小袋食品包装机袋膜纠偏控制系统设计与研究

人气：3发表时间：2026/1/23 3:03:38

在高速连续的小袋食品包装生产线上，包装薄膜（袋膜）的准确输送是保证最终产品封边整齐、图案端正、整体美观的关键前提。然而，在实际生产中，由于机械振动、导辊装配误差、薄膜自身特性不均等原因，袋膜在输送过程中极易发生横向跑偏。这种跑偏若不加以控制，轻则影响包装外观，重则导致封口不严、物料泄漏等质量问题。
为从根本上解决这一行业常见技术难题，提升包装产品的质量与美观度，一项研究提出并设计了一种基于智能自适应算法的小袋食品包装机袋膜纠偏控制系统。该研究首先深入剖析了包装机拉膜机构的工作过程，系统性地厘清了导致袋膜跑偏的各类因素，为控制系统的设计奠定了理论基础。
系统的核心在于构建一个“检测-决策-执行”的智能闭环。在检测环节，采用高精度的CCD传感器实时捕捉袋膜边缘的位置信息，准确测量其跑偏量。在决策环节，研究创新性地引入了神经网络PID（比例-积分-微分）控制算法作为控制器的“大脑”。与传统的固定参数PID控制不同，神经网络PID具备自学习和自适应能力，能够根据跑偏误差的动态变化，在线实时调整控制参数，从而实现对复杂、非线性系统的更优控制。至后，在执行环节，由控制器输出的优化指令驱动纠偏执行机构（如伺服电机带动的纠偏辊）动作，对卷筒或导辊的位置进行在线微调，从而及时纠正袋膜跑偏，确保其在预设路径上无偏移传送。
为验证所提控制方法的有效性，研究团队进行了仿真实验。仿真结果对比表明，采用神经网络PID控制方法的纠偏系统，其动态响应性能显著优于传统PID控制。具体体现在：系统超调量（震荡幅度）明显减小，响应速度更快，能够更迅速、更平稳地解决跑偏误差，使袋膜更快回归到设定位置。这项研究为包装机械实现更高精度、更智能化的过程控制提供了有价值的理论参考和技术路径。