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第一章绪论 授课知识点 包装机械的概念 分类和作用 包装机械工业概况 包装机械分类和型号编制方法 包装机械的组成和特点 课程性质 专业核心课课程要求 了解和掌握典型包装机械的结构组成与工作原理 了解和掌握包装执行机构的工作原理及分析设计 培养包装机械的工程设计和实践能力 提高运用所学理论知识分析和设计包装机械的能力 教材 教学参考书包装机械 孙智慧高德主编 中国轻工业出版社 2010包装机械多媒体计算机辅助教材 高德主编 黑龙江商学院音像教材出版社 2000包装机械学 许林成主编 湖南大学出版社 1989包装机械设计 高德主编 化学工业出版社 2005包装机械概论 第2版 孙智慧徐克非主编 中国轻工业出版社 2007包装机械结构参考图册 楼任东主编 上海科学技术出版社 1981孙风兰主编 食品包装机械学 黑龙江科技出版社 1990侯珍秀主编 机械系统设计 哈尔滨工业大学出版 2001 授课方式多媒体授课 辅以板书 图片 录像 动画演示 课堂讨论 课后习题 实验教学等多种教学方式考核方式卷面成绩占70 平时表现20 实验等占10 第一节包装机械的概念 分类和作用 一 包装机械的概念国家标准GB T4122 2 1996 包装术语 机械 完成全部或部分包装过程的机器 包装过程包括成型 充填 裹包等主要包装工序 以及与其相关的前后工序 以及清洗 干燥 杀菌 贴标 捆扎 集装和拆卸等前后包装工序 转送 选别等其他辅助工序 二 包装机械的分类按包装机械的自动化程度分类 1 全自动包装机 2 半自动包装机按包装产品的类型分类 1 专用包装机 2 多用包装机 3 通用包装机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 多功能包装机械 包装材料制造机械 包装容器制造机械 以及完成其它包装作业的辅助包装机械 包装生产线 由数台包装机和其他辅助设备联成的能完成一系列包装作业的生产线 三 包装机械的作用包装机械实现了包装生产的专业化 大幅度地提高生产效率 包装机械化降低了劳动强度 改善劳动条件 保护环境 节约原材料 降低产品成本 保证了包装产品的卫生和安全 提高了产品包装质量 增强市场销售的竞争力 延长产品的保质期 方便产品的流通 产品采用包装机 可减少包装场地面积 节约基建投资 第二节包装机械工业概况 一 我国包装机械工业概况 我国有着悠久的包装历史 可我国的现代化包装工业起步较晚 发展较迟缓 解放前 我国包装机械工业基本上是空白 只有少数几个大城市的少数啤酒厂 汽水厂 罐头厂 烟厂拥有一些包装机械 到了50年代末期 我国开始引进仿造 并形成了小规模的生产能力 1956年 上海烟草机械厂生产的卷烟小包装机 是我国最早生产的包装机 进入70年代 主要由于对外经贸的促进 带动了整个包装行业想自成体系方向发展 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了 之后的十多年里 中央采取一些列有力措施 逐步提高我国包装机械的生产水平 相应的教育主管部门已作出明确决定 将包装工程列入了新修订的 全国高等学校专业目录 为正规地培养本科包装专业人才创造了有利条件 1977年底 我国从事包装机械研究及开发的机构达75个 另外有21所高等院校从事包装机械专业的教学和科研工作 到了2008年 分别为130和100 2001年我国的包装工业产值统计为2376亿元 包装工业在我国40多个行业中现已跃居15位 从业人员超过300万 有资料显示 到2005年我国包装机械产量已达67万台 套 到2010年将增至93万台套 包装机械已成为机械工业中十大行业之一 目前 我国的包装设备生产厂已有5000多个 