CN105883031B - 快递包裹自动包装机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快递包裹自动包装机。包装在现代物流中耗时耗力，快递包裹自动包装机成为人们迫切的需要。本发明包括送袋装置、夹持机械手装置、送货装置和传输装置；人工输入发货地址代码和收货地址代码，夹持机械手装置从送袋装置中取袋，与传输装置配合，将袋口打开；送货装置利用曲柄摇杆‑摇杆滑块组合机构带动推杆，将货物推入快递袋；夹持机械手装置的压条将袋子压在加热丝上热封后，由传输装置将包装好的快递包裹送入称重模块；根据重量、发货地和收货地，控制模块与打印机通信，打印输出快递单。本发明实现快递包裹包装全过程高度自动化，省时省工。
Description
技术领域
本发明属于包装技术领域，具体涉及一种具有自动取袋、自动送货、自动封袋、自动称重计价和通信功能的快递包裹自动包装机。
背景技术
包装在现代物流中占有重要地位，既是生产的终点，又是物流的起点。作为生产的终点，产品生产工艺的最后一道工序是包装。包装对生产而言，意味着生产的完成，从这方面看，包装必须根据产品性质、形状和生产工艺来进行，以满足生产的要求。作为物流的起点，包装完成后，产品便具有了物流的能力，在整个物流过程中，包装便可发挥对产品的保护作用和进行物流的作用，最后实现销售。从这方面看，包装对物流有着决定性作用。
包装在现代物流中工序最繁琐，最耗时，最耗力。特别对于快递件，不但涉及快递的套袋封装，还要填写信息，贴快递单等一系列的步骤。对于开设“网店”等的创业人员，在创业初期存在的人手少、工作量大等问题。人手缺乏，精力有限，快递件的包装为创业人员较为头疼的事情。目前，快递包裹的封装多为人工操作，市面上存在打印快递单的打印机，但是实现快递件包装并由根据快递件不同自动生成快递单的机器尚未有。一种环保便捷，可以用于包装多种材质、尺寸和形状商品的快递包裹自动包装机成为人们迫切的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有自动取袋、自动送货、自动封袋、自动称重计价和通信功能的快递包裹自动包装机，适应多种不同尺寸的快递袋，能将多种材质、尺寸和形状不同的商品包装起来。根据重量、发货地和收货地的不同，机器与打印机通信、计价，由打印机打印输出快递单。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明包括送袋装置、夹持机械手装置、送货装置和传输装置。所述的送袋装置包括送袋平台、支撑板和第一同步带滑台模组。固定在送袋平台两侧的两块支撑板分别与对应侧第一同步带滑台模组的滑台固定，第一同步带滑台模组的导轨与机架固定；第一同步带滑台模组的同步带与滑台固定，并由传输电机驱动。
所述的夹持机械手装置包括丝杠滑台模组、支持梁、压条、支撑块、上滑道、下滑道、上滑块、下滑块、上齿条、下齿条、齿轮、调距步进电机、电机架、第一机械手架、第二机械手架和夹持机械手。所述支持梁的两端固定在两个竖直设置的丝杠滑台模组的滑台上；丝杠滑台模组的导轨与机架固定；丝杠滑台模组的丝杆与滑台构成螺旋副，并由传输电机驱动；所述的压条固定在支持梁底部；支持梁固定有电机架和两块支撑块；上滑道的两端与两块支撑块固定；下滑道与支持梁固定；上滑块与上滑道构成移动副，下滑块与下滑道构成移动副。所述的上齿条和下齿条分别与上滑块和下滑块固连；调距步进电机固定在电机架上，调距步进电机的输出轴与齿轮过盈配合；所述的齿轮与上齿条和下齿条均啮合；上齿条与上滑块固定，下齿条与下滑块固定；第一机械手架和第二机械手架分别与上齿条和下齿条固定；第一机械手架和第二机械手架上均安装夹持机械手；所述的夹持机械手包括微型步进电机、上爪手和下爪手；所述的上爪手与微型步进电机的输出轴过盈配合；下爪手与上爪手啮合；两个夹持机械手的下爪手分别与第一机械手架和第二机械手架铰接，两个夹持机械手的微型步进电机分别固定在第一机械手架和第二机械手架上；
