2019年, 第0卷, 第9期　
刊出日期：2019-05-26

  

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  超声处理控制鲜切甘薯褐变的生理机制

  潘艳芳, 陈晓彤, 杨维巧, 贾晓昱, 张继明, 李喜宏

  . 2019, (9): 1-5. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.001

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  目的 针对甘薯鲜切后易氧化褐变问题，研究超声处理对鲜切甘薯酶促褐变影响的机制，确定最佳的超声处理时间。方法 甘薯经鲜切后，先在25 ℃，40 kHz下超声处理不同时间（0，5，10，20 min），然后测定其在4 ℃冷藏期间对甘薯色泽、丙二醛（MDA）含量、褐变相关酶活性及酚类底物含量的影响。结果 适宜时间的超声处理能有效保持鲜切甘薯的亮度和色度，抑制MDA的积累，钝化多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）的活性，激发苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，提高了甘薯总酚含量和抗氧化能力，延缓了褐变的发生。结论 以超声处理10 min的防褐变效果最佳，处理20 min会对甘薯组织造成损伤，从而加重褐变。
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  猕猴桃货架期间品质动力学及寿命预测模型

  刘婧, 史萌, 关文强, 陈爱强, 刘斌, 张娜, 陈存坤, 阎瑞香

  . 2019, (9): 6-14. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.002

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  目的 研究货架期间猕猴桃的品质动力学变化特性与寿命。方法 以“秦美”猕猴桃为实验材料, 在温度为4，10，20 ℃下进行货架试验, 测定猕猴桃质量损失率、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、色值（C*，L*）的变化, 利用Arrhenius方程建立相应品质指标的动力学模型, 经恒等变形后得到货架寿命预测加权模型，并对模型进行验证。结果 低温可以明显延缓猕猴桃在货架期间品质的降低, 其品质变化均符合零级动力学方程; 通过对比货架温度和时间对各品质指标的影响可知, 货架时间均大于货架温度; 综合上述品质指标构建的货架寿命预测加权模型，其相对误差在±10%以内, 精确度较高。结论 在温度为4~20 ℃范围内, 可依据加权模型对猕猴桃的货架寿命进行准确预测。
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  不同氧组分气调对黄冠梨品质及酶活性的影响

  张引引, 李月圆, 钱卉苹, 张爱琳, 闫师杰, 王晓闻

  . 2019, (9): 15-21. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.003

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  目的 研究不同气调处理对黄冠梨贮藏品质和相关酶活性的影响，以筛选出较优的气调贮藏条件。方法 研究以黄冠梨为实验材料，在温度为（0±1）℃、相对湿度为90%~95%条件下，采用3种不同的O2组分气调处理（O2（1%~2%）+CO2（1%~2%），O2（3%~4%）+CO2（1%~2%），O2（5%~6%）+CO2（1%~2%）），观察梨果品质和酶活性的变化情况。结果 与对照组相比，3种不同O2和CO2组合的气调贮藏均降低了黄冠梨的褐变率、呼吸强度和乙烯释放量，保持了较高的好果率和果皮色泽，抑制了果实的软化和果心PPO酶活性的下降，保持了较高的CAT酶活性，从而抑制了梨果褐变。尤其处理组2（O2（3%~4%）+ CO2（1%~2%））的效果最为显著。结论 气调贮藏保持了黄冠梨较高的贮藏品质，抑制了果实褐变，处理组2（O2（3%~4%）+CO2（1%~2%））是黄冠梨的最优气调组合。
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  红提葡萄SO2脉冲式防腐保鲜技术

  贾晓昱, 杨维巧, 潘艳芳, 李喜宏, 赵志永, 杜美军, 李悅明

  . 2019, (9): 22-27. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.004

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  目的 针对红提葡萄保鲜时存在的药害、失水、落粒和腐烂等问题，研究SO2脉冲式熏蒸防腐的最佳浓度、时间参数。 方法 以新疆红提葡萄为实验材料，采用脉冲式防腐设备精准定量控制，研究不同脉冲防腐方式对红提葡萄贮藏期可滴定酸、电导率、质量损失率、多酚氧化酶活性等理化指标的影响。结果 首先用SO2（体积分数1%）循环熏蒸30 min，之后每间隔15 d采用SO2（体积分数0.2%）循环熏蒸30 min，可有效抑制有机酸的消耗，保持细胞膜的完整性，抑制代谢，防止腐烂和落粒，保鲜期延长至180 d，漂白指数仅为0.3，果粒SO2残留量仅为3.1 mg/kg。结论 脉冲式防腐显著延长了红提葡萄的贮藏期，保证了较佳的贮藏品质，解决了传统保鲜纸SO2释放不均衡、果粒漂白和残留量偏高等产业难题。
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  差压预冷处理对蒜薹质量损失率和硬度的影响

