自动包装技术文献综述

自动包装技术文献综述
1．自动包装机械设备的发展史
作为包装工业的重要基础设备，自动包装机械的技术与水平决定了包装工业的发展，包装机械在轻工业中具有关键作用。

自动包装机械为包装行业提供了重要的设备基础，不仅对包装业的发展起着关键的作用，同时在食品、医药、日用品、化工产品等其他行业的生产中也具有非常重要的地位。

从全球角度来看，包装机械的发展起步较晚。

在欧美各技术大国，包装机械大体于上世纪初期开始发展，直到20世纪s0年代步伐才开始加快。

在四大包装机械强国中，相比于日德意三国，美国的包装机械业发展起步较早，包装机械产业体系很早就已经成为一个独立完整的行业，其包装机械的种类与数量均排在全球首位。

从上世纪90年代起，美国的包装机械生产量与使用量一直都是世界第一，美国的包装机械行业始终具有稳健的增长趋势。

美国的包装设备以高级、精密及技术顶尖居多，利用机电一体化技术，使机械设备与自动控制系统实现结合。

日本的自动包装机械主要是中小型设备，其产品的体积小，使用时容易安装与调试、操作简单，设备的精密度高与自动化程度较高。

日本的包装机械制造商主要为中小型企业，产品近多种品种，700多个规格。

日本生产的食品包装设备产值占包装机械总产值的一半以上，其包装工业总产值居世界第二。

日本生产的包装设备用于出口的主要在亚洲，从99
年以来，我国已经成为日本包装机械的最主要出口市场。

[1] 2．自动包装机械设备技术现状
最新资料显示，包装机械行业已经发展速度越来越快，每年以高达 5 . 3 % 的速度不断更新，而发展中国家将是包装机械发展增长速度最快的区域。

由于世界一体化的快速发展，发达国家本着刺激国内需求，并从中获利的原则上将不断向外扩张加大投资，以得到高技术含量的机械设备，特别是在食品领域。

目前，由于机电一体化不断向全自动化产业的趋势，各个发达国家已经把所有的2资源用于大力培养科研人才上，包括美国、德国、瑞士、意大利等发达国家，大量的科研人才可以让包装机械更加快速、更高效率的发展。

[8]
2.1美国自动包装机械发展最新发展动态
美国包装机械工业于 2 0 世纪初开始出现，二战前后得到快速发展，逐渐形成包括包装工艺、包装材料、包装容器、包装运输与包装机械完整而独立的工业体系。

据相关行业调查分析，包装机械类产品使用最大的是食品包装工业，其次是医药、烟草、化工等，并且每年包装工业占美国国民经济总产值的 3 % 。

创新速
度一直处于世界领先水平食品包装产业是美国包装机械的最大使用者，几乎涵盖了所有机型、机种。

其中，在美国包装机械中每年的需求量最大的是软饮料行业，其年增长率高达7 % 。

美国的快节奏生活，使得美国的包装产品更新换代比别的国家快很多，这样从侧面使得美国的包装机械得到快速发展，因此美国包装水平始终名列前茅。

[3]
1. 重视品牌
美国前十位的包装机械企业都以品牌是企业的灵魂为宗旨，包装机械市场占有率上依次为：S A - S I B S P A 公司、B a r r y - w e h m i l l r e 公司、B o s c h 公司、B e i n i s公司、 D o u g a l s M a c h i n e 公司、 A v e r y D e e e i s o n 公司、 C r o w n C o r k & h a 公司、R A J o u e s C o h p a n y 公司、 K r o n e s 公司与 K l i k l k 公司。

在经营方面，它们取得成功有以下三点：一是在考虑综合成本的同时为企业生产的产品大力提高知名度；二是重视该企业的销售业绩；三是大力提高产品性能的基础上设立良好的售后服务机构，让买家买的放心，用的称心。

[5]
2.包装机械的自动化程度高、节能效果好、高效率
目前美国最具发展潜力的项目有：薄膜张力较强的电动控制装置与水平枕式的微机控制并配有伺服电机的包装机械，而工业机器人、图像传感技术以及新材料新设计方法，还有智能电脑的大规模应用，都将大力提高包装机械类产品的更新换代，这也使得包装机械不断向高自动化、高效率化、高节能化、高安全性与高可靠性发展。

