CN112046821B - 一种苗木包装机的间隔抬料结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种苗木包装机的间隔抬料结构，属于苗木移植包装设备技术领域。它解决了现有的苗木在移植前包装形式无法实现自动化的问题。本本结构包括相对于底架固定设置的第一固定块、第二固定块、第三固定块、第一限位块、第二限位块、第三限位块和相对于底架直线滑动设置的抬料块、竖向退压块、横向退压块，第一固定块上设有抬料驱动元件，抬料驱动元件的输出轴端部设有引导盘，第二固定块上转动设有盘轴，盘轴上固定套设有盘轮，盘轮的外周圈等均间隔设有若干引导体，引导盘的外周圈开设有一圈引导环槽。与现有技术相比，本结构能实现苗木包装过程中树根部分的全自动化包装，而且包装的过程中不会因为土壤问题产生卡料现象。

Description

一种苗木包装机的间隔抬料结构

技术领域

本发明属于苗木移植包装设备技术领域，涉及一种苗木包装机的间隔抬料结构。

背景技术

随着全球气候逐渐变暖，生态环境在不断恶化的影响下，人们对自己的身体健康问题也愈发的重视，同时也在逐步提高自己生活的生态环境，因此对园林树木的需求量在不断上升。但在大规模苗木的移植包装过程中，人工包装的效率低下，费时费力，劳动强度大，且人工成本昂贵，已无法满足大批量苗木移植包装运输的需求。因此在21世纪科技发达的背景下，智能自动化设备已成为时代主流，越来越受人们喜爱，原因是其生产效率有了明显的提高，让利益提升到最大化。

在国内园林市场对苗木需求量日益上升和人工成本不断提高的情况下，人工包装模式已不再适应市场的需求，智能自动化的优势已显现出来。但目前现有的苗木包装装置步骤繁琐，操作困难，体积过于庞大，使用空间受限，会耗费一定的人力物力和财力，在一定程度上阻碍了城市园林绿化的快速发展。所以研制一台新型的苗木自动包装装置是非常有必要的。

对此，申请人专门研发了一种苗木包装机，它才采用贴片和卷膜的原理实现，通过贴片带着卷膜贴于树根或者树冠，然后转动整个树木进行绕卷，绕卷过程中还需要改变贴片的高度位置，但是研发过程中申请人发现对树根进行包装的过程中，采用贴片压紧卷膜绕卷的形式对于树根部分实现比较困难，贴片容易嵌入到土壤中产生卡料的现象。

