； ·车间区域地面有利于成品堆放，工作环境较好； ·卸垛机与码垛机分隔距离较长，使得木板输送线路拉长，投资较大。 直线布局形式： 啤酒包装生产线直线布局方式 优缺点： ·卸垛机与码垛机之间的木板输送线路较短，节省投资； ·卸垛机与码垛机布置在车间的同一端，铲车可以交替使用，提高利用率； ·布局比较紧凑，中间有一个公共场地可作设备维修使用； 整体包装设计系统 ?软件版本：V3.2 ?软件功能介绍： 1.木包装制品设计 采用目前最新的三位设计技术，自动生成包装产品模型 采用有限元仿真分析技术，对构件进行强度分析、包装结构设计优化，从设计角度降低包装成本 快速生成包装设计的总成图纸、装配构件说明等 快速准确地输出指导生产的工艺单等信息，便于下料和编制生产计划 通过包装设计的成本信息，可以方便地编制物料损耗单、产品核价单等信息 通过裁板下料优化，可以快速计算出包装箱材料定额，提高板材利用率，降低包装成本 包括托盘、普通木箱、围板箱、快装箱、卡扣箱、框架木箱等功能模块 2..纸箱包装设计 内置大量纸制品数据，包括国标数据 根据选择的瓦型自动查找瓦楞纸板的厚度 按需选择瓦楞纸板等级与瓦楞纸板代号 自动计算所选箱型的制造尺寸和展开尺寸 自动生成纸箱工程图 自动查表得到材料的边压强度和空箱抗压强度 依照凯里卡特公式计算总抗压强度 根据堆码情况估算安全系数 根据堆放时间、湿度和堆码形式等流通环境条件估算劣变系数 3..缓冲包装设计 根据缓冲材料、跌落高度与初选厚度，自动优化该缓冲厚度的缓冲面积修改缓冲面积或厚度，可计算相应的冲击加速度 自动判断是否满足产品脆值要求 根据缓冲类型快速估算缓冲垫质量 自动生成缓冲垫工程图 4..下料优化、装柜优化 胶合板下料优化、木方下料优化 快速优化排料方案、生成材料定额 提高材料利用率，减少浪费，降低成本， 集装箱或货车车厢装柜优化 生成优化排布方案， 提高空间利用率，降低物流成本 ?包装行业信息化解决方案 ?更详细资料请查询：https://www.doczj.com/doc/8613603643.html, 解析全自动包装生产线 目前，国内全自动包装生产线主要分为灌装和包装两种包装方式，这两种成套设备已经可以满足多个领域的包装需求，如：液体等流体状物料可通过灌装完成，糖果、巧克力等固体状物料则通过包装来完成，有了大致的物料分类，就使得对产品的包装目的更加明确，从而让客户在选择时有更可靠的参考依据。 所谓的全自动包装生产线是指自动化的完成一系列包装流程，同时保证包装质量和速度的有效统一。包装质量如何关乎着成品的销售情况，是考验一条全自动包装生产线是否符合市场需求最重要的一个方面，也是累计客户的最好时机，在此，生产线的研发遵循创新、求异的理念，毕竟包装精致，高档的产品总能吸引消费者目光，这时也同样离不开二次包装设备，在全自动包装生产线的后道流程也可连接二次包装设备如：贴标机、喷码机等来完成产品的二次包装，巩固包装效果。 当然，生产线不只将表面功夫做足，其包装速度也是取得成就的制胜法宝，客户选择全自动包装生产线的目的是为了提高生产效率，降低劳动力，而不是只看机器外观和包装效果的，因此，对全自动包装生产线的研发不能脱离客户的基本需求，首先在速度方面就要迎合客户心理，质量和速度的双效合一才能将产品推向市场。 生产线的控制系统是完成机械自动化的重要推手，它控制着包装生产线的包装（灌装）方式、物料计量、瓶子位置调节、存储参数等等，采用红外线感应器来控制容器位置，确保包装的精确，多个灌装头由多个微系统控制，适时的开启，闭合。国内全自动包装生产线将先进的控制和实施技术充分运用其中，符合相关行业的生产、包装需求。 青岛麦格自动化设备有限公司专业生产包装生产线，我们可以根据客户的要求设计，如果您对我们公司的产品感兴趣，可以联系我们，我们将竭诚为您服务！ 小学少先队组织机构 少先队组织由少先队大队部及各中队组成，其成员包括少先队辅导员、大队长、中队长、小队长、少先队员，为了健全完善我校少先队组织，特制定以下方案： 一、成员的确定 1、大队长由纪律部门、卫生部门、升旗手、鼓号队四个组织各推荐一名优秀学生担任（共四名），该部门就主要由大队长负责部门内的纪律。 