CN117074289A - 一种包装材料的压痕挺度评价方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种包装材料的压痕挺度评价方法及装置，方法包括：在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力；利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线；对压痕挺度力变化曲线进行分析；依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。本申请通过将测试过程中连续采集的压痕挺度力拟合成曲线，在曲线的基础上确定多个压痕挺度评价参数，以全面反应压痕质量，用于指导后续包装工艺参数的确定。
Description
技术领域
本申请涉及检测技术领域，更具体地，涉及一种包装材料的压痕挺度评价方法及装置。
背景技术
硬盒卷烟包装是在经印刷后的卡纸或版纸上经模切压痕加工，使之有重复折叠的能力。在纸版上压痕，精确有效地控制纸板的变形或断裂效果，使之可以具有与合页一样的性能，使烟标在包装机上能按设计的要求制成能存放卷烟的纸盒。因此在保证模切尺寸精度外，压痕的质量和性能最终决定了卷烟包装的成型效果和包装机生产能力的发挥，质量好的压痕在高速包装机上使用时包装流畅、烟盒成型后外观平整饱满。因此压痕挺度的数据对于纸盒的成形性能，在技术上而言是很重要的。
现有技术中，压痕挺度的测量方法如下：在小盒包装纸上裁取一定尺寸的纸张，再对纸张施加压力使得样品弯曲90°，保持(15±0.2)秒后记录纸张样品在弯曲时的力值。该评价维度比较单一，不能全面反应压痕的质量来指导生产。
发明内容
本申请提供一种包装材料的压痕挺度评价方法及装置，通过将测试过程中连续采集的压痕挺度力拟合成曲线，在曲线的基础上确定多个压痕挺度评价参数，以全面反应压痕质量，用于指导后续包装工艺参数的确定。
本申请提供了一种包装材料的压痕挺度评价方法，包括：
在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力；
利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线；
对压痕挺度力变化曲线进行分析；
依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。
优选地，分析结果为在对包装材料进行弯折过程中，压痕挺度力迅速增长，并且弯折角度稳定后压痕挺度力达到峰值，随后压痕挺度力以幂函数递减。
优选地，压痕挺度评价参数包括压痕挺度力的峰值和压痕挺度力达到稳定所需时间；
压痕挺度力的峰值用于确定弯折包装材料所需的最小弯折力，压痕挺度力达到稳定所需时间用于确定卷压设备的最佳施压时间。
优选地，压痕挺度评价参数还包括压痕挺度力的稳定值，压痕挺度力的稳定值用于确定包装过程中工艺胶水的固定方式。
优选地，压痕挺度评价参数还包括压痕综合挺度，压痕综合挺度用于评价压痕质量是否符合整体要求。
本申请还提供一种包装材料的压痕挺度评价装置，包括采集模块、曲线拟合模块、分析模块以及参数确定模块；
采集模块用于在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力；
曲线拟合模块用于利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线；
分析模块用于对压痕挺度力变化曲线进行分析；
参数确定模块用于依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。
优选地，分析结果为在对包装材料进行弯折过程中，压痕挺度力迅速增长，并且弯折角度稳定后压痕挺度力达到峰值，随后压痕挺度力以幂函数递减。
优选地，参数确定模块用于确定压痕挺度力的峰值和压痕挺度力达到稳定所需时间，并利用压痕挺度力的峰值确定弯折包装材料所需的最小弯折力，利用压痕挺度力达到稳定所需时间确定卷压设备的最佳施压时间。
优选地，参数确定模块用于确定压痕挺度力的稳定值，并利用压痕挺度力的稳定值确定包装过程中工艺胶水的固定方式。
优选地，参数确定模块用于确定压痕综合挺度，并利用压痕综合挺度评价压痕质量是否符合整体要求。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的包装材料的压痕挺度评价方法的流程图；
