2021年, 第0卷, 第17期　
刊出日期：2021-09-16

  

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  HPLC-MS/MS法测定食品塑料包装制品中8种防老剂

  郑燕燕, 蒋明峰, 张悦, 谢晓娟, 黎永乐

  . 2021, (17): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.001

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  目的 探究防老剂在食品塑料包装制品中的使用情况，以期建立食品塑料包装制品中防老剂(N-苯基-2-萘胺、1-萘氨基苯、乙氧基喹啉、橡胶防老剂DTPD、橡胶防老剂4010NA、防老剂ODA、防老剂H、N,N′-二苯基对苯二胺)残留量的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测方法。方法 样品经三氯甲烷和甲醇提取、浓缩，甲醇复溶后，用高效液相色谱-串联质谱测定，外标法定量。结果 8种防老剂残留量为10.0～200.0 μg/L时线性关系良好(相关系数R²＞0.999)，定量下限为5.0 μg/kg。在10，20，100 μg/kg 3个加标水平下，8种防老剂的加标平均回收率为81%～116%，相对标准偏差小于等于3.77。结论 文中方法准确、高效、简单，可用于食品塑料包装制品中8种防老剂残留量定性定量测定。
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  药用橡胶塞中17种多环芳烃测定方法

  张罗红, 黄婉莎, 张欣, 江燕

  . 2021, (17): 10-19. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.002

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  目的 建立药用橡胶塞中17种多环芳烃的气相色谱-串联质谱测定方法，评估其残留多环芳烃的安全性。方法 采用丙酮/正己烷(V丙酮∶V正己烷=1∶1)作为提取溶剂，微波萃取胶塞中目标物，以D8-萘、D10-芘、D12-苯并[a]芘为内标进行定量分析。结果 该方法在2～200 ng/mL线性良好，相关系数R为0.9984～0.9999，方法检出限范围为0.35～1.25 ng/g，回收率为92.24%~118.47%，测定结果的相对标准偏差为0.86%~13.23%。采用上述方法对市场上8个厂家的17批胶塞进行提取，其中均提取出不同多环芳烃，致癌性多环芳烃检出量为0.0004～0.1278 μg/g;3批胶塞检出苯并[α]芘量为0.0013～0.0042 μg/g;非明确致癌性多环芳烃检出量为0.0004～0.2980 μg/g。结论 该方法准确、灵敏、简便，可用于定量测定胶塞中残留的高风险致癌性多环芳烃(五环以上)。
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  橡胶接触油脂类食品时食品模拟物的选择

  陈银卿, 刘桂华, 商贵芹, 姜欢, 祝雨筱, 朱文鑫, 胡长鹰

  . 2021, (17): 20-28. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.003

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  目的 研究体积分数为50%的乙醇作为食品接触用橡胶材料及制品的油脂类食品模拟物的适用性，为我国食品接触用橡胶材料及制品标准的修订提供数据支撑。方法 制备含1,4-二苯基-1,3-丁二烯(1,4-diphenyl-1,3-butadiene, DPBD)的阳性橡胶样片，通过迁移实验并结合气相色谱-三重四极杆串联质谱法，测定并比较DPBD在不同的迁移条件下在含油脂真实食品、食品模拟物(体积分数50%的乙醇、植物油)和替代溶剂(体积分数95%的乙醇)中的迁移量。结果 同一个迁移条件下，DPBD在体积分数50%的乙醇中校正前的迁移量大于在火腿肠和午餐肉中的真实迁移量，其在橄榄油校正前的迁移量均大于在对应的4种含油脂食品中的真实迁移量;丁腈橡胶中DPBD在替代溶剂(体积分数95%的乙醇)的迁移量大于在橄榄油的迁移量。结论 对于含油脂食品，现行食品接触用橡胶材料及制品标准中对油脂类食品模拟物(体积分数50%的乙醇)的设定并不完全适用;建议首选橄榄油作为油脂类食品模拟物，当接触食品为火锅底料或者黄油时不建议对结果进行校正，当接触食品为火腿肠或午餐肉时建议对结果进行校正，或选择体积分数50%的乙醇且不对结果进行校正;对于食品接触用丁腈橡胶，可以采用体积分数95%的乙醇作为油脂类食品模拟物的替代溶剂，对乙丙橡胶不建议采用体积分数95%的乙醇作为替代溶剂。
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  PVC/LDPE复合包装中13种化学物的迁移及安全评估

  罗任杰, 汪钰文, 黎永乐, 林勤保

  . 2021, (17): 29-38. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.004

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  目的 利用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)，对PVC/LDPE复合硬片包装中13种化学物向葡萄糖酸钙锌口服溶液及其模拟液的迁移进行研究，并进行安全性评估。方法 配制体积分数为0.6%，1.25%，2.5%的乳酸溶液作为食品模拟液，按照GB 31604.1—2015的要求进行迁移实验。将口服液原液、模拟液浸泡液经过滤后进样，分别以H-ESI+和H-ESI−模式进行定量分析，并对结果采用毒理学关注阈值分析法(TTC)进行安全风险评估。结果 口服液及其食品模拟物中的13种化学物在其对应浓度范围线性良好，R²均大于0.99，各个物质在3个浓度水平的加标回收率范围为82.7%～120%，相对标准偏差为1.1%～11%;各物质的迁移量均低于GB 9685—2016、TTC的规定限量及计算得到的理论允许迁移量。结论 文中研究的检测方法可以灵敏、准确地测定葡萄糖酸钙锌口服溶液及其模拟液中13种目标化学物的迁移量。13种化学物来源可分为有意添加的塑料添加剂、非有意添加物以及溶剂残留，对其分别单独进行安全评估，结果显示，最大迁移量均低于限量要求，且暴露量均低于TTC法计算出的最大日摄入量。
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  淀粉基餐盒的霉变和堆肥菌填埋降解分析

