包装设备课件1第一章包装机械绪论.ppt

第一章 绪论,第一节 包装机械化的重要意义 第二节 包装机械的主要特点和发展方向 第三节 包装机械工业的概况及展望,第一节 包装机械化的重要意义,一、包装机械的定义包装机械即完成全部或部分包装过程的机器。包装过程包括充填、裹包、封口等主要包装工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、干燥、杀菌（堆码、拆卸等，也包括打印、贴标、计量等辅助工序。,二、包装机械的重要性,现代工业生产，如食品、轻工、医药、化工、电子和国防等生产中，主要包括三大基本环节，即原料处理、中间加工和产品包装，包装是工业生产中相当重要的环节。包装机械是使产品原料实现机械化、自动化的根本保证，因此包装机械在现代工业生产中起着相当重要的作用。,1.能够大幅度地提高生产效率。2.降低劳动强度，改善劳动条件。3.保护环境，节约原材料，降低产品成本。4.有利于被包装产品的卫生，提高产品包装质量，增强市场销售的竞争力。5.延长产品的保质期，方便产品的流通。6.可减少包装场地面积，节约基建投资。,第二节 包装机械的主要特点和发展方向,一、包装机械的特点包装机械的作用是给有关行业提供必要的技术装备，以完成所要求的产品包装工艺过程。高度的自动化机电一体化品种繁多（竞争不激烈）,二、发展方向,1、包装机械是特殊类型专业机械包装机械为特殊类型的专业机械,机种繁多,综合研究工艺、材料、设备乃是开拓包装新技术的根本途径。首先指出：包装物品不仅花色品种多，而且大都是可变化的,而且人们对食品、药品、日用消费品等的包装还常提出更多更高的要求,以致在客观上便形成了包装机械突飞猛进、更新较快的局面。,模块化(或称积木式)的包装机械体系，通过适当改变模块的组合，使之具有不同的功能和生产能力，缩短工作周期，降低生产成本，增强市场竞争能力实现了一机多用。包装材料是包装工业的基础。拉伸包装、收缩包装液体软包装(无菌软包装)现场喷射发泡填充剂,总之，现代包装不单作为一个独立的工业部门已经取得了惊人的进展，同时也逐步形成为一门崭新的综合性学科，即国际上公认的“包装工程学”。其中包括包装材料学、包装工艺学、包装设计学、包装印刷学、包装动力学、包装机械学、包装检测学、包装管理学、以及包装标准化等重要分支。反过来，这又为包装工业的健全发展打下坚实的理论与实践基础。,2、在发展专用机种的同时,积极开发通用包装机械,包装机械在发展专用机种的同时,为满足现代包装的实际需要正在不断扩大其通用能力,积极开发各种新型的通用包装机。研制通用包装机的目的：一是要适应被包装物品、包装材料和包装形式的多样化;二是要照顾制造使用单位的技术力量、设备配备和生产成本。,旅游、地质勘探、国防建设的实际需要 方便食品和方便口粮等包装新技术 促进包装机械的革新与创造。装箱、封箱、捆扎、结扎等流水线传送来的多规格物件，已经能够实现随机处理。当它们一到达包装工位便可自动调节执行机构而完成所规定的包装作业。,如何扩大混流自动包装线的随机处理范围，则是国际包装界的科技人员深感兴趣的一大课题。,在强调通用包装机的发展时,还要注意发展专用机种。现以胶囊和卷烟的包装为例，鉴于其形状和尺寸能保持相对稳定，因而宜于选用专用包装机，以便简化结构和控制系统，大幅度提高生产能力，并且可组成多功能包装机或者自动包装线。,各有特点和适用范围，发展的比重要随着社会的需求而有所侧重。,通用、多用、专用包装机,包装品种,包装批量,多少与组合,思考：美国、日本、德国等发达国家是如何发展本国包装机械行业的？,三、包装机械日趋联动化、高速化、自动化,包装机械日趋联动化、高速化,并相应提高自动化技术水平,使设备功能逐步完善。在这方面,国际包装机械的发展大体上经历了四个主要阶段：,第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段,五十年代，包装机广泛采用以普通电开关和电子管为主的自动控制系统，实现了初级自动化。,六十年代，以机电液气综合技术(包括由晶体管等元件组成的控制系统)装备起来的先进包装机明显增多，机种进一步扩大，在此基础上实现了专用的自动包装。,七十年代,将微电子技术引入自动包装机和自动包装线；从八十年代初开始，将微机、机械人更多地应用于供料、检测和管理等方面，准备向柔性自动包装线和“无人化”自动包装车间过渡。,从本世纪初直至第二次世界大战结束以前，在食品、医药、卷烟、火柴、日用化工等工业部门实现了包装作业的机械化。,在加速发展包装机械自动化的工作中;有些关健性问题值得认真考虑：1)研制先进的全自动和半自动的包装机，还要对某些行业中有效、小型轻巧的手动包装工具与装置给予足够重视,以充分发挥其相辅相成的作用。