2018年, 第0卷, 第11期　
刊出日期：2018-06-12

  

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  药品包装上的防伪识别标志及智能防伪技术

  石岩

  . 2018, (11): 1-5. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.001

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  目的 让消费者通过药品包装上的常用防伪标识就可以识别药品的真伪及药品质量的优劣，了解智能防伪技术在药品包装中的应用。方法 介绍药品包装上的常用防伪标识，并结合药品防伪包装的实例及图片总结智能防伪技术在国内外药品防伪包装上的应用。结论 药品防伪包装将成为一些药品生产企业，尤其是一些著名制药厂商预防不法分子仿冒其产品的有利保障。药品防伪包装的设计不仅便于消费者识别药品的真伪，而且对于提升药品企业品牌形象起着至关重要的作用。
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  食品类智能包装技术研究进展

  王艳娟, 王桂英, 王艺萌

  . 2018, (11): 6-12. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.002

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  目的 研究智能包装技术成果在食品包装领域的应用进展。方法 综述食品智能包装的技术特点，按照工作原理分类对食品智能包装的应用进行阐述。探讨食品类智能包装在国内外的发展现状，及现今制约智能包装发展的安全问题。结果 智能包装的加入在食品包装的安全监测、追踪溯源等方面发挥着极其重要的作用，其不仅推动了食品包装的功能化、信息化和智能化，并且提升了食品包装的安全与管理水平。 结论 智能包装是未来食品包装发展的研究热点和方向，还需要大力提高食品智能包装技术的普及率。
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  气敏类智能包装标签技术的研究进展

  郭鹏飞, 何昊葳, 付亚波, 许文才

  . 2018, (11): 13-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.003

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  目的 研究气体监测类智能包装标签技术的原理、特点及研究进展。方法 综述气敏类智能包装中泄漏指示标签、新鲜度指示标签、射频识别标签的研究现状及应用。重点阐述面向CO2气体监测和识别的智能包装的分类及其制作方法，并对CO2传感器在气敏类智能包装中的应用进行阐述。结论 近年来智能包装标签技术方面取得了大量研究成果，推动了食品保鲜包装行业的快速发展。气敏类智能包装能够有效检测和监测被包装食品的质量及安全性，对推进包装技术的信息化与智能化起到了重要作用。CO2传感器在食品新鲜度智能监测方面具有广泛应用，也是未来食品保鲜包装技术领域的发展方向。
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  数码化防盗抗压可循环使用包装箱结构设计

  王学琴, 吴剑树, 廖立瑜, 陈广学

  . 2018, (11): 19-23. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.004

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  目的 开发一种具备数码化功能的防盗抗压可循环使用的新型包装箱。方法 以瓦楞纸板为箱体材料，通过在箱体印制二维码、AR识别区、条形码和防伪码，得到数码化防盗抗压可循环使用包装箱结构的设计方案，对其进行防盗、循环使用和数码化等功能测试，并对其抗压性能进行分析。结果 与普通包装箱相比，该包装箱在安全性、抗压强度以及可循环利用等方面进行了特殊的设计，且加入了数码化的元素设计，能够在一定程度上提高消费者的体验感，使商品具有防伪、溯源、防窜货、微营销等功能，可推动快递单的电子化，增强个人信息的保密性与安全性。结论 该包装箱可通过特殊的结构设计解决现有技术中，包装箱不能循环回收利用、安全性及抗压性能较差且缺少数码化应用等问题。
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  遗传算法在易拉罐罐盖喷码系统中的应用

  吴立华, 丁度坤, 白洁, 康国坡, 乐有树, 刘强, 李克天

  . 2018, (11): 24-30. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.005

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  目的 为实现饮料易拉罐拉环背部激光打码的自动化，提出一种基于遗传算法的易拉罐罐盖图像识别新方法。方法 首先搭建一套易拉罐盖激光自动打码机，基于所搭建的实验系统，利用CCD相机实时采集罐盖图像。对所采集到的图像进行中值滤波和灰度增强处理，在此基础上，研究基于遗传算法的罐盖图像阈值分割新方法，分析、确定算法的关键参数（个体数目、交叉率、变异率等），由此得到罐盖的二值化图像，并对算法处理结果进行误差分析。结果 遗传算法经过约15代的迭代计算，能够收敛，获取到最优的图像阈值，整个算法的运行时间约30 ms，最终的图像精度约为7.9 pixel。结论 基于遗传算法的图像阈值分割实时性好，分割后的图像精度高，与传统的Ostu阈值分割法相比，得到的信息更加丰厚，能抑制光线不均所造成的图像干扰。同时对遗传算法阈值分割后的图像进行了sobel边缘检测，得到了清晰的罐盖边缘，为激光打码的准确定位奠定了基础。
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  智能快递载运装置设计

