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2018年, 第0卷, 第1期 
刊出日期:2018-01-11
  

  • 全选
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  • 金迪
    . 2018, (1): 1-5.
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    目的 解决现阶段包装箱管理过程中RFID标签冲突的问题。方法 在分析已有的解决标签冲突算法的基础上,采用多线程技术、后退式二进制防冲突算法和优化的数据结构等方法,设计并实现一种新的防冲突算法。RFID读写器发送一个三元组命令,RFID标签应答冲突位的信息,减少数据传输量;采用堆栈存储RFID读写器发送的命令,减少识别冲突的次数;利用多线程处理思想,对标签进行分类处理,缩短冲突处理的时间。结果 经过仿真分析,这种并发执行的后退式二进制RFID防冲突算法效率可提高约51%。结论 该算法解决了RFID标签冲突,提高了多标签情况下的读写效率,很好地解决了包装箱管理系统中RFID标签的功能和性能的问题。
  • 章登科, 韩国程, 俞朝晖, 陈广学, 田敏
    . 2018, (1): 6-11.
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    目的 介绍国内外RFID技术的基本原理以及在智能包装中的应用,为RFID技术的后续发展与应用提供参考。方法 详细介绍RFID技术与智能包装的结合,在商品仓储管理、零售管理、医疗管理以及身份识别等场景的应用现状。结果 RFID技术作为一种新型通信技术,有着巨大的市场应用前景,通过与传统条形码的对比,RFID技术通过信息感应就能实现数据统计,不再需要逐个扫描,大大节省了人力和物力,但由于RFID设备造价昂贵,导致RFID电子标签成本偏高,严重限制了其在智能包装领域的发展应用。结论 结合了RFID技术的新型智能包装可通过信息感应实现数据的快速准确统计,不需要人工逐个扫描商品包装,节省了劳动力成本,安全高效。
  • 王雪姣, 李新娥, 李杨
    . 2018, (1): 12-16.
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    目的 加强贮运过程的监督管理,保障物流物品的安全。方法 设计由智能电子标签、智能移动终端和管理系统组成的贮运环境监测系统。结果 智能电子标签能完成物品在仓库贮存和运输过程中对温度、湿度、冲击振动加速度等环境参数的实时采集和存储,同时记录事件发生的时间;智能移动终端用来移动读取传感器信息和存储模块内的测试数据,且能与上位机进行通信,把数据上传至计算机,写入物流数据库;上位机管理系统可以对智能移动终端和智能电子标签进行配置。通过对系统进行小环境试验,在高低温箱内对环境参数进行采集,温度误差为±0.5 ℃,相对湿度误差为±1%,冲击台试验加速度误差为±2g。结论 通过温度及冲击试验验证,所设计电子标签对于环境参数的监测可行且稳定性好。
  • 孙德强, 朱桢洁
    . 2018, (1): 17-23.
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    目的 研究胞元缺失的分布位置和大小对六边形蜂窝结构共面缓冲性能的影响。方法 利用有限元分析软件Ansys/LS-DYNA建立六边形蜂窝在共面动态压缩载荷作用下可靠的动力学计算模型,动态压缩的速度在100 m/s以下。由计算结果进一步分析得到缓冲性能各评价指标。胞元缺失在样品中的分布位置根据其对称性有6种情形,针对单元缺失居于样品中央的情形,研究缺失大小对性能的影响。结果 中低速冲击时,胞元缺失降低了结构的密实化应变值;高速冲击时,胞元缺失会增加六边形蜂窝结构的密实化应变。随着壁厚的增加,缺失位置对动态峰应力的影响先增大后减小。与完整六边形蜂窝相比,胞元缺失使得单位质量能量吸收随着应变的增加呈先大于后小于完整蜂窝单位质量能量的变化趋势,且随着冲击速度的增加,这种变化趋势越明显。在低速冲击下对于任一缺失类型,随着胞元缺失数目的增加,单位质量能量吸收明显减弱。结论 相较于胞元缺失的分布位置,胞元缺失尺寸对六边形蜂窝共面缓冲性能的影响更大。
  • 许鹏伟, 张红英, 陈建平, 童明波
    . 2018, (1): 24-29.
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    目的 对一代伞兵战车缓冲气囊进行优化,设计出满足二代伞兵战车着陆安全的缓冲气囊。方法 基于现用的缓冲气囊,结合有限元仿真、试验设计,建立以气囊参数为设计变量、战车着陆冲击加速度峰值为目标函数的支持向量回归(SVR)模型。用遗传算法对现有气囊的宽度、高度、排气孔面积、排气孔爆破压强进行参数优化。结果 优化后的缓冲气囊系统将二代伞兵战车的冲击加速度峰值降低了73.4%,着陆减速过程变得平稳顺滑。结论 成功地对现有缓冲气囊的参数进行了优化改进,得到了适用于二代伞兵战车的缓冲气囊,并且为决策者提供了多种气囊设计方案。
  • 张静静, 陈满儒, 孙德强
    . 2018, (1): 30-34.
