國內(nèi)外軟管灌裝封尾包裝機對比及關(guān)鍵技術(shù)分析

吳彬豪，吳朝武，問軻，張煒

國內(nèi)外軟管灌裝封尾包裝機對比及關(guān)鍵技術(shù)分析

吳彬豪1，吳朝武1，問軻2，張煒3

（1.浙江日高智能機械股份有限公司，浙江 溫州 325003；2.哈爾濱商業(yè)大學 輕工學院，哈爾濱 150028；3.浙大寧波理工學院，浙江 寧波 315100）

為了科學指導新型軟包裝機械的設(shè)計，為化妝品、醫(yī)藥企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)軟包裝機械。針對日用品、化妝品、霜膏劑等產(chǎn)品的軟管灌裝封尾包裝機，分析國內(nèi)外代表性的軟管灌裝包裝機械發(fā)展的現(xiàn)狀和特點、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢。對比國內(nèi)外具有代表性的軟管灌裝包裝機的性能參數(shù)、發(fā)展水平，主要按照其工藝順序?qū)Ρ冉榻B典型技術(shù)和發(fā)展趨勢。通過與國外包裝機對比，得到軟管灌裝封尾包裝機的發(fā)展趨勢為高速化、智能化和集成化。

軟管灌裝機；軟管封尾機；包裝機

軟管包裝是日用品、化妝品、霜膏劑類外用藥品以及多種化工原料等產(chǎn)品的主流包裝形式[1-5]，灌裝量一般從幾個毫升到幾百毫升，主要是具有較高黏度的物料，具有包裝工藝相對簡單、印刷精美、綠色環(huán)保等特性，近年來其發(fā)展勢頭強勁[5-8]。軟管灌裝工藝是指把膏體通過灌裝機灌裝到軟管中，能夠?qū)崿F(xiàn)定量灌裝、穩(wěn)定生產(chǎn)、軟管封尾以及剪尾，達到美觀、密封等性能要求，并在生產(chǎn)過程中可配置在線稱量等檢測手段，以保證包裝合格率[8-15]。

軟管灌裝封尾包裝機（以下簡稱軟管包裝機）典型的包裝工藝步驟依然是：上管→清潔→對標→灌裝→封尾→下管。提高效率的最有效方式是增加灌裝頭數(shù)，并提升設(shè)備運行的穩(wěn)定性，目前業(yè)界報道的最快軟管包裝機的效率為每分鐘1 000支（對應于約100 g牙膏）[15-19]。主流的包裝工藝還是采用步進完成，而不是飲料包裝所采用的全面的回轉(zhuǎn)連續(xù)性吹灌旋包裝工藝。

文中對軟管包裝機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行淺析，對比國內(nèi)外代表性機型性能，并分析其關(guān)鍵技術(shù)，為此類機型的研制提供一定的指導。

1 國內(nèi)外主流軟管灌裝機性能對比

1.1 國外代表設(shè)備

國外3種典型代表機械見圖1。IWK公司長期保持中高端自動軟管灌裝機的市場領(lǐng)導者地位，擁有最全面的生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品線，其TFS80–8機型，主要面向牙膏、藥膏、奶油等產(chǎn)品，最高灌裝速度為每分鐘760管，采用8個灌裝頭，其灌裝頻率超過每分鐘90支，保證100%重量檢查和調(diào)節(jié)，明顯減少軟管過度加注情況。其產(chǎn)線集成度高，可實現(xiàn)從灌裝包裝到裝盒堆棧等完整的包裝生產(chǎn)線，設(shè)計緊湊，易于操作，達到GMP標準。模塊化設(shè)計以及免工具拆裝設(shè)計理念，使其品種更換過程中轉(zhuǎn)機效率高，拆裝迅速，降低和簡化了配置操作，具有高靈活性和可靠性。

