包装机中常热式薄膜热封过程的仿真研究

通过对包装机常热式封头结构和封合参数的分析，建立薄膜热封过程的数学模型，并在Matlab/simulink下建立可实时运行的仿真模型。根据仿真结果得出了一些有价值的结论和改进包装机中热封装置设计的措施。     

食品包装机热封温度控制方法

目的 为了实现对食品包装机热封温度的精准控制、提升食品包装质量,该研究基于PLC技术设计一种食品包装机热封温度控制方法.方法 选取DS18B20温度传感器采集食品包装机热封温度信息,将所采集的信息转换至串行数字信号后发送至PLC控制器,PLC控制器计算温度信息与已设定温度信息之间的差值,再利用PLC控制器的闭环控制模块,通过RBF-PID热封温度控制算法实现温度自动控制,并将控制结果发送至人机交互界面,实现对食品包装机热封温度的精准控制.结果 该方法可将食品包装机热封温度误差控制在0.5℃以内,添加扰动时仍可快速恢复温度精准控制.结论 基于PLC技术的控制方法实现了对食品包装机热封温度的精准控制,有效提升了食品包装的热封质量.     

基于插值与神经网络的包装薄膜热封参数分析

目的研究塑料薄膜热封工艺中热封参数之间的非线性关系,建立一种可用于自动包装机热封过程的数学模型。方法通过实验采集样本数据,并用附加动量法训练BP神经网络,建立热封参数之间的非线性数学模型,最后通过神经网络预测热封时间,并采用插值算法建立目标热封强度下热封温度和热封时间之间的多项式数学模型。结果通过插值算法与神经网络的结合运用,较为精确地描述了热封温度和热封时间之间的数学关系,插值函数实现了神经网络模型的简化,两者误差较小。结论通过文中方法确定了包装材料热封参数之间的非线性关系,将其用于热封包装设备,可提高设备的智能化程度。     

基于双模糊PID的食品包装机热封温度控制研究

目的 为提高食品包装产品的袋形质量和热封质量,提出一种提高食品包装机热封温度控制精度和稳定性的方法。方法 针对食品包装中塑料薄膜热封温度控制系统的稳定性和精确度不佳,造成包装材料过度收缩、封口不严等质量问题,设计双模糊控制器对PID参数进行在线整定,当温度偏差较大时采用模糊控制1进行粗调,以实现较快的动态响应;当温度偏差较小时采用模糊控制器2进行精调,以实现较好的稳态精度。并将双模糊PID控制器与传统PID、模糊PID控制器进行仿真对比。结果 Matlab仿真结果表明,双模糊PID控制器具有调节速度快、鲁棒性强、超调量小的优点,可以有效提升控制系的控制精度和稳定性。结论 双模糊PID控制器自适应能力强,能够克服食品包装机热封温度控制系统非线性、时变性等缺点,实现了包装机热封温度快速稳定调节。实验测试表明,将热封温度偏差控制在±1.5 ℃以内,在一定程度上提升了食品包装质量和设备自动化水平。     

基于模糊内模-PID的包装机热封切刀温度控制

目的 包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法 在传统的PID控制的基础上,通过结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,提出模糊内模-PID控制算法的包装机热封切刀温度控制系统。内模控制能够使PID控制器参数进行简化,同时模糊控制的引入能够实现控制器参数的在线调整,将该新型控制算法应用到包装机热封切刀温度控制系统中,并与传统控制进行对比。结果 通过Matlab仿真软件搭建模内模-PID控制的包装机热封切刀温度控制系统仿真平台,仿真结果表明,系统响应速度、精度、超调量、抗扰动能力等比传统控制系统性能更加优良。结论 通过仿真验证了模糊内模-PID控制在热封切刀温度控制系统上的有效性和可行性,能够在温度控制系统中表现出优良的性能指标。     

基于感应加热的食品纸盒包装机封口温度场研究

目的研究仿真和试验验证实际工况下的温度分布满足封合要求。方法利用Comsol软件对食品纸盒包装机热封机构进行建模,并对模型进行电磁场和温度场计算仿真与分析,模拟出电磁场中磁通分布与温度场中温度分布,分析得出其之间关系。以及进行食品纸盒包装机高频热封试验验证。结果当在相同热封时间下,电流值越大,热封温度越高,同时热封封合宽度也越宽;在相同电流值下,热封时间越长,结果亦是,但没改变电流参数显著。实际工况为I=5.5 A,t=0.3 s,能达到良好封合要求。结论封合温度在封合区域呈对称性,参数中改变电流值比改变热封时间值对热封温度影响大。     