  李阳, 杨文哲, 王美霞, 陈爱强, 刘斌, 阎瑞香

  . 2019, (9): 28-35. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.005

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  目的 研究差压预冷处理对蒜薹质量损失率和硬度的影响。方法 将蒜薹分别置于风速为1，1.5，2 m/s的差压预冷库中，先预冷到4 ℃，然后装入PE保鲜袋（0.045 mm）中在0 ℃条件下冰温贮藏，以测定蒜薹的质量损失率和硬度值，并观察细胞显微结构变化，分析差压处理对蒜薹质量损失率和硬度的影响。结果 至冰温贮藏结束，预冷风速1，1.5，2 m/s和直接贮藏工况下蒜薹的质量损失率依次为3.60%，3.54%，3.89%，3.16%；蒜薹整体硬度值分别占整体硬度初始值的67.3%，68.6%，69.7%，61.0%；各工况下蒜薹整体质量损失率与硬度具有很好的负相关性，蒜薹X位置的质量损失率与硬度的最佳相关系数分别为-0.96，-0.92，-0.92，-0.95；通过延长预冷时间，增大了蒜薹的质量损失率，从而减小了蒜薹的孔隙率，经差压预冷后，预冷风速为1.5 m/s时蒜薹的整体孔隙率最小，2 m/s时蒜薹的整体孔隙率最大。结论 在冰温贮藏前，差压预冷处理使蒜薹的质量损失率增加，孔隙率减小，延缓了蒜薹硬度值的下降，在一定程度上延长了货架期。
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  香椿老叶中黄酮类和皂苷类物质的分离鉴定

  陈伟, 李晨晨, 冉浩, 李文华, 刘常金

  . 2019, (9): 36-42. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.006

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  目的 对香椿老叶中的黄酮类和皂苷类活性物质进行分离鉴定，为进一步开发香椿老叶产品提供理论基础。方法 使用柱色谱和高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）对香椿老叶中的物质进行分离纯化，并采用核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）和红外光谱（Infrared Spectroscopy, IR）对分离物质进行测定。结果 香椿老叶中含有芦丁、表儿茶素、槲皮素、异槲皮素、番石榴苷等。利用显色反应初步定性鉴定出香椿皂苷中包括甾体皂苷和三萜皂苷。结论 香椿老叶中含有丰富的黄酮类和皂苷类物质，具有广阔的开发前景。
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  布朗李果酒发酵工艺研究

  胡云峰, 庞权, 阎瑞香, 陈君然

  . 2019, (9): 43-47. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.007

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  目的 为了优化布朗李果酒的最佳发酵工艺。方法 以布朗李为原料，选取酵母接种量、发酵温度、初始含糖量、二氧化硫添加量为影响因子，以酒精度为考察指标，在单因素试验的基础上对布朗李果酒的发酵工艺进行正交优化。结果 得到了布朗李果酒发酵的最优工艺参数，酵母接种量（体积分数）为5%，发酵温度为26 ℃，初始含糖量（质量分数）为24%、二氧化硫添加量为80 mg/L。在此条件下发酵7 d的果酒酒精度（体积分数）为11.9%。结论 该工艺生产的布朗李果酒酒精度高，原料发酵充分，利用率高。
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  柠条APMP浆漂白特性的研究

  丁建淋, 王端, 王鹏

  . 2019, (9): 48-52. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.008

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  目的 研究柠条APMP浆H2O2单段、两段以及H2O2-Na2S2O4两段的漂白特性。方法 研究H2O2单段漂中H2O2用量、温度和反应时间，以及两段漂中H2O2和Na2S2O4的用量对漂后纸浆成纸的白度和各项物理性能影响，了解柠条APMP浆的漂白特性。结果 得到了柠条APMP浆H2O2单段漂的最佳工艺条件，H2O2质量分数为5.0%，温度为80 ℃，时间为90 min。在该条件下，纸浆的白度从47.71%提高到64.87%，白度提高了36%，且成纸的抗张强度、耐破强度和撕裂强度都得到提高。在H2O2用量一定的条件下，柠条APMP浆H2O2两段漂的效果优于H2O2单段漂；H2O2-Na2S2O4两段漂后纸浆的白度较H2O2单段漂虽有所提高，但漂后浆成纸的结合强度均低于H2O2单段漂。结论 柠条APMP浆可以采用H2O2单段和两段漂，其中H2O2两段漂的效果优于单段漂。
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  测试装置和方法条件对薄膜耐穿刺性的影响