所述的送货装置包括第一传送带、第一传送带滚筒、直线立式支座、第一同步带传动机构、直流电机架、直流电机、支持平台、减速电机架、减速电机、曲柄、梅花弹性联轴器、连接轴、立式轴承支架、连杆、V形摇杆、送货滑块、第一直线滑块、长方形铝板、推杆安装座、推杆和连接杆。八个直线立式支座均分为两组通过螺栓固定在机架两侧，四个第一传送带滚筒等距布置，每个第一传送带滚筒的两端与两侧对应的两个直线立式支座构成转动副；四个第一传送带滚筒通过第一传送带连接。直流电机架与机架固连，直流电机固定在直流电机架上；直流电机的输出轴通过第一同步带传动机构驱动其中一个第一传送带滚筒；所述的支持平台设置在第一传送带底部，并与机架固定；减速电机架固定在机架底部，减速电机固定在减速电机架上；连接轴的一端通过梅花弹性联轴器与减速电机的输出轴连接，另一端与曲柄焊接；连接轴的中部与立式轴承支架构成转动副；连杆的一端与曲柄铰接，另一端与V形摇杆的一个臂顶端铰接；V形摇杆的底端与固定在机架上的铰支座铰接。V形摇杆的另一臂与送货滑块构成移动副。连接杆的底端与送货滑块铰接，顶端与长方形铝板焊接；固定在长方形铝板两端的两个第一直线滑块均与机架构成移动副。推杆安装座固定在长方形铝板上，推杆固定在推杆安装座上，并设置在支持平台的凹槽内。
所述的传输装置由传输平台、第二同步带滑台模组和称重模块组成。所述的传输平台包括型材架、第二直线滑块、推拉式电磁铁、推板、U型槽铝块、加热丝、固定式电磁铁、弹簧、铁皮、导向片、第二传送带、第二传送带滚筒、第二同步带传动机构、传输步进电机、传输步进电机架和立式支承座。所述的第二同步带滑台模组由传输电机驱动，并带动第二直线滑块；型材架与第二直线滑块通过螺栓连接；第二直线滑块与机架构成移动副。弹簧的两端分别与型材架和铁皮固连；多个固定式电磁铁等距布置在铁皮下方，且均与型材架固定。U型槽铝块固定在型材架上；导向片固定在U型槽铝块的一侧；加热丝粘贴在U型槽铝块顶面。所述的推拉式电磁铁固定在U型槽铝块另一侧，推板与推拉式电磁铁的推杆头固定。八个立式支承座均分为两组且均通过螺栓固定在型材架上；四个第二传送带滚筒等距布置，每个第二传送带滚筒的两端与两侧对应的两个立式支承座构成转动副，且和推拉式电磁铁位于U型槽铝的同侧。传输步进电机通过传输步进电机架固定在型材架上，传输步进电机的输出轴通过第二同步带传动机构驱动其中一个第二传送带滚筒；四个第二传送带滚筒通过第二传送带连接。所述的称重模块设置在传输平台的输出端。
所述压条的横截面呈工字形。
所述的第一传送带与水平面的夹角为20～30°。
所述的称重模块包括称重台、LED显示模块和控制模块；所述的称重台设置在传输平台的输出端，称重台的顶面低于传输平台的顶面；称重台将货物质量信息传给控制模块，控制模块控制LED显示模块显示货物质量；LED显示模块具有输入功能，将用户信息传递给控制模块，控制模块将处理完的信息传输给打印机。所述的传输电机、调距步进电机、微型步进电机、直流电机、减速电机、推拉式电磁铁、加热丝、固定式电磁铁和传输步进电机均由控制模块控制。
本发明具有的有益效果是：
1.本发明实现快递包裹包装全过程(从取袋、装货物、封口到称重)自动化，并能与打印机通信，自动生成快递单，将包装与计价一体化，便捷高效。
2.本发明采用双齿条机构，调节机械手间距，能够适应不同大小的快递袋。
3.本发明采用曲柄摇杆-摇杆滑块组合机构带动推杆，具有急回特性，实现慢推程，快回程，能够推送多种货物。
附图说明
图1是本发明的整体结构立体图。
图2是本发明中机架的结构立体图。
图3是本发明中送袋装置的示意图。
图4是本发明中夹持机械手装置的示意图。
图5是本发明中送货装置的第一传送带和支持平台装配示意图。
图6是本发明中送货装置的曲柄摇杆-摇杆滑块组合机构示意图。
图7是本发明中传输平台的顶部结构示意图。
图8是本发明中传输平台的底部结构示意图。
图9是本发明中称重模块的装配示意图。
图10是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，快递包裹自动包装机，包括送袋装置1、夹持机械手装置2、送货装置3和传输装置4。
如图3所示，送袋装置1包括送袋平台6、支撑板7和第一同步带滑台模组8。固定在送袋平台6两侧的两块支撑板7分别与对应侧第一同步带滑台模组8的滑台固定，第一同步带滑台模组8的导轨与机架5固定；第一同步带滑台模组8的同步带与滑台固定，并由传输电机驱动。