自动包装机热封温度自适应控制系统设计

目的提高包装机械热封机构的温度控制精度,以保证包装效率和产品质量。方法针对包装塑料薄膜热封的温度控制,基于单神经元自适应PID控制算法设计一种自动包装机热封温度控制系统。介绍自动包装机热封的基本原理,阐述单神经元自适应PID控制算法的基本原理,并设计一种温度控制器。基于模糊集理论,实现控制器比例、积分和微分系数学习速率的在线调整。基于ARM Cortex-M3和PIC单片机搭建自动包装机热封温度控制系统。结果将该热封温度控制系统应用于自动包装机中,可以将热封温度误差控制在合理的范围内。结论通过仿真验证了文中所述自动包装机热封温度控制系统稳定性较好,具有一定的抗干扰、自适应、自调整能力。     

飞机隔音棉包覆层热封参数优化研究

目的研究飞机隔音棉制造过程中包覆层的最佳热封参数。方法分析不同的热封工艺参数(热封温度、热封压力、热封时间)对隔音棉包覆层热封强度的影响,建立主要热封参数与热封强度的数学模型。在此基础上,利用LabVIEW对材料进行热封强度仿真计算和热封参数优化设计,并对数学模型得出的最佳热封工艺参数进行实验验证。结果模型的理论计算值与实验结果基本一致,验证了模型的正确性。结论实现了隔音棉材料热封参数的优化,为某飞机制造公司在隔音棉热封中热封参数的设定提供了参考。     

茴香及芹菜基可食性包装纸热封性能的研究

利用多功能立式包装机对蔬菜复合纸进行热封,通过温度单因素试验,确定了蔬菜复合纸的热封温度范围,并在不同温度下研究了大豆蛋白-茴香复合纸和大豆蛋白-芹菜复合纸的热封性能。研究结果表明,采用包装机上对辊加热装置进行封合时,芹菜基复合纸的热封温度应选择105 ℃以下;大豆蛋白-芹菜复合纸的热封性能显著优于大豆蛋白-茴香复合纸,平均热封强度是后者的3. 245 倍。     

CH两端热封烙铁的改进及应用

CH包装机两端热封烙铁在使用过程中，由于停机等待、维修换件等造成的停机时，两端热封烙铁会对通道中的烟包进行多次高温热封，使烟包包裹的透明纸产生严重收缩变形，造成产品质量缺陷。通过对两端热封烙铁的结构和所造成的质量缺陷进行分析，决定采用改变烙铁形状，加装烟包保持器和吹风冷却等方法进行解决，改进后经实践应用达到了提高产品质量，降低产品消耗的目的。     

基于模糊PID的包装机热封切刀温度控制

目的为了提高包装机热合装置压合袋口的封口质量,采用模糊自适应PID控制方法对热合机热合装置的温度进行精确控制。方法针对食品包装塑料薄膜热封的温度控制,基于模糊自适应PID控制算法设计一种自动包装机热封温度控制系统。采用变论域模糊PID实现控制参数自整定和控制规则的自调整,并将其与传统PID控制进行对比。结果模糊PID控制方法较传统PID控制方法能更稳定地控制加热温度,有效提高了温度控制的响应速度和控制精度。结论该系统在热合装置中能够精确、快速地控制温度,具有应用价值。     

聚乙烯共挤薄膜热收缩曲线及其和薄膜热封性能的关系

针对聚乙烯共挤薄膜(PE)进行了热收缩曲线的测定,就热收缩性能对薄膜热封性能的影响进行了说明.确定了对于共挤薄膜的热封温度应取温度收缩曲线的一阶段作为上限,并在保证封口强度的基础上,应减少热封时间,可以有效地减少破损率,保证封合处的表面美观.     

薄膜脉冲式热封压头张紧机构设计研究

目的为了解决在大尺寸薄膜脉冲热封过程中,因镍铬合金膨胀收缩导致热封质量不佳的问题。方法通过对试生产中发生的问题进行分析,采用理论计算与试验相结合的方法,确定张紧机构的主要参数,设计并研制了2种张紧机构的实物样机,通过调试及运动过程分析,总结了2种张紧机构的优缺点。结果通过样机试制,张紧机构均能在各自适用的条件下起到张紧效果,可以根据现场实际情况进行选用,达到设计目的,解决了脉冲热封镍铬合金膨胀收缩的问题。结论将张紧装置II型安装至4 m长脉冲热封机压头结构的两端,明显改善了镍铬合金张紧效果,消除了因镍铬合金受热膨胀导致的热封质量不佳的情况,减少了因加热部件损坏带来的停工损失,提高了生产效率。     

