手持式植株套装袋自动封口打结机及其控制方法与流程

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种手持式植株套装袋自动封口打结机及其控制方法。

背景技术：

随着套袋作业技术的成熟和广泛应用，越来越多种类的农作物在种植阶段需要进行套袋作业。其中，烟草是以收获叶片为目的的经济作物，在烟草植株种植过程中为了提高烟叶的品质，发展了一种烟株套袋免打顶的新技术，烟株套袋是在烟草植株初花期时将全部花序连同最上部的3～5片小烟叶用套装袋套住而替代传统人工打顶，从而抑制烟草植株的顶端优势。

但是，当前在对烟株进行套袋作业时，需要在将套装袋套在烟草植株上后，再通过人工使用夹钳等工具用铁丝将套装袋捆紧。这种人工套装袋封口方式不但效率低下、劳动强度大，而且存在安全隐患，一不小心易被铁丝刮伤。解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种手持式植株套装袋自动封口打结机及其控制方法，便于携带，操作简单，自动化程度高，能够快速高效地在套袋作业时对套装袋进行封口。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种手持式植株套装袋自动封口打结机，其要点在于，包括：安装座；手持部，其固定在安装座的一端，在该手持部上设有启动开关；圆环形的送料导向管，其进料端和出料端均固定在安装座远离手持部的一端，在该送料导向管的内壁上设有从进料端延伸到出料端的送料槽；盘线器，其可转动地安装在安装座上，用于储放金属丝；送料控制结构，其安装在安装座上，用于向送料导向管输送金属丝，或将位于送料槽内的金属丝向外拉出；折弯结构，其安装在安装座上，用于折弯并定位从出料端穿出的金属丝；打结结构，其安装在安装座上，并位于进料端和出料端之间，用于对金属丝打结；以及切断结构，其安装在安装座上，并位于进料端和送料控制结构之间，用于剪断金属丝。

采用以上结构，送料导向管为圆弧形，能够保证金属丝送料的顺畅，通过送料控制结构和送料导向管的配合，能够使金属丝快速、准确地环绕套装袋一圈，再通过折弯结构折弯并定位从出料端穿出的金属丝，然后送料控制结构将位于送料槽内的金属丝向外拉出，收紧金属丝，接着通过打结结构对金属丝进行预拧紧，防止金属丝向后回退，再通过切断结构剪断金属丝，最后通过打结结构进一步可靠地拧紧金属丝，并实现进一步收紧金属丝，使金属丝完成对套装袋的封口；中间过程全自动进行，自动化程度高，操作简单，能够快速高效地在套袋作业时对套装袋进行封口，并且，整套设备结构紧凑，重量轻，便于携带。

作为优选：所述送料槽的槽底呈圆弧形，该送料槽的槽口宽度小于槽底的最大宽度。采用以上结构，通过将送料槽的槽底设计为圆弧形，能够进一步保证金属丝送料的顺畅性，防止卡顿；通过将槽口宽度设计为小于槽底的最大宽度，能够防止金属丝在送料时滑出槽口。

作为优选：所述出料端呈锥形结构，该出料端的直径自送料导向管向外逐渐减小。采用以上结构，出料端呈锥形结构，使其能够准确地将金属丝送向折弯结构。

作为优选：所述安装座远离手持部的一端具有卡接部，所述进料端和出料端均可移动地卡接在卡接部上，在该卡接部上设有与送料槽相适应的条形孔，该条形孔与所述送料槽连通。采用以上结构，送料导向管的进料端和出料端在卡接部上的卡接位置可根据实际情况进行微调，通过条形孔的设计能够起到避让金属丝的作用。

