我國包裝碼垛機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢pdf

1、第 12 卷第 1 期 廣 西 工 學 院 學 報2001 年 3 月 JOU RNAL O F GU AN GX I U N IV ER S IT Y O F T ECHNOLO GY 我國包裝碼垛機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢丁黎光, 陳小泉, 李伯勝(廣西工學院機械工程系, 廣西 柳州545006)摘要: 本文從包裝碼垛機械的構(gòu)成、 規(guī)模、 專業(yè)化程度及優(yōu)缺點著手, 分析我國包裝機械的現(xiàn)狀及展望未來的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞: 包裝碼垛機械; 現(xiàn)狀; 發(fā)展趨勢中圖分類號: TH 246文獻標識碼: A0前言包裝機械應(yīng)用范圍甚廣, 涉及食品、 醫(yī)藥、 化工、 郵電、 出版、 機械、 電子、 紡織、 鋼鐵、

2、冶金以及軍工等多個領(lǐng)域, 其中以食品行業(yè)應(yīng)用最多, 約占 50% 。廣義地講, 供包裝工業(yè)使用的機械技術(shù)裝備均屬包裝機械范疇, 它包括: (1) 包裝材料制造及包裝容器加工機械; (2) 包裝裝潢印刷機械; (3) 直接完成產(chǎn)品包裝過程的包裝機械。由于行業(yè)的交叉與發(fā)展, 通常將其僅限于完成包裝過程的機械的范圍內(nèi)。 包裝過程包括計量填充、 裹包、 成形、 封口等主要包裝工序以及與其相關(guān)的前后工序, 如清洗、 堆碼和拆卸等。在我國, 包裝機械的研制始于 1958 年, 主要是自用設(shè)備, 屬革新產(chǎn)品, 未進入市場, 正式包裝生產(chǎn)線起始于七十年代初, “八五”期間呈全方位發(fā)展態(tài)勢, “九五”期間進入轉(zhuǎn)

3、型期, 逐步成為高科技、高效益、現(xiàn)代化、 國防化的產(chǎn)業(yè) 1 。來自 傳感 碼包裝碼垛機械簡單地講, 它是由包裝機械和碼垛機械組 電子 封 倉主廠 輸送機 器稱 輸送機 垛稱重 口重料 系機組 機 庫物料 斗 統(tǒng)包裝機械涵蓋了社會建設(shè)中的許多領(lǐng)域, 有包裝香煙、撲克、 藥片等小型包裝機, 也有包裝大米、 水泥、 化肥等大型包裝機, 隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展, 生產(chǎn)力水平 的不斷提高, 人們對降低勞動強度、 改善工作環(huán)境日益重視起來。 于是, 包裝生產(chǎn)線后序中對包裝袋( 尤其是重型包裝袋) 的搬運問題成為一項重要的科研課題。在新的世紀, 隨著我國各項事業(yè)的蓬勃發(fā)展以及知識經(jīng)濟所面臨的機遇和挑戰(zhàn), 包

4、裝碼垛機械必將發(fā)揮越來越重要的作用, 為國民生產(chǎn)產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟效益。1包裝碼垛機械的發(fā)展現(xiàn)狀我國包裝機械起步較晚, 解放后輕工業(yè)開發(fā)了一批專用包裝設(shè)備, 為啤酒廠、 飲料廠、 卷煙廠、 火柴廠配套, 尚未形成行業(yè)。80 年代初, 包裝機械作為新興的工業(yè)部門開始發(fā)展起來, 經(jīng)過近二十年的艱苦努力, 一支從事包裝設(shè)備科研、 設(shè)計、 生產(chǎn)制造及教育管理的行業(yè)隊伍已形成, 并初具規(guī)模, 產(chǎn)品品種不斷增加, 產(chǎn)量迅速上升, 技術(shù)水平逐年提高, 作為包裝機械工業(yè)在我國國民經(jīng)濟的崛起中正在不斷發(fā)展完善。收稿日期: 丁黎光 (19372) , 男, 湖北武漢人, 廣西工學院教授, 碩士生導師。V o l1