  陈欣, 程香玉, 周加彦, 高翠玲, 贺祥珂, 于佳佳

  . 2019, (9): 53-58. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.009

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  目的 为了评价测试装置和方法条件对薄膜耐穿刺性的影响，对测试装置的材质、尺寸精确性及测试条件等因素进行针对性分析。方法 利用显微镜对比国内外不同批次及材质穿刺针的尺寸和尖端结构，并依次对均匀稳定的薄膜进行穿刺力测试。结果 相比直径和半径偏差均低于±0.05 mm的穿刺针，1#，4#，5#，6#，7#穿刺针的穿刺力存在明显波动；尖端半球具有较差圆弧度的穿刺针试验结果标准偏差较大，重复性较差；相比于合金钢材质的穿刺针，高速钢制造的穿刺针穿刺力平行性较好，针头无弯曲变形、无穿刺力递增等现象；使用上下环直径不一致的固定环测试所得穿刺力结果的平行性较差。结论 采用具有较好圆弧度、不易变形且针头尺寸精准的穿刺针，并配合使用上下环直径一致且合理的固定环进行测试，可准确反映薄膜的耐穿刺性。
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  GC-MS法测定烟用包装材料中非邻苯酯类增塑剂

  赵海娟, 张文洁, 郑美玲, 朱远洋, 张峻松, 李文伟

  . 2019, (9): 59-65. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.010

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  目的 为测定烟用包装材料中非邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量，建立气相色谱-质谱-离子扫描（GC/MS-SIM）技术同时测定烟用包装材料中12种非邻苯酯类增塑剂含量的检测分析方法。方法 采用二氯甲烷溶液为溶剂，振荡萃取烟用包装材料中的目标物，经GC-MS-SIM分析后，以苯甲酸苄酯为内标进行定量。结果 该方法在0.001~0.200 mg/g范围内线性良好，决定系数R2>0.999，检出限范围为1.2~7.2 μg/g，12种非邻苯二甲酸酯类增塑剂的回收率在90.63%~102.99%之间（RSD为0.71%~5.37%，n=5）。运用该方法测定采集到的12种烟用包装材料，检测到了5种非邻苯二甲酸酯类增塑剂，其含量范围分别为己二酸二乙酯（0~0.0200 mg/g）、磷酸三丁酯（0.1699~0.1783 mg/g）、磷酸三苯酯（0~0.0231 mg/g）、乙酰柠檬酸三丁酯（0.0062~9.0358 mg/g）、柠檬酸三丁酯（0~0.0198 mg/g）。结论 该方法便于操作，有较高的灵敏度，可满足快速准确分析的要求，适用于烟用包装材料中非邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的检测分析。
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  多壳液晶微胶囊的包覆及印刷应用

  武军, 肖武, 沈荣波, 杨伟栋, 沈海生, 汪龙生, 陈俊忠, 张朝忠

  . 2019, (9): 66-71. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.011

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  目的 保护液晶特有的光学色彩不被外界侵蚀，为使液晶能够二次应用于工业产品中，实现多壳液晶微胶囊的包覆。方法 采取不同种类的有机化合物囊壳物质（壁材），再通过不同种类（如乳液、接枝、溶液）聚合方法的交互作用制造多壳液晶微胶囊，即第1壳层以带有不同电荷的2种亲水胶体作为壁材，第2壳层以通过透明有机化合物单体形成的聚合物作为壁材。同时，在第1壳层与第2壳层之间构筑一层互穿网络的“高分子合金”过渡层。结果 成功研制了颗粒尺寸在12 μm以内的多壳液晶微胶囊，可有效呈现色彩变化，且结构强度满足印刷工艺需求。结论 研制的微胶囊壳为3层结构，胶囊整体结实、耐酸碱、不易受环境影响，可有效保护液晶独有的光学异彩，能二次应用于工业产品中，达到了预期的研究目标。
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  多级刚性包装运输系统间接逆向子结构分析

  李明宇, 王军, 卢立新, 王鹏涛

  . 2019, (9): 72-77. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.012

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  目的 针对各子部件耦合界面之间的系统水平频响函数难以测量，刚性耦合系统逆向子结构分析方法无法顺利应用的情况，提出多级系统间接分析方法。方法 基于子结构理论，提出单点耦合和多点耦合系统的多级刚性耦合系统间接逆向子结构分析方法，然后建立相对应的集总参数模型，利用已知参数和公式获得部件频响函数直接计算值和预测值，最后将两者进行对比验证。结果 部件频响函数直接计算值与预测值相吻合，验证了方法的准确性。结论 提出的方法可为逆子结构理论在解决耦合界面频响函数难测问题时提供新思路，以及为在运输包装领域更广泛的应用提供更多的可能性。
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  不同贮存条件下含热源产品传热特性研究