  黄鑫茜, 余稳稳, 胡长鹰

  . 2021, (17): 39-46. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.005

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  目的 研究淀粉基餐盒表面微生物污染的主要影响因素以及餐盒的降解行为。方法 将淀粉基餐盒置于一定温湿度条件下储放一段时间后，利用马铃薯葡萄糖琼脂培养基对餐盒表面的微生物进行扩大培养，并利用电子显微镜对其进行镜检。同时，采用堆肥菌填埋法研究淀粉基餐盒的降解行为。结果 菌落的颜色、形态、质地与霉菌的一般特征相似，可判断为霉菌。不同淀粉基餐盒中含有的霉菌菌落数量差异较大(P<0.05)，即菌落的数量大小排序为S-A>S-D>S-F>S-B>S-E>S-C。在堆肥菌填埋下，淀粉基餐盒之间降解程度的差异也较大(P<0.05)，质量损失率大小排序为S-B>S-A>S-F>S-D>S-C>S-E。结论 因餐盒的淀粉含量、表面分布和直链支链淀粉比例的不同而引起的餐盒吸湿性不同是造成霉变和降解差异的重要原因;淀粉基餐盒表面淀粉分布多，降解速度快。
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  食品接触用聚乳酸降解性及其中的化学物质迁移

  张株瑞, 胡长鹰

  . 2021, (17): 47-54. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.006

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  目的 介绍食品接触用聚乳酸(PLA)的降解行为及其中的化学物质的迁移情况，为食品接触用PLA的安全性和环保性，以及完善相关法规提供资料。方法 对PLA的特性，食品接触用PLA中重金属、添加剂和低聚物的迁移，PLA及其复合材料的降解等方面进行分析和总结。结果 PLA不仅有与传统塑料一样的安全隐患，还具有其自身降解产物迁移带来的安全问题。PLA的降解性受到多种因素的影响，除了受到自身性质的影响，还与共聚物的性质有关。结论 目前食品接触用PLA仍存在多种挑战，随着食品接触用PLA越来越广泛的应用，对其安全性和环保性进行深入研究非常必要。
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  中国和欧盟婴幼儿食品接触用产品监管标准研究

  韦存茜, 左莹, 夏铭德, 刘峻

  . 2021, (17): 55-61. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.007

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  目的 针对婴幼儿食品接触产品，分析中国与欧盟标准的异同，为国内产品标准的提升提供依据。方法 综述中国和欧盟婴幼儿食品接触产品标准状况，结合中国婴童用品使用中存在的现实问题，分析国内标准存在的不足，展望未来标准化工作的重点方向。结果 中国和欧盟均高度重视奶瓶、奶嘴质量安全，对关注度高的物质限量严格;由于标准架构不同，因此欧盟标准要求得更全面、更严格;我国食品安全国家标准体系对“婴幼儿”定义模糊不清，哺喂工具类、饮水壶、杯等强制性产品类的国家标准缺失。结论 虽然我国婴童用食品接触产品标准卫生安全要求严格，但产品标准有待健全，涵盖卫生性能、产品结构设计和物理力学性能的产品类国家标准亟需制定。
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  婴幼儿食品接触用制品的标签标识技术规范

  张丽媛, 李洁君, 石鎏杰

  . 2021, (17): 62-68. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.008

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  目的 研究婴幼儿食品接触用制品标签技术规范，以期为生产企业设计标签的合规性提供技术指导。方法 调研市面上婴幼儿食品接触用制品的标签，分析该类制品标签标识存在的常见问题，针对现有的法律法规和相关标准，归纳婴幼儿食品接触用制品标签的技术要求。结论 归纳总结了现行有效的标准和法规中婴幼儿制品标签的规定，提出了标签标注要素，并对关键要素的标注进行了技术解读，为生产企业设计标签提供了参考，建议生产企业可结合行业实际情况执行标签标识团体标准或制定团体联盟标准。
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  密闭系统下鲜切猕猴桃呼吸代谢特性研究

  王云香, 李文生, 孟燕华, 周家华, 常虹, 王宝刚

  . 2021, (17): 69-75. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.009

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  目的 探究鲜切猕猴桃的呼吸代谢特性，为气调包装的设计和鲜切猕猴桃货架期的预测提供参考。方法 以“海沃德”猕猴桃为实验材料，采用密闭系统法，对鲜切猕猴桃贮藏过程中密闭系统的气体体积、乙醇含量和相关品质指标进行测定。结果 随着贮藏时间的增加，密封系统内部逐渐进入低氧状态;对鲜切猕猴桃的呼吸速率进行拟合，其拟合度较高;基于Michaelis-Menten方程建立了鲜切猕猴桃的酶动力学呼吸模型，该方程的决定系数在0.9以上，最大呼吸速率为6.36 mL/(kg∙h)(O2消耗速率)和6.53 mL/(kg∙h)(CO2生成速率);果实的乙醇含量在贮藏144 h后骤然上升，这可能是鲜切水果在密闭包装条件下的发酵阈值点。结论 鲜切猕猴桃的呼吸代谢过程符合一级动力学特性，米氏模型的拟合度较高。鲜切猕猴桃在贮藏144 h后进入无氧呼吸状态，此研究可为气调包装的设计和鲜切猕猴桃货架期的预测提供参考。
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  气调微孔膜包装技术在鲜食葡萄贮运中的应用

