由于傳統(tǒng)的包裝機(jī)機(jī)械傳動(dòng)復(fù)雜，且速度慢、精度低、包裝品種單一、通用性不好，不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的對(duì)包裝多樣化、個(gè)性化的需求。傳統(tǒng)包裝人工參與度較大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，且整體包裝的效率降低，不能滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。因此，基于這些問(wèn)題上提出一種多規(guī)格包裝機(jī)的設(shè)計(jì)，目的在于針對(duì)不同的快遞產(chǎn)品進(jìn)行包裝。
因不同快遞之間沒有固定的規(guī)格尺寸，要求自動(dòng)包裝機(jī)能夠自動(dòng)識(shí)別快遞件大小，然后進(jìn)行所需要的紙板切割，再進(jìn)行快遞件的引入和最后的包裝?？爝f自動(dòng)包裝機(jī)的設(shè)計(jì)工藝流程如圖1所示。
圖1 設(shè)計(jì)工藝流程圖
其中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)在于需實(shí)現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)與切割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)聯(lián)動(dòng)。另外還需要巧妙應(yīng)用已經(jīng)定位好的紙板位置，將快遞件引入至紙板上，然后才方便后續(xù)的包裝封口。否則，需要增設(shè)額外的結(jié)構(gòu)來(lái)使快遞件進(jìn)行定位，增加了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和設(shè)計(jì)制造成本。
圖2 機(jī)器整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示，采用分層設(shè)計(jì)模式，利用多個(gè)紅外傳感設(shè)備來(lái)測(cè)定快遞件的長(zhǎng)、寬、高尺寸。切刀需根據(jù)測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。
因要求具有一定的柔性，能根據(jù)不同快遞大小進(jìn)行自動(dòng)包裝，所用的結(jié)構(gòu)較多且相互之間要協(xié)調(diào)動(dòng)作，因此在設(shè)計(jì)和三維建模時(shí)考慮細(xì)節(jié)上的兩點(diǎn)：
1）在切割系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到在進(jìn)行切割過(guò)程中，刀片不會(huì)碰到紅外感應(yīng)器機(jī)構(gòu)和進(jìn)行包裝的移動(dòng)軸，所以需要多把刀來(lái)進(jìn)行切割，如圖3所示。以避免刀片與零件之間的觸碰，以保證切割的精確性和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。
圖3 多把切割刀片示意圖
圖4 紙板切槽示意圖
2）需要考慮包裝紙板的厚度進(jìn)而確定刀片的厚度。因?yàn)榈镀穸炔粔驎?huì)導(dǎo)致受力不均，進(jìn)而使刀片發(fā)生抖動(dòng)，影響到切割的準(zhǔn)確性，而且會(huì)進(jìn)一步影響到包裝的密封性。切刀根據(jù)紅外傳感器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，需要在紙板上切出一定尺寸的槽，以方便紙板的后續(xù)折疊成豎立邊，正常紙板上的切槽如圖4所示。
通過(guò)對(duì)不同規(guī)格的快遞件進(jìn)行自動(dòng)包裝的市場(chǎng)需求分析、包裝的工藝步驟分析，完成一種具有一定柔性的快遞自動(dòng)包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用三維軟件完成其裝配模型的建立，并對(duì)刀具防干涉、紙板切槽等進(jìn)行細(xì)致考慮，以確保設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。