胡萝卜可食性包装膜的制备及性能

目的 研究胡萝卜可食性食品包装膜,以替代塑料包装材料用于食品包装.方法 以胡萝卜为原材料,添加羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠、甘油制备可食性膜,研究不同添加量对膜的抗拉强度、热封强度、断裂伸长率以及阻隔性能的影响,以抗拉强度为主要指标,通过正交试验进行工艺优化,并进行验证试验,对力学性能和其他性能进行测定.结果 每100 mL蒸馏水中最佳添加量,胡萝卜浆20 g,羧甲基纤维素2.5 g,海藻酸钠1.6 g,甘油1.5 mL,获得的可食性膜抗拉强度为5.71 MPa,热封强度(15 mm)为3.84 N,断裂伸长率为119.98％,透湿量为439.59 g/(m2·d),透氧量为4.96 cm3/(m2·d·kPa),溶解时间为35 s,膜平均厚度为0.183 mm.结论 根据实验结果,可以获得浅橙色、半透明、质地柔软均匀、平滑无气泡、具有一定强度和韧性、力学性能良好的可食性食品包装膜.     

热合装置PLC温度控制系统研究与开发

目的更精确地控制热合机热合装置的温度,提高热合装置压合袋口时的封口质量。方法提出了一种基于模糊自整定PID的温度控制器方案。把常规的PID控制方式同模糊控制结合起来,对PID参数进行在线修正。将常规PID和模糊PID温度控制算法在西门子PLC中编程实现,并将该方式与常规PID控制方式进行了对比。结果模糊控制方式较传统的PID控制能更稳定控制加热温度,有效提高了响应速度和控制精度。结论模糊PID温度控制系统具有更好的温度控制效果,能够提高热合装置的封口质量。     

Laser-based welding system improves packaging seals

This brief feature describes a laser-welding technique that can seal plastic packaging materials at a high speed. Its developers claim that is flexible and it could permit multiple package-shapes to be made on a single production line, providing a major advantage over conventional heat-sealing and pressure-sealing systems.     

Physicochemical properties of soy protein isolate/carboxymethyl cellulose blend films crosslinked by Maillard reactions: Color, transparency and heat-sealing ability

Soy protein isolate (SPI) films have many potential applications in the biomaterial field as surgical dressings for burns, films for reduction of wound inflammation, and facial masks. The appearance and the sealing ability are important physicochemical properties that greatly influence consumer acceptance of such protein-based films. The aim of the present work was to investigate the chemical structure and the physical properties associated with color, transparency and heat-sealing ability for SPI/carboxymethyl cellulose (CMC) blend films prepared by solution casting, with weight proportions 90/10, 80/20, 70/30 and 60/40. Fourier transform infra-red (FTIR) and solid-state ¹³C nuclear magnetic resonance (NMR) spectra confirmed that Maillard reactions occurred between SPI and CMC. The Hunter color value (L, a, b) and transparency of films were affected by varying the proportions of SPI and CMC. With increasing degree of crosslinking of SPI and CMC, the yellow color of the films was diluted and transparency was improved. Peel strength and tensile strength measurements showed that the Maillard reactions had the main effect of enhancing the heat-sealing ability above the melting temperature. These results indicated that the structure and properties of SPI-based films could be modified and improved by blending with CMC.     

预应力CFRP布加固损伤RC梁的动力特性研究

从理论上推导了预张力与损伤RC梁固有频率之间的定量关系。同时进行了预应力CFRP布加固RC梁的动力特性试验,测定不同预张力条件下,完好梁与损伤梁的一阶频率值。而后利用ANSYS软件建立钢筋混凝土完好梁的有限元模型,根据损伤梁的动力测试结果,运用优化分析的方法得到损伤梁混凝土刚度折减系数;利用一阶频率的试验值对公式进行线性拟合,得到频率影响因素及损伤梁频率计算公式。最后将加固损伤梁一阶频率的理论值与试验值进行比较,发现在低预应力作用下,理论计算结果基本能反映出试验值随预张力变化的趋势,试验值与理论值吻合较好。     

Energy loss of slow protons in Au crystalline thin film

Energy spectra of low energy protons transmitted through ～12 nm Au self-supporting single crystalline foil in channeling direction were calculated within various simulation codes and compared with published recently experimental data. It was shown that the raw energy distribution is by no means Gaussian; however, it gets this shape after accounting for the energy loss straggling and the energy resolution of the experimental setup. The most probable and the average energy loss differ significantly from experimental energy loss despite calibration of the random stopping with SRIM.