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面向创新设计的《机械设计》教学改革与实践——以北京信息科技大学机电工程学院为例

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教育现代化 2020年第11期 42-44页

作者：孙江宏北京信息科技大学机电工程学院

本文总结了北京信息科技大学《机械设计》课程面向创新设计的实践改革成果,结合全国大学生科技创新大赛等实践类活动,优选了一些与课程内容联系紧密的竞赛题目,对教学内容及教学体系进行了改革,改进了教学方法,开展了效果评价分析,取得... 详细信息

本文总结了北京信息科技大学《机械设计》课程面向创新设计的实践改革成果,结合全国大学生科技创新大赛等实践类活动,优选了一些与课程内容联系紧密的竞赛题目,对教学内容及教学体系进行了改革,改进了教学方法,开展了效果评价分析,取得了一定的效果。

关键词：机械设计实践改革创新设计

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循环包装箱全生命周期碳足迹计算方法研究

包装工程 2023年第13期44卷 245-252页

作者：任姝珩张媛朱磊刘笑江东何北京印刷学院机电工程学院北京102600

目的针对目前循环箱碳足迹的计算缺乏统一标准且相关研究较少,使循环箱的环保价值存疑的问题,本文对循环包装箱的碳足迹进行研究,旨在建立一种适用于循环包装的基于生命周期评价(LCA)方法的碳排放计算模型。方法基于全生命周期评价方法... 详细信息

目的针对目前循环箱碳足迹的计算缺乏统一标准且相关研究较少,使循环箱的环保价值存疑的问题,本文对循环包装箱的碳足迹进行研究,旨在建立一种适用于循环包装的基于生命周期评价(LCA)方法的碳排放计算模型。方法基于全生命周期评价方法,参考国内A循环包装企业B2B应用场景,采用eFootprint软件及数据库量化分析。由于聚丙烯材料具有可循环利用的特点,在快递循环包装中广泛应用,本文以聚丙烯材料的循环箱为例进行碳足迹的研究。以1 m^(2)的循环快递包装箱为功能单位,采用“从摇篮到坟墓”的方法对其生产、运营、回收等过程的物耗、能耗及环境排放进行环境影响量化比较。结果研究评价分析了各个单元过程中对全球变暖潜值这一环境指标的贡献值。结果显示,循环包装箱碳排放贡献主要来源于4个方面:循环使用过程运输排放,约占总排放的57.95%;其次为原材料聚丙烯,约占总排放的24.25%;电力排放包括生产、清洗2个阶段的电力,占总排放的11.71%;报废后垃圾焚烧处理过程排放,占总排放的5.33%。使用近50次的二氧化碳当量为9.8541 kg/m^(2)。结论循环包装单次使用排放低于相同面积单位5层瓦楞纸箱的碳排放,说明在理想条件下循环包装具有较高的环保价值。

关键词：快递循环包装生命周期评价碳足迹聚丙烯材料

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轻量化对抗增强的物流违规操作识别方法

包装工程 2023年第9期44卷 265-274页

作者：秦法波张媛朱磊杨晓静高振清北京印刷学院机电工程学院北京102600

目的针对复杂强噪背景下物流违规操作难以有效识别的问题,提出一种轻量化对抗增强的物流违规操作检测方法。方法以YOLOv5为基础框架,提出轻量化的GhostC3模块,运用对抗学习的思想提出轻量对抗模块,将原有结构中的C3模块修改为轻量化的Gh... 详细信息

目的针对复杂强噪背景下物流违规操作难以有效识别的问题,提出一种轻量化对抗增强的物流违规操作检测方法。方法以YOLOv5为基础框架,提出轻量化的GhostC3模块,运用对抗学习的思想提出轻量对抗模块,将原有结构中的C3模块修改为轻量化的GhostC3模块,Conv模块修改为轻量对抗模块,并将定位损失修改为CIOU损失。结果通过实验验证可知,本文方法针对复杂强噪背景下物流违规操作具有优异的检测效果,其中本文方法相较于YOLOv5方法的检测平均精度均值提高了1.69%,模型参数量降低了45.14%,检测速度提高了2.46%。结论本文提出的方法具有参数量低、检测速度快和精度高等特点,针对复杂强噪背景下物流违规操作的检测具有一定的先进性和实用性,充分满足物流违规操作检测需求。