  张昭, 田全明, 魏佳, 吴斌

  . 2021, (17): 76-87. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.010

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  目的 针对当前鲜食葡萄电商物流包装方式易引起果实无氧呼吸、酒化和异味等问题，开展气调微孔膜包装技术在鲜食葡萄贮运中的应用。方法 以新疆红地球、木纳格葡萄为材料，采用气调(体积分数为5%的O2+体积分数为8%的CO2)分别结合微孔膜M1(透氧量为6000 cm³/(m².d))、微孔膜M2(透氧量为8000 cm³/(m².d))和PE膜(透氧量为300 cm³/(m².d))进行包装，其中一部分先在(0±0.5)℃下贮藏7 d后在(15±1.0)℃下货架9 d，另一部分采后直接在(15±1.0)℃下货架12 d，然后对其进行评价，确定无氧呼吸的发生时间，测定其生理生化指标，研究气调微孔膜包装对葡萄果实贮运品质的影响。 结果 采用气调微孔膜包装可以减缓果实硬度、可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)、维生素C(Vc)和总酚含量的下降，抑制果实中pH的上升，维持采后品质。与M2包装对比，M1包装能够更大程度地抑制果实腐烂，延缓TSS、TA和Vc含量的下降。结论 气调微孔膜M1包装避免了鲜食葡萄在电商物流中无氧呼吸现象的发生，很好地保持了鲜食葡萄果实的外观和内在营养品质，减缓了果实衰老进程，延长了货架期。
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  短时间热处理对羔羊肉食用品质的影响

  李子晗, 费子璇, 郭慧, 王思珍, 倪娜

  . 2021, (17): 88-95. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.011

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  目的 研究短时间热处理对羔羊肉食用品质的影响，明确适宜的短时间热处理条件，为肉类的短时间热加工提供科学依据。方法 以羔羊背最长肌为原料，分析不同短时间热处理终止温度对肉样蒸煮损失、质构特性、剪切力、色泽、微观结构和感官品质的影响。结果 短时间热处理过程中，蒸煮损失随加热终止温度的升高呈现显著上升趋势(P<0.05)，硬度、咀嚼性和剪切力等随温度升高出现了2次上升阶段(P<0.05)，当终温高于80 ℃时，羔羊肉样的色泽和微观结构出现明显的熟化现象，可获得较高的感官评分。结论 与长时间热处理相比，加热终温高于80 ℃的短时间热处理可使羊肉获得较好的食用品质。
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  重组米品质特性及其功能性产品的研究进展

  王绪昆, 郑慧心, 宋冰梅, 杨智慧, 窦博鑫, 张娜, 刘颖

  . 2021, (17): 96-104. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.012

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  目的 对目前的重组米品质特性及其功能性产品进行总结研究，并针对其相关机理进行汇总讨论，为重组米领域的深层次研究提供参考。方法 主要综述重组米的糊化特性、质构特性、消化特性和老化特性等在机理及相关影响因素方面的研究现状和进展，以及重组米的低GI(血糖生成指数)、低蛋白和营养强化功能性方面的研究现状和进展。结果 目前多数的研究都趋于表面加工技术方面，缺少营养成分对性质的影响方面的研究。目前重组米的制备工艺较为复杂，产量较低，在一定程度上限制了重组米的市场规模。结论 未来可加强对分子层面机理的研究，改善开发重组米的安全性，研制出更健康、更优质、更具市场潜力的产品。
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  基于聚联乙炔的时间温度指示剂显色动力学研究

  邱灵敏, 钱静, 殷献华

  . 2021, (17): 105-111. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.013

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  目的 利用聚联乙炔的刺激响应性原理，制备一种新型时间温度指示剂。方法 将聚联乙炔脂质体溶液置于不同的水浴温度下，探究其热致变色特性;采用内源乳化法将联乙炔单体形成的脂质体包裹在海藻酸钙凝胶微球中。时间温度指示剂由0.25 g脂质体凝胶微球和0.5 g的不同质量分数(20%，30%，40%，50%)吐温20溶液组成，以b*值为颜色变化参数研究其显色动力学特性。结果 聚联乙炔脂质体溶液颜色转变温度为65 ℃;时间温度指示剂颜色变化参数与时间呈指数关系，吐温20溶液浓度越高，温度越高，其变色速率越快，并且变色终点与温度、吐温20溶液浓度有关。结论 该款新型时间温度指示剂有较高的温度敏感性，有应用于指示食品流通过程中温度历史的潜能。
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  生物供电时间温度指示器在酸奶中的实验研究

