2018年, 第0卷, 第15期　
刊出日期：2018-08-25

  

• 全选
  |

• Select
  弹性圆环冲击弹性柱的碰撞回弹行为研究

  杨玉亮, 王永, 黄志龙

  . 2018, (15): 1-5. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为。方法 实验方面，使用高速数码显微系统记录铜环冲击 3 种不同橡胶柱的碰撞相互作用的全过程。理论方面，应用模态叠加法和拉格朗日方程法导出圆环约束运动阶段和自由运动阶段的运动控制方程，并建立 2 组方程间的迭代关系，据此描述碰撞相互作用的全过程。结果 碰撞次数随着刚度比的增大而增加，无量纲回弹时间和恢复系数随着刚度比的增大而减小。多次碰撞的临界刚度比随着圆环厚径比的增大而增大。结论 理论方法成功预测了弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为，可为防撞结构的几何与材料参数选择，以及实验模态分析中的锤头选择提供理论指导。
• Select
  吊灯灯罩缓冲衬垫的随机振动仿真分析及实验验证

  唐杰, 肖生苓, 王全亮, 李琛

  . 2018, (15): 6-14. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究吊灯灯罩纤维模塑缓冲衬垫在随机振动激励下结构设计的合理性，及其对产品的保护性能。方法 利用 Ansys 软件对吊灯灯罩纤维模塑缓冲衬垫包装件进行模态分析，获取包装件的固有频率和振型，将路面随机振动激励谱作用于纤维模塑缓冲衬垫包装件进行仿真分析，得到包装件的应力、应变云图和加速度功率谱密度响应曲线等，以此分析其结构设计的合理性以及对产品的保护性能，并进行实验验证。结果 灯罩所受应力值远小于灯罩材料所能承受的最大屈服应力值（75 MPa），吊灯灯罩保存完好；有限元分析得到的结果与实测结果一致。结论 纤维模塑缓冲垫结构设计合理，强度可满足保护产品的要求；利用有限元仿真分析解决纤维模塑缓冲包装制品的随机振动问题是可靠的，适用于动态环境下同类缓冲制品性能的研究，为缓冲包装产品性能预测、结构设计及优化提供有效分析手段。
• Select
  能量吸收图法在蜂窝纸板中的应用

  宋卫生

  . 2018, (15): 15-20. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究能量吸收图法在蜂窝纸板中可行的应用方法。方法 通过以肩部包络线构成能量吸收图的方法和以屈服对应点连线构成能量吸收图的方法对同一个算例进行分析，分别得到各自最佳的蜂窝纸板厚度和单层芯纸厚度。然后以产品的最大许用应力分别进行压缩，查看其压缩变形情况。采用跌落的方法查看其最大变形、产品动能的变化曲线、位移变化曲线和加速度变化曲线，以此来考查这 2 种方法的可行性。结果 通过肩点法得到优化结果，由于产品最大许用应力小于蜂窝板的屈服应力，蜂窝板无法通过层叠变形吸收产品的跌落冲击能量，使得产品响应加速度过大，进而发生破损。通过屈服对应点法得到优化结果，由于产品最大许用应力可以克服蜂窝板的屈服应力，使得蜂窝板可以变形吸能，并可以在达到产品最大许用应力前吸收完所有的能量，可以有效地保护产品。结论 文中所用的屈服对应点法在不考虑实际安全系数的基础上，将产品的最大许用应力对应于缓冲材料的屈服应力，所得的优化材料可以有效地对产品起到缓冲保护作用。
• Select
  P&T-GC-MS 法对食品接触硅胶奶嘴中 VMSs 的模拟迁移研究

  张喜荣, 王文娟, 戚冬雷, 杨慧敏, 封棣

  . 2018, (15): 21-27. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 建立婴幼儿食品接触喂食奶嘴中 9 种挥发性甲基硅氧烷（VMS）在食品模拟物中迁移量的测定方法。方法 采用蒸馏水、体积分数为 3%的乙酸和体积分数为 50%的乙醇作为食品模拟物，利用吹扫捕集-气相色谱质谱法（P&T-GC-MS）测定喂食奶嘴在 40 ℃浸泡 24 h 后 9 种 VMS 单体的迁移量。结果 方法学评价结果表明，该方法灵敏度高、回收率高、选择性好，能满足实际工作的要求。迁移实验结果表明，9 种 VMSs 均被检出，3 个品牌的硅胶奶嘴中的 VMSs 总迁移量在乙醇（50%）中最高，为 2.62~11.58 μg/mL。结论 硅胶喂食奶嘴在使用过程中可能存在一定的 VMSs 迁移和食入风险，尤其在高脂类食物中风险更高。
• Select
  D-VCNa 结合 1-MCP 对杏梅贮藏品质及特性的影响

