CN109362440B - 一种基于全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置，包括手持杆、全柔顺虹膜机构、皮筋推出圈和旋转把手；全柔顺虹膜机构由上、下圈和柔性曲梁承载结构组成；下圈装在手持杆顶部；上圈位于下圈之上并同心，可相对下圈做旋转运动；旋转把手与上圈铰接，带动上圈做旋转运动；柔性曲梁承载结构包含多组围绕下圈或上圈中心成圆周均布的柔性曲梁组，橡皮筋由柔性曲梁承载结构的所有扩展立柱共同撑开；皮筋推出圈可容纳上、下圈，并与之同心，其外周侧面开有供旋转把手穿过的导滑槽，下圈上有固定旋转把手的卡位，按下手持杆上的按钮，皮筋推出圈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

一种基于全柔顺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，尤其是指一种基于全柔顺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，提出了一种基于全柔顺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：一种基于全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置，包括手持杆、全柔顺虹膜机构、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；所述全柔顺虹膜机构由下圈、上圈和柔性曲梁承载结构组成；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；所述上圈的形状大小与下圈相匹配，位于下圈之上，并与下圈同心，能够相对于下圈做旋转运动；所述皮筋推出圈的纵向截面呈倒L型，其大小与上圈和下圈相匹配，能够容纳上圈和下圈，所述皮筋推出圈的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，所述皮筋推出圈容纳上圈和下圈，并与之同心，所述皮筋推出圈的外周侧面开有一个供旋转把手穿过的导滑槽，所述导滑槽沿皮筋推出圈外周方向延伸，且所述下圈在相对导滑槽一极限位置的地方水平延伸有两个向外穿过皮筋推出圈外周侧面的凸块，该两个凸块相互平行，且一起组合成能够固定旋转把手的卡位；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，向下扳动旋转把手，能够将旋转把手卡入两个凸块之间卡住，进而将上圈锁止；所述柔性曲梁承载结构整体呈类花瓣形，包含多组柔性曲梁组，该多组柔性曲梁组围绕下圈或上圈中心轴线成圆周均匀分布，每组柔性曲梁组均由上曲梁、下曲梁和扩展立柱组成，所述上曲梁与上圈共面，其一端与上圈的内周面固结，其另一端与扩展立柱垂直固结，所述下曲梁与下圈共面，其一端与下圈的内周面固结，其另一端与扩展立柱垂直固结，所述上曲梁和下曲梁的形状一致，皆为类圆弧曲线，且所述上曲梁和下曲梁在水平面的投影关于扩展立柱呈对称状态；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，橡皮筋是箍紧在柔性曲梁承载结构的所有扩展立柱上，由扩展立柱共同撑开，上圈做旋转运动时，致使上曲梁和下曲梁同时发生弹性变形，通过上曲梁带动下曲梁一起向外运动，进而带动扩展立柱不断向外扩展，从而实现橡皮筋的展开，所述皮筋推出圈的内周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，皮筋推出圈的内周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，所述导滑槽相对两个凸块的该处极限位置往下延伸有一限位框，两个凸块位于该限位框中，当向上弹射皮筋推出圈时，通过凸块对限位框的阻挡，能有效防止皮筋推出圈脱离手持杆的顶部。

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、本发明装置采用的柔性曲梁承载结构，是一种免装配、无刚性铰链的、依靠弹性变形实现运动的一体式结构，可降低加工成本、提高虹膜机构的结构紧凑性，且其结构的弹性势能可作为虹膜机构收缩过程的动力，无需人工将虹膜机构回位。