作为优选：所述条形孔的中部具有扩径段，该扩径段的宽度大于条形孔的宽度。采用以上结构，通过扩径段便于打结结构对金属丝进行打结。

作为优选：所述打结结构包括均固定安装在安装座上的支架一和支架二，在所述支架一上安装有可沿其转动的叉架，在所述支架二上安装有用于驱动叉架转动的电机一，所述叉架远离电机一的一端具有u形部，该u形部位于进料端和出料端之间，所述u形部的开口方向正对扩径段。采用以上结构，通过u形部和扩径段的配合，能够快速可靠地将金属丝打结，完成对套装袋的封口。

作为优选：所述送料控制结构包括均固定安装在安装座上的支架三和支架四，在所述支架三上安装有两个相互平行的导向辊一和导向辊二，在所述支架四上安装有用于驱动导向辊一转动的电机二，所述导向辊二受导向辊一带动。采用以上结构，通过电机的正转使导向辊一朝一个方向转动，配合导向辊二实现将金属丝输送到送料导向管中，再通过电机的反转使导向辊一朝另一个方向转动，配合导向辊二实现将金属丝从送料槽的槽口中拉出，实现收紧金属丝的动作，对套装袋进行封口。

作为优选，所述切断结构包括：剪切刀片一，其固定在支架三上，并位于支架三靠近进料端的一侧；剪切刀片二，其可转动地安装在支架三上，并与剪切刀片一剪切配合；支架五，其固定在安装座上；以及电机三，其固定在支架五上，用于驱动剪切刀片二转动。采用以上结构，电机三启动，通过与输出轴相连的拉索使剪切刀片二转动，剪切刀片二与剪切刀片一重合，即完成剪断金属丝的动作；剪切刀片二通过扭簧或回转弹簧弹性地安装在支架三上，使剪切刀片二具有不与剪切刀片一重合的趋势。

作为优选：所述折弯结构包括均固定安装在安装座上的限位座和支架六，在所述限位座的上端设有v形槽口，在所述支架六上安装有电机四，在该电机四的输出轴上安装有扇叶，该扇叶位于v形槽口远离出料端的一侧，用于折弯穿过v形槽口的金属丝，使金属丝定位在v形槽口上。采用以上结构，通过v形槽口既能够对金属丝进行导向，以便于扇叶对金属丝进行折弯，又使金属丝的折弯部分能够搭接在限位座上，对金属丝实现限位。

一种手持式植株套装袋自动封口打结机的控制方法，其要点在于，按照以下步骤进行：

s1：判断是否获取到启动开关发出的启动信号：是，进入下一步骤，否，返回本步骤；

s2：电机二启动，转动设定角度后停机；

s3：电机四启动，转动设定角度后停机；

s4：电机二启动，电机二的输出轴转动方向与步骤s2相反，转动设定角度后停机；

s5：电机一启动，转动设定角度后停机；

s6：电机三启动，转动设定角度，再反转相同的角度后停机；

s7：电机一启动，转动设定角度后停机；

s8：重复步骤s1～步骤s7。

采用以上方法，能够采用单片机进行控制，单片机安装在安装座上，实现对送料控制结构、折弯结构、打结结构以及切断结构进行精确的控制，模拟人手动作完成用金属丝对套装袋进行封口的全部动作，自动化程度高，工作效率高，可靠性好。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的手持式植株套装袋自动封口打结机及其控制方法，结构新颖，便于携带，操作简单，自动化程度高，能够模拟人手动作完成用金属丝对套装袋进行封口的全部动作，工作效率高，可靠性好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为本发明在折弯金属丝状态下一个视角的示意图；

图4为本发明在折弯金属丝状态下另一个视角的示意图；

图5为本发明在收紧金属丝状态下的示意图；

图6为本发明在拧紧金属丝状态下的示意图；

图7为图1中a-a处的剖视图；

图8为图3中b处的放大图；

图9为图4中c处的放大图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种手持式植株套装袋自动封口打结机，包括安装座1、手持部2、送料导向管3、盘线器4、送料控制结构5、折弯结构6、打结结构7和切断结构8，以上结构相互配合能够模拟人手动作完成用金属丝对套装袋进行封口的全部动作。