2、中、小队长由各班中队公开、公平选举产生，中队长各班一名（共11名），一般由班长担任，也可以根据本班的实际情况另行选举。小队长各班各小 包装CAD课程设计说明书--0201型瓦楞纸箱包装CAD 学院轻工学院 专业包装工程 班级 111班 学生姓名沈姚佳方聪聪 指导教师胡桂林 完成日期 2018年 8 月31 日 目录 1.绪论 (2) 1.1瓦楞纸包装在包装工业中的地位及现状 1.2 瓦楞纸箱产品设计现状 1.3 课题研究的内容和意义 2.主要任务 (4) 3.瓦楞纸箱包装基本理论 (4) 3.1 瓦楞纸板的结构和原料 3.2 瓦楞纸箱的基本箱型 3.3 瓦楞纸板 ?瓦楞层数 ?楞型 ?瓦楞的形状 4.设计思想设计框图 (4) 5.设计举例说明 (7) 5.1开始界面 5.2菜单界面 5.3输入商品信息界面 5.4确定包装要素界面 5.5输出设计结果界面 5.6版本信息和使用指南 6.小结 (19) 7.课程设计分工 (19) 参考文献 (21) 附录：VB源程序 (22) 1 绪论 商品是人们生活中必不可少的东西，随着人们生活水平的不断提高，以及对各种事物的要求也越来越高，随之对商品的包装也就有了越来越高的追求.在各种商品包装容器中，瓦楞纸箱的应用占首位，设计精良的纸箱能帮助产品的运输、流通发挥优势作用.随着科学技术的迅猛发展，产品造型日趋发杂，产品包装的设计也日益受到人们的重视，然而利用传统的设计方法，设计周期长、人力消耗多、质量无法满足市场要求.因此，为了适应现代工业的发展，缩短产品包装的周期，提高产品在市场上的竞争力、满足自动化包装等的要求，人们便将高速发展的计算机技术应用到了包装行业的纸箱设计中来，各类包装纸箱CAD软件应运而生. 瓦楞纸箱作为使用最为广泛的包装容器之一，有着许许多多的优点.首先它价格较低；具有一定的刚度和强度，又有良好的弹性和韧性，对内装物有良好保护作用.其次，相对于其它包装容器质量较轻，运输费用相对较少；最后，瓦楞纸箱可回收再利用，作为废弃物，其处理方法也非常容易，不产生污染.因此，我们设计了瓦楞纸箱CAD系统，以便于瓦楞纸箱的自动化包装.由于水平所限，我们设计的系统还有一些缺陷.因为是初次使用VB，希望各位能指出更多缺陷或错误，或提出好的建议. 1.1瓦楞纸包装在包装工业中的地位及现状 在当今纸包装制品中，瓦楞纸包装应用最为广泛，它可以制成瓦楞纸箱、瓦楞纸盒、瓦楞纸板缓冲结构、瓦楞纸板托盘、瓦楞纸板展示台架等等.瓦楞纸具有一下特点： (l>重量轻，结构性能好 (2>对商品保护性能好 (3>运输费用低 (4>易于变更箱型尺寸，包装适应性强 (5>包装作业易实现自动化 燕山大学课程设计说明书 题目：包装生产线的PLC控制 学院（系）：电气工程学院 年级专业：工业自动化仪表 学号： 学生姓名： 指导教师：韩立强 教师职称：副教授 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2013年 7 月 6 日 目录 第一章引言 (4) 第二章摘要 (5) 第三章设计内容 (6) 设计题目 (6) 设计任务及内容 (6) 控制要求说明 (6) 第四章整体设计方案 (7) 总方案说明 (7) 原理图设计 (8) PLC控制电路设计 (9) 第五章程序设计 (10) 状态转移图 (10) 步进梯形图 (12) 软元件注释列表 (14) 指令表 (15) 调试结果分析 (17) 第六章心得体会 (18) 参考文献 (18) 第一章引言 PLC的技术从诞生之日起，就不断的发展，它的优势也在日常的生产中越来越明显，它给企业带来的高效率也越来越得到人们的认可，我们通过对其研究来解决生产线自动包装这一课题，将PLC的优点通过所学的知识应用到实际生产当中。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，古老的生产方式逐渐被社会所淘汰，而可编程控制系统通过发挥其自身的通用型及灵活性在机床电气控制、家用电器（电视机、冰箱、洗衣机等）自动装配线的控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线的控制等方面表现的非常有优势。 