  胡宇鹏, 胡纯, 鲁亮, 向延华, 毛勇建, 李明海

  . 2019, (9): 78-82. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.013

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  目的 以同位素热源产品贮存任务剖面为背景，研究在贮存状态下含热源自发热产品的传热特性。方法 搭建含热源自发热产品热试验平台，对不同贮存状态下含热源自发热产品的热状态进行实验研究，分析有、无风，有、无包装箱条件下产品的传热特性。结果 裸球状态有风条件下传热性能较好，加厚包装箱内的发热球体和球壳组件温度比常规包装箱高。结论 2种状态下各测点温度随着离热源距离的增加而下降，裸球和常规包装箱状态下各测点温度随测点相对位置的增大，其下降趋势逐渐减小。研究结果可为产品热设计及后期环境热考核试验作理论支撑。
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  弹药柜装载堆码仿真设计与优化

  晏军, 玉奴斯?唐阿塔尔, 赵战成, 蔡仁

  . 2019, (9): 83-89. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.014

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  目的 为了提高弹药存储柜的最大装载空间利用率和箱装弹药的集合包装能力。方法 通过SketchUp pro软件，对2种弹药分别进行集装堆码建模设计，并提出一种基于遗传算法的优解思路。结果 根据弹药类型和储备需求设计了10种堆码方案，经过比较分析发现，炮弹侧装堆码方案可堆码存储弹药56箱，分别占承重总量和存储空间的98%和79.05%；火箭弹平装堆码方案可堆码存储弹药24箱，约占承重总量和存储空间的19.2%和79.68%；以炮弹为主的方案中平装堆码方案可堆码炮弹48箱、火箭弹4箱，约占承重总量和存储空间总量的87.2%和69.27%；以火箭弹为主的方案可堆码火箭弹22箱、炮弹8箱，约占承重总量和存储空间的28.4%和60.81%，上述堆码方案在弹药柜利用率和弹药存取方面均优于其他方案。结论 方案有效地提高了箱装弹药在弹药存储柜中的集装储备能力。
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  基于K-means与关键点的组合行李码放算法

  张长勇, 吴智博

  . 2019, (9): 90-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.015

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  目的 为了解决当前航空行李码放流程中存在的劳动密集、效率低下的问题，开展行李码放算法研究。方法 搭建含有重量、体积和货舱空间约束的航空行李码放数学模型，采用聚类、排序、关键点构建策略，设计一种K-means聚类与“关键点”思想相结合的组合式算法。结果 采用100件真实旅客行李数据进行了实验，结果表明算法给出的布局方案规划合理，垛型左右两侧质量之差低于1%，满足了货舱的空间约束与载重平衡约束。结论 算法具备在复杂环境下得到优良布局方案的能力，K-means聚类的引入也将机器学习领域的聚类算法引入装箱问题，架起了机器学习算法与传统装箱算法的桥梁，为今后装箱问题算法的设计提供了一条新思路。
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  集装箱液体包装袋有限元分析及优化设计

  黄兆阁, 高荣彬, 王裕成, 雍占福

  . 2019, (9): 96-101. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.016

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  目的 研究液袋的长度、厚度及装载不同粘度的液体对液袋撕裂行为的影响。方法 利用CATIA软件，建立不同长度、厚度和装载不同粘度液体的集装箱液袋模型；基于ABAQUS软件，在静态和动态下对集装箱液袋进行模拟。结果 经过模拟分析，得到了液袋的应力、应变、应变能密度和最大撕裂能。正交分析选出最佳方案后，计算出静态下最大应变为0.064 77，最大应变能密度为0.1928×10-3 J/mm3，最大撕裂能为0.1868 J/mm3；动态下最大应变为0.063 04，最大应变能密度为0.1885×10-3 J/mm3，最大撕裂能为0.1828 J/mm3。结论 结晶度较低PE膜的撕裂主要与薄膜的最大撕裂能有关，通过增大液袋长度可相应降低PE层顶部的最大撕裂能，提高液袋的安全性能。动态下液袋PE层顶部的撕裂破损是液袋损坏的主要原因。
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  毛巾薄膜包裹性能参数研究与优化

  许宝勐, 杨建成, 蒋秀明

  . 2019, (9): 102-106. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.017

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  目的 为了研究毛巾在给定包装尺寸参数条件下，如何保证毛巾包装严实、无褶皱的优良效果，对包装机的推杆推力等参数进行计算。方法 通过对毛巾压缩量和压缩受力进行试验分析，得出毛巾变形量与压缩受力之间的关系；对毛巾推入过程中负压吸附薄膜进行模拟仿真，得出吸附压强。将薄膜裹膜运动过程进行受力分解，分析牵引力对毛巾的影响，并计算出最优推力。结果 对负压入口压强进行了优化分析，确定负压为0.05 MPa。同时因毛巾柔软特性，对毛巾推动推力进行了优化分析，试验表明，毛巾垛要求高度在10～12 cm之间时，选择推力70.76 N；高度在12～20 cm之间时，选择推力为58.36 N。结论 根据计算所得，在以上推力下可保证薄膜的张紧，确保毛巾包装无褶皱情况，保证了包装效果，提高了包装效率。
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  障碍式结构包装设计研究

