包装机械行业分析范文

导语：如何才能写好一篇包装机械行业分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：包装机械行业；技术；新技术；模块化；标准化；网络

前言

包装机械是包装行业重要机械，是机械加工的重要类型，新时期，我国已经进入到商品社会和市场时代，需要包装机械的大量供应，来满足产品和商品的包装需求，包装机械行业已经成为包装工业和机械工业的交叉，是促进商品进一步走向流通，进一步走向市场的关键支撑。由于我国的市场经济还处于初期，商品包装理念和水平与先进国家比存在很大差距，特别是机械制造行业长期徘徊在低水平，导致包装机械行业出现了诸多问题。应该在科学定位我国包装机械行业的基础上，展开对包装机械行业深层次地分析，形成技术创新、投资增加、大力支持的局面，在包装机械模块化和标准化上下功夫，形成包装机械行业新时期发展的新支撑，在满足商品包装的前提下，促进商品经济和市场化的深入发展。

1.包装机械行业的概述

包装机械行业的发展起始于改革开发，在此之前我国商品包装存在作坊式生产、散装销售的实际现象，即便存在简单的糖果包装机械和香烟包装机械也存在水平不高、机械简单、技术落后等诸多问题。进入到上世纪80年代后，商品和交换得到了提升，包装机械行业得到了不断地发展，并已经成为初具规模的产业，截止到2010年，我国包装机械行业的产量已经达到156万万台（套），成为一个发展迅猛的产业，根据2005年的统计数据：包装机械的产值已经达到500亿人民币，并存在有将近5000各品种，包装机械行业已经变成重要的门类，在支撑商品销售和交换的同时，促进着经济的发展。

2.我国包装机械行业与先进水平的差距

在当前，我们应该肯定包装机械行业的发展成就，同时也要看到包装机械行业的不足和差距，特别是与先进国家和国际水平相比包装机械行业存在着不小的距离，特别是包装机械的自动化水平不高，包装机械生产中新技术应用还处于低级阶段，包装机械应用的材料和工艺还存在速度和范围的问题，总体上讲，我国包装机械行业距离包装机械行业发达国家有将近20年的差距，特别在灌装机械、印刷机械、真空包装机、封装机械、封口包装、无菌包装机械等重要机械类型上具有相当大的差距，这为包装机械行业提出了发展的要求，也指明了新时期包装机械行业发展的方向，应该在承认这一差距的基础上，立足包装机械行业的实际，更好地利用市场经济和新科技浪潮的良机，发展包装机械行业，在打造我国包装机械行业核心技术的同时，促进包装机械行业对先进水平的靠拢和追赶。

3.包装机械行业产品技术升级的探索

3.1.用新技术充实包装机械行业

要实现包装机械行业的发展就必须应用新技术，要从包装机械行业的实际出发推动新工艺和新材料在包装机械中的应用，要形成以人工智能、生物技术、网络技术、自控技术应用为契机的包装机械行业发展基础。在包装机械的设计和生产中要推广CAD技术、CAPP技术以及CIMS系统，在获得优化设计和精密加工的基础上，使包装机械得到提升，达到结构紧凑、运行平稳、延长寿命、降低造价的目标。

3.2.加快包装机械行业的模块化和标准化

应该在包装机械的制造和设计中采用模块化的思想，将包装机械的计量装置、制袋成形

器、物料输送、包装材料输送、热封装置和打码装置等设计成多种标准模块，通过标准模块的合理组合，以适应不同物料特性、不同材料种类和不同包装容量的要求。逐步加大包装机标准件与外购部件的比例，突出包装机械的特殊制造功能，促进包装机械生产在一定范围内实现标准化、通用化和系列化。同时引进国际上承认的标准来规范企业的生产行为也是提高包装机械产品标准化水平的重要途径。

3.3.提高基础配套的技术水平

当前应该重视基础件的研制以及配套件的技术水平的提高，研制与包装机配套的高水平的真空泵、真空阀、灌装高速电磁阀、传感器、变频电机及电器控制元件，开发各种在线或离线的检测设备，以进行重量检测、异物检测、金属检测和真空度检测等，提高整体技术水平。

3.4.加大对包装机械行业的科技和资金投入

只有加大科技投入，鼓励科研院所加入企业集团，多渠道多层次的增加科研经费，才能开发出产销对路的高技术产品。

3.5.重视包装机械行业的网络化发展

根据2009年的数据：有35%的包装企业经常使用互联网，15%的包装机械企业建有网站，10%建有企业内部的电子商务管理系统，有60%企包装机械企业认为需要电子商务服务。我国包装机械行业由于产品自身的特点，非常适合网上贸易。网络经济的发展，从根本上打破了传统产业的经营运作模式，建议企业要加强自身的信息化和网络化建设，将传统的营销模式尽快与网络营销接轨，利用已有的电子商务平台开展产品的供求信息，利用网络探索新的业务合作伙伴，提升企业的产品服务和营销水平。

结语：

综上所述，商品需要包装来体现内涵和功能，这是市场经济的规律，为了进一步促进市场经济的进步应该加速包装机械行业的发展。要认清我国包装机械行业的实际和距离国际水平的差距，在应用新技术和新工艺的前提下，以包装机械标准化、网络化和模块化为导向，提升包装机械设计和生产的水平，达到新时期对包装机械行业发展的促进和振兴作用。

参考文献：

[1]赵淮，林泽梅，张世荣.我国包装机械行业现状和提高技术水平思路[J].中国机械工程.2011（05）

[2]王海朋，陈伟，夏杨.涡轮转子结构参数化设计、分析及其软件集成[J].机械制造与自动化.2005（05）

[3]戴宏民.世界包装机械的发展趋势及我国的发展战略[J].重庆工商大学学报（自然科学版）.2003（02）

篇2

关键词：中药配方颗粒；包装设备；历史现状；发展趋势

中图分类号：F27

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2017.08.034

0 引言

随着科学技术的不断进步，传统的中药饮片也发生着变化，中药配方颗粒就是其中之一。中药配方颗粒的剂量准确，而且清洁卫生，同时避免了人工抓药造成的差错。目前中药配方颗粒除了在我国广泛的使用外，也进入了国际市场，促进了中医学在世界范围内的推广，中药配方颗粒的科学、规范的应用促进了中医学和中药学向现代化的发展，繁荣了我国的中医事业。

中药配方颗粒是以中药汤剂为原料，经过提取、纯化分离、制粒、干燥、包装五个步骤制成，而实现中药配方颗粒包装的主要手段就是包装机械，包装环节使用的材料、工艺和设备等都可能造成药品污染，从而影响药品的安全，包装设备对保证药品安全具有非常重要的作用。在计量、填充、包裹、封口等生产工序中，包装设备对提高生产效率、实现规模化生产和提高卫生水平等方面都具有非常重要的意义。

1 中药配方颗粒包装设备的发展

1.1 我国中药配方颗粒包装设备的发展现状

我国包装机械行业起步比较晚，技术水平比较低，主要依赖进口设备，在20世纪80年代我国开始制造用于烟草加工、制糖、制盐等行业的包装机械。20世纪90年代中药配方颗粒行业兴起，中药生产企业引入一些半自动的食品包装机械进行生产，部分老旧设备甚至沿用至今。

20世纪90年代后期包装机械行业进入快速发展时期，通过引进和吸收国外的先进技术，使我国包装机械取得了一定的进步，但是从包装机械的质量和性能上来看，我国的包装机械与发达国家的相比还存在一定差距。如目前我国很多企业还以生产小型立式包装机为主，三边封立式颗粒包装机的生产能力为40-90包/min，同类机型在国外已经淘汰。我国的旋转式高速颗粒包装机的生产能力为200-500包/min，而日本的同类机型的生产能力为200-1000包/min，且性能稳定。我国的多列条状袋颗粒包装机最多可以做到12列，生产能力为300-600包/min，日本的同类机型最多可以做到20列，生产能力为300-1200包/min，而意大利的同类机型最多可以做到24列，生产能力是多少包300-1500/min。

随着国家对中药配方颗粒的开放政策不断松动，中药配方颗粒市场将会越来越繁荣，随之而来就是大规模的产业升级、厂房建设、生产线建设和设备升级改造，中药配方颗粒将成为新的投资热点。因此，中药配方颗粒包装设备也即将面临良好的发展机遇。

1.2 我国中药配方颗粒包装设备发展中存在的问题

虽然近几年来我国包装机械行业每年都会有新机型投放市场，但是在包装机械的自动化、智能化、成套性以及前沿技术应用等方面，还无法与国际先进水平相比。据统计，我国目前约有7000多家包装机械制造企业，而专门从事中药配方颗粒包装设备研发的企业非常少，而且中小型企业占据大多数，由于企业自身规模、技术基础和资金等条件的限制，很难开展深层次的包装技术研发与变革，大多数企业的技术实力和自动化水平层次还比较低。

我国包装机械行业利润低，企业盈利能力差，很难吸引优秀的专业技术人才，导致行业内的人才队伍参差不齐，自主技术创新能力薄弱，多年来技术创新主要依靠有实力的企业进行，或者依靠国家临时组建的产学研技术创新项目来完成，原始创新动力不足，创新团队缺乏长效机制，而且包装机械的发展离不开机械工业基础技术的进步，目前我国包装机械的研发依然停留在仿制阶段，还没有掌握发达国家先进设备的核心技术，设备的研制也不能紧跟市场需求。

