危化品双层包装袋内层袋第二次扎口装置的设计

0 引言

针对危化品易燃、易爆、腐蚀、有毒等特殊危害特性，需要严格杜绝企业中工人手工参与包装的过程，最大程度利用机械自动化来服务于危化品包装行业。因而危化品自动化包装的安全性、稳定性、连续性需要得到全面的重视［1-2］。根据小颗粒状危化品自动化包装流水线的研发，采用双层包装袋进行充填物料入桶，并且双层包装袋先后经过内层袋扎口两次，外层袋扎口一次的扎口处理，最后封盖得到成品。本文着重研究危化品双层包装袋经过第一次扎口后，内层袋第二次扎口装置的设计，使得整条自动化包装流水线更加安全、稳定、连续、高效。

1 基本要求

1.1 包装材料基本参数

包装袋：内层袋尺寸为600mm×1030mm，外层袋尺寸为600mm×910mm。

包装桶：包装桶为防水纸桶，桶内腔深度为420mm，桶内腔直径为340mm。

1.2 双层袋的袋口形状以及空间位置关系

在小颗粒状危化品自动化包装流水线作业中，物料充填入桶后在辊道运输机的作用下先运动到内层袋扎口装置进行第一次扎口；在第一次扎口装置中先后经过排气、收口、整形，及扎口等工序（如图1），内层袋袋口被收成一束圆形（其直径不超过60mm）后用尼龙扎条进行扎口。当外层袋被排气吸袋组件吸开的时候，内层袋已经完成扎口，并且被夹块夹紧，当外层被吸开后再松开夹块的同时辊道开始运动，内层袋袋口会发生偏移，偏离包装桶的轴心位置；在限位组件作用下双层袋袋口的空间位置波动范围如图2所示。

图1 内层袋第一次扎口原理简图

图2 双层袋空间位置波动简图

区域I为内层袋袋口的波动范围，区域II为外层袋口的波动范围；其中d=100mm，D=340mm。

模型的评价主要针对：模型的拟合优度、稳健性和预测能力。在回归分析中，模型的拟合优度采用回归系数的平方（R2）或自由度校正的R2（R2edj）、显著性水平、检验值F、标准偏差s等参数来评判。模型的稳健性一般采用交叉验证方法来进行检验，通常有两种方式：逐一剔除法（即留一法）和分组剔除法（即留多法）。得到的交叉验证的R2（q2）和标准预测误差（SEP）用来评价模型的稳健性。模型预测的验证是构建一个测试集，用训练集建立的拟合模型来预测测试集化合物的性质。只有具有统计上的显著性、稳健以及具有高度预测能力的模型才能够进行应用。

1.3 扎口形式

内层袋第二次扎口方式还是采用结构简化的自锁式尼龙扎条，以满足消除静电的目的；第二次扎完袋口后，为了方便外层袋的扎口和最后包装完的成品包装桶的封盖，将第二次扎完的内袋袋口垂直向下往包装桶内挤压使袋口低于包装桶口后停止复位，将外层袋拉起至最高位以便后续包装扎口［6］。

2 第二次扎口装置的工作原理

危化品双层袋内层袋第二次扎口采用如下动作过程完成：内层袋在经过第一次扎口完成后来到第二次扎口工位，在检测到包装桶时，沿辊筒方向对歪倒的内层袋袋口进行初步限位修正，然后再将初步修正的内层袋袋口夹住限位，从内外层袋之间的缝隙将外层袋下拉至桶口边缘与内层袋口充分分离开；下一步继续从前后左右方向挤压内袋进行限位修正，将内层袋处理成长条形，夹紧内层袋口并旋转180°后再次从前后左右四个方向挤压旋转后的内层袋口进行限位修正：将最后修正的袋口进行扎口，扎口完后将内层袋口从上往下挤压至扎口低于包装桶口，最后再将外层袋拉起至最高位置，完成整个内层袋第二次扎口全部动作。其中扎带到位动作和内层袋第一次扎口相同，详见文献《危化品双层包装袋内袋扎口装置的设计》。

2.1内层袋第二次扎口的工艺流程

然而在NDD体系下，软件版本、服务端口等属性的动态变化可能导致入侵路径上的脆弱性发生动态变换，从而改变入侵者“当前”状态和“过去”入侵结果，进而影响“将来”入侵过程，本文将此现象称为NDD体系下入侵过程的非马尔可夫特性.如，在图1所示的入侵场景中，假定入侵者计划的入侵路径为“A→B→C→D”，在t0时刻已经实现“A→B→C”的入侵，并准备在t1时刻发起“C→D”的渗透.如果节点B在t0到t1中间某个时刻动态变换了IP地址，导致入侵者失去对B和C的控制，进而无法在原有入侵成果的基础上进一步实施针对D的入侵.