  韩伟娜, 崔少飞, 陈丽缓

  . 2018, (11): 31-34. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.006

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  目的 将传统快递物流、移动互联网和机械创新设计相结合，提出一种快递派送最后环节的载运装置应用设计方案。方法 该设计主要包括快递载运机械装置、自动控制系统和快件信息管理APP系统。快递员手持终端APP扫描快递二维码信息，并记录存放所在机械装置的具体位置；取件人收到通知取件的信息后，根据信息查找到快递位置；控制系统步进电机带动机械装置运动，将快递所在存放装置自动运至出口位置。结论 将新型机械装置与智能手机结合，实现了快递放置的整齐有序，快递派送过程中能被准确查找，降低了快递员的劳动强度，提高了物流工作效率，具有一定的应用价值。该装置的应用可以促进智慧物流的发展。
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  疫苗智能物流包装系统设计

  孙建明, 李昭, 张娇娇, 刘青, 刘梦雨

  . 2018, (11): 35-39. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.007

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  目的 针对疫苗本身的特点以及我国疫苗物流包装监管系统的不足，设计一种疫苗智能物流包装系统。方法 在对疫苗物流包装现状进行分析的基础上，将物联网、无线通信、传感器等技术融入传统的疫苗物流包装中，以解决传统疫苗物流包装存在的问题，实现疫苗智能物流包装。结果 系统主要包括物流包装模块和智能物联模块。物流包装模块通过包装结构设计保证疫苗的包装动力学安全以及物理化学性能安全；智能物联模块通过技术集成可对疫苗主要信息参数（如温度、流通地域）进行实时监测，实现疫苗质量信息的全面追溯，并可建立温度信息安全预警机制。结论 系统可为疫苗的供给提供更加安全可靠的物流包装，便于相关部门掌握疫苗实时有效的信息。
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  面向智能包装的温度液位监控模块设计

  聂影, 罗琴, 陈俞强

  . 2018, (11): 40-47. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.008

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  目的 从智能包装的定义出发，研究信息型智能包装的温度液位监控模型。方法 通过智能包装的定义，设计出以AT89C52单片机为核心，加入电源模块、温度传感器、液位传感器以及自动控制加热模块，并举出具体实例——多功能保温奶瓶的设计。将温度液位监控模块应用到奶瓶的包装上，利用奶瓶的保温层空隙，将数据线嵌入，单片机的输出通过数据线传输到奶瓶盖上端镶嵌的LCD1602显示屏中。结论 通过该方法，用户可以在奶瓶盖的显示屏及时观察牛奶的温度和剩余量，实现奶瓶的智能包装。
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  淀粉复合膜包装对樱桃贮藏品质的影响

  贾瑞, 赵路苹, 王文涛, 侯汉学, 董海洲, 张锦丽

  . 2018, (11): 48-53. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.009

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  目的 研究淀粉复合膜包装贮藏樱桃过程中，复合膜扎孔对樱桃保鲜的影响。方法 以“美早”樱桃果实为实验材料，采用淀粉复合膜密封聚丙烯硬质塑料盒包装樱桃，研究贮藏期间复合膜不扎孔、扎5孔、扎10孔、扎15孔、扎30孔等时对冷藏樱桃果实主要品质指标的影响。结果 在樱桃果实贮藏20 d内，无孔包装与微孔包装樱桃果实品质无显著性差异（p>0.05）；贮藏20天后，扎10孔和15孔包装的樱桃果实品质下降速度显著（p<0.05），低于其他微孔包装；在贮藏40 d后，扎10孔包装可以显著（p<0.05）延缓樱桃果实好果率、可溶性固形物、Vc含量、硬度等指标的下降。结论 对保持樱桃果实在贮藏期间的品质而言，选用扎10孔或15孔的淀粉复合膜包装，在（0±0.5）℃，相对湿度90%~93%，不使用任何其它保鲜措施的情况下，可使樱桃贮藏期延长到60 d以上，好果率最高可达到85.9%。
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  添加剂对可食性蔬菜纸耐折度的影响

  胡宇枫, 巩雪, 刘喜纯, 赵鹏, 迮玉玲, 宋煜娴

  . 2018, (11): 54-59. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.010

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  目的 研究复合添加剂对可食性蔬菜纸耐折度的影响，以提高纸张的耐折度。方法 以芹菜为基材，添加可食性的CMC、明胶和海藻酸钠作为粘结剂，甘油和山梨醇作为增塑剂，进行制浆、抄纸、干燥，制成可食性的芹菜纸，并对芹菜纸的耐折度进行测定，根据单因素实验结果，进行复合添加剂制备芹菜纸的实验，并建立回归方程，绘制响应面曲线和等高线，找出芹菜纸耐折度达到极值时的添加剂混合比例。结果 当粘结剂质量分数为0.9%时，耐折度达到峰值6次，增塑剂质量分数为6%时，耐折度峰值为10次。当以质量分数分别为0.34%的CMC、0.40%的明胶和5.9%的甘油作为混合添加剂时，芹菜纸的耐折度可达到21次。结论 复合添加剂的添加有效地提高了纸张的韧性，对改善纸张的耐折度起到了一定的作用。
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  可折叠冷链运输保温箱设计与性能分析

