金澤 劉煜 趙子璇 王承乾 周夢(mèng)莎 姜銳

摘 要：日常發(fā)快遞所用的快遞袋存在自粘膠貼，其膠的使用往往需要手工撕除離型膜，并且手動(dòng)折疊封口。快遞袋袋口粘貼自動(dòng)化的最關(guān)鍵的步驟是將已經(jīng)撕開膠的袋口進(jìn)行上下折疊。由于快遞袋質(zhì)軟，材料較差，顆粒較粗，袋口折疊時(shí)容易產(chǎn)生不可控的形狀。針對(duì)此問題，擬定了多種方案，并最終決定使用完全的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)折疊時(shí)的一些輔助動(dòng)作。

關(guān)鍵詞：包裝機(jī)械；雙滑塊機(jī)構(gòu)；袋口折疊

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

隨著各類電子商務(wù)新興模式的不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)購(gòu)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的購(gòu)物模式。快遞行業(yè)的興起造就了一種新型的一次性塑料袋，目前使用較多的是用聚乙烯材料做成的塑料快遞袋，具有成本低，使用方便，防水性能好的特點(diǎn)。

要完成袋口折疊的任務(wù)需要分幾個(gè)步驟進(jìn)行折疊。順序依次為上袋口下壓并向兩邊捋平，下袋口往上折疊并且保持自粘膠不會(huì)粘貼到自身，最后就是將下袋口自粘膠部分與上袋口壓緊。以上便是袋口粘貼的流程。

1 快遞袋下袋口折疊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

采用機(jī)械傳動(dòng)的方式配合上袋口折疊裝置完成簡(jiǎn)單下袋口向上折疊，并將袋口往兩側(cè)捋開，使袋口平整，并粘貼到上袋口表面。

1.2 總體方案

下袋口折疊裝置如圖1所示，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案為：由雙桿氣缸1提供動(dòng)力，利用限位裝置把直線運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部分，分別為直線運(yùn)動(dòng)和側(cè)推運(yùn)動(dòng)。限位導(dǎo)桿3可在氣缸側(cè)槽滑動(dòng)，一端與限位塊2固定，一端與支撐件11固定。直線導(dǎo)桿7與支撐件11固定，安裝彈簧14后與直線軸承5配合。橫軸9與支撐件11固定，并裝有多個(gè)球軸承13、兩個(gè)側(cè)推板10。側(cè)推板10、連桿8和主支撐板6鉸鏈連接。球軸承13套上亞克力管12，使管子可旋轉(zhuǎn)。

直線運(yùn)動(dòng)：氣缸直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)裝置向上運(yùn)動(dòng)（2、3、5～14號(hào)零件相對(duì)于氣缸1整體向上運(yùn)動(dòng)），亞克力12和側(cè)推板10與下袋口接觸，并往上折疊。當(dāng)限位塊2與限位扣4接觸時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束。

側(cè)推運(yùn)動(dòng)：限位塊2與限位扣4接觸后，整個(gè)裝置到達(dá)最大行程（1～4、7、9、11～13號(hào)零件相對(duì)固定）。氣缸推桿繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，主支撐板壓縮彈簧14，在連桿8的作用下側(cè)推板8向兩側(cè)推開（雙滑塊機(jī)構(gòu)），達(dá)到粘貼兩側(cè)的效果。

復(fù)位：氣缸推桿收縮，在彈簧14的作用下，兩側(cè)推板10先向中間收縮，到達(dá)行程后整個(gè)折疊裝置向下收縮，完成復(fù)位。

1.3 三維模型的建立與仿真

利用雙滑塊機(jī)構(gòu)把一個(gè)向上的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為向水平兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)，利用限位裝置實(shí)現(xiàn)兩級(jí)運(yùn)動(dòng)，利用彈簧實(shí)現(xiàn)機(jī)械復(fù)位。

裝置參數(shù)：氣缸行程為150mm，裝置向上運(yùn)動(dòng)距離為101.3mm，側(cè)推板側(cè)推行程為60mm，連桿長(zhǎng)度98.3mm。

由于本裝置是為了達(dá)到更好的折疊袋口的效果，因此主要分析的是運(yùn)動(dòng)路徑。

圖2為本裝置最終運(yùn)動(dòng)軌跡圖，從圖中可看到裝置整體只做向上的直線運(yùn)動(dòng)，但側(cè)推塊實(shí)現(xiàn)了向上運(yùn)動(dòng)后向兩側(cè)推開，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

2 上下袋口折疊裝置配合與聯(lián)系

兩裝置互相獨(dú)立控制，但需要配合工作。安裝時(shí)，折疊袋口面應(yīng)在同一個(gè)空間平面上，且最大行程時(shí)不得干涉。利用順序電路控制先后順序，上袋口先一步折疊，并且在下袋口折疊前復(fù)位，兩者間隔時(shí)間越小，袋口折疊效果越好。間隙時(shí)間會(huì)因?yàn)榇拥牟馁|(zhì)不動(dòng)而不同，可以由實(shí)際使用過程中進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)論

（1）由于袋口折疊受力較小，裝置由金屬制造，因此強(qiáng)度足夠，此處忽略有限元分析。

（2）雙滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期效果。

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