一种用于物品快递的快速自动包装机
阅读说明：本技术 一种用于物品快递的快速自动包装机 (A quick automatic packaging machine for article express delivery ) 是由 韩珩 郝敬宇 隋安瑞 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：一种用于物品快递的快速自动包装机,涉及一种包装机械,所述的滚轮滑道传送部分包括桌面卡紧器、滚轮滑道一、滚轮滑道二、滚轮滑道三；封装机构包括滑动导轨、封装机构支架、可收缩杆、摆杆、滚筒、合盖装置、轴、刀片盒、弹簧、刀片、小滚轮、传感器、螺栓、O型橡胶圈、螺母；夹紧机构包括夹紧装置、传送带、光杠、滚珠丝杠、滚珠轴承、支架、步进电机、齿轮一、齿轮二、支架、滑筒、控制电箱、支架；封装机构滚轮滑道三、输出导板、传感器、万向轮安装在支架上；滚轮滑道一与滚轮滑道二通过固定螺柱相连；滚轮滑道二与滚轮滑道三通过固定螺柱相连；本发明用于小型快递驿站,小型电商和小型企业等。解决了现有快递驿站在包装纸箱过程中仍然采用人工封箱的问题。(A quick automatic packaging machine for express delivery of articles relates to a packaging machine, and a roller slideway conveying part comprises a desktop clamping device, a roller slideway I, a roller slideway II and a roller slideway III; the packaging mechanism comprises a sliding guide rail, a packaging mechanism bracket, a retractable rod, a swing rod, a roller, a cover closing device, a shaft, a blade box, a spring, a blade, a small roller, a sensor, a bolt, an O-shaped rubber ring and a nut; the clamping mechanism comprises a clamping device, a conveying belt, a polished rod, a ball screw, a ball bearing, a support, a stepping motor, a first gear, a second gear, a support, a sliding barrel, a control electric box and a support; the third roller slideway, the output guide plate, the sensor and the universal wheel of the packaging mechanism are arranged on the bracket; the first roller slideway is connected with the second roller slideway through a fixing stud; the roller slideway II is connected with the roller slideway tee through a fixed stud; the invention is used for small express courier stations, small e-commerce, small enterprises and the like. The problem of current express delivery post house still adopt artifical joint sealing at packing carton in-process is solved.)
