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高速包装机感应加热封合问题的研究
点击次数:1832 发布时间:2013-03-27
  Foodjx导读:铝塑复合包材的快速实时封合技术是制约国内高速包装机发展的主要技术瓶颈之一,而目前尚缺少针对性研究。本文详细研究了高速包装机的感应加热封合所涉及的关键问题,根据高速包装机封合工艺的要求和应用特点,设计了相应的封合加热装置,对高速横封制定了相应的控制策略,建立了封合加热温度场的数值计算模型,并对配置的专用高频加热电源进行了设计。

  1.根据高速包装机封合工艺和应用特点,选择了横向磁通方式的电磁感应加热,作为高速包装机中包材飞接、贴带、竖封和横封四处封合工艺所使用的加热方式,并对四处感应加热封合装置进行了设计。
  
  2.针对横封封合加热的精确定位与控制问题,采用了基于条码识别的方法进行实时位置反馈,并基于角度编码对封合过程进行控制,定位的精度和实时性获得了大幅提高。在横封封合控制策略上,采用双侧导轨分别对应奇偶夹爪的设计,提高了横封效率,促进了产能提升。
  
  3.针对横封封合的温度分布问题,对包装机封合感应加热问题建立了数学模型并在此基础上进行了有限元数值仿真计算。基于电电磁场和热传导理论,建立了铝塑复合包材进行横封封合感应加热的电磁场和温度场模型。在麦克斯韦方程组和热传导理论的基础上,建立了有限元仿真计算模型并通过数值仿真得到了横封感应加热封合中包材的涡流分布和焦耳热分布。
  
  4.对于高速包装机用高频电源技术进行了研究和设计。进行了电源系统设计,并着重研究了整流滤波电路中谐波对于电压纹波系数的影响、电源功率调整原理和实现方式、逆变电路中电路模态分析和关键参数配置等。并对各模块的硬件电路进行了测试,测量得到的波形良好,满足设计要求。
  
  所设计的高速包装机感应加热封合系统能在高速状态下完成包材的良好封合,达到了设计要求。同时,所进行的研究工作有助于封合感应加热装置的进一步改进和优化,对工程实际具有重要意义。
  
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