  杨俊伦, 黄珏, 郭永洪

  . 2021, (17): 112-117. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.014

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  目的 研究生物供电时间温度指示器(Time-temperature integrator，TTI)放电参数与酸奶品质参数之间是否存在相关性。方法 实验以马铃薯为生物电池的底物，铜片和锌片为电极制作生物供电TTI，将生物供电TTI和酸奶同时置于温度37 ℃下存放30 min，其余时间置于2～6 ℃下恒温贮存，模拟酸奶从产地到消费者住所经历的多次温度变化，通过自制平台实时获取时间、温度和生物供电TTI的放电参数，以2～6 ℃恒温贮存的酸奶和生物供电TTI为对照，检测实验过程中酸奶的乳酸菌数和霉菌数的变化情况。结果 通过实验发现生物供电TTI的输出电压幅值和放电累积量均会随环境温度变化发生相匹配的变化，同时与乳酸菌数的变化也满足一定的线性关系。结论 生物供电TTI具有检测酸奶变质的潜能，通过改变TTI的电导池常数、底物种类、预处理温度和时间都可以改变其放电总量，以匹配更多的食品。
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  基于SPME-GC-MS分析卷烟包装材料挥发性气体的研究

  潘曦, 杨俊鹏, 王昊, 何昀潞, 肜霖, 王磊

  . 2021, (17): 118-124. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.015

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  目的 建立一种高效且准确的分析测试方法，快速检测卷烟包装材料中挥发性气体的类别和含量。方法 基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)，比较传统顶空-气相色谱-质谱联用(HS-GC-MS)和固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)的检测效果，并对SPME-GC-MS检测的各项参数进行优化。结果 确定了SPME-GC-MS定性、定量分析卷烟材料气味的最优分析条件，并对印刷工艺较为复杂的盒包卷烟包装材料进行了高效、准确的检测。结论 建立的SPME-GC-MS方法可以对盒包卷烟包装材料挥发性气体的异味进行定性和定量分析，为盒包材料的品质评价和印刷过程中异味的检测提供了新的策略。
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  西南桦木材表面的硅烷化及憎水和憎油特性

  赵亚涛, 蹇玉兰, 三福华, 柴希娟, 解林坤

  . 2021, (17): 125-131. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.016

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  目的 解决制备憎油性材料时对含氟化合物的依赖，减小木材对水和油的吸收性，赋予木材表面双憎功能。方法 采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)与0.1 mol/L的盐酸以4∶1的体积比混合，并置于冰浴中超声水解不同的时间，将木材放入水解溶液中浸渍处理5 min，利用X-射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)分析改性前后木材表面的元素组成及化学结构，借助接触角测量仪考察改性木材对水和油的润湿特性，计算其吸水率和吸油率。结果 改性木材表面引入了大量的Si元素，并键合了低表面能的—CH3基团;水解时间由30 min延长至240 min，水接触角由79.8°增加至90.7°，但油接触角却稳定在50°左右;改性前后的吸水率均大于吸油率。结论 所制备的木材都具有双憎功能，憎水稳定性随水解时间的延长而提高，但憎油稳定性受水解时间的影响较小。
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  碳钢用绿色复配气相缓蚀剂的制备

  梁爽, 宋海燕, 王立军

  . 2021, (17): 132-141. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.017

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  目的 制备一种绿色高效复配气相缓蚀剂，用于金属的防锈包装。方法 选用苯甲酸钠(C7H5CO2Na)、葡萄糖酸钠(C6H11O7Na)、植酸(C6H18O24P6)和柠檬酸钠(C6H5Na3O7)为复配药品，以A3钢和45^#钢为实验对象。通过密闭挥发减量实验、气相快速甄别实验电化学实验和湿热实验筛选出缓蚀率最高的复配气相缓蚀剂配方。将确定的最高缓蚀率气相缓蚀剂制成气相防锈纸，与防锈原纸、市售气相防锈纸进行防锈效果对照，对照实验采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和接触角仪测试。结果 筛选出四元复配组11 g/L苯甲酸钠+11 g/L葡萄糖酸钠+15 g/L植酸+5 g/L柠檬酸钠的缓蚀率最高，对A3钢的缓蚀率达到了94.36%，对45^#钢的缓蚀率达到了94.47%。经该防锈纸防护的A3钢和45^#钢表面光滑，无锈蚀出现，氧元素含量低，且接触角大于90°，呈现明显疏水性。结论 经过4种缓蚀剂药品的复配筛选，最终确定出了缓蚀率最高的气相缓蚀剂配方为11 g/L苯甲酸钠+11 g/L葡萄糖酸钠+15 g/L植酸+5 g/L柠檬酸钠，且制成的复配气相防锈纸防锈效果优于空白组的防锈原纸以及市售气相防锈纸。
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  POSS改性有机玻璃研究进展

  王丹, 梅晶, 张堃, 袁新强, 刘杰

  . 2021, (17): 142-149. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.018

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  目的 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)/聚合物复合材料是近年来材料科学领域研究的热点。把具有特殊笼型结构的新型有机-无机纳米粒子POSS用于改性有机玻璃(PMMA)，可以提高PMMA的热学、力学和阻燃等性能，从而提升PMMA的使用效能，拓宽其应用领域。方法 通过对文献进行分析，阐明POSS的合成方法、特性和应用，并全面综述POSS改性PMMA的应用研究进展。结论 分析了目前POSS改性PMMA相关研究的不足，并提出了POSS改性PMMA拓展代替钢化玻璃应用于高层建筑和传统透明材料应用包装领域拟解决的关键问题。
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  石蜡-正辛酸/石墨相变材料的制备及热物性分析