发明内容

本发明的目的是针对现有的苗木在移植前包装形式无法实现自动化的问题，而提出的一种苗木包装机的间隔抬料结构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种苗木包装机的间隔抬料结构，它专门应用于一种苗木包装机中，该苗木包装机包括底架，底架上转动设有引导挤压片，其特征在于：本结构包括相对于底架固定设置的第一固定块、第二固定块、第三固定块、第一限位块、第二限位块、第三限位块和相对于底架直线滑动设置的抬料块、竖向退压块、横向退压块，第一固定块上设有抬料驱动元件，抬料驱动元件的输出轴端部设有引导盘，第二固定块上转动设有盘轴，盘轴上固定套设有盘轮，盘轮的外周圈等均间隔设有若干引导体，引导盘的外周圈开设有一圈引导环槽，盘轮与引导盘相互垂直设置，盘轮的其中一个引导体处于引导环槽内，引导盘的侧面还对称开设有两个与引导环槽连通的缺口，两个缺口的对向边缘连接有引导板，引导盘转动后经过该引导板的引导作用能使处于引导环槽内的引导体从一侧缺口中移出，而相邻于该引导体的另一个引导体会从另一侧缺口移入并在引导板的引导作用下引入到引导环槽中，盘轴上还固定套设有驱动齿轮，抬料块上开设有第一滑槽且第一限位块设置在该第一滑槽内以实现抬料块的竖向直线滑动，抬料块上设有托块，托块上竖向开设有穿孔，穿孔内自由转动设置着引导挤压轴，引导挤压轴上固态套设有两个限位夹盘，托块贴于两个限位夹盘之间以实现引导挤压轴相对于抬料块在竖直方向上的限位，引导挤压轴的顶端端部设置着引导挤压片，抬料块的底部设有横向滑钩，横向滑钩内横向滑动设有驱动齿条，驱动齿条能与驱动齿轮配合，竖向退压块上开设有第二滑槽且第二限位块设置在该第二滑槽内以实现竖向退压块的竖向直线滑动，横向退压块上开设有第三滑槽且第三限位块设置在该第三滑槽内以实现横向退压块的横向直线运动，横向退压块上设有退压齿条，引导挤压轴的底部设有退压齿轮，退压齿轮与退压齿条啮合，且退压齿轮的竖向宽度大于退压齿条的宽度使退压齿条伴随引导挤压轴移动到不同高度位置时退压齿轮始终与退压齿条啮合，横向退压块靠近竖向退压块的一端与竖向退压块的顶端之间转动设有一连杆，竖向退压块上移后能后通过该连杆实现横向退压块在远离竖向退压块的方向上横向移动，竖向退压块的底部设有平面板，引导盘上还横向固定设有退压销体，退压销体在伴随引导盘转动的过程中退压销体能以点接触的形式顶到平面板上使竖向退压块上移，竖向退压块上移过程所在的时间段内同步完成了两相邻引导体从缺口移出与引入的全过程，第三固定块上横向穿透开设有支撑孔，引导挤压轴的侧面还固定设有绑块，绑块上系有绳体，绳体穿过支撑孔且其尾端端部设有配重块，引导挤压轴所在的轴、第三固定块的重心点、配重的重心点处于同一平面上，将该平面定义为基准面，则该配重块能使绑块在不受外力情况下：绑块与绳体的连接点往基准面内移动。

与现有技术相比，本结构能实现苗木包装过程中树根部分的全自动化包装，而且包装的过程中不会因为土壤问题产生卡料现象。

附图说明

图1是本间隔抬料结构在停滞过程中的运动原理图；

图2是本间隔抬料结构在退压销体与平面板接触时的运动原理图；

图3是本间隔抬料结构在引导体切换过程中的顶侧视角运动原理图；

图4是本间隔抬料结构在引导体切换过程中的底侧视角运动原理图；

图5是本间隔抬料结构在引导体切换完成后的运动原理图；

图6是引导盘在驱动盘轮停滞过程中的运动原理图；

图7是引导盘在即将驱动盘轮进行旋转时的运动原理图；

图8是引导盘在驱动盘轮进行旋转过程中的运动原理图；

图9是引导盘在驱动盘旋转完成后的运动原理图；

图10是本结构所应用于的苗木包装机的结构示意图；

图11是本结构所应用于的苗木包装机另一个视角的结构示意图；

图中，1、底架；2、立架；3、转盘；4、主轴驱动件；5、承托块；6、套孔；7、树冠包装卷料筒；8、树冠包装挤料片；9、升降件；10、竖向滑轨；11、丝杆；12、竖向伺服电机；13、第一包纳杆；14、第二包纳杆；15、树根包装卷料筒；16、引导挤压片；17、第一固定块；18、第二固定块；19、第三固定块；20、第一限位块；21、第二限位块；22、第三限位块；23、抬料块；24、竖向退压块；25、横向退压块；26、引导盘；27、盘轴；28、盘轮；29、引导体；30、引导环槽；31、缺口；32、引导板；33、驱动齿轮；34、托块；35、引导挤压轴；36、配重块；37、限位夹盘；38、横向滑钩；39、驱动齿条；40、退压齿条；41、退压齿轮；42、连杆；43、平面板；44、退压销体；45、支撑孔；46、绑块；47、绳体。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