5、12N o 11M a r12001文章編號100426410 (2001) 0120037203 房的成的, 其中的主要部分還是包裝機械, 碼垛機械是從包裝生產(chǎn)線上分離出來而發(fā)展起來的。 其流程圖大致如右:作者簡介 200020621038廣西工學院學報2001 年 3 月在我國, 生產(chǎn)包裝設(shè)備的企業(yè)有數(shù)千家, 這些企業(yè)是在改革開放和發(fā)展商品經(jīng)濟的形勢下脫穎而出的。它們的構(gòu)成是: (1) 充實和加強原有包裝設(shè)備生產(chǎn)企業(yè); (2) 由于市場變化和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu), 轉(zhuǎn)產(chǎn)包裝設(shè)備的企業(yè); (3) 將包裝設(shè)備作為第二產(chǎn)品開發(fā)的兼業(yè)廠; (4) 軍工研制開發(fā)包裝設(shè)備作為生產(chǎn)方向的企業(yè);(5) 近幾年興辦

6、的鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè); (6) 獨資和合資的外商企業(yè)。大型企業(yè)雖然數(shù)量不多, 但也占一定的比例, 其能量和影響, 對開發(fā)技術(shù)含量較高的產(chǎn)品提供了有利條件。從專業(yè)化程度看, 目前國內(nèi)包裝設(shè)備廠專業(yè)化程度還不高, 57% 的企業(yè)是兼業(yè)生產(chǎn), 僅上海、山東、江蘇、 遼寧、 浙江、 廣東等省市專業(yè)廠較多。很久以來, 包裝生產(chǎn)線只做到把物料包裝好為止, 至于后續(xù)的搬運工作, 則完全由搬運工人來完成。造成這種局面有多方面的原因, 但主要是由于我國生產(chǎn)力水平較低, 勞動力便宜, 科研人才缺乏造成的。 隨著知識經(jīng)濟時代的到來, 這種局面必將會被打破。總的來說, 我國包裝設(shè)備制造工業(yè)經(jīng)近 20 年的努力, 在數(shù)量、質(zhì)

7、量、水平方面均有較大的進展, 為我國建立一個門類齊全、 技術(shù)先進、 水平相當、 獨立完善的包裝設(shè)備生產(chǎn)系統(tǒng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。 但要想在未來的國際競爭中占有一席之地, 還必須要找出自身缺點和不足, 特別是要找出與北美、 日本、 西歐等國家的差距?？v觀 20 余年的發(fā)展, 不難發(fā)現(xiàn)我國包裝機械行業(yè)中存在的某些明顯不足之處。概言之, 有以下幾點: (1) 低水平產(chǎn)品重復生產(chǎn)多。 如小型自動封口機、 真空包裝機、 小型灌裝機、 小食品生產(chǎn)設(shè)備等。 這些設(shè)備技術(shù)難度小, 成本低, 起步快, 因此, 不少企業(yè)選中它做“入門”產(chǎn)品, 以此積累資金再展鴻圖。這樣, 就造成產(chǎn)品不可避免地重復, 產(chǎn)品積壓賣不出去

8、, 自然又影響設(shè)備的更新, 最終使得生產(chǎn)水平難以提高。 (2) 高技術(shù)含量的產(chǎn)品尚未有人生產(chǎn)。 如多層共擠設(shè)備。 歐美一些著名的公司, 雖有成套設(shè)備供應(yīng),但其共擠頭也是從美國購來配套的。 再如高壓殺菌設(shè)備, 甚至連實驗室階段也未進入。 (3) 自主開發(fā)能力較弱。一方面是我們的企業(yè)起步較晚, 還未摸清市場的脈搏, 另一方面是科技力量薄弱, 高科技人力資源不足, 不具備先進的設(shè)計工具。 本行業(yè)應(yīng)用 CAD 的還不是很多, 所以一提新產(chǎn)品,許多企業(yè)往往看好別人已生產(chǎn)的產(chǎn)品, 市場不錯, 買來圖紙依樣畫葫蘆, 結(jié)果并不理想。 有的企業(yè)照搬國外產(chǎn)品測仿, 達到了樣機水平的則吹為“國際先進水平”, 實際上

9、是人家早已淘汰的產(chǎn)品。比如均質(zhì)機, 人先進水平, 這樣故步自封影響了產(chǎn)品的開發(fā)。 即使有些新產(chǎn)品問世, 其檔次也不高。 (4) 可靠性問題普遍存在。我們的企業(yè)不太注意產(chǎn)品質(zhì)量, 表現(xiàn)在兩個方面: 一是自身加工的零部件。有的精度不夠, 有的材質(zhì)不好, 有的該熱處理的不熱處理, 該鍛壓的不鍛壓, 以致于出現(xiàn)出口產(chǎn)品斷軸, 運行不到一個月即嚴重磨損而不能使用。有的企業(yè)自身加工設(shè)備落后, 加工重復性不好, 包裝產(chǎn)品偏差大, 以致廢品率高。 有的企業(yè)為了低價位競爭, 應(yīng)該使用鋼板做支座的改為鑄鐵支座, 造價是低了, 但對用戶極不負責任。 另一方面是配套件, 進貨把關(guān)不嚴或有意購進低價劣質(zhì)產(chǎn)品, 以致于出