  周璐, 付志强, 张蕾, 赵星星, 郭凯雯

  . 2021, (17): 150-154. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.019

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  目的 为了减少产品在运输过程中由于温度而造成的损坏，研发一种石蜡-正辛酸/石墨相变材料，并探究其性能。方法 主要通过热物性实验，包括差示扫描量热、TEMPOS热特性来分析石蜡-正辛酸/石墨相变材料的性能。结果 配置了6种不同质量比的石蜡和正辛酸，质量比为0.2∶0.8的石蜡-正辛酸达到共晶点，相变潜能为161.31 J/g，相变温度为13.4 ℃;以质量比0.2∶0.8的石蜡-正辛酸为原料，添加不同添加量的石墨来提高导热性能，发现当石墨质量分数为20%时，导热系数提高了3.9倍，且循环稳定性好。结论 从相变潜能、相变温度和导热系数等3个方面考虑，当质量分数为20%的石墨添加在质量比为0.2∶0.8的石蜡-正辛酸相变材料中，可得最佳石蜡-正辛酸/石墨相变材料，满足10~20 ℃运输环境的要求。
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  新型抗菌聚氨酯包装膜的制备与表征

  王冰, 范亚莉, 江贵长, 刘婧仪

  . 2021, (17): 155-161. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.020

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  目的 以2，4甲苯二异氰酸酯(TDI)、2，2二羟甲基丁酸(DMBA)和聚己内酯(PCL)为原料，合成一种新型聚氨酯材料，加入不同质量分数的纳米银作为抗菌剂，探究R值(—NCO与—OH的摩尔比)和纳米银添加量对薄膜性能的影响。方法 将不同R值的材料合成聚氨酯，添加不同质量分数的纳米银抗菌剂流延成膜，分析不同R值和不同添加量的纳米银对薄膜力学、透氧、亲/疏水、吸水率、耐酸碱、抗菌性等的影响。结果 R值的增大使薄膜的力学性能先增大后减小，表面性质由亲水转向疏水，透气性、吸水率变小，耐碱性、耐酸性增强。添加少量的纳米银不会对薄膜力学性能、亲/疏水性能、透氧性、吸水率造成明显影响，但使薄膜的耐碱性增强，耐酸性降低。结论 R值越大，薄膜的各项性能越好，纳米银的添加赋予了薄膜一定的抗菌性。
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  竹塑模压异型板包装材料工艺

  张云秀

  . 2021, (17): 162-167. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.021

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  目的 传统塑料包装透气性较差，不利于环保，为解决这些缺陷，研发一种塑料-细竹丝模压异型板件的新型外固定用包装材料，并通过实验方法确定其性能。方法 首先，介绍塑料-细竹丝模压异型板件新型包装材料的特点与成型工艺;其次，通过实验对塑料-细竹丝模压异型板件包装材料制造时最佳竹塑比进行确定;最后，利用概率设计理论求解出异型板件包装材料主方向的弹性模量，并通过实验对其理论公式进行验证。结果 当竹塑比值为0.150时，异型板件包装材料的各项性能较好，上异型板件包装材料单位质量的最大抗压力平均值达到4.33 kN/kg，下异型板件包装材料单位质量的最大抗压力平均值达到5.26 kN/kg。力学实验结果显示，所建立异型板件包装材料的弹性模量理论求解公式正确，且细竹丝的加入提高了原有包装材料的力学性能。结论 新型包装材料具有较好的稳定性和透气性，更加环保，是传统塑料包装材料的理想换代产品。文中研究将推进我国异型板件包装材料工业化的发展，并为异型板件包装材料产业化加工设备的设计制造提供理论和实验依据。
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  双曲正切型包装系统跌落冲击的MSLP解

  霍银磊, 姬喜龙, 刘彦亨

  . 2021, (17): 168-173. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.022

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  目的 针对双曲正切型非线性有阻尼包装系统在发生跌落冲击时的响应问题，讨论有效的解析求解方法。方法 基于多尺度L-P摄动法(MSLP)讨论系统跌落冲击响应的近似解，并与龙哥库塔法(R-K)的数值结果进行对比。结果 对比结果表明，在无需额外的幅值及频率修正情况下，双曲正切型非线性小阻尼系统(ζ<0.5)跌落冲击的最大位移、加速度响应的一次MSLP近似解的误差均小于5%，且随着阻尼比ζ的减小迅速减小。结论 所求一次MSLP近似解析对于双曲正切型非线性小阻尼包装系统具有较好的计算精度，为此类问题的求解提供了新的方法参考。
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  PET光栅包装盒跌落安全性

  刘坤宏, 周立权, 刘从军, 陈莉, 熊长友, 朱菊红

  . 2021, (17): 174-178. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.023

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  目的 研究整体包装件跌落时内装PET光栅包装盒的安全性，根据跌落过程中力的传递方式和受力部位进行有效缓冲防护，达到节约包装成本的目的。方法 将质量为10 kg的包装件在高度0.61 m下进行跌落冲击试验，基于试验数据获得包装盒、泡沫衬垫的冲击加速度、跌落变形量参数。结果 得到了包装盒、泡沫衬垫在跌落冲击过程中冲击力的变化规律，泡沫衬垫吸收了大量冲击，延长了冲击脉冲接触时间，减少了传递到包装盒上的冲击力。结论 包装件发生跌落时，泡沫衬垫开始被压缩、吸收外部冲击力，保护内部包装盒，在反弹阶段包装盒遭受的损害大于碰撞初期。结果显示，在泡沫衬垫和外瓦楞纸箱的缓冲保护作用下，包装盒在0.61 m的高度进行跌落是安全可靠的。
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  基于新型多环多翼超混沌系统的图像加密算法