PLC所具有的特点主要有： （1）、可靠性高。可靠性主要体现在产品的有效性和可维修性，PLC采用了一系列可靠性设计方法进行设计，如掉电保护、故障诊断、报警等。 伊利200mml鲜牛奶包装系统设计 1设计要求、分析、方案及消费人群确定 1.1设计要求 目前市场上伊利牛奶包装，包括其他品牌奶制品包装基本上就是瓶装、盒装、袋装这几种形式，所区别之处即在瓶子形状，盒子形状以及装潢不同，这三者与产品自身定位的结合呈现出纷繁多样的包装。今拟设计一款新的包装，具体要求如下：伊利鲜牛奶，袋装，包装净重200mml，保质期2个月。 1.2设计分析 目前市场上伊利牛奶袋装主要有如下图1、图2所示两种形式。 图1伊利袋装1 图2伊利袋装2 图1所示即为利乐包装，从技术角度来看，利乐包是由纸、铝、塑组成的六层复合纸包装，能够有效阻隔空气和光线，而这些正是容易让牛奶和饮料变质的杀手。因此，小小利乐包，让牛奶和饮料的消费更加方便而安全、而且保质期更长，实现了较高的包装效率，相比之下，图2所示的即为塑料包装，多为PE材料，其保质期短，阻隔性能相对较差，并且耐戳穿强度低，容易造成牛奶露出，在实际生活中， 多用于早餐奶，即单独买早餐时，有时单独去买一袋牛奶，即为图2所示，当然图1所示有会存在此种情况。 综上分析，图1不仅多见于家庭单独购买，而且单独售卖也比较常见，关键是图1所示利乐包装保质期更长，能有效满足本次设计所要求的2个月的保质期。1.3方案及消费人群确定 从以上分析，不难得出，图1所示包装，即“硬袋包装”，不仅对产品的保护更强，耐戳穿强度高于图2，而且图1所示利乐包装，几层材料的综合运用，对牛奶的保质期也大大提高，能更加有效满足多层次消费人群，满足设计所需的2个月的保质期，所以方案最终确定采用图1所示利乐包装形式进行本次设计。 本次伊利200mml鲜牛奶你为上班族设计，目前市场上还无专门针对这一群体的包装，这次拟推出一款上班族的消费产品。 1、绪论 2、产品系统设计概述 3、产品系统设计要素解析 4、产品系统设计方法 5、创新设计方法 6、当今产品系统设计的发展方向 产品与产品系统 1、产品即劳动产品的简称，主要是指人们有目的的生产劳动所创造的，能满足人们某种需要的物品。 2、按其用途划分，产品分为生产资料和消费资料，在不同的生产力水平下，产品的品种、性能、质量等也会不同，并且随着生产力的发展而变化。 工业革命以来，各种各样产品的陆续出现逐渐改变了人类的生活方式，促使人类的生活水平和生活质量日益提高。很难想象，现代人离开产品将如何生存和发展。出行要有代步工具，吃饭要有餐具和各种食品，穿衣要适应季节、跟随潮流、满足个性。所以，人类要确保持续发展，必须认真研究人与产品、产品与产品系统之间的联系。 产品可以满足人类不同的需求，产品设计是一个过程系统，并从属更大的系统 在产品设计中，设计初衷的好坏直接决定了产品设计的成败。以上反映的是两种截然不同的产品观，一个是"物一物"一个则是"人一物"之间的关系。 “FOLD”沙发不俗的外观可以容纳更多的使用者，满足更多种坐姿，体现“以人为本”的设计理念。 产品的系统化特征 现代社会，科技进步，各类产品都能通过工业化手段，以机械化分工作业的可互换式生产方式进行生产和制造，每一件产品都是一个系统化过程的具体体现。在现代技术条件下，产品的生产制造过程中融汇了社会、文化、经济等因素间的依存和制约关系，而这种依存和制约的关系随着科技的进一步发展，社会人文的变化等将会更加明显，产品的系统化特征将进一步得到强化。 产品的系统化特征：产品信息化，产品系列化，产品商品化，产品生态化。 产品信息化包括产品制造、发展方向、开发设计的信息化。 产品制造的信息化：工业化是产品制造的基本特征。信息时代的到来使得信息要素成为制约现代制造业的主要因素。信息化使产品生产由工业化向知识化方向转变，使过去产品制造中的生产劳动转变为知识劳动。 产品发展方向趋向信息化：随着人类生活水平的不断提高，市场需求的多样化使得买方在商品的交易中占据了主导地位，买 方的选择余地越来越大。在同质化现象日趋明显的今天，消费者更看重产品内在的附加值。