易登机械制筒机技术解析:从自动化到智能化的创新之路
发布时间:2025年8月8日 分类:公司新闻
苏州市易登机械有限公司自2011年成立以来,扎根于制造业重镇苏州相城区,逐步成长为纸袋包装机械领域的技术创新者。公司总部位于苏州市相城区黄埭镇春旺路26号,依托长三角地区完善的产业链配套,专注于糊底机、制筒机等纸袋生产设备的研发制造。作为国家高新技术企业,易登机械在经营中严格遵守环保规范,明确“禁止设置金属蚀刻、钝化、喷漆、电镀工艺;禁止生产废水排放磷、氮污染物;禁止从事放射性、高毒、高危粉尘”的生产要求,体现了绿色制造的理念。这种环保合规性不仅满足了国内日益严格的环保法规,更为产品进入国际市场铺平了道路。
制筒机作为纸袋生产线的核心设备,主要负责将平面卷筒纸基材转化为立体纸袋筒身。易登机械的制筒机技术经历了三个阶段的演进:
- 技术引进阶段(2011-2018年):初期以仿制和改进进口设备为主,主要解决基本功能实现问题
- 自主创新阶段(2019-2023年):通过专利CN201821125693.7等技术创新,突破装卸系统效率瓶颈
- 系统集成阶段(2023年至今):推出专利出袋系统(CN116001362A),实现制筒到出袋的全流程自动化整合
表:易登机械制筒机技术演进表
发展阶段 | 技术特征 | 代表性成果 | 生产效率提升 |
---|---|---|---|
技术引进期(2011-2018) | 基础功能实现、机械传动优化 | 传统制筒机 | 30-40袋/分钟 |
自主创新期(2019-2023) | 气涨轴装卸自动化、动态平衡控制 | 可调式装卸纸筒(CN201821125693.7) | 60-70袋/分钟 |
系统集成期(2023-至今) | 全流程一体化、智能检测反馈 | 纸袋制筒机出袋系统(CN116001362A) | 100-120袋/分钟 |
2023年,公司推出的专利出袋系统(CN116001362A)代表了当前国内制筒技术的最高水平,该系统集成了光电传感检测、气动精准定位和伺服电机驱动三大核心技术,实现了从纸筒成型到堆叠输出的全流程自动化。该设备的生产速度可达100-120袋/分钟,较传统设备提升近70%,同时废品率控制在0.5%以下,处于行业领先水平。
制筒机核心技术创新:出袋系统一体化设计
易登机械的制筒机核心技术体现在其全流程一体化设计理念上,通过整合切断、堆叠、加速整合和出料输送四大功能模块,解决了传统设备工序分离导致的效率损失问题。该系统已获得国家发明专利授权(CN116001362A),其创新性在于将原先分散的工序整合为连续自动化流程。
高精度切断机构
切断机构是制筒机工作的第一环节,直接决定纸袋的尺寸精度。该系统采用伺服电机驱动的旋转刀架,通过同步带传动系统实现刀具的精确位移控制。核心组件包括:
- 第一丝杆滑座:由第一电机驱动,实现刀具的精准定位
- 光电检测系统:实时监测纸材输送位置,触发切断时机
- 双辊筒压合装置(第一辊筒与第一输送带):确保纸材切断时保持张力稳定
该机构解决了传统设备因机械振动导致的切口毛边问题,切断精度达到±0.3mm,远超行业±1mm的标准。在高速运行状态下(100袋/分钟),仍能保持稳定的裁切质量,大幅减少后续工序中的卡纸故障。
智能堆叠机构
堆叠机构是制筒机的核心创新点,采用双轨同步控制技术,通过左右丝杆滑座的协同运动,确保纸袋精准堆叠。系统包含:
- 气动压平模块:前气缸驱动上压板,对堆叠纸袋实施瞬时压力定型
- 导向定位系统:右导向钣金与左导向钣金形成精准通道,防止纸袋偏斜
- 动态计数装置:集成于第二槽钢的三十二芯电盒,实现每叠数量的精确控制
