淺談煙盒包裝機械技術發展

王夢琦，王 遠

（三門峽職業技術學院，河南 三門峽472000）

近些年，隨著我國經濟與科技的快速發展，使得人們的生活水平逐漸提高，同時對生產水平要求也逐漸加強，包裝機械行業更是首當其沖。包裝機械涉及各個方面，種類較多，比如啤酒包裝生產線，食品包裝等，但在煙盒包裝機械方面我國發展較為緩慢，很多還是依靠人工操作，比如煙盒內襯折疊部分。如今雖然也有相關機器，卻存在占地大、笨重、易故障、成本高、還是需要依靠人工輔助等問題，在生產過程中，這樣的機器是遠遠不行的。我國所需要的包裝機械是要自動完成相關功能動作的機械設備，在科技的發展中，更加智能化、人性化。對于目前的煙盒包裝機械，其發展較為緩慢，存在的問題多，有很大的發展空間。

1 國外包裝機械發展狀況

國外的包裝機械在國際上據有很高的地位。眾所周知，目前美國、日本、德國、意大利等國家的包裝機械的發展速度與技術水平一直引領在前。

國外包裝機械起步早，技術基礎扎實，種類繁多，針對不同的行業，有著對應需要的包裝機械，如美國的熱收縮膜包裝機的技術先進；日本的包裝機械在食品包裝領域的運用廣泛；德國在啤酒行業中包裝設備的領先等，像瑞典、意大利、英國都有著高性價比的包裝機械，所以國外的包裝機械在國際上占有很大的份額。在這些國家中美國是最早發展包裝機械，發展歷史悠久，并且在20世紀90年代就已經完善了包裝體系，隨著經濟的發展，技術的認可，美國的包裝機械的出口數量也在不斷的增加。如今美國的包裝機械在國際上占有很大的比例，數量和品種居世界領先地位。而日本是包裝機械的后起之秀，發展速度很快，20世紀70年代已達到世界先進水平，成熟的技術水平使得日本成為第二包裝大國，其中最具有代表性的是日本的食品包裝機械。日本的食品包裝機械在市場上達到50%的占有率，至少600種，規格達到800種。日本的包裝機械都是中小型的，并在上世紀90年代就實現自動控制，其想法超前，技術水平高超，主要是出口亞洲國家，現向我國提供的產品越來越多。不僅美國，日本的包裝機械發展快，德國、意大利、瑞典等國家也是如此，出口比例也是在逐漸增加。

可以看出國外的包裝機械占地面積小，結構緊湊，具有針對性，高效人性化。產品門類齊全，可以直接完成包裝的過程，功能種類完整，有一個較為完全的體系，技術方面更是專業化以及高效化，能夠適應各種生產線的需求。

2 國內包裝機械發展概況

與國外的包裝機械發展相比，我國的包裝機械起步較晚，在解放后的前30年間發展相當緩慢，20世紀60年代我國生產了果酒、啤酒灌裝機；70年代末逐漸開發了真空包裝機、捆扎機、封罐機等；直到20世紀80年代后在國民經濟的迅速發展中，我國的包裝機械工業有了快速的發展。可以說我國的包裝機械設備是在20世紀70年代末80世紀初才成型。

在我國在改革發展中，了解了國外的先進技術后，不斷的進行學習和吸收，逐步制造出更加適合我國企業發展運用的機械設備，如北京永創通達機械設備有限公司生產的YCB6540ZY半自動熱收縮包裝機等。技術水平的提高，也使得我國的包裝機械企業逐漸增加，其廠商達到3600對家，產品40大類，2700多種，2010年包裝機械工業產量為930萬臺（套）。我國也有著越來越多的人進行不斷研究，相關的科研院與高等院校進行技術研究與人才培養。

但隨著我國不斷的發展，我們更加清楚知道國內與國外的包裝機械技術的差距還是很大的。我國雖然也擁有一些自主研究的機械設備，但從整體上看，水平、體系、機械設備的種類性能功耗等很多方面都存在很多不足。如在生產速度上與國外相比還是較慢，這會影響了生產能力；學習、引用、吸收他國的機械設備，但更多的是建立于他國已有的機械設備上進行改造，沒有自主創新設計；在機械設備中沒有很好地融合其他技術，沒有實現自動控制；機械設備種類并不是很全面，可以說在包裝行業中，有很多的包裝機械設備是缺失的，沒有很好的針對性，不能為各行各業提供所需要的，例如對于煙盒包裝而言，我國相關的機械設備是不完整的，這也使得對于煙盒行業很多還是依靠人工作業，造成效率低，制作粗糙，成本高。

