高速包裝機感應加熱封合問題的研究
點擊次數(shù)：3562 更新時間：2013-03-27
Foodjx導讀：鋁塑復合包材的快速實時封合技術是制約國內高速包裝機發(fā)展的主要技術瓶頸之一，而目前尚缺少針對性研究。本文詳細研究了高速包裝機的感應加熱封合所涉及的關鍵問題,根據(jù)高速包裝機封合工藝的要求和應用特點,設計了相應的封合加熱裝置,對高速橫封制定了相應的控制策略,建立了封合加熱溫度場的數(shù)值計算模型,并對配置的高頻加熱電源進行了設計。
1.根據(jù)高速包裝機封合工藝和應用特點,選擇了橫向磁通方式的電磁感應加熱,作為高速包裝機中包材飛接、貼帶、豎封和橫封四處封合工藝所使用的加熱方式,并對四處感應加熱封合裝置進行了設計。
2.針對橫封封合加熱的定位與控制問題,采用了基于條碼識別的方法進行實時位置反饋,并基于角度編碼對封合過程進行控制,定位的精度和實時性獲得了大幅提高。在橫封封合控制策略上,采用雙側導軌分別對應奇偶夾爪的設計,提高了橫封效率,促進了產(chǎn)能提升。
3.針對橫封封合的溫度分布問題,對包裝機封合感應加熱問題建立了數(shù)學模型并在此基礎上進行了有限元數(shù)值仿真計算?；陔婋姶艌龊蜔醾鲗Ю碚?建立了鋁塑復合包材進行橫封封合感應加熱的電磁場和溫度場模型。在麥克斯韋方程組和熱傳導理論的基礎上,建立了有限元仿真計算模型并通過數(shù)值仿真得到了橫封感應加熱封合中包材的渦流分布和焦耳熱分布。
4.對于高速包裝機用高頻電源技術進行了研究和設計。進行了電源系統(tǒng)設計,并著重研究了整流濾波電路中諧波對于電壓紋波系數(shù)的影響、電源功率調整原理和實現(xiàn)方式、逆變電路中電路模態(tài)分析和關鍵參數(shù)配置等。并對各模塊的硬件電路進行了測試,測量得到的波形良好,滿足設計要求。
所設計的高速包裝機感應加熱封合系統(tǒng)能在高速狀態(tài)下完成包材的良好封合,達到了設計要求。同時,所進行的研究工作有助于封合感應加熱裝置的進一步改進和優(yōu)化,對工程實際具有重要意義。
1.根據(jù)高速包裝機封合工藝和應用特點,選擇了橫向磁通方式的電磁感應加熱,作為高速包裝機中包材飛接、貼帶、豎封和橫封四處封合工藝所使用的加熱方式,并對四處感應加熱封合裝置進行了設計。
2.針對橫封封合加熱的定位與控制問題,采用了基于條碼識別的方法進行實時位置反饋,并基于角度編碼對封合過程進行控制,定位的精度和實時性獲得了大幅提高。在橫封封合控制策略上,采用雙側導軌分別對應奇偶夾爪的設計,提高了橫封效率,促進了產(chǎn)能提升。
3.針對橫封封合的溫度分布問題,對包裝機封合感應加熱問題建立了數(shù)學模型并在此基礎上進行了有限元數(shù)值仿真計算?；陔婋姶艌龊蜔醾鲗Ю碚?建立了鋁塑復合包材進行橫封封合感應加熱的電磁場和溫度場模型。在麥克斯韋方程組和熱傳導理論的基礎上,建立了有限元仿真計算模型并通過數(shù)值仿真得到了橫封感應加熱封合中包材的渦流分布和焦耳熱分布。
4.對于高速包裝機用高頻電源技術進行了研究和設計。進行了電源系統(tǒng)設計,并著重研究了整流濾波電路中諧波對于電壓紋波系數(shù)的影響、電源功率調整原理和實現(xiàn)方式、逆變電路中電路模態(tài)分析和關鍵參數(shù)配置等。并對各模塊的硬件電路進行了測試,測量得到的波形良好,滿足設計要求。
所設計的高速包裝機感應加熱封合系統(tǒng)能在高速狀態(tài)下完成包材的良好封合,達到了設計要求。同時,所進行的研究工作有助于封合感應加熱裝置的進一步改進和優(yōu)化,對工程實際具有重要意義。