产品品种达3700多种 根据我国 十一五 行业发展目标 预计到2010年食品和包装机械销售额可达1300亿元 产品种数达到4700 我国包装机械工业的发展趋势 1 引进 消化 吸收国外先进技术 可加快包装机械国产化的速度 2 大多数企业要重点发展中 小型包装机械 3 在包装机械生产中 大量引入高新技术 如机电一体化技术 提高包装机械的自动化程度及运行可靠性和稳定性 4 以满足重点商品的包装为出发点 发展包装机械新品种 5 微机应用技术 将微机控制 检测 补偿 调整 显示等项技术应用于包装机械 提高包装机械运行的可靠性和智能化程度 6 热管技术 提高包装机械封口的质量 可靠性及对材料的适应性 节约能源 7 设计技术 提高包装机械优化设计 可靠性设计 计算机辅助设计 CAD 工业造型设计的水平 8 模块化技术 采用模块化设计技术 提高包装生产线及生产系统的操作水平 9 制造技术 提高包装机械在材料选择及应用 加工装备与工艺技术 材料表面处理 质量检验等方面的水平 大力推广应用CAD CAM技术 目前我国的包装机械设计类别主要有 测绘仿制设计 开发性设计 改进性设计 系列化设计 1 瓦楞纸板 纸箱 盒 印刷成套设备瓦楞纸板 纸箱指的是包装盒 大型纸箱 快餐饭盒 一次性纸杯 纸模包装等 此类产品可算是包装行业里的龙头老大 全国近万家纸箱 盒 包装厂 十几年来国内流通领域对瓦楞纸板纸箱 盒 印刷成套设备的需求量长盛不衰 供不应求 除大量的生活日用品采用纸箱包装外 目前 摩托车 自行车也大量采用纸箱包装 特别是日常生活中不可缺少的水果也由柳筐改用纸箱进行包装 据行业内预测 不久 蔬菜也将会大量使用纸箱做包装 随着经济的进一步发展 纸箱包装企业更新改造速度加快 将迫切需要2000mm以上的宽幅五层 七层 九层及高强度等各种瓦楞纸板 纸箱 盒 成套设备 2 医药加工及其包装机械各种中西药加工成套设备 特别是重要的现代化机械设备加工属于当今行业重要的课题 解决中药切片 制片 针剂 膏散丸的包装问题 迫切需要各种药品加工及包装设备 解决产品的适应性 配套性及可靠性 特别是高速 自动化 多功能的包装机械及相应配套的复合包装材料 3 方便食品生产成套设备主要有以方便面方便粥 以及饺子 包子等生产机械为代表的方便食品加工成套设备 其产品需求量越来越大 根据国内市场调查 人们对方便食品需求的方向是 有营养价值 产品高档且味道好 传统食品的加工及老年和婴儿食品加工设备的市场前景同样看好 相关企业应重点开发 4 啤酒 饮料灌装成套设备目前全国主要啤酒厂大约800余家 主要饮料厂2000多家 啤酒灌装机械重点发展年产5万吨中型灌装成套设备 适度发展10万吨 年以上的大型啤酒灌装成套设备 业内人士特别强调 要发展高速 低损耗 计量精确 自动检测等多功能全自动设备 饮料机械要适应 集中生产主剂 分散灌装饮料 的发展方向 开发现场调配啤酒 饮料技术和设备 5 水果蔬菜加工保鲜包装设备对于水果蔬菜加工来说 保鲜是其发展的重要趋势 迫切需要水果蔬菜分级技术和设备 高效率榨汁技术和设备 节能的浓缩技术和设备 经洗净及挑选的水果 速冻蔬菜及脱水蔬菜的技术与装备 发展大幅度降低水果蔬菜 粮食 肉类 水产品 蛋类等食品原料损失的加工机械 特别是包装设备 目前大都采有气调 Co60辐射技术和装备 1 瓦楞纸板 纸箱 盒 印刷成套设备瓦楞纸板 纸箱指的是包装盒 大型纸箱 快餐饭盒 一次性纸杯 纸模包装等 此类产品可算是包装行业里的龙头老大 全国近万家纸箱 盒 包装厂 十几年来国内流通领域对瓦楞纸板纸箱 盒 印刷成套设备的需求量长盛不衰 供不应求 除大量的生活日用品采用纸箱包装外 目前 摩托车 自行车也大量采用纸箱包装 特别是日常生活中不可缺少的水果也由柳筐改用纸箱进行包装 据行业内预测 不久 蔬菜也将会大量使用纸箱做包装 