如图1、图3和图9所示，所述安装座1整体呈凹槽状结构，以便于将盘线器4、送料控制结构5、折弯结构6、打结结构7和切断结构8全部安装在安装座1的凹槽状结构内，该安装座1的一端具有卡接部11，在该卡接部11上设有条形孔111，该条形孔111的中部具有扩径段112，该扩径段112的宽度大于条形孔111的宽度。

请参见图2，所述手持部2呈手柄状结构，以便于使用者手握操作。并且，该手持部2固定在安装座1的一端，在该手持部2上设有启动开关9，通过按压启动开关9，能够使本发明的启动。

请参见图1、图3和图7，所述送料导向管3为管状结构，整体呈圆环形，该送料导向管3的进料端31和出料端32均可移动地卡接在卡接部11上，以便于使用者对进料端31和出料端32的位置进行微调，使金属丝a能够准确地由送料控制结构5送入进料端31，再由出料端32送向折弯结构6。在该送料导向管3的内壁上设有从进料端31延伸到出料端32的送料槽33，该送料槽33的槽底呈圆弧形，该送料槽33的槽口宽度小于槽底的最大宽度，通过将送料槽33的槽底设计为圆弧形，能够进一步保证金属丝a送料的顺畅性，防止卡顿；通过将槽口宽度设计为小于槽底的最大宽度，能够防止金属丝a在送料时滑出槽口。并且，送料槽33的槽口宽度与条形孔111相适应，该条形孔111与所述送料槽33连通，使金属丝a能够顺畅地从送料槽33的槽口滑出，对套装袋的袋口进行收紧，以提高农作物(烟叶)的产量。另外，所述出料端32呈锥形结构，该出料端32的直径自送料导向管3向外逐渐减小，使其能够准确地将金属丝a送向折弯结构6。

请参见图1、图3、图5和图6，所述盘线器4可转动地安装在安装座1上，用于储放金属丝a以及向送料控制结构5送料。具体地说，盘线器4呈导辊状，同时，金属丝呈线卷状地缠绕在盘线器4上。

请参见图8和图9，所述送料控制结构5包括支架三51、支架四52、导向辊一53、导向辊二54和电机二55，用于向送料导向管3输送金属丝a，或将位于送料槽33内的金属丝a向外拉出，当将金属丝a从送料槽33内向外拉出时，实现通过金属丝a收紧套装袋袋口的效果。其中，支架三51和支架四52均固定安装在安装座1上，支架三51呈“几”字形，以便于导向辊一53和导向辊二54的安装，支架四52呈“l”形，结构简单可靠。导向辊一53和导向辊二54上下相互平行地安装在支架三51上，并均可沿支架三51转动。电机二55安装在支架四52上，该电机二55的输出轴与导向辊一53，用于驱动导向辊一53转动，而导向辊二54受导向辊一53带动。需要特别指出的是，导向辊一53和导向辊二54均为橡胶件，并且，在导向辊一53的外表面上沿其周向设有一圈引导槽531，通过该引导槽531能够使金属丝a准确地送入进料端31的送料槽33中，大大提升了送料的准确性和可靠性。另外，在支架三51旁设有圆柱形的导向柱56，从盘线器4送出的金属丝a经导向柱56后送入导向辊一53和导向辊二54之间，通过导向柱56实现金属丝a的转向，使整体结构更加紧凑。

请参见图9，所述折弯结构6包括限位座61、支架六62、电机四63和扇叶64，用于折弯并定位从出料端32穿出的金属丝a。其中，限位座61和支架六62均固定安装在安装座1上。在所述限位座61的上端设有v形槽口611，在所述支架六62上安装电机四63，在该电机四63的输出轴上安装扇叶64，该扇叶64位于v形槽口611远离出料端32的一侧，当金属丝a经过v形槽口611后，转动的扇叶64能够折弯穿过v形槽口611的金属丝a，并使金属丝a定位在v形槽口611上。需要特别指出的是，扇叶64的每片叶子的外端均有凹槽641，通过凹槽641能够限制金属丝a的折弯方向，保证折弯结构6折弯和定位金属丝a的可靠性。

