新型書本打包機機構設計

戴勇　魏小旖　張偉宅

【摘 要】書本打包機主要是用在印刷公司廠區中，在大量的書本印刷出來后，以一定的數量為一堆，用牛皮紙將其包裝起來，以便于銷售和運輸。書本打包機使打包工作相比人工打包更具高效性，但由于目前市場存在的書本打包機部分機構設計不合理，使得打包機故障頻發，因此對于一個新型的更加合理的打包機的需求就應遇而生了。

【關鍵詞】書本打包機；機構；設計

書本打包機是用牛皮紙將一摞書（5本一摞）包成一包，并在兩端涂漿糊和貼好標簽，機構設計主要包括橫向送書機構、縱向送書機構、送紙機構、裁紙機構、折角機構、涂漿糊貼標簽機構以及烘干機構的設計，以實現書本打包的功能。

1、橫向送書機構

1.1 書本打包機——橫向送書機構

橫向送書機構的主要執行機構為凸輪機構、不完全齒輪和齒條機構，其機構簡圖如圖1—1所示：

圖1—1 橫向推書機構

1.2 橫向推書機構的工作原理

橫向推書機構的工作流程：

通過主動件凸輪1的轉動將速度通過不完全齒輪2→小齒輪3帶動齒輪4轉動，并且由齒輪3，4控制不同的傳動比→齒輪4帶動齒條5和其上推頭橫向運動完成橫向推書動作。

2、縱向送書機構

2.1 書本打包機——縱向送書機構

縱向送書機構的主要執行機構為凸輪機構和連桿滑塊推頭機構，其機構見圖如圖2—1所示：

圖2—1 縱向推書機構

2.2 縱向送書機構的工作原理

縱向送書機構的工作流程：

通過主動件凸輪的轉動與滾子接觸帶動連桿擺動再帶動滑塊在彈簧力的作用下做往復運動，從而完成縱向推書動作。

3、送紙與剪紙機構

3.1 書本打包機——送紙機構與剪紙機構

送紙機構與剪紙機構的主要執行機構為連桿機構和凸輪機構，其機構簡圖如圖3—1所示：

圖3—1 送紙機構與剪紙機構

3.2 送紙機構的工作原理

送紙機構主要實現當有一摞書推來時從包裝紙筒上扯下一定長度的包裝紙，然后剪斷。送紙采用橡膠摩擦輪傳動，凸輪轉動帶動連桿擺動，與紙卷接觸的滾子摩擦系數較大，連桿擺動使滾子與紙筒接觸并且在滾子自傳的情況下帶動紙筒滾動，從而將紙自上而下的傳送，傳送定量距離后將紙裁斷。

3.3 裁紙機構的工作原理

通過主軸的運動將速度傳遞到凸輪上，使其轉動，將力通過連桿傳遞給剪刀，通過剪刀截斷合適尺寸的紙，最后達到裁紙的工作過程。凸輪的輪廓大致形狀即為圖中所示，凸輪在主動輪帶動下傳動，再由連桿機構使得裁刀做往復運動，達到裁紙功能。

4、折角機構

4.1 書本打包機——折角機構

（1）折上下邊機構

折上下邊機構工作原理：

通過凸輪的回轉運動，帶動連桿擺動，進而實現假肢桿件的閉合開啟運動，實現折上下邊的功能。

圖4—1 折上下邊機構

（2）折前角機構

1）折前角機構的主要執行機構為一個隨軸回轉的直角形轉子，其機構示意圖如下圖4—2所示：

圖4—2 折前角機構

2）折前角機構工作原理：

該機構隨軸轉動，上下邊折好后，直角形轉子剛好轉過來實現折前角的功能。后角利用固定擋板折好。

5、涂漿糊、貼標簽、烘干機構

5.1 書本打包機——涂漿糊、貼標簽、烘干機構

涂漿糊貼標簽烘干機構的主要執行機構為凸輪擺桿機構，它們的機構都可以用凸輪擺桿滑塊機構實現。凸輪的轉動使得滑塊往復運動，完成各個動作。

圖5—1 涂漿糊、貼標簽、烘干機構

5.2 涂漿糊貼標簽烘干機構的工作原理

通過凸輪的轉動帶動與凸輪連接的輪軸，并使其上面的水平板塊做水平往復運動，四個長方體相鄰兩長方體間隔距離，恰好為兩摞書中點之間的距離，在推書機構把第二摞書推到涂漿糊處，第一摞書恰好到達貼標簽處。直至最后完成烘干。

結 論

書本打包機在日常生活中已經很常見，但因其結構的局部不合理及結構之間的配合存在問題使得打包機時常會出現故障問題。比如裁紙機構無法精確適應不同書本大小控制裁紙長度、折上下邊結構假肢容易被夾住以及貼標簽結構的沖擊過大導致書本局部受損等。此文中所介紹新型書本打包機機構創新設計不僅解決了之前容易出現的故障問題，而且大大增加了工作效率，節省了時間，使印刷廠的書本打包工作更加高效有序的進行。

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