苗木土球草绳打包机的制作方法

本发明属于商品包装领域，涉及包装机，具体涉及一种苗木土球草绳打包机。

背景技术：

目前“创建绿色，环保型社会”是全社会积极践行的主题，植树绿化是不可或缺的一环，每年都需要大量的小型苗木。而在草绳打包苗木土球的过程中面对大量土球半径在20至30公分之间苗木，传统人工打包费时费力，效率低下，且打包质量得不到保障。

在苗木市场中，随着传统的苗木市场进入电子商务时代，以及国家对于植树绿化的大力提倡，可以说每一年苗木的移栽量都在快速增长。道路、小区、校区、公园以及公益植树，每年所需的苗木数量是异常庞大的，但是与之配合的相关装备却依然停留在传统的全手工阶段，特别是在对于苗木土球草绳打包这个必不可少的环节，一颗土球直径在20至35公分的苗木重量可到25千克，且面对着数百颗甚至数千棵的苗木，工人却只能用手去一遍遍的完成打包，这个劳动量可想而知，并且手工打包必然效率低下，打包质量得不到保证，所带来的后果必然是巨大的工作量却依然无法完全满足客户对于时间控制的需求，苗木成活率下降，带来损失。而现有专利中只有运用无纺布对苗木进行打包，而运用无纺布并不符合市场使用草绳打包的实际情况。面对这个问题，急需研发一款机器来填补苗木土球草绳打包的空白，提高效率，减轻工人工作量。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种苗木土球草绳打包机，采用创新式的绕杆双维度转动的方式通过草绳对苗木土球进行打包，并创新设计剪切机构完成剪切起绳的全自动化，实现机器的自动化作业，符合市场实际需求，保护环境。

本发明由夹持机构、剪切机构、勾刀机构、旋转草绳机构、苗木托盘、草绳缠绕机构、草绳限位管和外围支架组成。所述的苗木托盘和草绳限位管均通过螺栓固定在外围支架上。所述的旋转草绳机构由空心轴、轴承和草绳装载托盘组成；空心轴通过轴承支承在外围支架上，草绳装载托盘固定套置在空心轴上。

所述的夹持机构由滑轨、夹具、圆弧夹板和托板组成；所述的夹具包括活动件和固定件；固定件和活动件的底座均用螺栓固定于托板上，托板与滑轨构成滑动副，滑轨用螺栓固定在支架上；固定件和活动件的活动杆上均焊接圆弧夹板；所述圆弧夹板的圆弧弧度为0.9π～π。

所述的草绳缠绕机构由主轴、绕杆组件、转盘组件和转盘驱动机构组成。所述的绕杆组件包括步进电机、电机支架、第一绕杆、第二绕杆、重锤、角度调节板和支撑板；所述的步进电机与支撑板通过螺栓连接；所述的角度调节板竖直固定在电机支架上，支撑板与角度调节板开设的圆弧槽通过螺栓连接；所述的第一绕杆包括第一轴向杆、径向杆和第二轴向杆；第一轴向杆通过轴承支承在与支撑板固定的轴承座上，并与步进电机的输出轴通过联轴器连接；径向杆的底端与第一轴向杆固定，顶端与第二轴向杆固定；第二绕杆为空心杆，第二绕杆的侧壁与第二轴向杆构成转动副；所述的重锤固定在第二绕杆上。所述的转盘组件包括支架转盘、旋转转盘和支撑转盘；电机支架用螺栓固定在支架转盘上；支架转盘焊接在主轴顶端，支撑转盘通过螺栓固定在外围支架上；旋转转盘放置在支架转盘与支撑转盘之间；旋转转盘的外圈固定在支撑转盘上，内圈固定在支架转盘上，内圈与外圈构成转动副；所述的主轴通过轴承支承在外围支架上；所述的转盘驱动机构由交流电机、涡轮、蜗杆和联轴器组成；涡轮与主轴通过键连接，蜗杆通过轴承支承在与外围支架固定的轴承座上；蜗杆的一端通过联轴器与交流电机的输出端连接。

