新型多肉植物包裝機的設計

于開迪 張倩 鄭曉雷 趙超帆 趙丁豪 王培培

摘 要：針對多肉植物的包裝，設計并研制出便利環保的新型包裝機。包裝機由植物裝載機構、紙巾裝載機構和包裹機構組成。裝載機構驅動電機通過聯軸器和錐齒輪組帶動托盤平臺轉動。將紙巾放在紙巾承載臺上，操作電動推桿裝置將紙巾夾緊，隨托盤平臺一起轉動。轉載機構驅動電機帶動待包裝植物進行旋轉，通過帶輪傳動組和不完全齒輪齒條使得紙巾承載臺上下往復運動。驅動包裹機構電機將膠水推向紙巾，在刷子的導向下把粘有膠水的紙巾粘在花盆上以實現包裝。該植物包裝機結構簡單、節約人力、綠色環保。

關鍵詞：多肉植物 包裝機 設計

中圖分類號：TB48 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）05（a）-0025-03

近年來，國人對花卉的需求量越來越大。花卉的生產規模巨大，但花卉的包裝主要由人工完成，效率較低。由于國內花卉市場的規模日益擴大和勞動力資源價格的不斷提高，目前花卉生產的包裝模式已不再適應需要，花卉包裝需要進入自動化時代。目前植物包裝機領域的產品大多針對有盆植物，針對于像多肉植物這種需無花盆運輸的植物的包裝機種類很少，并且植物包裝機領域產品的體積都比較大，難以搬運。這造成了人們在多肉植物包裝時的諸多不便，所以研發一種新的植物包裝機是非常必要的。

該文針對多肉植物的包裝進行了多方面研究，設計并研制出采用電機驅動，通過帶傳動、錐齒輪、齒輪齒條和不完全齒輪來實現包裝的新型多肉植物包裝機。

1 工作原理

首先將待包裝的多肉植物用植物夾子夾持，將紙巾放在紙巾承載臺上，手動將紙巾放入紙巾夾持裝置中，并操作電動推桿裝置將紙巾夾緊，此時紙巾位于最下端，利用電控實現驅動電機和包裹機構電機的同時轉動。此時夾持裝置隨托盤平臺一起轉動。驅動電機的運轉使植物夾子帶動待包裝植物進行旋轉，通過帶輪傳動組和不完全齒輪齒條使得紙巾承載臺上下往復運動。通過包裹機構電機將膠水推向紙巾，使紙巾粘上膠水，并且將剪紙刀推向紙巾，把紙巾切斷，并在刷子的導向下把粘膠水的紙巾粘在花盆上。

2 結構設計

包裝機由植物裝載機構、紙巾裝載機構和包裹機構組成。

2.1 植物裝載機構

植物裝載機構由托盤平臺3、驅動電機5、聯軸器、紙巾夾持裝置4、植物夾持裝置1、錐齒輪組2、皮帶輪傳動組構成（如圖2所示）。驅動電機轉動時通過聯軸器帶動錐齒輪組一起轉動，進而使得托盤平臺轉動，并且紙巾夾持裝置夾住紙巾一起轉動。

當驅動電機工作的同時，植物夾持裝置由于皮帶輪的傳動進行轉動，帶動植物進行旋轉，同時紙巾承載臺向上移動，進行整體包裹。

2.2 紙巾裝載機構

紙巾裝載機構由不完全齒輪齒條組1（包含一個不完全齒輪、一對齒條）、皮帶輪傳動組3、紙巾承載臺2（如圖3所示）。紙巾裝載機構主要負責紙巾的供應，并且在包裝過程中負責紙巾的移動走向，決定包裹的嚴密性。機構處在最初狀態時，紙巾承載臺位于最底部，工作時由驅動電機帶動錐齒輪組運動，從而帶動皮帶輪傳動組轉動，為了最終實現齒條的上下往復運動，采用不完全齒輪齒條機構來實現紙巾承載臺的上下往復運動。

該包裝機中便采用不完全齒輪齒條機構（如圖4所示），以實現齒條的往復直線移動。其中圖4（a）齒輪齒條機構負責帶動紙巾平臺上下往復運動，達到包裝完整的效果。圖4（b）兩組齒輪齒條機構分別負責帶動黏著液、切刀的直線往復進給運動，起到紙巾更好的貼敷于植物表面的效果和紙巾包裹結束后的切斷作用。

2.3 包裹機構

包裹機構由主支座1、膠水2、切刀3、刷子4、不完全齒輪齒條組5（包含兩個不完全輪、兩對齒條）、光軸6、滑塊7、電機8、聯軸器9（如圖5所示）。工作時，紙巾處在膠水與切刀中間部分，電機開始工作時通過聯軸器帶動兩個不完全齒輪轉動，進而帶動兩對齒條水平往復進給運動，兩對齒條分別驅動切刀和膠水。切刀和膠水在電機的驅動下做交替水平往復直線運動，從而達到在紙巾上附著膠水便于紙巾貼合盆花表面和包裝結束時裁斷紙巾的效果。整個過程中，紙巾會不斷在盆花的表面進行包裹，刷子的導向作用可有利于紙巾更加貼合盆花表面，從而提高包裹的嚴密性起到更佳的包裹作用。

3 創新點

（1）采用夾持植物的方式對多肉植物進行包裝。現植物包裝機大多針對于有盆植物進行帶盆包裝，而筆者設計的包裝機針對于無盆的植物進行包裝，采用夾持的方式進行固定。

（2）采用紙巾包裝。紙作為綠色材料具有材料最省，廢棄物最少，且節省資源和能源；易于回收再利用和再循環。

（3）節約人力資源，結構簡單。該包裝機是自動化機械產品，在一定程度上降低了勞動力，節約了人力成本。

4 結語

該文完成了針對多肉植物的包裝，研制出便利環保的新型包裝機。該包裝機通過夾持植物的包裝方式，采用紙巾進行包裝，節約人力、結構簡單、高效便捷、綠色環保，在花卉業高速發展的現代社會，該產品具有較高的應用價值，市場前景良好。

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