多肉植物自動(dòng)包扎機(jī)研制

陸瓏威 徐佩 郭丹琪 李浪

【摘要】近年來(lái)，多肉植物越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)，而包裝運(yùn)輸問(wèn)題也是目前的一大難題。為解決此類問(wèn)題，文章設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)械結(jié)構(gòu)的自動(dòng)多肉植物包扎機(jī)，通過(guò)對(duì)裝置的不斷試驗(yàn)與改進(jìn)，最終有效地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)包扎功能。

【關(guān)鍵詞】包裝運(yùn)輸；機(jī)械結(jié)構(gòu)；自動(dòng)包裝

一、研究現(xiàn)狀

近年來(lái)種類繁多的多肉植物受到消費(fèi)者的喜愛(ài)，而多肉植物的包裝運(yùn)輸也順勢(shì)成為了人們關(guān)心的問(wèn)題。現(xiàn)在很多的包裝一般通過(guò)人工方式，用紙條、棉花纏繞植株或?qū)⒍嗳馔度胨榕菽确绞剑@種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力且清理較麻煩。而本文的設(shè)計(jì)以機(jī)械結(jié)構(gòu)為核心，電路控制相結(jié)合，通過(guò)Solid Works進(jìn)行三維建模與仿真，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)的裝置加工和制造，制出實(shí)物，最終實(shí)現(xiàn)多肉植物的自動(dòng)包裝。該設(shè)計(jì)裝置制作成本較低，不僅可以有效地實(shí)現(xiàn)多肉包扎的功能，也利于產(chǎn)品的商業(yè)化。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)作過(guò)程

根據(jù)功能分析，本裝置用報(bào)紙做成一個(gè)能夠包裹多肉的容器，首先吸盤吸取報(bào)紙，由縱向絲桿運(yùn)送到包裝臺(tái)，橫向絲桿移動(dòng)下壓模具至包裝臺(tái)上直徑為100mm圓孔正上方。接著電動(dòng)推桿作直線運(yùn)動(dòng)，報(bào)紙受迫形成一個(gè)紙袋，放入多肉。氣缸帶動(dòng)固定在滑軌上的鋁板從而縮小紙袋口徑。最后氣缸推動(dòng)訂書機(jī)扎口，完成后氣缸收回，包扎好的多肉掉入準(zhǔn)備好的容器中。

從各方面考量如裝置的穩(wěn)定性、功率，確定本裝置的結(jié)構(gòu)如圖。報(bào)紙的運(yùn)輸采用絲桿裝置和吸盤裝置，效率高且沒(méi)有副產(chǎn)物。控制系統(tǒng)利用單片機(jī)有序進(jìn)行，不需要人工操作，穩(wěn)定性高，對(duì)于效率的提高十分有利。在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，包扎一個(gè)多肉只需8秒左右的時(shí)間。

三、裝置分析

本裝置包含橫向絲桿、縱向絲桿、下壓模具、電機(jī)、單片機(jī)、紙槽、鋁板工作臺(tái)、鏈輪、推桿、電磁閥、壓縮機(jī)、封口包扎模塊、氣缸、吸盤等部件。

（二）封口包扎模塊

封口包扎為本設(shè)計(jì)難點(diǎn)，普通膠帶扎口機(jī)與鐵釘扎口機(jī)要求包裝體收縮口徑較小，而包裝紙為報(bào)紙，硬度較大，較難實(shí)現(xiàn)用膠帶扎口機(jī)與鐵釘扎口機(jī)收口。且由于包裝物為植物，不可完全密封，需稍微留一些透氣空間，不可用熱塑等方法。因此只需稍有收口。本設(shè)計(jì)選用仿照訂書機(jī)的原理，將手壓部分用氣缸的直線運(yùn)動(dòng)代替，訂書釘主要釘住報(bào)紙。完成封口包扎方法。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文介紹的是一種全新的多肉植物包扎裝置，優(yōu)化設(shè)計(jì)了其整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，模擬了人包扎多肉的過(guò)程，使得操作更具有穩(wěn)定性。此外，此裝置與同類產(chǎn)品相比較，成本大大減少，更加利于產(chǎn)品的商業(yè)化。總的來(lái)說(shuō)，此設(shè)計(jì)包含了以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：（1）首先本機(jī)構(gòu)包扎效率高，速度快特別適應(yīng)于網(wǎng)購(gòu)大批量的特點(diǎn)。（2）包扎穩(wěn)點(diǎn)緊湊度適宜，對(duì)于快遞的運(yùn)輸比較有利。（3）包扎材料選用環(huán)保且價(jià)廉的報(bào)紙，與環(huán)保的趨勢(shì)相適應(yīng)。（4）裝置體積小，且制造成本低，易于搬運(yùn)，對(duì)于商業(yè)化非常有利。

參考文獻(xiàn)

[1]徐曄春.多肉之花：怒放的火焰[J].園林，2014（01）.

[2]丁偉雄，楊定安，宋曉光.步進(jìn)電機(jī)的控制原理及其單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)[J].煤礦機(jī)械，2005（06）.

作者簡(jiǎn)介：陸瓏威（1996.02—），男，漢族，浙江桐鄉(xiāng)人，本科，研究方向：機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品包裝；通訊作者：徐佩（1996.11—），男，漢族，江蘇宿遷人，本科，研究方向：機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、助殘?jiān)O(shè)備研發(fā)；郭丹琪（1996.08—），女，漢族，廣東汕頭人，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)方面；李浪（1996.07—），男，漢族，四川達(dá)州人，本科，研究方向：包扎裝置。