  王远志, 柯胜海

  . 2019, (9): 107-112. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.018

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  目的 系统研究障碍式结构包装的设计方法与规律，旨提供一种解决包装使用安全及商品防伪安全的途径。方法 通过对国内外现有的参考文献与相关专利进行梳理与分析，明确障碍式结构包装的概念及特点、细化障碍元素的设计形式，并结合个案研究，归纳总结出其在设计过程中的必要环节与设计关键。结果 障碍式结构包装能通过内部的障碍结构来限制目标人群的使用行为，从而在保护特定人群使用安全的同时能对内容物提供一定的防伪、防护功能。结论 根据防护需求的不同，其障碍式结构主要分为绝对限制性和条件限制性等2种，在具体设计过程中需要注意障碍元素的适度选择、防护功能的有效激活以及逆向思维的合理应用等关键问题，并针对目前障碍结构包装存在的不足作出了设计展望。
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  快速锁合型纸盒封装机构设计与仿真分析

  涂福泉, 刘浩杰, 刘谋泽, 李恒

  . 2019, (9): 113-119. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.019

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  目的 为了实现对快速锁合型纸盒的封装，设计能够完成该型纸盒端盖封装的工艺流程。方法 运用机构末端作用点对纸盒底结构理想运动轨迹拟合的方法，并结合ADAMS与MATLAB进行联合仿真分析。结果 确定了耳板翻折机构和盖板引导机构设计方案，并加以优化，得到了针对特定尺寸的快速锁合型纸盒封装机构的空间连杆尺寸。通过对机构的运动学仿真分析，建立了快速锁合型纸盒封装机构末端运动轨迹数学模型。结论 运动学仿真和数学模型分析结果显示，所选取的空间连杆尺寸和机构偏角能够较好地满足对应结构尺寸纸盒的封装要求，为快速锁合型纸盒装盒机整体的设计与实现奠定基础。
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  面向最短路径的工业包装生产线时间成本研究

  方景芳, 叶波, 刘军

  . 2019, (9): 120-126. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.020

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  目的 研究在时间成本条件下，面向最短路径的工业包装生产线物料配送选择的方式。方法 首先对该公司工业包装生产线物料配送过程中存在的资源浪费、路线重复等问题进行研究，给出该工业包装生产制造车间物料配送布局图，建立起适用于该工业包装生产线物料配送的优化模型，使用仿水流算法对该模型进行求解，同时将该方法与常规方法进行对比分析。结果 从利用计算机求得的数据可以看出，仿水流算法不但使迭代的次数减少，而且与其他类似的蚁群算法相比，也明显缩短了计算机的运算时间。结论 通过实例验证对比分析得出，所列出的模型和算法具有较好的优越性和有效性，可以在企业实际生产中利用计算机自动生成该装、卸货路径配送的模式，节约了人工指导的成本。
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  汽车零部件生产物流中物料上线方式选择研究

  孙林辉, 吕莹, 张伟, 吴安波, 吴轲, 刘尧川

  . 2019, (9): 127-134. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.021

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  目的 为了降低拉动系统中的线边物料配送成本，提高内部物流供应效率。方法 首先，运用ABC-XYZ分析矩阵法，根据产品特性、存储成本、周期需求量、生产节拍等生产物流参数，确定出高量物料和低量物料；其次，分别对2种配送方式下的成本指标进行分解，建立不同上料模式产生的物流成本模型；最终，以物料消耗量和配送成本为原则，设计出合理的配送物料和看板物料的选择方式，并以LD公司为例对该选择逻辑进行验证。结果 重新调整了EKP产品物料的上线方式，使样例中的13种物料配送成本减少了489.09元，总物料配送成本减少了7013.63元。结论 研究结果对生产制造企业提高仓库对产线的响应速度，缩短产品周期，降低物料配送成本具有参考意义。
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  基于智能算法的啤酒灌装生产线设备选型研究

  贾瑞, 李光

  . 2019, (9): 135-141. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.022

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  目的 以啤酒灌装生产线为研究对象，基于粒子群智能算法，实现啤酒灌装生产线所需设备的快速选型，且使设备的利用率最大化。方法 建立啤酒灌装生产线所需设备的数据库，利用Matlab软件编写粒子群智能算法，对啤酒灌装生产线的相关设备进行多目标优化，实现快速智能寻优。结果 在客户要求的约束条件下，当初始化100个种群、迭代次数为8000时，生产线平衡率高达90%以上，满足了客户要求。结论 文中验证了粒子群智能算法的可靠性，并得到了客户满意的求解方案。该智能算法在生产线布局初期具有很强的柔性，可以快速解决啤酒灌装生产线建厂初期设备的快速选型问题。
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  2-SPR/RUPR并联机构的逆运动学与可达工作空间分析

