摘 要：自適應(yīng)封箱機(jī)是可以根據(jù)不同寬度、高度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)適應(yīng)封箱尺寸的封箱機(jī)。隨著數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，企業(yè)的產(chǎn)品轉(zhuǎn)向以客戶為導(dǎo)向定制化的小批量、多品種的生產(chǎn)制造。加上互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物的快速興起，物流行業(yè)快速發(fā)展，物流包裝量逐漸增大的情況，導(dǎo)致企業(yè)和電商產(chǎn)品的包裝紙箱尺寸差異化。該文章將對(duì)自適應(yīng)封箱機(jī)的機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行技術(shù)研究。

關(guān)鍵詞：封箱；自動(dòng)封箱機(jī)；自適應(yīng)封箱機(jī)

1、背景

在現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，商品包裝承擔(dān)著保護(hù)商品、便利儲(chǔ)運(yùn)和宣傳美化商品的作用，它的重要性日益為生產(chǎn)廠家、商家和消費(fèi)者所重視。在傳統(tǒng)的包裝材料中，瓦楞紙箱一直占據(jù)重要的地位。瓦楞紙箱是高功能、低成本的良好運(yùn)輸容器，是當(dāng)今世界各國(guó)所采用的最流行的包裝形式之一。

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)向世界制造工廠角色的轉(zhuǎn)化，人們物質(zhì)文化需求的不斷增加，電子商務(wù)的快速蓬勃發(fā)展，加上國(guó)家近年來(lái)一系列利好政策出臺(tái)，自貿(mào)區(qū)、跨境電商區(qū)域、物流園的規(guī)劃與成立，物流行業(yè)包裝發(fā)展迅速。為了減輕包裝人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高物品封裝效率，對(duì)不同材質(zhì)、形狀和尺寸的商品進(jìn)行批量快速包裝，迫切需要設(shè)計(jì)一款機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，性價(jià)比高的封箱機(jī)。然而，在一些多品種小批量的企業(yè)或商家中，卻被以往相對(duì)封固定尺寸的封箱機(jī)的局限性而困擾著。

2、 目前市場(chǎng)封箱設(shè)備發(fā)展及現(xiàn)狀

近10年來(lái)，中國(guó)瓦楞紙箱機(jī)械工業(yè)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)紙箱機(jī)械企業(yè)從引進(jìn)模仿到形成目前自主的比較先進(jìn)紙箱包裝機(jī)械。但是，根據(jù)目前紙箱生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)紙箱包裝機(jī)械的要求越來(lái)越高，為紙箱包裝機(jī)械企業(yè)進(jìn)一步開拓高速、高檔、高效、高科技的紙箱機(jī)械設(shè)備指明了方向和發(fā)展趨勢(shì)。

封箱機(jī)是一種用卷筒膠帶自動(dòng)將紙箱的上底和下底封口的包裝設(shè)備。利用粘貼膠帶封箱是目前最為廣泛的封箱方法。封箱機(jī)分為半自動(dòng)封箱機(jī)、全自動(dòng)封箱機(jī)等。而全自動(dòng)封箱機(jī)又分為定尺寸全自動(dòng)封箱機(jī)和自適應(yīng)大小全自動(dòng)封箱機(jī)。通過(guò)箱體封裝過(guò)程和一般封箱機(jī)的結(jié)構(gòu)分析，可知箱體封箱前都要進(jìn)行定位后才能進(jìn)行封裝，箱體定位可以采用手動(dòng)或是自動(dòng)，但手動(dòng)定位效率低，只能針對(duì)某種尺寸進(jìn)行事先調(diào)節(jié)好位置，自動(dòng)定位需要電機(jī)或是氣缸提供動(dòng)力，對(duì)紙箱進(jìn)行隊(duì)中定位。