我国包装机械行业缺乏知识产权保护意识，对于知识产权的保护也缺乏有力的法律制约，往往技术人员历经心血开发出来的新型设备刚刚投放市场就被仿制，而且同一种产品在短时间内会有多家企业同时生产，由于没有申请知识产权保护，原始设计企业无法追究其他仿制厂家的责任，给企业带来了巨大的经济损失，在一定程度上降低了企业对新技术研发的积极性，阻碍了行业的发展。

2 我国中药配方颗粒包装设备的问题对策

2.1 夯实技术基础，加强专业技术人才培养

中药配方颗粒包装设备是机械、计算机、电气、材料和中医制药等多学科集成的科技成果，我国必须对机械加工技术、自动化控制技术、计算机技术、传感器技术、加热技术、包装材料技术、制药工程技术和现代设计方法等基础技术进行深入的研究，从而提高包装机械的自动化程度、运行稳定性和生产效率，改善包b袋的封口质量，达到相关的行业标准和生产技术标准，通过质量保证体系和环境管理体系的认证，增强我国包装机械行业的市场竞争力。

企业的技术竞争就是人才的竞争，我国必须加强专业技术人才的培养，积极引导企业和高校进行深度合作，对专业技术人才进行联合培养，立足于高校和企业两大平台，基于工程项目的共同开发对企业技术人才和高校学生进行双向培养，将理论知识和工程实践结合，提高企业技术人员的理论知识水平，增强高校学生的工程实践能力，联合培养卓越工程师和创新型技术人才。

2.2 企业要坚持质量第一，实施品牌战略

随着GMP标准的逐步提高，国家对制药行业的监管更加严格，导致中药生产企业对制药设备的要求会不断提高，企业必须不断提升产品性能和质量才能满足制药行业的需求。

我国的包装机械行业应该走品牌战略，只有坚持“质量第一”的企业才具备创造知名品牌的基础，转变企业的经营理念，注重产品质量全程控制的生产意识，学习国外的成功经验，逐步走向“少品种、专业化、大批量”的生产方式，积极参与国际竞争，在竞争中不断学习和进步，不断探索高新技术的应用和前沿工艺的研究，以务实的心态发展企业，用高质量和高性能的产品淘汰竞争者，增强企业的市场竞争力，逐步成长为著名企业、成为著名品牌。

2.3 调动企业积极性，国家政策扶植

国家和地方政府应及时了解企业的困难，帮助企业解决实际问题，加大对重点企业的财政投入，形成以政府资金为引导、企业资本投入为主体，并吸纳社会投资的多元化投入机制，支持企业的技术革新、试验研究和新型装备的研制，推动企业进行技术改造和产业升级，对重点项目实施财政补贴政策。

在技术层面上，强化行业专家委员会为企业排忧解难的作用，适时诊断行业发展的技术难题，帮助企业解决技术问题。加强企业对发明专利、软件著作权等自主知识产权的保护意识，建立技术创新的长效机制，充分调动企业的自主创新意识，进一步做强龙头企业，盘活创新型小企业，鼓励我国包装机械工业由“中国制造”向“中国智造”发展。

3 中药配方颗粒包装设备的未来发展趋势

3.1 高新技术的广泛应用

新型包装机械往往是机电一体化的装置，其实质就是基于系统控制的观点，运用过程控制原理，将机械、电气、电子、信息和检测等相关技术进行有机组合，实现整体最优化的成果。而我国的一些技术人员对新技术不敢用，甚至不会用，在一定程度上限制了包装机械水平的提升。

目前，国外的新型包装机大都采用伺服电机控制，提升了设备的工作精度和速度；多级机械传动结构采用分离传动技术，缩短整机的传动链，减小多级传动造成的系统误差，使机械结构大为简化；复杂的机械运动采用多电机拖动同步化技术，提升了机械系统的运行稳定性；工业CCD和机器人技术的应用，提升了物料识别、分拣和搬运的速度，极大地提升了设备的工作效率；气动执行机构的广泛应用，极大地降低了设备的故障率，由于制药企业对工作环境的洁净卫生要求非常严格，新型气动执行机构基本都免维护和保养，使包装设备能够更好的满足制药企业的洁净要求。

3.2 市场竞争由价格战转向技术战

我国包装机械行业有很多小型企业，一些企业品牌塑造意识不强，新产品研发的技术实力弱，经常仿制市场上已有的设备，然后通过低价销售来吸引客户，这种经营行为破坏了市场规则，往往毁掉的是企业自身的发展，甚至危害整个包装机械行业。行业龙头企业应该通过引进高端的专业技术人才，进行长期的技术沉淀，不断提升技术研发实力，积极的引进国外的新技术，深度消化后转变成自己的设计经验，顺应市场发展的要求，研发更贴近用户的新产品，不断提升产品品质，将生产管理和售后服务全面升级，塑造新的品牌形象，并且加快产品出口步伐，参与国际市场的竞争。

我国包装机械行业的很多中小企业发展不太稳定，经济效益不好，市场竞争力差，难以很好的生存下去。国家和地方政府应该加强对中小企业进行集约整合，淘汰不良企业，集中优质的中小企业组成“企业集群”，并加大投资力度，进行深度技术改革，实施“联合发展”，不断发展和壮大我国包装机械行业，增强国际竞争力。

3.3 设计开发引入新的设计方法

目前，国外的包装机械设计已经普遍采用三维数字建模、虚拟样机技术和计算机仿真技术，即设计人员根据客户提出的要求，在计算机上采用三维CAD软件构建三维模型，并组成数字虚拟样机，利用计算机仿真软件对数字虚拟样机进行运动仿真、热和磁场模拟、电磁兼容模拟、力学校核等工作，三维模型可以向客户充分的展示设计意图，同时可以根据客户的意见和建议进行修订，达到客户满意的效果。

基于中药配方颗粒包装设备的结构特点，按其功能可分为送膜、料斗、袋成形、充填、计量、加热、封口和切断等，在设计过程中引入模块化设计方法，根据功能划分模块，不同的模块决定不同的功能和性能，制造过程中可以根据需求选择相应的功能模块组装成整机，而且这种选择的方案是不受限制的，为客户实现产品的个性化定制，能够灵活的满足客户需求。

计算机仿真技术和新设计方法的应用，将极大地提高设计人员的工作效率，大大的缩短产品开发周期。

3.4 更加智能化，设计更加人性化

当前以信息化与制造业深度融合为主要特征的新一轮科技革命已经开始，互联网技术将与制造技术有机结合，新一代智能产品将不断出现，现有的生产方式将彻底改变，制造过程将更加智能化，企业研发、生产、管理、销售和服务将全面升级，基于互联网的个性化定制、众包设计、云制造等新型制造模式将会迅速发展起来，包装机械工业作为中国制造业的重要成员，正朝着高速、多功能化、控制自动化和系统集成化的方向发展，智能机器人、电磁加热技术、视觉技术和网络技术等将会得到广泛的应用，包装机械的智能化、网络化将会成为必然。

在可预见的未来，智能中药颗粒包装设备的设计将会更加人性化，将会进入医院“工作”，根据医生在网络系统上开出的中药处方自动进行计量、配置和包装，并送至病房交到患者手中或者基于物联网技术将药品直接送至患者家中，免除患者排队取药的不便。

4 结论

随着中药配方颗粒的发展前景看好，中药配方颗粒包装设备也进入了快速发展时期，市场竞争也将从价格竞争向技术竞争转变，依靠仿制别人产品的企业一定会被市场淘汰，企业必须专注于对机械工业基础技术的研究，并掌握行业的核心技术，坚持自主创新的理念，打造高品质的产品，不断提升企业的市场竞争力，积极的开拓国际市场，才能实现包装机械行业的健康发展。

参考文献

[1]肖桂兰.中药颗粒剂的研究现状及应用前景[J].中国中医药，2013，15（11）：130-131.

[2]钭姹颍曾莉红.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，（13）：118-121.

[3]杨祖彬，戴宏民.绿色包装印刷工艺及材料[M].北京：印刷工业出版社，2009.

[4]鹿保鑫，冯江，王峰等.我国食品包装机械的现状与发展[J].农机化研究，2007，（6）：241-242.

[5]李三江，李亚娜.国外包装机械的现状和发展趋势及国内包装机械的发展策略之我见[J].科技资讯，2015，（35）：154-156.

[6]马希青，李秋生，柴保明.机械设计制造及其自动化专业人才培养模式的创新实践[J].河北工程大学学报，2015，32（2）：107-111.

[7]食品和包装机械行业发展措施与建议[N].中国食品报，2015-11-30.

[8]侯评梅.自动化技术将大力拓展我国食品包装机械的未来空间[J].自动化博览，2009，29（11）：32-33.

[9]医药包装发展趋势将价格战变为技术战[N].中国包装报，2014-05-5.