  许丽敏, 韩艳文, 姜微波, 王宝刚, 李文生, 王云香

  . 2018, (15): 28-34. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探索异抗坏血酸钠（D-VCNa）结合 1-甲基环丙烯（1-MCP）处理，对杏梅贮藏期间品质、生理及其抗氧化能力的影响，为延缓杏梅果实采后品质下降、延长贮藏期提供理论依据。方法 以杏梅为实验材料，采用 D-VCNa 与 1-MCP（密闭熏蒸 24 h）结合处理杏梅果实，并置于温度为（4±1）℃、相对湿度为 85%~90%的条件下贮藏，测定贮藏期间不同处理组杏梅果实的各项生理生化指标及抗氧化能力。结果 D-VCNa 处理对果实硬度影响不大，然而 1-MCP 单独处理及结合处理均可明显抑制果实硬度的下降，其中又以结合处理效果最好；D-VCNa 和 1-MCP 单独处理及两者结合处理均有效延缓了杏果实品质的下降；在贮藏后期，处理果实均保持了较高的多酚含量和抗氧化能力。此外，处理组提高了果实抗氧化系统相关酶 POD 和 SOD 活性，在贮藏前期抑制了 PPO 活性。结论 D-VCNa 结合 1-MCP 处理可以有效保持杏梅的贮藏品质，提高其抗氧化能力，延长其货架期。
• Select
  包装和保鲜剂改善袋装榨菜保鲜效果的研究进展

  陈山乔, 陈惠云, 孙志栋, 史婷婷

  . 2018, (15): 35-43. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对方便食用的袋装榨菜相比于坛装榨菜面临着更多的保鲜困境，这里对有潜力改善其贮藏性能的包装和保鲜技术进行总结。方法 就榨菜在贮藏中存在的色变、脆性丧失、腐烂、胀袋、营养物质流失等问题和改善袋装榨菜耐贮藏性的有效手段进行探讨，综述包装技术和保鲜剂在袋装榨菜中的应用。结果 使用巴氏杀菌结合真空或气调包装能够有效抑制微生物生长，选择合理的包装材料能够控制榨菜的外观变化；这些包装技术和工艺各有特点；多种保鲜剂在袋装榨菜中具有抑菌、改善质构、抑制色变等功效，其中包括工业界广泛接受的苯甲酸钠，前景广阔但鲜有成功案例的天然保鲜剂等。此外，还指出了新型保鲜剂缺乏推广等现状，以及对保鲜技术的发展进行了展望。结论 通过改进包装技术和添加保鲜剂来改善袋装榨菜的耐贮藏性，在工业生产中得到了广泛应用，但这些技术需要进一步的研究和改进。
• Select
  添加纳米氧化锌和植物精油的生物基膜研究进展

  方丹丹, 王利强

  . 2018, (15): 44-49. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 综述近几年国内外以生物质材料为基材，利用纳米氧化锌和植物精油制备的复合抗菌包装膜的研究成果。方法 通过对国内外研究现状和研究成果的分析和总结，分别阐述纳米氧化锌和植物精油等 2 类抗菌剂的添加对天然生物质膜力学性能、阻隔性和抗菌性等方面的影响，着重叙述三者之间的协同作用，并对三者之间的相互作用机理进行探讨。结果 纳米氧化锌和植物精油都是优良的天然抗菌剂，两者的结合不仅能改变基材的力学性能、阻隔性能，还具有优良的抗菌性。结论 以生物质材料为基材，利用纳米氧化锌和植物精油制备的复合抗菌包装膜具有绿色环保、无毒无害、性能优良等优点，发展潜力较大。
• Select
  酱油渣与淀粉复合可食膜制备工艺

  梅小虎, 向红, 吴迪, 曹庸, 吴定橙, 潘青青

  . 2018, (15): 50-58. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究了以淀粉和酱油渣为主要原料的可食膜制备工艺与性能。方法 以膜拉伸强度为指标，在单因素实验基础上利用响应面法分析最佳配方和制备工艺，并通过红外光谱和扫描电镜对复合膜相关结构进行表征。结果 在干燥温度 76 ℃、玉米淀粉质量分数 6.5%、酱油渣质量分数 1.5%、甘油质量分数 27.0%时，制得的可食膜厚度为 0.145 mm，拉伸性能最佳，强度为 14.26 MPa，断裂伸长率为 7.82%。结论 添加适量酱油渣可以使淀粉膜的结构更加稳定，抗拉强度增大，并且可以溶解在水中，可以进一步应用于可食内包装袋。
• Select
  溶胶-凝胶技术在抗菌包装中的研究进展

  党秀洁, 黄崇杏, 赵媛, 苏红霞

  . 2018, (15): 59-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为溶胶-凝胶技术更好地应用在抗菌包装领域提供理论支撑。方法 综述溶胶-凝胶技术及其改性方法制备抗菌包装材料的国内外研究进展，重点对共混和涂覆/吸附法制备抗菌包装材料进行总结。结果 溶胶-凝胶技术应用于抗菌包装材料还需进一步研究，其制备材料的兼容性，涂层对材料性能的影响，以及潜在的安全性问题仍需解决。结论 溶胶-凝胶技术作为一种制备活性包装的新方法，不仅可以制备出性能优良的抗菌材料，而且具有很大的发展潜力和市场价值。
• Select
  纳米氧化锌在抗菌食品包装材料中的应用

  郭梦雅, 鲁鹏, 吴敏

  . 2018, (15): 65-75. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 介绍了纳米 ZnO 的制备方法、抗菌活性和抗菌机理，及其在食品包装材料中的应用。方法 总结国内外对纳米 ZnO 在食品包装材料中的研究现状，并简要讨论了纳米 ZnO 在安全方面的问题和未来的发展趋势。结论 纳米 ZnO 不仅可以为包装材料提供抗微生物活性，而且能改善包装材料的性质。 纳米 ZnO 已经开始应用于食品包装材料中。
• Select
  PLA/PBSA 纳米活性包装薄膜的性能研究