圖1 國外軟管包裝機的典型代表機型

Norden公司一直是IWK公司的有力競爭者，其推出的NF1000速度高達每分鐘1000管，面向家庭護理、醫(yī)藥與保健、個護、食品等細分市場，具有3種顏色物料的填充技術(shù)，產(chǎn)品類型和尺寸具有高度靈活性。具有較高的可靠性，采用Norden Easy ware ||TM控制系統(tǒng)，可以通過一個操作員面板控制整個管道填充和紙箱生產(chǎn)線，產(chǎn)線需要配置上下料機器人。

意大利IMA公司CT240不追求超高的灌裝速度，注重速度和柔性的優(yōu)化匹配，可以采用自動化/機器人管式進料機，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。通過伺服電機控制灌裝噴嘴和關(guān)閉閥門，通過吹氣排屑系統(tǒng)有效地打掃清洗機器。無需任何工具即可簡單方便地改變零件尺寸，同時便于拆卸設(shè)備中的零部件（投藥泵）。

1.2 國內(nèi)代表設(shè)備

國內(nèi)廠商從2000年左右開始引進軟管包裝機，在中低速軟管包裝機市場（每分鐘小于200管）已經(jīng)具有較強的競爭力，與臺灣地區(qū)、韓國的軟管包裝水平持平[20-23]，并逐步占領(lǐng)了一部分國際市場，但在高速機上競爭力不強。國內(nèi)代表機型見圖2。青島龍騰FM160軟管灌裝封口機，其灌裝物料的類型有食品和藥膏。在設(shè)備的人機界面上可以設(shè)定灌裝速度、灌裝容量、灌裝起始時間，抬升速度、抬升高度、抬升啟始時間，吹斷功能的啟始和終止時間等相關(guān)參數(shù)。封口裝置可以傾斜翻轉(zhuǎn)，便于清潔檢修和更換配件。利用灌裝噴嘴和伺服抬升系統(tǒng)對軟管底部進行從下向上灌裝，可以采用全自動送管系統(tǒng)，可配置半自動上管機或者機械手上管裝置。

圖2 國內(nèi)軟管包裝機的典型代表機型

溫州日高RGDF–120B全自動軟管灌裝封尾機，主要適用于日用化妝品、食品、制藥、顏料、粘膠劑等行業(yè)，該設(shè)備的工作原理是將乳膏、油膏等灌裝對象灌裝至軟管內(nèi)部，對軟管的末尾部位進行熱熔封合，隨后進行打印添加文字、修剪整形，制作成品。通過PLC程序控制操作完成設(shè)備自動上管、識標定位、清潔軟管內(nèi)壁、封尾（壓合）打印字碼、剪切等工序；包裝材料材及填充物的適用范圍相對較廣。包裝材料包括塑料復合管、鋁塑復合管；填充物包括油膏、乳膏、凝膠劑、顏料、粘膠劑及其他粘度流體等。

煙臺創(chuàng)佳RGF–200R可以灌裝液狀物質(zhì)和高粘度流體，能夠?qū)崿F(xiàn)筒狀金屬軟管、復合制動軟管和PE軟管等膏狀物料灌裝的封尾操作，適用于更多型號口徑金屬軟管的應用，內(nèi)部設(shè)有螺桿微調(diào)機構(gòu)，秤量精確；在封尾過程中，設(shè)備引用先進的智能溫控及冷卻系統(tǒng)，使工作人員操作更加簡單便捷。

上述6種代表性機型的主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 設(shè)備總體布局

從表1可見，軟管包裝機的速度從每分鐘數(shù)十支到數(shù)百支，甚至接近1 000支，但是其本質(zhì)上還是間歇步進連續(xù)性包裝機械，間歇運動速度一般不會高于每分鐘100次，為了提升生產(chǎn)效率，最有效的方法是增加灌裝頭數(shù)。從速度上區(qū)分，每分鐘低于100支的通常采用圓盤布局，采用1個灌裝頭；100～200支的最多不超過2個灌裝頭，有些采用圓盤布局，有些采用跑道布局；大于200支的一般采用跑道布局，以避免圓盤布局導致的轉(zhuǎn)動慣量增大；大于400支的稱為高速機，一定采用的是跑道型，同時為了減小上管時間，甚至采用傾斜立體跑道布局方式，同時結(jié)合雙排管座[24-29]。典型的工位布局見圖3。

