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專業(yè)文獻綜述
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倉儲中紙箱打包機的研究
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倉儲中紙箱打包機的研究
摘要: 本文闡述了紙箱打包機的分類、國內(nèi)外紙箱打包機的發(fā)展狀況。介紹了一款目前國內(nèi)常用的全自動紙箱打包機工作原理及機構組成。分析了為實現(xiàn)全自動紙箱打包機的自動化，高效率，而需具備的七個主要模塊。提出了全自動紙箱打包機全自動化，多樣化，環(huán)?；陌l(fā)展趨勢。
關鍵詞：紙箱打包機；打包機原理；發(fā)展趨勢及問題
Storage in the research of carton packing machine
Abstract:This paper expounds the classification of carton packing machine, carton packing machine at home and abroad, the development of the situation. Introduces a current domestic commonly used automatic carton packing machine principle of work. Analyzed to realize automation, high efficiency, reliable function and to have seven major modules.Put forward the automatic carton packing machine automatic, diversification, the development trend of environmental protection.
Key words:Carton packing machine;Baling press principle;The development trend and problems
目前急需研究開發(fā)出、高性價比、高可靠、高適應性，高性能的國產(chǎn)紙箱打包機。倉儲中紙箱包裝應用廣泛，紙箱打包機也隨之需求增加。紙箱打包機適用于紙箱打包、紙張打包、包裹信函打包、輕工業(yè)打包、五金工具打包、陶瓷制品打包、汽車配件打包、機器配件打包、元器件打包等。
1紙箱打包機的分類
紙箱打包機按工作方式不同主要分為四大類：
（1）機械式的手動紙箱打包機，即通過杠桿等機構，先按住打包帶，再由工打包，工作人員勞動強度大，且操作不能規(guī)范，打包效果差，見圖1-1。
（2）半自動打紙箱包機，工作時需要要人工手動將打包帶插入機器后，機器才會完成收緊帶、粘合、切斷、出帶等一系列打包過程，由于每次打包都需人工手動操作[7]，所以工作效率較低，勞動強度高，見圖1-2。
（3）全自動紙箱打包機，即由工作人員把包裝箱送到工作臺上，觸發(fā)打包開關后，自動完成全部的打包動作，人工參與較少，故效率高，勞動強度較低。
（4）全自動無人化紙箱打包機，就是把自動打包機集成到生產(chǎn)線上，成為一個打包單元，由生產(chǎn)線把包裝物送至打包位置，傳感器感應到后發(fā)送信號到打包單元，打包單元自動完成全部的打包動作。倉儲中的紙箱打包機更適合用全自動打包機，成本低，技術難度小,適合用于倉儲打包[6]，見圖1-3。
圖1-1機械式的手動紙箱打包機 圖1-2半自動紙箱打包機
圖1-3 全自動紙箱打包機生產(chǎn)流水線
2國內(nèi)外紙箱打包機的發(fā)展
2.1國外紙箱打包機的發(fā)展