随着经济的进一步发展 纸箱包装企业更新改造速度加快 将迫切需要2000mm以上的宽幅五层 七层 九层及高强度等各种瓦楞纸板 纸箱 盒 成套设备 2 医药加工及其包装机械各种中西药加工成套设备 特别是重要的现代化机械设备加工属于当今行业重要的课题 解决中药切片 制片 针剂 膏散丸的包装问题 迫切需要各种药品加工及包装设备 解决产品的适应性 配套性及可靠性 特别是高速 自动化 多功能的包装机械及相应配套的复合包装材料 3 方便食品生产成套设备主要有以方便面方便粥 以及饺子 包子等生产机械为代表的方便食品加工成套设备 其产品需求量越来越大 根据国内市场调查 人们对方便食品需求的方向是 有营养价值 产品高档且味道好 传统食品的加工及老年和婴儿食品加工设备的市场前景同样看好 相关企业应重点开发 4 啤酒 饮料灌装成套设备目前全国主要啤酒厂大约800余家 主要饮料厂2000多家 啤酒灌装机械重点发展年产5万吨中型灌装成套设备 适度发展10万吨 年以上的大型啤酒灌装成套设备 业内人士特别强调 要发展高速 低损耗 计量精确 自动检测等多功能全自动设备 饮料机械要适应 集中生产主剂 分散灌装饮料 的发展方向 开发现场调配啤酒 饮料技术和设备 5 水果蔬菜加工保鲜包装设备对于水果蔬菜加工来说 保鲜是其发展的重要趋势 迫切需要水果蔬菜分级技术和设备 高效率榨汁技术和设备 节能的浓缩技术和设备 经洗净及挑选的水果 速冻蔬菜及脱水蔬菜的技术与装备 发展大幅度降低水果蔬菜 粮食 肉类 水产品 蛋类等食品原料损失的加工机械 特别是包装设备 目前大都采有气调 Co60辐射技术和装备 二 国外包装机械工业概况 1 国外包装机械工业概况在世界范围内 包装工业的发展史比较短 科技发达的欧美各国大体上是在本世纪初起步的 经过六十多年的发展 国外已经形成了独立完整的体系 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也随之壮大 据专家预测 全球包装机械需求量年增长5 3 左右 2000年达到290亿美元 2010年将达到500亿美元左右 而其中中国和印度将占有较大份额 四大包装强国产量的60 80 将对外出口 美国自二次世界大战结束以来 逐步建立并形成了包括包装材料 包装工艺 包装机械等完整而独立的工业体系 其中包装工业总产值占国民经济的总产值的3 其中 包装机械最大使用行业是食品 饮料 家庭清洁用品与化妆品 医药用品及烟草业 2006年美国包装机械销售有3 的增长 为58 54亿美元 在美国有许多工业企业和军事部门下设有包装研究机构 充分利用实验分析手段积极从事新产品新技术的开发以应用 美国已经有不少大学设置了包装工程的科系或课程 把包装教育当作是公认的正规的学术领域来建立 德国现拥有几家堪称世界上规模最大的包装机械制造厂 其包装机械工业仅次于美国 但每年的出口额却比其他国家大得多 目前 德国公司生产的饮料灌装机速度可达1200瓶 分 香烟包装12000支 分集制袋 称重 充填 抽真空 封口等工序于一体的世界上最快的茶叶包装机械生茶速度达到350袋 分 2002年德国包装机械产值达34亿欧元 比2001年上升了10 欧洲包装机械的70 为德国生产的 其产量的77 用于出口 占世界包装机械出口的29 日本的包装机械制造厂以中小企业为主 目前有200多家 还有100多家包装材料 包装机械相设备本生产厂 包装机械品种近500余种 规格有700多个 由政府资助的日本包装技术协会主要搞情报技术交流 目前 已有148家包装机械制造厂加入该协会 其产品占日本包装机械生产数量的70 意大利包装设备多用于食品工业 如糖果包装机 茶叶包装机 灌装机等 意大利西帕公司生产的PET瓶一步生产设备在世界上享有盛名 美国的可口可乐 百事可乐瓶装水厂均使用该公司设备 