隨著產(chǎn)品差異化的不斷增加，市場(chǎng)迫切需求一種可自適應(yīng)的封箱機(jī)。下面將對(duì)自適應(yīng)封箱機(jī)的機(jī)構(gòu)原理做分析研究。

3、封箱機(jī)的主要組成

目前市場(chǎng)最普遍的封箱機(jī)是根據(jù)紙箱的寬度和高度情況，通過(guò)螺桿手動(dòng)調(diào)節(jié)兩側(cè)的輸送機(jī)構(gòu)以及上折蓋機(jī)構(gòu)。最近發(fā)展成通過(guò)伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)代替手動(dòng)調(diào)節(jié)，通過(guò)行程開關(guān)或位置傳感器判斷紙箱寬度及高度大小，然后通過(guò)PLC控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到適應(yīng)不同大小的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。但是由于伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的控制成本較高，將近占整個(gè)封箱機(jī)成本的一半。經(jīng)過(guò)改進(jìn)優(yōu)化，用氣缸代替電機(jī)調(diào)節(jié)，通過(guò)控制氣缸的壓力，使得兩側(cè)輸送機(jī)構(gòu)和上折蓋機(jī)構(gòu)的壓力適當(dāng)，達(dá)到自適應(yīng)的效果。使用該方式相比采用伺服或步進(jìn)電機(jī)控制的成本大幅降低，設(shè)備得到客戶普遍認(rèn)可和接受。

4、自適應(yīng)封箱機(jī)的工作流程

紙箱被送到封箱機(jī)上，輸送機(jī)構(gòu)把紙箱對(duì)中夾緊、自動(dòng)折蓋機(jī)構(gòu)下壓折上蓋、粘貼上下膠帶、輸出封箱機(jī)，輸送機(jī)構(gòu)和自動(dòng)折蓋機(jī)構(gòu)復(fù)位等待下一紙箱進(jìn)來(lái)循環(huán)工作。

5、各組成機(jī)構(gòu)的功能原理及設(shè)計(jì)

（1）輸送機(jī)構(gòu)：

輸送機(jī)構(gòu)由左右兩側(cè)帶驅(qū)動(dòng)的皮帶傳輸機(jī)構(gòu)組成。每側(cè)皮帶傳輸機(jī)構(gòu)由立式電機(jī)連接皮帶輪的一端，帶動(dòng)皮帶傳動(dòng)，通過(guò)傳送皮帶夾緊摩擦力，把紙箱從機(jī)器平臺(tái)的前端送到后端。左右?jiàn)A緊傳輸機(jī)構(gòu)安裝在導(dǎo)桿上，一側(cè)的皮帶傳輸機(jī)構(gòu)與氣缸連接，氣動(dòng)的伸縮運(yùn)動(dòng)可以使得皮帶傳輸機(jī)構(gòu)向中心或邊側(cè)移動(dòng)。同時(shí)另一側(cè)通過(guò)鏈條或同步帶連接，鏈條或同步帶的另一端與氣缸桿固定，實(shí)現(xiàn)另一邊皮帶同步向中心或邊側(cè)移動(dòng)，達(dá)到加緊和松開紙箱效果。

底面由無(wú)動(dòng)力輥筒支撐紙箱。

（2）高度自適應(yīng)裝置

傳統(tǒng)老式的封箱機(jī)，是通過(guò)螺桿機(jī)構(gòu)連接折蓋機(jī)構(gòu)整體，用手輪調(diào)節(jié)折蓋機(jī)構(gòu)整體的高度，只能適用于同款批量紙箱，而不能適應(yīng)高度變化的紙箱。自適應(yīng)封箱機(jī)折蓋機(jī)構(gòu)整體安裝在機(jī)器兩側(cè)的直立導(dǎo)桿上，兩側(cè)的分別安裝有頂升氣缸，實(shí)現(xiàn)折蓋機(jī)構(gòu)整體的垂直升降。當(dāng)紙箱被送入機(jī)器，接觸到第一個(gè)行程開關(guān)時(shí)，自動(dòng)折蓋機(jī)構(gòu)整體在兩側(cè)的頂升氣缸驅(qū)動(dòng)下，下降壓住紙箱前端的上部。同時(shí)送箱機(jī)構(gòu)在氣缸的驅(qū)動(dòng)下把紙箱對(duì)中夾緊，通過(guò)運(yùn)動(dòng)的輸送皮帶把紙箱往前輸送。隨著在驅(qū)動(dòng)皮帶把紙箱往前傳輸，并在左右導(dǎo)向壓桿的作用下把紙箱上蓋壓下成型，同時(shí)膠帶把上下中心粘貼住。