國外打包機機械的發(fā)展與應用起始二十世紀初,其中有美國的SIGNODE公司、德國的CYKLOP公司,日本的下島株式會社等,但其生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)技術能力,水平都還較落后。直到二十世紀中葉,由于塑料材料的問世,致使以塑料帶作為打包材料成為現(xiàn)實[6]。
日本，最早涉足打包機械的有下島株式會社，日魯工業(yè)株式會社等。美國 SIGNODE 公司早在1915年便涉足打包機行業(yè)，是一家主要生產(chǎn)鋼帶打包機，同時也生產(chǎn)塑料帶，聚酯帶的跨國紙箱打包機生產(chǎn)企業(yè)。國外在五十年代采用光電管等自控元件,實現(xiàn)了紙箱打包機械初級自動化。六十年代,在紙箱打包機中廣泛采用各種新型電子元件組成的控制系統(tǒng),采用機械、電氣、液壓、氣動等綜合技術,實現(xiàn)了專用的自動紙箱打包作業(yè)線。七十年代將微電子技術引入自動紙箱打包機,實現(xiàn)了由電子計算機控制打包過程，使打包機向高度自動化、高速生產(chǎn)化方向發(fā)展。八十年代初期開始,將微機和機器人技術應用紙箱打包機中，使的紙箱打包機器械正在實現(xiàn)柔性自動化方向發(fā)展，并向“無人化”自動打包車間工廠過渡,使紙箱打包機械性能優(yōu)良,使打包產(chǎn)品質量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、成本低。目前，國外市場上已普遍存在一種摩擦焊接式打包機，它將對接的打包帶表面相互接觸旋轉，通過摩擦生熱使接觸面受熱熔融，進而在壓力作用下焊接在一起，摩擦焊接快速靈活、焊接過程穩(wěn)定、清潔環(huán)保。此外，國外還將超聲波焊接技術應用于打包機中，超聲波粘接技術通過高頻的超聲振動把能量傳送到焊區(qū)，使打包帶接觸面迅速熔化，施加一定壓力后，熔接成一體。與傳統(tǒng)的直接加熱熔接相比，超聲波粘接技術具有熔接速度快、強度高、清潔無污染等優(yōu)點。為了降低紙箱打包機出現(xiàn)故障時對生產(chǎn)的影響，國外紙箱打包機生產(chǎn)公司如美國 SIGNODE 公司對紙箱打包機進行模塊化設計，將紙箱打包機分為機架模塊、機頭模塊、帶槽模塊 、進退帶張緊模塊、送帶模塊、帶卷模塊 、帶欄模塊 、控制模塊，在某個模塊發(fā)生故障時，只需替換故障模塊即可，節(jié)省了維修時間，大大提高了生產(chǎn)率，見圖2-1。
1 機架模塊 2機頭模塊 3帶槽模塊 4進退帶張緊模塊
5送帶模塊 6 帶卷模塊 7帶欄模塊 8控制模塊
圖2-1 全自動紙箱打包機模塊化設計
2.2國內(nèi)紙箱打包機得發(fā)展現(xiàn)狀
中國紙箱打包機發(fā)展開始于1976年，與國外相比，發(fā)展較晚。最初只在書籍、報刊發(fā)行部門有所突破，獲得發(fā)展，這幾年來發(fā)展異常迅速，已廣泛應用于輕工、食品、外貿(mào)、百貨、印刷、醫(yī)藥、化工、郵電、紡織等行業(yè)。目前紙箱打包機控制方面主要采用 PLC 實現(xiàn)，粘合方式普遍采用熱熔接，打包速度處于20-30 道／分鐘。國內(nèi)紙箱打包機生產(chǎn)企業(yè)上有百家，其中半自動紙箱打包機的整機性能已接近國外先進水平,但是自動紙箱打包機仍與國外有較大的差距。曲阜華圣機械有限公司，北京鼎盛日高包裝機械有限公司，深圳凱洛威都是中國比較有實力的紙箱打包機生產(chǎn)企業(yè)，其中凱洛威是一家專注包裝機械研究與生產(chǎn)的企業(yè)，凱洛威生產(chǎn)的KLW-201A高臺全自動紙箱打包機，KLW-LA豪華型低臺紙箱打包機是公司最新設計研制的紙箱打包機，其特點是可靠性高，具有手動、自動、連續(xù)三種功能，打包速度為2.5秒/道。
2.3目前紙箱打包機存在的問題