  纪秋平, 康勇刚, 付志强

  . 2018, (11): 60-66. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.011

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  目的 设计一款可折叠的冷链运输保温箱，以减少保温箱空箱运输、贮藏的空间。方法 研究接缝热桥处不同路径长度对保温箱保温性能的影响，选取热桥效应最小处路径的长度结构作为可折叠保温箱连接处结构，制作可折叠保温箱，并探究可折叠保温箱与整体保温箱保温性能的差异，论证可折叠保温箱在运输流通及仓储管理方面的特点。结果 接缝热桥处路径越长，热桥效应就越弱，保温效果就越好；可折叠保温箱和整体保温箱保温时间最短的点都出现在楞上侧，两者保温时间相差30 min，仅占总时长的3.8%。结论 该款可折叠保温箱与整体保温箱的保温性能接近，可满足保温需求。
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  无人机回收气囊减震性能有限元参数分析

  蒋寒, 华晓波

  . 2018, (11): 67-71. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.012

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  目的 伞降-气囊回收方式是目前无人机回收的主要方式，气囊能够在回收过程中很好地起到降低过载、限制反弹、保护设备的作用，研究气囊在回收过程中的回收特性对于加快无人机研制进度，提高无人机的回收质量具有重要意义。方法 采用有限元模拟方法对无人机回收过程中气囊的减震特性进行研究，以单个气囊为研究对象，分析气囊充气后压力、气囊排气孔面积和气囊放气压力对气囊减震性能的影响，并对气囊参数进行优化。将优化过的气囊应用于某型高亚音速无人机，并对其减震特性进行验证。结果 充气后压力、排气孔面积和放气压力等气囊参数无论过大还是过小都会影响减震性能，实际应用中必须根据实物具体情况，确定一组合理的气囊参数。某型高亚音速无人机采用双气囊减震方案，在进行气囊参数优化后，回收时其重心位置的加速度明显减小，飞机回弹速度及剩余速度也得到明显改善，满足了机体及机载设备对回收过载的要求。结论 采用有限元对气囊的分析和优化方法对于气囊的设计具有较强的指导意义。
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  泡沫铝-聚氨酯静态压缩特性及吸能特性分析

  张伟, 齐明思, 赵志芳, 贺高锋, 薛洋洋, 强志鹏

  . 2018, (11): 72-76. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.013

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  目的 研究球形孔开孔泡沫铝相对密度、孔径对泡沫铝-聚氨酯复合材料力学性能的影响，以及对其吸能性能的影响。方法 对制备的泡沫铝-聚氨酯复合材料进行准静态压缩实验。结果 通过准静态压缩实验，得出分别对应的应力-应变曲线，并通过应力-应变曲线推导出吸能-应变曲线。当泡沫铝孔径一定时，泡沫铝相对密度从35.0%提升到38.4%时，泡沫铝-聚氨酯复合材料的屈服强度增加了6.5 MPa。当泡沫铝相对密度一定时，泡沫铝孔径从5.5 mm增大到9.5 mm时，泡沫铝-聚氨酯复合材料的屈服强度增加了3.38 MPa。结论 泡沫铝的相对密度、孔径对泡沫铝-聚氨酯复合材料的性能有很大的影响，泡沫铝的相对密度越大，复合材料的性能越好，泡沫铝孔径越大复合材料性能越好，且泡沫铝相对密度越大，复合材料吸能特性越好，泡沫铝孔径越大，复合材料吸能特性越好。
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  叠置组合缓冲衬垫设计算例及数值仿真对比分析

  滑广军, 黄益阳

  . 2018, (11): 77-80. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.014

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  目的 提出叠置组合缓冲衬垫的设计思路，并对该方法的正确性进行数值仿真验证。方法 基于数学思想对叠置组合缓冲衬垫设计方法进行分析，设计线弹性材料模型算例，并获得解析解，最后基于Ansys软件的DTM模块进行数值仿真验证。结果 数值仿真结果与解析解的误差为2.1%，验证了叠置组合缓冲设计方法的正确性。结论 从数学意义上理解，叠置组合缓冲衬垫设计方法是不确定方程组求解问题，需要通过施加更多的约束条件获得确定的设计结果。Ansys软件的DTM模块可以用于缓冲包装系统的性能评价，是一种简单高效的分析工具。
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  漆酶介体体系对纸模材料强度与疏水性的影响

  陆新宗, 肖生苓, 王全亮, 唐杰

  . 2018, (11): 81-87. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.015

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  目的 利用漆酶介体体系对杨木CTMP浆进行生物酶处理，研究优化后的漆酶介体体系对纸浆模塑包装材料强度和表面疏水性能的影响。方法 利用正交试验方法和红外光谱以及扫描电镜等手段，分析拉伸强度、接触角、纤维表面木素结构、纤维表面形貌等的变化。结果 漆酶介体体系处理杨木浆的最优方案为A2B1C4D3E2，最优反应条件为漆酶用量1.68 g，介体0.2%（均相对绝干浆），pH值为6，反应温度为60 ℃，反应时间为90 min，通空气。结论 在此条件下采用漆酶介体体系处理杨木CTMP浆，纸浆中残余木素在漆酶处理过程中部分会被氧化降解，使纤维间粘结作用得到增强，纸浆模塑包装材料的强度与疏水性得到提高。
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  铝蜂窝“Y”形单元准静态压溃有限元模拟研究

