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摘要：食品安全,关系着我国国计民生,是全世界人民都非常关注的重大问题。食品的包装是否合格,也能够影响食品的质量。食品生产过程中,接触的人越少。食品受污染的机会也越小。所以很多国家的食品加工企业,都纷纷使用自动化的包装设备。在我国这样的企业相对较少,大多是用人工或者半自动化包装。所以在包装方面与发达国家相比,技术上还比较落后。基于此，文章就食品包装行业自动化机械装备的应用展开论述。
关键词：食品包装行业；自动化机械；装备应用
引言
食品安全是关系民生的重大问题。据统计，我国现在的粮食总产量约5亿吨，肉类7000多万吨，奶类2200多万吨，水果7300多万吨，蔬菜约5亿吨。中国13亿人口食用物资供应需求，给包装产业提供了非常广阔的市场。包装机械的发展为食品、药品的现代化加工和大批量生产提供了必要的保证。人们的膳食结构的调整和饮食习惯的改变，促进食品加工业的快速发展，增加了对高品质食品包装机械的需求。
1食品包装行业的发展
从行业发展上看，我国的食品包装机械行业起步于20世纪80年代初期，发展至今，全国食品和包装机械生产企业有近6000家，每年有近15%的企业转产或倒闭，同时又有约同等数量的新企业进入这个行业。这说明了这个行业竞争激烈和行业的市场前景良好。
如今我国的机械生产已满足了国内的基本需求，并开始向东南亚及第三世界国家出口，在出口的机械品种中以食品（乳品、糕点、肉类、水果）加工机、烤箱、封装、贴标签机、纸塑铝复合罐生产设备等机械出口较多，食品机械如制糖、酿酒、饮料、液体食品灌装机等设备已开始成套出口。
据统计，在食品包装机械行业里，年销售额超过亿元的企业仅十几家，年销售额超过3000万元的企业约有50家，行业内75%的出口产品是由这60多家企业生产的。这说明了大型企业具备了较高的科技水平和生产能力，他们大都愿意参与国际市场的竞争，但是其中的高端产品较少，具有国际水准的企业也不多。
2食品包装领域机械自动化应用现状
我国目前的食品包装业的发展状态属于一种畸形的状态，我国的食品业市场是一强多极的格局，其中有一部分是国有化为背景的大型食品生产企业，这些企业具有垄断性的优势，有着充裕的资金，这就使得一些小的企业在市场竞争中的存活变得不易。我国也逐渐认识到了这种发展状态对我国食品包装业的发展也是极其不利的，所以我国开始对这一发展状况进行改革。机械自动化技术陆续的被中小型的企业使用，机械自动化技术的应用，使得这些中小型企业的工作效率得到很明显的进步。但是我国的机械自动化技术并不是十分娴熟，一些其他发达国家的机械自动化设备有着更先进的技术和不高的价格，长期这样以来，会使得我国的机械自动化技术不能更好的发展。再加上我国的机械自动化技术创新能力较低一些机械设备的研究起步晚，在当今这样的竞争社会中，并不能抵抗其他国家的先进技术的打击。
3自动化机械装备
3.1自动化机械的组成
自动化设备基本都是由传感子系统、运动子系统和控制子系统三部分组成。设备启动之前,首先要做的工作就是定位,将要处理的产品通过很多不同的方式,来实践对产品的定位或者定向。许多机器人,例如;整合视觉传感系统的机器人,就能够通过程序的设计,使用机械臂来定位或者定向待处理的物品。自动化机械设备完成定位之后,接着需要完成的是搬运或者组装物品,最后是包装物品等程序。
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以焊接为例,当自动化机器人完成对产品的定位之后,总的程序就会发出下一步指令,用焊条进行焊接,这样比人工焊接更加准确。就像我们人类一样,自动化机械可以通过自己特殊的眼睛,控制自动化机械手的动作,决定自动化机械的速度和方向。在生产过程中,自动化设备完成定位以后,控制系统就会发出指令完成预定的动作。而且,如果生产过程出现问题,或者出现了不合格的产品,控制程序可以让生产随时停止,保证了产品的质量。