10、口產(chǎn)品軸承開裂。 有的產(chǎn)品在用戶開機時因電器故障一次就卡殼。 當然, 密封件、 傳動件問題也不少。 (5) 產(chǎn)品防護問題未能引起重視。為了操作人員的安全, 設(shè)備安全所采取的措施較少, 防護罩、防護門大部分未安裝, 有的雖裝有防護門、 罩, 但未實行安全連鎖, 只起到消極防護作用。 這類產(chǎn)品絕對進不了歐美市場, 只能進入第三世界沒有防護立法的國家和地區(qū)。 安全性、 可靠性是至關(guān)重要的, 一定要引起企業(yè)的足夠重視。盡管我國包裝機械行業(yè)存在著某些較為明顯的不足, 但總的發(fā)展還是喜人的?！鞍宋濉逼陂g, 包裝機械的地位, 未來的發(fā)展不可估量。從企業(yè)規(guī)?？?全國包裝設(shè)備企業(yè)職工人數(shù) 1000 也就是說包裝

11、設(shè)備的企業(yè)規(guī)模是以中小型企業(yè)為主,家已有適應(yīng)高溫、 高壓、 高粘度物料的, 均質(zhì)粒度可達 1 的設(shè)備問世, 我們還拿 3 的普通設(shè)備標上國際以每年 1218% 的速度迅速發(fā)展, 到如今, 已有部分包裝機械出口外銷, 包裝機械在機械行業(yè)中已占有重要第 1 期丁黎光等: 我國包裝碼垛機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢392包裝碼垛機械的發(fā)展趨勢 2 為了滿足各行各業(yè)對日新月異的商品的包裝要求, 改善工作環(huán)境、 降低勞動強度, 包裝碼垛機械就必須適應(yīng)不斷發(fā)展的包裝工業(yè)的需要, 未來的包裝機械將有以下發(fā)展趨勢:自動化程度是衡量包裝機械技術(shù)水平的重要標志。 其內(nèi)容包括自動控制 ( 工藝過程、 工藝參數(shù)、 產(chǎn)品質(zhì)量、

12、運行故障、 安全防護等控制) 和自動檢測 ( 包裝物、 包裝容器及材料、 包裝產(chǎn)品、 包裝過程等檢測) 兩個方面。 由于大量采用了微電子、 遠紅外、 傳感器等高新技術(shù), 特別是微型計算機的應(yīng)用, 使上述兩個方面的水平迅速提高, 從而簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu), 減少了人工操作, 提高了包裝質(zhì)量。高速化是提高包裝機械生產(chǎn)效率的主要途徑, 為此, 不斷提高包裝速度已成為總的發(fā)展趨勢, 其主要途徑是在提高自動化水平的同時不斷改進結(jié)構(gòu)。 與此同時, 還將更多的注意力投向提高整個包裝系統(tǒng)的生產(chǎn)效率上, 使高速化向深層次發(fā)展, 使包裝系統(tǒng)更加經(jīng)濟合理。對于某些形狀、 尺寸基本固定, 生產(chǎn)批量較大的包裝物如煙、 糖果等

13、, 為了提高生產(chǎn)效率, 簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu), 便于專業(yè)化生產(chǎn), 往往有各種相應(yīng)的專用設(shè)備進行包裝, 但近年來由于多品種小批量的商品市場需求以及中、 小型用戶的發(fā)展, 多功能通用包裝機械發(fā)展十分迅速, 其適用范圍也愈來愈廣。 包裝機械的特點是單件小批生產(chǎn), 甚至同種設(shè)備因客戶要求不同也可能有一些變化。 我們有些企業(yè)為追求效益只希望生產(chǎn)少數(shù)幾個品種, 最好是一次投一批料生產(chǎn)多臺, 其實企業(yè)要求各異, 我們的設(shè)備亦可設(shè)計成模塊化的, 功能可以加減, 控制亦可以簡繁, 這樣也便于把設(shè)備做精、 做好。 要提高標準化水平, 發(fā)展 “積木式”包裝機械和生產(chǎn)線。 為縮短包裝機械制造周期, 降低生產(chǎn)成本, 便于工業(yè)化

