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根據(jù)確定的包裝形式，設(shè)計(jì)一種新的基于電線卷套膜裹包熱收縮的工藝方案。一般采用筒狀薄膜進(jìn)行裹包，首先利用機(jī)械手結(jié)構(gòu)，撐開折疊膜，待包裝的物品被推入筒膜中，進(jìn)行切斷完成工作。 其特點(diǎn)是工藝過(guò)程復(fù)雜，機(jī)械手要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作較多，裹包的過(guò)程是間歇式的，不能連續(xù)進(jìn)行，因此生產(chǎn)效率不高。 課題組設(shè)計(jì)方案采用筒膜作為包裝材料，應(yīng)用套膜的方式，材料本身為筒狀沒(méi)有熱封縫，利用這個(gè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的包裝工藝，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效、穩(wěn)定地包裝，減少設(shè)備的投入， 降低包裝的成本，增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，比較適合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況。

本方案包裝機(jī)械主要由電線卷下料裝置、鏈板式輸送機(jī)及電線卷套膜等裝置組成，能夠自動(dòng)、連續(xù)完成電線卷的熱收縮包裝，機(jī)械機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。 

生產(chǎn)的電線產(chǎn)品，成卷后，經(jīng)過(guò)下料裝置上阻擋翻板的調(diào)整，電線卷按照一定的規(guī)律下滑套在撐卷裝置上；撐卷裝置固定安裝在鏈板輸送機(jī)的鏈條上，鏈板輸送機(jī)在電機(jī)的帶動(dòng)下，隨輸送鏈向前運(yùn)行；當(dāng)電線卷行至套膜工位處，將薄膜以類似套標(biāo)的模式裹在電線卷的外面；在拍平裝置的作用下，將薄膜進(jìn)行拍打調(diào)正， 經(jīng)過(guò)薄膜旋轉(zhuǎn)裝置，摩擦帶與撐卷裝置薄膜盤接觸，由于裝置中心軸安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸承之上，因此，撐卷裝置帶動(dòng)電線卷一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 電線卷維持轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入熱收縮室進(jìn)行加熱，可以使包裝薄膜受熱更均勻，保證包裝的品質(zhì)，提高成品率。 經(jīng)過(guò)熱收縮的包裝最后經(jīng)過(guò)出料裝置輸出成品。

根據(jù)電線卷套膜的原理和要求設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)裝置。 電線卷套膜裝置主要由中心柱、護(hù)膜輥及薄膜張力輥等部件組成。 薄膜從放料卷上放出經(jīng)張力調(diào)節(jié)后，接入到中心柱導(dǎo)板上，折疊的薄膜經(jīng)中心柱后展開成為筒裝薄膜［ 7］ ；中心柱采用送膜輥夾持在指定位置處，送膜輥滾動(dòng)將薄膜向下輸送， 薄膜經(jīng)過(guò)刀盤時(shí)，成組的割刀同步轉(zhuǎn)動(dòng)，高速旋轉(zhuǎn)的割刀將薄膜切斷，套膜輪將切割的薄膜套在電線卷上；當(dāng)套膜傳感器感應(yīng)到電線卷靠近時(shí)， 將信號(hào)傳遞到 PLC 并下達(dá)送膜、切割及套膜等命令。 套膜前，應(yīng)先確保中心柱的安裝位置準(zhǔn)確，不出現(xiàn)松動(dòng)，否則會(huì)影響薄膜的切割與套膜；刀盤的切刀安裝時(shí)，應(yīng)注意刀片的長(zhǎng)度，避免刀片 發(fā)生碰撞損壞，且使用環(huán)境的濕度不能過(guò)高，振動(dòng)與沖擊不能太強(qiáng)烈。 電線卷由撐卷裝置輸送到套膜工位， 將薄膜套在電線卷外面，撐卷裝置上的圓盤將其支撐， 保證其豎直放置，最后進(jìn)入熱收縮室加熱，完成電線的熱收縮包裝。

電線卷下料裝置是將生產(chǎn)好的成品電線卷輸送到包裝機(jī)械內(nèi)的裝置，其主要的作用是接收傳感器的信號(hào)控制電線卷間歇的平穩(wěn)下料。 傳感器安裝在下料輸送槽下面，用來(lái)檢測(cè)撐卷裝置是否靠近，當(dāng)撐卷裝置靠近時(shí)，依靠下料裝置上面的控制機(jī)構(gòu)結(jié)合鏈板輸送機(jī)將電線卷準(zhǔn)確地套在撐卷裝置上。

根據(jù)電線卷下料的原理和工作要求，設(shè)計(jì)的裝置實(shí)體模型，主要由阻擋翻板、氣缸、曲柄、底座、控制機(jī)構(gòu)支架和支架等組成。 電線卷經(jīng)下料裝置引入包裝工位，在控制機(jī)構(gòu)的作用下將電線卷間歇性地釋放。 依靠下料控制機(jī)構(gòu)完成阻擋翻板的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得電線卷可以按照信號(hào)在阻擋和釋放電線卷之間自由轉(zhuǎn)換，阻擋翻版的設(shè)計(jì)工作范圍為 0°～90°。 在此過(guò)程中，當(dāng)阻擋翻板與輸送槽斜面成直角時(shí)萬(wàn)電阻擋，當(dāng)與斜面水平時(shí)電線卷可以繼續(xù)下滑，控制機(jī)構(gòu)完成對(duì)于電線卷下滑的控制調(diào)節(jié)。

課題組提出的下料控制機(jī)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)于電線卷的阻擋和釋放 2 個(gè)操作動(dòng)作。 選擇曲柄搖塊機(jī)構(gòu)由若干桿件組成， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、制造方便，能在載荷較大的條件下正常使用，組合的方式多樣，在工程實(shí)際中應(yīng)用廣泛。

采用曲柄搖塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)需要的運(yùn)動(dòng)過(guò)程［ 8-10］ 。氣缸是曲柄搖塊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，將氣缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍霓D(zhuǎn)動(dòng)，阻擋翻版連接在曲柄上面，隨著曲柄一塊運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)向氣缸充入壓縮空氣，氣缸活塞桿向外推出，帶動(dòng)曲柄和翻板轉(zhuǎn)動(dòng)，電線卷被擋住，機(jī)構(gòu)變?yōu)?阻擋狀態(tài)；當(dāng)電線卷要繼續(xù)沿輸送槽向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，抽取氣缸空氣，則氣缸活塞桿向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲柄沿逆時(shí)針2 ＝β2 。

曲柄 AB 的角度變化極限位置與 OA 的夾角：計(jì)算氣缸的行程 L0 。 將已知的參數(shù)帶入公式中經(jīng)整理計(jì)算得 L0 ＝68.93 mm，取 L0 ＝70 mm。

機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)等參數(shù)已知，因此進(jìn)行機(jī)構(gòu)的位置等參數(shù)確定，可以將所求值代入相關(guān)公式中計(jì)算角度值，最

終可以確定曲柄的 2 個(gè)極限位置。 在這里還可以采用式中，φ為曲柄的擺角。

作圖法結(jié)合計(jì)算機(jī)繪圖軟件快速地確定曲柄的 2 個(gè)極限位置［ 13］ 。

令：OA ＝a，a 即為機(jī)架的長(zhǎng)度，AB  ＝AB1  ＝AB2  ＝r，r 即為曲柄的長(zhǎng)度。在△OAB 中有連桿 OB 由氣缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)氣缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 極限長(zhǎng)度分別為 Lmax 和 Lmin ，c 為氣缸的特征參數(shù)，其中有Lmin   ＝L0 ＋c；Lmax   ＝2L0 ＋c。

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