而不断更新的包装自动化机器也将促使先进包装机械系统的走向高科技高水平的领域。

高效率高可靠性的自动化系统与自动检验系统是确保其高水平、高准确率的生产力所必不可少的。

[8]
3.符合国际标准的包装设计在蓬勃发展
为了让全世界包装机械市场具有良好的竞争方式，各大制造商们正在努力制定一套包装行业的标准，使其符合设计师们的设计要求并向着国际化标准化不断发展。

查尔斯·尤斯卡先生说：“我们即将也正在进入一个知识爆炸的时代，机电一体化、智能电脑、工业机器人与纳米技术的的大规模应用的新时期。

”[7]
2.2德国自动包装机械发展最新动态
德国包装机械设计根据市场调研分析，已经可以为企业带来良好的经济效益。

随着科技高速发展，企
业对机械系统的性能要求也变高了，主要有 5 种要求：（ 1 ）适应产品个性化要求，包装机械需具有良好的柔性、灵活性、多样性；（ 2 ）为了更好的降低成本与更早交货，需大力提高生产效率，还有些包装机械需具有完美的衔接性。

（ 3 ）设备运行期间故障率低，若有故障可立即远程维护。

（ 4 ）在尽可能的条件下，综合成本要尽量低，以符合企业利益与买家利益。

（ 5 ）在保护环境的前提下，尽最大可能减少灰尘、噪声以及某些废弃物的污染。

德国在考虑产品设计要求与形式多样化的基础上制定了如下措施：[4]
1. 提高自动化程度[6]
最近几年德国包装机械的快速发展，自动化技术、微电脑应用与机电一体化控制使得包装机械自动化程度得到很大改善，其目的：一是为了尽可能提高生产率，降低劳动强度，减少作业人员；二是为了大力发展创新机构的灵活性与柔性；三是采用自动化的机械手来完成较复杂的高强度工作量。

不断向全自动化发展的新时代包装机械主要特点有：
（ 1 ）每个机械手配备一台智能电脑控制其工作多个灵活的工业机器人机械手的完美配合才能完成复杂的机械运动过程。

摄像机由电脑控制以便更好的摄
取所需信息并对过程进行监控，而机械手则按照所编电脑程序的特定的指令来完成对应动作，以确保每次动作都能按设计要求。

在包装机械产品设计中，各个参与人员根据结构设计要求利用特殊设计的部装组件来尽可能缩短生产时间，综合考虑成本的经济性，一般在符合设计要下使用较轻的材料，这是一个大家共同努力才能达到的目标。

2. 新技术的应用[1]
在包装自动化操作程序已获得广泛应用的情况下，为了更好的适应消费者个性化要求，美国包装行业趋向使用大量信息标贴系统。

由于顾客需要从产品的标贴上看到产品的详细信息，例如使用说明、质量保证条形码、生产日期等，故政府要求厂家必须注明，这就使标贴系统可以向多个方向不断发展创新。

美国最新研制的集成电路检测器可以在食品或者饮料上应用，即可以检测出是否过期或者变质。

这种食品质量检测装置，由扫描仪与传感器构成，传感器的主要材料是铅，其动力来源于扫描仪所发出的无线电波。

包装产品时把它与食品都转入盒内，当购买到食品时，只需用它对着食品扫描，所得数据与标准数据库进行比较对比，即可知道买的食品是否过期变质，并且检测结
果一般都很准确。

3. 包装样式趋于多样化、多用途、个性化发展[[6]
由于现代人消费观念改变，对产品的要求也不断变化，包装方式也应该随之迅速更换，不断有新花样出来才能吸引消费者的眼球。

以食品包装机械包装产品为例，随着 2 1 世纪不断发展的电子科技技术，美国人一直处于世界的前端，当然对食品的包装也最多样化、特色化，因此食品加工企业应该把目光深入到产品的开发更新换代上，使包装更具灵活性、多样性、多用途，并不断设法改进包装机械设备。