14、生產(chǎn)及方便用戶使用和維修, 整機和部機的標準化、 系列化將逐步深化。 通過不同傳動裝置及執(zhí)行機構(gòu)等的組合, 以滿足不同用戶的包裝需求。單機聯(lián)線生產(chǎn)效率的提高, 除主機外, 各種輔助設(shè)備也相當重要。 為此, 全面地系統(tǒng)地開發(fā)各種包裝輔助設(shè)備已引起普遍關(guān)注。如用于包裝容器、包裝物及包裝產(chǎn)品的各種整理、轉(zhuǎn)向、運送裝置, 檢測裝置,打印裝置等的開發(fā), 大大提高了包裝生產(chǎn)線的效率和自動化程度 5 。在輔助設(shè)備中按要求在線印刷也是不可忽視的。 未來的包裝作業(yè)線將會更加靈活, 以低價來滿足需求。 有可能就是在一些產(chǎn)品中使用類似的、 標準的、 完全沒有印刷的包裝, 當它們高速傳送到裝填作業(yè)時, 用某種色彩裝飾

15、它們。 在線印刷需要開發(fā)一種適合各種型號可塑性膠層的新的、 非常靈活的裝飾技術(shù), 比如: 彩色塑料、 染色塑料和塑料容器。 方法就是在塑料表面涂一層專用顏料或其他添加劑, 這樣可以有選擇性地通過激光照明而改變色彩。 軟件控制激光系統(tǒng)將提供極大的靈活性。這項技術(shù)將有很多優(yōu)點, 如: 快速裝飾、對市場趨勢反應(yīng)靈敏、減少庫存,便于在產(chǎn)品上印刷各種語言, 無需濕溶劑, 以及提高裝飾塑料的回收利用率等。在自動化生產(chǎn)線的終端, 產(chǎn)品以每小時數(shù)噸以至數(shù)十噸的速度源源而來, 必須及時處理。 這相當于每小時要稱量、包裝、堆碼數(shù)十袋以至上千袋貨物, 如此繁重、精確的工作, 已經(jīng)不是人力所能勝任。因此,碼垛系統(tǒng)是自

16、動化生產(chǎn)線的重要組成部分, 處理不當往往會變成生產(chǎn)線的瓶頸環(huán)節(jié)。 而碼垛系統(tǒng)要適應(yīng)目前生產(chǎn)發(fā)展的需求, 就必須采用模塊化結(jié)構(gòu) 7 。采用模塊化結(jié)構(gòu)不僅可以最大限度的滿足不同用戶的使用要求, 還可以簡化設(shè)備的設(shè)計與制造, 縮短生產(chǎn)周期, 降低成本。( 下轉(zhuǎn)第 43 頁)211機電儀綜合技術(shù)是包裝碼垛生產(chǎn)線的發(fā)展主流212在促進單機高速化的同時, 注意提高系統(tǒng)效率213在發(fā)展專業(yè)機的同時, 積極開展通用機型 3 214大力開發(fā)輔助設(shè)備, 促進連續(xù)化包裝生產(chǎn)線的發(fā)展 4 215碼垛系統(tǒng)將發(fā)揮越來越重要的作用 6 第 1 期龍芋宏等: 普通數(shù)據(jù)采集卡與虛擬環(huán)境開發(fā)系統(tǒng)的鏈接43和其它應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)

17、共享能力。 參考文獻 A l ink between the da ta acqu ir ing card andthe developm en t system of v irtua l env ironm en ts1 1 2Key words: code in terface node; developm en t system of virtua l environm en t s( 上接第 39 頁) 參考文獻 The presen t situa tion and developm en t trendof package- stack ing mach ine industry

18、in Ch ina(D ep a rtm en t of M echan ica l Eng ineering, Guangx i U n iversity of T echno logy, L iuzhou 545006, Ch ina)Abstract: Sta rt ing w ith the fo rm a t ion, sca le, the level of sp ecia liza t ion and advan tages and d isadvan tagesdevelopmindu ackage2 ackagemstackcha llenge ine situaageion; indevelopm enreseneconom yionWof ap ackage2stack the 1 林大森IEW :isuaCode11Mterfere