盧泱泱

摘 要：通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研制了一種服飾快遞自動(dòng)包裝機(jī)，該裝置具備服飾快遞的智能化全自動(dòng)包裝功能，包括多料倉(cāng)自動(dòng)送料、自動(dòng)取袋、自動(dòng)撐袋口、自動(dòng)推料、自動(dòng)熱封、自動(dòng)貼快遞單等，可根據(jù)訂單要求，實(shí)現(xiàn)各類服飾的單件或多件快遞的快速包裝。

關(guān)鍵詞：服飾快遞 自動(dòng)包裝 氣動(dòng)

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（b）-0107-02

Abstract：Through the mechanical structure， movement and control system design， developed a clothing express automatic packaging machine， the device has a clothing express intelligent automatic packaging function， including multi-warehouse automatic feeding， automatic bag， automatic support pocket， Automatic push material， automatic heat sealing， automatic delivery of a single express， according to the order requirements， to achieve all kinds of clothing single or more express fast packaging.

Key Words：Clothing express；Automatic packaging；Pneumatic

中國(guó)服裝行業(yè)2015年市場(chǎng)規(guī)模為1.9萬(wàn)億，預(yù)計(jì)到2017年，這一規(guī)模將超3萬(wàn)億元。巨額的服飾銷售產(chǎn)生了大量的快遞訂單，而快遞的包裝需要大量的人力資源，這也增加了線上銷售的成本。為此該項(xiàng)目組研制出了一種服飾快遞自動(dòng)包裝機(jī)，可實(shí)現(xiàn)提高包裝效率，降低銷售成本。

該裝置由機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及控制系統(tǒng)組成。機(jī)械部分包括整體型材框架、料倉(cāng)機(jī)構(gòu)、絲杠推送系統(tǒng)、快遞單撕膠機(jī)構(gòu)等；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包含氣動(dòng)和電動(dòng)部分，主要包括氣路、氣缸和吸盤(pán)、步進(jìn)伺服等；控制系統(tǒng)由FX2nPLC控制[1-2]。

1 整體方案設(shè)計(jì)

該裝置需實(shí)現(xiàn)智能化全自動(dòng)包裝功能，包括多料倉(cāng)自動(dòng)送料、自動(dòng)取袋、自動(dòng)撐袋口、自動(dòng)推料、自動(dòng)熱封、自動(dòng)貼快遞單等功能[3-4]。由PLC編程實(shí)現(xiàn)控制，步進(jìn)電機(jī)將料倉(cāng)移動(dòng)至傳感器位置自動(dòng)定位，氣動(dòng)推料機(jī)構(gòu)將服裝推出料倉(cāng)自動(dòng)收回，使服裝進(jìn)入導(dǎo)向槽內(nèi)， 快遞袋吸取機(jī)構(gòu)將快遞袋吸取至指定位置，機(jī)械推料機(jī)構(gòu)利用絲桿螺母將服裝推入快遞袋內(nèi)，機(jī)械推料機(jī)構(gòu)收回后，熱封系統(tǒng)啟動(dòng)，熱封條自上而下運(yùn)動(dòng)，接觸快遞袋（熱封時(shí)間由旋鈕可調(diào)大約1～10 s）實(shí)現(xiàn)熱封動(dòng)作。整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示，裝置整體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 送料機(jī)構(gòu)

送料機(jī)構(gòu)由料倉(cāng)、移動(dòng)導(dǎo)軌、推送氣缸等構(gòu)成。料倉(cāng)固定于移動(dòng)導(dǎo)軌的滑塊之上，導(dǎo)軌中間固定有齒輪齒條，齒輪在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)齒條水平左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)送料的目的。導(dǎo)軌并在兩側(cè)加有限位開(kāi)關(guān)，在此方面采用精確可靠的PLC控制，可以保證每次料倉(cāng)平穩(wěn)運(yùn)行和精確的重復(fù)定位。

