瓦楞紙箱的計(jì)算公式有Kellicutt、Maltenfort、Wolf、Makee等。系統(tǒng)采用Kellicutt公式。
已知：從流通條件數(shù)據(jù)庫(kù)中取得流通中堆媽的高度H、存儲(chǔ)時(shí)間T、求瓦楞紙的楞型和組成.
求解過(guò)程：
(1)由公式P=kW(H-h)/h可得到紙箱應(yīng)該具有的抗壓強(qiáng)度P(kgf)。式中：k為安全系數(shù)，可按存儲(chǔ)環(huán)境和存儲(chǔ)周期T從流通條件數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取。W為產(chǎn)品毛重。h為包裝件的高度。
(2)由式P=2.54Px*F可得每厘米瓦楞紙的綜合環(huán)壓強(qiáng)度Px(kgf/cm)。其中F=(4·aX2/Z)^2/3·Z·J，Z為紙箱周長(zhǎng)，aX2為瓦楞常數(shù)，J為紙箱常數(shù)，不同的楞型有不同的aX2和J，可以從瓦楞參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取。
(3)根據(jù)公式Px=(ΣRn+ΣCi·Rm)/L可以得到實(shí)際的瓦楞紙板的環(huán)壓強(qiáng)度Px。式中：Rn為紙箱面紙、里紙或夾芯卡紙的環(huán)壓強(qiáng)度，Ci為瓦楞收縮率，Rm為瓦楞芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度，L為環(huán)壓式樣測(cè)試長(zhǎng)度，標(biāo)準(zhǔn)為6inches。這些參數(shù)都可以從瓦楞參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取，同時(shí)瓦楞參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中還包含對(duì)應(yīng)瓦楞紙箱組成和楞型。因此得到瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強(qiáng)度的同時(shí)就得到了瓦楞紙板的組成和楞型。
(4)紙箱抗壓強(qiáng)度校核。將(3)中得到的實(shí)際紙板的抗壓強(qiáng)度帶入Kellicutt公式，得到的瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于(1)中的結(jié)果。
(5)紙箱邊壓強(qiáng)度校核。將(1)和(4)中的紙箱抗壓強(qiáng)度P帶入公式ECT=P/2(l+w)，(4)的應(yīng)大于(1)的。當(dāng)然，(4)成立(4)也成立。
該模塊能從眾多合適的方案中根據(jù)從瓦楞紙箱數(shù)據(jù)庫(kù)中得到的紙箱市場(chǎng)價(jià)格選擇最理想最經(jīng)濟(jì)的，并且從瓦楞紙箱數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取對(duì)應(yīng)的箱片圖和尺寸，可由輸出模塊輸出。
4、紙箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊。優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)為：
F=(K1S+K2V1/RV2)/N
式中，F(xiàn)--每件商品所占的包裝紙箱成本和運(yùn)輸費(fèi)用成本之和；K1--所用的瓦楞紙箱單價(jià)(元/m)；S--單個(gè)瓦楞紙箱用料面積(m)；K2--所用集裝箱從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)價(jià)率(元/集裝箱)；V1--單個(gè)瓦楞紙箱的體積(m)；V2--集裝箱容積(m)；R--集裝箱內(nèi)瓦楞紙箱的空間利用率；N--單個(gè)紙箱內(nèi)商品數(shù)量。該目標(biāo)函數(shù)的自變量由紙箱內(nèi)物品和排列數(shù)量和方式、箱型、紙箱在集裝箱內(nèi)的集裝方式確定。這些參數(shù)可以由瓦楞紙箱參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和集裝箱參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中得到。
約束條件是為求得可行的設(shè)計(jì)方案而設(shè)立的限制條件，例如：市場(chǎng)、流通環(huán)節(jié)或人體工程學(xué)因素對(duì)紙箱外形尺寸的限制；紙箱加工裁切時(shí)的要求等等。
從紙箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊中求得的滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的所有合理的紙箱中，找到目標(biāo)函數(shù)在滿(mǎn)足約束條件下取得的最優(yōu)值時(shí)的自變量的值，從而找到紙箱成本和運(yùn)輸費(fèi)用最小的瓦楞紙箱的箱型及其尺寸。
5、其他模塊及其數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件環(huán)境
包裝方案輸出模塊可以根據(jù)用戶(hù)的要求將產(chǎn)品脆值求解模塊、緩沖設(shè)計(jì)與校核模塊、紙箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核模塊和紙箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的一個(gè)或全部結(jié)果方案輸出。
本軟件用到的編程語(yǔ)言是VC及其數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。VC是一門(mén)建立在C++語(yǔ)言的基礎(chǔ)之上，使用方便靈活，開(kāi)發(fā)Windows應(yīng)用程序的可視化編程軟件。它的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)借助于ODBC成功的將C++的靈活性和數(shù)據(jù)庫(kù)的高效安全性結(jié)合起來(lái)，結(jié)合它可視化編程特點(diǎn)，為程序員開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了良好的界面。
三、軟件的使用和總體結(jié)構(gòu)
為了對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)和從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)，本軟件使用時(shí)應(yīng)輸入的參數(shù)有：(1)產(chǎn)品的參數(shù)；(2)流通條件代碼。結(jié)合以上分析，該軟件各部分的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖3。
四、結(jié)束語(yǔ)
本軟件由產(chǎn)品自身出發(fā)，在輸入各項(xiàng)參數(shù)的情況下，直接得出產(chǎn)品緩沖設(shè)計(jì)方案。改變了傳統(tǒng)包裝設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程，節(jié)省了成本，提高了效率，具有與大的應(yīng)用前景。
作者/張小健 孫德強(qiáng)
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