包装盒开窗涂胶设备及关键技术研究

本研究设计了印刷企业包装盒开窗涂胶的自动化设备,通过对国内外包装盒开窗涂胶工艺的调研,与相关的印刷企业沟通,结合印刷企业产品的特点及加工需求,提出了自动上纸、自动送纸、自动涂胶、手工拾取等部分组成的涂胶设备及关键技术的解决方案。重点在上纸、送纸、涂胶等工位的自动化和稳定性等方面进行了大量的论证和设计验证,最终确定了包装盒开窗自动涂胶机的设计方案,可变吸气通道适用于不同幅面纸张,保证送纸运动平稳、落纸位置准确、精准定位,可拆装涂胶机构确保涂胶压力可控、涂胶均匀,自动上纸,解决人工涂胶劳动强度大、成本高、产能低的问题。

裹包式装盒机状态参数远程监测系统的开发

针对小包膨胀食品的裹包式装盒机在运行过程中设备参数无法远程访问、智能化程度低,以及后期设备维护困难等问题,开发一款用于远程实时监测裹包式装盒机状态参数的物联网系统。系统硬件采用AT89C52单片机作为主控,配置3种数据采集传感器,采集装盒机主轴转速、电控箱温度、当前装盒数量参数,配置ESP8266模块实现无线数据传输;系统软件采用OneNet平台接收数据,借助微信开发者工具设计手机移动端GUI界面,实时获取数据并显示,引入Echarts对3种状态参数绘制实时变化曲线图,实现数据可视化。结果表明,温度信息测量的平均相对误差为0.15%,转速信息测量的平均相对误差为3.7%,系统数据采集的准确性、精度满足要求。研究结果为装盒机的远程实时监测及设备状态评估提供参考。

片类柔软产品整形装盒装置设计

针对片类柔软产品人工整形操作花费大量人力资源的问题,设计一种自动整形装箱装置,以提升该类产品的整形装箱工作效率。通过对整形装盒功能、纸箱状态进行分析研究,设计一种多气缸、多连杆机构,并采用动态静力分析方法对爬坡机构进行运动学和动力学分析;利用SolidWorks建立片类柔软产品整形装盒装置三维模型,并对机构进行运动学仿真。结果表明,机构能进行平缓运动,实现片类柔软产品的整形装盒要求。现场试验表明,装置每天(运行时间8 h)平均能够处理14400片产品,效率较人工整形操作提高约2.8倍,具有合理性及实用性。研究为片类柔软产品整形装盒装置的设计提供方法及思路。

麻纤维/聚乳酸包装盒模压成型工艺与性能研究

采用模压成型工艺制备了麻纤维/聚乳酸复合材料包装盒,研究了模压压力、加压速度、模具温度对包装盒的拉伸强度与翘曲变形的影响,分析了产生相应变化的微观机理。实验结果表明,在一定范围内,适当增加模压压力,有利于提高复合材料包装盒的力学强度,降低翘曲变形;增加加压速度,对复合材料包装盒力的学性能的影响不大,但会增加翘曲变形;模具温度为50℃时,包装盒的翘曲变形最小。

基于改进Unet的食品包装盒图像分割

本文针对工业生产现场的复杂背景对印刷品缺陷检测造成的影响,以及为了更加精准地检测食品包装盒图像上的小目标,提出了一种基于改进Unet的语义分割算法,将前景图像从复杂的图像中提取出来,采用VGG16作为Unet网络的主干提取部分,提取高层的全局特征信息;引入了注意力机制提高图像分割的精确度和细节保留能力。经改进的Unet模型的评价指标IoU、mIoU、PA、F1-score分别为99.45%、99.60%、99.83%、99.72%,相比原Unet模型,各项指标分别提升了1.73百分点、1.24百分点、0.53百分点、0.87百分点,能够更加精准地分割食品包装盒与传送带背景的边缘,为后续的缺陷检测提供了精准的数据支持。

装盒机成品输出机构关键参数设计与分析

针对采用传统经验设计纸盒输出机构容易导致参数给定不合理、设计周期长等问题,提出一种确定机构关键参数的理论计算方法。由输盒链过渡到输送带过程中,通过对输盒链夹指和纸盒的运动分析,得出包装盒成品与其两侧夹指的间距的变化规律,以包装盒成品输出机构相对于纸盒传送装置的横向位置eb和速比i_(vbc)为设计变量,研究其对间距的影响,利用计算得出的过渡过程中两侧间距极小值的等高线图,使参数选择更准确、快捷。计算得,在e_(b)=26.8 mm,i_(vbc)=2.7时,纸盒两侧最小间距为最大值15.0 mm;在e_(b)=-0.5 mm,i_(vbc)=1.9时,为干涉临界值0.0。在某型装盒机中取e_(b)=20 mm,i_(vbc)=2.3,纸盒两侧最小间距分别为14.5,5.5 mm,对样机进行测试,实测结果与理论计算值基本一致,偏差在0.2 mm以内,验证该方法的正确性。研究为装盒机中成品输出机构的设计提供理论依据。