料倉(cāng)、送料機(jī)構(gòu)隨著絲桿、螺母和導(dǎo)軌移動(dòng)到推料位置，氣動(dòng)推料機(jī)構(gòu)啟動(dòng)將服裝送出料倉(cāng)，氣動(dòng)推料機(jī)構(gòu)自動(dòng)收回。服裝進(jìn)入導(dǎo)向槽，推料動(dòng)作完成，機(jī)構(gòu)進(jìn)入待動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料。送料機(jī)構(gòu)如圖3所示。

2.2 推料機(jī)構(gòu)

由于該推料機(jī)構(gòu)在實(shí)際的推料過(guò)程中需要有較大的行程，為此項(xiàng)目采用了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿實(shí)現(xiàn)推料，同時(shí)在螺桿的兩側(cè)設(shè)計(jì)了兩根導(dǎo)軌以減少絲桿的抖動(dòng)和歪斜，保證推料的平穩(wěn)進(jìn)行。

推料板前方是一塊三角形的斜鐵，斜鐵的底面采用了倒圓角，使推料板與料掉落板上的摩擦力減到最小、在推料板出入快遞袋的時(shí)候不會(huì)在兩板間卡住。

送料機(jī)構(gòu)把料推入至導(dǎo)向槽內(nèi)，在此上固定有限位板，保證推料時(shí)料不會(huì)歪斜。推料機(jī)構(gòu)如圖4所示。

2.3 取袋及撐袋口機(jī)構(gòu)

快遞運(yùn)輸采用的是利用氣泵帶動(dòng)真空發(fā)生器抽真空，在吸盤(pán)內(nèi)部形成負(fù)壓，從而將快遞袋吸起，為保證快遞袋在運(yùn)輸和提起的過(guò)程中的定位精度，項(xiàng)目增加了外側(cè)吸盤(pán)保證快遞袋運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?。運(yùn)輸?shù)綇堥_(kāi)位置時(shí)，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)從上往下運(yùn)動(dòng)，與快遞袋下方的固定吸盤(pán)接觸，隨后中間兩個(gè)吸盤(pán)與底下兩個(gè)固定吸盤(pán)同時(shí)工作，兩側(cè)吸盤(pán)暫停工作，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)收回，從而實(shí)現(xiàn)快遞袋的打開(kāi)。

在推進(jìn)氣缸上兩側(cè)固定有光桿直線導(dǎo)軌保證運(yùn)輸過(guò)程中的平穩(wěn)、解決氣壓太大造成的震動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。取袋及撐袋口機(jī)構(gòu)如圖5所示。

2.4 熱封機(jī)構(gòu)

熱封機(jī)構(gòu)主要由氣泵產(chǎn)生壓縮氣體。作用于雙軸雙桿氣缸，熱封塑料條固定于氣缸前端鏈接件處，當(dāng)壓縮氣體進(jìn)入氣缸后推動(dòng)氣缸軸向下運(yùn)動(dòng)，熱封塑料條與熱封金屬條接觸，維持時(shí)間3 s后熱封完成[5-6]。熱封機(jī)構(gòu)如圖6所示。

2.5 熱敏單剝離及貼單機(jī)構(gòu)

熱敏單剝離及貼單機(jī)構(gòu)如圖7所示。將熱敏快遞單裝在固定軸上，把底紙拉出纏繞在轉(zhuǎn)軸上，用壓紙夾夾住即完成熱敏快遞單的安裝。

工作時(shí)，PLC控制步進(jìn)電機(jī)工作，電機(jī)通過(guò)同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸，將熱敏快遞單紙拉動(dòng)，傳感器檢測(cè)到快遞單，電機(jī)停止工作，然后氣缸向下運(yùn)行，快遞單被貼至快遞袋上，氣缸收回。

3 控制系統(tǒng)

項(xiàng)目以PLC為主控系統(tǒng)，通過(guò)PLC分別控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、繼電器等器件，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)、氣缸工作、吸盤(pán)吸合、熱封等功能?？刂葡到y(tǒng)如圖8所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研制了一種服飾快遞自動(dòng)包裝機(jī)，該裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料、自動(dòng)取袋、自動(dòng)撐袋口、自動(dòng)推料、自動(dòng)熱封、自動(dòng)貼快遞單等功能，可根據(jù)訂單要求實(shí)現(xiàn)單件或多件服飾的包裝，成本低、效率高。

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