（1）智能化程度低。國內(nèi)大部分全自動紙箱打包機，如KLW-201A高臺全自動紙箱打包機，KLW-LA豪華型低臺紙箱打包機雖然都是由PLC控制，但是其操作部分還是比較定式化的，控制面板還是就只有幾個按鈕來操作，沒有能夠自定設定的人機界面，因此用戶如果想使用紙箱打包機就必須要程序中的固有模式使用，不可自定設定。局限了人的能力。
（2）故障率高。使用過紙箱打包機的用戶都知道，紙箱打包機的故障率在眾多的包裝機械中是比較高的，原因在于它擁有比較復雜的機械結構，如何使用更簡單的結構來替代目前的打包方式也是紙箱打包機發(fā)展中不可不提的重要工作。
（3）仿造較多。我國紙箱打包機在當前全自動打包機行業(yè)高速的發(fā)展歷程中，國內(nèi)的很多中、小型的包裝機械生產(chǎn)企業(yè)在技術力量上比較薄弱，生產(chǎn)出來的紙箱打包機大部分質量較差、性能不穩(wěn)定、效率低，更甚有一些紙箱打包機生產(chǎn)企業(yè)在刻意模仿國外企業(yè)的產(chǎn)品,自斷創(chuàng)新發(fā)展的道路。致使競爭力弱、高仿成為了當今紙箱打包機行業(yè)普遍存在的怪異現(xiàn)象,經(jīng)濟增長緩慢、效益微弱,成為了紙箱打包機行業(yè)的發(fā)展的難以跨越的鴻溝。
3目前常用的全自動紙箱打包機的機構組成及其工作原理
3.1全自動紙箱打包機的機構組成
圖3-1全自動紙箱打包機機構組成
3.1.1帶盤單元
主要用于帶卷的安裝，其技術關鍵主要在于兩方面：帶卷轉動阻力要小，帶卷轉動阻力過大會造成送帶阻力大，送帶輪與打包帶之間由于相對運動而摩擦，導致打包帶磨損，影響后續(xù)送帶動作，甚至出現(xiàn)故障；帶盤要具有制動功能，送帶結束時，由于帶卷具有轉動慣性，必須要通過制動使其及時停轉，否則會造成打包帶纏繞。
3.1.2送帶單元
主要用于將帶卷中的打包帶輸送到儲帶單元中。送帶單元由送帶電機、送帶輪、送帶通道組成。送帶電機帶動送帶主動輪轉動，送帶主動輪與送帶從動輪為上下分布，且以合適的壓力相接觸，打包帶穿入兩輪之間接觸面時形成一定的壓力，在送帶輪轉動時，在打包帶表面與兩送帶輪的表面產(chǎn)生摩擦力，從而使打包帶不斷向前輸送。
3.1.3儲帶單元
用于儲存送帶單元輸送來的打包帶，相當于進退帶張緊單元與送帶單元之間的緩沖帶。若打包帶直接由送帶單元進入進退帶張緊單元，則需要送帶速度與進帶速度高度一致，否則會造成打包帶纏繞。儲帶室中的帶量一般為打包兩、三個周期的用帶量，帶量過多會造成打包帶在儲帶室中擠壓變形，導致后續(xù)向弓架單元中送帶不暢，帶量過少會造成送帶單元送帶電機頻繁啟停，影響電機壽命。
3.1.4退帶張緊單元
是將儲帶室中的打包帶向弓架單元輸送的機構，并在進帶結束后將多余的打包帶退回到儲帶室中使打包帶緊貼在貨物表面，稱為“一次張緊”。進退帶動作是由同一個電機正反轉實現(xiàn)的，且要求轉速很快，這對電機性能要求很嚴苛[1]。在“一次張緊”完成后，張緊從動輪將打包帶緊壓在張緊主動輪上，電機帶動張緊主動輪轉動一定角度，進一步把打包帶拉緊，稱為“二次張緊”，二次張緊力可根據(jù)貨物打包要求進行調節(jié)。
3.1.5弓架單元
是使打包帶纏繞在貨物表面的機構。在這一單元中，打包帶輸送通道是否光滑順暢是關鍵。打包帶在輸送通道中前進的動力是推動力而非牽引力，因此要使打包帶能快速通過通道，必須要保證通道內(nèi)無任何阻礙，且通道內(nèi)壁光滑。此外，打包帶在通道中的速度很快，為保證弓架單元的使用壽命，與打包帶接觸部件必須要經(jīng)久耐磨。弓架一般都采用鋁合金材料，拆卸方便。
3.1.6機頭單元
是打包機的核心單元，由凸輪系統(tǒng)、左頂?shù)赌K、中頂?shù)赌K、右頂?shù)赌K、熱燙頭模塊及機架組成。左頂?shù)赌K負責將張緊的打包帶從動端夾緊，中頂?shù)赌K用于將打包帶頂緊在熱燙頭表面使其充分熔融，并在熔融后將上下兩層打包帶頂緊在一起，使其粘合牢固。機頭單元的一些列動作如夾緊、切斷、燙合等都是由凸輪驅動相應機構實現(xiàn)的，凸輪輪廓曲線的設計是機頭動作快速精準的關鍵，也是提高打包機機可靠性的關鍵。