篇3

关键词：机械自动化，农业，食品包装，自动化技术

 

0 .前言

机械自动化主要是指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，从而加快生产投入物品的加工变换和流动速度。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。现代世界各国间的竞争主要表现为综合国力的竞争，要提高我国综合国力，需在各生产部门实现生产机械化和自动化。免费论文。

机械自动化技术从上个世纪20年展应用以来，已经得到了迅速的发展，特别是近年来计算机制造的高度集成化，开始向计算机集成制造系统 (Computer IntegratedManufacturing System，CIMS)发展，并大大加快了机械自动化的发展，但我国仍处于初级操作阶段的自动化。

目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，我国的产业结构层次低，机械制造业发展很不平衡，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重；我国机械制造业企业中自动化装备水平不高，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水平也存在较大差距。免费论文。

以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。机械自动化技术将向以下几个方向发展[1]：(1)光机电化方向；(2)柔性化方向；(3)智能化方向；(4)全球信息化方向；(5)绿色化制造方向。

1. 机械自动化在农业中的应用

农业是一种复合产业，它不仅包括作物的生产，而且包括农产品的加工、储藏和运输等等。农业生产的发展过程受自然环境和社会条件的影响，过去为了解决粮食供应不足的问题，开发农业技术着重于增加产量；但对于现代社会，温饱问题已经基本解决，人们对于产品的品质以及工作的高效性和舒适性的要求日渐提高。农业机械自动化就是农业机械或装置的操作过程或工作状态不依靠人的感官和手工而自动实现。免费论文。农业机械自动化应以实现生产的高效率和高精度，降低生产成本，节约资源，提高农产品品质和实现安全生产等为目的，以满足人们在农产品生产和消费中的需求。

目前农业机械自动化大致有以下3类：

(1) 已有农业机械及装置的部分自动化控制。这种自动化方式以提高已有农业机械及装置的作业与操作性能，提高作业效率和作业精度，减轻驾驶员的负担，节约资源(肥料、种子、农药、燃料等) 等为目的。目前，已经广泛采用的自动控制装置大多数属于此类[2-5]，如拖拉机、施肥播种机、移栽机、插秧机、喷雾机、联合收割机、挖掘收获机、干燥机等。

(2) 已有农业机械及装置的无人自动操作。这种自动化方式用在操作简单且容易实现无人运转，能长时间重复单调过程的作业上。如用计算机程序或无线电遥控来操纵拖拉机及联合收割机，自动控制行驶，自动检测耕深、耕宽或作物行列数，自动完成作业，以及能使干燥机、自动化温室等固定装置自动完成作业的机械及装置。

(3) 农业机器人。农业机器人是一种可由不同程序软件控制，以适应各种作业，能感觉并适应作物种类或环境变化，有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。

目前许多发达国家正在进行农业机器人的开发研究，部分研究成果已开始在农业生产中应用。例如, 使用机械手的果蔬自动采摘机；水果采收、分选及食品加工等部门广泛采用的摄影图像处理等视觉检测装置；畜牧业中利用远距离遥控技术检测乳牛的位置，并把挤奶器附着在上挤奶的自动挤奶装置[2]； 还有把羊的形态图形化,使剪刀自动感知羊的皮肤并作业的剪羊毛机器人。

2. 机械自动化在食品包装业的应用

食品工业是中国第一大工业门类，在全部包装机械中，有近一半的种类和数量与食品工业包括饮料工业相关。二十多年来，中国经济的高速发展，国民经济和人民生活水平的持续增长，对中国食品工业产生了巨大的市场需求，从而也带旺了与之相关的食品包装市场以及食品包装机械制造业。

中国食品包装机械制造业起步于二十世纪八十年代初期，一些中小型机床、农机制造企业由于失去了国家计划经济的支持而自发转型。部分私营企业也从相对技术含量较低但利润空间较大的食品包装机械行业入手，中国食品包装机械制造业可说是由仿造进口设备开始，一步一步发展起来的。

国内食品包装机械行业是保持高速增长的行业。我国食品和包装机械行业在经历了上世纪70年代起步，80 年展，80年代末和90 年代初的快速增长(年增长率高达20%)，初步形成了门类比较齐全、品种基本配套的产业。由于我国食品包装机械起步晚，生产企业构成形式多种多样，从行业企业总体规模来看，95%的企业为小型企业、乡镇集体企业、民营企业、个体企业及少量联营企业和股份制企业，大中型企业只占行业企业总数的5%。这样的企业构成也是我国大型成套设备生产能力弱，高档设备主要依靠进口的主要原因。目前大型国营生产企业、部分民营企业、合资和独资企业成为食品包装机械行业的主力，但国内没有大型成套设备方面的设计和制造能力。

食品包装机械的发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能。传统包装机械多采用机械式控制，如凸轮分配轴式、光电控制、气动控制等控制形式。机电一体化技术是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的综合技术，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现机电一体化和自动化，提高包装机械整体制造水平。

自动化产品在食品包装机械行业的市场具有很大的发展潜力。2005年包装机械使用的自动化产品的市场规模约为8亿元。2006年自动化产品在包装机械的市场增长率在10%左右。

食品包装机械自动化产品的厂家市场概况如下[6]：

（1）活跃在食品包装机械市场的PLC厂家主要有12家，具有竞争实力的有三菱、OMRON、西门子、松下电工、施耐德和台达6家。

（2）活跃在食品包装机械市场变频器厂家主要有19家，具有竞争实力的有三菱、富士、安川、SEW、松下电工及松下电器、西门子、台达和施耐德9家。

（3）活跃在食品包装机械市场，且互为竞争对手的人机界面厂家主要有5 家：DIGITALHITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。

（4）活跃在食品包装机械市场的电机厂家主要是国内电机生产厂商，合资和进口的电机基本得不到应用。

（5）活跃在食品包装机械市场的低压电器的合资或进口厂家主要有7家，具有竞争实力的有富士、OMRON、西门子、施耐德4家，大部分都是国内生产。

食品包装机械自动化产品生产存在以下主要问题[7]：

首先我国机械食品包装制造企业高起点的较少，大多数企业在低水平徘徊。中国包装机械在产品开发、性能、质量、可靠性、价格、服务等方面与进口产品的竞争中处于劣势，抵挡不了进口产品的大量涌入。每年的进口设备，大都是国内不能制造或达不到使用技术要求的技术含量高的或大型的设备，如无菌包装机，大型高速饮料灌装机、贴标机、组合电子秤等。

其次是科技发展滞后，创新能力不足。目前国外包装机械产品的品种大约有6000多种，成套数量多，并且不断有新技术、新产品出现，一方面向高精度、大型化发展，另一方面向多功能方向发展。与发达国家相比，我国包装机械产品品种及配套数量少，只有国外品种的一半左右。

另外，中国食品包装机械制造业虽然名牌产品在逐渐形成，但生产集中度还不够。目前中国有食品包装机械制造企业6000多家，其中2000多家不够稳定，每年有近15％的企业转产或倒闭，但又有约15％的企业加入到这一行业中来。目前产值及销售额超过亿元的企业仅有十几家，最好的企业产值及销售额刚过10亿元，上市企业仅有一家；年销售额超过3000万元的企业也仅有50家，这50家企业的总销售额仅有80亿元，只有20.66％的集中度。

3. 结语

机械自动化在任何一个国家的重要地位都是显而易见的，机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。作为一个发展中国家，我国必然要大量发展机械自动化技术，走一条科技强国之路。随着改革开放步伐的加快，我国在立足本国经济的基础上，不断吸收国外先进经验，使我国的农业和食品包装业的机械自动化有了长足进步，并向更高的水平发展。农业和食品包装的机械自动化的发展，需要我国结合自身的实际情况，进行自主创新，开发和改进。

【参考文献】

[1] 李静锋,刘书婷. 机械自动化发展的探索[J].大众科技,2008,6,139-140.

[2] 田丽晶.中国农业机械自动化的发展与思考[J].吉林广播电视大学学报，2004，(1)：57,58,62.

[3] 马振华 李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题[J].科技资讯，2008，(15)：43.

[4] 金衡模,高焕文,王晓燕.农业机械自动化的现状与推进模式[J].中国农业大学学报,2000,5: 44-49.

[5] 张列贵.简述现代机械自动化技术[J]. 黑龙江科技信息,2007,(10X):28.

[6] 刘文秀,张兆兰.食品包装机械自动化市场分析[N].中国包装报,2008-6-10(1).

[7] 李越.技术进步是中国食品包装机械的发展方向[J].中国包装,2003,23(3):37-39.

篇4

【关键词】可编程控制器；PLC；自动包装机械；失误

1简介

包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。使用机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。

2问题的提出

在自动包装过程中，总会出现一些失误，我国包装机械行业发展的主要问题是产品结构的零散局面。我国包装机械品种约有1300多种，配套数量少，缺少高精度和大型产品，不能满足市场需求。国内包装机械行业缺少龙头企业，生产规模大、产品档次高的企业不多。所以如何开发出一种程序来改变现状是极为必要的。

3 PCL编程应用

3.1 PCL在人为误操作中的编程应用

在包装机械过程中误操作不可避免，使用微分指令DFIIJ（13）可以解决，微分指令检索按钮首先送入电信号的上升沿，而在一个周期里，PLC只执行一次，从而避免此类误操作的发生。 如下图1 中，007 和HR007分别为红光停止按钮和绿光起动标志位。当按下绿光起动按钮005时， 信号可以转化为微分指令HR007，HR007在一个程序扫描周期里，只能接收一个上升沿脉冲， 由于手指颤动而产生多余的脉冲就被过滤掉了，如此就能保证定时器TIM00正常延时10分钟，确保红光控制按钮0102按时起动。

3.2 PCL在系统本身产生失误时的编程应用

为了减少误操作，本研究在程序中加入了干扰滤除子程序。TIM00用来消除瞬间闭合带来的问题。图2中0101接点断开时，因机械振动影响设备出现的瞬间闭合，TIMO1用于消除0101接点闭合时， 因跳动、受干扰等的影响出现的瞬间断开。CNT20用来保持输人的信号。HR410和HR411为相关的运行设备。