而消费者个性需求的不断提升，直接的结果便是产品的生命周期逐渐缩短。 a.多功能化 b.复合化 c.轻薄短小化 d.智能化 e.精神化 产品开发设计的信息化：如今的设计师们普遍采用计算机信息技术进行辅助设计，这较之以往传统的手绘设计发生了根本性的变化。产品开发设计信息化具有代表性的标志之一就是并行设计方法的产生和广泛应用。并行设计是指在产品开发设计的初期就由开发设计人员、质量控制人员、生产制造人员、营销人员，有时还加上协作厂家、用户代表等协同工作，涉及生产、制造、技术、销售、售后等各项工作相互协作，同时并进。 自动包装机的工作原理 自动化水平在制造工业中不断提高，应用范围正在拓展。包装行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著消除包装工序及印刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。 一、自动包装的作用 具有革命意义的自动化改变着包装的制造方法及其产品的传输方式。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用。尤其是对食品、饮料、药品、电子等行业而言，都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。 机器人学（Robotics）已经改变了人机的共存方式。自动包装的关键在于依据生产加工或包装过程，设计出一个能够得以实现自动控制的结构方案。显然，自动装置（机械手或机器人）的选择取决于这一过程的需求及特性。依据定义，一个自动装置即是能通过自动控制或遥控方法完成任务的一台机器或一个机构。它可以是简单的，例如，从一个位置移向另一位置的一种单轴结构的气动压力联动装置；也可以是复杂的，例如，具有六轴结构的能动外科手术的机器人。包装过程的各个项目选择以及各类工业自动化机构，可以在一个具体工作场所的空间范围内，使每一个设计方案完成一项任务。 目前，自动装置的结构型式是多种多样的。例如，可以满足某一项具体操作的需求。工业机械手的结构特点都处在单轴与六轴之间。根据这种轴结构的性能，机械手“臂”的设计在运动可控程序下，操作一个端部操作器或臂端工具。轴的数量代表了机械手臂的“自由度”。另外，还有辅助臂。例如，传送带的轴等，但它们通常不是以机械方式与机械手主臂相联结的。对于不同机械手形式，一般都是根据其“x”、“y”、“z”三个主轴组成的坐标系来分类的。大多数机械属于下述五种基本类型之一：笛卡尔或直角坐标系、圆柱面坐标系、旋转式或铰链式坐标系、球面或极坐标系和柔选工组合型机械手（SCARA）。 二、自动功能的外部设备 一个完整的自动化结构方案由很多部件组成，其中，端臂操作工具、材料运送装置和识别/验证系统是主要组成部分。 1.臂端操作工具 机械手就是利用与其端部联接的装置从一个位置移到另一位置的一种工具。臂端操作工具，即端部操作器，是用来抓取产品、定向移动和感受性能参数的一个部件。在包装应用中，端部操作器通常设计成能直接使用的真空套、夹紧爪或两者结合的型式。它们的结构方案可以从单一型的真空套到系列型真空 时 代 农 机 TIMES?AGRICULTURAL?MACHINERY 第 ４５ 卷第 ４ 期２０１８ 年 ４ 月 Ａｐｒ．２０１８ Ｖｏｌ．４５ Ｎｏ．４ ２０１８年第４期 188 基于ＰＬＣ的全自动包装码垛生产线控制系统设计 刘 轩，朱明靖，郁 炜 摘 要：在当今自动化程度越来越高的工业生产当中，包装码垛生产线的全自动化技术一直是一个较难解决的问题。大多数工厂只能完成部分自动化包装码垛，无法实现整条流水线的全自动化生产。本设计课题研究的内容及重点主要集中在两个方面，首先基于编程控制器（ＰＬＣ），实现了整条生产包装码垛流水线的一体化操作，其次是实现了人机界面控制，利用ＭＣＧＳ组态软件环境与ＰＬＣ的连接通信，实现了整条生产流水线的全自动控制。本设计设备具有操作简易，运行可靠性较高以及方便维护等优点。关键词：ＰＬＣ ；包装码垛生产线； 控制系统 （衢州学院，浙江?衢州?324000） 基金项目：２０１８国家级大学生创新创业训练计划项目。 