2)简化结构、控制系统和操作程序，并尽量采用连续传动，提高自动包装机的工作可靠性。3)包装自动化程度的高低会直接影响产品质量、能量消耗、操作环境和劳动生产率,但不是确切估量机械结构复杂程度的唯一标志。,4)在包装机械自动化中，今后的主攻方向：1/包装材料、包装容器、被包装物品的自动整理、供送和成品输出；2/单机、联合机及作业线内部的自动协调工作和对故障、更换产品的自动处理；3/对包装质量的非接触式的自动检测以及不合格品自动剔除，并可随机地自动调节有关参数从而维持正常的工作条件；4/为适应多品种、小批量包装日益发展的实际需要，加强机电一体化，开辟新一代的柔性自动包装机和自动包装线,建立相应的生产管理体系。,如何搞好包装机械自动化？1、脱离不开机电光液气(包括射流)等常规技术手段的相互渗透与配合；2、了解有关的尖端科学。记忆式自动控制主要特点：将检测出来的信息通过记忆构件或记忆演算，指令远距离执行机构完成所规定的动作。,如自动剔除不合格品、无料不送袋、断瓶不充填、缺盒不上标等。,跨学科的高技术被引入到包装机械领域内：1)热管与电热丝改善某些裹包机充填规模高濒装置的热封效果。2)核热辐射(如射线)自动检测高速自动线上已密封好了的饮料罐内的液面高度。3)激光对连续供送的塑料瓶、玻璃瓶进行缺陷检查和标记光刻。4)光导纤维实行高密度的集中控制。,5)图形识别技术自动检测多种产品的形状大小、表面缺陷和贴标状况。6)直线电机驱动长行程的执行机构以代替气缸和油缸。7)数控气动装置实现快速动作和随意定位，有利于提高大负载自动包装机的工作性能和生产能力。8)智能机械人将小批量、多品种产品完成不同式样组合包装，特别适合于高档品的装盒作业。,第三节 包装机械工业的概况及展望,1968年，世界包装联盟(WPO)宣告成立，各国的包装行业与学术团体更加发展壮大。包装工业的总产值大约占国民经济总产值的2%左右；其中包装机械所占比重虽然不算很大，但发展迅猛，平均每年几乎以10%左右的速率增长。,2008年,我国（除、港、台地区）包装工业总产值已达8600亿元人民币,相当于1260多亿美元,2009年我国包装工业总产值超过了1万亿元。已经成为世界第二包装大国。,美国品种与总产值均居世界首位。,日本包装工业大体上是从第二次世界大战结束以后才开始发展起来的。因善于引进、模仿、创新、经营,仅用十余年时间就奠定了初步基础。,联邦德国及其他国家包装机械工业非常发达，现拥有几家堪称世界最大规模的包装机械制造厂，其包装机械工业总产值仅次于美国，但每年的出口总额却比其他国家遥遥领先。例如：联邦德国的药品、酒类、日化用品包装机,意大利的糖果、茶叶、胶囊包装机，英国的卷烟、饼干包装机,法国的乳制品包装机，瑞士的巧克力包装机，瑞典的火柴、饮料包装机及纸箱、纸浆模塑制品成套设备等。除此之外，荷兰、丹麦、苏联、民主德国、罗马尼亚和加拿大等国，在发展自己的包装工业方面，也都获得了长足的进步，开始引起国际包装界的关注。,中国我国古代劳动人民对包装的发展曾做出许多杰出的贡献。特别是防腐包装、防震包装和礼品包装更带有民族的传统特色，一直延续至今。现代包装工业起步比较迟缓，解放前只有几个大城市的少数啤酒厂、汽水厂、罐头厂、卷烟厂才配备一些包装机械。到了五十年代未期，开始引进仿造，形成小规模的生产能力。进入七十年代,主要由于对外贸易的促进，带动了整个包装行业向自成体系的方向发展。,1980年12月，中国包装技术协会成立。不久，中国包装总公司也相继诞生。在国内陆续地举办了全国性和国际性的包装(包装机械)展览会、学术研讨会；出版了我国有史以来第一部中国包装年鉴及其它包装技术书刊。将包装工程专业列入新修订的“全国高等学校专业目录”，为正规地培养本科包装专门人才创造有利条件。,我国包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为我国包装工业快速发展提供了有效的保障，有些包装机械填补了国内空白，已能基本满足国内市场的需求，部分产品还有出口。,我国包装机械出口额还不足总产值的5%，进口额却与总产值大抵相当，与发达国家相去甚远。,我国包装机械制造业存在的问题：一缺乏宏观统筹规划；二是缺乏资金投入，企业用于研究和开发的投资占销售额平均水平不到1%;三是缺乏专业技术人员。