CN109362439B - 一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置，包括手持杆、虹膜机构、皮筋推出圈和旋转把手；虹膜机构由下圈、上圈和虹膜单元组成；下圈垂直装在手持杆顶部，外周侧开有供旋转把手穿过的导滑槽，导滑槽一端形成有卡位；上圈置于下圈之内，上表面与下圈顶部重合，可相对于下圈做旋转运动；旋转把手与上圈铰接，带动上圈做旋转运动；虹膜单元包含N组刚性圆弧杆件组，刚性圆弧杆件组围绕下圈或上圈中心成圆周均布，橡皮筋由虹膜单元的所有扩展立柱共同撑开；皮筋推出圈位于上圈之上，与之同心，按下手持杆上的按钮，皮筋推出圈可向上弹射出一定距离，将橡皮筋推出。本发明可降低蕉农安装橡皮筋的劳动强度和提高香蕉套袋的工作效率。

Description

一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置

技术领域

本发明涉及农业器械的技术领域，尤其是指一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置。

背景技术

香蕉抽穗之后，并完成了整把、疏花、疏果、去蕾等工序，果实应以套袋保护。套袋的功能主要是避免沾染灰尘、提高果实重量、缩短产蕉周期、减少病原菌、昆虫、小动物、叶片、支柱及采收搬运对果实所造成的伤害，是提高香蕉果品的重要生产工序。

目前，国内外普遍依靠工人爬梯登高手工完成香蕉套袋，工作效率较低、劳动强度和劳动力成本皆较大。市场上已有不少厂商提供了多种香蕉套袋装置，最为常见的一种思路是先手动将橡皮筋挂在一大圆圈之上，接着将套袋由中心穿过圆圈，并将袋子上部外翻挂在圆圈的橡皮筋上，然后圆圈自下而上将袋子穿过香蕉果实，最后释放橡皮筋将套袋固定在蕉穗上端。

然而，如何更方便地安装橡皮筋这一问题仍未得到很好的解决，使得现有的套袋装置并没有得到广泛的应用。由于所采用橡皮筋的柔度不能太大，否则影响套袋固定的可靠性，因此橡皮筋展开过程中需要施加较大的力；安装时，使用者需手动将橡皮筋依次挂在多个(一般为6个)成圆周分布的固定立柱上，而圆周直径可达450mm以上，操作难度较高、耗时较长，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置，能够依靠机械实现橡皮筋的展开，有效降低蕉农安装橡皮筋的劳动强度和提高香蕉套袋的工作效率。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置，包括手持杆、虹膜机构、皮筋推出圈和旋转把手；所述手持杆为空心圆杆，其底部手持端设有一按钮，用于控制皮筋推出圈向上弹出；所述虹膜机构由下圈、上圈和虹膜单元组成；所述下圈的纵向截面呈卧L型，所述下圈垂直安装在手持杆的顶部，整体构成直角结构，且所述下圈外周侧面与手持杆顶部杆身相连接，所述下圈的外周侧面开有一个供旋转把手穿过的导滑槽，所述导滑槽沿下圈外周方向延伸，并位于手持杆一侧，所述导滑槽的一极限位置形成有用于固定旋转把手的卡位；所述上圈的形状大小与下圈相匹配，置于下圈之内，其上表面与下圈顶部重合，能够相对于下圈沿下圈周向做旋转运动；所述旋转把手与上圈铰接，铰链轴线呈水平状态，能够带动上圈做旋转运动，当旋转把手在导滑槽中转至形成有卡位的极限位置处时，将旋转把手卡入该卡位中，能够将上圈锁止；所述虹膜单元整体呈类花瓣形，包含N组刚性圆弧杆件组，该N组刚性圆弧杆件组围绕下圈或上圈中心轴线成圆周均布，每组刚性圆弧杆件组均由第一圆弧杆件、第二圆弧杆件和扩展立柱组成，所述第一圆弧杆件和第二圆弧杆件的形状大小一致，且它们在水平面的投影呈对称状态，所述第一圆弧杆件呈水平状态，其一端通过铰接安装在下圈的水平面上，其圆弧中心线即为铰链所在圆的N分之一，其另一端通过扩展立柱与第二圆弧杆件的一端铰接，所述第二圆弧杆件呈水平状态，放置在第一圆弧杆件之上，且位于上圈之下，所述第二圆弧杆件的另一端铰接到上圈的底部，其铰链所在圆的直径等于第一圆弧杆件所在圆的直径；所述皮筋推出圈的形状大小与上圈相匹配，其外周边缘固定有一呈垂直状态的轴，所述皮筋推出圈通过该轴从手持杆顶面插入而活动安装在手持杆的顶部，安装后，所述皮筋推出圈位于上圈之上，并与之同心；所述扩展立柱上端外突出于皮筋推出圈，用于安装橡皮筋，在套袋时，橡皮筋是箍紧在虹膜单元的所有扩展立柱上，由扩展立柱共同撑开，上圈做旋转运动时，通过第二圆弧杆件带动第一圆弧杆件一起向外运动，进而带动扩展立柱沿径向不断向外扩展，从而实现橡皮筋的展开，直到第一圆弧杆件、第二圆弧杆件尽可能与皮筋推出圈的内圆重合，所述皮筋推出圈的内圆直径等于橡皮筋展开之后的最大直径，待橡皮筋展开成最大直径时，皮筋推出圈与此时的扩展立柱相切；当按下手持杆底部的按钮时，皮筋推出圈的轴能够带动皮筋推出圈沿轴向向上弹射出设定的距离，但并不脱离手持杆的顶部，随即将橡皮筋推出。

