可折疊循環(huán)使用的快遞包裝容器設計

王晨悅　練廣星

摘要：目的一設計電商物流快遞包裝可折疊結構。方法一以正六面體型箱體為基礎對各個面板進行設計，采用特殊棱臺面板，由于面板相互干涉形成90。、2700旋轉的轉軸，卡扣將棱臺結構面板以一定的方式連接，從而設計出一種可折疊循環(huán)使用的快遞包裝容器。結論一將彈簧卡扣按下時，側面板可以拆開，相鄰面板可進行折疊，從而將所有面板依次堆疊，起到節(jié)省存儲空間的作用。使用時可再次取出將其展開扣合，形成一個箱體可循環(huán)使用減少環(huán)境污染。

關鍵詞：包裝容器;可折疊;可循環(huán)使用

中圖分類號：TB48，TB482 文獻標識碼：A 文章編號：1400 （2019） 06-0052-05

隨著人們生活水平的提高，網(wǎng)購已經(jīng)成為了人們生活中常見的一種購物方式。快遞運輸業(yè)務量也逐年上升。目前快遞包裝主要為瓦楞紙箱、塑料膠帶、塑料袋、蛇皮袋等[1]。每逢佳節(jié)尤其雙十一、情人節(jié)等節(jié)日過后，總會產(chǎn)生各種固體廢棄物，對環(huán)境造成了極大的破壞。在我國特大城市中，快遞包裝垃圾增量已占到生活垃圾增量的93%，部分大型城市則為85%至90%[2]據(jù)國家郵政局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年全國快遞業(yè)務量達312 8億件，67%以上使用了電子面單，共消耗編織袋約32億條、塑料袋約68億個、包裝箱37億個以及3 3億卷膠帶[3]。雖然許多企業(yè)積極響應國家號召致力于環(huán)保。但資源浪費、過度包裝、環(huán)境污染問題仍然非常嚴重。

蘇寧物流將智能包裝與末端服務場景相結合，創(chuàng)新性地采用特制可循環(huán)漂流箱，代替常用紙箱推出共享包裝箱[4];“一撕得”公司發(fā)明的無膠帶紙箱還有順豐無膠帶包裝箱，減少了膠帶的使用避免對環(huán)境造成污染。京東在配送的時候回收紙箱并贈送積分，以此來鼓勵用戶加入紙箱回收中;唯品會采用易撕帶快遞紙箱來方便紙箱的開啟，提高紙箱的有效二次回收利用率;聯(lián)邦快遞采用全插卡式快遞紙箱實現(xiàn)了膠帶的零使用，減少包裝材料的耗材[5]。洪俊發(fā)明了一種可拆卸折疊循環(huán)使用包裝箱，使用特殊環(huán)形槽將底框和可拆卸固定箱板進行活動連接。解決了現(xiàn)有周轉箱工人在使用時組裝不方便影響工作效率等問題[6]。任琪、彭勇等人發(fā)明了一種可循環(huán)智能快遞包裝盒。它是一種組合箱體，箱內(nèi)設置有固鎖機構。當固鎖機構鎖定時，底板、側板以及頂板相互固接組合成箱體，當固鎖機構解鎖時，底板、側板組合以及頂板相互分離[7]。該固鎖機構上還設置有壓力感應器和警報器組成的報警裝置，壓力感應器采集兩塊組合板之間的壓力信號，并將壓力信號發(fā)送給控制器，該報警裝置用于檢測所述組合箱體的整體性。能對損壞的組合部分進行更換，便于組成拆卸，能對非法拆卸的情況進行報警[7]。劉偉、韓旭香、楊麗發(fā)明了一種可折疊壓縮的快遞盒，快遞盒在壓縮的時候，只需打開蓋板，將側板的卡槽都打開，左右側板都向內(nèi)折疊壓縮，底板向外壓縮，避免了都向內(nèi)折疊會發(fā)生交叉沖撞，最后將蓋板向外翻折即可，折疊過程十分簡便，快遞盒完全壓縮后的形態(tài)，可以成為一個平板狀態(tài)，在運輸過程可以大大節(jié)省空間[8]。邊繼慶等人也發(fā)明了一種免膠帶安全環(huán)保包裝箱，箱體包括箱底、箱壁和箱蓋，箱蓋邊沿設置有向下的折片，折片設置有折片通孔，箱壁設置有箱壁通孔，所述箱壁通孔與所述折片通孔位置對應;在通孔處安裝特殊鎖扣，方便快捷地實現(xiàn)了鎖箱與開箱，開箱時不會破壞箱體，箱體能夠多次重復使用。用鎖扣替代現(xiàn)有的封箱膠帶，極大地減少了環(huán)境污染[9]