为了便于理解，申请人先对本发明所应用于的苗木包装机进行结构阐述，然后再对本发明的结构进行阐述。

如图10和图11所示，本发明所应用的苗木包装机包括相互之间固定的底架1和立架2，以及：设置在底架1上的用于放置苗木的放料部件、用于对苗木的树根部分进行包装的树根包装部件，设置在立架2上的用于对苗木的树冠部分起承托作用的承托部件、用于对苗木的树冠部分进行包装树冠包装部件，底架1横向设置，立架2竖向设置，放料部件包括转动设置在底架1上的转盘3以及固定设置在底架1上并用于驱动转盘3进行转动的主轴驱动件4，承托部件包括承托块5，承托块5块上开设有用于将苗木的树冠部分套上的套孔6，套孔6与转盘3上下对齐设置，承托块5的侧边还开设有与套孔6连通的开口，苗木的树冠从该开口处放入到套孔6内。

上料过程中，将苗木的树根直接放置在转盘3上，苗木的树冠部分通过开口放入到套孔6内并由承托块5搭着。

树冠包装部件包括树冠包装卷料筒7和树冠包装挤料片8，树冠包装卷料筒7上绕卷有用于包装树冠部分的树冠包装带，树冠包装卷料筒7自由转动设置在承托块5上，树冠包装挤料片8转动设置在承托块5上且树冠包装挤料片8与承托块5之间设有扭簧，该扭簧能使树冠包装挤料片8在不受外力时具有向苗木的树冠部分挤压的趋势，树冠包装带从树冠包装卷料筒7上拉出后通过树冠包装挤料片8的挤压作用贴于树冠上，然后在转盘3带动苗木的转动作用下将树冠包装带包绕于树冠上。

立架2上还竖向设有升降件9，立架2上朝向承托块5的一面上设有竖向滑轨10，升降件9上设有竖向滑块并通过该竖向滑块滑动设置在竖向滑轨10上，立架2与升降件9之间还设有用于驱动升降件9在立架2上进行竖向移动的丝杆11和竖向伺服电机12，升降件9上用于设置承托块5，升降件9朝向承托块5的一侧面还横向开设有横向滑轨，承托块5的朝向升降件9的一侧面固定设有横向滑块并通过该横向滑块滑动设置在横向滑轨上。

本设备的主要目的就是将苗木的树冠部分和树根部分包绕上包装带，以对苗木运输过程中进行保护作用，在使用的过程中，苗木放置好后，先将然后树冠包装带从冠包装卷料筒上拉出，通过树冠包装挤料片8的作用将树冠包装带紧紧地贴在树冠上，然后启动主轴驱动件4，苗木会随着转盘3进行转动，同时，苗木转动后树冠与树冠包装挤料片8之间对树冠包装带的挤压力会驱使树冠包装卷料筒7进行自转，将树冠包装带带出，以完成对树冠部分的包装作业。

同时，竖向伺服电机12还会带动承托块5进行上下升降，只要它不要上移过度，承托块5就会始终包纳着苗木不让其侧倒，而它移动的过程中，可以将树冠的不同高度位置进行广泛的包装。

承托块5相对于升降件9是可以横向滑动的，它的目的是为了改变苗木在放上本设备后的倾斜程度，有时候完全竖直放置的苗木在自转过程中因为惯性等因素容易从开口出翻出，所以这时候可以适当使其倾斜一些，只要改变承托块5的横向位置，让放上本设备的苗木具有一定的倾斜角度，就能克服这个问题。

上方设有用于包纳树冠的顶部部分的第一包纳杆13，第一包纳杆13的形状由虚拟梯形的上底边与两腰边形成，承托板与转盘3之间设有用于包纳树冠的底部部分的第二包纳杆14，第二包纳杆14的形状与第一包纳杆13一致。

而树根包装部件包括自由转动设置在底架1上的树根包装卷料筒15和转动设置在底架1上的引导挤压片16，树根包装卷料筒15上绕卷有用于包装树根部分的树根包装带，引导挤压片16与底架1之间还设有间隔抬料结构，通过该间隔抬料结构使引导挤压片16实现向树根挤压以及相对于底架1进行抬升的作业，树根包装带从树根包装卷料筒15拉出后通过引导挤压片16的挤压作用贴于树根上，然后在转盘3带动苗木的转动作用下将树根包装带包绕于树根上。