技术领域
本发明涉及一种包装机械，特别是涉及一种用于物品快递的快速自动包装机。
背景技术
包装机是一种能够快速打包快递的一种设备，随着当今互联网的快速发展，越来越多的人们选择了网上购物，这种采购方式的便利性深受广大消费人群的喜爱，因此包裹的数量急剧增多。在一些大型物流公司中，通常使用一套机械设备来进行包装。然而，在一些小的快递驿站、电商、企业中，因为机械设备占地空间大且成本太高，依旧采用的是人工包装，其工作方式不仅需要大量人力而且工作效率低，还非常容易在封装中出现各种问题。
为解决上述难题，申请人曾发表“一种自动快递封装机”的论文，登载于2020 年辽宁省大学生创新创业训练计划资助项目——S202010149070 中图分类号：TH132 文献标识码：A。经过试验并产业化设计后，将诸多不完善地方加以完善和补充；比如：装置整个夹紧过程中费时费力，夹紧行程太窄，不适应不同内径的胶带使用；还有：滚轮滑道之间的固定螺柱不利于更换和折叠，预紧力不够大；以及：当纸箱经过滚轮滑道时不能顺势将纸箱折页弯折并压平，不方便后续封装；支架上仅有两个传感器，判断纸箱相对于封装机构的位置，使得封装机构不能根据不同型号的纸箱自动调节高度；连接输出导板和支架的螺栓拆装不便，使用时受被连接件的材料限制；滑动导轨不能通过传感器得到信息，来调整封装机构的高度，使得封装机不能够封装不同类型的纸箱；桌面夹紧器的结构使得在桌面完成装货后，不能从桌面将纸箱退入滚轮滑道滑进入封装机封装；刀片盒体结构使得刀片开始的时候不会随着可收缩杆的移动向上移动，到达最高点时弹簧处于拉紧状态，而后在可收缩杆离开纸箱弹簧拉力拉动刀片不能向下切断胶带并将侧面胶带压紧；在整体结构上机器不可以折叠，带来运输现场装配安装的繁琐和不便；等等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于物品快递的快速自动包装机，本发明通过传感器所得到的信息通过系统控制来调整封装机构的高度，使得封装机能够封装不同类型的纸箱，扩大了其封装应用范围；桌面夹紧器在桌面完成装货后即可从桌面将纸箱退入滚轮滑道滑入封装机封装部分；刀片盒在可收缩杆离开纸箱后，弹簧的拉力拉动刀片向下切断胶带并将侧面胶带压紧；以及实现了机器减小占地面积，增加了机器可操作性的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于物品快递的快速自动包装机，所述自动包装机包括滚轮滑道传送部分、输出导板、封装机构、夹紧机构、支架、万向轮；其特征在于，所述的滚轮滑道传送部分包括桌面卡紧器、滚轮滑道一、滚轮滑道二、滚轮滑道三；封装机构包括滑动导轨、封装机构支架、可收缩杆、摆杆、滚筒、合盖装置、轴、刀片盒、弹簧、刀片、小滚轮、传感器、螺栓、O型橡胶圈、螺母；夹紧机构包括夹紧装置、传送带、光杠、滚珠丝杠、滚珠轴承、支架、步进电机、齿轮一、齿轮二、支架、滑筒、控制电箱、支架；封装机构滚轮滑道三、输出导板、传感器、万向轮安装在支架上；滚轮滑道一与滚轮滑道二通过固定螺柱相连；滚轮滑道二与滚轮滑道三通过固定螺柱相连；滚轮滑道三与输出导板通过螺栓相连；支架、支架安装在夹紧装置上；合盖装置与封装机构支架刚性连接，且在进给过程中竖立的纸箱折页会在经过合盖装置时被其中两根弯曲的塑料杆弯折，夹紧装置与支架刚性连接，且传送带固定在夹紧装置的内表面；滚轮滑道一与滚轮滑道二通过固定固定螺柱相连，且滚轮滑道一与滚轮滑道二通过调节固定螺栓的松紧度来实现拆装、折叠；滑道两侧固定板高出滑道滚轮一段距离用来阻挡纸箱防止