  许耀之, 李硕, 林肯, 杜蓉, 蒋金勇, 李立

  . 2018, (15): 76-81. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究可降解材料聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)薄膜在添加有机纳米蒙脱土(MMT)和精油后的抗氧化性和保鲜性能。方法 采用挤出共混改性和挤出流延法加工制备出 PLA/PBSA/MMT/精油纳米复合薄膜，对其力学性能、透湿性、透气性、抗氧化性等进行探讨，并研究对樱桃的保鲜作用。结果 添加了 DK4 型号 MMT 的 PLA/PBSA 薄膜的抗拉强度得到提高，薄膜的水蒸气透过率、透气率得到降低，但是对樱桃保鲜的各项指标与对照组无明显差异。在此基础上添加丁香精油后，力学性能得到提升，抗氧化作用明显，并且对改善樱桃的保鲜效果显著增加。结论 添加了 DK4 型 MMT 和丁香精油的 PLA/PBSA 薄膜有着较好的改性效果，并且有良好的保鲜效果。
• Select
  聚丙烯无纺布活性包装材料的制备及性能研究

  周亚男, 张秀梅, 陈烨

  . 2018, (15): 82-87. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究新型的抗菌保鲜、力学性能高的聚丙烯无纺布活性包装材料。方法 以聚丙烯无纺布为包装基材，通过浸渍涂覆的方法向无纺布中添加不同组分的壳聚糖和茶多酚，然后通过透气性、保鲜性、抗菌性以及 FTIR 等来表征研究茶多酚添加量对活性材料性能的影响。结果 由红外分析可知，茶多酚的加入提高了壳聚糖与基材的相容性；由保鲜实验可知，材料可延缓杨梅的腐败变质，减缓了可滴定酸含量的下降速率，能减少蒸腾作用引起的杨梅质量损失，延长了货架期（从 4 d 延长至 8~10 d），起到了很好的保鲜作用；由抑菌试验可知，材料具有很好的抑菌效果。当茶多酚质量分数为 1.5%时，其抑菌效果最好，抑菌率最大为 99.1%。结论 通过对制备的活性包装材料与空白对照组的各种性能相比较，可知聚丙烯活性包装材料具有很好的保鲜抑菌效果，并且具有较高的力学性能，当壳聚糖和茶多酚质量分数均为 1.5%时材料的性能最佳。
• Select
  抗菌食品包装纸的研究现状及发展趋势

  赵亚珠, 郝晓秀, 孟婕, 魏娜

  . 2018, (15): 88-94. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 对国内外食品抗菌包装纸的研究现状进行综述分析，总结食品抗菌包装纸的技术发展趋势，以期为抗菌纸的研究提供有效参考。方法 对抗菌食品包装纸的抗菌剂——无机型抗菌剂、化学合成型抗菌剂、天然抗菌剂及其主要抗菌机理进行阐述；根据涂布、添加浆料、浸渍/喷淋、纤维改性等加工方法对抗菌食品包装纸进行分类；分析和总结国内外食品抗菌包装纸的最新研究成果；从高效安全抗菌剂及应用剂型的研发，抗菌纸抗菌效果的持久性和作用方式的提升，食品抗菌包装纸的产业化工艺技术的开发等方面指出今后食品抗菌包装纸的发展趋势。结果 食品抗菌包装纸的开发仍处于初步阶段，抗菌纸的产业化推广不够，抗菌纸中抗菌剂的安全性、稳定性、可持久性还有待进一步改善。结论 随着对绿色安全高效抗菌剂、应用剂型和抗菌纸加工技术的进一步研究，食品抗菌包装纸必将得到更广泛的推广应用。
• Select
  包装材料对酱牛肉品质及保鲜期的影响

  高欣, 高伟

  . 2018, (15): 95-99. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 在常温下（15~20 ℃），为了延长酱牛肉的保鲜期，探讨 6 种不同的包装材料（PE 塑料袋、PE/PP 塑料袋、PET/AL/PE 复合袋、PP 塑料保鲜盒、玻璃保鲜盒和陶瓷保鲜盒）对酱牛肉保鲜期的影响。方法 采用不同的包装材料对酱牛肉进行包装，以感官特性、理化性能、微生物为评价指标，比较不同包装材料的差异。结果 各组的感官特性均呈下降趋势，采用 PET/AL/PE 复合袋和玻璃保鲜盒包装的牛肉感官特性值下降稍慢，可保持新鲜 4 d；TVB-N 值、TBARS 值和菌落总数整体呈上升趋势，其中 PET/AL/PE 复合袋、玻璃保鲜盒以及陶瓷保鲜盒包装的这 3 个指标上升趋势较慢，可保持新鲜 4~5 d。结论 保鲜效果优劣顺序为 PET/AL/PE 复合袋>玻璃保鲜盒>陶瓷保鲜盒>PP 保鲜盒>PE/PP 塑料袋>PE 塑料袋组>不包装组。
• Select
  ZnO 薄膜包装材料溅射制备工艺与阻隔性能研究