當(dāng)紙箱末端通過(guò)機(jī)器后部的行程開關(guān)時(shí)，自動(dòng)折蓋機(jī)構(gòu)整體上升，左右氣動(dòng)裝置張開，向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)復(fù)位，等待下一個(gè)紙箱進(jìn)入機(jī)器。

（3）自動(dòng)折蓋機(jī)構(gòu)：

當(dāng)紙箱碰到前端第一個(gè)行程開關(guān)時(shí)，折蓋機(jī)構(gòu)整體下降，同時(shí)折后紙箱短邊蓋機(jī)構(gòu)打起。前短邊蓋由封箱機(jī)內(nèi)前導(dǎo)向板折下，當(dāng)紙箱尾部走過(guò)第一行程開關(guān)關(guān)后，后短邊折蓋桿機(jī)構(gòu)打下，把紙箱后短邊蓋折下。隨著紙箱往前輸送，兩側(cè)的長(zhǎng)邊，通過(guò)導(dǎo)向壓桿把長(zhǎng)邊蓋折下。

（4）封膠帶機(jī)構(gòu)：

當(dāng)紙箱走過(guò)折蓋機(jī)構(gòu)，在輸送皮帶的帶動(dòng)下，然后進(jìn)入封膠機(jī)構(gòu)，封膠機(jī)構(gòu)分為上下兩個(gè)部分，其原理結(jié)構(gòu)相同，一個(gè)正裝一個(gè)倒裝形式。貼膠帶機(jī)構(gòu)由壓膠輪、膠帶傳導(dǎo)輪、機(jī)械桿、彈簧、鋸齒切斷刀片等組成。當(dāng)紙箱進(jìn)入封膠帶機(jī)構(gòu)時(shí)，壓膠輪把膠帶輥壓到紙箱側(cè)面，并沿著上蓋或底中間縫隙粘貼，當(dāng)紙箱末端通過(guò)機(jī)器，壓膠輪把膠帶輥壓到紙箱末端側(cè)面粘貼，同時(shí)彈簧拉動(dòng)切斷刀片，把膠帶切斷。

（5）壓力控制裝置：

各機(jī)構(gòu)的壓力控制裝置主要由氣動(dòng)調(diào)壓閥保證，通過(guò)調(diào)壓閥來(lái)控制輸送機(jī)構(gòu)的夾緊力和自動(dòng)折蓋機(jī)構(gòu)對(duì)上折蓋的壓緊力。保證輸送皮帶的摩擦力能夠順利傳輸紙箱，同時(shí)保證紙箱折蓋后的縫隙的均勻情況。

6、結(jié)束語(yǔ)

本自適應(yīng)封箱機(jī)可作為單機(jī)單獨(dú)使用，也可與其它包裝設(shè)備配套使用，形成自動(dòng)化包裝流水線。巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，以低的制造成本實(shí)現(xiàn)不需調(diào)節(jié)，自動(dòng)適應(yīng)不同尺寸紙箱的封箱，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提高了工作效率。

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作者簡(jiǎn)介：

陳徽明，出生年月：198509，性別：男，民族：漢，籍貫：廣東深圳，當(dāng)前職務(wù)：工程師，當(dāng)前職稱：工程師，研究方向：機(jī)械工程.