图中0101是水位下线开关。当0101断开后，0101瞬间闭合，起动定时器TIM00，定时器设定的有一定的时间，如果在设定时间内，水位下线开关0101断开， 则系统判定此次开关闭合为误动作， 不执行以后的程序； 若水位下线开关0101在设定时间内仍为闭合，则系统判定此次开关的闭合为正常的命令，下面的程序就开始执行，通过计数器CNT20保持输人信号，相关的运行设备起动[2]。

当0101 闭合后，0104以瞬间断开定时器启动，TIM00、TIM01的时间设定为0002（即0.2s）， 输入继电器可靠吸合后立即断开这一过程需要的时间，大约0.2-0.5s ，考虑到这种因素，TIM00、TIM01的时间也设为0.2-0.5s。在此时间范围内都可以达到消除触点跳动干扰的目的。

4 PCL在温度控制中的应用

温度控制在包装机械中经常用到，有些包装机中采用的是铂热电阻温度传感器模块，传感器模块也有一定的温度测量范围，检测到的模拟数据被输入传感器模块中进行转换，最后转换成以BCD表示的温度值，接着送入到PCL中，而如果触摸屏和PCL链接的话，我们就可以直接在触摸屏中看到当时的实际温度[3]。

在PCL程序设置中，一个数据区设置三个通道，分别为AT0000、AT0001和AT0002。AT0001是设定的上限温度。AT0002是设置的下限温度。AT0000为温度传感器检测的实际温度。首先，一旦温度传感器检测到加热电极的温度，直接把数值传送到AT0000中，而AT0000、AT0001和AT0002在PCL程序中会进行比较，如果实际温度在设定温度的允许范围内，那么PCL就行驶封口的命令，完成封口动作；如果实际温度不再设定温度的允许范围内，那么封口动作不会进行，同时PCL程序会调整加热电极中电流的大小，一直在温度达到允许的范围内之后，才能对塑料袋进行封口。

5结论

首先，以PCL 为基础的自动包装控制系统在应用过程中控制更加严格、准确和精细，操作的时候也就更加的理想。其次，PCL程序的设置使更直观的监视生产过程中的各种情况成为可能。最后，像经典的继电-接触器控制系统中的大部分连锁控制都可转移至PLC中实现，各种控制系统大大地简化。

【参考文献】

[1]胡立勇.PCL在自动包装机械上设计与应用[J]电气时代.2006（04）

篇5

关键词：自动封口包装机；光感传感器；使用；维护

随着我国食品安全认证脚步的不断推进，我国食品企业正面临着有一次的机遇与挑战。食品安全认证要求食品生产企业在食品生产以及包装过程中积极应用自动化设备来保障食品生产过程对于质量的控制，减少生产过程的污染，提高食品质量安全。包装作为食品生产过程中的重要环节，其有效的质量控制对于企业的生存与发展有着重要的意义。自动封口包装机是食品生产中的重要设备，其主要依靠光感传感器来实现包装过程的自动化。自动封口包装的应用一方面提高了企业生产能力，另一方面也对企业生产过程的质量控制起到了极大的促进作用。

1.自动封口包装机基础分析

食品企业广泛应用的自动封口包装主要是进行粉剂分装、颗粒分装、块状食品分装等。其一般由物料储存部分、计量组件、光感传感器、裁刀、热封组件等部分组成。其中光感传感器作为整个系统是否同步的关键，其安装、调试、使用与维护对于食品包装的效率以及质量都有重要的影响。食品企业常用的自动封口光感系统主要是光电控制结合的系统，在一个包装袋内自动定位，对准光标，减少人工调节，提高包装材料使用率，同时具有测速功能，数码显示包装速度，并可以在设定数量包装后自动停机。食品用光感包装系统要求光感传感器与制袋系统同步，制袋精度高，误差小。

2.自动封口光电控制系统的设计

自动封口包装设备是通过光感传感器来实现光标定位，然后通过光控系统对包装系统进行同步控制，以此完成自动封口包装。用来实现定位控制的光电技术可提供一种用固定标志点结合线性或旋转运动部件来实现简单可重复运动的方法。它利用了与一对光电管并联工作的一个功率运放的快速响应时间。由此实现的一种元件数量很少的系统，能在明确规定的工作环境下，具有很高的可靠性、准确性以及可重复性。

2.1自动封口光感传感器应用的基本原理

在自动包装过程中，由于商标印刷误差，薄膜变形不一，牵引辊打滑，送纸，拉纸，中封，横封各部分速度的差异，横封切断位置可能偏离规定部位，甚至因误差积累而切到商标图案上。为此，先进的包装机都配有光电跟踪自动控制系统，以控制封切位置使之保持正确，保证每次都在定位标记确定的位置处封接切断，不致于封切到图案上。这就是光感传感器在自动封口控制系统的主要应用。随着食品安全认证的深入，食品企业对于包装设备的要求越来越高，光电控制技术也必须跟上机械发展的要求进行合理的设计与开发。

其基本原理是利用光电系统测定目标的位置，然后根据光电传感器所测位置进行包装袋的步进、封口、切割。该系统主要由发射部分、光电探测器，信号处理电路，A/D转换器和单片机、计算机显示器组成，然后通过热封、切割、包装袋步进系统等共同完成自动包装。

2.2自动封口包装设备光感传感器控制系统的设计

自动封口包装设备的光发射电路主要由光源驱动器、光源（主要是半导体光源，包括LED（发光二极管），LD（激光二极管）等）、光功率自动控制电路等部分组成。，用脉冲发射电路来驱动激光器，为了使半导体激光器克服供电电源波动、器件老化等因素的影响，确保激光器输出功率稳定，还必须有自动功率控制电路。接收部分主要由四象限光电探测器组成，四象限光电探测器是把4个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而成的光电探测器件，目标光信号经光学系统后在四象限光电探测器上成像，然后通过信号放大，传送至单片机，经过单品机的分析后，将同步信号传送至包装控制的各个组件，完成自动封口包装的全过程。

3.关于光感传感器自动包装机械发展前景展望

随着科学技术的发展及市场竞争的加剧，各食品生产企业以及自动包装使用企业对于机械的要求也越来越高。要求新机械在自动包装时可以提高生产效率，以满货期和降低工艺流通成本的需要，对一些产品，还要求包装机械和生产机械相衔接。要求设备生产厂家可以在设备出现故障时能够进行远程诊断服务。另外还要求噪声要小、包装过程精度高、废弃物要少。针对这样的情况，自动化包装设计厂家正在根据客户的需求，不断进行创新与设计，通过将更加先进的光感传感器、光电控制技术等的应用来提高自动包装的效率与精准度。

未来食品包装过程中工艺流程自动化程度将会越来越高，几年前，自动化技术还只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。包装机械自动化程度不断提高，一是为了提高生产率；二是为了提高设备的柔性和灵活性；三是因为包装机械需要完成的动作复杂，多采用机械手来完成。光感传感器的发展也为自动包装机的发展提供的更加广阔的空间。新的光感控制系统在完成传统定位的工作职能外，还加强了对材质及厚度的高分辨能力以及对包装上印刷质量缺陷的甄别，在包装过程中，包装材料的厚度、材质变化以及印刷质量问题不易为人眼所辨别，所以在包装机械上常采用由电脑控制的摄像机和探测器来分辨。摄像机现已发展到能自行检查和辨别摄像的图片，并在显示屏上显示。当前机器在加工的转速是不能变的，今后应根据分辨后材料的变化改变转速，控制在最优化状态下工作，并且实现自动清理，自动消毒和自动清洁，自动剔除印刷不合格包材，减少因包材不合格出现的残次品。

结论

光感传感器的应用为自动包装设备开辟了一个全新的发展空间。加上计算机技术的不断应用，未来自动包装设备将是集成了更多计算机技术以及光电控制技术的现代化包装机械。而计算机仿真设计技术的应用，为自动化机械的设计与发展提供了便利的条件，将各种机器元素以数据库存入计算机，把图纸数字化后输入计算机，计算机即可自动合成为三维模型，并根据生产要求将实际生产数据录入，进行模拟运行。科技的发展在自动包装机械行业得到了充分的体现，也为光电控制提供了良好的发挥平台。由光感传感器作为核心的计算机控制自动化包装机械将成为包装机械发展的主要方向。

参考文献

[1]王宏伟.压力传感器原理及应用[J].检测与控制，2007，6.

[2]乔金珠.锅炉压力自动控制系统浅析[J].自动控制资讯，2008，4.

[3]刘海清.自动控制――压力传感[M].机械工业出版社，2006，12.