表 1 國外高端管狀灌裝封尾機技術(shù)參數(shù)對比

Tab.1 Comparison of technical parameters of foreign high-end tubular filling and sealing machines

圖3 灌裝管座工位布局

2.2 上管裝置

灌裝軟管的制造可以是注塑、卷封等方式，管子封蓋以注塑方式為主，而且在灌裝生產(chǎn)以前需要將管子和管蓋結(jié)合在一起（旋合或壓合），從生產(chǎn)效率匹配角度分析，其與灌裝包裝機的效率難以匹配到一起，目前，產(chǎn)業(yè)界鮮見從軟管制備到灌裝完成一條龍生產(chǎn)線[30-33]。

另一方面，考慮到軟管包裝機所采用的軟管特性，其原材料是PE或PP等工程塑料管子或鋁塑管或硬質(zhì)管。其上管裝置需要考慮管子直徑、長度、變形和回彈特性，管子表面的抗磨損特性以及灌裝間距等。考慮到灌裝物料的流動性以及封尾剪尾的一致性，管子一般都是倒插入管座中。為了解決多種形式的管子的上管問題，管子整理和輸送種類很多。管子的輸出方式包括提升式、摩擦輸出式等，其間距控制可以是等距鏈板式、撥輪式以及連桿式等，最終以倒插方式被推入管座。上述的上管方式從工程實際上來看，這些純機械機構(gòu)的上管裝置最多適用于3只管子，從工程實踐反饋情況看，在生產(chǎn)節(jié)拍在每分鐘100次時，其穩(wěn)定運行的上管數(shù)量不宜超過2根，否則故障率將大幅度提升。幾種典型的機械式上管機構(gòu)見圖4。

隨著機器人技術(shù)的發(fā)展及成本的降低，機械手上管裝置越來越普及，以適應于高速軟管包裝機的速度提升，并逐步開始配合雙管灌裝設(shè)備。圖 4c和d為典型的機械手上管機構(gòu)，其橫向間距可以調(diào)節(jié)，或者由固定間距的皮帶和繩索固定。采用氣動內(nèi)漲式定管結(jié)構(gòu)，亦可采用雙排布局，提升單次抓管的數(shù)量。采用機械手的上管裝置，可以直接插入管座。大幅度減少了機構(gòu)，提升了上管的穩(wěn)定性，顯然這是上管裝置的發(fā)展方向。

圖4 軟管包裝機的上管裝置

2.3 灌裝裝置

軟管包裝機的灌裝物料黏度大，灌裝精度要求高，所以基本上均采用柱塞式灌裝方法，配合三通灌裝閥以及灌裝口的氣動開閉插芯。灌裝機構(gòu)包括凸輪連桿式、伺服驅(qū)動擺桿式、伺服驅(qū)動螺桿式等，實現(xiàn)黏性物料的吸入和擠出。同時，為了避免物料擠出時在管子底部飛濺，需要一邊擠出灌裝，一邊下降管子。管子的升降采用凸輪式或者伺服電機控制。IWK豎直柱塞和Norden水平柱塞灌裝方式的灌裝閥裝置剖面示意圖見圖5。軟管灌裝封尾機的生產(chǎn)制造過程以及零部件的選材，都應符合相關(guān)衛(wèi)生標準和規(guī)定，并保證零部件表面光滑、無死角、易清洗、易保養(yǎng)[34-38]。