如图4所示，夹持机械手装置2包括丝杠滑台模组9、支持梁10、压条11、支撑块12、上滑道13、下滑道14、上滑块15、下滑块16、上齿条17、下齿条18、齿轮19、调距步进电机20、电机架21、第一机械手架22、第二机械手架23和夹持机械手。支持梁10的两端固定在两个竖直设置的丝杠滑台模组9的滑台上；丝杠滑台模组9的导轨与机架5固定；丝杠滑台模组9的丝杆与滑台构成螺旋副，并由传输电机驱动；压条11的横截面呈工字形，压条11固定在支持梁10底部；支持梁10固定有电机架21和两块支撑块12；上滑道13的两端与两块支撑块12固定；下滑道14与支持梁10固定；上滑块15与上滑道13构成移动副，下滑块16与下滑道14构成移动副。上齿条17和下齿条18分别与上滑块15和下滑块16固连；调距步进电机20固定在电机架21上，调距步进电机20的输出轴与齿轮19过盈配合；齿轮19与上齿条17和下齿条18均啮合；上齿条17与上滑块15固定，下齿条18与下滑块16固定；第一机械手架22和第二机械手架23分别与上齿条17和下齿条18固定；第一机械手架22和第二机械手架23上均安装夹持机械手；夹持机械手包括微型步进电机24、上爪手25和下爪手26；上爪手25与微型步进电机24的输出轴过盈配合；下爪手26与上爪手25啮合；两个夹持机械手的下爪手26分别与第一机械手架22和第二机械手架23铰接，两个夹持机械手的微型步进电机24分别固定在第一机械手架22和第二机械手架23上；
如图5、6所示，送货装置3包括第一传送带27、第一传送带滚筒28、直线立式支座29、第一同步带传动机构30、直流电机架31、直流电机32、支持平台33、减速电机架34、减速电机35、曲柄36、梅花弹性联轴器37、连接轴38、立式轴承支架39、连杆40、V形摇杆41、送货滑块42、第一直线滑块43、长方形铝板44、推杆安装座45、推杆46和连接杆47。八个直线立式支座29均分为两组通过螺栓固定在机架5两侧，四个第一传送带滚筒28等距布置，每个第一传送带滚筒28的两端与两侧对应的两个直线立式支座29构成转动副；四个第一传送带滚筒28通过第一传送带27连接，第一传送带27与水平面的夹角为20～30°。直流电机架31与机架5固连，直流电机32固定在直流电机架31上；直流电机32的输出轴通过第一同步带传动机构30驱动其中一个第一传送带滚筒28；支持平台33设置在第一传送带27底部，并与机架5固定；货物由第一传送带27输入，落到支持平台33上，等待推杆46推送货物。减速电机架34固定在机架5底部，减速电机35固定在减速电机架34上；连接轴38的一端通过梅花弹性联轴器37与减速电机35的输出轴连接，另一端与曲柄36焊接；连接轴38的中部与立式轴承支架39构成转动副，靠立式轴承支架39起支撑作用；连杆40的一端与曲柄36铰接，另一端与V形摇杆41的一个臂顶端铰接；V形摇杆41的底端与固定在机架5上的铰支座铰接。V形摇杆41的另一臂与送货滑块42构成移动副。连接杆47的底端与送货滑块42铰接，顶端与长方形铝板44焊接；固定在长方形铝板44两端的两个第一直线滑块43均与机架5构成移动副。推杆安装座45固定在长方形铝板44上，推杆46固定在推杆安装座45上，并设置在支持平台33的凹槽内。曲柄36旋转，连杆40带动V形摇杆41转动，V形摇杆41上的送货滑块42移动，带动连接杆47和长方形铝板44移动，从而带动推杆46移动。
如图7、8所示，传输装置4由传输平台48、第二同步带滑台模组和称重模块50组成。传输平台48包括型材架51、第二直线滑块52、推拉式电磁铁53、推板54、U型槽铝块55、加热丝56、固定式电磁铁57、弹簧58、铁皮59、导向片60、第二传送带61、第二传送带滚筒62、第二同步带传动机构63、传输步进电机64、传输步进电机架65和立式支承座66。第二同步带滑台模组由传输电机驱动，并带动第二直线滑块52；型材架51与第二直线滑块52通过螺栓连接；第二直线滑块52与机架5构成移动副，使得整个平台可以前后移动。