篇6

【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化

机电一体化技术是对多种技术的融合，包括机械技术、计算机信息技术等，其能够简化机械操作过程，提升工程机械的运行效率。因此，机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域，并具有良好的发展前景，使机械制造产品的质量得到改善。

1机电一体化技术应用中具备的特点

1．1能够自动检测

工程机械中的机电一体化技术，能够自动检测系统中的各个子系统，将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况，则会以报警的形式通知相关部门。同时，还能自动检测出异常位置和原因，从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能，能大幅度提升机械的运行效率，并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时，由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断，所以停机维修的时间能被缩短，从而确保工程机械能够正常运行。

1．2具有高精度性

将机电一体化技术应用于工程机械中，可以大幅度的提高机械在工作中的精度，使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统，不仅可以自动称出混凝土的重量，还可以对混凝土摊铺技术进行优化，从而改善摊铺效果，使得机械工程的施工质量得到提升。此外，机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时，还能提高其运行效率，从而降低工程机械的运行成本。

1．3自动化

将机电一体化技术应用于工程机械中，能够实现工程机械的自动化和半自动化运行，从而减少人工操作环节，降低企业的人工成本。并且，如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作，就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因，造成机械故障，影响机械的正常运转。因此，机电一体化技术的自动化特点，能够有效的避免人工因素造成的机械故障，从而提升机械的运行效率。

2工程机械中机电一体化技术的应用

2．1机电一体化技术在改造数控机床上的应用

在数控机床的运行中，不仅对工作台的要求比较高，还对刀具的运行轨迹有严格的要求，偏差值必须控制在误差范围内，否则就会降低产品的精度。因此，可将机电一体化技术应用于数控机床工程中，对机床进行改造，以提升其运行效率。比如，开环伺服系统的结构相对简单，操作难度不大，在出现故障时，能比较容易确定出发生故障的具置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高，摩擦过程中的损耗比较小，空间死区也很好消除，只需要将滚珠的方向做适当的调整，就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下，我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制，可以对数据和信息进行自动化处理。同时，还可按照产品的具体需求，对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大，则需要将原有的操作系统保留下来，尽可能的降低调整幅度，避免增加企业的资金投入，降低企业的经济收益。

2．2机电一体化技术在包装机械中的应用

包装机械的结构相对是比较复杂的，如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面，都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时，主要是通过对电路进行控制来实现的，这会加大设备后期维修的难度，也不便于操作。因此，在包装机械中采用机电一体化技术，能有效的改善这一现象，即将微机控制设备利用起来，能够实现整个系统的模块化管理。因此，在合理运用机电一体化技术的情况下，包装机械的体积会变小，加工出的零件精密度更高，且操作难度有所降低，由此便能降低企业在设备上的资金投入。

2．3机电一体化在产品开发中的应用

随着人们生活质量的提高，对产品的需求也变得多样化，为满足市场需要，产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中，不仅能使产品的功能更加齐全，还能丰富产品的种类。并且，通过机电一体化技术中的微电子技术，还能根据市场的特殊要求，实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下，新开发产品的科技含量会提高，从而充实产品的价值，为企业增添竞争的筹码。

3机电一体化技术的发展前景

3．1实现绿色化发展

机电一体化技术要想获得更好的发展，就需要符合可持续发展的要求，在促进工程机械领域发展的同时，尽可能的减轻对环境造成的污染，从而保维持生态平衡。此外，在机电一体化技术的发展过程中，要尽可能提高回收利用率，使资源的价值被充分的发挥出来，以实现企业的绿色发展，提升企业的经济效益。

3．2实现与微电子的有机融合

将机电一体化技术与微电子有机的融合起来，可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积，从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下，能够提高产品的科技含量，减轻产品的重量，因此机电一体化技术与微电子进行融合后，能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现，因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段，比较常用的微机机械技术主要有两种，一种是光刻技术，一种是蚀刻技术。

3．3实现与传感器的有机融合

随着工程机械行业的不断发展，传感器已经被广泛应用于其中。比如，可将机油压力传感器安装在发电机中，对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器，能够实现摊铺设备的自动找平，并将其前进的速度调整为匀速，从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展，将其与机电一体化技术有机的融合起来，应用于工程机械中，不仅能够提升机械运行的精准度，还能提升其可靠性。同时，还能够采集到更加丰富的信息，使其朝着集约化的方向发展。因此，在机电一体化技术的未来发展中，很有可能实现其与传感器的有机融合，从而应用到工程机械领域，提升工程机械的运行效率。

4结语

综上所述，在我国机械行业快速发展的大环境下，机电一体化技术在工程机械中的应用，能够缩小产品的体积，减轻其重量，使机械的性能更加完善，从而提升机械的运行效率。因此，随着经济全球化发展，机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用，且其在未来的发展中，还可能与微电子、传感器等结合起来，使其朝着集约化的方向发展。

参考文献:

［1］邢红岩．试论煤矿工程机械控制中机电一体化的有效应用［J］．机械管理开发，2016(8):90～91，98．

［2］陈伟洪．机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用分析［J］．装备制造技术，2014(1):77～78，89．

［3］翟志健．机电一体化技术在现代工程机械中的应用［J］．建筑工程技术与设计，2016(35):264．

篇7

为了提高实验教学质量，激发学生的学习兴趣。本文针对机械设计专业综合实验课程教学中存在的问题，提出在课程中增加虚拟改错环节，并针对虚拟改错环节的教学内容、教学方法以及教学手段改革进行了初步探讨与实践。教学实践表明：此环节的教学效果良好，提高了学生实际分析问题、解决问题的能力。

关键词：

机械设计；综合实验；虚拟改错；教学改革

21世纪，我国进入了知识经济、技术经济的时代，而知识技术经济致胜的法宝是人才。高等学校培养的人才质量，直接关系到一个国家的综合国力和国际竞争力，因此培养和提高学生的专业素养，巩固其专业知识的理解和吸收是培养人才能力、提高人才质量的坚实基础。特别是对机械类专业的学生来说，更应该把学生对理论知识的灵活吸收与掌握运用作为实践类课程的重中之重，只有这样，学生才能在未来工作中游刃有余、手到拈来[1]。“机械设计专业综合实验”是辽宁工业大学（以下简称我校）机械工程与自动化学院针对设计专业大四学生开设的一门重要实践课程，课程主要内容是对学院现有的典型包装机械（颗粒包装机、苹果制瓣机、安瓶灌装机等）进行工艺流程分析、功能原理分析、传动系统以及执行系统分析，并由教师将学生分组，每组学生绘制不同设备中不同功能部件的功能结构图、执行机构简图、传动系统图以及执行系统循环图等，具有较强的实践性[2]。为了进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量，在“机械设计专业综合实验”中增加虚拟改错实验环节，本文主要介绍在“机械设计专业综合实验”虚拟改错实验环节教学中的一点做法和体会。在教学过程中，结合传统实验手段，采用虚拟实验方式，是实验教学的突破性尝试与创新[3]。

一、机械设计专业综合实验教学现状

由于学生实践经验比较欠缺，对大部分机械结构及设计理念还都停留在理论环节。通过本门实验课程，虽然对实际设备有了一定了解，但由于包装机械非标件相对较多，而且结构较复杂，学生在对专业知识的理解上仍有欠缺，只对设备有大体的了解，不能把握其设计理念的精髓，往往都是知其然而不知其所以然。学生很难将课堂所学理论知识与实际有效联系起来，缺乏应用理论联系实践、指导实践的能力。

二、“机械设计专业综合实验”虚拟改错环节的教学实践过程

首先，为了让学生学会团队合作的工作方法，又能够充分调动各位组员的工作积极性，使每位学生都能充分发挥自己的优势，达到事半功倍的效果。指导教师先将学生分为2~3人一组，根据每组学生的综合水平给定一个包装机械常用执行机构或传动机构的三维案例模型，每个案例模型中设置一些学生设计时经常出现的典型错误与问题，如图1、图2所示，问题主要涵盖安装问题、设计问题以及工艺流程问题等。然后，指导教师组织各组学生进行相互讨论并运用“机械设计专业综合实验”之前课程对包装机工艺流程及功能原理等的分析理解，加之本科阶段理论课、专业课所学知识，找出案例模型中不合理的地方，同时讨论说明存在的问题，以及会对设备带来哪些不良后果，会在生产过程中造成什么样不良影响。如图3所示实验前提供的模型，两个轴承紧贴，轴向间隔过小不利于滚轮传动，同时轴端螺纹孔没有钻头锥角，工艺不合理。学生

通过课堂学习讨论，将模型中不合理之处进行了调整改进，如图4所示。最后，各组学生将得出的最终结论整理成书面报告的形式交由指导教师检查，指导教师对其错误描述是否准确，改进方案是否合理，改进措施是否可行等方面进行考察。检查合格后，由学生整理并提交书面实验报告。对于专业能力较强，知识点掌握比较扎实以及对三维仿真模型感兴趣的学生，可以额外让他们运用自己提出的改进措施对三维模型进行修改并进行运动虚拟仿真，看改进后系统性能是否得到改善，合理性是否得到提高，从而达到兴趣驱动、因材施教的教学效果。

三、“机械设计专业综合实验”虚拟改错环节教学过程中所把握的要点

由于“机械设计专业综合实验”对机设专业大四学生实践应用能力培养中的重要性，以及我校“应用型、复合型、外向型”的本科人才培养目标，实验教学改革过程中注重以下两点：

（一）引导为主，把控细节在教学过程中紧紧围绕“学生为主，教师为辅”这一原则。指导教师对学生以启发引导为主，采用循序渐进的阶梯式教育方法，让他们积极动脑思考，并根据各组学生的能力和进展情况，把要求逐步提高，同时鼓励学生采用多种不同的方案对案例模型中的问题进行修改，然后分析比较，从中选出最佳方案。和学生一起总结归纳，使理论得到升华，加深学生对知识的理解。在实验过程中，虽然学生针对错误问题提出的改进方案和措施全部合理，但对问题的思考往往不够深入全面，比如当传动中使用带传动时，学生往往只是笼统地说成带传动，而对带的种类、参数等少有提及，这就需要指导教师对这些设计细节进行把控，一方面可以帮助学生把理论知识点理解吃透；另一方面能够提高学生解决问题时思维的缜密性和全面性。