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。

图4为本发明去掉皮筋推出圈后呈展开状态的结构示意图。

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全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置，包括手持杆1、全柔顺虹膜机构、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；所述全柔顺虹膜机构由下圈5、上圈6和柔性曲梁承载结构组成；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；所述上圈6的形状大小与下圈5相匹配，位于下圈5之上，并与下圈5同心，能够相对于下圈5做旋转运动(本实施例为顺时针旋转运动)；所述皮筋推出圈2的纵向截面呈倒L型，其大小与上圈6和下圈5相匹配，能够容纳上圈6和下圈5，所述皮筋推出圈2的外周边缘固定有一呈垂直状态的轴13，所述皮筋推出圈2通过该轴13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容纳上圈6和下圈5，并与之同心，所述皮筋推出圈2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沿皮筋推出圈2外周方向延伸，且在导滑槽的一极限位置往下延伸有一限位框11，所述下圈5在相对该极限位置的地方水平延伸有两个向外穿过皮筋推出圈2外周侧面的凸块12，该两个凸块12相互平行，并位于上述限位框11中，该两个凸块12组合形成为能够固定旋转把手4的卡位；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中转至形成有卡位的极限位置处时，向下扳动旋转把手4，能够将旋转把手4卡入两个凸块12之间卡住，进而将上圈6锁止；所述柔性曲梁承载结构整体呈类花瓣形，包含六组柔性曲梁组，该六组柔性曲梁组围绕下圈5或上圈6中心轴线成圆周均匀分布，每组柔性曲梁组均由上曲梁7、下曲梁8和扩展立柱9组成，所述上曲梁7与上圈6共面，其一端与上圈6的内周面固结，其另一端与扩展立柱9垂直固结，所述下曲梁8与下圈5共面，其一端与下圈5的内周面固结，其另一端与扩展立柱9垂直固结，所述上曲梁7和下曲梁8的形状一致，皆为类圆弧曲线，且所述上曲梁7和下曲梁8在水平面的投影关于扩展立柱9呈对称状态；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是箍紧在柔性曲梁承载结构的所有扩展立柱9上，由扩展立柱9共同撑开，上圈6做旋转运动时，致使上曲梁7和下曲梁8同时发生弹性变形，通过上曲梁7带动下曲梁8一起向外运动，进而带动扩展立柱9不断向外扩展，从而实现橡皮筋3的展开，所述皮筋推出圈2的内周直径等于橡皮筋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的内周14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13能够带动皮筋推出圈2沿轴向向上弹射出一定距离，由于凸块12对限位框11的阻挡，弹射出的皮筋推出圈2并不脱离手持杆1的顶部，随即将橡皮筋3推出。

本实施例上述基于全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置的工作过程如下：

1)将装置调整为初始自然状态，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，使全柔顺虹膜机构带动橡皮筋3展开至图2状态或图4状态，并将旋转把手4下压至卡位锁止；

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)将本套袋装置自上而下取出，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)

1.一种基于全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置，其特征在于：包括手持杆、全柔顺虹膜机构、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；所述全柔顺虹膜机构由下圈、上圈和柔性曲梁承载结构组成；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；所述上圈的形状大小与下圈相匹配，位于下圈之上，并与下圈同心，能够相对于下圈做旋转运动；所述皮筋推出圈的纵向截面呈倒L型，其大小与上圈和下圈相匹配，所述皮筋推出圈的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，所述皮筋推出圈容纳上圈和下圈，并与之同心，所述皮筋推出圈的外周侧面开有一个供旋转把手穿过的导滑槽，所述导滑槽沿皮筋推出圈外周方向延伸，且所述下圈在相对导滑槽一极限位置的地方水平延伸有两个向外穿过皮筋推出圈外周侧面的凸块，该两个凸块相互平行，且一起组合成能够固定旋转把手的卡位；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，向下扳动旋转把手，能够将旋转把手卡入两个凸块之间卡住，进而将上圈锁止；所述柔性曲梁承载结构整体呈类花瓣形，包含多组柔性曲梁组，该多组柔性曲梁组围绕下圈或上圈中心轴线成圆周均匀分布，每组柔性曲梁组均由上曲梁、下曲梁和扩展立柱组成，所述上曲梁与上圈共面，其一端与上圈的内周面固结，其另一端与扩展立柱垂直固结，所述下曲梁与下圈共面，其一端与下圈的内周面固结，其另一端与扩展立柱垂直固结，所述上曲梁和下曲梁的形状一致，皆为类圆弧曲线，且所述上曲梁和下曲梁在水平面的投影关于扩展立柱呈对称状态；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，橡皮筋是箍紧在柔性曲梁承载结构的所有扩展立柱上，由扩展立柱共同撑开，上圈做旋转运动时，致使上曲梁和下曲梁同时发生弹性变形，通过上曲梁带动下曲梁一起向外运动，进而带动扩展立柱不断向外扩展，从而实现橡皮筋的展开，所述皮筋推出圈的内周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，皮筋推出圈的内周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所述的一种基于全柔顺虹膜机构的香蕉套袋装置，其特征在于：所述导滑槽相对两个凸块的该处极限位置往下延伸有一限位框，两个凸块位于该限位框中，当向上弹射皮筋推出圈时，通过凸块对限位框的阻挡，能有效防止皮筋推出圈脱离手持杆的顶部。

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