进一步，所述皮筋推出圈的外周两侧分别设有竖直向下的限位块，所述限位块位于下圈外侧，用于防止皮筋推出圈左右晃动偏离上圈的中心，以保持皮筋推出圈与上圈同心。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明装置能够依靠机械将橡皮筋展开至直径450mm以上，无需手动将橡皮筋依次挂在多个立柱上，可降低橡皮筋安装时的劳动强度，提高香蕉套袋的工作效率。

2、本发明装置采用的虹膜机构，可以单个动力源驱动多个立柱同时沿径向向外移动，即一个操作或动力源就实现了橡皮筋的展开，可减少动力源数量、提升装置的易操作性。

3、本发明装置采用了简支式刚性结构，不易变形、承载力强，力传递性能优于悬臂式结构。

附图说明

图1为本发明香蕉套袋装置呈收缩状态的结构示意图。

图2为本发明香蕉套袋装置呈展开状态的结构示意图。

图3为本发明去掉皮筋推出圈后呈收缩状态的结构示意图之一。

图4为本发明去掉皮筋推出圈后呈收缩状态的结构示意图之二。

图5为皮筋推出圈向上弹出的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1至图5所示，本实施例所提供的基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置，包括手持杆1、虹膜机构、皮筋推出圈2和旋转把手4；所述手持杆1为呈竖直状态的空心圆杆，其底部手持端设有一按钮(图中未画出)，用于控制皮筋推出圈2向上弹出；所述虹膜机构由下圈5、上圈6和虹膜单元组成；所述下圈5的纵向截面呈卧L型，所述下圈5垂直安装在手持杆1的顶部，整体构成直角结构，且所述下圈5外周侧面与手持杆1顶部杆身相连接，所述下圈5的外周侧面开有一个供旋转把手4穿过的导滑槽10，所述导滑槽10沿下圈5外周方向延伸，并位于手持杆1一侧，所述导滑槽10靠近手持杆1的一极限位置形成有用于固定旋转把手4的卡位11；所述上圈6的形状大小与下圈5相匹配，置于下圈5之内，其上表面与下圈5顶部重合，能够相对于下圈5沿下圈5周向做旋转运动(本实施例为顺时针旋转运动)；所述旋转把手4与上圈6铰接，铰链轴线呈水平状态，可带动上圈6做顺时针旋转运动，当旋转把手4在导滑槽10中转至形成有卡位11的极限位置处时，将旋转把手4卡入该卡位中，能够将上圈6锁止；所述虹膜单元整体呈类花瓣形，包含N组刚性圆弧杆件组(本实施例N为6)，该N组刚性圆弧杆件组围绕下圈5或上圈6中心轴线成圆周均布，每组刚性圆弧杆件组均由第一圆弧杆件7、第二圆弧杆件8和扩展立柱9组成，所述第一圆弧杆件7和第二圆弧杆件8的形状大小一致，且它们在水平面的投影呈对称状态，所述第一圆弧杆件7呈水平状态，其一端通过铰接安装在下圈5的水平面上，其圆弧中心线即为铰链所在圆的N分之一，其另一端通过扩展立柱9与第二圆弧杆件8的一端铰接，所述第二圆弧杆件8呈水平状态，放置在第一圆弧杆件7之上，且位于上圈6之下，所述第二圆弧杆件8的另一端铰接到上圈6的底部，其铰链所在圆的直径等于第一圆弧杆件7所在圆的直径；所述皮筋推出圈2的形状大小与上圈6相匹配，其外周边缘固定有一呈垂直状态的轴201，所述皮筋推出圈2通过该轴201从手持杆1顶面插入而活动安装在手持杆1的顶部，安装后，所述皮筋推出圈2位于上圈6之上，并与之同心；所述扩展立柱9上端外突出于皮筋推出圈2，用于安装橡皮筋3，在套袋时，橡皮筋3是箍紧在虹膜单元的所有扩展立柱9上，由扩展立柱9共同撑开，上圈6做顺时针旋转运动时，通过第二圆弧杆件8带动第一圆弧杆件7一起向外运动，进而带动扩展立柱9沿径向不断向外扩展，从而实现橡皮筋3的展开，直到第一圆弧杆件7、第二圆弧杆件8与皮筋推出圈2的内圆203几乎重合，所述皮筋推出圈2的内圆直径等于橡皮筋3展开之后的最大直径，待橡皮筋3展开成最大直径时，皮筋推出圈2与此时的扩展立柱9相切；当按下手持杆1底部的按钮时，皮筋推出圈2的轴201能够带动皮筋推出圈2沿轴向向上弹射出一定距离，但并不脱离手持杆1的顶部，随即将橡皮筋3推出。

