基于双滑块机构的快递袋下袋口折叠机构设计及分析

金泽 刘煜 赵子璇 王承乾 周梦莎 姜锐

摘 要：日常发快递所用的快递袋存在自粘胶贴，其胶的使用往往需要手工撕除离型膜，并且手动折叠封口。快递袋袋口粘贴自动化的最关键的步骤是将已经撕开胶的袋口进行上下折叠。由于快递袋质软，材料较差，颗粒较粗，袋口折叠时容易产生不可控的形状。针对此问题，拟定了多种方案，并最终决定使用完全的机械结构来实现折叠时的一些辅助动作。

关键词：包装机械；双滑块机构；袋口折叠

中图分类号：TP23 文献标志码：B

随着各类电子商务新兴模式的不断涌现，网购已经逐渐取代传统的购物模式。快递行业的兴起造就了一种新型的一次性塑料袋，目前使用较多的是用聚乙烯材料做成的塑料快递袋，具有成本低，使用方便，防水性能好的特点。

要完成袋口折叠的任务需要分几个步骤进行折叠。顺序依次为上袋口下压并向两边捋平，下袋口往上折叠并且保持自粘胶不会粘贴到自身，最后就是将下袋口自粘胶部分与上袋口压紧。以上便是袋口粘贴的流程。

1 快递袋下袋口折叠机构设计

1.1 设计目标

采用机械传动的方式配合上袋口折叠装置完成简单下袋口向上折叠，并将袋口往两侧捋开，使袋口平整，并粘贴到上袋口表面。

1.2 总体方案

下袋口折叠装置如图1所示，具体结构设计方案为：由双杆气缸1提供动力，利用限位装置把直线运动分为两个运动部分，分别为直线运动和侧推运动。限位导杆3可在气缸侧槽滑动，一端与限位块2固定，一端与支撑件11固定。直线导杆7与支撑件11固定，安装弹簧14后与直线轴承5配合。横轴9与支撑件11固定，并装有多个球轴承13、两个侧推板10。侧推板10、连杆8和主支撑板6铰链连接。球轴承13套上亚克力管12，使管子可旋转。

直线运动：气缸直线运动带动整个装置向上运动（2、3、5～14号零件相对于气缸1整体向上运动），亚克力12和侧推板10与下袋口接触，并往上折叠。当限位块2与限位扣4接触时，直线运动结束。

侧推运动：限位块2与限位扣4接触后，整个装置到达最大行程（1～4、7、9、11～13号零件相对固定）。气缸推杆继续向上运动，主支撑板压缩弹簧14，在连杆8的作用下侧推板8向两侧推开（双滑块机构），达到粘贴两侧的效果。

复位：气缸推杆收缩，在弹簧14的作用下，两侧推板10先向中间收缩，到达行程后整个折叠装置向下收缩，完成复位。

1.3 三维模型的建立与仿真

利用双滑块机构把一个向上的运动转化为向水平两侧的运动，利用限位装置实现两级运动，利用弹簧实现机械复位。

装置参数：气缸行程为150mm，装置向上运动距离为101.3mm，侧推板侧推行程为60mm，连杆长度98.3mm。

由于本装置是为了达到更好的折叠袋口的效果，因此主要分析的是运动路径。

图2为本装置最终运动轨迹图，从图中可看到装置整体只做向上的直线运动，但侧推块实现了向上运动后向两侧推开，达到了设计要求。

2 上下袋口折叠装置配合与联系

两装置互相独立控制，但需要配合工作。安装时，折叠袋口面应在同一个空间平面上，且最大行程时不得干涉。利用顺序电路控制先后顺序，上袋口先一步折疊，并且在下袋口折叠前复位，两者间隔时间越小，袋口折叠效果越好。间隙时间会因为袋子的材质不动而不同，可以由实际使用过程中进行调整。

3 结论

（1）由于袋口折叠受力较小，装置由金属制造，因此强度足够，此处忽略有限元分析。

（2）双滑块机构结构简单，性能稳定，达到了预期效果。

参考文献：

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