  王钰堃, 毛贺, 韩宝坤, 何凯, 陈宁

  . 2018, (11): 88-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.016

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  目的 基于胶接强度对铝蜂窝吸能特性的重要影响，利用铝蜂窝的最小周期结构——“Y”型单元研究铝蜂窝结构的异面压缩变形过程和能量吸收特性，以了解不同胶黏剂对铝蜂窝吸能性能的影响。方法 以Von Mises本构模型来表征胶黏剂的力学性能，建立一种含胶层的“Y”型单元有限元模型，模拟铝蜂窝结构的压溃变形过程，并得到胶层的变形和失效现象。结果 不同胶黏剂失效情况不同，与之对应“Y”型单元的平均压缩强度和能量吸能值也有区别。该模型能够有效地模拟铝蜂窝结构的压溃变形过程，并准确预报胶层的变形和失效。通过实验验证所建立的“Y”型单元有限元模型计算精度能够满足实际工程需要。结论 通过对“Y”形的单元准静态的压溃有限元模拟，选择了合适的胶黏剂制造铝蜂窝，并为后续包装缓冲件深入研究打下了基础。
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  塑料瓦楞板组合式周转箱设计及跌落分析

  章佳平, 章军, 崔军, 周浪

  . 2018, (11): 96-101. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.017

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  目的 设计一款可替代塑料周转箱和瓦楞纸箱的可拼接式塑料瓦楞周转箱，并通过仿真寻找所设计塑料瓦楞周转箱在跌落时的易损部位，以便对所设计结构进行更合理的设计及优化。方法 基于HyperMesh LS-DYNA及LS-Pre Post对模型进行日常运输时跌落的模拟仿真，箱体总质量为60 kg，高度为1 m，分别采用斜15°和水平（箱底面相较于跌落地面的角度）这2种工况下进行跌落仿真。结果 所设计周转箱在2种工况下底部包边边框刚碰撞时，边框局部等效应力大于200 MPa，超过铝合金的屈服强度，会发生塑性应变，但边框有效塑性应变均未达到铝合金的断面伸长率（16%），因此未发生断裂失效。结论 所设计的周转箱抗跌落性能良好，在改进时需着重对4个底角进行加强防护设计。
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  基于APDL的托盘支腿结构承载能力的非线性屈曲分析

  王全亮, 肖生苓, 唐杰

  . 2018, (11): 102-108. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.018

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  目的 探究新型重载纤维模塑托盘支腿结构的承载能力及非线性屈曲变化规律。方法 依据制备的纤维模塑材料参数为基础，通过编写Ansys APDL程序，对设计的重载纤维模塑托盘支腿结构进行压缩载荷下的非线性屈曲模拟。结果 Anays模拟与实验得到的极限载荷值误差均在5.2%以内，具有很好的模拟精度。重载纤维模塑托盘支腿在压屈变形过程中，最大应力-应变变化表现为4个阶段，即弹性阶段、强化阶段、屈曲变形阶段和应力失效阶段。不同尺径支腿的屈曲变形阶段应力均维持在12.69 MPa左右，低于材料极限强度。增大壁厚或拔模角度，能增强支腿后屈曲变形阶段的承载能力；增大壁厚或减小拔模角度，能增大支腿的极限载荷。拔模角度为1.5°～2.0°，倒圆角半径为9～15 mm时，有利于支腿模塑工艺的实现及优良承载性能的获得。结论 极限载荷与支腿壁厚和拔模角度具有很好的线性拟合优度，可通过壁厚或拔模角度预测支腿结构的极限承载。
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  微波炉产品的隔振缓冲性能研究

  刘斯琪, 李连进

  . 2018, (11): 109-114. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.019

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  目的 降低微波炉及其内部元件因运输过程中的振动冲击而受到损坏或发生故障的可能性。方法 分析微波炉产品的结构特征，研究微波炉产品包装系统的隔振缓冲性能，建立六自由度包装系统（包括沿着x，y，z等3个方向的平动以及绕着x，y，z等3个方向的转动）的隔振缓冲力学模型及动力学方程。结果 采用计算机数值模拟的方法对隔振系统的振动响应进行模拟计算，得到加速度峰值为1.1131 m/s2；在理论建模的基础上，制作了微波炉包装系统的实验装置，通过振动实验得出实际加速度峰值为1.2901 m/s2，与计算机模拟结果的误差为11.08%，误差在工程允许范围内。结论 提出的包装系统隔振缓冲设计和评价方法理论可靠，能为微波炉产品的隔振缓冲包装设计提供理论依据和有效参考。
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  手机屏幕跌落安全性研究