弹簧58的两端分别与型材架51和铁皮59固连；五个固定式电磁铁57等距布置在铁皮59下方，且均与型材架51固定。U型槽铝块55固定在型材架51上；导向片60固定在U型槽铝块55的一侧；加热丝56粘贴在U型槽铝块55顶面。当夹持机械手装置中2的压条11下压，传输平台48移动，使得加热丝56与压条11对齐，完成热封。推拉式电磁铁53固定在U型槽铝块55另一侧，推板54与推拉式电磁铁53的推杆头固定。八个立式支承座66均分为两组且均通过螺栓固定在型材架51上；四个第二传送带滚筒62等距布置，每个第二传送带滚筒62的两端与两侧对应的两个立式支承座66构成转动副，且和推拉式电磁铁位于U型槽铝的同侧。传输步进电机64通过传输步进电机架65固定在型材架51上，传输步进电机64的输出轴通过第二同步带传动机构63驱动其中一个第二传送带滚筒62；四个第二传送带滚筒62通过第二传送带61连接，用于输送包装完的快递包裹。
如图9所示，称重模块50包括称重台67、LED显示模块68和控制模块；称重台67设置在传输平台48的输出端，称重台67的顶面低于传输平台48的顶面；称重台67将货物质量信息传给控制模块，控制模块控制LED显示模块68显示货物质量；LED显示模块68具有输入功能，用户可以提前输入发货地点、收货地点等数据。LED显示模块68将用户信息传递给控制模块，由控制模块进行信息处理，将处理完的信息传输给打印机，打印机打印快递单。传输电机、调距步进电机20、微型步进电机24、直流电机32、减速电机35、推拉式电磁铁53、加热丝56、固定式电磁铁57和传输步进电机64均由控制模块控制。
该快递包裹自动包装机的运动原理：
如图10所示，人工输入发货地址代码和收货地址代码，机器运作，调距步进电机20控制两个齿条运动，调节两夹持机械手间距。第一同步带滑台模组8带动送袋平台6前移到指定位置，此时微型步进电机24控制上爪手25转动，夹持机械手张开，下爪手26抵住袋下沿，袋口微开。送袋平台6再前移使下爪手26伸入快递袋，微型步进电机24控制夹持机械手合拢，完成夹袋子动作。实现从送袋装置1上一堆叠放好的袋子中取出一个袋子的功能。夹持机械手通过丝杠滑台模组9带动下降，送袋平台6由第一同步带滑台模组8带动后移，使得快递袋成一定角度倾斜下降。在此过程中，送货装置3的第一传送带27输送物品到支持平台33处等待推送。快递袋下沿将要与传输平台48接触时，第二同步带滑台模组带动传输平台48移动使得快递袋下沿落在固定式电磁铁57表面。在重力作用下快递袋整个落在传输平台48上，固定式电磁铁57通电吸住铁皮59夹住快递袋下沿，夹持机械手夹住快递袋上沿并上升，袋口打开。此时，减速电机35工作，曲柄36、连杆40、V形摇杆41、送货滑块42组成的曲柄摇杆-摇杆滑块组合机构带动推杆46，将货物推入快递袋。接下来，丝杠滑台模组9和第二同步带滑台模组同时工作，使得传输平台48上的加热丝56与夹持机械手装置上的压条11对齐，压条11下降将袋子压在加热丝56上进行热封。由于快递袋与加热丝56在热封处会粘结，需要推拉式电磁铁53带动推板54，使快递袋与加热丝56脱离。完成后，快递包裹由传输平台48送入称重模块50，控制模块将用户输入的发货地点、收货地点等数据进行信息处理，将处理完的信息传输给打印机，打印机打印快递单，LED显示模块68显示重量。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.快递包裹自动包装机，包括送袋装置、夹持机械手装置、送货装置和传输装置，其特征在于：所述的送袋装置包括送袋平台、支撑板和第一同步带滑台模组；固定在送袋平台两侧的两块支撑板分别与对应侧第一同步带滑台模组的滑台固定，第一同步带滑台模组的导轨与机架固定；第一同步带滑台模组的同步带与滑台固定，并由传输电机驱动；