其偏离滑道，滚轮滑道一顶端由桌面卡紧器固定在桌面一端；两个滑道在不用时松开螺栓折叠，使用的时候放下拧紧螺母固定后即可；桌面卡紧器的形状为H型，且滚轮滑道通过桌面卡紧器与桌面相连接，桌面卡紧器由滑块、导槽、螺栓与螺母相配合组成，其中滑块上下滑动，使用时将其卡在桌子的边缘，通过拧紧滑块上的锁紧螺栓实现夹紧，让滚轮滑道顶端与桌子边缘固定在一起；在桌面完成装货后即可从桌面将纸箱退入滚轮滑道滑入封装机封装部分；传感器有两个位于支架两侧的上端表面另一个传感器正对滚轮滑道三进入方向，位于支架两侧的传感器与滚轮滑道三的夹角呈三十五度；固定在合盖装置处的传感器与合盖装置的夹角为三十度；三个传感器配合预先感知到纸箱靠近以及纸箱的宽度与高度；刀片的形状为锯齿状，且刀片通过弹簧来拉紧，刀片盒固定在封装机构支架上，弹簧与刀片盒相连接，且为刀片提供向下的切断胶带的力，刀片开始的时候会随着可收缩杆的移动向上移动，到达最高点时弹簧处于拉紧状态，在可收缩杆离开纸箱后由于弹簧的拉力拉动刀片向下切断胶带并将侧面胶带压紧；夹紧装置的长度略短于滚轮滑道；传送带在夹紧装置夹紧后带动纸箱运动，传送带将纸箱传送到输出导板上，整个过程结束。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述O型橡胶圈套、螺栓、螺母组成了胶带固定装置，其中螺栓中心设置一通孔用于将胶带固定装置装在封装机构支架上方的轴上；O型橡胶圈套在螺栓的外表面上且内径略大于螺栓外径，通过将螺母拧紧在螺栓上使三者组成的楔块结构收紧，使夹在其间具有凹槽的 O 型橡胶圈受到两个向斜上方的力而向外膨胀达到固定胶带内径。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述可收缩杆一端采用销连接接在摆杆的下端；另一端与刀片采用销连接，摆杆与封装机构支架采用销连接，可收缩杆中间由一段收缩空间让摆杆运动一小段距离后再带动刀片运动。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述滚珠丝杠两端的螺纹旋向相反，能够使得在电机带动其转动时夹紧装置能同时相向移动或相背移动，滚珠丝杠使用滚珠轴承固定，滚珠丝杠与夹紧装置通过支架刚性连接；的夹紧装置在plc的控制下会根据纸箱的宽度移动到指定的距离，以达到夹紧纸箱又不会夹坏的作用。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述小滚轮安装在刀片两侧且最低点低于刀片锯齿，当滚筒离开纸箱时小滚轮会先于刀片支撑在纸箱上方，保证胶带顺利粘贴并切断。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述滚珠丝杠由步进电机带动，由齿轮一和齿轮二 1：1传动；滚珠丝杠由滚珠轴承架在支架上自由转动。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述控制电箱与支架的上表面接触，且支架的下方为光杠；光杠的左右两端与滑筒相连，滑筒的下表面与支架连接，光杠起到支撑整个夹紧装置和传送带的作用。
所述的一种用于物品快递的快速自动包装机，所述滑动导轨与封装机构支架连接在一起形成滑块连接，通过接收传感器测量的纸箱高度上下滑动来匹配不同高度的纸箱，且滑动导轨底端与支架固定。
本发明的优点与效果是：
1.本发明胶带固定装置螺栓中心设置一通孔用于 将胶带固定装置装在封装机构支架上方的轴上。其中 O 型橡胶圈套在螺栓的外表面上且内 径略大于螺栓外径，通过将螺母拧紧在螺栓上使三者组成的楔块结构收紧，使夹在其间具有 凹槽的 O 型橡胶圈受到两个向斜上方的力而向外膨胀达到固定胶带内径的目的。 整个夹 紧过程省时省力，夹紧行程大，可适应不同内径的胶带。