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    目的 以六边形蜂窝纸板为对象,研究内含气体对其异面冲击性能的影响。方法 通过动态冲击实验分析内含气体对接触力、最大接触力、最大位移、最大应变和吸收能的影响,得出不同孔隙率时,蜂窝纸板的接触力-时间曲线,最大接触力、最大位移、最大应变、吸收能与冲击能曲线和吸收能-孔隙率曲线。结果 在给定冲击能的情况下,最大接触力与吸收能随着孔隙率的增大而减小,最大位移及最大应变随着孔隙率的增大而增大。在孔隙率一定时,最大接触力、最大位移、最大应变和吸收能随冲击能线性增大。此外,冲击能越大,接触力达到峰值的时间越短,接触持续时间越长。结论 在动态冲击实验中,内含气体使蜂窝纸板吸收冲击能的能力明显增强,并且当冲击能一定时,孔隙率越大,蜂窝纸板越容易被压变形,吸收能越少。
  • 宋卫生, 李菲, 李自刚
    . 2018, (1): 35-39.
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    目的 研究碳酸饮料瓶爪瓣瓶底几何形状参数对瓶底应力开裂现象的影响规律。方法 通过加速应力开裂测试观察瓶底的应力开裂现象;通过单因素试验分别分析凹槽底部圆弧直径、凹槽侧壁张角、凹槽深度以及爪瓣数量对最大主应力最大值的影响规律;通过全因素实验研究对比4个几何参数对最大主应力最大值影响的显著性。结果 通过单因素试验,发现随着凹槽侧壁张角、凹槽底部圆弧直径以及爪瓣数量的增大,最大主应力的最大值均呈现下降的态势,而表示凹槽深度4个数据的分析结果则呈现虽深度增加但最大主应力的最大值均增加的态势。全因素实验证实这4个参数中只有槽底圆弧直径、凹槽数量以及凹槽深度对瓶底最大主应力的最大值有显著的影响。另外,凹槽深度、凹槽数量分别与槽底圆弧直径的交互效应呈现出显著影响。最后拟合了瓶底最大主应力的最大值与影响显著的几何参数之间的回归方程。结论 在厚度均匀的前提下研究了几何结构的相关参数对应力开裂的影响及规律,厚度变化及厚度分布的变化对应力开裂的影响还需进一步研究。
  • 李娜, 谢晶
    . 2018, (1): 40-46.
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    目的 保证鱿鱼在冷链流通过程中的品质。方法 概述鱿鱼腐败变质机理及表征其品质的参数,重点从物理、化学、生物保鲜等3个视角分别综述鱿鱼的保鲜技术研究进展,并分析现行鱿鱼保鲜技术存在的局限性,提出未来鱿鱼保鲜技术的发展建议。结论 复合保鲜技术在鱿鱼保鲜中的应用已成为一种必然性趋势,鱿鱼保鲜技术也倾向于采用生物保鲜技术。
  • 王欲翠, 王晓蘅, 冯毅, 杨浩文, 谢晓东, 王昕, 向红
    . 2018, (1): 47-52.
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    目的 研究低温气调贮藏环境下不同预处理对荔枝贮藏综合保鲜效果的影响。方法 在温度3 ℃,相对湿度90%,O2 和N2的体积分数分别为5%和95%的条件下,分别用质量分数为1%的施保克或质量分数为5%的抗菌肽浸泡3 min,2种不同厚度PE包装袋,及不同时长的臭氧处理技术对荔枝进行保鲜处理,通过三因素三水平正交试验设计不同处理组合,分别检测不同处理组合荔枝气调贮藏过程中的褐变程度、质量损失率等理化指标。结果 不同处理组荔枝的褐变程度、质量损失率等理化指标变化趋势波动较大;三因素之间对荔枝褐变程度和可溶性固形物含量的影响具有显著性(P<0.05)。得出荔枝保鲜最佳工艺,即用质量分数为1%的施保克浸泡3 min+PE20包装+10 min臭氧处理并持续喷淋50 mg/L水杨酸。结论 文中的最佳工艺结合低温气调贮藏能有效延长荔枝5~9 d的保鲜期。
  • 兰婉玲, 蒲小聪, 游延军, 任锟, 冯霞兰, 成婕
    . 2018, (1): 53-57.