（二）实验案例更新要与时俱进在虚拟改错实验中的错误设置要尽可能多地贴近生产实际，使错误的设置不是凭空想象照本宣科，而是紧随科技更新换代的脚步，将更多的新技术、新方法引入到课程案例中，这样可以使学生更好地接触、理解以及吸收这些新的设计思路与设计理念。通过与传统设计的对比，找到创新点，更好地把握机械行业的发展与创新方向。在巩固理论知识的基础上，培养学生的创新意识与创新能力，同时也为学生可以更好更快地融入到以后工作中打下良好基础，达到与时俱进学以致用的效果。

四、虚拟改错环节的特色与创新

（一）坚持从实践中来到实践中去的原则虚拟改错实验环节的错误案例除了取材于生产实际，另一方面也来自于历届学生在专业课程设计和本科毕业设计中出现频率较多的问题，比如系统传动比分配不合理、设计时不考虑安装是否便捷以及传动路线设计繁琐等问题，坚持从学生中来到学生中去的原则。通过改进这些现实存在的问题和错误，来培养学生的工程意识，提高其自身专业素养以及工作能力，进而指导工程实践，为他们提前打好预防针，在以后的学习和工作中避免再出现类似的错误，未雨绸缪防患于未然。

（二）充分利用多媒体教学模式将多媒体融入到实验课程中现今已经十分普遍，但大多只利用了绘图软件的二维功能，充当了画板和丁字尺的用途。虚拟改错环节在使用二维工程图的同时，运用三维绘图软件的建模及装配功能，使之成为理论课教学与实验课教学之间的纽带，加深学生对机械系统设计这一抽象化过程的形象化理解与整体把握，如图5所示。改善了传统的实物分析改错过程受诸多因素制约现实教学中很难实现的现状，很大程度上提高了课堂教学效率。同时，由于三维模型可视化程度高、形象直观、设计改进效率高，与传统方式相比，三维模式更容易激发学生的学习兴趣，有利于培养学生的专业素养及个人能力。

五、结束语

通过虚拟改错环节，不仅培养了学生综合实践能力，提高了学生实际分析问题、解决问题的能力，使学生开阔了视野，还能在下学期毕业设计环节中减少设计错误，提高设计质量，更重要的是增强了学生工程意识，为以后参加工作奠定了基础。

参考文献：

[1]濮良贵.机械设计：9版[M].北京:高等教育出版社,2013:5-12.

[2]朱龙根.机械系统设计：2版[M].北京:机械工业出版社,2006:26-42.

篇8

展会主题:增强自主创新 推进能源科技装备进步

展览日期:2009年9月1―5日

展览地点:沈阳国际会展中心

展出范围:真空科学技术在机械、电子、冶金、航空、航天、轻工、化工、食品、医药、卫生、印刷、建筑和装饰等各个领域中的应用项目以及与真空技术有关的新工艺、新材料和新产品。

第六届苏州连系工业展

――华东(苏州)国际橡塑胶及包装技术设备展览会

时间:2009年9月3―5日

地点:苏州国际博览中心(苏州工业园区现代大道博览广场(金鸡湖边))

同期举办:第六届华东(苏州)国际机床及模具技术设备展览会

主办单位:讯通展览公司中国国际贸易促进会苏州市委员会

展览范围:1、橡塑胶类(包括生产设备、其它加工机械、辅助设备及配件、材料及产品、控制器、检测试设备2、包装类

2009年墨西哥国际五金博览会

展览时间:2009年9月3―5日

展览地点:瓜达拉哈拉展览中心

展览介绍:创办于1989年,每年一届,是由墨西哥政府出面举办的拉美最大规模的专业五金展,同时也是除科隆和拉斯韦加斯五金展之外的世界第三大五金展。

展品范围:机械五金类、建筑工程类、电器及照明、家居用品类、其它五金类。

德国柏林国际电子消费品展览会

展览时间:2009年9月4―9日

展览地点:柏林展览中心

展览介绍:IFA是世界上最大的消费类电子产品的展览会

展品范围:音响系统、高档电子产品、汽车媒体、电视机及其附件、录像机及其附件、摄像机、数码相机、娱乐设备、天线、信息与交流技术、通讯设备、联网服务、卫星接受系统、广播/演播技术等、电子元器件、磁体和磁性材料、测试测量仪器、电源与电池等。

柏林家用电器展展品范围:大型家电、小型家电、厨房用品、零部件等

澳大利亚国际食品展览会(Find Food Australia)

展览时间:2009年9月7―10日

展览地点:澳大利亚 悉尼会展中心

展览内容:食品、饮料、酒类、食品原料、罐头食品、肉制品、乳制品、水果、蔬菜、海产品、咖啡、茶、糖果、饼干点心、婴儿用品、食品加工、包装技术及设备、保健食品、餐饮服务及相关技术等

2009第四届中国(重庆)国际内燃机及零部件展览会

展会时间:2009年9月8―10日

展会地点:重庆・重庆国际会议展览中心

展会介绍:重庆制造业发达,在摩托车、汽车、仪器仪表、工业装备、精细化工等行业拥有较强的优势,工业配套体系完善,企业备优良,拥有大规模生产的能力,拥有亚洲最大的铝加工厂和一批优势企业。 “CIASE ”将全面展示汽车制造配套业的新技术、新材料、新产品、新设备、新设计。

2009拉丁美洲慕尼黑(巴西)国际分析检测设备展

ANAL TICA Latin America 2009

展会时间:2009年9月8―10日

展会地点:圣保罗泛美展览中心

展品内容:生化领域设备及各类耗材;分析仪器;实验室设备、技术、耗材及相关软件。

展会简介:该展会系德国慕尼黑生化分析展组委会――慕尼黑国际展览公司设在巴西,针对拉丁美洲的实验分析移植展。2007有超过70个国家逾13000名参观者。

2009南非国际水处理展览会

展会时间:2009年9月8―10日

展会地点:约翰内斯堡Sandton会议中心

展品范围:环境保护技术及设备和排水水处理技术设备

2009年印度国际非开挖展 NO DIG INDIA SHOW 2009

展会时间:2009年9月9―11日

展会地点:At India Habitat Centre Lodhi Road, New Delhi (India).

展品范围:曲线钻进机 螺旋钻孔机 钻孔定位 钻孔记录,扩孔 避开电缆工具 堵漏和密封 闭路电视 涂料 盘卷运输车 计算机建模 以及更多

2009年法国秋季面料展

展会时间:2009年2月9-12日2009年9月14-17日

展会地点:Paris Le Bourget Exhibition Centre , France

展品内容:丝、棉、牛仔布、毛料、麻、功能面料、刺绣、花边、印花、丝织品、辅料;

第十一届江苏国际服装节暨

第十一届中国江苏国际服装・家纺・面料博览会

时间:2009年9月10―12日

地点:中国・南京

主办:江苏省人民政府

协办:中国纺织工业协会

参展范围:A区为服装品牌展区;B区为服饰、家用纺织品等展区;C区为面辅料、服装机械、媒体等展区。

2009第七届北京国际广告展览会

展会时间:2009年9月10―12日

展会地点:北京・中国国际展览中心(老馆)

主办单位:中国商务广告协会

同期举办:2009北京国际LED展览会

展出范围:广告制作技术设备、广告材料及物料、户内外广告媒体、标识系统、展览展示器材、新媒体技术设备,创意创新设计产业、大屏幕及户外媒体、广告制作与广告礼品、书籍、图库软件、气模。

2009年法国巴黎国际美容展览会(Beyond Beauty Paris)

展会时间:2009年9月13―16日

展会地点:法国巴黎・凡尔赛门展览中心

展览范围:COSMEETING展区、CREATIVE展区、EUROPEAN SPA展区

展会介绍:自2003年成功首办,法国巴黎美容展已成为世界最强势的美容类专业展会。

2009年第29届南美洲秘鲁国际矿业大会及矿山机械设备展

PERUMIN-29th MINING CONVENTION/EXTEMIN 2009

展会时间:2009年9月14―18日

展会地点:秘鲁 Tecsup campus展馆

展品范围:各类矿业资源,矿业产品等,采矿、开矿机械设备等。

2009年中国国际信息通信展览会

展会时间:2009年9月16―20日

展会地点:北京・中国国际展览中心新馆

主办单位:中华人民共和国工业和信息化部 中国国际贸易促进委员会

展会概况:全球规模最大的信息通信展之一。同期举办“ICT中国高层论坛”等高端论坛会议及“ICT企业沙龙”等以中外电信运营商为主参与的活动。

展示内容范围:信息通信服务和应用;信息通信交换、传输技术与设备;通信终端设备及配套产品;3G/超3G移动通信技术及设备;宽带电信业务与电信增值服务;宽带无线接入;智能终端;下一代网络(NGN)、下一代互联网(NGI)、网络电视、网络游戏、IPTV、手机视频、互动娱乐产品及服务;行业信息化应用和解决方案等等

2009中国国际橱柜、厨房卫浴产品与技术博览会

时间:2009年9月16―18日

地点:上海新国际博览中心

展会同期举办:2009中国国际五金展

展品范围:整体厨房、浴室、淋浴房、烟机、灶具、热水器、厨具、炊具、卫生洁具及厨卫装饰用具等等

第4届杜塞尔多夫(泰国)国际医疗展览会

展会时间:2009年9月16―18日

展会地点:Queen Sirikit国际展览中心(QSNCC)