2. 本发明滚轮滑道一、滚轮滑道三与滚轮滑道二之间的固定螺柱均采用等长双头螺柱连接。其优点在于更换方便，便于折叠，能提供较大预紧力。
3. 本发明合盖装置为两根弯曲的塑料杆，当纸箱由滚轮滑道一、滚轮滑道二滑到滚轮滑道三时可顺势将纸箱折页弯折并压平，方便后续封装。
4. 本发明在封装装置部分添加了传感器，用来判断纸箱的相对高度。使得封装机构可以根据不同型号的纸箱自动调节其高度。
5. 本发明连接输出导板和支架的普通螺栓改为了可拆卸可移动的铰制孔用螺栓，其优点在于结构简单，拆装方便，使用时不受被连接件的材料限制。
6. 本发明滑动导轨可以通过传感器所得到的信息通过系统控制来调整封装机构的高度，使得封装机能够封装不同类型的纸箱，扩大了其封装范围。
7. 本发明桌面夹紧器形状为H型，且滚轮滑道通过桌面卡紧器与桌面相连接，桌面卡紧器由滑块、导槽、螺栓与螺母相配合组成，其中滑块可以上下滑动，在使用的时候可以将其卡在桌子的边缘，通过拧紧滑块上的锁紧螺栓实现夹紧，让滚轮滑道顶端与桌子边缘固定在一起。工作人员在桌面完成装货后即可从桌面将纸箱退入滚轮滑道滑入封装机封装部分。
8. 本发明刀片盒刀片的形状为锯齿状，且刀片通过弹簧来拉紧，刀片盒固定在封装机构支架上，弹簧与刀片盒相连接，且为刀片提供向下的切断胶带的力。刀片开始的时候会随着可收缩杆的移动向上移动，到达最高点时弹簧处于拉紧状态，在可收缩杆离开纸箱后由于弹簧的拉力拉动刀片向下切断胶带并将侧面胶带压紧。
9. 本发明在与万向轮相连接的支架也设计成可以折叠的，进一步减小了其占地面积，提高了运输的方便性。
10. 本发明装置长度约为145cm，高度约为105cm，宽度约为40cm，体积更小，整个包装过程更简单，更精确。在不使用不通电的情况下，此包裹装置还可以折叠。折叠后，其长度约为60cm，高度约为60cm。大大减小了其占地面积。能够满足小型驿站、电商、企业的需求。
11. 本发明整个封装过程自动化程度高，包装尺寸可以自动调整，使用范围广，减少了人工参与不仅提高了包装的效率，也减少了工人机械繁杂的重复劳动。
12. 整个封装部分更简单行程更短，整个封装装置的体积尺寸也比较小，不仅缩短了整个封装流程的时间提高了效率，还降低机械的制造成本。
13. 本发明与桌面相连接，工作人员可以在桌面上将货物装入纸箱后直接将纸箱推入封装机，简化了整个纸箱装货、封装的流程，缩短了工作时间，提高了工作人员工作效率。
附图说明
图1为本发明自动快递包装装置的整体结构侧视图；
图2为本发明自动快递包装装置的整体结构俯视图；
图3为本发明自动快递包装装置的封装机构的结构图；
图4为本发明自动快递包装装置的胶带固定装置的分解图；
图5本发明整体折叠状态示意图。
图中部件：1—滚轮滑道一，2—滚轮滑道二，3—滚轮滑道三，4—支架，5—万向轮，6—传送带，7—输出导板，8—支架，9—支架，10—支架，11—齿轮一，12—齿轮二，13—光杠，14—控制电箱，15—滚珠丝杠，16—滚珠轴承，17—步进电机，18—螺栓，19—夹紧装置，20—滑筒，21—螺栓，22—O型橡胶圈，23—螺母，24—传感器，25—固定螺柱，26—固定螺柱，27—导槽，28—滑块，29—螺母，30—螺栓，31—轴，32—封装机构支架，33—刀片盒，34—弹簧，35—可收缩杆，36—刀片，37—小滚轮，38—滚筒，39—摆杆，40—合盖装置，41—传感器，42—滑动导轨。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
