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(yè)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(chǎn)效率，本文從設計一種易于套袋動作實現(xiàn)的環(huán)保型幼果包裝袋出發(fā)，提出了一種可實現(xiàn)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(xiàn)存幼果套袋方法不環(huán)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(huán)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅猛以及果品的質量和產(chǎn)業(yè)化水平的不斷發(fā)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(qū)幼果套袋仍然以手工為主，現(xiàn)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(fā)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(nóng)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(nóng)收入和提升幼果培育行業(yè)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(jié)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(wěn)定性較好，保證連續(xù)的循環(huán)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(guī)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(guī)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(xù)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(chǎn)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(jù)包裝袋的具體尺寸進行調節(jié)的封閉空間，綜合考慮尺寸限制及動作特點，采用6個并聯(lián)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(huán)保和機械化為一體的高效化及時化幼果套袋產(chǎn)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(chǎn)效率，保障幼果健康的生長發(fā)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。

參考文獻：

[1]孫亞平，彭俞彪，袁天印，蔣猛.便攜式水果套袋機[J].科技創(chuàng)新與應用，2016，0（12）：22-23.

[2]文亦驍，王志明，萬勇，何俊峰.水果套袋機發(fā)展研究綜述[J].中國農(nóng)機化學報，2017，38（6）：104-108.

[3]冷康麒. 一種新型幼果套袋機[P]. 中國專利：? CN206101121U，2017-04-19

[4]謝曉兵. 一種幼果套袋機封口裝置及一種果袋[P]. 中國專利： CN211090992U， 2020-07-28