3.2全自動紙箱打包機的工作原理
a進帶過程 b退帶過程 c張緊過程 d切燙過程
1-弓架 2-止帶器 3-進帶輪 4-打包帶 5-隔離臺
6-右頂?shù)?7-張緊臂 8-左頂?shù)?9-壓力塊 10-貨物
3-2全自動紙箱打包機工作原理
全自動紙箱打包機是使用打包帶纏繞在紙箱上、然后收緊打包帶并將兩端通過熱效應熔融或使用包扣等材料連接的機器。我們將順序歸納成四步：
(1)進帶過程
進帶主動輪逆時針轉動，利用進帶輪與打包帶之間的摩擦力使打包帶沿弓架向前輸送，直至帶的自由端碰到止帶器的微動開關，觸發(fā)傳感器，使進帶輪停止轉動。
(2)退帶過程
右頂?shù)渡仙龑⒋虬鼛ё杂啥思泳o，弓架打開，進帶輪沿順時針方向轉動，同樣利用輪與帶之間的摩擦力使捆扎帶從弓架中退出，直至緊貼在貨物表面。
(3)張緊過程
打包帶退回至緊貼貨物表面后還無法將貨物捆緊，需要進一步將打包帶拉緊以使捆扎牢固。張緊動作是通過張緊輪的轉動實現(xiàn)的，張緊時機頭單元中的凸輪通過連桿機構使張緊從動輪微動，將打包帶緊壓在張緊主動輪上，張緊主動輪順時針轉動一定角度，將打包帶拉緊，這一過程稱為二次張緊。不同貨物所需捆緊力不同，通常情況下打包機機的張緊力是可以調節(jié)的，此處可通過調節(jié)張緊輪轉動角度來調節(jié)捆緊力的大小，張緊輪轉動角度越大，捆緊力越大，張緊輪轉動角度越小，捆緊力越小，不同的轉動角度對應不同的捆緊力度。
(4)切燙過程
打包帶二次張緊完成后左頂?shù)渡仙龑⒋虬鼛У膹膭硬糠謯A緊，中頂?shù)渡仙龑⒋虬鼛袛啵瑫r加熱燙頭進入上下兩層打包帶之間，當中頂?shù)渡仙潦股舷聝蓪哟虬鼛Ьo貼熱燙頭表面時，打包帶受熱熔融，中頂?shù)段酉陆?，熱燙頭退出，中頂?shù)哆M一步上升使兩層打包帶熔融區(qū)域粘接在一起。待熔融區(qū)域冷卻后，整個打包周期完成，重復進帶過程，為下一個打包周期做準備。
4紙箱打包機的發(fā)展趨勢
紙箱打包機的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在技術參數(shù)的優(yōu)化與提高。外形尺寸一般應是越小越好,這樣可以極大地減小紙箱打包機占地面積,增強紙箱打包機的適應能力。但也要考慮需打包產(chǎn)品的尺寸。在今后的十年中,紙箱打包機發(fā)展將會呈現(xiàn)出二個重要突破,一是使用對象不在僅僅局限于工業(yè)系統(tǒng),而將會向辦公、銀行、郵電，物流，快遞，電商等部門發(fā)展。打包的目的也不會再僅僅局限于保護商品,便于運輸,同是也向美化商品發(fā)展,來增加商品的附加價值。如節(jié)日禮品的包裝打包，超市的小包裝打包。應用多彩的打包帶給商品增添美感。增加商品價值。二是在打包用帶方面，不在局限于現(xiàn)在大量使用的聚丙烯塑料帶，而是將會有鋼帶打包，聚胺酯帶打包，機器配件等重型物品的打包。
目前，全自動紙箱打包機的發(fā)展趨勢集中表現(xiàn)為以下四個反面[3]：
(1)全自動化
提高單機的自動化程度來使包裝件從輸送機構送來后，紙箱打包機能夠自動定位、打包、轉位，進行十字形、井字形等花樣打包，應用微機控制，來實現(xiàn)無人操作的全自動打包生產(chǎn)流水線。
(2)高級化
國外全自動紙箱打包機已向 60 道／min 甚至是 70 道／min 的高速度打包的目標發(fā)展。國內(nèi)紙箱打包機發(fā)展需要研制改進捆緊力能夠隨著工作需要調節(jié)的紙箱打包機，來提高紙箱打包機的適應能力(例如捆包規(guī)格、帶寬、打包能力、工作臺高、占地面積，能耗等)。
(3)多樣化
研制多種用途的打包機，例如壓縮打包機等；研制能夠代替鋼帶(或鋼絲)的重型帶，例如聚酯帶等；研制泡沫帶、軟帶以適應臺式打包機的要求。
(4)打包帶環(huán)?；?