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    目的 检测药品包装材料使用的粘合剂中甲苯二异氰酸酯(2, 4-TDI)单体的残留量。方法 用乙腈提取样品后,与衍生剂1, 2-吡啶哌嗪溶液进行衍生化反应,然后采用反相高效液相色谱法测定衍生物,从而计算2, 4-TDI单体残留量,并进行方法学考察。结果 衍生物的线性范围为0~1.2 μg/mL(线性相关系数R=0.9998, 线性拟合点数n=7);精密度的相对标准偏差为1.52%;24 h内稳定性的相对标准偏差为2.51%;回收率平均值为102.63%,回收率的相对标准偏差为1.79%。结论 建立的方法可靠、结果准确、稳定性好、专属性强,能够快速测定衍生物的含量,从而计算2, 4-TDI单体的残留量,为药品包装材料所使用的粘合剂中2, 4-TDI单体残留量的检测提供有力支持。
  • 南洋, 杜悦, 李长兴
    . 2018, (1): 58-63.
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    目的 建立同时测定食品包装材料中32种挥发性有机化合物(VOCs)的气相色谱-质谱检测方法。方法 设定平衡温度和时间分别为100 ℃和30 min,色谱柱为HP-VOC,载气为氦气,流速为2.0 mL/min,不分流进样,进样口温度为250 ℃,柱温为程序升温。质谱采用电子轰击电离方式,电子轰击能为70 eV,定性分析采用SIM模式,定量分析采用外标法。结果 方法检出限在0.01~0.17 mg/m2的范围内,相关系数>0.99,样品加标回收率为90.3%~109.9%,相对标准偏差为1.1%~8.9%(n=6)。结论 该方法适用于食品包装材料中挥发性有机化合物的测试。
  • 万哲, 卢立新, 丘晓琳
    . 2018, (1): 64-68.
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    目的 制备一种二乙醇胺/聚乙烯醇(PVA)涂覆于低密度聚乙烯的选择性渗透膜,并对其性能进行研究。方法 以硅藻土为添加剂、低密度聚乙烯(LDPE)为基膜,以二乙醇胺为胺基载体的复合聚乙烯醇为涂层,通过将涂膜液涂覆在低密度聚乙烯膜上制备新型选择性渗透膜,并研究二乙醇胺载体选择性渗透膜的气体选择性透过性能、二乙醇胺载体对渗透膜结构与性能的影响。结果 试验制备的基于二乙醇胺/PVA的选择性渗透膜的CO2和O2的渗透系数比值最高可达5.13。结论 所制备薄膜提高了CO2气体渗透率,CO2和O2的气体选择性系数。随着二乙醇胺载体含量的增加,复合膜拉伸强度变化不显著,断裂伸长率随着胺基载体含量的增大略有上升。
  • 屈奥运, 郝艳玲, 张羽
    . 2018, (1): 69-73.
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    目的 利用玉米全粉与聚乙烯醇(PVA)制备共混膜,研究其性能结构,以期替代传统塑料包装袋,缓解白色污染的危害。方法 在三乙醇胺和羧甲基纤维素的作用下通过溶液浇铸法制备玉米全粉/PVA共混膜,考察PVA含量对共混膜力学性能、吸湿性能及水蒸气透过性能的影响。结果 共混膜的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均随PVA含量的增加而升高,吸湿率和水蒸气透过率随PVA含量的增加而降低,吸水后共混膜的力学性能有所下降,显微观察表明,PVA含量的增加可提高共混系统的相容性,PVA在原料基体中质量分数为40%~60%时的共混膜拉伸强度可达10 MPa以上,吸湿率小于82%,水蒸气透过率约为12×10−5 g/(mm•d)。结论 该共混膜有一定抗水蒸气和油渗透的功能,基本可满足普通包装材料的要求。
  • 祝爱萍, 麦伟明, 林锡康
    . 2018, (1): 74-78.
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    目的 研究不同厚度、不同材质的食品包装用塑料膜透氧量、透湿量的变化情况,为食品包装在阻隔性方面的选材提供依据和指导。方法 采用压差法和杯式法分别测试塑料膜的透氧量和透湿量。结果 单层塑料膜随厚度的增加,透氧量和透湿量均减小,阻隔性能变好。相同厚度的PE,PET,BOPP,PA这4种单层塑料膜中,PA的透氧量最小,PE的透氧量最大,BOPP的透湿量最小,PA的透湿量最大。复合膜厚度增加,其透氧量、透湿量均减小,但减小幅度逐渐变小。塑塑复合膜外层材料厚度不变时,透氧量、透湿量随总厚度变化不太明显,EVOH塑料复合膜的透氧量值和透湿量值较小,通常在5以下,铝箔塑料复合膜的透氧量值和透湿量值均小于1。结论 单层塑料膜PA的氧气阻隔性最好,PE的氧气阻隔性最差,BOPP的水蒸气阻隔性最好,PA的水蒸气阻隔性最差。复合膜中,塑塑复合膜的阻隔性主要取决于外层材料,铝塑复合膜的阻隔性最好,含高阻隔材料EVOH的塑料复合膜的阻隔性比普通塑塑复合膜好,其阻隔性可与铝塑复合膜媲美。
  • 李中秋, 解立斌, 杜林楠, 冯丽新, 赵婷婷, 于宏伟
    . 2018, (1): 79-83.