红外光谱结合统计学方法对纸质包装盒的检验研究

目的建立一种高效准确的红外光谱检验纸质包装盒的研究方法。方法利用傅里叶变换红外光谱仪测得了56个不同类型不同来源的纸质包装盒的红外光谱数据;根据纸盒主要填料的不同,将样品初步分为三大类;利用主成分分析对初步分类后的数据降维,提取出4个主成分,再利用系统聚类将样品最终分为6组,使用K-means聚类算法结合Pearson卡方检验进行验证,与最终分类的结果基本吻合。基于该分组,训练朴素贝叶斯分类、随机森林模型、XGBoost分类3种判别模型,实现对新样品组别的分类预测。结果56个快递包装纸盒样品被分为3类,而后进一步细分为6组,3种判别预测模型均有较高的准确率,其中随机森林模型的准确率最高。结论该方法快速方便地实现了对样品的区分,并且可以实现无损检验,为犯罪现场纸质包装盒的鉴别提供依据,从而为公安侦查工作的开展提供帮助。

酒用包装盒开启力值检测装置的设计与应用

随着白酒行业标准化生产的推进,对包装盒的开启问题进行细致研究变得极为必要。由于国家、行业或地方产品标准和检测方法的缺失,如何准确检测包装盒开启力值成为棘手难题,并受到酒企、检测机构、监管部门等的关注。本研究设计了一套力值检测装置,并选取不同包装盒进行试验,结果表明本检测方法是可行的,对准确检测包装盒开启力值具有重要指导意义,并有利于推动建立标准化检测方法。

RobotStudio的方形锂电池搬运装盒仿真研究

为解决体积较小的锂电池如柱状类18650锂电池、方形锂电池和纽扣状锂电池等装盒包装工作导致的占用生产线劳动力,以及繁琐重复的小体积锂电池手工装盒易导致工厂劳动人员疲劳等问题,以方形锂电池搬运装盒为研究对象,设计出一种用搬运机器人取代人工操作的方案,利用RobotStudio软件模拟这一过程。最后利用RobotStudio分析搬运机器人速度对其功耗的影响,为实际生产提供参考依据。

YJ 36型中支滤棒装盘机装盒改造

为彻底解决中支滤棒生产过程中物耗异常、装盘机装盒时滤棒溢出,需要人工捧出多余滤棒,进而导致操作人员工作量大且容易造成滤棒折弯、褶皱等问题,根据当前的设备和技术,对YJ36型中支滤棒装盘机、塑料盘、内盒、白盖和纸箱进行分析、计算和改造,并对改造后的装盒效果进行跟踪验证。结果表明:通过对YJ36型中支滤棒装盘机、塑料盘、内盒、白盖和纸箱进行改造,中支滤棒的装盒数量、质量完全满足车间生产要求,彻底解决了中支滤棒生产过程中物耗异常和装盒过程中滤棒溢出的问题,同时减少了工作量,有效避免了因人工捧滤棒造成的滤棒褶皱、折弯等外观质量问题。

PC4400纸盒装盒机在生产中的应用

以2 mL西林瓶装制品的小盒装盒为验证对象,对有代表性的一款纸盒装盒机PC4400的工作原理进行探讨,并对其性能进行验证,以配合国家政策对药品外包装完整性策略进行完善和优化,为药品外包装的完整性在大众关注和质量上的改变做好准备。PC4400纸盒装盒机能良好地应用于西林瓶制品的包装,在西林瓶制品包装领域具有很大的发展潜力,对药企和感兴趣的同仁具有良好的借鉴意义。

工业机器人药品装盒工作站的设计

针对现有粉剂袋装药品装盒时存在的效率低、成本高等问题,基于SCARA机器人和输送链跟踪系统,设计了工业机器人药品装盒工作站。应用SolidWorks软件和RobotStudio软件,进行工业机器人药品装盒工作站的搭建与仿真。仿真结果表明,所设计的工业机器人药品装盒工作站布局合理,运行灵活,拾取节拍约为每袋1 s,装盒节拍约为每盒10 s,包装准确率高,漏装率低,对粉剂袋装药品装盒自动线的设计而言具有参考价值。

高速泡罩双轨枕包合流装盒一体机研发

针对医药包装设备高速化、集成化的发展趋势,设计了泡罩枕包合流装盒一体机双轨双用生产模式。开发了定向旋转机械手分轨移送板块系统、超高速往复式双轨枕包系统、智能纠偏双轨合流输送系统,匹配泡罩机600板/分钟、往复式枕包机400包/分钟、装盒机400盒/分钟,实现产能最大化匹配。

礼仪蛋糕包装盒的多感官设计研究

分析当今蛋糕产品包装功能单一,废弃后造成资源浪费的现象,设计制造出一款可循环使用的蛋糕盒智能包装。该产品使蛋糕包装容器不仅内部存储环境可以有效监测,还可实现智能交互式功能,为今后包装智能化、减量化的发展趋势提供了创新思路。

