
某醫用塑料包裝企業生產非PVC多層共擠膜輸液袋,其導管(輸液端口)通過熱合工藝垂直焊接于袋體。在客戶灌裝線上,部分批次出現導管與灌裝機對接頭對位困難,導致灌裝速度下降。懷疑是導管熱合垂直度不足。由于導管為柔性塑料件且與膜袋一體,傳統剛性量具無法準確測量。企業采用ZPY-01H測試儀,通過定制工裝與測量程序,對此特殊工件的“導管-袋體平面垂直度"進行量化評估。

具體問題分析與解決過程如下:
測量挑戰與定制化方案設計:導管直徑小(約6mm)、高度低(熱合區域以上約15mm),且基部連接于柔軟不平的膜袋上。標準夾具無法固定。解決方案是:
定制負壓固定平臺:替換儀器原有旋轉盤,安裝一個帶有真空吸附孔的平臺,可將輸液袋膜體平整吸附固定,模擬其被灌裝設備夾持的狀態。
設計微型V型測頭:針對導管圓柱面,將儀器標準測頭更換為微型V型塊測頭,確保與導管外壁穩定接觸。
定義“相對垂直軸偏差":以被吸附固定的袋體平面為基準,測量導管在旋轉(通過旋轉吸附平臺實現)過程中的徑向跳動,其值的一半即為導管相對于袋體平面的垂直軸偏差。
系統性數據采集與過程能力分析:
從近期生產的三個批次中各抽取30個樣品進行測試。
操作流程:將袋體平整吸附于平臺,手動調節升降支架,使V型測頭輕觸導管中部指定高度。啟動測試,吸附平臺帶動整個袋體與導管旋轉360°,儀器自動記錄導管頂部的位移變化。
不僅記錄單個導管的偏差值,還利用儀器的數據統計功能,計算各批次的過程能力指數(CpK),以評估生產過程的穩定性。
數據洞察與根本原因鎖定:
測試發現,灌裝困難的批次(A批),其導管垂直軸偏差平均值雖在規格內,但數據離散度極大(標準偏差是其他批次的2.3倍),過程能力指數CpK值低于1.0,表明過程失控。
進一步分析A批不良樣品的數據曲線形態,發現大量曲線呈現“快速躍變"而非平滑波動。結合熱合工藝參數記錄,鎖定該批次生產時,熱合模具的平行度在連續工作后因熱膨脹發生微量變化,且冷卻水流量存在波動,導致導管在熱合定型過程中受到不均勻的冷卻應力,產生隨機方向的微小彎曲。
工藝調整與預防性質量控制建立:
根據測試結果,企業調整了熱合機的模具冷卻系統,確保均勻散熱,并增加了模具關鍵溫度與平行度的在線監測頻次。
將“導管相對垂直軸偏差"測試納入每班次的shou件檢驗與末件確認,并設定嚴格的最大允許標準偏差作為內控線。一旦數據離散度接近預警線,即可觸發對熱合模具的預防性維護。
效果驗證與價值延伸:
工藝調整后,連續生產批次的導管垂直度數據離散度顯著縮小,CpK值穩定在1.33以上。客戶灌裝線的對接成功率恢復至工藝要求水平。
此定制化測量方法及控制標準,隨后被該企業推廣應用于其他帶內置管件的柔性醫療包裝(如腹膜透析液袋、營養液袋)的質量控制中,形成了一套非標器件的功能性垂直度檢測方案。
應用價值總結:本項目突破了電子軸偏差測試儀傳統上用于剛性瓶罐的局限。通過 “負壓固定"與“微型V型測頭"的定制化工裝設計,成功實現了對柔性袋體上小型附屬件的垂直度精密測量。更重要的是,通過引入過程能力分析(CpK)與數據離散度監控,將檢測從單件合格判定提升至對整個熱合工藝穩定性的評價與預警。這不僅解決了即時的灌裝對位問題,更為企業建立基于數據的過程控制與預防性維護體系提供了關鍵技術支撐,顯著提升了高附加值醫療器械包裝的制造質量與可靠性。
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