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    目的 采用红外光谱法研究Parafilm的分子结构。方法 采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)技术,分别研究Parafilm的一维变温光谱、二阶导数变温光谱、四阶导数变温光谱及去卷积变温光谱。结果 Parafilm主要存在着CH3不对称伸缩振动模式、CH2不对称伸缩振动模式、CH2对称伸缩振动模式、CH2变角振动模式、CH3不对称变角振动模式、CH3对称变角振动模式、C—C骨架伸缩振动模式和CH2面内摇摆振动模式等8种红外吸收模式,最终确定Parafilm的主要分子结构为聚异丁烯。采用变温ATR-FTIR技术(293~393 K)进一步开展 Parafilm 热稳定性研究,研究发现Parafilm的热稳定较差,而其临界使用温度为313 K。结论 该研究拓展了变温ATR-FTIR技术在高分子包装材料的结构及热稳定性方面的研究范围。
  • 岳欣, 张阳阳, 郑丁源, 赵银玲, 岳金权, 肖生苓
    . 2018, (1): 84-90.
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    目的 探讨以高得率浆(HYP)为原料制备模塑制品过程中木素结构的变化规律,为研究以HYP为代表的高木素含量原料制备模塑制品的强度形成机理提供理论依据,为逐步构建纸浆模塑技术纤维结合强度形成理论奠定基础。方法 采用相对分子质量测定(GPC)、红外光谱分析(FT-IR)、二维核磁共振谱图(2D-HSQC)、定量磷谱分析(31P-NMR)等手段,通过模拟纸浆模塑热压干燥过程前后木素结构的对比,研究热压过程对木素结构的影响。结果 基于落叶松HYP为原料的热压过程,模塑浆板(MPB)中的磨木木素(MWL)分子质量由5216 g/mol提高到6132 g/mol;FT-IR分析证实MPB-MWL的非共轭羰基减少,共轭羰基增加;从HYP-MWL到MPB-MWL的过程中,2D-HSQC解析证实树脂醇(B)结构百分比由8.66%减少到6.68%(以芳环为内标,下同),而苯基香豆满(C)结构百分比由15.45%增加到20.88%;由31P-NMR定量结果可知,MPB-MWL中脂肪族羟基、G型酚羟基结构、对-羟基酚羟基均较HYP-MWL有所降低。结论 MPB-MWL相对分子质量的提高说明木素在热压过程中发生了聚合反应;FT-IR分析证实非共轭羰基(C=O)化学键的断裂、共轭羰基(C=O)化学键的生成在热压过程中共存;2D-HSQC和31P-NMR分析证实木素解聚反应和聚合反应同时发生,是一对竞争性的反应,但聚合反应的程度大于解聚反应。
  • 夏学莲, 史向阳, 刘文涛, 赵海鹏, 丁明洁, 赵亚奇
    . 2018, (1): 91-96.
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    目的 研究纤维表面改性对复合材料结晶、热稳定性、动态力学性能、尺寸稳定性、吸水率等的影响。方法 采用碱、碱+马来酸酐、碱+KH550这3种处理方法对纤维表面进行改性,通过熔融挤出与聚乳酸(PLA)混合制备聚乳酸/亚麻纤维(PLA/Flax)复合材料。结果 亚麻纤维经表面改性后使PLA更容易发生冷结晶,结晶结构更加致密、完善,PLA/Flax尺寸稳定性优于PLA。纤维的加入提高了PLA的吸水率,但热稳定性能有所降低。纤维表面改性降低了PLA/Flax的储能模量。结论 碱+KH550处理纤维与PLA共混所得复合材料的结晶性、尺寸稳定性最佳,为高性能PLA/Flax复合材料的制备提供了一定的实验及理论依据。
  • 陈欣, 于佳佳, 管善国, 陈曦
    . 2018, (1): 97-100.
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    目的 探究基于称重法原理的增重法与减重法在不同包材领域内的应用范围。方法 避免人工、环境等引入测试误差导致的对比偏差,采用透湿试验腔内自动称量的智能检测仪器,依据ASTM E96标准方法中的增重法与减重法,测试并比较在不同温湿度实验条件下塑料薄膜、纸铝塑复合膜、人造皮革、无纺布等7种不同材质与阻湿性样品的水蒸气透过率。结果 纸铝塑复合膜、人造皮革及无纺布样品分别利用增重法和减重法所测得的水蒸气透过率结果有明显差别,而其余4种样品差值不明显;人造皮革样品的增重法实验结果高于减重法的结果,而纸铝塑复合膜及无纺布这2种样品的结果则相反。结论 增重法与减重法在测试水蒸气透过率时并非在任何条件下均适用于所有包装材料,应根据样品的材质、结构、使用环境条件及实际用途等因素合理选用增重法或减重法进行检测。
  • 包能胜, 张雷雷, 刘小山, 林海彬, 黄学佳
    . 2018, (1): 101-109.