所述的剪切机构由第一刀片、第一草绳夹板、第二草绳夹板、第二刀片和第一电动推杆组成；所述第一电动推杆的底座上固定有第一草绳夹板，第一电动推杆的输出杆上固定有第二草绳夹板；第一电动推杆的底座固定在外围支架上；第一草绳夹板上固定有第一刀片，第二草绳夹板上固定有第二刀片；所述第一刀片和第二刀片的剪切刃相对设置；第二刀片底部固定有定位板。

所述的勾刀机构由勾刀和第二电动推杆组成；所述的勾刀通过螺栓固定在第二电动推杆的输出杆上，第二电动推杆的底座固定在外围支架上。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用苗木竖直夹持固定，绕杆双维度转动的方式完成草绳缠绕，运用剪切机构和勾刀完成草绳剪切、起绳和收绳的功能，实现土球直径在20至35公分的苗木土球自动打包。

2.本发明运用草绳打包填补空白，符合市场实际情况，保护环境。

3.本发明效率可观，将劳动力从繁重的任务中解放出来，减轻人工负担。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图。

图2是本发明中夹持机构的结构立体图。

图3是本发明中绕杆组件的结构示意图。

图4是本发明中转盘驱动机构的结构立体图。

图5是本发明中剪切机构的结构立体图。

图6是本发明中勾刀机构的结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，苗木土球草绳打包机由夹持机构1、剪切机构2、勾刀机构3、旋转草绳机构、苗木托盘5、草绳缠绕机构6、草绳限位管7和外围支架组成。苗木托盘5和草绳限位管7均通过螺栓固定在外围支架上。旋转草绳机构由空心轴、轴承和草绳装载托盘4组成；空心轴通过轴承支承在外围支架上，草绳装载托盘4固定套置在空心轴上。

如图2所示，夹持机构1由滑轨1-1、夹具、圆弧夹板1-2和托板1-3组成；夹具包括活动件和固定件；固定件和活动件的底座均用螺栓固定于托板1-3上，托板与滑轨1-1构成滑动副，滑轨用螺栓固定在支架上；固定件和活动件的活动杆上均焊接圆弧夹板1-2；圆弧夹板的圆弧弧度为π。

如图3和4所示，草绳缠绕机构6由主轴6-1、绕杆组件、转盘组件和转盘驱动机构组成。绕杆组件包括步进电机6-2、电机支架、第一绕杆6-3、第二绕杆6-4、重锤6-5、角度调节板6-6和支撑板6-7；步进电机6-2与支撑板6-7通过螺栓连接；角度调节板6-6竖直固定在电机支架上，支撑板与角度调节板开设的圆弧槽通过螺栓连接，通过调节螺栓在圆弧槽的位置可以调节支撑板的仰角；第一绕杆6-3包括第一轴向杆、径向杆和第二轴向杆；第一轴向杆通过轴承支承在与支撑板6-7固定的轴承座上，并与步进电机的输出轴通过联轴器连接；径向杆的底端与第一轴向杆固定，顶端与第二轴向杆固定；第二绕杆6-4为空心杆，第二绕杆的侧壁与第二轴向杆构成转动副；重锤6-5固定在第二绕杆上。转盘组件包括支架转盘6-8、旋转转盘6-9和支撑转盘6-10；电机支架用螺栓固定在支架转盘6-8上；支架转盘焊接在主轴6-1顶端，支撑转盘6-10通过螺栓固定在外围支架上；旋转转盘6-9放置在支架转盘与支撑转盘之间；旋转转盘的外圈固定在支撑转盘上，内圈固定在支架转盘上，内圈与外圈构成转动副；主轴通过轴承支承在外围支架上；转盘驱动机构由交流电机6-11、涡轮6-12、蜗杆6-13和联轴器组成；涡轮6-12与主轴6-1通过键连接，蜗杆6-13通过轴承支承在与外围支架固定的轴承座上；蜗杆的一端通过联轴器与交流电机6-11的输出端连接。

