自动包装机械控制系统开发的专利浅析

邵际涛 贾海莹

摘要：随着经济的不断发展提升，人们对于生活品质以及人情往来更加注重，在进行商品购买的过程中看中的除了商品本身的功用以及质量之外，也对商品的包装有着非常高的要求。传统的手工包装方式速度慢，效率低，在面对大批量的产品时会力有不怠，故而可以通过开发自动化的包装机械的方式来帮助商品的包装更有效率。而整个自动化包装机械在运行的过程中必须有足够合理的机械控制系统才能帮助整个机械体系运转的更加顺利，文中就对自动化包装机械控制系统的开发与设计相关的问题进行了研究。

关键词：自动包装机械;控制系统;控制系统开发

引言

坦白来说，经济的高速发展给包装机械行业的不断扩张带来了极大的帮助，之前有相关的研究者针对包装机械的需求量做了调研，发现其每年的增长速度大概在百分之五左右，可见包装行业在当前的经济市场上的繁荣。但行业在不断发展的过程中也同样意味着行业内部的激烈竞争。因此进行从事包装行业的企业必须要不断对自身的业务能力进行创新提升，比如说从包装机械的自动化控制系统开发设计入手，获得专属于己身的领域专利，在提升日常生产的工作效率的同时也增加其在市场上的核心竞争力。

一.自动包装机械控制系统开发内容

在进行自动化包装机械的控制系统设计的过程中需要利用单独的计算机对包装机械的机械手操作程序进行控制，这样进行包装的机械才能完成比较复杂的包装工作。另一方面，计算机系统还要能够监控机械手整个的工作过程，利用相关的拍摄系统来完成这一系列的监测工作。以便于发现机械手在包装工作中可能存在的问题进而及时下达命令对其具体工作进行调整，帮助相关包装工作的质量能够完全符合工业生产的需求。

自动包装机械控制系统还要能够自动进行包装材质的分辨，对人工分辨进行辅助并确保人工分辨的准确性。通过系统中的探测器来了解正在使用的包装材质是否发生了变化具体的材质参数是怎样的，进而将所探测到的材质信息显示在系统的计算机屏幕上[1]。随着工业生产的不断推进，人们对于自动化包装机械的控制系统有了更高的要求，期望能够让整个系统变得更加智能，在控制机械进行包装的过程中表现出更大的灵活性。而为了达成这一目标，就需要进行不断的尝试设计，帮助机械控制系统不断获得完善。

二.自动包装机械控制系统各模块设计

包装机械自动化系统在进行设计的过程中需要根据所要控制的包装机械的特点来进行分模块的设计，并秉承着提升包装机械自动化水平的目标，通过机械，电力，光感等领域知识的综合应用来帮助提升自动化机械在生产中的效率以及最终的包装品质。通过模块化的系统设计能够为整个包装机械的自动化系统带来以下优势：①使得整个控制系统的结构具有更强的适应性。通过模块化的设计能够使得不同功能的模块化产品集合在一起，在进行实际生产的过程中就能够通过模块化的组合来产生不同的功用。②对于小批量或者多品种的包装生产会带来更大的便利性。针对不同系统用户的实际需求，将个别的模块进行删减或者替换就能够使得整个产品具备更强的实用性。③能够有效提升产品的质量。④模块化设计有利于批量化的生产操作，对于降低整个生产的成本也有着非常有利的作用。

（一）借助感应器进行智能化设计

现代产品的生产或者是包装基本上都是采用机械化流水线生产，其主要目的就是帮助减少生产过程中需要依靠的人力。在进行包装机械控制系统设计的过程中自然也需要向着这一目标努力，这一方面可以借助感应器的力量来帮助机械装置的控制系统更加智能化。比如说在09年朱大华先生发明的一种可以智能关闭启动的包装机械门，就是利用了感应器的原理——预先设定好的计时器在到达规定时间之后会自动关闭机械装置的大门和小门，如果包装机械的门没有关闭紧密的话，对其感应的警报灯就会亮起发出光芒进行提醒，而如果感应器感应到大门已经关闭就会提醒与之相连的电气控制系统开启包装机械。

（二）进行人机界面模块的设计

在进行自动化包装机械控制系统设计的过程中还必须进行相关的人机交互界面的设计，这关系着系统的操控人员对一系列监控信息的了解，对整个生产过程的分析以及各种控制命令的下达[2]。在进行人机界面设计的过程中可以将大数据的理念融入其中，对设备日常生产中的各项数据进行记录，比如说设备运行时间，设备故障数据，故障原因等。最早的人機交互是通过显示屏与按钮的组合来完成的，但科技发展到如今，人机交互界面完全可以采用触摸屏控制[2]。将生产控制人员可能会用到的多种功能汇聚成一个个的功能图标显示在计算机界面上，管理者可以直接点击图标获取自己想要的信息。比如说搜索，生产数据管理，设备监控信息等。

（三）进行运动控制模块设计

所谓的运动控制模块就是包装机械在使用过程中的各种运动轨迹的设定，比如说运动的方向，运动的速度，运用的时间间隔等。运动控制模块在设计过程中所追求的是包装机械的精准控制，因此控制系统必须与所连接的机械有着严格的时间及速度的同步性。比如说王爱玲在2014年发明的一种多功能三伺服包装机控制装置，其中就涉及到了运动控制系统的设计，它的整个控制系统由人机界面，通用运动控制器以及伺服驱动系统共同构成，并对其下控制的3个伺服电机等其他包装机械进行智能化的控制，通过运动控制系统的辅助来帮助整个包装生产的精度大大提升并且还能够将包装机运行过程中遇到的问题及时反馈回控制系统进行处理，从而达成多种需要的功能。

三.结束语

自动包装机械控制系统在开发过程中要想获得更具创新性以及更有实用性的产品，就必须要明确相关产品的定位以及其具体的生产过程。通过模块化的设计与开发将整个控制系统分解成为一个个更加独立的模块，再通过对传动模块，人机交互模块以及运动控制模块的分别设计来提升整个控制系统的可操作性，再通过实际生产中的实用性验证来帮助使得其成为自身的专利性产品，为整个企业乃至于这个包装行业带来新的福音。

参考文献：

[1]林洪莹. 拆组法理解包装机械专利初探[J]. 中国高新区， 2017（02）：116.

[2]齐宏卓， 汪鹏， 罗智勇，等. 一种自动控制包装机的工位传送装置： CN 2016.

姓名：邵际涛;1980-6-17;男;汉;山东;审查员;本科;知识产权;国家知识产权局专利局;100888

国家知识产权局专利局 100888

国防专利审查中心 100089