意大利Ilapak公司的小剂量颗粒包装机采用机械转鼓计量 连续式封合并裁切 以及多工位 处于世界领先地位 此外 英国 瑞典 瑞士 法国等国家的包装机械也各有优势 如英国的MOLIN公司的卷烟机 法国的PAEAC 百利 公司的乳品包装机 瑞士ALCANPACKING公司的巧克力包装机 瑞典TETRAPAK 利乐 公司的饮料包装机及纸浆模塑制品成型设备等等 都在国际上享有盛名 在世界范围内 包装工业的发展史比较短 科技发达的欧美各国大体上是在本世纪初起步的 经过六十多年的发展 国外已经形成了独立完整的体系 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也随之壮大 据专家预测 全球包装机械需求量年增长5 3 左右 2000年达到290亿美元 2010年将达到500亿美元左右 而其中中国和印度将占有较大份额 四大包装强国产量的60 80 将对外出口 美国自二次世界大战结束以来 逐步建立并形成了包括包装材料 包装工艺 包装机械等完整而独立的工业体系 其中包装工业总产值占国民经济的总产值的3 其中 包装机械最大使用行业是食品 饮料 家庭清洁用品与化妆品 医药用品及烟草业 2006年美国包装机械销售有3 的增长 为58 54亿美元 在美国有许多工业企业和军事部门下设有包装研究机构 充分利用实验分析手段积极从事新产品新技术的开发以应用 美国已经有不少大学设置了包装工程的科系或课程 把包装教育当作是公认的正规的学术领域来建立 德国现拥有几家堪称世界上规模最大的包装机械制造厂 其包装机械工业仅次于美国 但每年的出口额却比其他国家大得多 目前 德国公司生产的饮料灌装机速度可达1200瓶 分 香烟包装12000支 分集制袋 称重 充填 抽真空 封口等工序于一体的世界上最快的茶叶包装机械生茶速度达到350袋 分 2002年德国包装机械产值达34亿欧元 比2001年上升了10 欧洲包装机械的70 为德国生产的 其产量的77 用于出口 占世界包装机械出口的29 日本的包装机械制造厂以中小企业为主 目前有200多家 还有100多家包装材料 包装机械相设备本生产厂 包装机械品种近500余种 规格有700多个 由政府资助的日本包装技术协会主要搞情报技术交流 目前 已有148家包装机械制造厂加入该协会 其产品占日本包装机械生产数量的70 意大利包装设备多用于食品工业 如糖果包装机 茶叶包装机 灌装机等 意大利西帕公司生产的PET瓶一步生产设备在世界上享有盛名 美国的可口可乐 百事可乐瓶装水厂均使用该公司设备 意大利Ilapak公司的小剂量颗粒包装机采用机械转鼓计量 连续式封合并裁切 以及多工位 处于世界领先地位 此外 英国 瑞典 瑞士 法国等国家的包装机械也各有优势 如英国的MOLIN公司的卷烟机 法国的PAEAC 百利 公司的乳品包装机 瑞士ALCANPACKING公司的巧克力包装机 瑞典TETRAPAK 利乐 公司的饮料包装机及纸浆模塑制品成型设备等等 都在国际上享有盛名 2 国外包装机械工业的发展趋势 1 重点发展食品包装机械 2 在系统优化设计的基础上 包装单机向高速化方向发展 3 在包装机上广泛应用电子计算机 4 满足现代商品包装多样化的需求 5 包装生产线向柔性自动化和 无人化 过渡 6 包装机械企业向专业化和大型化发展 形成若干垄断性生产基地 第三节包装机械分类和型号编制方法 一 包装机械的分类2003年 国家标准局在1986年标准的基础上 修订了包装机械分类标准 新标准 GB T19357 2003 以包装机械产品主要功能的不同作为划分类别的原则 对包装机械产品进行分类 各类产品定义详见GB T4122 1和GB T4122 2 二 包装机械型号编制方法GB7311 2003标准是对GB T7311 1987 包装机械型号编制方法 的修订