我國快遞包裝主要以紙包裝和塑料包裝為主。其中存在的主要問題為過度包裝，為最大程度減少破損而增加層數(shù)，保護過剩。快遞從商家到運輸再到買家這一段過程中需要進行各種各樣的包裝防護。買家在將商品取出來以后，通常將外包裝當作垃圾丟掉[10]。我國目前循環(huán)利用機制也不是非常完善如此一來這些垃圾只能被焚燒或填埋從而對環(huán)境造成巨大污染。本文所講述的是一種可折疊循環(huán)使用的包裝容器，結構簡單使用方便，相鄰兩面板可進行折疊，儲存時占用面積小?？箟耗湍ツ芰?，能重復多次使用，減少垃圾的產(chǎn)生降低環(huán)境污染。并且可對各類快遞物品進行更好的保護提高運輸效率。

1包裝箱設計原理

為了設計出可以折疊的剛性板，本設計采用如（圖1）所示原理[11]。普通剛性板在中間設置旋轉軸的情況下，進行折疊時相鄰兩個面會進行碰撞。因此本設計采用將旋轉軸移至邊緣的方法（a），以避免板之間的相互碰撞且使面板可以旋轉（b）所示。這種情況下相鄰面板可以依次折疊（c）。

在此基礎之上，為了調整剛性板旋轉角度，使箱體成型時，各面板不互相干涉又可形成一定角度，使箱體能夠呈現(xiàn)一個固定狀態(tài)。本箱體采用了棱臺結構的面板，在棱臺結構面板邊緣設置兩個轉軸如（圖2），由于面板間的干涉使之可以進行900 （a）、2700 （b）兩種角度旋轉如。

2可折疊循環(huán)使用的快遞包裝容器設計

2.1包裝箱特點

箱體的各面板均為棱臺型，面板大小為邊長50cm的正方形面板。根據(jù)成型要求，在面板上設置轉軸，使其實現(xiàn)面板的旋轉，在面板外側設置具有約束作用的卡扣，保證成型后的箱體每個面板可以得到固定。通過轉軸對各面板的旋轉，最終可將六塊面板進行堆疊。

2.2具體實施方式

本設計是一種可折疊包裝容器，由6塊設置有不同轉軸的特殊棱臺面板組成如（圖3）。1號面板設置有2700轉軸，2號面板設置有90 0轉軸，3、4、5號面板設置有2700和900兩種轉軸，6號面板設置有900轉軸。轉軸樣式例如5號板轉軸如圖（圖4）所示。

6塊棱臺形狀面板的外側（棱臺的下底面）棱邊均設有兩兩互補的鎖扣結構，起到鎖合約束的作用例如5號面板的鎖扣如（圖5）所示。

鎖扣結構配置于棱邊處，大小與轉軸相同，使箱體可以保持平衡。鎖扣結構由彈簧和鎖扣組成如（圖6），在使用時撥動鎖扣，彈簧壓縮，鎖扣沿著預先開好的槽滑動，鎖扣回縮，當板面到達預先位置成形為箱體后，松開鎖扣，彈簧回復，使鎖扣頂入另一塊板的凹槽中，實現(xiàn)鎖合。

箱體四個側面的四塊面板（即2號、3號、4號、5號四個面板）為實現(xiàn)折疊收納功能，在內(nèi)側及外側的棱邊上依次安裝900及2700轉軸如（圖7），最終將側面四塊板相連，使其可折疊堆放如（圖8）。

將各個面板按照如（圖8）進行折疊，如此可以保證壓縮后的箱體各面板能夠水平疊放。壓縮后箱體占用空間小，便于儲存、運輸，并且對箱體的大部分部件能得以保護如（圖9）。

折疊好的箱體可以按照如（圖10）進行展開。首先將（a）中1號板旋轉1800、2號板旋轉900得到步驟（b）所示樣式。將3號板旋轉1800得到步驟（c）所示樣式。將4號板旋轉900得到步驟（d）所示樣式。然后將5號板旋轉2700得到步驟（e）所示樣式。最后將3號板旋轉900、1號板旋轉900得到步驟（f）所示樣式。

每個面板到達相應位置后將鎖扣鎖起來最后成箱如（圖11）。3結語

本次快遞包裝箱的設計采用特殊可折疊結構，減少了存儲占用的空間。包裝箱采用高強度塑料pp材料制作，耐磨防水且重壓或撞擊時不易碎裂，代替了現(xiàn)有的瓦楞紙箱并可以多次重復利用?？劢Y構替代了膠帶的作用極大減少了快遞垃圾。箱體結構簡單易操作可縮短人工組裝花費的時間提高工作效率。

參考文獻：

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[9]邊繼慶免膠帶安全環(huán)保包裝箱[P] 中國：CN208647571 U.2019.03.26

[10]楊麗梅.社區(qū)快遞包裝現(xiàn)狀及包裝綠色化策略研究U]中外企業(yè)家，2018（35）：217-218

[11] Tomohiro Tachi. Rigid-Foldable Thick Origami[D]The University of Tokyo， 2011，（Chapter3）