以上是对苗木包装机的整体结构阐述，以下才是本发明需要解决的问题以及技术方案的实施例：

树根的包装与树冠的包装有极大的要素不同，主要是因为树根上会附带有呈球块形的土壤，土壤凝块后硬度很高，而且土壤中还会附带有一些碎石等硬块，所以，相比与树冠，树根包装最大的设计难点在于引导挤压片16很容易卡入到土壤内，然后它如果要进行上下移动以改变包装的高度位置就会十分困难，对此，申请人在设计过程中进行了初步思考，认为同一高度位置的树根可以进行周转形式的包绕，但是不能一边包绕一边抬高位置，一旦抬高位置引导挤压片16就会卡入到土壤中，最终申请人拟定了一个最佳的形式运动方式：引导挤压片16先贴靠在土壤上，对该高度位置的树根进行包绕至少一圈树根包装带的厚度，然后将引导挤压片16掰开退位，再将引导挤压片16抬高一个高度就不会卡住，然后再贴到土壤上，对第二个高度位置的树根进行包装，总体来说就是贴合、绕卷、退位、上升、再贴合、再绕卷、再退位、再上升的动作，其中，因为绕卷过程需要一定的时间，所以设计中还要预留足够的停滞时间以保证绕卷作业能够顺利完成。

对此，申请人提出了本发明所提供的技术方案，来实现这种动作：

如图1～9所示，间隔抬料结构包括相对于底架1固定设置的第一固定块17、第二固定块18、第三固定块19、第一限位块20、第二限位块21、第三限位块22和相对于底架1直线滑动设置的抬料块23、竖向退压块24、横向退压块25，第一固定块17上设有抬料驱动元件，抬料驱动元件的输出轴端部设有引导盘26，第二固定块18上转动设有盘轴27，盘轴27上固定套设有盘轮28，盘轮28的外周圈等均间隔设有若干引导体29，引导盘26的外周圈开设有一圈引导环槽30，盘轮28与引导盘26相互垂直设置，盘轮28的其中一个引导体29处于引导环槽30内，引导盘26的侧面还对称开设有两个与引导环槽30连通的缺口31，两个缺口31的对向边缘连接有引导板32，引导盘26转动后经过该引导板32的引导作用能使处于引导环槽30内的引导体29从一侧缺口31中移出，而相邻于该引导体29的另一个引导体29会从另一侧缺口31移入并在引导板32的引导作用下引入到引导环槽30中，盘轴27上还固定套设有驱动齿轮33，抬料块23上开设有第一滑槽且第一限位块20设置在该第一滑槽内以实现抬料块23的竖向直线滑动，抬料块23上设有托块34，托块34上竖向开设有穿孔，穿孔内自由转动设置着引导挤压轴35，引导挤压轴35上固态套设有两个限位夹盘37，托块34贴于两个限位夹盘37之间以实现引导挤压轴35相对于抬料块23在竖直方向上的限位，引导挤压轴35的顶端端部设置着引导挤压片16，抬料块23的底部设有横向滑钩38，横向滑钩38内横向滑动设有驱动齿条39，驱动齿条39能与驱动齿轮33配合，竖向退压块24上开设有第二滑槽且第二限位块21设置在该第二滑槽内以实现竖向退压块24的竖向直线滑动，横向退压块25上开设有第三滑槽且第三限位块22设置在该第三滑槽内以实现横向退压块25的横向直线运动，横向退压块25上设有退压齿条40，引导挤压轴35的底部设有退压齿轮41，退压齿轮41与退压齿条40啮合，且退压齿轮41的竖向宽度大于退压齿条40的宽度使退压齿条40伴随引导挤压轴35移动到不同高度位置时退压齿轮41始终与退压齿条40啮合，横向退压块25靠近竖向退压块24的一端与竖向退压块24的顶端之间转动设有一连杆42，竖向退压块24上移后能后通过该连杆42实现横向退压块25在远离竖向退压块24的方向上横向移动，竖向退压块24的底部设有平面板43，引导盘26上还横向固定设有退压销体44，退压销体44在伴随引导盘26转动的过程中退压销体44能以点接触的形式顶到平面板43上使竖向退压块24上移，竖向退压块24上移过程所在的时间段内同步完成了两相邻引导体29从缺口31移出与引入的全过程，第三固定块19上横向穿透开设有支撑孔45，引导挤压轴35的侧面还固定设有绑块46，绑块46上系有绳体47，绳体47穿过支撑孔45且其尾端端部设有配重块36，引导挤压轴35所在的轴、第三固定块19的重心点、配重块36的重心点处于同一平面上，将该平面定义为基准面，则该配重块36能使绑块46在不受外力情况下：绑块46与绳体47的连接点往基准面内移动。