图3 第二次扎口工艺流程

2.2 关键工序工作原理分析

在传感器的检测下，各组件、气缸协调运动，完成内层袋第二次扎口的每一个动作［5］。整个扎口过程保证了对内层袋口的空间位置和尺寸形状进行限位修正，每个运动组件均可控制调节。围绕内层袋口第二次扎口高度的确定旋转夹袋组件的旋转方向和空间位置尺寸作为本装置的关键参数进行分析和确定。旋转夹袋组件夹紧内袋口后需要旋转180°，如图6所示分别有两种旋转方案：

层次分析法是国际关系研究的重要方法，肯尼迪·沃尔兹认为战争的爆发与决策者个人、国家和国际系统三个层次的因素相关［10］。进入 21世纪以来，随着中美实力差距的缩小，有关中美两国是否会陷入“修昔底德陷阱”的讨论日益增多。因此，笔者拟从体系层次、国家层次和个体层次三个层次对这一问题进行分析。

危化品双层包装袋内层袋需要前后进行两次扎口，在第一次排气扎口完后，由输送辊道运输包装桶到第二次扎口工位进行内层袋的第二次扎口。利用内外层包装袋之间的高度差通过限位组件将内层袋袋口限定在图2中的I区域。再利用内外层包装袋之间的空间间隙将外层袋拉下，外层袋与内层袋完全分离开。

为实现第二次扎口所需要的动作，如图3第二次扎口工艺流程图。

2.2.2 内层袋收袋口的多次限位

在双层包装袋口分离完成后，如图4从前后左右四个方向将内层袋袋口进行限位处理，从“三角形”挤压成“长条形”。为了使内层袋完全扎紧并且在包装袋完好的情况下与袋子外部完全隔离，然后夹紧“长条形”的内层袋袋口进行180°旋转后将旋转后的袋口再次从前后左右四个方向进行限位，最后将内层袋袋口再次挤压成一个一束直径不超过60mm的圆形。内层袋经过第二次收口处理完成后袋口高度明显下降并且低于外层袋袋口，第一次扎口位置被旋转折叠裹进第二次收袋口中，这样包装袋内的物料不可能漏出［4］。

图4 内层袋限位处理简图

2.2.3 扎口方式

本文论述的危化品包装扎口形式由最初手工扎口进行机械自动化改造，危化品内层袋自动化扎口方式及原理见文献《危化品双层包装袋内袋扎口装置的设计》［3］。

3 主要系统组件

装置结构组件主要有内层袋限位组件、下拉外袋组件、旋转夹袋组件、扎口组件，本文选取其中一项进行说明。

目前，农民眷念土地的传统观念正在逐步改变，临安区有1.07万hm2雷竹林种植在农田中，是竹农的基本生活资料和生存保障。调查发现，农村社会保障体系越完善，农民对土地的依恋程度越低，实行适度规模经营的可能性越大。

南亚2017年的核电装机容量为8.5 GWe。该地区核电容量在2030年、2040年和2050年的高值情景预测值分别为34 GWe、60 GWe和98 GWe，低值情景预测值分别为22 GWe、31 GWe和50 GWe。

图5 内层袋口限位修正I结构图

4 关键参数

2.2.1 双层袋袋口的分离

(3)若实际安全支出较计划安全成本节支，且安全保障实际水平大于等于计划水平，说明当前安全保障水平是因为项目管理水平的提高而提高，当月项目安全管理措施落实到位，可以考虑使用节支部分奖励相关人员。