  唐崛, 姬国勋, 孙新利, 杭贵云

  . 2018, (11): 115-120. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.020

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  目的 研究智能手机以不同方式跌落时屏幕的安全性，根据跌落时力的传递方式和主要应力集中部位设计简单有效的防护措施，节约包装成本。方法 基于SolidWorks和Ansys Workbench软件对无防护智能手机水平跌落、竖直跌落和倾斜45跌落等3种极限情况进行仿真，根据结果设计防护措施，并进行仿真验证。结果 在水平、竖直、倾斜45等3种跌落工况下，手机屏幕均会发生应力集中，应力大小分别为80, 800, 120 MPa，屏幕出现破碎，在手机的4个角安装三脚形泡沫能够使冲击应力小于屏幕的强度极限。结论 在手机屏幕材料的选择时，要选择强度高、弹性好的玻璃材料，对手机进行包装运输时，对4个角安装三角形泡沫防护垫可以有效地保护手机。
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  氧化石墨烯复合材料在包装领域应用的研究进展

  孙玮婧, 徐淑艳, 田雯雯, 谢静怡, 武亚敏

  . 2018, (11): 121-127. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.021

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  目的 整理分析目前国内外氧化石墨烯复合材料在包装材料领域的应用与进展，对未来的发展进行展望。方法 归纳整理国内外文献，简单介绍氧化石墨烯的基本性能及制备，氧化石墨烯复合材料的制备，并重点整理分析氧化石墨烯复合材料在包装材料领域的应用与进展。结果 氧化石墨烯具有独特的二维纳米片层结构、超大的比表面积和亲水极性界面，通过添加氧化石墨烯可明显改善复合材料的力学性能、阻隔性能、抗菌性能等。结论 氧化石墨烯复合材料具有阻隔性高、力学性能好等优点，广泛应用于包装材料领域，并且在抗菌、防腐、阻燃等包装材料领域具有良好的发展前景。
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  ATBC含量对PLA/PCL复合包装膜性能的影响

  李真, 杨柳, 孙浩霖, 江贵长

  . 2018, (11): 128-132. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.022

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  目的 研究增容剂含量对PLA/PCL复合包装膜性能的影响。方法 将不同含量的乙酰柠檬酸三丁脂（ATBC）加入到PLA和PCL树脂中，并搅拌均匀，而后熔融挤出，先造粒后吹膜制得ATBC/PLA/PCL共混膜。对制得的包装膜进行扫描电镜分析，观察其微观断面，并进行力学性能测试，以获得其断裂伸长率和拉伸强度，采用DSC测试分析其熔融结晶行为，并进行氧气透过性测试，以获得其阻隔性能。结果 ATBC对改善PLA与PCL的相容性具有积极作用，显著提高了复合膜的断裂伸长率，从6%提高到250%；随着ATBC 含量的增加，复合膜的氧气透过性能先增大后降低，并对复合膜的玻璃化转变温度和熔融温度有影响。结论 当ATBC的质量占树脂总质量的8%时，共混膜具有最佳的性能。
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  木塑复合包装材料在线挤出计量及计量误差研究

  江太君, 徐成, 陈磊, 张辉

  . 2018, (11): 133-136. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.023

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  目的 研究高填充木塑复合材料在线挤出模压成型包装盒过程中，采用全自动计量装置计量的可行性，以及影响精度的因素。方法 采用自制的全自动木塑复合包装材料在线挤出计量装置，对不同材料配方复合材料在不同挤出机转速及熔体温度条件下进行评估，并计算计量误差。结果 随着木塑料复合包装材料中植物纤维含量的增加，计量稳定性变差，精度降低；相同配方条件下，挤出机的最佳挤出转速为200 r/min；熔体温度为190 ℃时，计量效果最佳。结论 采用自制的在线挤出计量装置对高填充木塑复合包装材料进行计量是可行的，复合材料的配方、挤出机转速和加工温度都会直接、间接地影响计量精度，对特定配方通过改变工艺参数可以得到最佳的计量精度。
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  吸收剂含量对电磁吸收喷墨油墨印刷适性的影响

  徐英杰, 彭莱, 赵优, 韩雪, 袁晨阳, 张婉, 魏先福, 黄蓓青, 王琪

  . 2018, (11): 137-141. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.024

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  目的 制备性能优异的电磁吸收喷墨油墨，研究电磁吸收剂含量对油墨印刷适性的影响。方法 测试吸收剂含量不同时的电磁吸收油墨的粒径、表面张力、粘度、光固化速度，研究电磁吸收剂含量的变化对电磁吸收喷墨油墨印刷适性的影响规律，获得最合适的电磁吸收剂用量。结果 当吸收剂质量分数为0.025%, 0.05%或0.1%时，油墨粒径在200~300 nm范围内呈现正态分布；当吸收剂质量分数为0.2%时，大部分油墨的粒径超过500 nm，分散性相对较差。随着电磁吸收剂质量分数的增加，油墨表面张力和粘度均呈下降趋势。当吸收剂质量分数为0.025%和0.05%时，油墨表面张力分别为25.76，25.94 mN/m，油墨粘度分别为0.1354，0.1083 Pa•s，均与喷墨3D打印机专用树脂表面张力和粘度接近。此外，该2种油墨光固化过程中的相对反应速率与3D打印机专用树脂也较接近。结论 经综合考虑，当吸收剂质量分数为0.05%时的油墨印刷适性和固化速度最佳。
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  微纤化纤维素对喷墨打印纸涂层性能的影响

  王焕美, 陈蕴智, 张正健

  . 2018, (11): 142-147. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.025

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  目的 研究微纤化纤维素作为添加剂对喷墨打印纸涂层性能的影响。方法 以胶体二氧化硅为颜料，采用聚乙烯醇为胶黏剂，通过改变微纤化纤维素的添加量（0, 0.3, 0.5, 0.8, 1份）制备5组涂料，经过涂布、干燥、压光得到5种喷墨打印涂布纸，通过对涂料的粘度、纸张的物理性能、喷墨打印质量和动态渗透性等进行分析，研究微纤化纤维素对喷墨打印纸涂层性能的影响。结果 微纤化纤维素可以降低喷墨打印纸涂层的粗糙度（47%），提高喷墨打印纸涂层的表面强度（36.7%），并对喷墨打印质量和涂层渗透性有很好的改善效果，并发现表面涂层被水浸透的时间与喷墨印刷性能有很好的相关性。结论 当微纤化纤维素用量为0.5份左右时，纸张的喷墨打印性能最优。
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  SPE-GC-ECD法测定塑料食品包装材料中的短链氯化石蜡

  程淑艳

  . 2018, (11): 148-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.026

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  目的 建立固相萃取-气相色谱法（SPE-GC-ECD）测定塑料食品包装材料中7种短链氯化石蜡（SCCPs）的检测技术。方法 利用丙酮和正己烷的混合溶液在50 ℃下超声萃取塑料食品包装材料中7种SCCPs成分，SCCPs经硅胶固相萃取柱净化，采用气相色谱-电子捕获检测器进行定性与定量测定。结果 在0.1～100.0 mg/kg范围内，SCCPs质量浓度与色谱峰面积呈良好的线性关系，线性相关系数均大于0.9997；检出限为0.01～0.10 mg/kg，加标回收率为86.4%～102.7%，相对标准偏差为1.2%～3.7%。结论 该方法准确度高、精密度好、检出限低，可为塑料食品包装材料中SCCPs的检测提供新方法。
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  石墨烯纳米片改性PBT研究

  宋波, 郑晓瑞, 孙宁

  . 2018, (11): 153-157. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.027

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  目的 采用石墨烯纳米片对聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）进行改性，以提高其耐热性能和力学性能。方法 采用熔融共混法制备PBT/石墨烯纳米片（MLGN）纳米复合材料，通过DSC、SEM、DMA、耐热性能及力学性能测试，研究石墨烯纳米片对PBT性能的影响。结果 石墨烯纳米片具有明显的异相成核效果，显著降低了PBT的结晶活化能，加入质量分数为1%的石墨烯纳米片后，结晶活化能降低了66.2%，加入2%后降低了72.8%；石墨烯纳米片与PBT分子链间具有较强的相互作用，有利于提高PBT的结晶峰值温度、玻璃化转变温度、维卡软化温度和拉伸强度。当MLGN质量分数为2%时，玻璃化转变温度提高了1.7 ℃，维卡软化温度提高了8.8 ℃，拉伸强度提高了17%左右。MLGN的质量分数在2％以内对冲击强度没有影响。结论 石墨烯纳米片能明显改善PBT的耐热性能和力学性能。
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  面向不均衡训练集的印刷图像套准状态检测方法

  简川霞, 高健

  . 2018, (11): 158-164. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.028

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  目的 针对不均衡的印刷图像套准状态检测中存在的印刷套不准图像识别准确率低的问题，研究不均衡印刷图像训练集的预处理方法。方法 提出不均衡印刷图像训练集数据的集成采样预处理方法。支持向量机先将不均衡的训练集数据分为支持向量和非支持向量，然后过采集少类样本（即印刷套不准图像）中的支持向量，欠采集多类样本（即印刷套准图像）中的非支持向量，实现训练集数据的均衡化。最后采用预处理后的均衡训练集对支持向量机模型进行训练，并优化模型参数。结果 采用文中提出的集成采样方法对不均衡训练集预处理后获得支持向量机模型，通过对印刷图像套准状态进行识别，获得的少类样本识别率a+为0.9375，识别准确率几何平均数Gmean为0.9437，F测度为0.9574。结论 文中提出方法获得的印刷套不准图像识别准确率a+, Gmean和F测度均优于实验中的其他方法。
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  基于亚像素边缘的摄像机标定板特征提取算法

  姚强, 王亚刚, 张伟, 王凯

  . 2018, (11): 165-170. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.029

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  目的 在视觉测量领域，摄像机的标定精度是最终测量精确度的决定性因素，为了提高标定板特征的提取精度，提出一种基于亚像素边缘的提取方法。方法 针对圆点标定板，首先采集标定板图像，对图像进行处理，获取像素级别边缘，然后以边缘像素点为中心，取3×3的数字窗口计算梯度方向，在梯度方向上进行像素点灰度的双曲正切拟合，获取亚像素级别边缘，最后对亚像素边缘按照圆形进行拟合，求得圆心坐标。结果 实验表明算法的分辨率达到0.03个像素，精度可达0.1个像素。结论 该算法具有稳定可靠，精度高，运算速度快等特点，能够应用于图像拼接和分割，特征提取和摄像机标定等领域。
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  新型图文防伪技术在卷烟包装中的应用

  陈帅, 方细玲, 潘茹茹

  . 2018, (11): 171-175. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.030

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  目的 研究新型图文防伪技术的基本原理及其在卷烟包装中的实际应用。方法 通过对现有3种烟包的主要防伪技术进行对比分析，体现出新型图文防伪技术的优势。对新型图文防伪技术的原理进行全面解析，并在2款卷烟产品上进行试验，分析其在卷烟包装上的可印刷性及印刷后的包装材料在卷包过程中的上机适应性，评估该技术在卷烟包装中成功应用的可能性。结果 在改进印刷工艺和指定原纸复合工艺的厂家后可知，新型图文防伪技术在所试验的2款卷烟产品包装上的应用是实际可行的。结论 新型图文防伪技术是一种简单有效、易识别、不易模仿的新型防伪手段，其在卷烟包装上的运用是可行，并值得推广的，未来将成为包装防伪领域的主要发展方向。
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  基于ICS-LSSVM的包装机械动力机轴承的故障识别

  马文博, 梅磊, 刘波

  . 2018, (11): 176-181. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.031

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  目的 针对包装机械设备中动力机轴承的故障诊断识别率低的问题，提出一种基于参数寻优的故障识别方法。方法 首先通过主元分析算法对包装设备动力机的振动数据进行主成分特征提取，减少各数据间的相关性，然后采用LSSVM对各类数据样本进行故障识别。为了克服LSSVM惩罚因子和核函数参数易出现局部最优、收敛精度差等问题，提出一种ICS算法优化LSSVM的状态参数，提高包装机械动力机轴承故障诊断的识别率，以实测糖果厂包装机械振动数据为例验证所提方法的有效性。结果 实验结果表明，在包装机械动力机轴承故障类别确定的情况下，算法能够高精度地识别各类动力机故障。结论 该算法实现了分类器参数的自适应选择，为提高包装机械动力机轴承故障诊断的识别率提供了可靠的方法。
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  基于形状和饱满度特征精选枸杞的方法

  常敏, 杜嘉, 马晓涛, 沈凯, 李柏萱, 秦晓飞

  . 2018, (11): 182-187. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.032

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  目的 为了提高枸杞分选效率且使分选结果便于统一包装，提出一种在机器视觉技术下多特征组合的枸杞精选方法。方法 枸杞的形状和饱满度是精选的2个重要特征和依据，首先通过数字图像处理技术获取枸杞图像的横径纵径数据比值，并将其作为形状特征参数；其次获取枸杞质量和枸杞图像面积的比值，将其作为饱满度特征参数。基于这2类特征参数进行聚类分析，建立BP神经网络的枸杞多特征精选分类器。结果 枸杞的形状类型不同，其形状特征和饱满度特征值也不同，通过BP神经网络分类器显示不同形状类型的枸杞聚类。该方法可以有效地对枸杞形状类型进行精选，精选准确率达到97.6%。结论 根据形状和饱满度特征组合的分选效果最佳，该方法可以实现枸杞形状类型的精选。
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  柔性并联机构手指的机械手结构参数优化

  李秋苹, 章军, 崔军, 周浪

  . 2018, (11): 188-192. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.033

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  目的 为了满足生产中分拣软塑料食品罐的需求，提出一种柔性并联机构手指的机械手。方法 以机械手静止负载时和悬停负载时抓取力之差最小为优化目标，运用Matlab软件中的fsolve函数和for循环语句求出机械手优化参数的解。结果 以质量不超过0.25 kg的塑料食品罐为抓取对象，计算得出机械手静止负载和悬停负载时抓取力之差不超1 N。结论 在不损坏物体表面的前提下，可以实现对目标抓取物的稳定抓取。
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  面向芒果包装线的分拣机械手臂承载能力研究

  时强胜, 刘世豪

  . 2018, (11): 193-197. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.034

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  目的 为了减少芒果包装线上生产事故的发生，解决并联分拣机械手臂承载能力的问题。方法 深入讨论芒果分拣机的并联机构与大小臂结构设计问题。通过SolidWorks simulation有限元分析各关键构件的应力状态，并且定义安全系数图解以评价其结构设计是否合理。结果 大臂所受最大应力为8.056 MPa，其许用应力为75.829 MPa；小臂所受最大应力为31.659 MPa，其许用应力为50 MPa；安全系数图解显示大臂和小臂颜色均为蓝色（蓝色则表示处于安全区域）。结论 构件所受应力远远小于许用应力，并且构件处于安全区域，证明所设计的芒果分拣机械手结构具有可行性。
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  基于机器视觉的卷烟内衬纸光敏性差异分析

  贾真真, 张涛, 曹兴强, 曾建, 李晓, 姚二民

  . 2018, (11): 198-203. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.035

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  目的 研究卷烟不同内衬纸对光的敏感程度，为优化机器视觉检测精度以提高卷烟的包装质量提供参考依据。方法 基于机器视觉技术，通过RGB和HSV颜色模式对不同颜色、类型内衬纸的光学反应参数进行测试，采用方差分析对光敏性进行差异显著性分析，确定显著程度后再进行相关性分析，得出不同内衬纸与光敏性的关系，并验证缺陷内衬纸的光敏性。结果 不同颜色、类型内衬纸间的光敏性均存在显著性差异，其中R对颜色的光敏性影响最大，且与颜色呈显著正相关，光敏性强弱依次为：红色>浅金色>银色>金色。V对类型的光敏性影响最大，且与类型呈显著正相关，光敏性强弱依次为：压花复合铝箔型>普通转移型>直镀铝箔型>复合铝箔型>镭射型>真空镀铝转移型。结论 不同卷烟内衬纸的光敏性均存在差异，在实际生产中，企业可针对不同品牌内衬纸优化光敏性范围，通过调整光学参数R, V进行缺陷内衬纸的判断与剔除。
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  基于并联机器人的包装分拣系统设计

  付瑞玲, 禹春来, 范甜甜

  . 2018, (11): 204-208. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.036

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  目的 针对我国食品生产和包装存在的效率低、分拣精度不高等问题，基于并联机器人设计一种包装分拣控制系统。方法 根据机器人自动分拣系统的结构，采用一种基于时间和工件位置的图像去重复算法，以去掉重复信息。为了提高抓取精度，基于PID算法设计一种位置跟踪控制器，能够判断物体位置并实时调整并联机器人末端执行器，以实现目标物体的动态跟踪和抓取。结合工业控制机和运动控制卡搭建控制系统，并进行实验研究。结果 实验过程中最快分拣速度可达到120 次/min，漏抓率为0，误抓率小于0.2%。结论 所述控制系统具有较高的稳定性和准确性，可满足实时性要求。
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  基于单神经元的啤酒灌装液位自适应控制算法

  陈长生

  . 2018, (11): 209-213. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.037

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  目的 为了提高啤酒灌装生产线的生产效率，提升制酒企业的自动化程度，降低工人的劳动强度。方法 根据啤酒灌装流程以及自动灌装生产线结构，提出一种基于PLC和触摸屏的啤酒自动灌装生产线控制系统，控制系统以松下FP-XHC60R PLC为控制器核心，以威纶维纶MT6070I触摸屏为人机操作界面，通过PLC实现执行机构的自动控制和反馈控制，由HMI人机触摸屏实现生产线运行的参数设置，并监控生产线的运行状态。在此硬件结构基础上完成控制系统软件设计，并根据单神经元控制理论，提出一种啤酒灌装液位自适应控制算法，以提高灌装液位控制精度。结果 该控制系统结构简单，便于操作人员对设备进行人性化管理。结论 所设计的啤酒灌装生产线控制系统具有生产效率高、高度自动化、运行稳定等优点。
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  自动硬币清分打包机的设计

  马超, 王宏祥, 姚佳

  . 2018, (11): 214-218. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.038

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  目的 为了方便对硬币进行分类、整理和包装，设计一种自动硬币清分打包机。方法 在PLC程序控制下，通过上料机构将硬币筛选分离，然后对分类后的硬币进行计数、换向、打包，打包后的硬币会移动到箱中。结果 设计的自动硬币清分打包机分类准、精度高、速度快，能够区分4个币种，速度可以达到14卷/min。结论 该硬币清分打包机适于在硬币流通量大的机构进行推广应用，有较好的市场前景。
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  一种高精度卷筒纸印刷机振动测试系统的设计

  赵庆海, 赵玮, 赵颠颠, 端木兵帅

  . 2018, (11): 219-225. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.039

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  目的 为了解决卷筒纸印刷机高速运转时带来的纸带横向振动问题，设计一种高精度卷筒纸印刷机振动测试系统。方法 把纸带的横向振动转化为距离测量，采用超声波测距的方法对纸带横向振动量进行测量，利用MSP430单片机自带的AD进行模数转换，把超声波探头输出距离的模拟量转化成数据量输出，显示在液晶屏上，并在PC端设计上位机软件，通过串口通信把测量的数据进行实时显示。结果 通过对测试系统的实验，得到了实时的振动数据，经测试，该系统对振动纸张进行检测的精度达到了0.1 mm。结论 通过超声波测距方法设计出一套卷筒纸印刷机纸带横向振动测试系统，减小了测量误差，提高了测量精度。
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  基于相邻交叉耦合的凹版印刷机多轴同步控制

  陈银环

  . 2018, (11): 226-230. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.11.040

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  目的 为了实现高速、高精度、高自动化的印刷过程，提高印刷产品的质量。方法 以机组式凹版印刷套色系统系统为研究对象，分析无轴传动凹版印刷机结构，详细分析多轴同步控制的基本原理，并在此基础上提出一种相邻交叉耦合控制方法，给出算法具体的控制模型。结果 该控制方法不仅补偿了各轴自身的跟踪误差，也补偿了相邻两轴之间的同步误差。结论 仿真和实验结果表明，该控制算法收敛速度快、稳定性高，很好地实现了凹版印刷机电子轴传动多电机的同步协调控制。