自動化視覺測量技術在包裝機械行業(yè)應用現狀

1.視覺測量包裝行業(yè)發(fā)展概況

包裝視覺測量是指能完成全部或部分產品和商品包裝過程的機械。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及與其相關的前后工序，如清洗、堆碼和拆卸等。此外，包裝還包括計量或在包裝件上蓋印等工序。

中國的包裝業(yè)相對發(fā)達國家如日本和美國相當落后，具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?005年中國共生產各種包裝機械93,000臺，產值550億元，比2004年有小幅度的下降。根據食品和包裝機械工業(yè)協會的統(tǒng)計，中國目前有包裝機械廠商3,600多家，但產值及銷售額超過億元的現在只有20家。

國內包裝機械企業(yè)主要生產比較簡單的設備，高端設備主要依賴進口，只有少數國內企業(yè)能夠提供成套的生產線。 2.自動化產品在包裝行業(yè)的使用情況

1.)在包裝機械行業(yè)應用現狀總體情況

包裝機械上使用的自動化產品主要有控制系統(tǒng)，傳動控制，運動控制，人機界面和傳感器這幾類，具體包括：

控制系統(tǒng)：嵌入式產品、PLC，IPC，現場總線；

傳動控制：變頻器，直流調速；

運動控制：伺服，步進，運動控制器；

人機界面：文本顯示器，觸摸屏，平板電腦電器元件及傳感器：光電開關，溫度傳感器，壓力傳感器，行程開關等

2.)在包裝機械行業(yè)應用現狀主要自動化產品介紹

i.)控制器

食品和包裝機械使用控制器的情況差別較大，大型生產線用到了現場總線技術，控制點多達數千，單機上大多使用了PLC或者專用控制器，部分中低端設備采用了繼電器控制的方式，而更多的小型設備沒有使用任何電子控制器，總體上國內的包裝機械只有10%左右使用了先進的控制器。

從性能上IPC更好，具有很強的擴展性，豐富的軟件資源使它可以開發(fā)出更多的應用方案，目前主要用于大型設備的管理和通訊。PLC系統(tǒng)在5年以內仍然將是包裝機械的主流控制器；繼電器作為以前的主流控制器，將繼續(xù)在低端市場延續(xù)，盡管市場有所下降，但是在3年內不會在包裝行業(yè)淘汰。

根據中國工控網的調查，2005年中國包裝機械控制器市場為3億元，其中PLC市場不到2億元。

ii.)傳動傳動產品在包裝機械上的使用主要是為了調整主工藝速度和控制電機在生產過程速度的周期性變化。對于大多數包裝機械而言，變頻器并非必選的電氣產品。盡管越來越多的包裝機械廠商設計了基于變頻器的傳動方案，但是使用者寥寥。因此，除非在必須使用變頻器的場合，包裝機械生產廠商較少考慮采用變頻器。變頻器在本行業(yè)的使用率較低，在大型標準規(guī)機和包裝生產線上有較大的發(fā)展空間。

根據中國工控網的調查，2005年中國包裝機械行業(yè)傳動市場約為2億元，主要是功率在7.5KW以下的小型變頻器產品。

iii.)運動控制

運動控制產品在包裝機上的應用主要是實現精確的位置控制和嚴格的速度同步，用于裝卸，輸送，打標，碼垛，卸垛等工序。

本行業(yè)可能用到運動控制產品的包裝機械主要包括：紙箱生產線，自動包裝機、真空充氣包裝機、塑料覆膜機、復合軟包裝機、液體包裝機、包裝機器人、無人操作包裝生產設備、裝箱/裝瓶設備、清洗、烘干設備、成型、填充設備、封口、封蓋設備、稱量、打包設備、無菌包裝設備。

運動控制產品zui近3年在包裝機械行業(yè)的應用發(fā)展迅速，根據中國工控網的調查，2005年本行業(yè)運動控制市場接近1.5億元，其中伺服市場略超過1億元。

由于中國包裝行業(yè)的快速發(fā)展，國內將需要更多的高端包裝機械，運動控制產品也將在本行業(yè)獲得更大的發(fā)展空間。

iv.)人機界面包裝機械的HMI以文本顯示器為主，通常與PLC或者單片機配合使用，用以設定生產工藝參數，監(jiān)控設備運行狀態(tài)，記錄設備生產歷史。少數高端機械使用了觸摸屏。

根據中國工控網的調查，2005年中國的包裝機械HMI市場約為4,000萬元，其中觸摸屏市場略超過3,000萬元。由于價格的持續(xù)下降，包裝機械行業(yè)HMI市場較2004年有較大幅度的下降。