3.2自动化机械的优势
自动化机械包装具有柔性和灵活性,在生产线的程序设计上,可以允许在一定尺寸范围内,包装大小有一定的变化,现在的产品更新换代太快,而不能因为更新了新的产品就更换生产线,那样过于昂贵,许多企业都无法接受,现在人们生活节奏越来越快,对食品的质量要求越来越高,所以食品包装的机械化自动化是必然的趋势。自动化机械包装,有很多优势:第一,它能够自动识别,包装材料的软硬、弹力,通过电脑反馈给控制装置,控制装置就会调整机械手的轻重,准确完成指令。而且,不会疲惫。第二,自动化机械设备操作起来能够减少废料,减少噪声,减少污染。
4自动化机械装备具体应用
4.1安全监测系统在食品包装领域中的应用
质量安全的保证作为食品企业遵守的最高原则，安全是企业可持续发展的重要保障，传统的食品安全监测系统是按照加工机械的规定参数来判断的，但是生产原料的质量、包装过程以及食品自身的属性等一系列问题并不能简单的通过参数来判断。但是机械自动化的加入，彻底地改变了食品安全监测的程序，使得对食品的安全质量保证变得更加便捷，并且能够在各个环节精确地对食品质量安全作出监测。
4.2运动控制系统在食品包装领域中的应用
在我国食品包装机械自动化的发展过程中，运动控制系统也是十分关键的一步。运动控制系统技术的发展进步，可以使得食品包装机械自动化设备对运动位置的监测变得更加精确，在运动的速度上必须保证同步化。运动控制系统一般是用在食品的包装、灌装等环节，食品包装工作一开始运行，就必须准确的掌握运行速度，这样才能更加准确的控制定位。市场中比较先进的如总线式运动控制设备，就是通过高速通讯手段，实现对整条作业线的实时、精确化控制，实现定位多目标点，设备具有快速转换控制模式以及信息交互端口多样化等功能。我国目前的运动控制技术有了比较成熟的产品，在各企业中的使用也在不断提高。
4.3自动识别系统在食品包装领域中的应用
在食品的包装环节，需要系统对所涉及的原料和成品的质量情况进行识别，自动剔除不合格产品，这就促进了自动识别技术的发展。自动识别技术通过光电、计算机、智能信息处理等先进技术，逐步形成了一套成熟稳定的识别体系，其中包括射频、拍照等技术。企业通过对这一技术的应用，提高了生产效率，减少了因人工疲劳造成的操作失误概率，为单一包装线进行多类别食品包装创造了升级条件。降低了生产周期，对食品的信息获取实现了百分百准确，更保证了所生产食品的质量安全。但是，我国在运动控制设备上的传感器技术相对落后。在相关传感器的采购环节，对进口产品的依赖非常严重，国产传感器缺口巨大，据统计，进口传感器的比重占据全部产品的75%，尖端控制芯片的进口比重超过90%。
结语
现在许多企业,都已经重视了食品加工及包装的自动化。它不仅能够节约成本,增加产量,保证质量。而且在食品工业中,能够保证产品包装的尺寸、形状以及固定性,所以自动化设备的研究人员一定要对产品的特性,有一个直观的认识。对产品包装的最终效果,能够清楚的把握,让自动化的自动设备的处理能力,大于产品的变化范围。今后各种新的技术,新的材料,在食品和包装机械中将会得到更加广泛的运用，将会朝着高效节能的方向发展。
参考文献:
[1]洪桂香.解说食品包装机械创新发展的新途径[J].塑料包装,2014,25(05):1-4.
[2]杨祖彬,曾莉红.基于食品安全的我国食品包装机械技术发展路径探讨[J].包装工程,2011,32(13):117-121.
论文作者:梁荃
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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