请参见图3和图9，所述打结结构7包括均固定安装在安装座1上的支架一71和支架二72，在所述支架一71上安装有可沿其转动的叉架73，在所述支架二72上安装有用于驱动叉架73转动的电机一74，所述叉架73远离电机一74的一端具有u形部731，该u形部731位于进料端31和出料端32之间，所述u形部731的开口方向正对扩径段112，通过u形部731和扩径段112的配合，能够快速可靠地将金属丝a打结，完成对套装袋的封口。

请参见图8和图9，所述切断结构8包括剪切刀片一81、剪切刀片二82、支架五83以及电机三84，该切断结构8位于进料端31和送料控制结构5之间，用于剪断金属丝a。其中，剪切刀片一81固定在支架三51上，并位于支架三51靠近进料端31的一侧。所述剪切刀片二82通过扭簧或回转弹簧弹性地安装在支架三51上，使剪切刀片二82具有不与剪切刀片一81重合的趋势。并且，剪切刀片二82可沿支架三51相对剪切刀片一81转动，即剪切刀片一81和剪切刀片二82剪切配合。支架五83固定在安装座1上。电机三84固定在支架五83上，用于驱动剪切刀片二82转动，具体地说，电机三84启动，通过与输出轴相连的拉索使剪切刀片二82转动，剪切刀片二82与剪切刀片一81重合，即完成剪断金属丝a的动作。

请参见图1～图6，一种手持式植株套装袋自动封口打结机的控制方法，按照以下步骤进行：

s1：判断是否获取到启动开关9发出的启动信号：是，进入下一步骤，否，返回本步骤；

s2：电机二55启动，转动设定角度后停机，使金属丝a由送料控制结构5进入送料导向管3的进料端31，从出料端32穿出，最终金属丝a搭接在折弯结构6的v形槽口611上；

s3：电机四63启动，转动设定角度后停机，折弯搭接在v形槽口611上的金属丝a，使金属丝a被限位座61限位，不会向出料端32方向回退；

s4：电机二55启动，电机二55的输出轴转动方向与步骤s2相反，转动设定角度后停机，将金属丝a从送料槽33内向外拉出，收紧金属丝a缠绕套装袋的口径，实现通过金属丝a收紧套装袋袋口的效果；

s5：电机一74启动，转动设定角度后停机，使金属丝a成一定形状，实现预拧紧，此时金属丝a并未完全完成打结，但能够有效防止金属丝a被剪断后向后回退；

s6：电机三84启动，转动设定角度，剪切刀片一81和剪切刀片二82重合，剪断金属丝a，再反向反动相同的角度，然后停机，剪切刀片一81和剪切刀片二82不再重合，金属丝a可继续从剪切刀片一81和剪切刀片二82之间穿过；

s7：电机一74启动，转动设定角度后停机，继续对金属丝a打结，完成对套装袋的封口；

s8：重复步骤s1～步骤s7。

本发明的工作过程如下：

首先进行准备工作，将盘线器4上的金属丝a穿过导向辊一53和导向辊二54之间，准备工作完成后，将圆环形的送料导向管3套在套装袋的开口处附近，按压启动开关9，送料控制结构5向送料导向管3输送金属丝a，金属丝a位于导向槽33内，并环绕套装袋的袋口一圈，，金属丝a的前端到达折弯结构6后，折弯结构6将金属丝a折弯并定位，然后送料控制结构5反向拉金属丝a，使金属丝a收紧套装袋的袋口，完成后切断结构8剪断金属丝a，最后打结结构7启动，拧紧金属丝a，完成打结。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。