CN116216008B - 一种包装袋用横封预热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包装袋用横封预热系统，涉及包装袋预热技术领域，解决了包装袋边缘预热部分存在瑕疵或者边缘为曲线时，采用原始的预热横封方式，会造成热封区域不严谨，容易导致后期包装袋质量变差的技术问题，对需要进行热封的袋体表面图像进行接收，并进行分析，根据分析结果，确认热封路径，并将所确认的热封路径传输至路径确定单元内，通过分析是否存在曲线轮廓，若存在曲线轮廓，则采用确认路径圆行走确定热封区域，采用此种热封区域确认的方式，更加准确，不会受到方便袋边缘瑕疵的影响，从而便在一定程度上，确保了不会热封失败的情况出现，不仅提升了热封效率，同时，确保热封的整体效果，不会导致指定区域的热封效果变差。

Description

一种包装袋用横封预热系统

技术领域

本发明属于包装袋预热技术领域，具体是一种包装袋用横封预热系统。

背景技术

包装袋是指用于包装各种用品的袋子，使货物在生产流通过程中方便运输，容易存储，食品包装袋在使用过程中，需采用对应的横封预热方式，对包装袋进行横封处理。

专利公开号为CN114802966A，具体涉及一种包装袋用横封预热系统，该预热系统包括安装架，安装架设置在纵封加热装置和横封加热装置之间；预热结构，预热结构设置在所述安装架上，预热结构用于对自纵封加热装置输送来的包装膜进行预热处理；输送结构，输送结构设置在所述安装架上；当到达横封加热装置时，由于包装膜已经具备了一定温度，即便是包装速度过快，横封加热装置也可以不用将温度设置的过高，而是以一个正常温度对包装膜加热，这样，既不会烫坏包装膜，也不会出现加热不到位的情况，封口要求能够顺利地得到满足，有效解决了现有技术中存在的包装袋生产速度较快时横封加热结构无法满足使用需求的技术问题。

在实际应用场景过程中，包装袋在进行横封处理过程中，一般根据所确定的横封区域，直接采用预热结构进行预热，再通过横封加热装置，进行横封加热处理，达到整体的处理加工，但在具体实施过程中，仍存在以下不足，需进行改进：

1、单一的预热系统，只能对单一的包装袋进行横封预热，并不能对不同尺寸的包装袋进行预热；

2、包装袋边缘预热部分存在瑕疵或者边缘为曲线时，采用原始的预热横封方式，会造成热封区域不严谨，容易导致后期包装袋质量变差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种包装袋用横封预热系统，用于解决包装袋边缘预热部分存在瑕疵或者边缘为曲线时，采用原始的预热横封方式，会造成热封区域不严谨，容易导致后期包装袋质量变差的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种包装袋用横封预热系统，包括测试数据获取端、袋体数据获取端以及热封处理中心；

所述热封处理中心包括图像分析单元、路径确定单元、热封控制单元、路径规划单元、测试数据分析单元、存储单元以及温度确认单元；

所述测试数据获取端，对测试过程中所产生的热封数据进行获取，其中热封数据包括对应袋体的厚度数据以及加热时的温度数据，将所获取的热封数据传输至测试数据分析单元内；

所述测试数据分析单元，对所获取的热封数据进行接收，并根据所接收的热封数据，获取袋体厚度数据与温度数据之间的限变因子，将属于同一限变因子的厚度区间进行确认，具体方式为：

将不同袋体的厚度数据标记为HD_i，将对应厚度数据所对应的温度数据标记为WD_i，其中i代表不同阶段的数据；

采用WD_i÷HD_i=B_i得到若干个限变因子B_i，将属于同一限变因子B_i的厚度数据HD_i进行捆绑，并生成厚度数据区间，不同的厚度数据区间内存有对应不同的限变因子B_i，厚度数据区间也可能只存在一组厚度数据，一组厚度数据对应一组对应的限变因子B_i；

将处理得到的若干个厚度数据区间传输至存储单元内进行存储；

所述袋体数据获取端，用于对袋体的表面图像以及厚度参数进行获取，并将所获取的表面图像以及厚度参数传输至热封处理中心内；

所述图像分析单元，用于对需要进行热封的袋体表面图像进行接收，并进行分析，根据分析结果，确认热封路径，并将所确认的热封路径传输至路径确定单元内，具体方式为：

对袋体的表面图像进行接收，并获取表面图像的边缘轮廓，根据所确定的边缘轮廓，识别此边缘轮廓内是否具备曲线轮廓，若存在曲线轮廓，进行下一步处理，反之，直接对表面图像进行缩小，使表面图像缩小为原始尺寸的B倍，将缩小后的表面图像与原始的表面图像进行结合，将未重合区域标定为热封区域；

根据所获取的边缘轮廓，根据边缘轮廓内部所存在的若干个弧圆，获取面积参数最小的一组弧圆，将此弧圆缩小一倍得到待比对圆，并将袋体的表面图像进行旋转，得到一组旋转圆，当待比对圆＞旋转圆×0.05时，生成再获取信号，反之，将待比对圆设定为路径圆；

根据再获取信号，根据旋转圆×0.05得到路径圆；

将此路径圆内切于表面图像的任一边缘轮廓点处，并使路径圆贴合边缘轮廓内壁进行移动，根据路径圆的移动区域，将移动区域标定为热封区域；

将热封区域以及表面图像合并，传输至路径确定单元内；

所述路径确定单元，对表面图像以及热封区域进行接收确认，并根据所确认的热封区域，在表面图像内对热封区域进行颜色标识。

优选的，所述存储单元，用于对测试数据分析单元所传输的厚度数据区间进行存储，并供温度确认单元进行提取确认。

优选的，所述温度确认单元，根据所获取的厚度参数，将厚度参数与存储单元所存储的厚度数据区间进行比对，提取对应的限变因子B_i，采用厚度参数×B_i=热封温度，确定对应不同厚度热封区域的热封温度，并将热封温度传输至热封控制单元内。

优选的，所述热封控制单元，对温度确认单元所发送的若干组热封温度进行接收，并同时根据接收到的热封温度，按照从大至小的方式，进行排列，并将排列结果传输至路径规划单元内。

优选的，所述路径规划单元，对热封控制单元所传输的排列结果进行接收，并根据排列结果，对热封区域的热封优先级进行排序，并对热封设备进行控制，完成热封操作，其中进行控制的具体方式为：

根据所排序的热封优先级，获取对应热封区域的颜色标识，并生成热封排序表，并将热封温度填补至热封排序表内；

根据热封排序表，通过机器识别指定颜色表示的热封区域，将热封头温度调节至第一热封温度，进行第一热封区域的热封处理；

第一热封区域热封完毕，将热封头温度进行降低，获取温度降低时间t，并获取热封头的移动速度v，采用S=v×t得到热封头的行走距离S，控制热封头在行走完S时，其热封头位于第二热封区域的起始热封处，再对第二热封区域进行热封，依次重复处理，当热封头温度到达指定热封温度时，介入对应的热封区域，进行热封处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：对需要进行热封的袋体表面图像进行接收，并进行分析，根据分析结果，确认热封路径，并将所确认的热封路径传输至路径确定单元内，通过分析是否存在曲线轮廓，若存在曲线轮廓，则采用确认路径圆行走确定热封区域，采用此种热封区域确认的方式，更加准确，不会受到方便袋边缘瑕疵的影响，从而便在一定程度上，确保了不会热封失败的情况出现；

后续在热封过程中，使热封头在第一热封区域均匀滑动热封，当热封头温度降低至第二热封温度时，控制热封头在行走完S时，其热封头位于第二热封区域的起始热封处，对第二热封区域进行热封，采用此种方式，不仅提升了热封效率，同时，确保热封的整体效果，不会导致指定区域的热封效果变差。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了一种包装袋用横封预热系统，包括测试数据获取端、袋体数据获取端以及热封处理中心；

所述测试数据获取端与热封处理中心输入端电性连接，所述袋体数据获取端与热封处理中心输入端电性连接；

所述热封处理中心包括图像分析单元、路径确定单元、热封控制单元、路径规划单元、测试数据分析单元、存储单元以及温度确认单元，所述图像分析单元与路径确定单元输入端电性连接，所述路径确定单元分别与热封控制单元以及路径规划单元输入端电性连接，所述测试数据分析单元与存储单元输入端电性连接，所述存储单元与温度确认单元输入端电性连接，所述温度确认单元分别与路径规划单元以及热封控制单元输入端电性连接，其中，热封控制单元与路径规划单元输入端电性连接；

所述测试数据获取端，对测试过程中所产生的热封数据进行获取，其中热封数据包括对应袋体的厚度数据以及加热时的温度数据，将所获取的热封数据传输至测试数据分析单元内；

所述测试数据分析单元，对所获取的热封数据进行接收，并根据所接收的热封数据，获取袋体厚度数据与温度数据之间的限变因子，将属于同一限变因子的厚度区间进行确认，并将所确认的若干个不同厚度区间传输至存储单元内进行存储，其中进行确认的具体方式为：

将不同袋体的厚度数据标记为HD_i，将对应厚度数据所对应的温度数据标记为WD_i，其中i代表不同阶段的数据；

采用WD_i÷HD_i=B_i得到若干个限变因子B_i，将属于同一限变因子B_i的厚度数据HD_i进行捆绑，并生成厚度数据区间，不同的厚度数据区间内存有对应不同的限变因子B_i，厚度数据区间也可能只存在一组厚度数据，一组厚度数据对应一组对应的限变因子B_i；

将处理得到的若干个厚度数据区间传输至存储单元内进行存储。

所述存储单元，用于对测试数据分析单元所传输的厚度数据区间进行存储，并供温度确认单元进行提取确认。

所述袋体数据获取端，用于对袋体的表面图像以及厚度参数进行获取，并将所获取的表面图像以及厚度参数传输至热封处理中心内，具体的，表面图像一般为需要进行热封的侧面图像，包含有对应的热封区域；

所述热封处理中心内部的图像分析单元，用于对需要进行热封的袋体表面图像进行接收，并进行分析，根据分析结果，确认热封路径，并将所确认的热封路径传输至路径确定单元内，其中，进行分析的具体方式为：

对袋体的表面图像进行接收，并获取表面图像的边缘轮廓，根据所确定的边缘轮廓，识别此边缘轮廓内是否具备曲线轮廓，若存在曲线轮廓，进行下一步处理，反之，直接对表面图像进行缩小，使表面图像缩小为原始尺寸的B倍，其中B具体取值由操作人员根据经验拟定，一般取值0.95，将缩小后的表面图像与原始的表面图像进行结合，将未重合区域标定为热封区域；

根据所获取的边缘轮廓，根据边缘轮廓内部所存在的若干个弧圆，获取面积参数最小的一组弧圆，将此弧圆缩小一倍得到待比对圆，并将袋体的表面图像进行旋转，得到一组旋转圆，当待比对圆＞旋转圆×0.05时，生成再获取信号，反之，将待比对圆设定为路径圆；

根据再获取信号，根据旋转圆×0.05得到路径圆；

将此路径圆内切于表面图像的任一边缘轮廓点处，并使路径圆贴合边缘轮廓内壁进行移动，根据路径圆的移动区域，将移动区域标定为热封区域；

将热封区域以及表面图像合并，传输至路径确定单元内。

结合实际应用场景分析，在具体操作过程中，带有曲线轮廓的表明图像不可采用缩小尺寸的方式进行分析，原始正规的袋体的表面图像在获取过程中，其边缘存在瑕疵之处，也可通过路径分析填补的方式进行规避，补齐瑕疵，但曲线轮廓在处理时，因为边缘为曲线，存在瑕疵时，无法进行识别，也无法采用路径分析填补的方式进行填补规避，很容易造成尺寸不对，故采用路径圆确定对应的热封区域，故此种确定热封区域的方式，更加准确，不会受到方便袋边缘瑕疵的影响，从而便在一定程度上，确保了不会热封失败的情况出现。

所述路径确定单元，对表面图像以及热封区域进行接收确认，并根据所确认的热封区域，在表面图像内对热封区域进行颜色标识，所采用的颜色标识一般为黄色，并同时根据厚度参数，对不同厚度的热封区域进行颜色标识，所采用的颜色标识一般为红色，若存在若干个不同厚度的热封区域，则将红色按照从深至浅的方式进行标识，确保机器可正常识别，将处理后的表面图像传输至路径规划单元内；

所述温度确认单元，根据所获取的厚度参数，将厚度参数与存储单元所存储的厚度数据区间进行比对，提取对应的限变因子B_i，采用厚度参数×B_i=热封温度，确定对应不同厚度热封区域的热封温度，并将热封温度传输至热封控制单元内，具体的，正常情况下，包装袋所使用的热封温度一般不会超过三组，便代表不同的厚度区域一般也不会超过三组；

所述热封控制单元，对温度确认单元所发送的若干组热封温度进行接收，并同时根据接收到的热封温度，按照从大至小的方式，进行排列，并将排列结果传输至路径规划单元内；

所述路径规划单元，对热封控制单元所传输的排列结果进行接收，并根据排列结果，对热封区域的热封优先级进行排序，并对热封设备进行控制，完成热封操作，其中进行控制的具体方式为：

根据所排序的热封优先级，获取对应热封区域的颜色标识，并生成热封排序表，并将热封温度填补至热封排序表内；

根据热封排序表，通过机器识别指定颜色表示的热封区域，将热封头温度调节至第一热封温度，进行第一热封区域的热封处理；

第一热封区域热封完毕，将热封头温度进行降低，获取温度降低时间t，并获取热封头的移动速度v，采用S=v×t得到热封头的行走距离S，控制热封头在行走完S时，其热封头位于第二热封区域的起始热封处，再对第二热封区域进行热封，依次重复处理，当热封头温度到达指定热封温度时，介入对应的热封区域，进行热封处理，在降低过程中，使热封头在第一热封区域均匀滑动热封，当热封头温度降低至第二热封温度时，对第二热封区域进行热封，依次重复处理，当热封头温度到达指定热封温度时，介入对应的热封区域，进行热封处理，完成整个包装袋的热封处理工作；

具体的，若热封头的温度并未降低至指定的热封温度便进行热封时，很容易因热封温度过高，造成包装袋受损，从而导致整个热封效果较差，而且热封头在温度降低时，可进行均匀滑动热封，并不是保持一处不变，若一直处于同一区域进行降温，很容易因温度变化过程中所造成的影响，造成指定区域的热封效果变差。

实施例二

本实施例在具体实施过程中，相较于实施例一，其具体区别在于：

图像分析单元在具体分析过程中，使袋体表面图像缩小为原始尺寸的B倍，其中B一般取值0.98；

且待比对圆与旋转圆的具体比对方式为：当待比对圆＞旋转圆×0.08时，生成再获取信号，反之，将待比对圆设定为路径圆。

且某生产厂家根据两组实施例的具体参数，进行了部分包装袋热封实验，将热封完毕后的部分包装袋进行质量测试处理，其质量测试包括气密性测试以及抗拉扯力测试，并得到若干个气密性测试参数以及抗拉扯力测试参数，并将属于不同实施例的参数进行均值处理，得到两组不同的均值参数，其中，测试所得的均值参数如下表所示：

由表中数据可知，两组实施例各有优劣，外部人员可根据个人实际需求，选取合适的实施例。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：预先对测试过程中所产生的热封数据进行获取并进行分析，获取对应的厚度数据区间以及对应区间所对应的限变因子，再根据所获取的厚度参数，确定对应的热封温度，并进行记录；

再对需要进行热封的袋体表面图像进行接收，并进行分析，根据分析结果，确认热封路径，并将所确认的热封路径传输至路径确定单元内，通过分析是否存在曲线轮廓，若存在曲线轮廓，则采用确认路径圆行走确定热封区域，采用此种热封区域确认的方式，更加准确，不会受到方便袋边缘瑕疵的影响，从而便在一定程度上，确保了不会热封失败的情况出现；

后续在热封过程中，使热封头在第一热封区域均匀滑动热封，当热封头温度降低至第二热封温度时，控制热封头在行走完S时，其热封头位于第二热封区域的起始热封处，对第二热封区域进行热封，采用此种方式，不仅提升了热封效率，同时，确保热封的整体效果，不会导致指定区域的热封效果变差。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (1)

1.一种包装袋用横封预热系统，其特征在于，包括测试数据获取端、袋体数据获取端以及热封处理中心；

所述热封处理中心包括图像分析单元、路径确定单元、热封控制单元、路径规划单元、测试数据分析单元、存储单元以及温度确认单元；

所述测试数据获取端，对测试过程中所产生的热封数据进行获取，其中热封数据包括对应袋体的厚度数据以及加热时的温度数据，将所获取的热封数据传输至测试数据分析单元内；

所述测试数据分析单元，对所获取的热封数据进行接收，并根据所接收的热封数据，获取袋体厚度数据与温度数据之间的限变因子，将属于同一限变因子的厚度区间进行确认，并将所确认的若干个不同厚度区间传输至存储单元内进行存储；

所述袋体数据获取端，用于对袋体的表面图像以及厚度参数进行获取，并将所获取的表面图像以及厚度参数传输至热封处理中心内；

所述图像分析单元，用于对需要进行热封的袋体表面图像进行接收，并进行分析，根据分析结果，确认热封路径，并将所确认的热封路径传输至路径确定单元内；

所述路径确定单元，对表面图像以及热封区域进行接收确认，并根据所确认的热封区域，在表面图像内对热封区域进行颜色标识；

所述测试数据分析单元，将属于同一限变因子的厚度区间进行确认的具体方式为：

将不同袋体的厚度数据标记为HD_i，将对应厚度数据所对应的温度数据标记为WD_i，其中i代表不同阶段的数据；

采用WD_i÷HD_i=B_i得到若干个限变因子B_i，将属于同一限变因子B_i的厚度数据HD_i进行捆绑，并生成厚度数据区间，不同的厚度数据区间内存有对应不同的限变因子B_i；

将处理得到的若干个厚度数据区间传输至存储单元内进行存储；

所述存储单元，用于对测试数据分析单元所传输的厚度数据区间进行存储，并供温度确认单元进行提取确认；

所述温度确认单元根据所获取的厚度参数，将厚度参数与存储单元所存储的厚度数据区间进行比对，提取对应的限变因子B_i，采用厚度参数×B_i=热封温度，确定对应不同厚度热封区域的热封温度，并将热封温度传输至热封控制单元内；

所述热封控制单元对温度确认单元所发送的若干组热封温度进行接收，并同时根据接收到的热封温度，按照从大至小的方式，进行排列，并将排列结果传输至路径规划单元内；

所述图像分析单元确认热封路径的具体方式为：

对袋体的表面图像进行接收，并获取表面图像的边缘轮廓，根据所确定的边缘轮廓，识别此边缘轮廓内是否具备曲线轮廓：

若存在曲线轮廓，根据所获取的边缘轮廓，根据边缘轮廓内部所存在的若干个弧圆，获取面积参数最小的一组弧圆，将此弧圆缩小一倍得到待比对圆，并将袋体的表面图像进行旋转，得到一组旋转圆，当待比对圆的面积＞旋转圆的面积×0.05时，生成再获取信号，反之，将待比对圆设定为路径圆；根据再获取信号，根据旋转圆的面积×0.05得到路径圆的面积；将此路径圆内切于表面图像的任一边缘轮廓点处，并使路径圆贴合边缘轮廓内壁进行移动，根据路径圆的移动区域，将移动区域标定为热封区域；

若不存在曲线轮廓，直接对表面图像进行缩小，使表面图像缩小为原始尺寸的B倍，将缩小后的表面图像与原始的表面图像进行结合，将未重合区域标定为热封区域；

将热封区域以及表面图像合并，传输至路径确定单元内；

对热封控制单元所传输的排列结果进行接收，并根据排列结果，对热封区域的热封优先级进行排序，并对热封设备进行控制，完成热封操作，其中进行控制的具体方式为：

根据所排序的热封优先级，获取对应热封区域的颜色标识，并生成热封排序表，并将热封温度填补至热封排序表内；

根据热封排序表，通过机器识别指定颜色表示的热封区域，将热封头温度调节至第一热封温度，进行第一热封区域的热封处理；

第一热封区域热封完毕，将热封头温度进行降低，获取温度降低时间t，并获取热封头的移动速度v，采用S=v×t得到热封头的行走距离S，控制热封头在行走完S时，其热封头位于第二热封区域的起始热封处，再对第二热封区域进行热封，依次重复处理，当热封头温度到达指定热封温度时，介入对应的热封区域，进行热封处理。