  戴婉莹, 周勇, 许向亮

  . 2021, (17): 179-188. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.024

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  目的 为提高图像加密算法的安全性，提出一种新型多环多翼超混沌系统的图像加密算法。方法 对超Lorenz混沌系统进行分形变换，得到多环多翼超混沌系统，设计一种基于该混沌系统的查表运算扩散算法。算法采用典型的置乱-扩散模式，借助Logistic混沌系统对明文图像进行无重复索引置乱，将新型多环多翼超混沌系统产生的密钥序列结合明文信息，对一次扩散图像的每个像素值进行正逆向扩散，得到最终的加密图像。结果 置乱图像的平均不动点比为0.003%，密文直方图分布均匀，相邻像素相关性几乎为零，信息熵达到了7.999，且NPCR，UACI和BACI的值分别为99.61%，33.46%和26.7%，与同类加密算法相比，该算法加密效果更优。结论 算法具有较强的密钥敏感性，能有效抵抗剪切、噪声等攻击，所提出的图像加密算法具有较高的安全性。
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  胞元纽介堡模型颜色预测性能的影响因素分析

  方恩印, 杨晟炜, 顾萍

  . 2021, (17): 189-196. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.025

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  目的 以色彩管理系统的研发为目标，研究多个因素对正向纽介堡模型颜色预测性能的影响，为模型应用提供参数优化方案。方法 借助Matlab平台模拟基于不同胞元等级、不同检验样本的位置和数量，以及不同胞元个性化修正方案的胞元纽介堡模型，并通过样本打印和测量实验，评价上述各因素对模型颜色预测性能的影响，确定模型的最优参数方案。结果 模型精度随胞元划分等级的增加而提升，但在4或5级胞元后精度逐渐稳定。另外，胞元内采样点数量、位置以及是否采用胞元个性化修正方案，对颜色转换精度都没有产生有效影响。确定将5级胞元划分，胞元中心采样和所有胞元统一修正指数作为胞元纽介堡模型的参数优化方案，与同类型算法模型的比较结果表明，在采样数量一致的情况下，参数优化的胞元纽介堡模型与i1 Profiler软件，胞元神经网络模型的预测色差都小于1个CIEDE2000色差单位，且相互间的差别都小于0.15，在系统误差范围内，胞元顶点距离插值算法的预测色差则达到了3以上。从算法结构上考虑，神经网络模型需要对所有胞元进行训练建模，计算量较大。结论 综合考虑算法精度和效率，参数优化的胞元纽介堡模型可以满足目前印刷工业中色彩复制的需要。
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  颜色匹配函数CMFs研究进展

  陈小莹, 孙瑞霞, 程凝璇, 蔡圣燕

  . 2021, (17): 197-202. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.026

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  目的 综述国内外获取颜色匹配函数的研究方法和进展，提出今后的发展趋势和研究方向，以期为获取个性化颜色匹配函数的深入研究提供参考。方法 概述颜色匹配函数的2种获取方法，对影响观察者颜色匹配函数的众多因素进行分析和梳理，对国内外已发表的颜色匹配函数进行分类介绍，总结目前研究所面临的挑战和未来的发展方向。结论 建立个性化的颜色匹配函数是个复杂的过程，需要将颜色科学、视觉生理学和心理物理学等学科结合才能够深入研究个性化颜色匹配函数。
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  定制家具板材搬运AGV路径规划

  王慧, 秦广义, 杨春梅

  . 2021, (17): 203-209. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.027

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  目的 针对应用在定制家具生产包装车间的板材搬运自动引导车存在的路径规划时间长以及规划出的路径转弯次数较多的问题，提出一种改进Q-learning算法的路径规划算法。方法 根据定制家具生产包装车间环境情况，使用栅格法对车间进行建模，建立车间模型的人工标量场，使用人工标量场给予Q-learning算法前期搜索的目的性;增加Q-learning算法的学习层，使得算法可以更快进入收敛;在奖励函数中加入转弯惩罚，使得算法规划出的路径具有更少的转弯次数。结果 仿真结果表明改进后的算法与标准Q-learning算法、增加学习层的Q-learning算法、引入人工势能场Q-learning算法、深度双Q网络算法相比，迭代次数减少了70.46%，64.40%，67.75%，30.49%，转弯次数减少了80%，80.95%，83.33%，73.33%。结论 板材搬运自动引导车利用改进后的Q-learning算法可以有效地提高路径的平滑性，降低了路径规划的时间，提高了板材搬运自动引导车的工作效率。
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  高档白酒共享快递包装设计

  张浩, 柯胜海, 贺林龙

  . 2021, (17): 210-217. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.028

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  目的 针对高档白酒快递包装在运输、配送、使用、回收等诸环节出现的产品破损及包装资源浪费等问题，结合共享包装的概念与特点，提出一款标准化、可折叠，并具有防伪、防盗功能的高档白酒共享快递包装创新设计方案。方法 通过市场调研深入分析高档白酒快递包装的现状，明确共享理念，并将其融入高档白酒快递包装中，从共享包装造型、结构设计、包装选材、显窃启功能、租赁和回收系统等方面探讨高档白酒共享快递包装设计策略，并进行创新设计实践。结果 方案采用环保材料以及标准化、易折叠的箱体结构设计，提高包装可循环使用频次，降低包装单次周转成本;在功能设计上，以内置气囊替代传统缓冲物，有效解决了内置产品的适配问题，在一定程度上提高了包装缓冲强度;显窃启辅助功能提高了包装的安全防护系数，极大地降低了包裹的失窃概率，使高档白酒快递包装能够做到绿色、安全的共享循环运输。结论 设计方案中的可循环高档白酒共享快递包装在满足快递包装基本功能的同时有效地解决了现有快递包装的资源浪费、安全性及适配性差等问题，为共享包装的创新发展提供良好的借鉴形式。
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  精品西红柿尺寸分级检测算法