关键词：物流计算机视觉目标检测 YOLOv5

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喷墨打印机打印质量优化的工艺研究

印刷与数字媒体技术研究 2023年第1期 57-62,97页

作者：杨思佳齐元胜李娜孟东旭北京印刷学院机电工程学院北京102600

本研究以墨水在设备中经过的先后路径为线索,探讨总结了一系列用于改善喷墨打印效果的方案。在供墨阶段中,通过仿真对墨盒内的结构改进来增加墨盒内墨水状态的稳定性并对脱气模块原理进行了介绍;在喷射阶段,对喷头基于墨滴形态进行调试... 详细信息

本研究以墨水在设备中经过的先后路径为线索,探讨总结了一系列用于改善喷墨打印效果的方案。在供墨阶段中,通过仿真对墨盒内的结构改进来增加墨盒内墨水状态的稳定性并对脱气模块原理进行了介绍;在喷射阶段,对喷头基于墨滴形态进行调试,分析了喷头模组因运动引起的墨滴掉落位置及解决方案;在打印补偿阶段,采用一种在线检测技术,解决喷墨打印设备因喷头孔堵塞造成的打印缺陷。本研究为喷墨打印机的实际应用过程提供指导。

关键词：喷墨打印压电式喷头结构优化缺陷补偿

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卷筒纸折页机构砍刀臂破坏分析及结构优化

印刷与数字媒体技术研究 2023年第2期 108-116页

作者：林玉龙姜涵张天浩齐元胜北京印刷学院机电工程学院北京102600

本研究针对N160型卷筒纸折页机构在高速运行条件下砍刀臂根部容易损坏的问题进行了分析,建立了折页机构含微小运动副间隙的有限元动力学模型,分析发现砍刀臂结构具有足够的强度。搭建了振动测试系统,对砍刀臂根部车间作业下的实际振动... 详细信息

本研究针对N160型卷筒纸折页机构在高速运行条件下砍刀臂根部容易损坏的问题进行了分析,建立了折页机构含微小运动副间隙的有限元动力学模型,分析发现砍刀臂结构具有足够的强度。搭建了振动测试系统,对砍刀臂根部车间作业下的实际振动情况进行测试;通过比较其工作频率和固有频率,发现在36000r/h的转速下砍刀臂结构会发生共振。通过拓扑优化,对砍刀臂的结构进行了改进,改进后的双臂桁架结构在保证了强度的同时也满足了刚度要求。最后进行了初步的车间试验,验证了新结构的合理性。

关键词：刀式折页机构强度计算约束模态振动测试结构优化

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基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测

印刷与数字媒体技术研究 2023年第5期 42-48页

作者：左才张勇斌齐元胜李星炎王煜川北京印刷学院机电工程学院北京102600

针对包装印刷品表面缺陷问题,本研究提出了一种基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测方法。首先,通过CCD相机获取印刷品表面待检测图像,对加权平均法、平均值法和最大值法3种图像预处理方法进行对比分析,发现加权值法获得的灰度化效果... 详细信息

针对包装印刷品表面缺陷问题,本研究提出了一种基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测方法。首先,通过CCD相机获取印刷品表面待检测图像,对加权平均法、平均值法和最大值法3种图像预处理方法进行对比分析,发现加权值法获得的灰度化效果最优,因此选用加权值法对待检测图像进行灰度化处理。在图像去噪方面采用高斯滤波进行有效处理,然后采用图像二值化和Canny边缘检测算子对预处理后的图像进行缺陷特征的分割和提取,最终利用傅里叶快速变换进行图像配准。通过实验验证,该缺陷检测准确率可达98.7%,相对于其他缺陷检测方法,本研究所提出的方法在便捷性和精准性方面均具有一定的优势,可以实现印刷品表面划痕缺陷的快速检测。

