多肉植物自動包扎機研制

陸瓏威 徐佩 郭丹琪 李浪

【摘要】近年來，多肉植物越來越受到人們的喜愛，而包裝運輸問題也是目前的一大難題。為解決此類問題，文章設計了一種基于機械結構的自動多肉植物包扎機，通過對裝置的不斷試驗與改進，最終有效地實現(xiàn)了自動包扎功能。

【關鍵詞】包裝運輸；機械結構；自動包裝

一、研究現(xiàn)狀

近年來種類繁多的多肉植物受到消費者的喜愛，而多肉植物的包裝運輸也順勢成為了人們關心的問題?，F(xiàn)在很多的包裝一般通過人工方式，用紙條、棉花纏繞植株或將多肉投入碎泡沫等方式，這種方式費時費力且清理較麻煩。而本文的設計以機械結構為核心，電路控制相結合，通過Solid Works進行三維建模與仿真，對機械結構進行優(yōu)化設計，對設計的裝置加工和制造，制出實物，最終實現(xiàn)多肉植物的自動包裝。該設計裝置制作成本較低，不僅可以有效地實現(xiàn)多肉包扎的功能，也利于產(chǎn)品的商業(yè)化。

二、結構設計及運作過程

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

從各方面考量如裝置的穩(wěn)定性、功率，確定本裝置的結構如圖。報紙的運輸采用絲桿裝置和吸盤裝置，效率高且沒有副產(chǎn)物。控制系統(tǒng)利用單片機有序進行，不需要人工操作，穩(wěn)定性高，對于效率的提高十分有利。在穩(wěn)定運行情況下，包扎一個多肉只需8秒左右的時間。

三、裝置分析

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

（二）封口包扎模塊

封口包扎為本設計難點，普通膠帶扎口機與鐵釘扎口機要求包裝體收縮口徑較小，而包裝紙為報紙，硬度較大，較難實現(xiàn)用膠帶扎口機與鐵釘扎口機收口。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。本設計選用仿照訂書機的原理，將手壓部分用氣缸的直線運動代替，訂書釘主要釘住報紙。完成封口包扎方法。

四、結束語

本文介紹的是一種全新的多肉植物包扎裝置，優(yōu)化設計了其整體的機械結構。通過運動學分析，模擬了人包扎多肉的過程，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?？偟膩碚f，此設計包含了以下幾個創(chuàng)新點：（1）首先本機構包扎效率高，速度快特別適應于網(wǎng)購大批量的特點。（2）包扎穩(wěn)點緊湊度適宜，對于快遞的運輸比較有利。（3）包扎材料選用環(huán)保且價廉的報紙，與環(huán)保的趨勢相適應。（4）裝置體積小，且制造成本低，易于搬運，對于商業(yè)化非常有利。

參考文獻

[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.步進電機的控制原理及其單片機控制實現(xiàn)[J].煤礦機械，2005（06）.

作者簡介：陸瓏威（1996.02—），男，漢族，浙江桐鄉(xiāng)人，本科，研究方向：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計、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：機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計、助殘設備研發(fā)；郭丹琪（1996.08—），女，漢族，廣東汕頭人，本科，研究方向：機械設計方面；李浪（1996.07—），男，漢族，四川達州人，本科，研究方向：包扎裝置。