图2为本申请提供的包装材料的宽度不同的情况下压痕挺度力变化曲线的示意图；
图3为本申请提供的标准样的结构示意图；
图4为本申请提供的测量装置的第一视角的立体结构示意图；
图5为本申请提供的测量装置的第二视角的立体结构示意图；
图6为本申请提供的测量装置的第三视角的立体结构示意图；
图7为本申请提供的测量装置的第四视角的立体结构示意图；
图8为本申请提供的包装材料的压痕挺度评价装置的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本申请提供一种包装材料的压痕挺度评价方法及装置，通过将测试过程中连续采集的压痕挺度力拟合成曲线，在曲线的基础上确定多个压痕挺度评价参数，以全面反应压痕质量，用于指导后续包装工艺参数的确定。
如图1所示，本申请提供的包装材料的压痕挺度评价方法包括：
S110：在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力。
具体地，将带有压痕的包装材料夹持在测量装置的夹持器上后，利用夹持器的旋转将包装材料弯折90°，在此过程中包装材料沿压痕产生弯折，随后利用夹持器将保证材料保持在弯折状态一段时间，测试完成。在上述过程中，利用测力传感器持续采集压痕挺度力。
S120：利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线。
图2示出了包装材料的宽度(D)不同的情况下压痕挺度力变化曲线的示意图，其中，纵坐标为压痕挺度力，横坐标为时间。
S130：对压痕挺度力变化曲线进行分析。
从图2的压痕挺度力变化曲线可知，在对包装材料进行弯折过程中，压痕挺度力迅速增长，并且弯折角度稳定后压痕挺度力达到峰值，随后压痕挺度力以幂函数递减。
S140：依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。
作为一个实施例，压痕挺度评价参数包括压痕挺度力的峰值和压痕挺度力达到稳定所需时间。
压痕挺度力的峰值是测试过程中采集到的最大力值，用于确定弯折包装材料所需的最小弯折力。
根据幂函数曲线可以预测，随着时间的推移，压痕挺度力(精度1g)在同一数值上的持续时间逐渐延长，直至完全归零。因此，在确定压痕挺度力达到稳定所需时间时，选定幂函数导数为初始导数(峰值所在时间点的导数)的5％的位置作为标记，对应时刻点即可作为压痕挺度稳定的时间点ts。而该时间点ts与峰值所在时间点t0之间的时间差即为压痕挺度力达到稳定所需时间Δt：
f′(ts)＝5％×f′(t0) (1)
Δt＝ts-t0 (2)
压痕挺度力达到稳定所需时间Δt用于确定卷压设备的最佳施压时间，以缩短卷压时长，提高工作效率，降低能耗。
优选地，压痕挺度评价参数还包括压痕挺度力的稳定值，压痕挺度力的稳定值为压痕挺度力达到稳定时(对应ts)所对应的压痕挺度力，表征包装材料维持90°弯折所需的力，其用于确定包装过程中工艺胶水的固定方式。
优选地，压痕挺度评价参数还包括压痕综合挺度，压痕综合挺度是包装材料弯折90°时压痕挺度的综合评价值，其用于评价压痕质量是否符合整体要求。
作为一个实施例，将压痕挺度力稳定过程中的挺度力进行几何平均，作为压痕综合挺度Fs，表征挺度力值的整体大小：
由此，本申请可以根据不同包装材料的折痕挺度特性，匹配不同的弯折压力，稳定所需时间和胶水的种类。
需要说明的是，在压痕挺度测量时，需要利用标准取样器将包装材料裁切成标准样，其中，标准样的长度L以及裁切边C到压痕P的距离W是固定的，标准样的宽度D是可变的，如图3所示。
作为一个实施例，测量装置如图4-7所示。测量装置包括L形支架11、测力传感器1和夹持器2。L形支架11包括平行于地面的第一侧板111和垂直于地面的第二侧板112，测力传感器1垂直固定在第二侧板112上，测力传感器1上设有与第二侧板112平行的边缘，该边缘作为测力传感器1的测量线。夹持器2转动设置在第一侧板111上。
优选地，所述第一侧板111上设有角度限位机构，夹持器2上设有与所述角度限位机构配合的限位杆，夹持器2的旋转角度受到角度限位机构的限制。
具体地，作为一个实施例，如图5所示，第一侧板111的顶面上固定有安装平台10，夹持器2的底部固定有旋转台4，旋转台4转动设置在安装平台10的顶面上。安装平台10的顶面上，旋转台4的外侧设有第一限位杆5-1(对应初始位置，即包装材料未被弯折的状态)和第二限位杆5-2(对应弯折位置，即包装材料被弯折90°的状态)。旋转台4上固定一个第三限位杆6，第三限位杆6位于所述第一限位杆5-1与所述第二限位杆5-2之间。