环保快递包装盒设计与回收的策略探究

伴随着国家“双碳”政策的出台、中国当代经济业态的多样性发展,以及电子商务产业快递的迅猛发展,如何处理快递产品外包装盒的策划、设计、材料、制作、生产、运输、回收、再利用等环节是一个时代命题,具有重大的现实意义。本文针对环保快递包装盒的不断探索、改进与变更的发展态势,梳理和归纳环保快递包装纸盒设计与回收的策略,为当代环保事业的发展提供相应的设计经验和应用经验。

药用玻璃包装自动装盒系统设计与实现

目的 针对现阶段药用玻璃包装产业升级对数字化、自动化、智能化的设备的迫切需求,提出一种药用玻璃瓶(西林瓶、安瓿瓶、口服液制剂瓶等)自动装盒方法,以降低劳动强度,提高产品质量。方法 以安瓿瓶为例,在充分分析具体需求的基础上,借助计算机辅助设计技术和仿真技术,采用“自顶向下”的设计方法,完成系统三维模型机械设计和运动仿真。利用PLC工业控制技术,建立能够兼容不同规格产品的生产线的控制模型,实现系统智能控制,并完成样机的试制。结果 在国内几家大型药用玻璃包装生产企业成功应用后,所研制的药用玻璃瓶自动装盒系统能够有效减少因传统装盒方法对瓶身造成的划伤和污染,包装人员成本减少了40%,产品合格率提高了5%。结论 所研制的药用玻璃瓶自动装盒系统可显著提高产品的质量、降低劳动成本,加快了行业自动化、智能化进程。

连续式精裱纸盒酒瓶装盒机设计

针对目前酒厂人工装盒效率低、生产线占地面积大的问题,课题组设计了一款连续式立式装盒机。该机采用立式环形布局,酒瓶、酒盒经整理等距后无需倾倒可直接进行装盒;装盒模块采用塔式多工位布局,8头装盒执行器相互独立无停歇完成装盒;抓取式装盒能够有效减小装盒过程产生的冲击,实现酒瓶平稳装盒;在此基础上,根据装盒动作设计了圆柱凸轮轮廓线,采用曲线拟合法对圆柱凸轮进行了优化并对装盒模块的运动特性进行了仿真分析。结果表明装盒执行器加速度曲线较为平滑,结构设计合理,能够满足装盒要求。该酒瓶装盒机能够有效提高生产效率,为酒瓶包装提供了新思路。

傅立叶红外光谱(ATR)法鉴别塑料食品包装盒

塑料食品包装盒是是人们生活中经常要用到的一种容器。塑料食品包装盒的材质有的安全无毒、耐酸耐高温,适合各种使用环境,有的存在安全隐患,比如使用温度高时会释放有毒物质等问题。该研究使用傅立叶红外光谱(ATR)法对两件塑料食品包装盒样品的材质分别进行定性鉴定。结果表明,使用傅立叶红外光谱(ATR)法分析塑料食品包装盒样品的材质,具有灵敏度高、检出速度快、所用试样量少、污染小、准确度高等优点。

木质文物真空包装盒开启部位的密封性研究

为实现木质文物真空包装盒盖体的良好密封,建立基于有限元法的扣合式密封仿真模型,模拟搭扣位移压紧密封垫,得到密封面上的Von Mises应力、接触宽度、接触压力,进而通过A.Roth真空泄露理论计算泄露率,最后对密封效果进行评估。结果表明:O形、D形、矩形密封垫的单位长度压力增至44.756、48.676、52.852 N/mm时可实现包装盒开启部位的完全密封。单向密封下,D形密封垫效果较好;双向密封低预紧力下,O形密封垫效果较好;双向密封高预紧力下,矩形密封垫效果较好。包装盒完全密封时,3种密封垫的小时泄露率分别为2.850 8×10~(-6)、2.564 9×10~(-6)、2.296 1×10~(-6) h~(-1),均满足1级密封要求。3种密封垫从1级降至4级密封时,泄露率从0.667 1×10~(-8)、0.600 2×10~(-8)、0.537 3×10~(-8) Pa·L/s分别增至0.840 5、0.842 3、0.842 3 Pa·L/s,密封分别能保持3.9、4.4、4.9年。

立卧一体口服液瓶装盒系统的设计与研究

为在装盒设备紧凑布局下,实现自勾底盒与书本礼盒2种不同装盒方式和规格口服液瓶装产品的装盒,研发设计适用于立卧一体快速切换的口服液瓶装盒系统。根据需求和工艺设计立卧一体装盒系统的布局;使用虚拟样机技术详细设计各个功能模块;基于欧姆龙伺服系统开发装盒机的控制系统。现场调试实现2种模式快速切换的自动装盒功能,装盒速度达到12000瓶/h。研究为紧凑布局下的高速多规格装盒设备开发提供参考。