  王超楠, 黄保进, 鲁听, 罗笙芸, 任达森, 江志明, 杨林

  . 2018, (15): 100-105. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了解决普通聚合物包装塑料对水、氧的阻隔能力不足，以及包装内容物货架时间短等问题，研究氧化锌（ZnO）沉积复合薄膜制备工艺与阻隔性能之间的关系，探索其应用于包装材料的可行性。方法 采用射频磁控溅射技术（RF），以 ZnO 为靶材，在 PET 塑料表面沉积制备氧化锌薄膜包装材料，并详细分析射频溅射功率、沉积时间与工作气压对 ZnO 复合薄膜微观形貌、沉积速率以及阻隔性能的影响。结果 当溅射功率为 150 W，沉积时间为 30 min，工作气压为 0.8 Pa 时，ZnO 薄膜均匀且致密，阻隔能力最强，其氧气透过率（OTR）降低为 1.23 mL/(m2•d)，水蒸汽透过率（WVTR）降低为 0.382 g/(m2•d)。与相同厚度下的 PET 原膜相比，所制备的 ZnO 高阻隔薄膜的透氧率降低了 49.5 倍，透湿率降低了 17.6 倍。结论 射频溅射参数通过影响复合薄膜的微观形貌、致密程度、沉积速率以及沉积层厚度等方面对其阻隔能力会产生较大影响。
• Select
  不同形貌碳酸钙颜料粒子的制备及在喷墨印刷中的应用

  王焕美, 陈蕴智, 张正健, 郑金安

  . 2018, (15): 106-112. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究碳酸钙颜料粒子的形貌对喷墨打印涂层性能的影响。方法 通过改变分散剂的种类制备不同的碳酸钙颜料粒子，并通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、粒径分析仪对制备的颜料粒子进行表征，研究分散剂种类对颜料形貌和粒径的影响。将 4 种不同形貌的碳酸钙分别作为颜料，将其应用于喷墨打印纸的表面涂层，并测试涂布纸张的动态渗透性、物理性能、喷墨打印性能。结果 CMC 作为分散剂有助于形成粒径分布均匀的球形碳酸钙颜料粒子；纺锤形碳酸钙颜料粒子有助于提高涂布纸的平滑度和光泽度；球状体碳酸钙颜料粒子有助于改善涂布纸的喷墨印刷性能和渗透性；颜料粒子的粒径分布均匀性对涂布纸的动态渗透性影响较大，其影响超过颜料粒子形貌对涂布纸渗透性的影响。结论 粒径分布均匀的球状体碳酸钙颜料粒子最适合用于喷墨印刷涂层，可以提高纸张的物理性能、印刷性能和动态渗透性能。
• Select
  钢化玻璃运输包装设计与有限元分析

  李琛, 牛美亮, 赵玉松

  . 2018, (15): 113-118. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 以钢化玻璃为研究对象，设计安全合理的运输包装，并对其保护性能进行有限元分析。方法 选择包装材料，设计运输包装各组件的结构及尺寸，利用 Pro/E 建立运输包装模型，利用 Ansys Workbench 模型进行静态堆码载荷仿真分析、模态仿真分析、随机振动仿真分析。结果 通过静态堆码仿真得到等效应力最大值发生在松木托盘处，为 0.506 MPa，远小于松木的屈服极限（10.47 MPa）；等效应变最大值为 0.0044，换算成包装件变形为 2.31 mm，小于包装件允许变形量为 4.2 mm；模态仿真分析得到包装件的工作频率为 42.2, 44.8, 51.2, 52.6, 69.5, 69.8 Hz，避开了汽车公路运输车的共振频率 2 Hz 和 10 Hz；在随机振动仿真分析中，包装件在 y 方向位移为 0.037 mm，远小于包装件允许变形量。结论 通过仿真分析可以判定所设计的钢化玻璃运输包装方案合理，能够在运输过程中有效保护钢化玻璃的安全。
• Select
  可循环快递包装设计

  董晓玮, 金海明, 彭文利, 王艳敏

  . 2018, (15): 119-122. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 探究可循环快递包装的设计准则，达到共享快递、绿色快递的目标。方法 通过对现有的国家行业标准以及共享单车模式的相关分析，结合热力学第二定律的熵增理论明确共享化的优点，再通过人因工程学对产品交互进行分析，导出相关可循环快递共享化的基础设计要求。结果 设计出一款可循环快递包装箱，在可循环的基础上从人机交互方面进行改良，实现了快递包装的绿色环保。结论 通过对产品标准化、尺寸体系化、交互人性化以及组合模块化的研究，设计出了可循环快递包装箱，在一定程度上又可称之为共享化快递。
• Select
  药品包装线开盒机刚柔耦合动力学仿真分析