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    目的 研究实际涂布生产中涂层厚度的在线监测方法。方法 以非牛顿流体为基础,对浸辊涂布过程进行数学推导和理论分析。结果 小型浸辊涂布的涂布头实验平台可对涂布液转移过程中形成的弯月面以及浸辊上的涂层厚度进行图像分析处理。结论 设计出了可以实时在线监控涂布设备的涂层厚度及质量的实验平台,能较好地应用在实际生产中。
  • 丰会萍, 徐文力, 胡亚南, 祁广利
    . 2018, (1): 110-115.
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    目的 提高包装机混合式定量的称重精度。方法 针对包装机混合式定量称重系统具有非线性和时滞性的特点,构造三支路结构的双自由度数字控制器(RST控制器),等效为前向预测控制器和无延时控制器,以消除系统扰动和滞后的影响,设计基于RST的包装机定量称重控制系统。运用Simulink工具与传统PID控制器和PID-Smith控制器进行仿真对比。结果 RST控制器相较于PID控制器和PID-Smith控制器超调量小、调节时间短、跟踪能力好、鲁棒性强,能够有效地提高包装机称重控制系统的稳定性和控制精度。结论 RST控制器能够提高包装机混合式定量称重精度,从而提高包装机的包装精度。
  • 郭杰, 杨传民, 何思念, 任少伟, 李营, 孟祥飞
    . 2018, (1): 116-120.
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    目的 为保证预成型机构工作中的包装精度,分析当横封器质量、初始位置、行程、周期等参数发生变化时支撑杆振动响应的变化规律。方法 将横封器与支撑杆简化为双移动质量和简支梁结构,并建立其耦合振动方程。用MEWMARK-β法求解出耦合系统在给定条件下的动态响应,并用Matlab作出变化规律曲线。结果 在横封器做正弦往复运动时,支撑杆的跨中挠度呈正弦振动。横封器和砖包机支撑杆耦合系统的振动响应与横封器质量以及砖包机支撑杆的质量、位置、行程有关。结论 可以通过减轻横封器总质量、调整横封器初始位置、缩短工作行程来降低支撑杆的振动响应。
  • 侯立功, 吴伟, 肖颖
    . 2018, (1): 121-125.
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    目的 为提高包装袋成型机的控制精度、实时性、系统集成度,基于ARM微控制器设计一种嵌入式控制系统。方法 详细论述包装袋成型机的工作原理,通过送料、牵引、热封、分切等工序,将包装薄膜制成包装袋。给出硬件设计方法,包括控制器、传感器模块、电动执行模块等。同时讨论伺服电机升降速控制算法和张力浮动辊控制算法,基于uC/OS-II给出软件设计方法。结果 该控制系统具有集成度高、实时性好、开发成本不高等优点。结论 该控制系统能够满足包装袋成型机的工艺要求和控制需求。
  • 邓援超, 周谟林, 陈华, 程欣
    . 2018, (1): 126-131.
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    目的 以翻转框架为研究对象,采用有限元对其进行轻量化设计,在满足强度和工作性能的条件下最大程度地减轻其质量。方法 针对翻转框架的实际工况,利用拓扑优化和尺寸优化对翻转框架进行轻量化设计。在满足工作性能和翻转框架强度的基础上,对在上料工况和极限工况下的翻转框架进行强度分析,基于分析结果,对翻转框架先后进行拓扑优化和尺寸优化,并对比分析优化前后翻转框架的强度情况。结果 优化后的翻转框架强度满足要求,其减重幅度达到了17%。结论 设计出的卸料机翻转框架结构满足其强度和工作性能的要求,并达到了较好的轻量化效果。
  • 康瑞芳, 刘鑫
    . 2018, (1): 132-135.
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    目的 为了提高码垛机器人运行精度,改善控制系统的通用性,以确保包装物品的生产效率。方法 在分析包装码垛机器人基本结构和工作流程的基础上,基于ARM设计一种码垛机器人控制系统,同时提出一种Hough-链码视觉识别算法,用于提高码垛精度、满足视觉功能需求。通过原点定位实验和重复定位实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,包装码垛机器人定位精度较高,其中原点定位误差小于0.20 mm,重复定位误差小于0.8 mm,完全满足设计要求。结论 该控制系统能够满足实际作业需求,对于提升包装效率、降低成本具有一定意义。
  • 张树刚, 赵佳
    . 2018, (1): 136-140.