所述的夹持机械手装置包括丝杠滑台模组、支持梁、压条、支撑块、上滑道、下滑道、上滑块、下滑块、上齿条、下齿条、齿轮、调距步进电机、电机架、第一机械手架、第二机械手架和夹持机械手；所述支持梁的两端固定在两个竖直设置的丝杠滑台模组的滑台上；丝杠滑台模组的导轨与机架固定；丝杠滑台模组的丝杆与滑台构成螺旋副，并由传输电机驱动；所述的压条固定在支持梁底部；支持梁固定有电机架和两块支撑块；上滑道的两端与两块支撑块固定；下滑道与支持梁固定；上滑块与上滑道构成移动副，下滑块与下滑道构成移动副；所述的上齿条和下齿条分别与上滑块和下滑块固连；调距步进电机固定在电机架上，调距步进电机的输出轴与齿轮过盈配合；所述的齿轮与上齿条和下齿条均啮合；上齿条与上滑块固定，下齿条与下滑块固定；第一机械手架和第二机械手架分别与上齿条和下齿条固定；第一机械手架和第二机械手架上均安装夹持机械手；所述的夹持机械手包括微型步进电机、上爪手和下爪手；所述的上爪手与微型步进电机的输出轴过盈配合；下爪手与上爪手啮合；两个夹持机械手的下爪手分别与第一机械手架和第二机械手架铰接，两个夹持机械手的微型步进电机分别固定在第一机械手架和第二机械手架上；
所述的送货装置包括第一传送带、第一传送带滚筒、直线立式支座、第一同步带传动机构、直流电机架、直流电机、支持平台、减速电机架、减速电机、曲柄、梅花弹性联轴器、连接轴、立式轴承支架、连杆、V形摇杆、送货滑块、第一直线滑块、长方形铝板、推杆安装座、推杆和连接杆；八个直线立式支座均分为两组通过螺栓固定在机架两侧，四个第一传送带滚筒等距布置，每个第一传送带滚筒的两端与两侧对应的两个直线立式支座构成转动副；四个第一传送带滚筒通过第一传送带连接；直流电机架与机架固连，直流电机固定在直流电机架上；直流电机的输出轴通过第一同步带传动机构驱动其中一个第一传送带滚筒；所述的支持平台设置在第一传送带底部，并与机架固定；减速电机架固定在机架底部，减速电机固定在减速电机架上；连接轴的一端通过梅花弹性联轴器与减速电机的输出轴连接，另一端与曲柄焊接；连接轴的中部与立式轴承支架构成转动副；连杆的一端与曲柄铰接，另一端与V形摇杆的一个臂顶端铰接；V形摇杆的底端与固定在机架上的铰支座铰接；V形摇杆的另一臂与送货滑块构成移动副；连接杆的底端与送货滑块铰接，顶端与长方形铝板焊接；固定在长方形铝板两端的两个第一直线滑块均与机架构成移动副；推杆安装座固定在长方形铝板上，推杆固定在推杆安装座上，并设置在支持平台的凹槽内；
所述的传输装置由传输平台、第二同步带滑台模组和称重模块组成；所述的传输平台包括型材架、第二直线滑块、推拉式电磁铁、推板、U型槽铝块、加热丝、固定式电磁铁、弹簧、铁皮、导向片、第二传送带、第二传送带滚筒、第二同步带传动机构、传输步进电机、传输步进电机架和立式支承座；所述的第二同步带滑台模组由传输电机驱动，并带动第二直线滑块；型材架与第二直线滑块通过螺栓连接；第二直线滑块与机架构成移动副；弹簧的两端分别与型材架和铁皮固连；多个固定式电磁铁等距布置在铁皮下方，且均与型材架固定；U型槽铝块固定在型材架上；导向片固定在U型槽铝块的一侧；加热丝粘贴在U型槽铝块顶面；所述的推拉式电磁铁固定在U型槽铝块另一侧，推板与推拉式电磁铁的推杆头固定；八个立式支承座均分为两组且均通过螺栓固定在型材架上；四个第二传送带滚筒等距布置，每个第二传送带滚筒的两端与两侧对应的两个立式支承座构成转动副，且和推拉式电磁铁位于U型槽铝的同侧；传输步进电机通过传输步进电机架固定在型材架上，传输步进电机的输出轴通过第二同步带传动机构驱动其中一个第二传送带滚筒；四个第二传送带滚筒通过第二传送带连接；所述的称重模块设置在传输平台的输出端。
2.根据权利要求1所述的快递包裹自动包装机，其特征在于：所述压条的横截面呈工字形。
3.根据权利要求1所述的快递包裹自动包装机，其特征在于：所述的第一传送带与水平面的夹角为20～30°。
4.根据权利要求1所述的快递包裹自动包装机，其特征在于：所述的称重模块包括称重台、LED显示模块和控制模块；所述的称重台设置在传输平台的输出端，称重台的顶面低于传输平台的顶面；称重台将货物质量信息传给控制模块，控制模块控制LED显示模块显示货物质量；LED显示模块具有输入功能，将用户信息传递给控制模块，控制模块将处理完的信息传输给打印机；所述的传输电机、调距步进电机、微型步进电机、直流电机、减速电机、推拉式电磁铁、加热丝、固定式电磁铁和传输步进电机均由控制模块控制。
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