  安磊, 张锁怀, 黄旺兴

  . 2018, (15): 123-129. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究柔性杆件从实际工况开始，随着工作转速的提高对开盒机动态性能和开盒角度的影响。方法 利用 SolidWorks 建立了开盒机的三维实体模型，通过导入 ADAMS 建立开盒机的纯刚体模型，利用 Ansys 对杆件进行柔性化处理，生成模态中性文件，将其导入纯刚体模型中建立开盒机的刚柔耦合模型，并进行动力学仿真分析，仿真结束后将载荷文件导入 Ansys 进行关键部件的应力分析。结果 得到了开盒杆相对吸盒杆的最大转角和关键部件的受力，得出工作转速 340 r/min 为此开盒机的极限转速，且通过加强杆件的强度可以使开盒机提速运行，但必须进行全面的动态性能研究和优化。结论 采用刚柔耦合分析方法可以更真实地仿真开盒机的实际运动状态，尤其是在工作转速较高阶段，且相对于纯刚体模型，可以更全面地分析开盒机的动态性能。
• Select
  基于模糊控制的包装膜自动纠偏系统设计

  侯立功, 陈天娥, 史荧中

  . 2018, (15): 130-134. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了解决包装过程中薄膜纵向跑偏，以及常规控制方法性能较差等问题。方法 基于模糊控制设计一种包装膜自动纠偏系统。分析包装薄膜跑偏的原因，并给出自动纠偏装置结构。在此基础上，建立纠偏系统数学模型，同时设计一种模糊控制器。利用 MCF52235 嵌入式芯片给出控制器的硬件结构。最后进行试验验证。结果 跑偏量绝对值的最大值仅为 0.4 mm，满足包装工艺控制要求。结论 所述模糊控制方法能够有效地改善系统纠偏能力，具有较好的动态响应性能。
• Select
  基于 Tau-jerk 策略的机器人运动轨迹规划

  李峰, 张晓, 侯伟, 秦晓飞, 常敏

  . 2018, (15): 135-145. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了提高包装的效率，满足大量包装的需要，设计基于 Tau-jerk 运动策略的轨迹规划控制六自由度机器人运动的方法。方法 首先对 Tau-jerk 运动策略进行理论分析。然后，通过仿真得出六自由度机器人的速度、加速度曲线光滑连续，加速度的导数也连续，且起点和终点的速度、加速度都为 0，并与五次多项式插值法进行对比得到更加平滑的速度、加速度曲线，驱动力矩更小。再以时间优化为目标，采用自适应遗传算法对生成的轨迹进行优化。结果 机械臂总的运动时间由原来的 12 s 缩短到了 7.058 s，时间缩短了 41.18%，达到了优化效果。结论 通过在 KUKA Youbot 机器人实验平台上进行实验验证，证实该方法可以提高包装效率。
• Select
  近场直写静电纺丝电场仿真与路径规划分析

  林灿然, 王晗, 曾俊, 朱自明, 阳范文, 张嘉荣, 许伟亮, 蓝银涛

  . 2018, (15): 146-152. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 由于在静电纺丝过程中射流的鞭动现象会严重影响纺丝的质量，无法实现图案的精准化沉积和高分辨率的喷墨打印，需要探究减小射流鞭动现象的方法。方法 首先采用 COMSOL Multiphysics 多物理耦合场有限元仿真软件，对纺丝过程中有无添加辅助电极情况下的电场场强大小和分布进行模拟分析，随后通过实验进行对比验证，并根据结果设计一套适用于近场直写微纳喷印的纤维薄膜打印数控系统，实现纳米纤维的重复沉积，进行纤维薄膜的打印。结果 实验采用质量分数为 8%的聚氧化乙烯（PEO）溶液作为纺丝溶液，注射器及喷丝针头容量为 2.5 mL，针头外径为 0.6 mm，长度为 12 mm，注射泵流量设置为 0.5 L/min，2 台高压电源设置的电压均为 1.01 kV。实验结果表明，未添加辅助电极时，纤维容易出现卷曲，而添加辅助电极后，纤维细直不卷曲。结论 利用平行辅助电极将工作电场集中在所需范围内，使电场尽可能实现垂直地从喷丝针头到接收基板，能有效减小纺丝射流的鞭动现象给稳定沉积带来的不良影响，可实现聚合物溶液高分辨率的喷墨印刷，能够实现图案的精准化沉积。
• Select
  基于 ADAMS 的 3-UPRP 并联机构的运动学分析及仿真

  郭旺旺, 李瑞琴, 樊大宝, 樊晓琴, 王秀娇

  . 2018, (15): 153-158. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 对 3-UPRP 并联机构进行运动学分析和仿真，验证其是否具有良好的运动学性能。方法 运用修正的 G-K 公式计算出该机构的自由度，并且利用 D-H 法计算 3-UPRP 并联机构的位置解，利用虚设机构法求出 3-UPRP 并联机构的一阶影响系数，利用 ADAMS 对机构进行位移、速度、加速度的分析。结果 得到了机构的位置解以及仿真后的速度、加速度等图像，图像曲线都呈现周期性、有规律的运动，曲线未出现突变点和断点，变化范围稳定。结论 该机构具有较好的运动学性能，在包装机械等领域有很好的应用前景。
• Select
  现代故障诊断技术研究现状与趋势

  赵庆海, 赵玮, 石玉霞

  . 2018, (15): 159-165. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了能更有效、准确地对复杂设备进行状态监测和故障诊断。方法 综述近年故障诊断技术中重要方法的基本原理、特点、局限性和研究现状。在大量文献的基础上，基于计算机技术、信号处理技术、人工智能技术和互联网技术讨论现代故障诊断技术的发展趋势。结果 故障诊断技术主要研究机器或机组运行状态的变化在诊断信息中的反映，分为基于模型、基于信号和基于人工智能等 3 类。结论 随着基础学科和前沿学科的不断发展和交叉渗透，故障诊断技术也在不断创新，未来的发展趋势主要集中于将不同人工智能技术以某种方式结合、集成或融合以及开放式远程协作诊断技术。
• Select
  某自动化流水线搬运机械手的仿真与试验分析