目前的开发产品能力只需半年时间久可以迅速使产品进入市场。

这从侧面可以体现出，美国包装机械行业在开发新产品生产线时，更新速度快、开发时间短、机械结构效率高等特点。

鉴于包装方式不断更新换代，使得向简洁化、模块化、组合化的包装设备得到快速发展，各生产企业也越来越看重开发多功能、多用途、多样性的机构来大力提高产品的使用价值。

2.3我国自动包装机械发展现态
我国的包装历史虽然长远，但现代化包装设备的发展比较滞后。

上世纪80年代以前，我国只能生产用少数几个行业的几种
水平很低的包装机械;80年代以后，借助于国家的政策利好，经济得以快速发展，各行业对包装过程的机械化需求持续增加，年均增长30%以上，进入90年代，增速仍在20%以上。

现在包装机械己经发展成为我国重要的行业，我国的包装机械生产量与使用量也越来越大，2001年我国包装机械的产量已经突破53.3万台，产值接近200亿元。

但是，我国的包装机械行业还依然存在不少问题。

目前国内有包装机械生产厂家多达4000家，但产值与销售额都较低，大部分企业没有配套的科研设施与场所。

生产的包装机械的配套缺少高精度、自动化、大型化的设备，无法应对当前市场对包装机械的需求。

另外，产品中存在稳定性与可靠性差等质量问题，性能低、吵卜观造型不美观也是包装设备的不足之处[2]
3．自动包装设备发展趋势
随着工业化进程加快，各个行业的产品的需求量不断上升，对提升产品包装效率的要求也日渐迫切，包装机械的市场潜力巨大，并且将继续处于增长期。

亚太地区、拉丁美洲与中东地区等新兴国家市场的发展，给包装设备的销售增长提供了巨大的驱动力，新兴国家工业加速发展，食品加工与耐用消费品行业的快速扩张，给包装机械带来了巨大的市场需求。

[1]德国贸易协会VDMA最近发表研究结果，全球范围内的包装机械行业一直在持续发展。

2008年全球包装机械市场己达
280亿美元，2009年由于经济衰退抑制了需求与出口下降，但从2010年全球市场开始出现了好转。

全球工业分析家GIA报告显示2010的全球包装机械市场达到325亿美元，在新兴市场的需求带动下，预计到2015年销售收入突破400亿美元，[5]我国的包装市场发展速度最快，具有最大的规模与最大的潜力，吸引着全世界的关注。

但总体来看，我国的包装工业的水平与发达国家相比，仍有很大差距，是经济发展中相对薄弱的环节。

为了尽快改变这种现状，我国包装工业“十二五”发展规划给包装行业提出了目标:继续保持平稳健康发展，增强自主创新能力，加快提高技术进步对包装工业增长的贡献率与全面提高劳动生产率，产业结构进一步优化，逐步健全现代产业体系，发展一批具有国际竞争力的世界级大企业集团，形成一批具有国际影响力的包装产业基地，争取到“十二五”末，包装工业的信息化总体水平达到或超过中等发达国家。

为了应对市场对包装机械越来越高的质量要求，在接下来的几年中，包装机械行业必须在安全检测、柔韧化设计与生产、运动控制等方面继续提升。

另外，功能更多、效率更高及能耗更低的操作系统也是包装机械的一个趋势。

GIA表示将有更多的伺服系统与自动化系统使用在包装机械上[1]
参考文献
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[4]贺兵，刘扬.模块化设计在包装机械设计中的应用[[J].包装工程，2008
[5]曹岩.现代设计方法[M].西安电子科技大学出版社，,2010.
[6]覃文洁，程颖.现代设计方法概论[M].北京理工大学出版社，2012.
[7]武丽.机械产品的现代设计方法及其创新[[J].科技创新导报，2009
[8]王晓花.大袋包装机自动套袋装置设计 [ J ] . 包装与食品机械 . 2 0 1 0
[9]李国亮,黄志张国全.硝酸铵水溶液储存保温给料系统爆破器材[J].2012,41。