  马世豪, 李瑞琴, 宁峰平, 杨路, 周杰

  . 2019, (9): 142-147. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.023

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  目的 提出一种2-SPR/RUPR并联机构，用于在任意曲面上的雕刻与喷绘。方法 基于螺旋理论建立2-SPR/RUPR并联机构的螺旋矩阵，使用修正的G-K公式计算出机构的自由度。采用几何法和D-H法求解并联机构的位置逆解。通过三维动态法进行机构工作空间的搜索，再将数据点导入Matlab中进行工作空间的绘制。结果 求解得到2-SPR/RUPR并联机构的逆解，且工作空间呈实心蘑菇云状，给出了在曲面上雕刻和喷绘图案的实例。结论 该机构可以应用于曲面雕刻和喷绘，使得刀具与曲面相垂直进而提升了雕刻与喷绘的效果，可以实现任意曲面上的雕刻和喷绘。
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  基于模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统

  杨晓, 董娜, 王国柱

  . 2019, (9): 148-153. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.024

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  目的 粉末包装计量控制系统具有非线性等特点，传统的PID控制越来越无法满足工业产品包装的性能要求，为了提高包装机计量控制系统的速度、精度以及稳定性等，以实现快速精准的产品包装。方法 在现有控制理论的基础上，结合模糊控制理论和生物神经内分泌腺体激素调节的原理，提出一种基于模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统。模糊控制的引入可以实现对传统PID控制器参数的在线调整；短反馈算法的引入可以使模糊PID控制更加精确、快速，并将该新型控制算法应用到粉末包装定量控制系统中与传统控制算法进行对比。结果 通过Matlab中的Simulink工具箱搭建模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统仿真平台，并与传统的PID控制和模糊PID控制进行了比较可知，该系统具有响应速度快、抗干扰能力强等优良的性能。结论 通过仿真验证可知，模糊短反馈PID控制的粉末包装计量控制系统具有稳定性好、响应快等良好的性能指标，同时具备一定的抗干扰能力。
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  基于机器视觉的商品条码质量检测方法

  张志刚, 黄军勤

  . 2019, (9): 154-160. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.025

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  目的 针对EAN-13商品条码，运用机器视觉技术进行商品条码质量检测，实现一体化、自动化、智能化检验。方法 根据检测要求，设计商品条码图像采集装置，通过系统标定完成初始化。条码检测时，采集待测条码图像，进行畸变矫正；通过边缘检测、形态处理和轮廓匹配，找到条码准确位置，分割出条码图像区域，对其旋转校正，分为条码区域和数字区域；对条码区域，水平采样获取反射曲线，计算光学特性参数和译码数据，通过几何特征分析，结合标定参数，计算出相关结构参数；对数字区域，通过字符分割、模版匹配，完成字符识别；最后，通过比对分析，获取全部检测数据。结果 分别采用该方法和传统方法，对100个EAN-13条码样本进行了检测对比，试验表明该方法的检验结果符合国家标准，检测数据准确可靠；该方法操作快捷，精度更高，检测速度大幅提高。结论 文中方法实现了商品条码质量检测的一体化、自动化、智能化处理，显著提高了检验水平和工作效率。
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  无菌精密灌装的氧化锆陶瓷无阀泵设计及特性分析

  周欢伟, 边少平

  . 2019, (9): 161-166. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.026

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  目的 针对传统柱塞泵结构复杂、灌装稳定性较差，已经无法满足高温、耐腐蚀的高端无菌精密灌装需求，提出利用氧化锆陶瓷的高强度、高硬度、抗刮耐磨性、耐腐蚀性等特性，研究出高精密、高洁净度的陶瓷无阀泵。方法 通过改变传统的柱塞模式，全新设计一种无阀结构，使陶瓷柱塞能在陶瓷缸筒内同时实现周向旋转和轴向运动，获得液体压力差。建立压力和流量的关系模型，提出无阀旋转泵流量控制和精度微调等的实现方法。分析研磨杆制造缸筒的加工工艺，保障高装配精度的工艺方法。结果 当灌装范围为6 mL/r时，最高达灌装精度达0.42%，获得了高性能的氧化锆陶瓷无阀泵。结论 研制的无阀泵灌装具有范围大、灌装精度高等特点，适用于耐高温、耐腐蚀的高端无菌精密灌装行业。
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  激光打印机打印歪斜度的校正方法研究