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    目的 为了保证包装堆直角坐标堆垛机器人系统能够平滑、稳定、高速运行,避免机器人出现速度、加速度的突变,并对机器人轨迹进行规划。方法 首先分析直角坐标机器人的运动过程,在此基础上提出一种基于多项式的S型曲线包装堆垛机器人轨迹规划方法,并设计机器人控制系统,利用威纶TK6050ip触摸屏对机器人进行监控和参数设定,采用西门子S7-200 PLC和EM253位置控制模块实现对机器人速度和位置的控制,最后对机器人运动轨迹进行仿真实验分析。结果 仿真实验结果表明,该轨迹规划方法能够保证机器人速度和加速度无突变,确保了机器人平滑稳定运行。结论 该控制系统有效提高了包装堆垛机器人的运行效率,对于机器人稳定可靠运行具有重要意义。
  • 郭琳
    . 2018, (1): 141-145.
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    目的 提高立式包装机的薄膜包装材料运行速度控制精度,提升包装袋的袋长精度和袋形外观质量。方法 分析了影响立式包装机包装材料恒速控制精度的因素,在此基础上提出自适应模糊PID的控制策略,以实现系统参数的在线调整及优化,进而实现包装材料的速度在线调节。同时基于PLC搭建立式包装机控制系统,介绍控制系统的硬件结构和软件设计方法。结果 实验结果表明,文中提出的控制方法包装精度约为±0.1 mm,有效提高了包装材料供送速度精度,使其速度误差控制在允许范围以内。结论 该控制系统实现了包装材料供送速度的精确控制,提高了袋长精度和袋形质量。
  • 陈银环
    . 2018, (1): 146-150.
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    目的 为了克服纸浆浓度控制系统的滞后性、非线性和时变性,以提高纸浆浓度控制性能。方法 针对纸浆浓度控制问题提出一种BP神经网络PID控制技术,构建3-4-3的BP神经网络结构,并在该基础上建立BP神经网络PID控制的数学模型,利用BP神经网络实现PID参数的自适应调整。结果 仿真结果表明,BP神经网络PID控制相较于传统PID控制收敛速度更快、超调量更小、抗干扰能力更强、鲁棒性更好。结论 该控制方法实现了纸浆浓度的自适应控制,为纸浆浓度的最优控制提供了一种有效可行的控制方法。
  • 江玉杰, 韩晓龙
    . 2018, (1): 151-156.
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    目的 对单独调箱与合作调箱策略进行对比分析,以期为航运公司选择最佳调箱策略提供参考。方法 考虑港口空箱供需差和运力约束的模糊性,以空箱调运总成本最小为目标,建立基于航运公司合作的海运空箱调运模糊优化模型,并通过LINGO建模求解具体算例。结果 与单独调箱策略相比,采用合作调运策略能够有效降低航运公司的物流总成本。其中0.32%来自存储成本的节约,54.05%来自租箱成本的节约,45.63%来自运输成本的节约。结论 采用合作调箱策略,能够降低航运公司空箱调运的总成本,能够弱化单位空箱存储成本和租赁成本的增加对空箱调运总成本的影响,但单位运输成本和运费加成因子的增加会降低合作调运空箱策略的优势。
  • 章军, 章佳平, 俞哲, 周浪
    . 2018, (1): 157-161.
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    目的 减少和消除电商模式下运输包装材料的浪费,标准化快递运输载体。方法 设计一种模块化、标准化且方便拆卸、能循环使用的塑料瓦楞板组合式周转箱,应用于企业内部,企业与电商之间,以及电商销售物流。结果 经Ansys仿真分析,得出所设计周转箱抗压承载达到10 kN,约为同尺寸0201型AB楞五层瓦楞纸箱的2倍。结论 内框架组合使所设计的周转箱边压强度出色,可拼接结构极大地增加了周转箱寿命,塑料瓦楞可适应多种缓冲要求,可以在一定程度下减少运输包装材料的使用。
  • 陈青, 姚绍华, 陈祥
    . 2018, (1): 162-167.
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    目的 针对常规图像水印算法抗几何攻击能力差的问题,提出一种基于SURF特征点和Schur分解的图像水印算法。方法 将置乱后的水印嵌入到图像NSCT变换后进行Schur分解得到的上三角矩阵中,然后运用加速鲁棒性特征(Speed-Up Robust Features)算法提取图像低频子带中稳定的特征点和特征点描述符,利用特征点匹配对估计、校正含水印图像的几何攻击参数;利用RANSAC算法对特征点匹配对进行筛选,删除误匹配对,提高匹配精度,完成失真图像的几何校正。结果 实验数据表明文中算法对几何攻击和常规信号攻击均有较好的鲁棒性,NC值平均达到0.9以上。结论 文中的图像水印算法对几何攻击和常规信号攻击均具有较好的鲁棒性和不可见性,且提高了匹配精度。
  • 刘传杰, 李玉梅, 陈浩杰, 何颂华, 陈桥
    . 2018, (1): 168-173.
