陆珑威 徐佩 郭丹琪 李浪

【摘要】近年来，多肉植物越来越受到人们的喜爱，而包装运输问题也是目前的一大难题。为解决此类问题，文章设计了一种基于机械结构的自动多肉植物包扎机，通过对装置的不断试验与改进，最终有效地实现了自动包扎功能。

【关键词】包装运输；机械结构；自动包装

一、研究现状

近年来种类繁多的多肉植物受到消费者的喜爱，而多肉植物的包装运输也顺势成为了人们关心的问题。现在很多的包装一般通过人工方式，用纸条、棉花缠绕植株或将多肉投入碎泡沫等方式，这种方式费时费力且清理较麻烦。而本文的设计以机械结构为核心，电路控制相结合，通过Solid Works進行三维建模与仿真，对机械结构进行优化设计，对设计的装置加工和制造，制出实物，最终实现多肉植物的自动包装。该设计装置制作成本较低，不仅可以有效地实现多肉包扎的功能，也利于产品的商业化。

二、结构设计及运作过程

根据功能分析，本装置用报纸做成一个能够包裹多肉的容器，首先吸盘吸取报纸，由纵向丝杆运送到包装台，横向丝杆移动下压模具至包装台上直径为100mm圆孔正上方。接着电动推杆作直线运动，报纸受迫形成一个纸袋，放入多肉。气缸带动固定在滑轨上的铝板从而缩小纸袋口径。最后气缸推动订书机扎口，完成后气缸收回，包扎好的多肉掉入准备好的容器中。

从各方面考量如装置的稳定性、功率，确定本装置的结构如图。报纸的运输采用丝杆装置和吸盘装置，效率高且没有副产物。控制系统利用单片机有序进行，不需要人工操作，稳定性高，对于效率的提高十分有利。在稳定运行情况下，包扎一个多肉只需8秒左右的时间。

三、装置分析

本装置包含横向丝杆、纵向丝杆、下压模具、电机、单片机、纸槽、铝板工作台、链轮、推杆、电磁阀、压缩机、封口包扎模块、气缸、吸盘等部件。

（二）封口包扎模块

封口包扎为本设计难点，普通胶带扎口机与铁钉扎口机要求包装体收缩口径较小，而包装纸为报纸，硬度较大，较难实现用胶带扎口机与铁钉扎口机收口。且由于包装物为植物，不可完全密封，需稍微留一些透气空间，不可用热塑等方法。因此只需稍有收口。本设计选用仿照订书机的原理，将手压部分用气缸的直线运动代替，订书钉主要钉住报纸。完成封口包扎方法。

四、结束语

本文介绍的是一种全新的多肉植物包扎装置，优化设计了其整体的机械结构。通过运动学分析，模拟了人包扎多肉的过程，使得操作更具有稳定性。此外，此装置与同类产品相比较，成本大大减少，更加利于产品的商业化。总的来说，此设计包含了以下几个创新点：（1）首先本机构包扎效率高，速度快特别适应于网购大批量的特点。（2）包扎稳点紧凑度适宜，对于快递的运输比较有利。（3）包扎材料选用环保且价廉的报纸，与环保的趋势相适应。（4）装置体积小，且制造成本低，易于搬运，对于商业化非常有利。

参考文献

[1]徐晔春.多肉之花：怒放的火焰[J].园林，2014（01）.

[2]丁伟雄，杨定安，宋晓光.步进电机的控制原理及其單片机控制实现[J].煤矿机械，2005（06）.

作者简介：陆珑威（1996.02—），男，汉族，浙江桐乡人，本科，研究方向：机械产品创新设计、产品包装；通讯作者：徐佩（1996.11—），男，汉族，江苏宿迁人，本科，研究方向：机械产品创新设计、助残设备研发；郭丹琪（1996.08—），女，汉族，广东汕头人，本科，研究方向：机械设计方面；李浪（1996.07—），男，汉族，四川达州人，本科，研究方向：包扎装置。