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打包机又称“捆包机”或“捆扎机”，是使用捆扎带缠绕产品或包装件，然后收紧并将两端通过热效应熔融或使用包扣等材料连接的机器。[1]
打包机的发展，在一定程度上借助于捆扎材料的开发应用。随着石油化工的崛起，打包机开始用塑料作为捆扎材料，为塑料带（绳）捆扎机械的开发成功奠定基础。[3]20世纪60年代初，随着聚丙烯材料的出现，国外成功研制塑料带打包机，并在多个领域逐渐代替钢带捆扎。[6]中国从20世纪80年代开始制造打包机。[5]20世纪90年代，日本包装机械行业开始向小型化，多功能方向发展。[6]截至2017年，中国已能实现全自动无人化捆扎。[5]此外，打包机逐渐向40~60道/min的方向发展，另包括随机调节捆紧力，提高自动打包机在带宽、捆包规格、捆扎能力的适应性等。[5]
自动打包机的工艺过程一般由送带、收紧、切烫、粘接四个环节组成。[5][4]自动打包机主要由送退带机构、张紧机构、封缄机构、传动机构、轨道机构等组成。[4]打包机可根据自动化程度、捆扎带材料、传动方式、捆扎物放置位置、捆扎工艺等标准进行分类。[5]打包机属于外包装设备，可以在许多领域得到应用推广。[4][3]打包机可增加外包装强度，减少散包损失，还能提高装卸效率，节省运输时间，降低仓储保管成本。[5]
简史
打包机的发展，在一定程度上借助于捆扎材料的开发应用。在捆扎材料中，先后出现的有草绳、棉麻绳、纸绳、金属丝、塑料绳、塑料袋、钢带、聚氨酯带等，但由于各种材料的强度和延伸率的不同，以及对机械捆扎适应程度的差异，以塑料袋和钢带的应用最为广泛。特别是随着石油化工的崛起，开始用塑料作为捆扎材料，为塑料带（绳）捆扎机械的开发成功奠定了基础。[3]
美国B·H`Bunn公司早在1959年就报道有自动扎结机。20世纪60年代初，国外多数采用玻璃纸、蜡纸、箔片或牛皮纸带对方形或矩形包装进行捆包，而对有些箱装则采用钢带捆包。[7]随着聚丙烯材料的出现，国外成功研制了塑料带打包机，并在多个领域逐渐代替钢带捆扎。[6]
中国从20世纪80年代开始制造打包机，截至2017年已能实现全自动无人化捆扎，可自动定位、捆扎、转位、进行十字形、井字形等花样捆扎，并采用计算机控制。[5]20世纪90年代，日报包装机械行业开始向小型化，多功能方向发展，如半自动打包机的需求增长势头显著。[6]
工作原理
自动打包机采用机械传动和电器控制结合，无须手工穿带，可连续或单次自动完成捆扎包件，适用于纸箱、木箱、塑料箱、铁箱及包裹、书刊等多种包件的捆扎，其工作原理一般由送带、收紧、切烫、粘接四个环节组成。[5][4]
送带过程
送带轮转动，利用送带轮与捆扎带之间的摩擦力使捆扎带沿轨道架向前送进，直至带端碰上止带器的微动开关，使捆扎带送带停止，处于待捆位置。[5]
收紧过程
右爪上升压住带端，送带轮反方向转动，同样利用摩擦力使捆扎带沿轨道架退出，这时轨道中的叶片在捆扎带的退带拉力作用下松开，使捆扎带继续退出直至紧贴在包装件表面，而张紧臂随之向下摆动，将带子完全拉紧。[5]
切烫过程
左爪上升将两层捆扎带压住，隔离台退出而烫头相随跟进，开始将捆扎带两端加热，这时压力块上升切断捆扎带。[5]
粘接过程
烫头退出起始位置，而压力块继续上升，将两层已加热的捆扎带两端压黏在一起，完成捆扎动作。[5]
捆扎带接头方式
捆扎带的接头方式可分为热熔搭接式、胶粘接式、铁皮扣接式及结扎式。[5]