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    目的 研究光谱颜色复制中原稿图像的光谱信息,并对目标色的光谱反射率进行重构,探究影响重构光谱精度的因素。方法 通过选取Munsell Color Matt(1269色块)和Color Checker Classic(24色块)2种色卡作为光谱反射率数据样本,建立不同的主成分分析线性重构模型,选取不同的基向量个数分别重构光谱,并对其精度进行评价,取Classic色卡模拟多光谱图像中重建光谱反射率的目标色,研究比较光谱重构模型和基向量数目对重构精度的影响。结果 实验表明,降维模型1最终恢复的数据在RMSE, GFC和色差上均优于模型2,随着基向量数目的增加,2种降维模型差距在减小,当基向量数目达到13以后,2种模型基本没差异。结论 文中提到光谱重建模型1和7个基向量是重构光谱图像的最佳方案。
  • 李雪枚, 罗世永, 李绍国, 赵严, 邓刚, 许文才, 张文雨
    . 2018, (1): 174-178.
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    目的 为提高喷墨数字印刷质量。方法 用普通相机和共聚焦激光显微镜对卷筒纸喷墨数字印刷质量缺陷进行记录和对比。结果 常见的数字喷墨印刷质量缺陷主要有色彩还原性差、印品单张不平(“荷叶边”)、图文墨迹边缘“毛刺”、印刷墨色不实、背粘、套印不准、脏污、内页增大和白条等。结论 质量缺陷产生的原因是喷墨数字印刷缺乏压印过程,使用低粘度、低颜料含量的水性油墨会导致干燥速度慢和纸张吸墨性差,因此在纸张表面构筑可以精确调控单个墨滴纵向渗吸和横向铺展相对量的功能涂层是提高喷墨数字印刷质量的有效对策。
  • 王晓红, 刘丽丽, 肖颖, 麻祥才, 丁桂芝, 章婷
    . 2018, (1): 179-183.
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    目的 为了解决现有半色调算法产生的半色调图像边界模糊以及视觉蠕虫等问题,获得一种人眼视觉感知较好的数字半色调图像。方法 在原始经典滤波器的基础上引入α-截尾均值滤波器,得到一种新的基于邻域像素灰度值相关的误差扩散滤波器。结果 所提算法相较于传统误差扩散算法能更好地再现半色调图像细节,同时其边界也得到了较好的保持,并且客观评价参数PSNR值、SSIM值均有一定幅度的提高,NSME值也得到了较为理想的结果,不仅解决了传统误差扩散算法中边界模糊现象,同时也更好地表达了半色调图像的细节纹理信息。结论 依据提出的算法得到的半色调图像人眼视觉感知效果较好,并且算法简单易行效率高。
  • 刘奔, 林茂海, 周红霞, 李志金
    . 2018, (1): 184-189.
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    目的 提高跨媒体过程中色域映射技术在不均匀空间中的映射效果。方法 通过研究分析CIELAB颜色空间的不均匀性,提出基于色相阶调曲线模型的超色域映射算法。该算法按照红、绿、蓝、青、品、黄以及灰色将颜色分为7类色相相同、饱和度不同的颜色。将这7类颜色从CIERGB空间转换到CIELAB空间,获得的各个散点按照一定的顺序连接起来,便可获得7个色相的空间曲线,并以此来预测图像相同色相、不同饱和度的颜色点。依据空间曲线预测颜色的方法,保持色相恒定性映射超出设备色域边界的颜色点。结果 主观评价显示,HPMINDE, SGCK算法的4位数均为0,新算法平均数为0.8,中位数为1。客观评价显示,测试所用的4幅图像,在HPMINDE, SGCK与新算法的色差平均值分别为12, 11, 10,新算法色差较小。结论 该算法相对于HPMINDE算法和SGCK算法,具有保持颜色色相不变的优越特性,并且映射结果视觉感能达到更好的效果,更适合视觉观察者的偏好。
  • 贾丹, 尤飞, 张庆立
    . 2018, (1): 190-195.