如今包裝工業在我國的經濟發展中占有很大的比例，而包裝工業的良好發展需要包裝機械的技術支持。我國的包裝機械技術還有很多的不足后需要不斷進行自我提高與改進，逐步促進我國的包裝機械快速的發展，增加在國際中占有的比例。

3 煙盒包裝機械

在對我國包裝機械的發展研究中發現，煙盒包裝機械設備發展得不完善。我國的煙盒包裝機械設備發展十分緩慢，更多的為單機形式，技術含量低，自動化程度低，很多地區的相關煙盒包裝依靠人工，這些原因也制約了相關企業的發展。企業不得不購買引進國外的生產線設備。但正因為如此，國外的煙盒設備生產線在我國的煙盒機械設備中占有很大的比例，逐漸壟斷了我國煙盒企業。這樣的發展下讓企業不斷購買國外的生產設備，購買完整的生產線，所以將不斷增加企業的成本，同時逐漸制約了國內煙盒設備的研究制造。我國在出口香煙中，煙盒包裝是很重要的一環，而在如今我國現有的煙盒包裝生產線下進行包裝生產，會出現較多的問題，這也會間接性地影響我國煙草的發展。在長期的發展中，過于依賴國外設計的生產線，容易降低我國自身對煙盒包裝機械的設計研究的自主意識。

隨著經濟的快速發展，機械設備也要進行不斷的更新換代，所以我國煙盒行業更不能一直依靠國外的煙盒包裝機械設備，授人以魚不如授人以漁，不僅是對于煙盒企業，也是對于我國煙草事業的發展，我們更應該盡快盡早發現煙盒包裝中的缺點和需要，吸收國外設備的經驗與優勢，并且與時俱進，結合現代的技術，使得煙盒包裝機械設備發展更加完善。

4 煙盒包裝機械設備的問題與改善

在我國對煙盒機械設備設計有相關的研究中發現我國的煙盒生產線很大的問題是生產效率低，控制技術使用的不多，不能實現自動控制。在對于物料的運輸、涂膠、包邊、面紙成型、水平烘爐、煙盒切邊等工序中更多的依靠人工導致了效率低，最后制作出來的產品的美觀性、使用率是參次不齊的。這樣的過程不能科學地被稱為包裝機械，而是流水線操作。

通過對我國煙盒包裝的機械設備研究中發現的問題，我們更需要一步步解決問題，對相關設備逐漸改進。我們很明確要增加煙盒機械設備生產線自動化的研究，加強控制技術的使用，逐漸實現機電一體化，成為自動控制相關的機械設備。所以提出自己一些相關研究想法。

對于煙盒包裝機的設計中可以分為機械設計與控制系統設計兩個方面。可以采用模塊化設計的思路，設計運輸組件、包邊組件、涂膠組件、放置組件、成型組件、切邊組件等，對組件進行結構劃分、工位劃分。機械設計要包含并實現包裝過程的動作，通過包裝物料的運輸速度逐步計算出一定范圍內相關機械的大小長度，使得機械整體占地面積小，緊湊有序。在機械設計的基礎上進行控制系統設計，其控制系統主要是基于可編程控制器（PLC）組成的對執行元件控制系統，同時含有對包裝過程中的故障檢測、保護裝置、人機交換界面。控制系統中控制各個執行元件的啟動與暫停，形成閉環和半閉環系統；根據伺服電機，利用時間與位移反饋控制物料的速度；結合運用光電開關元件控制元件位置。控制好各個模塊，使得各模塊相互配合，良好高效率地完成整個包裝過程。

在整體設計中，使得機械與控制相互配合，提高煙盒包裝生產效率，降低成本，同時合理簡單的人機交換界面可以很快上手，提高包裝機械的舒適性，解決部分煙盒包裝機械中的問題。

5 總結與展望

雖然我國煙盒包裝機械設備還存在不足，與國外的包裝機械相比還存在一定差距，但我們意識到這一點并已經開始進行相關研究。我國的煙盒包裝機械設備已經朝著機電一體化的方向發展，逐漸提高設備的自動控制能力與生產效率，一步步去解決煙盒包裝機械中占地面積大、效率低、成品率低、成本高等問題。在時代的發展中還會有新的技術的產生，我們將會很好地利用新的知識新的技術不斷完善并創造適合于我國煙盒包裝發展的機械設備。