  乐万德, 任静, 刘舟洲, 杨楠

  . 2021, (17): 218-225. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.029

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  目的 针对传统果蔬分级设备及工艺较复杂不适合小规模果农的问题，设计基于机器视觉的西红柿尺寸和果形分级检测算法。方法 该算法中，首先用改进的基于彩度差的灰度计算和大津法解决阴影对轮廓的影响。然后，基于控制点变换进行畸变矫正得到西红柿图像的俯视图，并采用面积阈值和傅里叶变换去除轮廓噪声。最后，通过对比参照物的像素尺寸计算西红柿的物理尺寸，并进行自动分级及标定。结果 实验表明，对具有阴影干扰的西红柿尺寸测量准确度达到95%以上，并且测量偏差为负偏差。结论 该算法用软件替代传统分级所需硬件，解决了阴影、畸变、噪声等关键问题，用手机拍摄就能满足西红柿分级，有助于提高小规模果农水果分级分装的自动化和智能化水平。
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  纸塑复合袋磁力纠偏系统设计及多因素下形变影响分析

  方向阳, 钟飞, 夏军勇, 李哲

  . 2021, (17): 226-232. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.030

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  目的 针对纸塑复合袋在传输过程中褶皱、跑偏等问题，提出一种基于磁力压紧装置的纸塑复合袋纠偏系统。方法 首先根据磁力压紧纠偏原理设计一套纠偏系统;然后基于显式动力学有限元接触理论，对不同影响因素下纸塑复合袋的形变进行有限元仿真分析;最后搭建实验平台，并测量纸塑复合袋的形变，验证仿真结果。结果 在此计算工况下得到了较优方案，纸塑复合袋与皮带间的动摩擦因数为0.25，磁压力为7 N，皮带间的间距为476 mm。结论 实验平台得到的结果与仿真结果基本一致。根据实验结果改进的磁力纠偏系统能够应用于纸塑复合袋的纠偏，满足工业生产需求。
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  基于ADAMS的瓦楞辊动力学仿真分析

  伦新凯, 张广文, 侯智慧

  . 2021, (17): 233-237. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.031

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  目的 根据瓦楞辊的啮合特性和工作环境，分析有无瓦楞纸及不同转速对瓦楞辊工作时中心距变化的影响，为提高瓦楞辊机构转动的平稳性提供理论依据。方法 首先运用三维建模软件CREO建立上、下瓦楞辊和瓦楞纸的三维模型，然后运用动力学分析软件ADAMS对瓦楞辊的运动过程进行仿真分析。结果 从仿真结果中得出了无瓦楞纸、有瓦楞纸和转速不同的情况下瓦楞辊中心距变化曲线，并将得出的曲线进行了对比和分析。无瓦楞纸时上、下瓦楞辊的中心距变化量在0.45 mm之内，有瓦楞纸时上下瓦楞辊的中心距变化量在0.045 mm之内。结论 瓦楞纸的存在能够减小瓦楞辊中心距的变化量，使瓦楞辊机构的转动相对于空转时的转动更平稳，瓦楞纸的存在有利于减小瓦楞辊的振动及磨损;转速对瓦楞辊中心距的变化影响较小，可以通过适当提高转速来提高瓦楞纸的生产效率。
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  包装分拣过程视觉跟踪系统设计

  亢院兵, 赵甫哲

  . 2021, (17): 238-243. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.032

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  目的 为提高包装生产线的分拣精度，以Delta机器人为研究对象，设计一种视觉跟踪系统。方法 详细介绍包装生产线分拣系统的结构，包括机器人模块、控制模块、视觉模块和传送带模块等。提出一种平移标定算法，可简化整个标定过程，既可以提高准确性，又可以降低标定用时。该算法可以较好地解决空间限制对跟踪系统的影响。论述一种图像处理方法，通过连通区域的面积、圆度和矩形度等参数实现物料识别、定位和抓取。利用具体实验验证所述系统的可行性和有效性。结果 Delta机器人视觉跟踪系统的漏抓率小于0.1%，误抓率接近于0，精确度得到明显提高。结论 整个过程中机器人运行稳定，并没有出现冲击、颤动等现象，系统可靠性比较高，完全能够满足包装等相关行业要求。
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  基于改进ALOHA算法的RFID标签防碰撞研究