关键词：机器视觉缺陷检测印刷品 Canny边缘检测算子表面划痕

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基于决策树的印刷包装企业智慧数据空间研究

数字印刷 2022年第3期 19-26页

作者：张曼雪李欣张勇斌王晓华北京印刷学院机电工程学院北京102600

由于软包装生产企业缺乏应用大数据技术的经验,不能合理挖掘利用生产设备和客户信息等数据,导致其生产效益降低、客户流失增多以及机台设备损坏率大等问题。针对上述问题,本研究利用智慧存储空间系统,构建大数据存储分析系统,然后通过Or... 详细信息

由于软包装生产企业缺乏应用大数据技术的经验,不能合理挖掘利用生产设备和客户信息等数据,导致其生产效益降低、客户流失增多以及机台设备损坏率大等问题。针对上述问题,本研究利用智慧存储空间系统,构建大数据存储分析系统,然后通过Orange软件结合决策树算法对智慧空间数据进行加工处理,可辅助软包装生产环节作出生产决策,以提高生产工作效率,降低无效成本;同时分析生产企业客户水平以及预测机器的工作状态,及时指导软包装生产企业对机器进行维护和修理、挽留重要客户。本研究通过实验分析结果显示,智慧数据空间的构建有利于软包装生产企业作出有益于生产和业务相关的指导决策,增加企业效益。

关键词：软包装数据空间数据分析决策树

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基于语义分割的纸质包装产品表面缺陷检测

制造业自动化 2023年第3期45卷 216-220页

作者：暴泰焚焦慧敏张皓琚恭伟吴志鹏北京印刷学院机电工程学院北京102600

针对工业生产中纸质包装产品表面缺陷检测主要依赖人工,效率低下且检测精度无法保证等实际问题,采用一种基于深度学习中语义分割任务的表面缺陷检测方法。以包装纸盒表面缺陷图像数据为例,根据分割任务需求,从结构上改进Unet算法,并基于... 详细信息

针对工业生产中纸质包装产品表面缺陷检测主要依赖人工,效率低下且检测精度无法保证等实际问题,采用一种基于深度学习中语义分割任务的表面缺陷检测方法。以包装纸盒表面缺陷图像数据为例,根据分割任务需求,从结构上改进Unet算法,并基于OpenMMLab开源计算机视觉算法体系中mmsegmentation语义分割工具箱模块,配置DeepLabV3+、Unet、改进Unet三种图像分割算法环境,分别训练迭代相同次数,对比分析分割检测结果以及对验证集图像的预测效果,可以证实改进Unet算法分割性能得到提升,能更好地检测出纸质包装产品表面的深度划痕缺陷;而DeepLabV3+算法性能相对最优,能更好地检测出纸质包装产品表面的破损缺陷,这对于实现纸质包装产品表面缺陷的自动检测具有一定意义。

关键词：深度学习语义分割表面缺陷检测

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基于无线传感器网络的印刷能耗检测方法研究

数字印刷 2022年第2期 82-88页

作者：王玉虎王仪明吴锐北京印刷学院机电工程学院北京102600

能耗检测是制造工厂效率评价的重要手段,本研究面向包装印刷智能工厂提出了一种基于ZigBee无线传感器网络技术的能耗检测系统。该系统包括以芯片CC2530和霍尔传感器作为数据采集节点的数据采集部分、以ZigBee无线传感器网络为技术基础... 详细信息

能耗检测是制造工厂效率评价的重要手段,本研究面向包装印刷智能工厂提出了一种基于ZigBee无线传感器网络技术的能耗检测系统。该系统包括以芯片CC2530和霍尔传感器作为数据采集节点的数据采集部分、以ZigBee无线传感器网络为技术基础的无线数据传输部分以及上位机显示界面。相对于传统以智能电表为基础的能耗检测系统,该系统具有采样布置灵活、安装简单、维护方便和低成本等优势。最后通过实验采集印后设备模切机的部分能耗数据,验证了该系统的可行性,为印刷智能工厂能耗数据采集提供了基础,同时对智能工厂其他数据采集提供了参考。

关键词：霍尔元件无线传感器网络能耗检测 ZigBee