作者简介：刘轩（１９９７－），男，浙江衢州人，研究方向：电气工程及其自动化。 当今生产工业的飞速发展离不开自动化控制的普及。在全国施行“机器换人”的政策形势之下，浙江省更是在近几年大力推行该项政策，并运用于各大机械和制造等行业中。如今PLC 在工业生产中所占比例越来越高，它高速的计算力与稳定性极大地提高了生产力，创造了不可低估的效益。在新的发展形势下，全自动化包装码垛生产线技术将变得越来越重要，可为国家的工业生产带来不可低估的利处。而建立基于PLC 为基础技术的包装码垛生产线，不仅成本低，其控制系统操作简易，而且自动化程度相对较高，从而可以大大地改变从前生产效率低下的困境。 １ 包装码垛生产线的机电一体化系统 包装码垛全自动生产线主要分为机电与传感器两个部分。机电部分又由气动及真空系统与光电检测系统组成。传感器部分由光电开关与金属检测传感器组成。其系统组成结构如图1 所示： 图１ 机电一体化系统 １．１ 气动及真空系统 气压传动是近几十年被广泛应用的一种传动方式，压缩空气作为其介质用于能量传递。气压元件具有结构简单，易加工，寿命长，维护方便的特点，用空气做介质，来源简单方便，用后直接排放，不污染环境。在本课题设计的全自动化包装码垛生产线装置中，气动装置主要用于电子自动称重机、装袋等环节中，具有重要的协调控制作用。 真空系统由真空泵、PLC 程序控制系统、储气罐、检测器、真空阀门、境外过滤总成组成。其中真空泵是真空系统的最重要的部分，也是密封环节最为关键的组成部分。这个部分不仅提供真空动力源，还控制真空部分线路的通断控制。检测器在真空防漏与真空压力方面承担检测功能，在检测阶段结束后发出相应的装卸料信号。１．２ 光电检测系统 光电检测系统主要由光源、光学通路、光电元件和单 片机四部分组成。光电检测电路把被计数的产品物体变化变成电信号，由显示计数电路计数，再由数码显示管显示，并产生相应的电信号给PLC。同时该系统也可以检测杂质，实现码垛装置的自动控制，自动报警等功能。１．３ 光电开关 本系统选用了型号为E3JK-DS30M1光电开关。主要利用其发射光束后在产品上产生的漫反射，发射器与接收器构成的单个信号接收时间不同，产生开关状态变化，从而产生单个计数信号。１．４ 金属检测传感器 本系统选用了型号为SN04-N 金属检测传感器。利用无触点式开关，由振荡器以及放大器组成振荡起振，在感应开关前方产生一个交变磁场。利用金属本身性质，使得金属内部在振荡时产生涡流，进而吸收了传感器所产生的振荡能量，时振荡幅度减小甚至停振使得开关达到反转。再由整形放大器将其转换成二进制的开关电路信号，此时检测完成。 ２ 包装码垛生产线的ＰＬＣ系统设计 本系统的生产线机械部分主要为：全自动称重、自动包装、传送检测以及包装码垛单元。２．１ 主要工艺流程 物料储存罐利用物料斗将物料送入给料装置，当称重传感器达到预设重量时，称重单元给出停止供料信号，当前次称重环节结束，与此同时包装部分收到来自称重单元的传输信号。称重完成后的信号同时会传送给自动装袋部分，在接受到输入信号之后，控制卸料门的电机开始运行。打开卸料门，让称重完成的物料倒入提前预备好的物料袋。当物料倒入完毕后，卸料门电机反向运行，关闭打开的卸料门。与此同时，装料完毕的包装袋经过推袋机械动作，将袋口推送到封口装置下。封口装置利用光电开关进行校准，当物料袋到达预定位置后，缝口机械装置开始动作。缝纫完成后，由自动切线机完成缝纫线的切断，物料袋继续向前运输。在这之后，物料袋还会经过两个检测装置，分别为金属、重量复查。在金属检测和重量检测两个环节中，当有任何一个环节检测不合格，对应的物料袋将由传送带上的剔除装置进行剔除。合格的包装袋继续通过，之后在传送带上被传送到码垛单元，由码垛单元中的机械臂完成自动码垛。码垛工艺按照“2袋竖一3袋横”和“3袋横-2袋竖”循环做转位处理，一般以8层为一垛。当码垛完成后，将有叉车送出玛多曲。码垛装置的托盘及托盘仓和相应的托盘传送机都由实际程序自动供应。(下转第190页)啤酒包装自动生产线解决方案演示教学
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