热熔搭接式
通过加热使塑料袋表层受热熔化，将两个熔化的带端搭接起来，在一定的压力下保持一定的时间，带熔化而冷凝，即完成捆扎带粘接。按加热方式的不同，又可分为电热熔接、超声波熔接、高频熔接、脉冲熔接等。热熔搭接式适用于聚丙烯塑料袋，带接头的强度应不低于带断裂强度的80%。电热熔接是最常用的热熔搭接方法，绝大多数打包机都采用直热式烫头。[5]
结扎式
这种接头方式以柔软的塑料绳、麻绳等为捆扎材料，在接头处打成活结。接头牢固美观，便于解开，主要在捆结机上使用。[5]
铁皮扣接式
利用张紧器棘轮使带子张紧，然后在接头处安防一个铁口，再用夹钳使铁口包住两层带子，并将铁口的侧边压出凹凸的齿形，咬住带子不致松脱。铁口主要用镀锌铁皮制成，操作时要根据捆扎带型号选择不同规格的铁扣。[5]
捆扎材料
常用捆扎材料有钢带、尼龙（PA）带、聚丙烯（PP）带和聚酯（PET）带。[5]
钢捆扎带一般用于要求高强度、高持续张力的场合。[5]尼龙捆扎带具有高的持续张力，一般用于重型物品和承受高初始张力的收缩行载荷的捆扎，其伸长率和回复率比聚酯或聚丙烯捆扎带都大，但价格在塑料捆扎带中较高。[5]聚丙烯捆扎带是最便宜的捆扎材料，一般用于较轻型载荷的捆扎、打捆。聚丙烯捆扎带有高的伸长率和回复率，但持续张力不如其他塑料捆扎带好。[5]聚酯捆扎带在塑料捆扎带材料中具有最高的强度和持续张力。对于要求在装卸、运输和存储过程中一支保持捆扎张力的刚性载荷，聚酯捆扎带是一种很好的捆扎材料，一般用于要求高抗张强度、高持续张力和伸长的场合。在很多场合，其性能和轻型规格的钢捆扎带一样好。[5]
刚性包装或载荷要求用最大的持续张力来提供充分的保护，此时钢捆扎带是最好的选择，其次是聚酯和尼龙带。相反，大多数轻型包装仅要求用较小的持续张力来保持它们的完整性，选择聚丙烯捆扎带较合适。如果要求较大的回复率，如捆扎棉花、废纸等松散物料，并且包装要承受约1112N以内的张力，如果不是高湿度的环境，选择尼龙捆扎带是最合适的。如果仅需要一个中等量的回复率，且包装要承受1334N的张力，聚酯捆扎带是最经济的选择。如果一个包装要承受890N的张力，但回复率是重要的，则优选尼龙捆扎带，其次选择聚丙烯和聚酯带。在相同规格条件下，聚丙烯捆扎带的成本最低，其次为聚酯带、尼龙带和钢捆扎带。[5]
基本构造
自动打包机主要由送退带机构、张紧机构、封缄机构、传动机构、轨道机构等组成。[4]
送退带机构
送退带机构主要完成捆扎带的送入和退出，由齿轮、滚轮、压轮、小轨道等零件组成。机器进入工作准备状态时，亚纶通过弹簧的作用将捆扎带压在送带滚轮上，当送带离合器闭合时，通过齿轮副驱动送带滚轮作逆时针转动，靠摩擦力使捆扎带从储带箱中拉出送入轨道，当退带离合器闭合时，动送带滚轮作顺时针转动，将带子从轨道中拉出退入储带箱中。[4]
张紧机构
主要作用是把退带后紧贴包件的捆扎带再一次拉紧，以达到所需要的紧束度，并通过调整器将捆扎力调节到不同包件所需要的程度，由张紧臂、夹爪、导辊、调整臂、反冲块、调节螺杆等构件组成。当完成退带动作后，压轮与送带滚轮脱开，凸轮轴上的张紧凸轮转动，使张紧臂向下摆动，此时，张紧调整器上的反冲击将夹爪关闭，夹住带子随张紧臂下摆，达到拉紧作用。凸轮转动第一高点时，张紧臂下摆的角度最大，捆扎带就拉的最紧。左爪上升将已经拉紧的带子压住，依靠凸轮作用，张紧臂稍上摆，使捆扎带在松弛状态下被切断。凸轮继续转动到第二高点时，张紧臂又摆到最低点，使弹簧撞块叩击反冲块的螺钉，使夹爪打开，最后，由于弹簧的作用，张紧臂回到起始位置。当转动调节螺杆时，可改变反冲块的位置，即可改变夹爪的开闭时间，以改变拉紧捆扎带的长度，达到调节捆紧力的目的。[4]
传动机构
通过V带、链轮、减速器、电磁离合器等零件，将由电动机传出的动力分别按一定的速比传送至凸轮轴、送退带机构及预送带机构等工作部件。[4]
封缄机构
封缄机构是实现捆扎带切断，熔融、粘接的主要机构，它由凸轮组、左爪、右爪、压力块、烫头、隔离器、热合台臂、刀片及拢带架等零件组成，其中凸轮组是完成全部动作的关键部件，每转动一周，完成一次捆扎。[4]
轨道机构
引导捆扎带绕轨道自动移动一周，做好捆扎准备，其结构有整体式和叶片式。[4]
分类标准
打包机种类多样，细分如下：[5]
按自动化程度的不同，可分为全自动打包机、自动打包机、半自动打包机和手动式打包机。[5]按捆扎带材料的不同，可分为线绳打包机、钢带打包机、塑料带打包机和其他材料打包机。[5]按传动方式不同，可分为机械式打包机、液压式打包机和气动式打包机。[5]按捆扎物放置的位置不同，可分为高台式、低台式、桌上型、托盘式、无人式打包机。[5]按捆扎工艺的不同，可分为穿带式打包机、捆结机和压缩打包机。其中穿带式打包机又可分为底捆式、侧捆式、水平式、穿剑式（栈板、托盘）打包机。[5]
普通型打包机
该机是应用最为广泛的通用性自动打包机设备，适用于包件尺寸在800mmX800mm以下的各类包件捆扎，多为单机使用。如需与生产线配套使用时，则工作平台须设计成带自动输送包件的自动传输装置，就能自动完成包件输送、捆扎等一系列动作，称为全自动打包机。这种机型的打包机结构紧凑，适应性强，送退带轨道机构置于工作平台上部，其他工作机构和带盘都置于工作平台下部，也有考虑工作时换带方便，将带盘置于机器的侧面，机器底部装有活动滚轮，以便于流动作业。[8]
低台型自动打包机
该机与普通型不同，这种打包机具有较低的工作平台，便于大型包件上机捆扎，工作平台也有带自动传输装置和不带自动传输装置两种，其带盘和存储箱均置于机器的侧面，以方便带盘的装卸，该机适宜于大型包件的捆扎，最大捆扎尺寸（高x宽）可达2000mmX2000mm。[8]
侧封型自动打包机
该机为适应带托盘拜见和特大包件的捆扎，考虑到托盘结构的特点和尽可能降低工作台面，将机器的传动结构和封缄机构配置在轨道的侧面，使捆扎带的烫合接头处于包件的侧面而不是普通型打包机的包件底面，保证捆扎的有效性，这犹如将低台型打包机转动90°，就成了侧封型自动打包机，其基本结构与普通型和低台型相同。[8]
双轨道型打包机
该机可谓高效率型机器。将两套相同的轨道结构（推送带或封缄机构等）配置在同一台机器的工作平台上，使之在同一捆扎周期内同时捆扎两道，通过同步捆扎，达到提高功效、减少机器占地面积的目的。[8]
压力型打包机
该机适用于比重较小而体积较大的包件，如棉毛纤维制品，为减少包件体积，通过轨道顶部的预压装置，将置于工作平台的包件先进行压紧，然后再进行捆扎，根据包件的不同要求，压紧力可以调节，最大压紧力可达2000kg。[8]
顶封型自动打包机
该机是为了适应带托盘包件和特大型包件的捆扎，将机器的传动机构和封缄机构配置在轨道的顶部，当捆扎时，封缄机构联通轨道顶部上轨道一起下移与包件顶面接触，然后退带拉紧，切烫黏合，完成捆扎动作。而侧封式捆扎则往往由于包件通过工作平台传输系统至捆扎位置时，其侧面难免与侧置的封缄机构有一距离而影响捆紧程度，对于较轻包件还可以用人工将包件推向封缄机构使之贴近，但对于重包、大包就无法推动。[8]
水平轨道型自动打包机
由不同大小的包件堆垛在一起的大型集装包件，除需在上下方向捆扎外，在水平方向也要进行加固捆扎，这就需要水平轨道式自动打包机，这种机器的封缄机构和水平轨道一起可以上下移动并自动定位，工作时封缄机构的烫合部件能自动伸出贴在包件表面，以确保足够的捆紧力。[8]
产品特点
打包机可以大大减轻工人劳动强度，改善劳动条件。[9]打包机可以提高捆扎效率，一个工人八小时平均可捆1000包发行的书，一台普通打包机可捆3000包左右。[9]打包机既可单独使用又可连机使用，可使捆扎包装流水作业化。[9]包装规格一致，适合堆放，便于仓库管理。[9]打包机已初步系列化，根据物品特点，可以容易地选择对路机种。[9]价格便宜，是包装机械中的廉价产品。[9]操作方便，维修容易，不需熟练的技术工人，谁都可以迅速适应。[9]
技术参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 捆扎速度 | 2.3~4.0道/秒 |
| 台面高度 | 790~860毫米 |
| 包装重量 | 小于980~1960牛 |
| 包件体积 | 最大宽850毫米，高600毫米 最小宽100毫米，高30毫米 |
| 烫头温度 | 170~340℃ |
| 预热时间 | 少于2分钟 |
| 带的规格 | 宽9、12、14、15.5、19毫米 厚0.35~0.7毫米 弯曲度小于5% |
| 电源 | 三相 |
| 耗电量 | 0.7~0.9千瓦 |
| 使用温度 | -5℃~40℃ |
参考资料：[9]
使用领域
打包机（捆扎机）使利用带状或绳状捆扎材料将一个或多个包件紧扎在一起的机器，属于外包装设备。[4]由于打包机具有不少优点，应用范围极广，几乎可以应用在所有工业和行业中，如工厂、仓库、码头、邮局、银行、书店等。[3]兵器生产中的无烟要用精制棉和棉籽毛等多采用打包机（捆扎机）。[10]
| 类型 | 型号（JB3090-82） | 主要用途 |
|---|---|---|
| 基本型 | KZ | 广泛应用于轻工、印刷、发行、邮电、防治、食品、医药、五金、电器等工业进行各类包装物捆扎，特别是瓦楞纸箱、报刊等 |
| 全自动型 | KZQ | 该机在基本型的基础上添加台面输送机械，可实行自动包装线中的无人操作 |
| 低台型 | KZD | 工作台面较低，适用于捆扎大包、重包，如洗衣机、电冰箱、家具、棉纺织品、建材等 |
| 侧封型 低台型 | KZDC | 工作台面较低，捆扎接头为侧封式，适用捆扎大包、重包、易漏液或粉尘较多的包装物 |
| 防水型 | KZS | 捆扎接头为侧封式，零件采用耐蚀材料，并经防锈处理，适用于捆扎冷冻食品、水产品、腌制食品等，也可供船舶使用 |
| 防尘型 | KZC | 捆扎接头为侧封式，可防灰、防尘、防粉末，适用于捆扎建材、砖、瓦、废纸等 |
| 加压型 | KZY | 该机载基本型的基础上，加设加压（气压或液压）装置，以对包装物压缩后再捆扎，适用于捆扎皮革、纸制品、针织品、纺织品等软性和有弹性的包装物 |
| 小型 | KZX | 适用于捆扎小型包装物 |
| 轨道开合型 | KZK | 适用于捆扎各种圆筒状或环状包装物 |
参考资料：[11]
作用价值
打包机的功能是使塑料带能紧贴于被捆扎包件表面，增加外包装强度，减少散包损失，保证包件在运输、贮存中不因捆扎不牢而散落，同时还应做到捆扎整齐美观。[1][5]此外，打包机还能提高装卸效率，节省运输时间，降低仓储保管成本。[5]
发展趋势
打包机的发展趋势主要体现在技术参数的优化提高上。其主要技术参数包括：捆扎速度、压紧力、捆扎强度、消耗功率、外形尺寸等。打包机的发展趋势表现在如下几个方面：[12]
全自动化
提高单机的自动化程度使包装件从输送机构送进后，打包机能自动定位、捆扎、转位，以进行十字形、井字形等花样捆扎，采用微机控制，即实现无人操作的全自动打包生产流水线。[12]
高级化
国外全自动打包机已向60道/min甚至是70道/min的目标发展。研制捆紧力可随机调节的捆扎机，提高打包机的适应性（如带宽、捆包规格、工作台高、捆扎能力等）。[12]
多样化
研制各种用途的打包机，如压缩打包机等；研制代替钢带（或钢丝）的重型带、聚酯带等；研制泡沫带、软带以适应台式打包机的要求。[12]
打包带环保化
随着人们对生活的要求越来越高，环境污染也引起全人类的重视，研究开发以纸质或者无毒可降解的有机材料做打包带代替聚丙烯塑料。热熔接的方式粘合打包带会产生有毒有害气体对操作者的健康及大气环境造成不利影响，采用新的粘合技术可以避免。[12]
生产品牌
常见的打包机品牌包括美国SIGNODE、MOSCA、德国CYKLOP等。其中，美SIGNODE公司是一家以生产钢带打包机为主，塑料带、聚酯带打包机为辅的跨国公司，属于美国ITW上市公司。它在美国和其它六个国家设有分公司，该公司自1913年就开始进行打包机械的生产，为100多个国家的工业产品提供包装服务，并为各国用户提供24小时内的配件供应服务，它们不仅具有强大的生产能力，而且还有一支精益求精的研制和开发队伍，通过对打包机械各功能部件的反复试验和多方案对比，生产出的打包机具有很好的可靠性和最佳的经济寿命，虽然价格昂贵，但仍然是国际市场上的强手。MOSCA采用高可靠性的摩擦熔接式机头，及研发出采用更为先进环保的超声波熔接技术的打包机头。CYKLOP采用多级张紧技术。SIGNODE对打包机进行模块化划分，实现快速更换技术，便于使用及维护，彻底减少了故障停机时间。打包速度普遍实现60道/min。[12]
中国
标准号标准名实施日期归口单位GB/T 26960-2011半自动捆扎机[13]2012-01-01全国包装机械标准化技术委员会GB/T 36235-2018机械式自动捆扎机[14]2018-12-01全国包装机械标准化技术委员会GB/T 3883.20-2012手持式电动工具的安全 第2部分：捆扎机的专用要求[15]2013-05-01全国电动工具标准化技术委员会
国外
| 标准号 | 标准名 | 标准来源 | 标准语言 | 标准发布组织 | 发布日期 |
|---|---|---|---|---|---|
| DIN EN 415-8 | Safety of packaging machines - Part 8: Strapping machines; German and English version prEN 415-8:2022[16] | DIN | EN | DIN EN | 2022-03-01 |
| NF H94-001-8*NF EN 415-8:2008 | Safety of packaging machines - Part 8 : strapping machines[17] | AFNOR | FR | AFNOR | 2008-04-01 |