如图所示，本发明包括有滚轮滑道传送部分、输出导板、封装机构、夹紧机构、支架、万向轮，滚轮滑道传送部分包括桌面卡紧器B、滚轮滑道一1、滚轮滑道二2滚轮滑道三3。封装机构包括滑动导轨42、封装机构支架32、可收缩杆35、摆杆39、滚筒38、合盖装置40、轴31、刀片盒33、弹簧34、刀片36、小滚轮37、传感器41、螺栓30、O型橡胶圈22、螺母29。夹紧机构包括夹紧装置19、传送带6、光杠13、滚珠丝杠15、滚珠轴承16、支架8、步进电机17、齿轮一11、齿轮二12、支架40、滑筒20、控制电箱14、支架10。封装机构支架32、支架10、滚轮滑道三3、输出导板7、传感器24、万向轮5安装在支架4上。滚轮滑道一1与滚轮滑道二2通过固定螺柱25相连。滚轮滑道二2与滚轮滑道三3通过固定螺柱26相连。滚轮滑道三3与输出导板7通过螺栓18相连。支架8、支架9安装在夹紧装置19上。上述方案中，打包人员只需要将货物装进纸箱中然后把纸箱放到斜面上由斜面下滑到封装部分就可以，无需进行更多的其他操作。这不仅提高了整个过程的自动化程度提高了效率还极大的减轻了人工的工作量。
本发明中的桌面卡紧器B包括滑块28、导槽27、螺栓21与螺母23，可以采用调节螺栓螺母的松紧来与桌面夹紧
本发明实施实例中的封装部分包括滑动导轨42，与滑动导轨42刚性连接的封装机构支架32，与摆杆39通过销连接的可收缩杆35、与封装机构支架32通过销连接的摆杆39、滚筒38、合盖装置40、轴31、刀片盒33、弹簧34、刀片36、小滚轮37、传感器41、螺栓30、O型橡胶圈22、螺母29。由于可收缩杆中间具有一段运动距离，使得整个装置的运动行程缩短了一部分，缩短了整个包装的时间，提高了效率。整个刀片盒将传统的封装部分后半部分压紧以及胶带切断刀片，结合到了一起，由摆杆的摆动变成了竖直运动，减少了整个机构的尺寸以及包装的运动距离。
本发明实施实例中的夹紧机构包括夹紧装置19，固定在夹紧装置19上的传送带6、光杠13、滚珠丝杠15、滚珠轴承16、支架8、用螺栓与支架连接的步进电机17、齿轮一11、齿轮二12、支架9、滑筒20、控制电箱14、支架10。工作时plc根据传感器测量的结果控制夹紧装置夹紧，实现对不同宽度的纸箱的封装。
当包裹装置在结束使用时，可以将滚轮滑道一1与滚轮滑道二2之间的固定螺柱25和滚轮滑道二2与滚轮滑道三3之间的固定螺柱26拧松，从而使滚轮滑道一1和滚轮滑道二2可以上下转动，其转动角度可以达到180°。当需要折叠时。可将滚轮滑道二2向上转动至与滚轮滑道三3呈90°的状态，将滚轮滑道一1向上转动至与滚轮滑道三3相平行的状态。此时，拧紧固定螺柱25，固定螺柱26，从而达到折叠的目的。滚轮滑道一1、滚轮滑道三3与滚轮滑道二2之间的固定螺柱25、固定螺柱26均采用等长双头螺柱连接。其优点在于更换方便，便于折叠，能提供较大预紧力。其输出导板7折叠时，与滚轮滑道一样的原理，通过将螺栓18拧松，使输出导板7可以上下转动。将输出导板7向上转动至与滚轮滑道三3呈90°时，将螺栓18拧紧，最后，将连接万向轮5的支架相上转动90既完成整个折叠过程。
需要说明的是,本发明为一种用于快递包装的自动快递包装装置，在使用时,首先将滚轮滑道一1通过桌面卡紧器B固定在桌面上,然后将装好货物的纸箱推入倾斜角度为45°的滚轮滑道中，在重力的作用下纸箱缓缓滑落到滚轮滑道二2底端。此时传感器24，传感器41感应到纸箱接近并测量纸箱高度与宽度，调节夹紧部分的宽度与封装部分的高度使之与传入的纸箱相匹配。随后，夹紧装置19中的传送带6启动，与滚轮滑道三3配合运行将纸箱带入封装机构。在带入过程中纸箱的位置由夹紧装置19前端斜面对正，纸箱的两片折页由合盖装置40弯折并压紧，而后纸箱前端会触碰到封装部分前端挂有胶带的滚筒38使胶带贴在纸箱的一端，而后随着纸箱前进滚筒38在向上抬升的同时通过可收缩杆35带动刀片36缩入刀片盒33中并使弹簧34处于拉伸状态。当纸箱要传出封装部分时，滚筒38先与纸箱分离，刀片36在其内部弹簧的拉力作用下向下滑动并通过小滚轮37抵在纸箱上。随着纸箱进一步推出，小滚轮27与纸箱分离刀片36完全下落切断并压实胶带。最后纸箱由传送带6进一步推出通过输出导板7离开封装机。
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