一種新型便捷型幼果套袋機的設計

張龍龍 張勇 唐國真 李照龍 田俊

摘 要：隨著人民生活水平的不斷提高和幼果培育行業的整體進步，對幼果套袋的機械化水平的要求越來越高，為了降低人力成本和提高生產效率，本文從設計一種易于套袋動作實現的環保型幼果包裝袋出發，提出了一種可實現給定復雜軌跡，滿足指定定點停歇指定時長的單自由度機構的設計方法，給本文涉及的相關機構的設計提供了一種簡易思路。本裝置體積小巧，靈活性高，解決了現存幼果套袋方法不環保和機械化水平不高等問題。

關鍵詞：幼果套袋;套袋機;機械化;環保型幼果包裝袋

1 研究背景

隨著人民生活水平的不斷提高和近年來我國水果產業的發展迅猛以及果品的質量和產業化水平的不斷發展和提高，對幼果套袋機械化水平的要求越來越高，然而，目前我國大部分地區幼果套袋仍然以手工為主，現存的幼果套袋裝置大多是利用膠棒粘力拉開塑膜袋，通過加熱熔合塑膜袋完成果袋封口，易造成封口不嚴，對幼果的生長發育不利的危害，且需要人工多次反復撐袋，勞動強度大，人力成本高。幼果套袋技術的主要目的是減少水果的農藥污染、減少鳥害和蟲害，改善水果果澤和外觀，提升水果品質，從而增加果農收入和提升幼果培育行業機械化水平。

2 整體結構及工作原理

1-操作把手部分;2-間歇送袋部分;3-幼果包裝袋封口變化部分4-鐵絲固緊部分;5-傳動部分;6-位姿調節部分;7-幼果包裝袋支撐部分;8-幼果包裝袋儲存部分。

3 主要機構的設計和工作原理

該裝置的儲袋機構主要由儲袋主體結構、彈力支持機構、操作手柄三個部分組成。

3.1 間歇送袋機構設計及工作原理：

該部分由間歇送袋主體機構1、儲袋機構2組成，采用摩擦力傳動并將成疊的幼果包裝袋分離開并輸送給下一個機構，能夠精確傳送一定的距離而且穩定性較好，保證連續的循環工作。

3.2 幼果包裝袋封口變化機構設計及工作原理：

該部分由抓取裝置1、軌跡規劃部分2、具有2自由度的移動平臺3、驅動2自由度移動平臺的移動凸輪4、同步傳動裝置5等組成。由于整個封口過程比較復雜，單個機構難以滿足，故采用包括帶傳動機構、具有2自由度的移動平臺、軌跡規劃部分、驅動2自由度移動平臺的移動凸輪機構等的組合機構完成該過程。

3.3 抓取裝置設計及工作原理：

抓取裝置是幼果包裝袋的封口變化操作的主要承擔者，本裝置采用的抓取原理是磁力抓取，通過裝置所攜帶的磁鐵將包裝袋吸附到其表面，為后續的其他操作做準備。主要由具有安裝磁鐵功能的主體支架和安裝在零件上的磁鐵組成，通過異極擺放兩磁極產生磁力相互吸引，進而夾緊包裝袋。

3.4 自由度的移動平臺設計及工作原理：

這部分主要機架、沿軸方向的滑軌、沿軸方向的滑軌、安裝架組成，其中，機架是其余部件裝配的基礎。

3.5 同步傳動裝置設計及工作原理：

同步傳動裝置主要由具有同步傳送功能的同步帶、驅動部件移動凸輪、具有連接功能的連接件、可安裝同步帶的同步輪以及可安裝同步輪的支架組成。

3.6 扎緊鐵絲的固緊機構設計及工作原理：

扎緊鐵絲的固緊機構由可變固緊部件、固緊機構主體組成。要求固緊機構能夠形成一個可以根據包裝袋的具體尺寸進行調節的封閉空間，綜合考慮尺寸限制及動作特點，采用6個并聯的正切機構正切機構來完成此動作。

4 結束語

目前，幼果套袋裝置存在很大空缺，集環保和機械化為一體的高效化及時化幼果套袋產品肯定是大勢所趨。文章設計的新型便捷型幼果套袋機結構簡單、操作方便、成本低廉、安全，有較強的通用性和可操作性，能夠有效降低人力成本和勞動強度，提高生產效率，保障幼果健康的生長發育，具有廣闊市場前景和巨大的應用價值，在民生方面具有重大的意義。

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