（a）夹紧内袋口上部，从上往下旋转180°；

内层袋限位组件。内层袋在第一次扎口时，收完口的内层袋进入到“R型”扎条进座里面套上已经到位的尼龙扎条。如图5（b）所示扎条拉断的过程中内层袋袋口会从“R型”中心位置偏向扎条拉断方向的出口位置，即内层袋扎口后的偏移可以分解为两个方向如图5（c）沿辊道运输方向x和垂直辊道运输方向y，偏移量分别为x1、y1。如果不进行限位修正，那么内层袋袋口会跳出图2区域I，使得无法对内层袋进行收口。如图5（a）所示初始限位修正气缸，在包装桶运动经过时气缸伸出，同时辊道继续运输，对内层袋口进行限位修正，限位量分别为x2、y2，分别与x1、y1方向相反。如果给出定义图2区域I对应的可行性集合 M={（x，y）|（x，y）∈区域 I}，修正后的内层袋袋口位置N（x1+x2，y1+y2），其中有N∈M则保证后续限位扎口的可靠性。

（b）夹紧内袋口下部，从下往上旋转180°。

如果选择夹紧内袋口下部，从下往上旋转则会将旋转后的内层袋口向上提起，包装桶也会随之移动，存在安全隐患，并且会将内层袋袋口绷紧，方案（b）比方案（a）处理完的内层袋口高度更低，影响扎口；故选择旋转方案（a），舍弃旋转方案（b）。

HIV需借助易感细胞表面的受体进入细胞，包括第一受体（CD4，主要受体）和第二受体（CCR5或CXCR4等辅助受体）。根据HIV对辅助受体利用的特性将HIV分为X4和R5毒株。R5型病毒通常只利用CCR5受体，而X4型病毒常常同时利用CXCR4、CCR5和CCR3受体。值得注意的是，在疾病的早期阶段HIV常利用CCR5作为辅助受体，而在疾病进程晚期时病毒常利用CXCR4作为辅助受体。

图6 旋转方案简图

如图7所示内层袋口夹紧旋转前后空间结构尺寸参数应满足相互协调，确保内层袋第二次扎口可靠进行。H1为限位修正组件II距离工作台面的高度，H2为限位修正组件II与限位修正III组件之间的距离，H3为旋转夹袋组件旋转中心与限位修正II组件之间的距离，H4为旋转夹袋组件中夹袋板与限位修正组件II之间的距离。内层袋第二次收完口高度为H=H1-H3。为了保证旋转完成后内层袋可被限位修正组件III夹紧则需要满足，H2≤ 2H3，H4＞ 0。

图7 内层袋第二次收口简图

1-限位修正组件I 2-限位修正组件III 3-包装桶4-旋转夹袋组件

5 系统实现

通过以上分析得出危化品双层包装袋内层袋第二次扎口装置的设计方案，由各组件之间的协调运动，得出如图8所示的三维模型图。

图8 内层袋第二次扎口装置三维模型图

1-旋转夹袋组件 2-下拉外袋组件 3-限位修正I 4-限位修正II 5-限位修正III 6-扎口组件

6 结束语

为了避免流水线作业过程中产生粉尘和静电可能引起的危险，本装置中的运动源件和连接件均采取密封防尘的技术进行设计；并且采用静电消除技术，对整个装置进行接地保护。

根据危化品双层袋自动化包装流水线的设计目的，本文在以内层袋第一次扎口的基础上，提出了内层袋第二次扎口装置的设计构思及功能实现，并对内层袋口限位结构进行了修正，并设计了各组件的关键参数。经现场应用，表明此扎口过程稳定、可靠。

参考文献：

［1］ 刘杰.粉状乳化炸药生产工艺的研究与应用［D］.南京：南京理工大学，2009．

［2］ 陈熙洪，吴国群.粉状炸药发展综述［J］.广东化工，2013（22）：81-82.

［3］ 王帆，黎厚斌，张国全，等.危化品双层包装袋内袋扎口装置的设计［J］.包装与食品机械，2016，37（1）：36-38．

［4］ 张国全.包装机械设计［M］.北京：印刷工业出版社，2013.

［5］ 周亮.袋成型自动包装机控制系统的设计与研究［D］.武汉：武汉理工大学，2009.

［6］ 黄垂亮，张振东，陈忠.喷嘴雾化流场数值仿真及结构改进研究［J］.机电工程，2017，34（1）：33-38.