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    目的 针对黑白QR码信息嵌入能力不足以及大容量信息存储的需求,提出一种QR码直接扩容技术。方法 黑白QR码只有2种颜色的编码模块,每个编码模块存储1比特数据;彩色QR码拥有2n种颜色的编码模块,每个编码模块存储n比特数据,使QR码存储容量直接扩增n倍。基于HSV颜色空间模型,采用三元组配色模型进行编码模块的配色,以降低彩色编码模块间的混叠效应。采用图像对比度增强和K-Means聚类算法处理彩色编码模块的颜色偏离。结果 通过对拥有16种颜色编码模块的彩色QR码数据存储性能进行分析可知,存储相同容量的数据信息,彩色QR码比黑白QR码的版本更低,QR码符号更小,实现了QR码存储容量的直接扩增。结论 采用QR码直接扩容技术可实现存储容量的倍数扩增;采用K-Means聚类算法可大幅度降低彩色QR码编码模块之间的混叠效应,显著提高彩色QR码译码的正确率。
  • 樊丽娜, 周世生
    . 2018, (1): 196-201.
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    目的 为了提高印刷品在线检测中颜色复制质量评价的准确性,构建基于iCAM图貌模型的印刷品在线检测色差计算模型。方法 将印刷品在线检测系统中CCD相机拍摄的待检测样张按照墨区进行分区,基于iCAM图貌模型和IPT均匀颜色空间建立在线色差检测模型,并计算样张各个墨区的色差;设计视觉心理学实验评价样张各墨区颜色的复制质量;采用STRESS值评价基于iCAM的色差检测模型计算出的色差与视觉感受色差的一致性,并与基于CIELAB的色差进行比较,验证该模型的在线色差预测精度。结果 基于iCAM的色差模型计算结果具有较高的视觉一致性,更符合视觉评价结果,且与传统色差模型相比,具有更高的在线色差检测精度。结论 基于iCAM的印刷品在线检测色差计算模型考虑了人眼视觉的空间特性及色适应,适用于复杂观察条件,能提高印刷品在线检测中的色差检测精度,可用于实际生产中印刷品在线颜色复制质量的检测与评价。
  • 谢文彬, 李新芳, 郑新
    . 2018, (1): 202-206.
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    目的 为保证含有号码印刷错误的票据不流入社会,研究一种新的用于票据印刷在线检测系统的号码识别方案。方法 提出一种基于结构特征的票据号码识别方法。先对票据图像进行采集、灰度化、二值化、去噪、倾斜校正、字符定位、单字符分割及归一化等一系列预处理。建立一种基于结构特征的号码识别分类器,再根据票据中每个号码的结构特征值,对号码进行分类识别。结果 实验结果表明,利用文中提出的结构特征方法,票据号码识别率达到99%以上。结论 经过对大量实际发票号码的识别测试实验,该方法有较强的抗干扰性,识别算法速度快、精度高。
  • 陈志周, 封晴霞, 要志雯, 王婷婷, 顾晓杰
    . 2018, (1): 207-211.
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    目的 探讨印刷的发展趋势,为绿色印刷的开发和应用提供理论依据。方法 综述当前中国绿色印刷的发展状况、重要性,以及绿色印刷在包装和其他方面的应用。同时对印刷的发展前景进行展望。结论 随着现代科技的发展,资源消耗不断,环境问题日益显现。人们对健康良好的生活环境给予了高度重视,绿色印刷关系着未来发展的长远利益。为了建立环境友好型社会,绿色印刷必不可少。绿色印刷是当今时代印刷发展的方向。
  • 贺拥亮
    . 2018, (1): 212-216.
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    目的 为满足当前军械应急维修保障需要,提升部队战斗力,研制一种新型的军械应急备件箱。方法 通过部队调研得出军械应急备件箱的基本设计要求,运用机械原理和电子技术,重点从结构、功能和材料方面考虑,设计军械应急备件箱的技术方案。结果 针对新研制的军械应急备件箱,分别进行了携运行能力、备件取用测试,测试结果表明军械应急备件箱携运行能力和备件取用便捷性均优于现有的备件箱。军械应急备件箱全箱采用了全封闭式结构,并分别在5, 7, 9, 11 mm/min的降雨强度下进行了防水测试,均能保证备件盒内不渗水,说明该箱完全适用于在全天候条件下使用。结论 经过试用认为,军械应急备件箱的研制弥补了现行部队军械维修时备件供应不精准且不便携行的缺陷,构建了合理的军械维修体系。
  • 周冰, 李良春, 张会旭
    . 2018, (1): 217-222.
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    目的 研究弹药防殉爆包装设计形式和技术方法,防止弹药间殉爆的发生。方法 综合运用弹药安全性评估、弹药殉爆、弹药殉爆试验、爆炸防护和包装设计等5个专业方向的技术方法,分析概括弹药防殉爆包装技术实施原理和典型的防殉爆包装应用案例。结果 隔爆、抗爆、泄爆和缓冲减震等4种技术方法是弹药防殉爆包装设计实施的主要依据。结论 弹药防殉爆包装是解决弹药殉爆问题的一条可靠途径。在弹药防殉爆包装具体实施时要考虑弹药安全性要求、弹药殉爆试验结果和防护包装经济性等因素。