该结构的创新点在于解决了传统堆叠中常见的错位问题,通过压轮的弹性压力自适应不同厚度纸材(80-200g/㎡),确保堆叠整齐度。堆叠精度达到±0.5mm/10层,比传统设备提高3倍以上,为后续包装工序节省了大量人工整理时间。
加速出料整合机构
作为出袋前的最后环节,该机构实现了从堆叠到输出的高效衔接,其技术关键在于:
- 双速控制技术:通过上快速出料带与第三输送带的速度差(2:1)实现纸袋间距拉伸
- 智能纠偏系统:调偏气缸配合光电传感器实时检测位置,自动调整出袋挡板角度
- 气动分拣模块:左升降气缸与右升降气缸形成V型通道,按预设数量分离纸袋叠
这一设计解决了传统设备出袋拥堵的行业难题,输送速度可达1.5m/s,同时通过凸轮轴承的缓冲设计,避免了高速冲击导致的纸袋变形。整合后的纸袋可直接进入捆包工序,减少中间搬运环节,整体产线空间占用减少40%。
表:出袋系统各机构功能与技术指标
功能模块 | 核心组件 | 技术创新点 | 性能指标 |
---|---|---|---|
切断机构 | 第一丝杆滑座、同步带系统 | 伺服动态补偿裁切 | 精度±0.3mm,速度120次/分钟 |
堆叠机构 | 双轨丝杆滑座、气动压板 | 弹性自适应堆叠 | 堆叠整齐度±0.5mm/10层 |
加速整合机构 | 调偏气缸、快速出料带 | 双速差分离技术 | 输送速度1.5m/s,分拣效率300叠/小时 |
出料输送座 | 第三辊筒、光电开关 | 无动力斜坡输出 | 自动计数误差率<0.1% |
装卸系统创新与动态精度控制
除出袋系统外,易登机械在制筒机前端物料处理环节同样实现了重大技术突破,其可调式装卸纸筒技术(专利CN208484296U)彻底改变了传统纸筒装卸模式。
气涨轴智能装卸系统
该系统通过模块化设计解决了不同规格纸筒的适配问题:
- 调整组件:内置高精度直线导轨,支撑气涨轴水平移动,行程可达1.2米
- 装卸组件:由装配轨道和输送平台构成,实现纸筒自动对心
- 支撑架模块:含移动底座和支撑块,承载重量达200kg的满负荷纸筒
该系统的核心价值在于实现了 “一人操作”模式,传统设备更换纸筒需2人协作30分钟,而此系统仅需1人在5分钟内完成。其关键技术突破在于:
- 位置传感技术:实时监测气涨轴水平度,自动调节支撑块高度,平衡误差<0.05°
- 气动锁定机构:装卸过程自动锁止旋转部件,杜绝安全事故
- 快换接口设计:适配直径76-152mm的各类气涨轴,无需专用工具
动态精度保障体系
制筒精度直接影响纸袋成型质量,易登机械构建了多维度的精度保障系统:
- 温度补偿机制:关键轴类部件采用低热膨胀系数合金(CTE<8×10⁻⁶/℃),减少热变形
- 振动抑制技术:在第二槽钢安装阻尼减震器,降低设备运行振幅至5μm以下
- 实时监测网络:全机布置32个监测点(专利中的光电开关、光电传感器等),采集数据频率1kHz
这一体系使设备在连续运行状态下仍能保持0.1mm的成型精度,特别适用于食品、医药等高端包装领域。设备支持远程诊断,可通过第四接线盒接入物联网平台,实现预测性维护。
表:装卸系统核心组件功能
组件名称 | 技术参数 | 功能描述 | 创新价值 |
---|---|---|---|
调整组件 | 行程1.2m,定位精度±0.1mm | 气涨轴水平调整 | 解决纸筒对心难题 |
装卸组件 | 负载200kg,适配直径76-152mm | 纸筒自动输送定位 | 减少人工搬运强度 |
支撑架 | 含移动底座和支撑块 | 气涨轴运行承载 | 防止轴体变形 |
拆除模块 | 气动驱动,响应时间<0.5s | 空纸筒自动卸除 | 缩短换料停机时间 |
环保制造理念与合规设计