圖5 三通灌裝裝置

2.4 封尾裝置

對于軟管包裝機，封尾是必須的工藝步驟。針對塑料管，如果是軟管，需要采用熱熔封尾；如果是硬管，需要壓蓋封尾；如果是鋁塑管，需要折邊封尾。軟管熱熔封尾時，內(nèi)側(cè)采用高溫熱封均勻加熱至表面融化狀態(tài)，外側(cè)冷卻與室溫接近，內(nèi)側(cè)熱風高溫吹拂，外側(cè)采用水冷、風冷降溫，或者通過精確控制溫度的方式自然降溫，然后在下一個工位熱壓夾緊。為了增加融合黏著力，夾緊模具采用花紋表面以及序列號壓模等。鋁塑管根據(jù)封裝形式采用不同的折邊方式，有兩折至四折不同的折邊方式。為了控制熱熔封尾的夾緊力，采用氣動恒定夾緊、定間隙夾緊或者兩種方式結(jié)合的夾緊方式。從不同的加熱封尾方式來看，封尾技術(shù)主要經(jīng)歷了加熱環(huán)、外加熱、超聲波和內(nèi)加熱4個階段的演化。內(nèi)加熱技術(shù)存在速度快、具有穿透性等優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應用于軟管包裝機[39-45]。軟管熱熔封尾以及切尾典型結(jié)構(gòu)見圖6。

2.5 下管裝置

所謂下管，就是將灌裝封尾完成的管子從管座上取出。隨著包裝生產(chǎn)線的集成度越來越高，后段工序通常為裝盒或者裝箱工位，所以下管裝置需要將灌裝完成的管子按照需求整齊擺放，而不是僅僅從管座內(nèi)部頂出即可[46-48]。顯然，下管裝置的頻率和上管裝置匹配，隨著軟管灌裝機的效率提升，采用傾斜軌道布局，直接將軟管推送到輸送帶上即可。如果需要與后道的裝盒機匹配，對于中低速軟管包裝機，通常采用氣動吸附連桿機構(gòu)的往復運動，實現(xiàn)軟管的豎直取出、翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向和放置見圖7a；對于高速機，其管座軌道設(shè)計為立體跑道形式，在出管處軟管處于水平狀態(tài)，則可由機械手拉出或者直接頂出即可，不需要在豎直方向進行移動以及翻轉(zhuǎn)見圖7b。

圖6 軟管熱熔封尾以及切尾裝置

圖7 軟管包裝機的下管裝置

3 結(jié)語

綜述了軟管灌裝封尾包裝機的設(shè)備現(xiàn)狀，對比了國際主流廠商和國內(nèi)廠商的代表機型，高速化、智能化、集成化是其發(fā)展的必然趨勢。按照軟管包裝機的主要工藝流程，綜述了設(shè)備的主要裝置，針對不同的裝置，對比了集中常用典型的機構(gòu)，展示了廣泛使用的機構(gòu)和結(jié)構(gòu)形式，為該設(shè)備的研發(fā)設(shè)計等提供了參考。

[1] 覃祚銘. 國產(chǎn)復合管封尾機應用狀況[J]. 牙膏工業(yè), 2005(1): 35-36.

QIN Zuo-ming. Application Status of Domestic Composite Pipe Sealing machine[J]. Toothpaste Industry, 2005(1): 35-36.

[2] 劉有余, 張光勝, 王立濤, 等. 全自動封閉式定容軟管灌裝封口機的研制[J]. 機床與液壓, 2009(1): 26-29.

LIU You-yu, ZHANG Guang-sheng, WANG Li-tao, et al. Development of a Fully Automatic Closed Constant Volume Hose Filling and Sealing Machine[J]. Machine Tool and Hydraulics, 2009(1): 26-29.

[3] 何晶. 全自動軟膏灌裝封尾機的研究與開發(fā)[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備, 2019(11): 37-38.

HE Jing. Research and Development of Automatic Filling and Sealing Machine for Ointment[J]. Modern Manufacturing Technology and Equipment, 2019(11): 37-38.

[4] 包機宣. 我國灌裝設(shè)備的發(fā)展方向[J]. 綠色包裝, 2020(1): 84-85.

BAO Ji-xuan. The Development Direction of My Country's Filling Equipment[J]. Green Package, 2020(1): 84-85.

[5] 陳毅瑩. 我國智能包裝設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)特點[J]. 今日印刷, 2019, 315(12): 44-46.