  李国昌, 赵成, 李蕊, 迟源, 李秀芳

  . 2018, (15): 166-172. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究某自动化流水线三自由度机械手的运动学特性和试验分析方法。方法 创建机械手的 D-H 法运动方程；在 SW 中建立机械手模型，并导入 RecurDyn 中完成对机械手的运动学仿真；最后对试验样机进行试验验证分析。结果 通过运动学仿真分析得到连杆 2 末端点在 x 轴、y 轴、z 轴上的位移变化量分别为 67, 75, 150 mm，最大速度设计目标与仿真结果的误差百分比分别为−0.53%, −1.57%, 3.08%，最大加速度的误差百分比分别为 2.2%, −0.087%, −3%；建立了试验验证平台，通过模块化设计软件，试验得出该机器手的运动学特性良好，电机电流曲线平滑稳定。结论 该自动化流水线三自由度机械手具有运动连续且平稳、控制简单的特点，符合自动化流水线的工作特性。
• Select
  一种新型包装码垛机器人路径规划方法

  魏欣, 孙玥

  . 2018, (15): 173-177. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了提高码垛机器人的工作效率，减小能量损耗，优化机器人末端抓手的工作轨迹。方法 建立机器人路径规划的数学模型，在此基础上对传统的蚁群算法进行改进，将环境中局部的机器人路径信息引入蚁群信息素的初始化和路径选择概率中，提高蚁群算法的收敛速度，并防止算法早熟，避免算法陷入局部最优。结果 仿真结果表明，改进后的蚁群算法收敛速度更快，能够在较短时间内规划出最佳路径。结论 所提方法能够明显提高码垛机器人最佳路径搜索能力，对于提升机器人运行效率具有重要指导意义。
• Select
  基于机器视觉的纽扣电池托盘分拣系统

  顾六平, 姚庆文

  . 2018, (15): 178-182. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了提高电池生产企业的检测效率，避免误检，以降低企业生产成本。方法 分析传统分拣方式中存在的不足之处，以 ABB 并联机器人和美国康纳智能相机为平台，搭建一个基于机器视觉的工业机器人分拣系统。运用经典的 SIFT 算法对分拣对象的图片信息进行处理，克服了光照和位置变化对视觉系统造成的不良影响，提高分拣了效率。结果 ABB 并联机器人根据图像信息能识别出待分拣的物体，且工作稳定、可靠，分拣成功率为 100%。结论 该分拣系统软硬件设计合理，满足了电池生产企业的要求。
• Select
  基于改进遗传算法的包装机器人轨迹规划

  贾超广, 肖海霞, 胡广新

  . 2018, (15): 183-187. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了提高包装生产效率，提升直角坐标机器人的稳定性、可靠性和运动精度，避免机器人出现速度、加速度突变，对机器人运动轨迹进行规划。方法 首先分析直角坐标机器人的工作原理，在此基础上采用三次均匀 B 样条曲线对机器人关节轨迹进行逼近，给出一种基于改进遗传算法的最优时间 B 样条轨迹规划方法。根据功能需求，设计一种基于 ARM 和 FPGA 的控制系统。结果 仿真结果表明，机器人各个关节抵达节点的用时最短，运行耗时能够缩减 39%以上，验证了算法的有效性。结论 所述控制系统和方法能够满足包装码垛的要求，可提高包装效率。
• Select
  制罐过程中存在的问题及改进措施

  江涛, 李阳光, 冯立杰

  . 2018, (15): 188-193. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对郑州 X 制罐厂方便桶自动生产线故障多的现象，分别从缝焊机、组合机、烘箱等环节实施改进，解决其废品率高的问题。方法 首先通过现场拍照取证的方式对故障现象进行描述，其次分析故障发生的原因及危害，然后和相关技术人员进行深刻探讨，最后通过查阅相关资料，对每个故障环节提出具体的改进措施，并将其应用于方便桶自动生产线。结果 该生产线在实施相应改进措施后，工废废品率从 0.464%降至 0.129%，为制罐业的方便桶自动生产线改善提供依据。结论 制罐过程中存在的问题多源自缝焊机、组合机、烘箱等环节，企业应多从这几方面进行严格控制，采取相应的改善措施，达到降低废品率的目的。
• Select
  基于机器视觉的自动分拣码放系统研究

  杜恩明, 张仁朝

  . 2018, (15): 194-198. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.030

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为实现包装码垛自动生产线上不同型号工件的分类码放，有效提高生产效率，降低生产成本。方法 在工件识别应用中，提出一种基于机器视觉、PLC 控制技术、HMI 人机界面的分拣码放系统。在完成工业机器人相应的硬件及关键算法设计的基础上，利用以太网构建 PLC 网络控制系统，并与上位机管理系统实现交互。结果 经实验测试，该自动分拣码放系统对工件的识别精度较高，均在 99%以上，处理时间较短，均在 0.2 s 以下，能够满足生产要求。结论 生产实践表明，该系统提高了工件分拣效率，减小了工人劳动强度，降低了生产成本，具有很高的推广应用价值。
• Select
  基于振动盘硬币分选机设计及其振动模态分析

