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。     

制袋机热封装置温度场模拟与优化设计

目的解决制袋机热封装置中烫刀热封表面温度差偏大的问题。方法用Solid Works软件对制袋机热封装置进行参数化建模,再调用Ansys Workbench插件进行稳态温度模拟仿真,分析其温度场的分布情况。然后通过增加电热管的数量来设计电热板的内部结构,对改进的模型进行有限元分析,并对电热板内电热管安装孔的长度进行优化设计。最后进行试验验证。结果将软件模拟结果与实测数据进行比较分析,两者基本吻合。基于有限元分析模拟的温度场的优化改进设计,可使热封装置的热封面温度差由原来的4.4℃降低至2.9℃。结论基于温度场模拟的电热板内部结构的改进设计可取得令人满意的热封面温差效果。     

共挤薄膜热收缩性及其对热封性能的影响研究

本文针对聚乙烯共挤薄膜(PE)进行了热收缩曲线的测定,确定了对于共挤薄膜的热封温度应取温度收缩曲线的1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。     

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.     

GDX1小盒软包透明纸热封缺陷的视觉检测系统

目的解决在GDX1包装机生产过程中,小盒透明纸热封粘贴不牢、不平整、泡皱、反包等缺陷不能被有效检测及剔除的问题。方法设计一种新型GDX1小盒软包透明纸热封缺陷视觉检测系统,通过对其关键技术的研究,进行动态图像采集、MICRO II控制程序设计、安装支架设计、输出控制参数调整等,实现对有缺陷的小盒侧面透明纸热封烟包的高效检测及准确剔除。结果该视觉检测系统实施后,有缺陷烟包的剔除率≥99.9%,误剔率≤0.03%。结论该视觉检测系统能提高产品质量,降低物耗,为精益生产、精益加工起到了一定的保障作用,该系统和技术可推广应用于行业内所有GDX1/2包装设备上。     

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。     

生物检测卡柔性热封系统的设计

目的 设计一种用于实际生产的以PLC为控制器的生物检测卡柔性热封系统,用于灌装检测液和玻璃微珠生物检测卡的自动封装。方法 用SolidWorks绘制热封系统零部件的机械结构,并建立热封系统的装配体。对装配体进行干涉分析,修改有干涉冲突的零部件。确认无干涉冲突后,完成对热封系统机械结构的设计。根据工艺要求确定各执行机构运行的先后顺序,画出程序流程图,用顺序控制设计法编写程序。结果 在实际生产中,热封系统封装单张生物检测卡需要4.9993 s,封装速度满足设计要求。结论 热封系统可以快速完成对生物检测卡的封装,且封装密封性好、封膜边缘平整,能够满足生产的要求。     

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。     

一种用于丸子自动成型的剪切装置

本文介绍一种由六个刀片组成的丸子剪切装置，在外界驱动力的作用下，由特定的曲线定位槽引导，刀片运动组合成正六边形。当用于生产丸子的食料连续不断地从出料口流出时，该组剪切刀片进行往复运动。在剪切过程中，刀片开启形成正六边形的开口，刀片剪切食料，使食料截面在每一时剡都接近于圆形，然后备组刀片合拢，于是就完成一次剪切。刀片每经过一次开合，剪切出来丸子的形状都接近于球形，成型效果好。     

一种新型间歇式展览机械的设计与仿真分析

目的在国内展览设施不完善的情况下,设计一种新型包装机械以更好地满足展览要求。方法由槽轮机构、防摆机构和起升机构组成,实现机械运转过程中的平稳性和间歇性。建立1∶20缩小模型,对槽轮机构、防摆机构、升降机构等主要机构进行分析计算和优化,并运用Adams和Ansys软件进行优化仿真。结果分析各个机构设计和仿真结果,进行优化后,满足要求。结论经过仿真和实物制作验证后,得出该展览机械具有一定的可行性。     

包装用塑料薄膜热密封技术

对包装用塑料薄膜制品封合工艺中,常用的各种热密封技术和工艺方法予以较全面和详细的评述。     

M袋自动挂面包装机关键装置设计与仿真

目的针对包装规格2～2.5 kg直线式M袋自动挂面包装效率低、落料及封口存在问题等,设计一种卧式-间歇-回转给袋式自动挂面包装机。方法基于包装机生产效率分析,采用模块化、集成化的设计思想,设计包装机关键装置,以实现自动取袋、开袋、落料、整型、封口等功能。用SolidWorks软件对包装机的各个装置进行三维建模,并进行虚拟装配,检验设计的合理性。结果设计的卧式-间歇-回转M袋自动挂面包装机可以实现包装规格为2～2.5 kg/袋挂面的自动化包装,其生产效率比直线式的包装机提高了20%,并有效避免了落料及封口时出现的故障。结论所设计的新型自动挂面包装机结构合理,能够提高生产效率,给挂面自动化包装提供了一种可行的解决方案。     

