西門子紙袋包裝機控制系統(tǒng)解決方案
隨著人們環(huán)保意識的提升以及國家限塑令的頒布，不僅 在咖啡行業(yè)，紙袋消費逐漸取代塑料包裝，被應用在越來越 多的消費場景下，如商超購物和外賣快餐等。
根據資料顯示，2021年全球紙袋機市場規(guī)模大約為50億 元(人民幣)，預計2028年將達到86億元。目前歐洲是全球 最大的紙袋機市場，但相信在不久的將來，中國將成為全球 最大的紙袋機市場。
1 小紙袋，大學問
紙袋雖然普通，但有著非常細致的分類，按日常用途，一般 可分為購物袋、干果袋、服裝袋、休閑食品袋、面包袋、嘔吐袋、 垃圾袋等;按照制作工藝，一般可分為單張禮盒袋、尖底紙袋、無 繩方底紙袋、有繩手提紙袋等。
如此繁多的種類，為紙袋包裝機廠商帶來許多挑戰(zhàn)：
(1)柔性化差
個性化紙袋愈發(fā)受到消費者青睞，小批量、多品種的訂單越 來越多。這就要求紙袋機具備方便換型、“一鍵”變規(guī)格、集成多 種袋型生產單元等柔性化生產功能。
(2)前后端自動化程度低
紙袋包裝行業(yè)的高速發(fā)展，導致了行業(yè)內高技術操作人員的 短缺，同時，紙袋機前端換料、后端紙袋包裝、檢測、打包等環(huán)節(jié) 目前還嚴重依賴人工，導致紙袋生產商成本居高不下。因此，紙袋 機自動化程度迫切需要進一步提高，做到簡單易用，維護方便。
(3)材料浪費嚴重
紙袋生產商要求盡可能減少原材料的浪費，因此紙袋機在生 產帶色標的紙袋時需要在最短的時間內完成穩(wěn)定的色標糾偏，將試 運行紙袋(無效紙袋)數量盡量減少，從而提升紙張利用率，降低 生產成本。
(4)設備投入市場時間長
在進行技術升級、開發(fā)新樣機過程中， 紙袋機OEM需要紙袋 機解決方案提供方能夠支持他們完成精準選型、快速樣機驗證及程
序開發(fā)等，盡可能縮短新設備投入市場的時間。
2 紙袋機如何生產紙袋
紙袋機主要分為帶手把紙袋機和無繩紙袋機。
全自動帶手把方底紙袋機主要由手挽機、貼把機、和主機等 三部分組成，其中手挽機將成卷圓繩和貼片卷筒紙制成手把，通過 一系列的輸送裝置將成型的手把送到貼把工位。
貼把工位將原色或印刷好的卷筒紙進行貼片位點斷、貼片位 涂膠、自動粘貼手把，再由主機將貼有手把的紙張進行涂邊膠、成 型紙筒、底部壓痕、切斷牽引、切刀切斷、折底成型并輸送出袋， 整個制袋過程可一次性完成。
具體工藝流程可參考圖1所示。
圖 1 全自動帶手把方底紙袋機工藝流程圖
其中主機工藝流程中的步驟三和步驟五最容易產生材料浪 費，同時也是小批量，多品種紙袋的關鍵轉換節(jié)點。在圖中沒有被 展現的前端和后端步驟，例如上料還有打包目前對人工的依賴程度 普遍還比較嚴重，自動化程度低。
而不論是主機，手挽機還是貼把機，每一個工藝步驟在正式 投入生產或者技術升級之前都需要經歷設備調試，而這往往需要耗 費大量的人工和時間。
全自動無繩方底紙袋機相比帶手把方底紙袋機少了手挽和貼 把部分，機械機構和工藝流程更簡單，生產效率更高，主機部分的 功能及工藝實現和帶手把方底紙袋中的主機是一樣的。
在機械設備中，控制系統(tǒng)是不可缺少的一部分，那么紙袋機 設備的核心技術有哪些呢?
3 紙袋機設備三大核心技術
(1)不停機切換袋長，提高生產效率
紙袋機的切斷工藝是一種典型的橫切應用，如圖2所示， 針對無標原紙，通過規(guī)劃2條運動凸輪曲線，在生產加工運行 中，當檢測到紙袋長度變化后，即開始進行新規(guī)格切刀運行曲 線的規(guī)劃和切換，避免了降速或停機，從而提高了生產效率。
切刀
圖 2 紙袋機的切斷工藝是一種典型的橫切應用
(2)開發(fā)多種追標方式，提高調試效率
針對有色標的原紙生產，需要在色標處進行切斷作業(yè)，即 當色標到達切刀正下方時，刀也要到達切斷處，為了實現這一 需求，在高速探針傳感器檢測到色標時，控制系統(tǒng)需要進行運 算并控制刀軸進行對應相位的調整。為了滿足不同用戶的操作 習慣和減少材料浪費，紙袋機解決方案提供方需要開發(fā)多種追 標算法，提高不同原紙的調試效率。
圖 3 有色標原紙的追標與切斷
(3)迭代升級，提高柔性化
隨著消費升級和大眾審美的提升，紙袋機設備機械和工藝 也需迭代升級，針對需要增加印刷單元、自動對版和自動上下 料等柔性化需求，紙袋機解決方案提供方需要提供豐富的軟硬 件產品，以滿足用戶的多樣化和柔性化需求。
4 小結
面對不斷進化的市場和越來越多樣以及嚴苛的客戶需求， 紙袋包裝機的解決方案也需要快速革新，做到與時俱進。作為 制造行業(yè)的引領者，西門子以專業(yè)而豐富的技術能力，賦予紙 袋包裝機強大的性能優(yōu)勢，并在洶涌浪潮中拔得頭籌。