隨著人們對生活的要求越來越高，環(huán)保理念深入人心，研制開發(fā)以紙質和無毒可降解的有機材料為主的打包帶代來替聚丙烯塑料。改變熱熔接方式，傳統(tǒng)的熱熔接的方式粘合打包帶會產(chǎn)生有毒有害氣體對操作者的健康及大氣環(huán)境造成不利影響，研究新的粘合技術來避免[6]。
結論
目前國內(nèi)市場上紙箱打包機打包速度一般處在20包/min到30包/min 左右，與國外大型紙箱打包機廠家如MOSCA達到58包/min,SIGNODE 達到70包/min存在一定差距[10]?？刂凭鹊蜔o法滿足國內(nèi)廣大的紙箱打包機使用廠家實現(xiàn)快速打包的要求，只能生產(chǎn)通用型紙箱打包機。國外全自動紙箱打包機雖然性能好，能夠實現(xiàn)快速打包，但價格昂貴。當前我國生產(chǎn)的打包，包裝機械產(chǎn)品大都存在質量不穩(wěn)定、性能單一、可靠性差、成本高、技術含量低的問題。與外國生產(chǎn)紙箱打包機械技術水平相比，國產(chǎn)紙箱打包機差距主要表現(xiàn)為：品種單一，生產(chǎn)力低[11]。我們應該根據(jù)自己的特點，結合中國國情，準確把握市場的發(fā)展規(guī)律，發(fā)揮自身的優(yōu)勢。包裝機械企業(yè)要想尋找更好的、長遠的發(fā)展必須不斷開發(fā)新產(chǎn)品，準確把握市場發(fā)展方向，提高產(chǎn)品的技術含金量以及機械的可靠性及降低產(chǎn)品成本來提高利潤以適應當前，提高紙箱打包機生產(chǎn)企業(yè)的創(chuàng)新意識與能力。加之倉儲機械的基礎薄弱，倉儲紙箱紙箱打包機的發(fā)展也不容樂觀。
參考文獻：
[1]嚴萬林,朱益民.自動紙箱打包機張緊機構的改進[D].南通大學工程訓練中心，江蘇南通,2016.
[2]李旺杰,張含葉.一種半自動紙箱包裝機機械系統(tǒng)設計[D].九江學院，九江，332005.
[3]黃建國.全自動打包機的設計與研究[D].西安工程大學,2015.
[4]王洪錄.半自動紙箱打包機[D].2012.
[5]楊妙.環(huán)保型紙帶全自動捆鈔機的研究與開發(fā)[D].西安陜西科技大學,2010.
[6]黃成楠.我國捆扎機械的現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J].中國包裝工業(yè)1998年第10期.
[7]王鳳輝.半自動打包機功能機構設計[J].力學與實踐2004.
[8]劉巋.打包機整體結構系統(tǒng)動態(tài)特性研究[D].上海:東華大學,2010.
[9]魏春雨.打捆機驅動系統(tǒng)的設計和受力分析[J].機械設計與制造工程2002,31（4）:72-73.
[10]吳石.紙箱包裝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[D].中國大百科全書出版社.2003(9).
[11]楊力敏.國內(nèi)物流倉儲機械智能化狀況及發(fā)展趨勢[J].物流技術（裝備版）.2012.
[12] 關富鴻.D-90捆扎機雙輪送帶機構改進措施[D].江門市高級技工學校, 廣東 江門 529030.
[13]高國強.PLC在自動打包機中的應用[D].天津市新華職工大學,天津市 300040.
[14]吳瑞平.國內(nèi)外包裝機械發(fā)展動向[J].機械委合肥通用機械研完所包裝機械分所.
[15]楊妙,曹巨江,李志明.環(huán)保型捆扎機送膠、燙合機構的設計[D].陜西科技大學,西安710021.
[16]陳鏡波.日本包裝機械工業(yè)概況[J].北京市商業(yè)機械研究所.
[17]彭國勛.我國包裝機械發(fā)展道路的探討[D].西北輕工業(yè)學院.
[18]Cromarty.A.D.Automating a horizontal flow-wrapping machine[C].1994 TheInstitution of Electrical
Engineers Printed and published by the IEE. SavoyPlace, London WC2R OBL, UK