新型可調式快遞打包機設計

張海洋 盧湖 王海艷 王娜

摘要：本文設計了一款新型可調式快遞打包機，主要包括機身機架、送繩機構、輸送裝置、壓緊結構、打結機構等結構，具有操作簡單、高效快捷、打包質量高等優點，還能夠根據物品的體積和硬度調節壓力進行適當壓縮打包。

關鍵詞：快遞打包機;打結機構;壓緊機構

1.前言

在快遞行業中，快遞運送的速度和質量是十分重要的，關系著一個公司的發展。一個快遞從包裝到運送完成，其中重要的部分就是在打包這一環節?？爝f在配送過程中的時間是無法計算的，只有打包的速度和質量是可控的?？傆^各種包裝機的使用與發展，用于略大型的快遞打包機也越顯重要，人工情況下既不能保證快遞的打包速度，又不能保證體積最小，可能還會出現各種的麻煩，同時在打包的過程中會遇到體積不同的包裹，所以研究和發展可調式快遞打包機來解決這些問題就顯得至關重要。

2.工作原理

通過電機的驅動、變頻器頻率的調節，該打包機中的壓緊機構、繞繩機構和打結機構能最大程度發揮作用并能實現將物件進行穩定的、高效的、快速的打包。壓板機構根據物體體積和硬度調節壓力大小，在滿足不破壞物品前提下完成將體積壓縮。緊繩機構在壓板機構完成工作后，對物品進行準確的十字型捆綁，最后由打結機構打結，完成打包。工作時還可以通過萬向輪調節工作位置。總體裝配圖如圖1所示。

3.具體結構設計

3.1主框架的鋼結構設計

該部分包括了新型可調式快遞打包機的承托支架、固定大板、線料柜固定部

分，以及電器柜、控制開關等各種電氣設備的骨架部分，對這一部分不僅需要一定的強度要求，還需要具有較好的穩定性和抗疲勞性。所有的設備均安裝在支撐架上面，然后由地腳支撐，因此支撐架作為整個設備的骨架，需要具有一定剛度要求，抗變形能力，這樣才能保證該機械設備的精度要求和使用壽命要求。選擇規格為 40×40×4 的輕質薄壁冷彎型鋼件方鋼，該材料具有較高的強度和抗疲勞性，并且方便焊接，從而能夠保證該鋼具有良好的工作性能。

3.2壓緊機構設計

壓緊機構由壓緊氣缸、壓力傳感器、固定板、導向桿、直線軸承、調節螺栓、壓緊板等零部件組成。壓緊機的驅動裝置選擇氣缸，在氣缸選擇過程中，一個重要的參數是負載力。根據負載的不同，作用在活塞上的實際負載也是不同的。

依照設備的工作環境以及要求，選擇恰當型號的氣缸。在選擇氣缸的過程中，

要保證活塞運動到終端時不會出現沖擊和噪音，所以需要選擇輕型缸;在安裝過程中，要求空間小而且具有較短行程;能夠承受橫向負載，所以可以選用帶導桿的氣缸;對于氣缸運行的精度要求較高，可以選擇帶鎖緊的氣缸;運動過程中，活塞不能轉動，所以可選導桿不轉動的氣缸;在高溫條件下應用時，可以選擇耐熱強度高的氣缸;如果應用環境具有腐蝕成分，需要選擇耐腐蝕的氣缸。如果應用工作條件比較差，存在粉塵等，需要在氣缸活塞桿處安裝防護罩;如果在無較差環境下工作，可以選用無潤滑的氣缸。最終的選擇根據具體的環境和工作要求來確定。

在包裝前需要進行壓縮，而壓縮的壓力不能太大導致物品損壞，所以就需要壓力傳感器來測量壓力，從而進行調節。綜合考慮壓力傳感器外形尺度及環境溫度對傳感器工作的影響，選擇微型傳感器 LFC-10。

3.3繞繩機構設計

該機構包含驅動電機、凸輪機構、剎車結構、送繩機構，可以實現將捆繩在包裹上纏繞。繞繩機構包含剎車功能，即將成捆的打包繩直接放入到輪軸上，將其固定在軸座上，捆繩由導向輪進入導向槽，由電機驅動的上下兩個壓緊輪，將捆繩積壓在兩個滾輪之間，然后，可以實現送繩作用，剎車功能是防止捆繩由于自身的慣性力作用，難以及時停止轉動，從而使捆繩脫出，造成捆繩自身纏繞。

3.4打結機構設計

打結機構包含凸輪分割器，傳感器，復雜的凸輪機構，加熱機構等部件組成。

打結原理是將捆繩壓緊，并使用加熱裝置進行加熱使其繩子自身粘結在一起實現打結的功能。

3.5輸送裝置的設計

輸送裝置是由支撐板、滾筒、滾筒殼等組成，主要實現物品運輸功能。在包裝機械設備中，需要動力輸送裝置，傳動輸送系統中，通常采用無縫鋼管制成。完成成型工藝之后，通過表面處理提升其表面性能和防腐性能。除此之外，還需要進行鍍鋅、噴涂以及氧化等處理過程。從運輸功能方面考慮，參考安檢機的運送方式，輸送帶選擇圓形滾筒進行運輸。驅動形式采用主動型。

4.結論

根據國內快遞行業的打包需求，并參考市面已有的打包機、捆扎機、包裝機的工作原理，結合實際情況，設計一種新型可調式快打包機。該設計主要包括壓緊機構、繞線機構、打結機構、輸送裝置等部分，具有快速高效、操作簡單等優點，在市場上具有很廣泛的應用前景。

參考文獻：

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[4]濮良貴.紀名剛.機械設計[M].北京：高等機械出版社.2016

作者簡介：

張海洋 ?2001.02 ?男? 漢族 ?山東省臨沂市? 本科? 機械設計制造及其自動化。

盧湖? 1998.09 ?男 ?漢族? 山東省淄博市? 本科? 機械設計制造及其自動化。

王海艷 ?1979.1 ?女 ?漢 ?河北遵化市 ?本科 教授? 機械電子工程。

王娜? 1983.11 ?女 ?漢 ?山東招遠 ?研究生? 副教授? 檢測技術與自動化裝置。

基金項目：2021年校級大學生創新創業計劃重點項目（202113320238）。