CHEN Yi-ying. Development Status and Technical Characteristics of Intelligent Packaging Equipment in My Country[J]. Print Today, 2019, 315(12): 44-46.

[6] 徐春生. 牙膏工藝技術(shù)理論[J]. 日用化學品科學, 2019, 42(6): 56-60.

XU Chun-sheng. Toothpaste Technology Theory[J]. Daily Chemical Science, 2019, 42(6): 56-60.

[7] 崔楊, 柳成, 程艷明, 等. 高效全自動液體灌裝機控制系統(tǒng)[J]. 北華大學學報：自然科學版, 2020, 21(6): 836-840.

CUI Yang, LIU Cheng, CHENG Yan-ming. Control System for High Efficiency Automatic Liquid Filling Machine[J]. Journal of Beihua University( Natural Science), 2020, 21(6): 836-840.

[8] 田耀華, 劉廣利, 劉恒珍. 無菌軟膏劑滅菌灌裝封尾連續(xù)生產(chǎn)裝置及特點[J]. 機電信息, 2014(32): 1-6.

TIAN Yao-hua, LIU Guang-li, LIU Hen-zhen. Sterilized Ointment Sterilization Filling and Sealing Continuous Production Device and Features[J]. Electromechanical Information, 2014(32): 1-6.

[9] 覃祚銘. 國產(chǎn)復合管封尾機應用狀況[J]. 口腔護理用品工業(yè), 2005(1): 35-36.

QIN Zuo-ming. Application Status of Domestic Composite Pipe Sealing Machine[J]. Oral Care Products Industry, 2005(1): 35-36.

[10] 趙瀟, 周熠. 一種化妝品灌裝機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計[J]. 科技與創(chuàng)新, 2018, 105(9): 112-113.

ZHAO Xiao, ZHOU Yi. An Innovative Design of Cosmetic Filling Machinery Structure[J]. Technology and Innovation, 2018, 105(9): 112-113.

[11] 劉爽. 關(guān)于軟管封尾機的現(xiàn)狀與改進的研究[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備, 2019(11): 58-59.

LIU Shuang. Research on the Present Situation and Improvement of the Hose Sealing Machine[J]. Modern Manufacturing Technology and Equipment, 2019(11): 58-59.

[12] 李聰, 常穎, 于洪偉. 液體灌裝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[C]//2018中國自動化大會(CAC2018). 中國自動化學會, 會議論文集, 2018.

LI Chong, CHANG Ying, YU Hong-wei. Development Status of Liquid Filling Technology[C]// 2018 China Automation Conference (CAC2018). China Automation Society, Conference proceedings, 2018.

[13] 何閑榮, 潘嘹. 無菌灌裝機預成型凸輪連桿組合機構(gòu)運動可靠性分析[J]. 食品與機械, 2021, 37(4): 98-102.

HE Xian-rong, PAN Liao. Ultrasonic Hose Filling and Sealing Machine[J]. Food & Machinery, 2021, 37(4): 98-102.

[14] 謝宇. PLC鋁管灌裝封尾機控制系統(tǒng)的改造[J]. 溫州職業(yè)技術(shù)學院學報, 2009, 9(4): 58-60.

XIE Yu. Transform of Controlling System of Al Tube Sealing Tail Machine of PLC[J]. Journal of Wenzhou Vocational & Technical College, 2009, 9(4): 58-60.

[15] 成全, 陸志猛, 劉國東, 等. QDFM-125型超聲波軟管封尾機變幅桿的改進設(shè)計[J]. 包裝工程, 2009, 30(11): 7-9.

CHENG Quan, LU Zhi-meng, LIU Guo-dong, et al. Improved Design of Amplitude Transformer of QDFM-125 Ultrasonic Tail Sealing Machine[J]. Packaging Engineering, 2009, 30(11): 7-9.

[16] 徐春生. 《牙膏生產(chǎn)技術(shù)理論》系列講座第四講牙膏安全性與功效評價理論(待續(xù))[J]. 日用化學品科學, 2017, 40(3): 48-52.

XU Chun-sheng.《Theory of Toothpaste Production Technology》Lecture IV Safety and Efficacy Evaluation Theory of Toothpaste[J]. Daily Chemical Science, 2017, 40(3): 48-52.

[17] 葉鵬. 包裝機械推送機構(gòu)設(shè)計[D]. 蕪湖: 安徽工程大學, 2019: 1-76.

YE Peng. The Design of Push Mechanism of Packing Machinery[D]. Wuhu: Anhui Engineering University, 2019: 1-76.

[18] 韓炬, 王瑩, 郭亞楠. 包裝機熱封機構(gòu)的建模及動力學分析[J]. 食品與機械, 2013(1): 146-148.

HAN Ju, WANG Ying, Guo Ya-nan. Modeling and Dynamics Simulation Analysis for Heat Sealing Mechanism of Packaging Machine[J]. Food and machinery, 2013(1): 146-148.

[19] 陳培忠, 王克儉. 塑料包裝材料共擠復合技術(shù)發(fā)展[J]. 塑料包裝, 2021, 31(1): 29-33.

CHEN Pei-zhong, WANG Ke-jian. Development of Co-extrusion Technology for Plastic Packaging Materials[J]. Plastic Packaging, 2021, 31(1): 29-33.

[20] 俞樂. 管徑超薄鋁塑復合片材的開發(fā)[J]. 口腔護理用品工業(yè), 2016, 26(1): 40-42.

YU Le. Development of Ultra-thin Aluminum Plastic Composite Sheet with Large Diameter[J]. Oral Care Industry, 2016, 26(1): 40-42.

[21] 章金宇, 馬清龍, 李海軍. 視覺檢測技術(shù)在高速軟管灌裝機上的使用[J]. 制造業(yè)自動化, 2019, 41(1): 79-82.

ZHANG Jin-yu, MA Qing-long, LI Hai-jun. Application of Visual Inspection Technology in High Speed Hose Filling Machine[J]. Manufacturing Automation, 2019, 41(1): 79-82.

[22] 唐喚清, 呂建華. 我國包裝機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 中國包裝工業(yè), 2015(18): 83-84.

TANG Huan-qing, LYU Jian-hua. Present Situation and Development Trend of Packaging Machinery in China[J]. China Packaging Industry, 2015(18): 83-84.

[23] 劉有余, 張光勝, 王立濤, 等. 全自動封閉式定容軟管灌裝封口機的研制[J]. 機床與液壓, 2009(1): 26-29.

LIU You-yu, ZHANG Guang-sheng, WANG Li-tao, et al. Development of Automatic Volumetric Closed-Filling Sealing Machine for Soft Packaging Beverage[J]. Machine Tool & Hydraulics, 2009(1): 26-29.

[24] 陳玉明, 陳學康. 鋁塑復合軟管牙膏包裝若干問題的分析與探討[J]. 口腔護理用品工業(yè), 2010(6): 28-31.

CHEN Yu-ming, CHEN Xue-kang. Analysis and Discussion on Some Problems of Toothpaste Packaging with Aluminum Plastic Composite Hose[J]. Oral Care Products Industry, 2010(6): 28-31.

[25] 高康, 黃倩. 智能包裝應用現(xiàn)狀研究[J]. 綠色包裝, 2019(3): 52-55.

GAO Kang, Huang Qian. Research on Application Status of Intelligent Packaging[J]. Green Packaging, 2019(3): 52-55.

[26] 溫沛涵, 吳夢杰, 易樹平, 等. 基于目標識別的軟管裝配視覺檢測系統(tǒng)[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2015(6): 1486-1496.

WEN Pei-han, WU Meng-jie, YI Shu-ping, et al. Visual Inspection System for Hose Assembly Based on Object Recognition[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems, 2015(6): 1486-1496.

[27] RUZAYQAT M. Designing and Developing a Smart Yogurt Filling Machine in the Industry 4.0 Era[J]. Machines, 2021(9): 845-850.

[28] QIN Hui-gong. Application of Parameter-Adaptative Fuzzy PID Control in the Temperature Control System for Liquor Filling and Sealing Machine[J]. Applied Mechanics and Materials, 2014, 3360(599): 831-834.

[29] LSHRAT M, GUlZAR A N, SHUAIB M D, et al. Novel Food Packaging Technologies: Innovations and Future Prospective[J]. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 2018, 17(4): 454-462.

[30] 孟爽, 黎光輝, 劉松昀, 等. 塑料軟管灌裝封尾機的工藝分析及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 包裝工程, 2022, 43(1): 42-51.

MENG Shuang, LI Guang-hui, LIU Song-yun. Process Analysis and Key Technology of Plastic Hose Filling and Sealing Machine[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(1): 42-51.

[31] 龐鳳華, 龐超熒. 維生素E乳膏GMP廠房布局設(shè)計[J]. 化學工程與裝備, 2014(9): 64-67.

PANG Feng-hua, PANG Chao-ying. Vitamin E Cream GMP Plant Layout Design[J]. Chemical Engineering and Equipment, 2014(9): 64-67.

[32] 郭天寶, 孔軍平. 自動灌裝機的誤差分析與控制對策探討[J]. 中國高新區(qū), 2018(11): 149-150.

GUO Tian-bao, KONG Jun-ping. Error Analysis and Control Countermeasures of Automatic Filling Ma-chine[J]. China High-Tech Zone, 2018(11): 149-150.

[33] LIU Ke, YANG Da-zhi, YANG Zong-ze. Optimization and Design of Key Technology of New Type Bottled Water Filling Machine[J]. International Core Journal of Engineering, 2020, 6(9): 399-405.

[34] 劉丁丁, 譚保輝, 馮志華, 等. 等壓及常壓灌裝閥灌裝時間的分析計算[J]. 蘇州大學學報(工科版), 2012, 32(4): 33-39.

LIU Ding-ding, TAN Bao-hui, FENG Zhi-hua, et al. Analysis and Calculation of the Filling Time of Equal Pressure and Constant Pressure Filling Valve[J]. Jour-nal of Soochow University (Engineering Edition), 2012, 32(4): 33-39.

[35] 晏祖根, 劉松昀, 黎光輝, 等. PE軟管封口技術(shù)研究進展[J]. 包裝工程,2022,43(1): 35-41.

YAN Zu-gen, LIU Song-yun, LI Guang-hui, et al. Research Progress of PE Hose Sealing Technology[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(1): 35-41.

[36] 費葉琦, 劉雨浩, 馬竹樵, 等. 食品包裝機械發(fā)展研究[J]. 南方農(nóng)機, 2020, 51(19): 62-64.

FEI Ye-qi, LIU Yu-hao, MA Zhu-qiao, et al. Research on the Development of Food Packaging Machinery[J]. South Agricultural Machinery, 2020, 51(19): 62-64.

[37] 陳全東. 淺談軟包裝熱封工藝與熱封方式[J]. 塑料包裝, 2006(4): 29-30.

CHEN Quan-dong. Discussion on Heat Sealing Technology and Heat Sealing Method of Flexible Packaging[J]. Plastic Packaging, 2006(4): 29-30.

[38] 劉國東, 祝錫晶. 塑料薄膜超聲波熱封工藝實驗研究[J]. 包裝工程, 2009, 30(6): 27-29.

LIU Guo-dong, ZHU Xi-jing. Experimental Study on Ultrasonic Heat Sealing of Plastic Film[J]. Packaging Engineering, 2009, 30(6): 27-29.

[39] LIU S J, CHANG I T, HUNG S W. Factors Affecting the Joint Strength of Ultrasonically Welded Polypropylene Composites[J]. Polymer Composites, 2001, 22(1): 132-141.

[40] 趙林林, 范倩男徐建高, 等. 藥用灌裝機針升降機構(gòu)的設(shè)計[J]. 機械研究與應用, 2019, 32(6): 79-81.