展出内容:医疗设备、外科手术设备;实验室设备和配置;急诊及运输设施;医学技术;整形外科和康复技术;医用建筑设施和技术;各类处方药和非处方药;营养和医用厨房设备;家庭医疗保健系统;医用物品、普通用途的衣料布;创伤学和术后恢复;看护和监控系统;医疗著作。

第四届苏州国际广告技术及设备展览会

第二届LED及户外媒体设备展览会

展会时间:2009年9月18―20日

展会地点:苏州高新国际会展中心(塔园路369号)

展品大类:广告与数码影像制作设备、广告制作材料、广告标识系统及展览器材、LED及户外广告媒体技术设备、广告礼品

第二届广州紧固件交易展

时间:2009年9月23―25日

地点:广州市流花路119号 广州锦汉展览中心 2号馆

产品种类:1、紧固件;2、设备:成型设备类、螺纹成型设备类、热处理设备类、表面处理设备类、辅助设备类、检测设备及装置类;3、工模具:螺栓成型模具、螺母成型模具、螺纹成型工具;4、表面处理:表面处理工艺、辅助材料;5、原材料:中碳钢、低碳钢、合金钢、不锈钢(含线材、棒材、板材、管材等)

2009中国国际功能性面料及高性能纤维(上海)展览会

展览时间:2009年9月23―25日

展览地点:上海新国际博览中心?

承办:中国阻燃学会、中国纺织科学研究院、纺织行业生产力促进中心组织承办

邀请:欧洲阻燃协会、韩国纤维产业联合会、全国合成纤维科技信息中心、中国纺织品商业协会、中国纺织工程学会、上海服装行业协会

展品范围:功能性面料、高性能纤维、高功能纤维、各种助剂、其它配套产品、配套行装及器材、纺织新技术、纺织新标准及检测、服装加工设备等

2009年中国安平国际丝网博览会

时间:2009年9月21――23日

地点:安平国际丝网会展中心

展品范围:各种网、丝、钉、丝网制品(烧烤炉、丝网工艺品、花架、金属网带、食品炸筐、厨房电器烧烤架、过滤器、索具等)、丝网机械、拔丝模具、拔丝辅料、丝网表面处理设备及原料、丝网机械相关配件等。

2009保健品展览会第十五届全国药品保健品(广州)交易会

时间:2009年9月22―24日

地点:广州体育馆会展中心(白云大道南783号)

参展条件:具有药品、保健品生产或经营《许可证》、《营业执照》的生产企业、科研机构、流通企业及境外企业驻国内办事处。

展览交易范围:药品类、保健品类、医药高新技术及软技术类、医药保健品生产包装类。

2009中国国际缝制设备暨服装面辅料配件展览会

China International Garment Material & Accessories Show 2009

时间:2009年9月22―25日

地点:上海新国际博览中心

主办:中国缝制机械协会

支持:中国服装协会?日本缝制机械工业会

展会简介:CISMA作为缝制机械行业最具代表性的专业展,已成功举办20届,2007年规模达到100,000平米,成为行业内亚洲第一大展,规模上首次超过德国IMB展,吸引了来自19个国家和地区的1,277个企业来参展。2009首度开辟“服装面辅料与配件”展区,服装生产商在参观CISMA的同时也能了解服装加工产业链上配套面辅料的新品和发展趋势,设备、面料、辅料与配件作为成衣制造的前端环节将同台演绎,成为CISMA展品产业链的有效延伸。

展品范围:1. 设计、制作IT系统、缝前设备、缝纫设备、刺绣设备、缝后设备、配送、物流设备、其它相关设备、信息服务 2. 面辅料及配件:各类男女装童装面料、复合面料及功能性面料;缝纫线、绣花线、花边丝带、镶边及分线设备;纽扣、拉链、商标、挂牌、徽章织唛、标签等装饰及辅助用品;衬里、衬垫等辅料;油、清洁剂等辅助物品;内里料、膊棉;打标设备等。

2009第十三届制药机械・药品包装(广州)展览会

时间:2009年9月22―24日

地点:广州体育馆会展中心(白云大道南783号)

参展条件:具有制药机械、包装机械及材料生产经营《许可证》、《营业执照》的国内外生产、流通企业及境外企业国内办事处。

展览内容:制药机械、包装机械、医药实验设备、包装材料。

中国国际汽车零部件博览会(CIAPE 2009)

时间:2009年9月24―27日

地点:北京中国国际展览中心(老馆)

主办:中华人民共和国商务部、中国通用技术集团

协办:德国联邦采购物流协会(BME)、美国专业设备市场协会(SEMA)、美国汽车工业行动集团(AIAG)、法国汽车零部件协会(FIEV)、韩国汽车工业合作协会(KAICA)、英国贸易及投资署(UKTI)、意大利汽车工业协会(ANFIA)等

展览范围:1、汽车零部件;2、汽车用品及售后服务

2009中国郑州印刷包装产品博览会

时间:2009年9月25―27日

地点:中国・郑州国际会展中心

参展内容:1、印刷、包装设备;2、瓦楞纸包装设备;3、纸业

2009美国洛杉矶国际家用纺织品和面料辅料接单展览会

Material World West

展会时间:2009年9月30日―10月2日

展会地点:洛杉矶加利福尼亚市场中心(CMC)

篇9

从传统印刷包装机械厂商的“触网”经历来看，初步可得出这样的结论：①利用电商平台销售设备，对设备在市场上的熟悉度有要求，越成熟的产品越适合在网上推广；②电商平台要经常举办一些能汇聚页面浏览量的活动，例如“我的耗材网”每半年举办的“耗材狂欢节”，大客流也意味着大机遇。

印刷包装设备供应商的态度

印刷包装设备供应商对电子商务平台的态度一直有些“暧昧”。一方面，有感于每年淘宝网“双11”的惊人成绩，大大赞赏电子商务的高效与收益；另一方面，又不愿真正将产品放在网上销售，表示目前机械行业的电商仍难成大气，他们认为买印刷机是一项技术活，需要很多服务环节。就好比消费者网购衣服和买车，买衣服时商家只需要通过物流发货，消费者再签收即可；而买车还要上牌、上税、买保险等。买印刷机则更为繁琐，且不说动辄上千万的价格很难让消费者作出决定，此外还要涉及融资、装机、维修、培训等，这些环节都需要供应商的技术人员去做。

另外，供应商对电子商务还有一个担忧是：越过经销商在网上实行直销，会不会对长久以来建立的供应链产生影响？一位印刷机械制造商就曾无奈地表示：我们现在70%的业务还是来源于经销商，如果越过他们以出厂价直接给客户，一旦被当地的经销商知晓，就很难维护那里的市场了。

但英国有一句著名的谚语是：条条道路通罗马。例如，成都新图新材料股份有限公司就走了一条新路，作为一家专注于计算机直接制版版材研发、生产、销售与服务的公司，为了更好地尝试电子商务，同时又不损害原有经销商的利益，他们专门研发了一款新型PS版，专供网络销售。不管最终结果如何，这种尝试已经比别人早了一步。

观念提升与布局融合

2014年，印刷包装业的电子商务关键词是“观念提升与布局融合”。

首先是原有观念上的提升，随着用户消费习惯的转移，企业的运营重心也要有所变化，就如同近期参加的一个印刷机制造商年会，主持人上台的第一句话就是：“今年的年会与往届最大的不同在于，今年前来参加年会的朋友有2/3以上都是年轻人，说明我们这个行业也在不断年轻化。”

近期笔者也走访了一些供应商，听得最多的是“2013年又亏了不少钱，电商又不知道如何布局，线上线下的结合难度非常大。”同时也发现，这些企业做电商的渠道相对单一，缺少战略及整体设计，甚至对电商的理解还停留在“建立一个网站，展示一下产品”的层面，电商的定位不清晰，直接导致效果甚微。

企业在准备开展电商之前，一定要学会分析自己的产品与用户。因为企业的产品销售和服务对象是用户，没有用户，一切免谈。而用户的需求是获得产品使用价值及其延伸的增值服务，其他都是基于这两者延伸出来的，如体验、渠道、推广、价值、服务、供应链等。

有些企业会问：为什么一定要布局电商？应该先观望，现在做电商成功的企业很少，很多企业做了也没太大作用，那么继续做下去又有什么必要？其实，这就涉及到消费者习惯转移和企业未来发展的问题。电子商务是随着互联网技术的发展、社会的进步、业态的改变，消费者在互联网平台拥有了更大的话语权，在与商家的博弈中，占据主导地位，也促使消费市场由原来“以企业为中心”过渡到了“以用户需求为中心”的新趋势。

消费者的消费需求是多渠道、多样化的，线上和线下之间有很多交集，企业应该给客户提供从线上到线下的一体化服务，整合线上线下资源，从而实现体系内销售闭环和资源的最大化共享。从细节上看，首先要做到线下服务在线上的延伸，以及线上和线下会员信息的数据共享，从而实现线上和线下的一体化经营；其次，多渠道的营销和品牌推广，能够最大化提升品牌和产品的曝光率，从而提升品牌影响力。