先看图6～9，这个过程实现的目的是间隔抬料，间隔指的是抬料块23在抬高单位距离后，具有一定的间隔停止时间，可以看出，引导环槽30伴随引导盘26转动，引导体29还处于引导环槽30的这个时间内，就是我们预留给绕卷作业的停滞时间，可以看出这个过程在引导环槽30的路径占比里是最高的，这就是为了提供充分的时间保证绕卷工作的完成，而当引导体29接触到引导板32后，这个引导体29就会从缺口31处滑出引导环槽30，同时与其相邻的另一个引导体29从另一侧的缺口31滑入引导环槽30，又会产生新的停滞时间。

当然，在抬料块23抬升到最高位置后，需要将驱动齿条39进行侧移，使驱动齿轮33和驱动齿条39分离，然后抬料块23就能移动到第一限位块20所限制的最低位置处，所以没包装完一次树木，都需要将抬料块23从高位置处复位到最低位置处，这个过程简单的一点的方法就是采用手工形式，为了方便也可以在驱动齿条39的侧面加装一个直线驱动器即可。

再结合图1～5，实现了间隔抬料后，我们要解决的就是如何在抬料之前将引导挤压片16进行退位，退位后它才能抬升，否者会被土壤卡住，对此本设计巧妙的在引导盘26上设置了一个退压销体44，而且很重要的一点是退压销体44位于缺口31之前，在引导体29进行切换之前退压销体44的就要事先起到作用，它需要事先压着平面板43带动竖向退压块24上升，然后在连杆42作用下带动横向退压块25移动，横向退压块25移动后它的退压齿条40就会带着退压齿轮41转动，进而带动引导挤压轴35转动，引导挤压轴35转动就是为了使其顶端的引导挤压片16转动进而产生退位效果，是它与土壤由原先的贴合状态变成分离状态，值得注意的是本设计中退压齿轮41的竖向宽度远远大于退压齿条40，这就保证了退压齿轮41在伴随抬料块23竖向移动的过程中始终会与退压齿轮41配合，接着引导盘26继续转动，使引导体29完成一次切换，此时驱动齿轮33随着盘轮28小幅度转动后会通过驱动齿条39带动引导挤压片16上升一个单位的高度，然后引导盘26继续转动直到退压销体44与分离，此时失去外力作用后配重块36就起到了作用，配重块36会将绳体47的端部下拉，使得绑块46进行翻转，绑块46翻转后带着引导挤压片16翻转直到它又与该高度位置的土壤贴合。

之所以采用配重块36来实现复位而不是采用如同扭簧一致的形式，是因为引导挤压片16在每包装一次的过程中都会进行很多次的退位，采用弹性形变原理的扭簧终究寿命上不足以支撑这种设计。