  刘平平, 胥宏, 李刚俊, 索来春

  . 2019, (9): 167-173. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.027

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  目的 针对激光打印机常见的打印图像歪斜问题，以激光打印原理为理论基础，研究并设计打印歪斜的校正方法。方法 首先，利用激光打印机自身的硒鼓结构制作测试组件，详细介绍其制作方法及工作原理；然后，设计专门的测试样张；最后，将测试组件放入打印机，并打印该测试样张。结果 按照文中所述的方法可精确检测并调整激光束位置，从而达到校正打印歪斜度的目的。结论 该方法可快速、精确地检测激光束的位置和歪斜状态，可将打印歪斜度精准校正至允许范围内，尤其适用于产品试制阶段的样机调试以及产品售后维保阶段。
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  无线胶装配帖在线检测系统设计

  闫飞, 张华, 冯春成, 赵庆海

  . 2019, (9): 174-179. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.028

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  目的 为了检测配帖工艺过程中出现的问题，设计无线胶装联动线的配帖在线检测系统。方法 系统采用CIS图像传感器采集折标图像，CPLD进行时序控制，提出基于列像素位置特征标记的检测算法，通过DSP对折标图像进行分析，并作出判断，对配帖错误的书芯给出剔除信号。结果 通过实验验证，系统硬件电路时序控制准确，各单元能够有序实现设计功能，可以对配帖问题进行准确判断。结论 检测系统设计综合考虑了系统的使用和安装环境，在安装和使用成本上具有明显优势，可用于配帖工艺检测。
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  基于PLC对压敏电阻包封工序的自动化设计

  张敏, 陈颂韶, 孙飞

  . 2019, (9): 180-184. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.029

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  目的 解决压敏电阻在自动包封机包封绝缘层工序中，产品包封引脚细尖的问题，提高产品的包封质量和提升包封过程的自动化水平，降低人工成本。方法 首先对比传统包封工艺和自动包封生产线的包封方式，分析自动包封机引起产品包封引脚细尖的原因，然后提出问题解决的方案，最后采用三菱FX3U-60MT型号的PLC作为控制核心元件，对该包封机进行合理设计。结果 该控制系统结构简单、操作方便、可编程性强，解决了包封工序中产品包封引脚细尖的问题。结论 该控制系统具有较高的可靠性和可维护性，提高了压敏电阻绝缘层包封的质量和效率，提升了包封机的智能化和自动化水平。
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  基于遗传算法的电容装盘机器人轨迹规划

  钟飞, 黄振

  . 2019, (9): 185-191. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.030

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  目的 为了改变电容人工装盘方式，提高电容装盘自动化程度及效率，选用SCARA型机器人代替人工方式，并对其进行轨迹规划，避免运动冲击影响电容装盘稳定性以及精确性。方法 首先介绍SCARA机器人的结构和电容装盘过程，然后利用五次非均匀B样条曲线完成轨迹曲线的构造，最后提出带罚函数的遗传算法，以实现时间最优的机器人轨迹规划过程。结果 仿真结果表明，机器人装盘时间用时更短，且运动平稳无冲击，验证了算法的有效性。结论 该轨迹规划方法能够满足实际生产要求，提高了电容搬运装盘质量及效率。
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  吸风输送机透过面积影响因素的分析

  刘艺, 邓援超, 梁进伟, 郝雪君

  . 2019, (9): 192-197. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.031

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  目的 为满足吸风输送机对片状物料稳定输送的要求，对吸风输送机透过面积进行分析计算。方法 以物料为研究对象并建立受力模型；对透过面积建立数学模型，分析相关参数对透过面积的影响。 结果 为保证物料的稳定输送，吸风输送带运行加速度、吸风箱对片状物料产生吸附力的面积、吸风箱对物料的吸附负压等需满足一定关系；推导出吸风输送机总透过面积的计算公式，得出了吸风输送带、吸风箱上孔半径、间距对透过面积大小及变化情况的影响。 结论 根据吸风输送机设计需求，选取相关参数获得相应的透过面积，为吸风输送机的设计与优化提供了一定的依据。
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  尺码扣标志自动印刷系统的设计与开发

  林钟兴

  . 2019, (9): 198-204. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.032

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  目的 针对圆形、方形、扁条形等外形各异尺码扣标志的印刷要求，设计开发一种高效的自动印刷系统。方法 通过对尺码扣外形、定位方式及印刷条件进行分析和探究，确定系统的总体方案和基本组成。结果 优化了多轨道自动上料、设计多个尺码扣的同步安装定位、步进传送、同步印刷的标志自动印刷系统，能大幅提高印刷效率，有效保证了印刷质量和系统运行的稳定性。结论 实际使用表明，系统工作状态良好，自动化程度高，对同类自动化设备的设计具有借鉴和参考价值。
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  基于圆柱衍射与离散余弦变换的图像光学加密算法