线上与线下的融合

时至今日，印刷包装行业已经没有太多企业去质疑电子商务的价值，更多的是积极地拥抱和探索，甚至将它提到与线下同等重要的地位进行营销战略规划。

企业每个阶段所要实现的目标不同，经营状态也不同，如产品类别、团队能力、企业规模、文化和战略等，可能有些企业在这个阶段需要做品牌推广，有些需要扩大销售规模，有些需要打通线上和线下服务，有些需要提升售后服务水平及用户黏度，有些需要优化线下网点布局而被迫布局电商等。因此，对于做电商，别人的经验和模式可以借鉴，但不能生搬硬套，因为别人做成功的不一定适合你。只有根据企业的实际情况出发，在别人成功经验的基础上不断摸索和完善，才能找出一条适合自己的电商发展之路。

篇10

关键词：定位检测、机器视觉、直线检测、最小二乘法

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）08-0185-03

在包装机械行业中，纸盒成型机是制作高档精美天地盖纸盒的常用设备，传统全自动纸盒成型机采用光电跟踪系统进行纸盒与面纸定位贴合。光电跟踪系统原理是通过光电开关判断上料面纸（纸盒表面包装纸）是否到达冲模机械正下方，当面纸一端到达指定位置，触发光电开关后经过固定延时，履带停止转动，进行冲模。这种方法存在两个缺陷：一是上料面纸必须与履带绝对平行，而在实际生产过程中，利用气阀输送面纸，可能会造成面纸与履带存在角度偏差，在抓取纸盒的机械手运动轨迹不变的情况下，这种偏差会导致纸盒包装歪斜，形成次品；二是纸盒款式繁多，不同尺寸的面纸大小差异明显，每次更换纸盒类型，需要较长的时间去调试光电开关触发的延时时间以及冲模机械的运动轨迹，比较影响工作效率。近年来，机器视觉检测技术凭借着非接触、精度高、柔性好、速度快的特点，已经在国内外工业生产中得到广泛应用，将机器视觉技术引入包装行业中可以很好地克服光电跟踪系统中的缺陷。

本文提出一种基于机器视觉的纸盒包装定位方法，介绍了纸盒包装定位系统的图像采集模块，并分析了系统的工作原理。采用全局固定阈值分割面纸区域，以面纸区域中心为特征点设置感兴趣区域；为了提高定位精度，采用Canny算子进行边缘检测，采用总体最小二乘法获得精准的边缘直线。根据实验分析和实际生产测试，该系统的采集图像方案与检测算法满足了纸盒成型机的定位要求。

1纸盒定位要求与图像分析

如图1a所示，一款矩形纸盒面纸平铺在履带上方，纸盒定位等价于检测面在相机坐标系里的坐标，纸盒定位要求为：

1）根据面纸图像计算纸盒世界坐标，输出x、y轴位置坐标以及面纸相对于履带中线的角度偏移；

2）纸盒大小范围：最大480mm*280mm；

3）X、Y轴位置精度为-0.5mm-+0.5mm，旋转精度为-10角分～+10角分；

4）检测速度3s/个；

5）更换纸盒种类时软件调参时间小于1min。

为了适应不同颜色面纸，将履带设计为黑色白色各占一半，每次处理只需取对比度大的一半图像。例如图示面纸为白色，则图像只取背景为黑色的下半部分。如图J6所示，纸盒包装标准为纸盒底面与面纸中心矩形完全重合，故求解纸盒位置等价于求解面纸中心矩形（如图2中虚线矩形）在相机坐标系中的位置，包含矩形关键点P0坐标（X，Y）以及P1P2倾斜角度三个参数。在半张面纸的图像中定位中心矩形位置，可以分三个步骤进行求解，首先提取面纸所在区域；二检测中心矩形两个端点P1与P2位置；三是通过几何运算算出结果。

2定位系统的组成与工作原理

2.1方案设计

基于机器视觉的纸盒包装定位系统主要由图像采集模块、图像处理软件模块与机械运动控制电路模块组成。图像采集模块主要由光源，光源控制器，镜头，CMOS以及图像采集卡构成，机械运动控制模块工作台，伺服电机等构成。

图像采集模块所采用的主要部件为：相机选用型号为分辨率为500万像素的acA2500-14gm德国Basler工业相机，高分辨率可以保证被测产品始终保持在相机视野范围之内，镜头选用8mm光学短焦大光圈镜头，光源为环形光源，正面打光。

2.2系统工作原理

如图3所示，计算机作为上位机负责控制图像采集卡采集图像及图像处理，工控机作为下位机负责控制气阀上料、履带转动以及机械手运动。计算机与工控机之间通过TCP协议进行网络通信。在计算机软件上设置面纸参数后执行定位程序由计算机发送执行指令给工控机。工控机接收执行命令后控制气阀输送面纸至履带一端，履带运动定长后停止转动，此时面纸位于相机视野内，工控机发送采图信号给计算机，并等待计算机返回检测数据。计算机接收采图信号后采集图像，计算出面纸中心矩形的世界坐标和旋转角度，将检测结果发送给工控机，而后工控机控制机械臂运动，夹住纸盒放置于面纸上，完成一次定位操作。

3算法设计与实现

3.1算法设计

由于纸盒种类繁多，导致面纸形状大小不尽相同，因而无法建立一个统一的模板，所以不宜采用模板匹配的方法进行定位。本文提出采用求差法进行解决，即对一类面纸首次测量时，取一张面纸置于相机正下方后采图，以此图像作为该类面纸的标准图像。如图3所示，在标准图像上通过计算机上位机程序手动设置感兴趣区域R1-R4，同时计算面纸区域中心，保存区域中心与R1-R4矩形中心的相对距离作为该类面纸参数，而后同类面纸首先计算面纸区域中心，通过中心位置确定感兴趣区域。然后分别求出ROI内直线11-14，进而可以计算出PI，P2坐标。算法流程图如图5所示。

3.2面纸区域提取与中心计算

恒定光照条件下，获取的一款白色面纸的图像如图6n所示。黑白两色各占一半的履带构成图像背景，根据背景颜色将图像分割为上下两部分，分别对这两部分求解灰色直方图，采用直方图中最高的波峰与其次高的波峰对应的灰度值之差表征对比度，差值越大表明对比度越高。进而选取对比度相对较大的一半图像（如图6b）进行阈值分割，常见的阈值分割方法有固定阈值分割法、迭代法、Qtsu法。迭代法与Qtsu法均属于自适应阈值分割法，计算量相对较大，在运行时间上不适合快速在线检测，同时由于面纸图像背景简单、颜色单一，故采用全局固定阈值分割法即可满足要求，本文根据物料为空时履带图像的灰度直方图的波谷设定图像的固定阈值。待测图像进行阈值分割后，在面纸区域内外有一些不规则大小的噪声区域，此时需要对阈值分割后的区域进行筛选，以区域面积为特征，选取面积最大的区域即为面纸区域。在形态学图像处理中，开操作抑制比结构元小的亮细节，闭操作抑制暗细节，它们常常以形态滤波的形式结合起来被用于图像平滑和噪声去除，对面纸区域进行形态滤波后得到平滑后的图像如图6c所示。

提取面纸区域后进行区域中心计算。由于面纸形状规则简单，因而可以利用面纸区域中心位置来表征面纸在图像中的具置。区域中心的坐标（x，y）为区域内所有点的坐标的均值，即：

（1）

解出面纸区域中心后，根据标准图像中得出来的参数可以得出四个感兴趣R1-R4。如图6d所示，叉交点处为面纸区域中心，图4中四个小矩形R1-R4为感兴趣区域。

3.3直线检测

确定感兴趣区域R1-R4后，对区域进行直线边缘检测，求出直线方程后就可以计算出面纸中心矩形两个端点P1、P2的坐标。直线检测是模式识别和计算机视觉中的基本任务之一，检测方法的精度和速度直接影响算法的可靠性和实时性，目前的常用方法集中在霍夫变换法和最小二乘法。霍夫变换法是一种参数估计技术，利用坐标系中点线对偶性求解直线解析方程，计算方法简单，但运算量大，内存占用多，无法满足本项目实时性的要求。最小二乘法是一种数学优化技术，它通过求解未知数据与实际数据的最小化误差的平方来寻找实际数据的最佳函数匹配，相对霍夫变换法而言具有较高的精度，同时降低了随机误差对线性检测精度的影响。

最小二乘法拟合直线存在方向性问题，只能选择以x轴变量或者y轴变量的残差最小来估计直线方程，选择的自变量不同，约束的目标也不同，使得同一组的观察数值具有两组不同的倚轴回归方程，降低了其实用性和准确性。而总体最小二乘法（Total Least Square，TLS）以点到直线的距离的残差最小来估计参数，同时考虑了x，y两个变量的误差，实现了所拟合的直线方程的唯一性。TLS受制于奇异值分解的复杂性，顾及自变量和因变量误差的总体最小二乘法在拟合过程中有忽略误差因子出现，故本文采用正交分解最小二乘法是以所有^测点到拟合直线距离的平方和最小为基准对参数进行解算，构建的算法最为合理。

边缘点列U={（xi，yi）}，i=1，2，3…，n连接起来近似直线，首先先求解所有采样点的均值记为x，y，将直线方程则转化为：

（2）

（2）

（4）

本文以求取RI区域内直线为例，RI原图为7a，采用中值滤波对图像进行预处理以消除随机噪声得到图7b，采用经典滤波算子Canny算子进行边缘检测实现边缘直线的粗略定位如图7c，在然后利用总体最小二乘拟合算法拟合直线获得精准的边缘直线如图7d。

3.4几何运算