服飾快遞自動包裝機構設計與開發

盧泱泱

摘 要：通過機械結構、運動及控制系統的設計，研制了一種服飾快遞自動包裝機，該裝置具備服飾快遞的智能化全自動包裝功能，包括多料倉自動送料、自動取袋、自動撐袋口、自動推料、自動熱封、自動貼快遞單等，可根據訂單要求，實現各類服飾的單件或多件快遞的快速包裝。

關鍵詞：服飾快遞 自動包裝 氣動

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：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

中國服裝行業2015年市場規模為1.9萬億，預計到2017年，這一規模將超3萬億元。巨額的服飾銷售產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。為此該項目組研制出了一種服飾快遞自動包裝機，可實現提高包裝效率，降低銷售成本。

該裝置由機械結構、運動及控制系統組成。機械部分包括整體型材框架、料倉機構、絲杠推送系統、快遞單撕膠機構等；運動系統包含氣動和電動部分，主要包括氣路、氣缸和吸盤、步進伺服等；控制系統由FX2nPLC控制[1-2]。

1 整體方案設計

該裝置需實現智能化全自動包裝功能，包括多料倉自動送料、自動取袋、自動撐袋口、自動推料、自動熱封、自動貼快遞單等功能[3-4]。由PLC編程實現控制，步進電機將料倉移動至傳感器位置自動定位，氣動推料機構將服裝推出料倉自動收回，使服裝進入導向槽內， 快遞袋吸取機構將快遞袋吸取至指定位置，機械推料機構利用絲桿螺母將服裝推入快遞袋內，機械推料機構收回后，熱封系統啟動，熱封條自上而下運動，接觸快遞袋（熱封時間由旋鈕可調大約1～10 s）實現熱封動作。整體設計框圖如圖1所示，裝置整體結構圖如圖2所示。

2 機械結構設計

2.1 送料機構

送料機構由料倉、移動導軌、推送氣缸等構成。料倉固定于移動導軌的滑塊之上，導軌中間固定有齒輪齒條，齒輪在步進電機的驅動下實現旋轉，從而帶動齒條水平左右移動，實現送料的目的。導軌并在兩側加有限位開關，在此方面采用精確可靠的PLC控制，可以保證每次料倉平穩運行和精確的重復定位。

料倉、送料機構隨著絲桿、螺母和導軌移動到推料位置，氣動推料機構啟動將服裝送出料倉，氣動推料機構自動收回。服裝進入導向槽，推料動作完成，機構進入待動狀態，實現自動送料。送料機構如圖3所示。

2.2 推料機構

由于該推料機構在實際的推料過程中需要有較大的行程，為此項目采用了直流電機驅動螺桿實現推料，同時在螺桿的兩側設計了兩根導軌以減少絲桿的抖動和歪斜，保證推料的平穩進行。

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候不會在兩板間卡住。

送料機構把料推入至導向槽內，在此上固定有限位板，保證推料時料不會歪斜。推料機構如圖4所示。

2.3 取袋及撐袋口機構

快遞運輸采用的是利用氣泵帶動真空發生器抽真空，在吸盤內部形成負壓，從而將快遞袋吸起，為保證快遞袋在運輸和提起的過程中的定位精度，項目增加了外側吸盤保證快遞袋運輸到指定位置。運輸到張開位置時，氣動機構從上往下運動，與快遞袋下方的固定吸盤接觸，隨后中間兩個吸盤與底下兩個固定吸盤同時工作，兩側吸盤暫停工作，氣動機構收回，從而實現快遞袋的打開。

在推進氣缸上兩側固定有光桿直線導軌保證運輸過程中的平穩、解決氣壓太大造成的震動現象發生。取袋及撐袋口機構如圖5所示。

2.4 熱封機構

熱封機構主要由氣泵產生壓縮氣體。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，當壓縮氣體進入氣缸后推動氣缸軸向下運動，熱封塑料條與熱封金屬條接觸，維持時間3 s后熱封完成[5-6]。熱封機構如圖6所示。

2.5 熱敏單剝離及貼單機構

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

工作時，PLC控制步進電機工作，電機通過同步帶傳動帶動轉軸，將熱敏快遞單紙拉動，傳感器檢測到快遞單，電機停止工作，然后氣缸向下運行，快遞單被貼至快遞袋上，氣缸收回。

3 控制系統

項目以PLC為主控系統，通過PLC分別控制步進驅動器、繼電器等器件，實現步進電機的運動、氣缸工作、吸盤吸合、熱封等功能。控制系統如圖8所示。

4 結語

該項目通過機械結構、運動及控制系統的設計，研制了一種服飾快遞自動包裝機，該裝置可實現自動送料、自動取袋、自動撐袋口、自動推料、自動熱封、自動貼快遞單等功能，可根據訂單要求實現單件或多件服飾的包裝，成本低、效率高。

參考文獻

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[2] 楊永才.機械設計新標準應用手冊[M].北京：北京科學技術出版社，1999.

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