| UNE-EN 415-8:2008 | Safety of packaging machines - Part 8: Strapping machines[18] | AENOR | Spanish | AENOR | 2008-06-04 |
考虑因素
打包机多种多样，应用时主要考虑以下因素：[4]
包件批量
为了提高其利用率，降低使用成本，首先应根据包件数量和所需捆扎的包件捆扎道数确定选用机器的自动化程度。国产自动打包机的捆扎速度一般为12~30次/min，半自动打包机则需要人工送包件，可捆12次/min；国外自动捆扎机可捆24~34次/min，最快可达62次/min，半自动捆扎机可捆14~33次/min。[4]
对于小批量生产的产品捆扎，以选用半自动打包机为宜，既充分利用机器，又可降低成本，大批生产的情况下，则应选用自动打包机，当包件是以流水线形式生产时，为能够适应生产节拍，则应选用包括自动送包的全自动打包机。[4]
包件尺寸
打包机除了在捆扎速度上存在差异外，在结构式区别也比较大。全自动和自动打包机因能自动完成送带动作，在工作台上设计有框形送带轨道，包件只有进入送带轨道下部，才能捆扎包件，这样，包件的大小就要受到轨道尺寸限制，根据包件尺寸的大小来选用打包机的规格。标准型全自动和自动打包机，最小捆扎尺寸为50mmX80mm，最大捆扎尺寸可达800mmX800mm，适用于流水线作用的低台自动打包机，最大捆扎尺寸已达1800mmX1000mm。半自动打包机利用手工穿带进行捆扎， 在机器结构上不存在送带轨道，最大捆扎尺寸不受限制。[4]
维修能力
设备在工作过程中必然存在维修、保养和更换易损件等问题，由于全自动打包机和自动打包机在控制系统和结构都比较复杂，要求使用者有一定的维修能力，确保机器在正常状况下工作。而半自动打包机的结构较简单，操作方便，对使用者要求相应较低。[4]
捆扎材料
中国生产的各种打包机均属于小型包件捆扎用机，品种比较弹翼，基本都选用宽度为10~13.5mm的聚丙烯塑料袋（PP带）作为捆扎用带。对于体积大，重量较轻的包件，选用宽度为30mm的中空聚乙烯塑料绳作为捆扎用带的塑料绳打包机。对于沉重大件的捆扎，选用钢带捆扎，但钢带自动打包机以手提式比较常见。[4]
注意要点
在使用打包机的过程中，除需要按产品使用维护说明书进行日常保养外，还要注意以下几点：[19]
每天工作结束后，必须及时退出轨道和储带箱内的捆扎带，以避免捆扎带长期滞留在箱体里造成弯曲变形，致使下次捆扎时送带不畅。[19]在捆扎过程中，塑料带因与机体摩擦而产生很多带屑，必须及时清除。否则保留在切刀、张紧器、烫头和送带轨道表面上，会影响正常的捆扎效果。[19]应严禁在送带轮和塑料带上加油，以免造成打滑，影响捆扎。[19]
参考资料 19
- 参考 1
- What is a Strapping Machine, and How Does it Work? — EAM MOSCA
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 半自动捆扎机 — 全国标准信息公共服务平台
- 机械式自动捆扎机 — 全国标准信息公共服务平台
- 手持式电动工具的安全 第2部分：捆扎机的专用要求 — 全国标准信息公共服务平台
- DIN EN 415-8 — 全国标准信息公共服务平台
- NF H94-001-8*NF EN 415-8:2008 — 全国标准信息公共服务平台
- UNE-EN 415-8:2008 — 全国标准信息公共服务平台
- 参考 19