  郭静博

  . 2019, (9): 205-215. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.033

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  目的 为了实现多幅图像的同步加密，并增强加密系统的抗破译能力，提出一种基于圆柱衍射域的相位截断与离散余弦变换的多图像光学加密算法。方法 首先引入压缩感知（CS，Compress Transform）方法，对输入明文实施压缩；基于离散余弦变换DCT（Discrete Cosine Transform）对压缩明文完成分解，获取相应的DCT系数，形成系数矩阵；构建迭代复数，将每个压缩明文对应的系数矩阵融合为一个复矩阵，通过DCT逆变换，形成一幅组合图像。联合Hilbert变换与波带片相位模型，构建调制掩码；引入圆柱衍射域的相位截断机制，联合调制掩码，对组合图像实施光学加密，获取密文与私钥。结果 实验数据表明，相对于已有的多图像同步加密方法而言，所提算法具备更高的加密安全性，密文熵值以及相邻像素间的相关系数分别达到了7.998，0.0012，且具有强烈的密钥敏感性。结论 所提加密算法可以抵御网络中外来攻击，在图像信息防伪领域具有一定的参考价值。
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  信息技术在印刷包装防伪上的应用研究进展

  刘丽, 杨文杰, 汪雅婷, 刘丹飞, 钟云飞

  . 2019, (9): 216-223. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.034

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  目的 综述了信息技术在印刷包装防伪上的应用研究进展。方法 根据现有文献介绍信息技术在印刷包装防伪上的应用研究进展，重点介绍与智能标签、网络通信技术、数字图像处理技术结合的印刷包装防伪机理与应用案例；分析无线射频识别系统与防伪结合的应用研究；然后介绍移动互联网、通信技术在印刷包装防伪中的应用研究；最后介绍基于图像处理技术的印刷包装防伪应用，拓展信息技术在印刷包装防伪上的应用领域。结果 随着现代科技的高速发展、市场的需求和人们防伪意识的增强，防伪技术的改进成为必然的选择。与印刷包装结合的新型防伪技术也将不断朝着智能化、大众化前进。结论 随着高端智能信息技术的快速发展，信息防伪的应用潜力巨大，信息防伪在印刷包装上的应用前景非常可观。
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  基于空-频域印刷混合失真无参考质量评价

  麻祥才, 肖颖, 钱志伟, 邹来涛, 王晓红, 韩双红, 卢辉, 丁桂芝

  . 2019, (9): 224-230. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.035

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  目的 为了解决数字印刷模糊混合失真图像质量评价算法与人眼视觉主观评价一致性较低的问题。方法 基于SSEQ算法思想在空间域和频率域中提取混合失真图像的信息熵、亮度方差、频域熵以及高频系数奇异值改变量关键特征，利用支持向量机训练构建印刷模糊混合失真图像的无参考评价模型。结果 客观验证了25幅图像，算法客观计算得分与主观评价得分的SROCC系数为0.94，PLCC系数为0.93，主客观一致性较高。结论 所提算法与人眼视觉感知具有很好的主观一致性，可以用于图像等印刷品的质量客观评价。
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  基于自相似性与稀疏表示的超分辨率算法

  李治贤, 谌贵辉, 李忠兵

  . 2019, (9): 231-237. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.036

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  目的 为了解决当前稀疏表示的超分辨率算法效果依赖参与训练的数据的问题，结合图像的自相似性，提出一种基于自相似性与稀疏表示相结合的超分辨率算法。方法 算法利用图像的多维自相似性，构建多维图像金字塔，采用改进的相似块搜索策略，得到对应的高低分辨率图像块作为训练样本，然后对样本进行字典训练，最后根据稀疏表示得到超分辨率图像。结果 实验结果显示，文中算法在峰值信噪比（PSNR）和结构相似度（SSIM）上优于其他算法，对于实验图像而言，PSNR平均提升了0.5 dB。结论 提出的超分辨率算法未引入外部数据库，具有较好的效果，能够用于超分辨率重建。
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  基于四元数奇异值分解的数字印刷质量评价

  曹倩

  . 2019, (9): 238-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2019.09.037

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  目的 针对人眼视觉感受与印刷质量评价结果存在不一致的缺陷，提出全四元数及奇异值分解的数字印刷质量评价方法。方法 首先，依据图像颜色空间属性，采用四元数作为印刷图像表示模型，其中四元数矩阵实部为图像亮度方差，虚部为红、绿、蓝颜色，建立印刷图像全四元数表示模型。然后，对四元数图像模型进行四元数奇异值分解，得到图像四元数特征向量。最后，印刷图像质量评价指标以图像奇异值特征向量线性相关程度进行衡量。结果 印刷图像四元数模型可完整地表示数字印刷图像，有效地凸显人眼视觉敏感结构信息，在印刷质量评价中实现了图像信息并行处理。结论 印刷图像四元数模型提高和改善了彩色印刷图像质量准确性，与人眼视觉特性一致性较好。