  刘旭, 高士同, 朱学超, 万长东

  . 2018, (15): 199-203. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.031

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为硬币分选提供一种集分类、计数、整理于一体的多功能、自动化硬币分选机，以降低人工成本，提高硬币分选效率。方法 硬币分选机主要由振动分料盘、光电传感器、截停机构、接料装置、控制系统、液晶显示屏等 6 个部分组成，振动盘为其提供动力来源，硬币经过由分料杆和分料槽组成的分选区后，进入各自料道并向前推进；光学传感器分别感应每个料道硬币落下信号，并传递给控制系统；控制系统获得光学传感器的信号后进行硬币计数、金额统计等工作；当硬币计数满足截停设置个数时，控制系统控制 3 个截停电机工作，截停机构执行挡料动作，取出硬币并手动复位后，挡料机构停止挡料，硬币分选继续进行。结果 样机的有效工作空间为 900 mm×600 mm×420 mm，整机净质量为 40 kg，能够对新版 1 元硬币（25 mm）、5 角硬币（20.4 mm）、1 角硬币（19 mm）进行分选，分选速度达到 500 枚/min。结论 所设计的多功能硬币分选机可实现 3 种硬币的自动分选、计数、整理工作，具有占地空间小、性价比高、速度可调、升级空间大等特点。
• Select
  基于 HALCON 的点胶质量检测系统设计

  彭赟, 刘燕子, 张东霖

  . 2018, (15): 204-209. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.032

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对现有点胶质量检测过程中存在的检测成本高、速度慢、精度低等问题，提出一种基于 HALCON 的点胶质量检测方案。方法 通过图像去噪、模板分析、图像分割以及形态学处理等手段获得待检工件胶水轮廓，将其与标准合格工件胶水轮廓中心线作差集操作，以检测是否存在断胶现象，并根据胶水轮廓的宽度值判断是否存在波浪胶。结果 实验结果表明，该方案能够快速、准确、有效地判别出合格品，检测出波浪胶、断胶等问题，检测准确率达 99.6%，平均检测时间约为 475 ms。结论 该方案的检测精度和检测速度均符合工业生产线的检测要求，能够应用于实际生产中。
• Select
  基于回归算法的印刷品最佳实地密度研究

  郭凌华, 王晶, 孙栗媛, 温蕾, 党玲玉

  . 2018, (15): 210-215. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.033

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 从相对反差最大时密度最佳的角度出发，结合网点扩大，构建基于回归算法的数学模型，确定最佳的实地密度，从而提高印刷品的质量。方法 获取过版样张，根据测量的实地密度、相对反差和网点扩大值作出三维坐标图，并基于回归算法建立相对反差 K、网点扩大与实地密度函数关系的数学模型；利用该模型找到相对反差最大时，网点扩大和实地密度的参数匹配算法；网点扩大在国标范围（15%~20%）内，最终以方差最小原则确定最佳的实地密度。结果 基于回归算法找到了当相对反差最大时实地密度和网点扩大的参数匹配符合函数 y=ax+b，确定了 C, M, Y, BK 油墨的最佳实地密度分别为 1.551, 1.612, 0.975, 1.828。结论 基于回归算法确定最佳实地密度的方法能够保证相对反差良好，网点扩大适宜，提高了印刷品的清晰度和鲜艳程度，对印刷的质量控制具有一定的指导意义。
• Select
  基于向量夹角样本选择的光谱反射率重建

  曾茜, 孔玲君, 占文杰

  . 2018, (15): 216-220. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.034

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究一种更有效的训练样本选择方法，以提高光谱反射率的重建精度。方法 提出将样本看做向量，根据测试样本与训练样本之间的夹角判断两者间的相似度，然后把该夹角大小作为相似度权重赋予该训练样本，实验以孟塞尔色卡为样本集，训练样本分别为经过 Mohammadi 方法选择的样本和经过文中提出的向量夹角方法选择的样本，以色差和光谱均方根误差为评价指标，从重构精度和样本选择的有效性等 2 个方面对 2 种样本筛选方法进行比较和验证。结果 通过 Matlab 软件仿真实验，文中所提方法的平均色差能降低到 0.7945，最大色差为 2.1569，平均光谱均方根误差降低到 0.011 42，最大光谱均方根误差为 0.0218。结论 基于向量夹角选择样本具有简单且精确的优势，能够满足高精度颜色复制的要求，可以为快速准确地选择样本和提高颜色复制精度提供参考。
• Select
  基于 SDAE 的受损 QR 码恢复算法