可以看出，本设计所采用的抬料驱动元件只需要采用普通电机配合变速器就能完成，不需要用到数控原理，成本上也会减免许多。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种苗木包装机的间隔抬料结构，它专门应用于一种苗木包装机中，该苗木包装机包括底架(1)，底架(1)上转动设有引导挤压片(16)，其特征在于：本结构包括相对于底架(1)固定设置的第一固定块(17)、第二固定块(18)、第三固定块(19)、第一限位块(20)、第二限位块(21)、第三限位块(22)和相对于底架(1)直线滑动设置的抬料块(23)、竖向退压块(24)、横向退压块(25)，第一固定块(17)上设有抬料驱动元件，抬料驱动元件的输出轴端部设有引导盘(26)，第二固定块(18)上转动设有盘轴(27)，盘轴(27)上固定套设有盘轮(28)，盘轮(28)的外周圈等均间隔设有若干引导体(29)，引导盘(26)的外周圈开设有一圈引导环槽(30)，盘轮(28)与引导盘(26)相互垂直设置，盘轮(28)的其中一个引导体(29)处于引导环槽(30)内，引导盘(26)的侧面还对称开设有两个与引导环槽(30)连通的缺口(31)，两个缺口(31)的对向边缘连接有引导板(32)，引导盘(26)转动后经过该引导板(32)的引导作用能使处于引导环槽(30)内的引导体(29)从一侧缺口(31)中移出，而相邻于该引导体(29)的另一个引导体(29)会从另一侧缺口(31)移入并在引导板(32)的引导作用下引入到引导环槽(30)中，盘轴(27)上还固定套设有驱动齿轮(33)，抬料块(23)上开设有第一滑槽且第一限位块(20)设置在该第一滑槽内以实现抬料块(23)的竖向直线滑动，抬料块(23)上设有托块(34)，托块(34)上竖向开设有穿孔，穿孔内自由转动设置着引导挤压轴(35)，引导挤压轴(35)上固态套设有两个限位夹盘(37)，托块(34)贴于两个限位夹盘(37)之间以实现引导挤压轴(35)相对于抬料块(23)在竖直方向上的限位，引导挤压轴(35)的顶端端部设置着引导挤压片(16)，抬料块(23)的底部设有横向滑钩(38)，横向滑钩(38)内横向滑动设有驱动齿条(39)，驱动齿条(39)能与驱动齿轮(33)配合，驱动齿条(39)能通过横向滑钩(38)完成相对于抬料块(23)的侧移进而使驱动齿轮(33)和驱动齿条(39)分离，竖向退压块(24)上开设有第二滑槽且第二限位块(21)设置在该第二滑槽内以实现竖向退压块(24)的竖向直线滑动，横向退压块(25)上开设有第三滑槽且第三限位块(22)设置在该第三滑槽内以实现横向退压块(25)的横向直线运动，横向退压块(25)上设有退压齿条(40)，引导挤压轴(35)的底部设有退压齿轮(41)，退压齿轮(41)与退压齿条(40)啮合，且退压齿轮(41)的竖向宽度大于退压齿条(40)的宽度使退压齿条(40)伴随引导挤压轴(35)移动到不同高度位置时退压齿轮(41)始终与退压齿条(40)啮合，横向退压块(25)靠近竖向退压块(24)的一端与竖向退压块(24)的顶端之间转动设有一连杆(42)，竖向退压块(24)上移后能后通过该连杆(42)实现横向退压块(25)在远离竖向退压块(24)的方向上横向移动，竖向退压块(24)的底部设有平面板(43)，引导盘(26)上还横向固定设有退压销体(44)，退压销体(44)在伴随引导盘(26)转动的过程中退压销体(44)能以点接触的形式顶到平面板(43)上使竖向退压块(24)上移，竖向退压块(24)上移过程所在的时间段内同步完成了两相邻引导体(29)从缺口(31)移出与引入的全过程，第三固定块(19)上横向穿透开设有支撑孔(45)，引导挤压轴(35)的侧面还固定设有绑块(46)，绑块(46)上系有绳体(47)，绳体(47)穿过支撑孔(45)且其尾端端部设有配重块(36)，引导挤压轴(35)所在的轴、第三固定块(19)的重心点、配重块(36)的重心点处于同一平面上，将该平面定义为基准面，则该配重块(36)能使绑块(46)在不受外力情况下：绑块(46)与绳体(47)的连接点往基准面内移动。

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