如图5所示，剪切机构2由第一刀片2-1、第一草绳夹板2-2、第二草绳夹板2-3、第二刀片2-4和第一电动推杆2-5组成；第一电动推杆2-5的底座上固定有第一草绳夹板2-2，第一电动推杆的输出杆上固定有第二草绳夹板2-3；第一电动推杆的底座固定在外围支架上；第一草绳夹板2-2上固定有第一刀片2-1，第二草绳夹板2-3上固定有第二刀片2-4；第一刀片2-1和第二刀片2-4的剪切刃相对设置；第二刀片2-4底部固定有定位板2-6，第一电动推杆的输出杆缩回时，定位板内端与第一电动推杆的底座接触时刻即为第一刀片2-1与第二刀片2-4的剪切时刻，定位板可避免定位板撞到第一草绳夹板2-2上。

如图6所示，勾刀机构3由勾刀3-1和第二电动推杆3-2组成，勾刀3-1通过螺栓固定在第二电动推杆3-2的输出杆上，第二电动推杆的底座固定在外围支架上。

该苗木土球草绳打包机的工作原理：

为了保护苗木土球在草绳缠绕的过程中不受到伤害，该苗木土球草绳打包机采用树木不动，草绳缠绕机构6做空间三维立体式缠绕运动，来保证缠绕的均匀程度。

将草绳放在草绳装载托盘4上。将草绳的绳头拉出，先穿过草绳限位管7，再穿过草绳缠绕机构6的第二绕杆，最后放置在第一草绳夹板2-2和第二草绳夹板2-3之间；第一电动推杆的输出杆缩回一段距离，草绳绳头便被第一草绳夹板2-2和第二草绳夹板2-3夹紧。手动将夹持机构1沿滑轨1-1推出，再把苗木放在苗木托盘5上，并推动夹具活动件上的圆弧夹板1-2将苗木固定住，然后把夹持机构1复位到打包工作位置。

转盘驱动机构驱动主轴转动，从而带动支架转盘，使绕杆组件整体在水平平面做圆周运动，同时绕杆组件的步进电机6-2带动第一绕杆6-3从而带动草绳在竖直平面内做圆周运动，将草绳缠绕在苗木土球上。

草绳缠绕三圈后第一草绳夹板2-2和第二草绳夹板2-3将草绳绳头放开，转盘驱动机构和绕杆组件继续工作将草绳绳头压在第四圈和第五圈草绳下，从而固定草绳绳头。缠绕倒数第二圈草绳前，转盘驱动机构的交流电机和绕杆组件的步进电机先停转，勾刀机构3的第二电动推杆驱动勾刀伸出后，交流电机和步进电机启动，将倒数第二圈草绳缠绕在苗木土球和勾刀上；缠绕最后一圈草绳前，交流电机和步进电机停转，第一电动推杆的输出杆完全伸出后，交流电机和步进电机启动，将最后一圈草绳缠绕在苗木土球、勾刀和剪切机构2的第一草绳夹板2-2和第二草绳夹板2-3之间。缠绕停止，勾刀在第二电动推杆作用下缩回一段距离将最后一圈草绳拉入倒数第二圈草绳下，剪切机构2的第一电动推杆2-5带动第二刀片2-4缩回将草绳绳尾剪断，同时第一草绳夹板2-2和第二草绳夹板2-3夹住下一次苗木土球缠绕的绳头，勾刀在第二电动推杆作用下完全缩回将草绳绳尾倒数第二圈草绳下拉出，扎紧草绳。手动将夹持机构1沿滑轨1-1推出，松开夹具，取下已缠绕好的苗木，将下一棵苗木放入。重复以上工作，对多个苗木土球打包。各电机和电动推杆的工作由控制芯片控制。