易登机械将环保理念深度融入制筒机设计,其产品不仅满足功能需求,更在材料和工艺上实现绿色创新。
- 无油墨机械定位系统:传统的纸袋定位多依赖印刷标记(需油墨检测),而该公司采用专利拖纸架与拖纸架木板构成的物理定位装置,通过特殊几何结构实现无标记定位,从源头消除油墨污染。这一设计每年可为中型纸袋厂减少约180kgVOCs排放,相当于种植300棵树木的环保效益。
- 节能传动设计:整机采用分区供能策略,在第三电机等非连续动作部件安装智能启停模块,待机功耗降低85%。主传动系统应用高精度齿轮(ISO 5级精度),机械效率达98%,比行业平均水平提升15%。经实测,该设备单位能耗为0.18kWh/千袋,比传统制筒机降低30%。
- 材料优化与可拆解设计:设备中第三辊筒等核心部件采用铝合金中空结构,重量减轻40%同时保持刚性。连接件均采用标准六角螺栓(禁用铆接),便于维修更换。整机可回收率达92%,远超欧盟包装机械标准(85%)。
应用价值与市场反馈
易登制筒机已广泛应用于多个行业领域,其技术优势转化为显著的经济效益:
- 水泥行业应用:针对水泥包装的特殊需求,设备强化了防潮设计(湿度耐受90%RH),并在堆叠机构中增加防破包装置,使25kg水泥袋破损率从行业平均1.2%降至0.3%以下。按年产1亿条水泥袋计算,每年可减少破损损失约300万元。
- 化工领域应用:通过加速出料整合机构的特殊材质处理(不锈钢316L),设备可耐受弱腐蚀环境,满足化工袋生产要求。其快速换产功能(30分钟内切换袋型)特别适合多品种小批量的精细化工包装需求。
- 食品包装升级:符合HACCP标准的无死角结构设计,所有外露部件采用食品级润滑脂,通过堆叠机构的封闭式输送带避免二次污染。该设备已通过ISO 22000认证,成为烘焙、零食等食品企业的优选设备。
实际案例显示,某包装企业采用易登制筒机后实现了:
- 废品率降低:从2.1%降至0.45%,年节约纸材成本75万元
- 人力成本节约:减少堆叠整理工4人,年节约人工成本32万元
- 空间利用率提升:设备占地减少40%,同等场地可增加2条产线
- 能耗下降:单位能耗降低30%,年节电约18万千瓦时
技术前瞻与发展方向
基于当前技术积累,易登机械正推动制筒机向智能化方向演进:
- 物联网集成平台:在现有第四接线盒基础上扩展工业以太网接口,开发设备云管理系统。该系统将采集第三辊筒的转速、光电开关的计数数据等关键参数,通过AI算法预测刀具磨损(准确率>90%),实现预防性维护。
- 自适应控制算法:针对多品种生产需求,研发基于机器视觉的袋型识别系统。系统通过光电传感器实时捕捉纸袋特征,自动匹配预设参数(尺寸、堆叠数量等),换产时间可从30分钟缩短至5分钟以内。该技术已进入小试阶段。
- 模块化架构升级:推出“乐高式”制筒机平台,客户可根据产能需求自由组合功能模块。例如基础型仅含切断机构,标准型增加堆叠机构,高端型集成加速出料整合机构。这一设计使设备投资门槛降低40%,特别适合中小企业产能爬坡需求。
技术驱动下的包装机械革新
苏州市易登机械有限公司通过十余年技术深耕,将制筒机从单一功能设备发展为智能集成系统。其核心技术突破体现在:
- 专利出袋系统(CN116001362A)实现切断-堆叠-输出全流程自动化,效率达120袋/分钟
- 可调式装卸机构(CN208484296U)解决纸筒更换行业难题,换料效率提升600%
- 环保合规设计消除电镀/喷涂工艺,单位能耗降低30%
未来,随着模块化架构和物联网平台的落地,易登制筒机将进一步向柔性化和智能化演进,为全球包装行业提供兼具高效与环保的中国解决方案。其技术路线不仅代表了中国制造的质量跃升,更为传统机械的数字化转型提供了实践样本。