ZHAO Lin-lin, FAN Qian-nan, XU Jian-gao, et al. De-sign of the Pharmaceutical Filling Machine Needle Lifting Mechanism[J]. Mechanical Research and Application, 2019, 32(6): 79-81.

[41] 呂帥, 張裕中. 高粘稠物料在灌裝閥體內(nèi)的流動狀態(tài)分析[J]. 包裝工程, 2012, 33(15): 10-15.

LYU Shuai, ZHANG Yu-zhong. Analysis of the Flow State of High Viscous Material in the Filling Valve[J]. Packaging Engineering, 2012, 33(15): 10-15.

[42] FELLOWS P J. Food Processing Technology Principles and Practice[M]. Cambridge: Woodhead Publishing Series in Food Science, 2016: 1045-1050.

[43] SASCHA B, KARSTEN T, JENS-PETER M. Ultra-sonic Sealing of Flexible Packaging Films-Principle and Characteristics of an Alternative Sealing Method[J]. Packaging Technology and Science, 2012, 25(4): 233-248.

[44] 馬祖達, 吳朝武, 馬仟仲, 等. 全自動軟膏灌裝封尾機的研究與開發(fā)[J]. 包裝與食品機械, 2006(1): 1-6.

MA Zu-da, WU Chao-wu, MA Qian-zhong, et al. Research and Development of Automatic Ointment Fill-ing Sealing Machine[J]. Packaging and Food Machinery, 2006(1): 1-6.

[45] 楊國太, 劉有余. 全自動封閉式非定量塑管灌裝封口機的研制[J]. 機械工程師, 2008(2): 80-82.

YANG Guo-tai, LIU You-yu. Development of Fully Automatic Closed Non-Quantitative Plastic Tube Filling and Seal Machine[J]. Mechanical Engineer, 2008(2): 80-82.

[46] 丁春龍. 粘稠物料計量灌裝技術(shù)研究與裝置開發(fā)[D]. 哈爾濱: 哈爾濱商業(yè)大學, 2019: 23.

DING Chun-long. Research and Device Development of Metering and Filling Technology of Viscous Materials[D]. Harbin: Harbin University of Commerce, 2019: 2-3.

[47] ZHANG Hui. Application Strategies of Photoelectric Detection in Mechanical Design and Manufacture[C]// 2017 4th International Conference on Machinery, Materials and Computer (MACMC 2017). Atlantis Press, 2018: 754-757.

[48] YEW K C, LIANG‐HAN C, CHANG B C, et al. Ef-fects of the Shape of The Energy Director on Far-Field Ultrasonic Welding of Thermoplastics[J]. Polymer Engineering & Science, 2000, 40(1): 157-167.

Comparison and Key Technology Analysis of Domestic and Foreign Tube Filling and Sealing Packaging Machines

WU Bin-hao1, WU Chao-wu1, WEN Ke2, ZHANG Wei3

(1. Zhejiang Rigao Intelligent Machinery Co., Ltd., Zhejiang Wenzhou 325003, China;2. School of Light Industry, Harbin University of Commerce, Harbin 150028, China;3. Ningbo Tech of University, Zhejiang Ningbo 315100, China)

The work aims to scientifically guide the design of new flexible packaging machines and provide high quality flexible packaging machines for cosmetics and pharmaceutical enterprises. The current situation and characteristics, key technologies and development trends of the representative hose filling and sealing packaging machines of daily necessities, cosmetics, creams and other products at home and abroad were analyzed. The performance parameters and technical level of representative hose filling and packaging machines at home and abroad were compared, and typical technologies and development trends were introduced mainly in accordance with their process order. Through comparison with foreign packaging machines, it is concluded that the development trends of hose filling and sealing packaging machines are high speed, intelligence and integration.

hose filling machine; hose tail sealing machine; packaging machine

TB486

A

1001-3563(2022)17-0149-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.17.019

2022–04–01

吳彬豪（2000—），男，副總經(jīng)理，主要研究方向為包裝機械設(shè)計及理論。

責任編輯：曾鈺嬋