作为一个实施例，夹持器2相对于第一侧板111的最大旋转角度为90°。也就是说，第三限位杆6随旋转台4从第一限位杆5-1旋转至第二限位杆5-2时，旋转台4转动了90°。
可以理解地，可以根据实际需求设置夹持器2相对于第一侧板111的最大旋转角度，例如15°，由此确定第一限位杆5-1与第二限位杆5-2之间的夹角。
如图4所示，夹持器2包括间隔设置的第一夹板21和第二夹板22，第一夹板21固定在旋转台4的顶面上，第二夹板22滑动设置在旋转台4的顶面上。夹持器2上设有夹持开关3，夹持开关3与第二夹板22之间设有传动件(例如涡轮蜗杆机构)。夹持开关3通过传动件带动第二夹板22相对于第一夹板21移动，从而将包装材料夹紧在夹持器2上或将包装材料取下。
需要说明的是，在压痕挺度测量时，需要利用标准取样器将包装材料裁切成标准样，将标准样夹紧在夹持器2上进行压痕挺度测量。其中，标准样的长度L以及裁切边C到压痕P的距离W是固定的，标准样的宽度D是可变的，如图3所示。作为一个实施例，W＝25mm，L＝38mm。
夹持器2通过夹持开关3放大和缩小夹持空间，从而将包装材料的标准样夹持到夹持器2上。标准样的裁切边C首先插入夹持器2的夹持口，夹持状态下，压痕P与夹持器2的外边缘之间具有预设距离(3mm)，测力传感器1的测量线位于压痕P与裁切边C的对边E之间。
初始状态下，测量线与标准样相互接触但没有相互作用力。标准样在夹持器2的旋转作用下沿压痕弯折时，标准样的压痕挺度力的方向与测力传感器的测量线垂直，即压痕挺度力是直接施加在测量线上的压力，使得测力传感器可以检测到压痕挺度力。
作为一个实施例，标准样在夹持器2的旋转作用下沿压痕弯折的整个过程中，测力传感器1一直处于工作状态，以连续采集压痕挺度力，随后可以利用连续的压痕挺度力进行进一步数据分析。
作为另一个实施例，标准样在夹持器2的旋转作用下沿压痕弯折到预设角度(例如90°)时，测力传感器1响应于接收到到位信号才开始采集压痕挺度力。
具体地，夹持器2的旋转轴上设有接触杆，第一侧板111上还设有夹持器2旋转到位的接触开关8，所述接触开关8的位置与所述夹持器2位于弯折位置时所述接触杆的位置相同。接触开关8与测力传感器1的执行机构信号连接。夹持器2旋转到位时，接触杆触碰接触开关8，接触开关8给测力传感器1发送到位信号，测力传感器1开始测量。
作为一个实施例，如图6所示，旋转台的旋转轴穿过第一侧板111，旋转轴的下端突出于第一侧板111的底面并固定有接触杆7。接触开关8固定在第一侧板111的底面上。接触开关8的位置与所述夹持器2和旋转台4位于弯折位置时所述接触杆7的位置相同。夹持器2和旋转台4位于弯折位置时，接触杆7与接触开关8接触，接触开关8产生到位信号。
优选地，在使用测量装置之前，需要对测力传感器进行校准。如图7所示，校准时，将测量装置翻倒，使得第二侧板112放置在地面上，测力传感器垂直于地面，第二侧板112上有水平泡，可以调节测力传感器的水平状态，即测量线平行于地面，使测力传感器正向受力是竖直向下的，然后利用特制的砝码9的重力来标定测力传感器。具体地，砝码9的质量为10±0.001g，其底部设有定位槽，便于通过定位槽将砝码9定位在测力传感器的测量线上。
基于上述包装材料的压痕挺度评价方法，本申请还提供了一种包装材料的压痕挺度评价装置。如图8所示，压痕挺度评价装置包括采集模块810、曲线拟合模块820、分析模块830以及参数确定模块840。
采集模块810用于在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力。
曲线拟合模块820用于利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线。
分析模块830用于对压痕挺度力变化曲线进行分析。
参数确定模块840用于依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。
优选地，分析结果为在对包装材料进行弯折过程中，压痕挺度力迅速增长，并且弯折角度稳定后压痕挺度力达到峰值，随后压痕挺度力以幂函数递减。
优选地，参数确定模块840用于确定压痕挺度力的峰值和压痕挺度力达到稳定所需时间，并利用压痕挺度力的峰值确定弯折包装材料所需的最小弯折力，利用压痕挺度力达到稳定所需时间确定卷压设备的最佳施压时间。