  陈柯成, 林凡强, 邹雪, 唐文, 杨斯涵, 曾财

  . 2018, (15): 221-226. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.035

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 针对包装产品外壳上黑白 QR 码易受到污渍侵蚀损坏，长期磨损易模糊，以及图像采集过程易出现失焦模糊、运动模糊，导致无法完成识别需求，提出一种基于栈式降噪自编码器的受损 QR 码恢复的预处理方法，达到显著修复包装产品上受损的 QR 码图像并提高其识别率的目的。方法 通过深度学习模型栈式降噪自编码器，可以将受到噪声干扰的像素点根据受损像素数据映射到以标准数据为参照的高概率数值点，实现整个受损 QR 码基于像素点的重构恢复，从而提高识别率。结果 通过对实验 QR 码进行高斯模糊、随机污渍侵蚀等多种方式的损坏，能够将识别率较低或完全不能识别的测试图像集恢复出高质量的 QR 码图像，显著地提高了识别率，并且速度快、可重复性好。结论 采用基于栈式降噪自编码器的受损 QR 码恢复的预处理方法，能够重建受损的 QR 码，并可以广泛应用于包装产品 QR 码识别前的预处理，以提高识别率。
• Select
  同态滤波耦合后处理优化的图像增强算法

  童莹

  . 2018, (15): 227-236. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.036

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 为了提高图像增强算法中的亮度分布，抑制伪光晕与噪声现象，改善增强图像的细节与亮度。方法 提出一种同态滤波耦合后处理优化的图像增强方案。首先，利用引导滤波器估计输入图像的照度，利用 YCbCr 色彩空间中平滑的 Y 通道为导向图像，以有效捕捉真实场景的亮度，准确计算图像照度。其次，根据得到的照度估计，提取图像景物的反射率，为了同时提供动态范围压缩和色调再现，设计一种多尺度 Retinex 和色彩修复算子，利用 3 个不同尺度的 Gaussian 滤波加权组合，进行彩色图像增强。最后，为了实现多尺度 Retinex 与色彩修复算子的最优性能，通过非线性拉伸和参数优化组成的自动后处理方法，构建一种学习策略，利用量子行为粒子优化机制（QDPSO）自适应地确定每个输入图像的最佳参数，从而有效考虑了景物的照度与反射率的关系，避免了色彩失真。结果 实验数据表明，与当前常用的增强算法对比，所提算法得到增强图像清晰度和细节更优，更符合视觉的感知特性，且效率更高，耗时约为 0.7 s 左右。结论 所提算法具有良好的增强效果，在图像信息处理领域具有一定的借鉴作用。
• Select
  纸张和油墨对胶印图像质量的综合影响分析

  薛美贵, 李小东, 陈润权, 龚修端

  . 2018, (15): 237-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.037

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 研究影响胶印图像质量各因素中的纸张与油墨各项性能对胶印图像饱和度、光泽度、耐磨性等所起作用大小的情况。方法 使用 2 种油墨对 3 种牛皮纸进行胶版印刷（简称胶印），采用偏最小二乘法（PLS）分析纸张平滑度、光泽度、表面孔隙情况、油墨粘度、颗粒大小等因素对所得图像色彩饱和度、光泽度以及墨层的耐磨性的影响情况。结果 纸张光泽度和表面平均孔径大小对印刷图像质量的影响作用较大，对纸张平滑度和孔隙相对深度的影响作用较小，对油墨各项性能的影响作用最小；胶印图像的饱和度、光泽度以及耐磨性（饱和度变化）与纸张平滑度、孔隙相对深度以及光泽度的相关性较大，而与其他影响因素的相关性相对较小。结论 在胶印过程中，改善纸张的光泽度、平滑度，或者适当调节纸张表面平均孔径和孔隙相对深度，可以在很大程度上提高图像的质量。
• Select
  瓦楞纸箱在战储军品包装中的应用分析

  武小琴, 朱霞, 赵萍, 伍岳

  . 2018, (15): 243-249. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.038

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 在瓦楞纸箱技术应用现状的基础上，分析瓦楞纸箱在战储军品包装中存在的问题，提出规避和解决这些问题的建议和措施。方法 通过实地调研，并在分析文献的基础上进行研究。结果 结合实地调研部队仓库的实例，总结了 3 点目前瓦楞纸箱在军品包装中存在的问题。主要表现为军品用纸箱的选材单一、内部结构设计不合理、特殊防护功能薄弱等。结论 结合目前瓦楞纸箱的应用现状，指出军用瓦楞纸箱技术相对落后，未及时跟随市场发展，需引入工艺先进的新型瓦楞纸箱。通过加强相关标准体系建设，推进军民融合发展，在军品包装中积极引进特殊功能纸箱，并采取从顶层设计加强军队仓库的标准化建设等措施，以提高战储军品的防护性能。
• Select
  火炸药产品用包装物现状及发展趋势

  毛长勇, 代久双, 张晓志, 戴秋洪, 何丹, 茅向东, 赵其林, 谢金蓂

  . 2018, (15): 250-254. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.15.039

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  目的 总结我国火炸药产品用包装物的现状及发展趋势。方法 梳理火炸药产品包装物应具有的基本功能，分析国内火炸药产品包装物及其标准现状，指出现有包装物及其标准存在的问题，总结未来火炸药产品用包装物的发展趋势。结果 我国火炸药包装物采用的苏式箱包装、木箱包装和纸桶包装等 3 种形式，虽然能够满足火炸药产品贮存、运输的要求，但其在结构、材质、加工工艺及使用等方面落后的现状，逐渐暴露出不少问题；火炸药包装物标准使用年限长，至今未换版，在使用过程中也存在一定的争议。结论 优化包装物的材料和结构，适应火炸药和弹药的自动化、智能化制造需要是未来火炸药产品包装物发展的重要趋势。