  王冬云, 张维平, 汪志佳

  . 2021, (17): 244-248. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.033

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  目的 为提高射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)标签识别成功率，以及包装生产线自动分拣效率、智能化水平。方法 以包装生产线检测系统为研究对象，结合RFID技术设计一种自动包装、检测、配送系统。介绍RFID检测系统，主要包括标签、阅读器、天线和控制系统。针对RFID识别过程中标签碰撞问题，提出一种改进ALOHA算法，采用动态预测权值估计标签数目使标签数目与数据帧长度大致相等。通过实验验证ALOHA算法的有效性。结果 实验结果表明，碰撞比率平均值只有1.1%，整个系统的检测成功率可以达到99.6%;所述改进ALOHA算法可以有效避免标签碰撞。结论 该系统能够自动完成检验，并且用时较少，检验过程中正确率较高，具有较高的市场应用价值。
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  基于PLC的颗粒包装机称量系统设计

  韩华, 李娜

  . 2021, (17): 249-254. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.034

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  目的 为提高颗粒包装机称量精度和稳定性，基于PLC设计一种颗粒包装机称量系统。方法 分析颗粒包装机结构和工艺流程，并给出控制系统结构，包括核心处理器PLC、交流控制器、伺服电机驱动器、传感器、三相电机和伺服电机等。以称量控制为主要研究对象，提出一种粒子群模糊PID称量控制器，以提高称量控制系统的收敛速度、通用性和可移植性。最后进行仿真和实验研究。结果 相关结果表明，与模糊PID控制器相比，加入粒子群优化算法后，系统的响应速度更快，达到稳定状态所需时间更短，实际包装误差仅为0.528%。结论 所述称量控制系统可以有效地提升称量精度，有利于提高颗粒包装机的自动化水平。
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  基于双模糊PID的枕式包装机材料供送速度控制方法

  熊新国, 郝军, 刘拥军

  . 2021, (17): 255-260. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.035

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  目的 为提升材料供送速度控制的精准性和稳定性、缩短速度调整时间，研究基于双模糊PID的枕式包装机材料供送速度控制方法。方法 首先利用模糊化处理控制器内的速度输入信号，形成模糊语言集;然后利用加权平均判决法反模糊化处理模糊语言集，形成可识别数值;在此基础上，采用模糊控制自适应调整PID控制参数，结合模糊控制过程的适应性和PID控制的精准性，形成双模糊PID控制方法对可识别数值进行控制，从而提升材料供送速度控制过程的精准性和稳定性。结果 实验发现，该方法的平均速度控制偏差为1.17 mm，可有效实现对速度的精准控制，且环境噪声干扰对速度控制精度的影响较小。结论 在包装速度不同的情况下，控制调整时间较短且稳定性强。实验结果证明该方法具有较强的有效性。
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  基于ADAMS的码垛机器人动力学刚柔耦合分析

  陈亚梅

  . 2021, (17): 261-265. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.036

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  目的 为了更全面地了解码垛机器人的动态性能，分析码垛机器人臂部变形对其运动精度的影响。方法 以ABB的IRB760型机器人为分析对象，运用Lagrange法计算得到其刚柔耦合动力学模型，然后运用ADAMS软件对机器人在一个工作周期内的运动过程，分别进行刚体动力学仿真和刚柔耦合动力学仿真。结果 机器人末端执行器柔性仿真的速度曲线与刚性仿真的速度曲线基本相同，在运行过程中速度变化平稳连续，无突变，而位移曲线机器人运行状态改变时有区别，柔性仿真的加速度波动较大。结论 码垛机器人臂部柔性变形对机器人的运行精度及稳定性影响较大，采用刚柔耦合方法可以更加准确地分析码垛机器人的运行状态。
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  基于ADAMS的六轴机器人动力学仿真分析

  陶胤强

  . 2021, (17): 266-269. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.037

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  目的 为了解决六轴机器人包装行业中装箱、搬运等工序的应用问题，主要基于包装生产线的搬运工序设计作业机器人并对其动力学进行研究。方法 根据包装生产线搬运工序的作业特点，将机器人结构设计为六轴关节型机器人，每个关节均通过伺服电机连接减速器驱动，通过牛顿-欧拉法对机器人进行动力学分析，建立机器人模型，并运用ADAMS软件对其动力学进行仿真分析。结果 所设计机器人关节的运动轨迹曲线平稳变化，轨迹平滑连续，角速度和角加速度曲线平滑、无突变。结论 机器人运动平稳，在运动过程中振动较小，证明了结构设计的合理性，为六轴机器人的优化设计提供了理论基础。
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  基于PLC的全自动在线式缠绕包装机控制系统设计

  张坤平

  . 2021, (17): 270-275. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.17.038

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  目的 根据产品的包装要求，外层需要缠绕薄膜，以起到防尘、防潮、保洁、方便运输等作用，设计一套全自动在线式缠绕包装机控制系统，以提高包装效率、产品美观度，降低工人的劳动强度及企业成本。方法 根据目前常规产品缠绕包装过程的要求及现状，搭建基于PLC、触摸屏的全自动在线式缠绕包装机控制系统。该控制系统以西门子1500系列PLC，搭载数字量/模拟量输入输出模块，并结合多传感器融合技术为核心，通过包装机上的维纶MT6070iH触摸屏对整个包装机的运行状态进行就地监测与控制。结果 该控制系统实现了当接收到可以包装信号时，自动将产品运输到缠绕包装机转盘上，并根据已设定的要求包装，待包装完毕后自动将产品转入下一个周转区。可以实现全自动模式下最大包装速度达到40托/h。结论 实践证明，全自动在线式缠绕包装机采用以PLC为核心的控制系统，具有调试灵活、运行稳定、产品包装效果美观等优点，降低了工人劳动强度，节约了包装材料，同时也提高了产品包装效率和企业效益。