药品包装封口直线机构设计及仿真

目的针对药品包装封口机设计六杆机构,该机构输出构件滑块做直线运动,以完成直线封边作业。方法根据封口直线机构处于极限位置时各杆长与角度之间的函数关系,运用ADAMS参数化建模功能计算出各角度初始值,在极限位置处建立其虚拟样机模型,并进行运动仿真及分析。结果经过仿真分析得出,滑块行程为278 mm,速度最大值为1160 mm/s,加速度曲线斜率为0.7~0.9 s,在返程时不会影响封口的效果,封口直线机构运行平稳。结论利用极限位置进行参数化建模,简单易行,适用于其他复杂机构的参数化建模。     

塑料包装袋热合强度的失效模式分析

热合强度是考核复合塑料包装袋热合面封口牢固度的一个重要指标,检测标准中并没有说明测量热合强度时的失效模式。根据QB/T 2358—1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》,对PET/Al/PA/RCPP结构、OPP/VMPET/PE结构、PET/RCPP结构、PET/Al/PA/RCPP结构薄膜和阴阳镀铝复合薄膜几种不同材质塑料包装袋进行了热合强度试验,总结得出了5种失效模式,即热封层剥离、热封边缘断裂、薄膜断裂、薄膜分层、先分离后撕裂,结合测量曲线图与失效模式图,分析了各失效模式的形成原因,以便有效指导与改进塑料包装袋的生产工艺。     

Evaluation of Jaw Profile on Heat Sealing Performance of Metallised Flexible Packages

Different profiles of jaws are used in the Brazilian market for heat sealing flexible materials used in food packaging by heated bar. The objective of this study was to evaluate the influence of the jaw profile on the quality of the top and bottom heat seals of pouches made of biaxially metallized polypropylene/biaxially co-extruded polypropylene (BOPPmet/BOPPcoex) amd biaxially metallized polypropylene/low density polyethylene (BOPPmet/LDPE). These materials are traditionally used for snacks and ground coffee packages. Five jaw profiles were evaluated: one flat and four grooved, using lengthwise, crosswise at profiles 120 and 90° and inclined. The heat sealing temperature and time were optimized for the two packaging materials for all profiles. The sealing pressure was fixed at 40 lbf/in². Heat sealing quality was evaluated through visual examination, integrity, tensile strength and drop testing. All the tests were done before and after transport simulation on the packages. BOPPmet/BOPPcoex 100 g snack packages and BOPPmet/LDPE 250 g ground coffee packages were prepared under laboratory conditions. The transport simulation was done on these packages by placing them into paperboard boxes (for snacks) or kraft paper sacks (for ground coffee). The BOPPmet/BOPPcoex packages presented integrity problems for all the profiles tested. The best heat sealing, tensile strength, drop impact resistance and appearance were obtained with the crosswise 90 and 120° and inclined grooved profiles, therefore these profiles are the recommended ones for top and bottom heat sealing of snacks MOPP/met/BOPPcoex packages. The flat profile had the worst performance among the ones that were studied. Heat sealing quality was not affected by the transport simulation, for all profiles. The BOPPmet/LDPE packages did not show integrity problems. However, the transport simulation reduced the heat sealing quality for all profiles. The crosswise 120 and 90° grooved profiles showed similar performance and they are the recommended ones for BOPPmet/LDPE packaging of ground coffee or any product of similar appearance and density. The inclined, lengthwise and flat profiles are not recommended for these applications.     

给袋式自动挂面包装机关键装置设计

目的为了实现2~2.5 kg包装规格挂面的自动化包装、提高包装效率,设计一种给袋式自动挂面包装机。方法模拟挂面的人工装袋作业流程,采用模块化设计思想,进行包装机关键装置的结构设计,使包装机可实现自动取袋、开袋、装袋、封口等功能。用Pro/E软件对包装机的各个装置进行三维建模,并进行虚拟装配,以检验设计的合理性。结果设计的给袋式自动挂面包装机可以实现2~2.5 kg包装规格挂面的自动化包装。结论给袋式自动挂面包装机设计合理,可取代人工包装,降低了工人的劳动强度。同时,给挂面的自动化包装提供了一种实用的解决方案。     

基于TRNSYS的地埋管换热器系统设计模拟分析

在TRNSYS系统上搭建了地埋管换热器模拟平台.以郑州某建筑为对象,设计了复合式地源热泵系统为该建筑的冷热源系统.根据建筑的动态负荷特性,模拟了以优先满足冬季热负荷要求的地埋管换热器系统的动态热特性,分析了在不同钻孔数量下的系统热特性,并确定了系统的钻孔数量.该模拟设计分析方法可为类似的地埋管换热器系统设计提供参考.