此外，为了保持皮筋推出圈2与上圈6始终同心，所述皮筋推出圈2的外周两侧分别设有竖直向下的限位块202，限位块202位于下圈5外侧，用于防止皮筋推出圈2左右晃动偏离上圈6的中心。

本实施例上述基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置的工作过程如下：

1)将旋转把手4逆时针推至极限位置，放置橡皮筋3在扩展立柱9之上，如图1所示；

2)扳动旋转把手4，使虹膜机构带动橡皮筋3展开至图2状态，并将旋转把手4下压至卡位11锁止；

3)将香蕉套袋穿过橡皮筋3包围圈，并将上部外翻盖在其上；

4)利用本套袋装置，将套袋自下而上穿过香蕉果实；

5)按下手持杆1底部的按钮，皮筋推出圈2向上弹射出一定距离，将橡皮筋3推出，橡皮筋3随即因自然收缩将套袋固定在蕉穗之上；

6)将本套袋装置取出，完成套袋。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置，其特征在于：包括手持杆、虹膜机构、皮筋推出圈和旋转把手；所述手持杆为空心圆杆，其底部手持端设有一按钮，用于控制皮筋推出圈向上弹出；所述虹膜机构由下圈、上圈和虹膜单元组成；所述下圈的纵向截面呈卧L型，所述下圈垂直安装在手持杆的顶部，整体构成直角结构，且所述下圈外周侧面与手持杆顶部杆身相连接，所述下圈的外周侧面开有一个供旋转把手穿过的导滑槽，所述导滑槽沿下圈外周方向延伸，并位于手持杆一侧，所述导滑槽的一极限位置形成有用于固定旋转把手的卡位；所述上圈的形状大小与下圈相匹配，置于下圈之内，其上表面与下圈顶部重合，能够相对于下圈沿下圈周向做旋转运动；所述旋转把手与上圈铰接，铰链轴线呈水平状态，能够带动上圈做旋转运动，当旋转把手在导滑槽中转至形成有卡位的极限位置处时，将旋转把手卡入该卡位中，能够将上圈锁止；所述虹膜单元整体呈类花瓣形，包含N组刚性圆弧杆件组，该N组刚性圆弧杆件组围绕下圈或上圈中心轴线成圆周均布，每组刚性圆弧杆件组均由第一圆弧杆件、第二圆弧杆件和扩展立柱组成，所述第一圆弧杆件和第二圆弧杆件的形状大小一致，且它们在水平面的投影呈对称状态，所述第一圆弧杆件呈水平状态，其一端通过铰接安装在下圈的水平面上，其另一端通过扩展立柱与第二圆弧杆件的一端铰接，所述第二圆弧杆件呈水平状态，放置在第一圆弧杆件之上，且位于上圈之下，所述第二圆弧杆件的另一端铰接到上圈的底部，其铰链所在圆的直径等于第一圆弧杆件的铰链所在圆的直径；所述皮筋推出圈的形状大小与上圈相匹配，其外周边缘固定有一呈垂直状态的轴，所述皮筋推出圈通过该轴从手持杆顶面插入而活动安装在手持杆的顶部，安装后，所述皮筋推出圈位于上圈之上，并与之同心；所述扩展立柱上端外突出于皮筋推出圈，用于安装橡皮筋，在套袋时，橡皮筋是箍紧在虹膜单元的所有扩展立柱上，由扩展立柱共同撑开，上圈做旋转运动时，通过第二圆弧杆件带动第一圆弧杆件一起向外运动，进而带动扩展立柱沿径向不断向外扩展，从而实现橡皮筋的展开，直到第一圆弧杆件、第二圆弧杆件尽可能与皮筋推出圈的内圆重合，所述皮筋推出圈的内圆直径等于橡皮筋展开之后的最大直径，待橡皮筋展开成最大直径时，皮筋推出圈与此时的扩展立柱相切；当按下手持杆底部的按钮时，皮筋推出圈的轴能够带动皮筋推出圈沿轴向向上弹射出设定的距离，但并不脱离手持杆的顶部，随即将橡皮筋推出。

2.根据权利要求1所述的一种基于简支式刚性虹膜机构的香蕉套袋装置，其特征在于：所述皮筋推出圈的外周两侧分别设有竖直向下的限位块，限位块位于下圈外侧，用于防止皮筋推出圈左右晃动偏离上圈的中心，以保持皮筋推出圈与上圈同心。

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