基于開啟結構的袋式包裝容器自動化開啟專利技術分析

郝麗敏

摘 要：本文從專利文獻的視角對袋式包裝容器吸附式自動化開啟技術之開啟結構進行了技術分解，并對其發展脈絡進行了全面分析，梳理了基于開啟結構的袋式包裝容器自動化開啟技術在國內外的重點技術分支發展路線，并對熱點技術及發展趨勢進行了總結。

關鍵詞：袋;開啟;吸附;吸盤;吸嘴;專利

1 前言

袋式包裝容器廣泛應用于各行各業，在整個物料裝袋的自動化工藝流程中，堆疊的袋式包裝容器的自動化開啟是物料裝袋工藝的第一步，準確、高效地將包裝袋袋口開啟是保證后續物料順利填充、灌裝入袋的先決條件，也是物料裝袋流程的相對關鍵的工藝。開袋裝置是包裝機灌裝部分的重要組成裝置，目前的開袋方式有手動式和自動式開袋，眾所周知，包裝生產線采用人工操作開袋的方式，效率低，成本高，會較大影響包裝生產的自動化水平和效率的提高，因此，自動式開袋有著更廣的應用，有著更深遠的市場需求，有著更重要的研究意義。

2 數據來源

本文基于袋式包裝容器吸附式自動化開啟的分類號（B65B43/26、B65B43/30、B31B5/78）進行分析，在CNABS，DWPI，SIPOABS數據庫中進行檢索，通過結合相關關鍵詞袋、柔性、吸、真空得到中外專利文獻共3802篇，本文基于該數據進行分析。最終檢索完成日期為2019年10月15日。由于專利申請延遲公開的特點，有部分2018年的申請和大量2019年的申請目前還沒有公開，另外由于包裝相關技術分類角度不同可能出現不同的分類號，而本文僅僅基于以上分類號，因此涉及袋式包裝容器吸附式自動化開啟技術的專利實際數據要高于檢索得到的數據。

3 技術分解

通過對專利文獻的梳理，將吸附式自動化開啟結構進行如下技術分解（見圖1），包括單一式及組合式。單一式開啟結構主要包括吸盤、吸板、吸附式輸送帶、吸盤+吸板/吸附式輸送帶四種形式，而組合式開啟結構主要包括吸附+吹、吸附+夾持、吸附+搓以及吸附+其他兩種等。

4 重點分支技術發展脈絡

4.1 單一式開啟結構的專利技術分析

對于單一式開啟結構，下面從吸盤、吸板、吸附式輸送帶、吸盤+吸板/吸附式輸送帶四種形式進行分析。其中，吸盤為廣義結構，吸嘴、吸頭等吸附開袋結構均歸為此類;吸板，主要為板上設置有多個吸附孔結構;吸附式輸送帶主要涉及在輸送帶上開涉有多個吸附孔結構;而第四種形式主要涉及袋的一側為吸盤，另一側為吸板或吸附式輸送帶結構。單一式開啟結構的專利技術發展路線如圖2（a）、（b）所示。

從吸盤開袋的整個發展脈絡來看，開袋吸盤已不局限于單純的開袋功能，而多是與取袋功能相融合，將取袋開袋吸盤一體化融合設計;此外，還有少量專利涉及開袋與袋口密封結構相融合的技術改進;此外，多角度開袋、與轉盤結合并實現高效、連續開袋也是未來主流發展趨勢。

從吸板開袋的整個發展脈絡來看，為了提高袋開啟全面程度或為了與其他部件相配合的吸板結構異型設置以及吸板上吸附孔的大小、均勻程度調節設置是近年來的熱門研究方向。

從吸附式輸送帶開袋方式的整個發展脈絡來看，早期文獻多為外國專利（日本居多），國內近幾年才出現吸附式輸送帶開袋相關專利;主要技術要點已從袋口吸附轉向袋身吸附，以提高吸附穩定性及開袋準確性，而為了提高吸附力度，對輸送帶上吸附孔的結構具體化設計也已涉及。

從吸盤+吸板/吸附式輸送帶相配合的開袋方式的整個發展脈絡來看，雖然早期有少量文獻，但2010年前有很長一段時間的近似空白期，分析主要原因在于受兩種不同吸附結構的設計、制造成本因素以及配合度要求更高所限;從近幾年的專利文獻來看，主要研究熱點在于取袋、開袋結構的一體化與功能相融合設計，旨在提高效率。

4.2 組合式開啟結構的專利技術分析

組合式開啟結構主要包括吸附+吹、吸附+夾持、吸附+搓以及吸附+其他兩種四種形式。其中吸附+吹開啟方式為主流的組合式開啟方式，通常是通過吸附結構將袋口拉開后，再通過吹氣方式輔助開口和/或袋身完全打開;吸附+夾持方式文獻量次之，通常是通過夾持方式將袋口便于夾持，以輔助吸附機構穩定開啟袋口，還有較多見的為吸附機構與夾持機構分別作用于袋兩側邊，或分別均作用于袋兩側邊，實現袋口的開啟;吸附+搓的形式主要涉及吸附結構將袋口適當拉開后，再施加不同于拉袋方向的力，實現錯位開啟;而吸附+其他兩種方式專利文獻不多，主要是通過多種方式配合實現袋口的穩定、準確開啟。組合式開啟結構的專利技術發展路線見圖3。

從組合式開啟結構的整個發展脈絡來看，三種組合開啟方式在國外早期就已提出，由于吹氣方式更有利于袋體快速張開，因此吸+吹方式投入研究較多，且吹氣位置從正對袋口中間部位向不易開啟的袋兩側邊緣轉變，同時，吹氣的強度、方向、時間控制等都趨向于可調節方式;對于吸+搓開啟方式，國內在2010年后出現不少專利申請，研究熱點在于可調節，提高適用性等;不同方式的組合，在結構上趨向于向取袋、開袋功能一體化及不同手段結構一體小型化設計發展。

5 結語

由于該領域技術相對簡單，研究起點低，從專利視角來看，沒有一條絕對且清晰的發展脈絡，技術呈現一定跳躍性;但整體看來是還有一定的改進發展趨勢：結構上傾向于向開袋與取袋/密封袋功能相融合設計方向發展，同時研究熱點已轉入吸附孔結構、吸附力等具體化設計，在保證開袋準確穩定的同時，如何高效、連續化生產已成為研究熱點;結構小型化、功能一體化是未來的研究發展方向。