,技术差距主要表现在以下几个方面：从产品结构看，我国包装机械品种只有1300多种，配套数量少，缺少高精度和大型化产品，不能满足市场需求；产品质量差距表现在产品性能低，稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙，许多元器件质量差，寿命短、可靠性低，影响了整体产品的质量；从企业状况看，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；从产品开发看，我国还基本停留在测试仿制阶段，自行开发能力弱，缺少科研生产中试基地，科研经费仅占销售额的1%，而国外高达8%10%。,第二章 包装机械的组成与分类,第一节 包装机械的组成,（1）包装材料的整理与供送系统如糖果包装机中包装纸的供送、切断机构。（2）被包装物品的计量的供送系统如饮料灌装机的计量和液料的供送系统；饼干包装机的饼干整理、排列和供送系统。（3）主传送系统对象：包装材料和被包装物；作用：由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位的系统。（4）包装执行机构完成裹包、灌装、封口、贴标、困扎等操作的机构。,（5）成品输出机构把包装好的产品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。（6）动力机与传动系统带轮、齿轮、链轮、凸轮、蜗轮、蜗杆等。（7）控制系统包装过程及参数的控制、包装质量、故障与安全的控制。（8）机身用于安装、固定、支承包装机的所有零部件。,第二节 包装机械的分类和型号编制方法,一、包装机械的分类1按包装机械的自动化程度分类（1）全自动包装机。全自动包装机是自动供送包装材料和内装物，并能自动完成其它包装工序的机器。（2）半自动包装机。半自动包装机是由人工供送包装材料和内装物，但能自动完成其它包装工序的机器。,2按包装产品的类型分类（1）专用包装机 专门用于包装某一种产品的机器。（2）多用包装机 通过调整或更换有关工作部件，可以包装两种或两种以上产品的机器。（3）通用包装机 在指定范围内适用于包装两种或两种以上不同类型产品的机器。,3按包装机械的功能分类 充填机械、灌装机械、裹包机械封口机械、贴标机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机械、捆扎机械、集装机械、多功能包装民械，以及完成其它包装作业的辅助包装机械。,4包装生产线 由数个包装机和其它辅助设备联成的能完成一系列包装作业的生产线，即包装生产线。图11给出ISO国际标准化组织TC122SC4 1984年提出的包装机械的概念、体系表、分类（及索引）国际标准草案中的包装机械分类图，以供参考。,成型机 竖起成型机 充填机 裹包机包装机械 清洗、干燥、防微生物、防污染用机械 多功能包装机 装璜、标记和紧固包装容器或包装件用机械 辅助机械和设备,二、国内外包装机械的分类和型号编制方法 1.国外包装机械分类方法,2国内包装机的分类方法1987年，我国国家标准局批准颁发布了“包装机械型号编制方法”的国家标准。在这个标准中，包装机械发为十二类：,表1.1常用包装机械型号如下表,3、包装机械型号编制方法 前面所介绍的我国1987年颁布的包装机械产品型号编制方法国家标准，它把包装机械分为12类，这个分类方法主要是参考了国际标准化组织ISO（草案）、西德DIN8740-81（包装机械概念、分类、体系表）标准和我国国家标准GB5035-85（包装机械术语）。该标准GB7311-87制定了包装机械型号编制方法：,1）主型号的编制 主型号应依次按包装机械的名称、结构型式的顺序编制；必要时，也可在其后选加被包装产品、包装材料、包装容器或自动化程度等代号。主型号以其有代表性汉字的第一个拼音字母表示，遇有重复字母时，可采用第二个拼音字母以示区别。字母I、O一般不使用。见表1.2,(1)包装机械的分类名称及代号：见表1.1所示。(2)常用包装机械主型号 详见国家标准GB7311-87 即表1.2,表1.2 包装机械主机代号,2）辅助型号的编制 辅助型号包括包装机械的主要参数、改进设计顺序号和派生型代号主要参数用阿拉伯数字表示，并取其极限值，当需要表示二组以上的参数时，用斜线“/”隔开。(1)派生代号以罗马数字、表示。(2)改进设计顺序号依次用汉语拼音字母A、B、C表示。当辅助型号中无主要参数时，在主型号与派生型号或改设计号之间用短划“-”隔开。第一次设计的产品无顺序号。(3)包装机械常用的主要参数有充填量、封口尺寸、包装尺寸、灌装阀头数、生产率等。,3）包装机械型号的编制格式,主型号,改进设计顺序号,派生型代号,主要参数,迭加项目代号,结构型式代号,分类名称代号,辅助型号,标准就是技术法规，一切包装机械产品型号都必须按标准编制。凡不符合标准规定的，都不能验收，更不能被评为部或国家优秀产品。,