优选地，参数确定模块840用于确定压痕挺度力的稳定值，并利用压痕挺度力的稳定值确定包装过程中工艺胶水的固定方式。
优选地，参数确定模块840用于确定压痕综合挺度，并利用压痕综合挺度评价压痕质量是否符合整体要求。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种包装材料的压痕挺度评价方法，其特征在于，包括：
在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力；
利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线；
对所述压痕挺度力变化曲线进行分析；
依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据所述压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。
2.根据权利要求1所述的包装材料的压痕挺度评价方法，其特征在于，所述分析结果为在对包装材料进行弯折过程中，压痕挺度力迅速增长，并且弯折角度稳定后压痕挺度力达到峰值，随后压痕挺度力以幂函数递减。
3.根据权利要求2所述的包装材料的压痕挺度评价方法，其特征在于，所述压痕挺度评价参数包括压痕挺度力的峰值和压痕挺度力达到稳定所需时间；
所述压痕挺度力的峰值用于确定弯折所述包装材料所需的最小弯折力，所述压痕挺度力达到稳定所需时间用于确定卷压设备的最佳施压时间。
4.根据权利要求3所述的包装材料的压痕挺度评价方法，其特征在于，所述压痕挺度评价参数还包括压痕挺度力的稳定值，所述压痕挺度力的稳定值用于确定包装过程中工艺胶水的固定方式。
5.根据权利要求3或4所述的包装材料的压痕挺度评价方法，其特征在于，所述压痕挺度评价参数还包括压痕综合挺度，所述压痕综合挺度用于评价压痕质量是否符合整体要求。
6.一种包装材料的压痕挺度评价装置，其特征在于，包括采集模块、曲线拟合模块、分析模块以及参数确定模块；
所述采集模块用于在对包装材料进行压痕挺度测试过程中连续采集压痕挺度力；
所述曲线拟合模块用于利用一次测试过程中的压痕挺度力拟合压痕挺度力变化曲线；
所述分析模块用于对所述压痕挺度力变化曲线进行分析；
所述参数确定模块用于依据分析结果确定多个压痕挺度评价参数，并依据所述压痕挺度评价参数调整包装材料的包装工艺参数。
7.根据权利要求6所述的包装材料的压痕挺度评价装置，其特征在于，所述分析结果为在对包装材料进行弯折过程中，压痕挺度力迅速增长，并且弯折角度稳定后压痕挺度力达到峰值，随后压痕挺度力以幂函数递减。
8.根据权利要求7所述的包装材料的压痕挺度评价装置，其特征在于，所述参数确定模块用于确定压痕挺度力的峰值和压痕挺度力达到稳定所需时间，并利用所述压痕挺度力的峰值确定弯折所述包装材料所需的最小弯折力，利用所述压痕挺度力达到稳定所需时间确定卷压设备的最佳施压时间。
9.根据权利要求8所述的包装材料的压痕挺度评价装置，其特征在于，所述参数确定模块用于确定压痕挺度力的稳定值，并利用所述压痕挺度力的稳定值确定包装过程中工艺胶水的固定方式。
10.根据权利要求8或9所述的包装材料的压痕挺度评价装置，其特征在于，所述参数确定模块用于确定压痕综合挺度，并利用所述压痕综合挺度评价压痕质量是否符合整体要求。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117871262A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-04-12 | 广州尚准仪器设备股份有限公司 | 一种纸制品挺度折痕力比的智能检测方法及折痕挺度仪 |
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2023
- 2023-08-14 CN CN202311028468.7A patent/CN117074289A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117871262A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-04-12 | 广州尚准仪器设备股份有限公司 | 一种纸制品挺度折痕力比的智能检测方法及折痕挺度仪 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |