一种苹果膜袋自动套袋装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型属于农业自动化领域，具体涉及一种苹果膜袋自动套袋装置。
【【背景技术】】
[0002]在我国北方，尤其是山西、陕西、山东、甘肃等地，覆盖有大面积的苹果树。在苹果产业刚刚落户我国的时候，果农种植苹果时是不套袋的，这样种出来的苹果表面比较粗糙，光洁度不好。随着人们生活水平的提高，消费者对苹果品质的要求也越来越高，不套袋的苹果已不再满足于市场需求，取而代之的是套袋的高品质苹果。无论是在表面光洁度方面，还是在健康绿色方面，套袋苹果都比不套袋的苹果高出一个档次。
[0003]现在苹果套袋按地区分为两种情况:一种是以陕西咸阳为代表的地方直接套纸袋，苹果成熟后脱去纸袋给苹果着色。另一种是以山西运城为代表的地方大部分套的是塑料膜袋，成熟后不用脱塑料膜袋;少部分为了进一步提高苹果质量，先套膜袋，再套纸袋，苹果成熟后同样脱去膜袋给苹果着色。由于气候原因，部分地区可以直接套纸袋，而另一些地区直接套了纸袋后，在苹果成熟脱去纸袋给苹果着色的时候，苹果一旦遇到雨水，表面就会出现水裂纹，这就使得这些地方无论如何都要套塑料膜袋。当然，套膜袋加纸袋的苹果具有更高的品质，也是苹果套袋的一个趋势。
[0004]现在果农套袋都是靠双手一个一个套上去，套袋持续时间长，劳动强度大。北方很大区域的果树必须套膜袋，先不说套膜袋加纸袋，只是单一的套膜袋就已经需要花费果农很多的精力。将果农从套袋这一繁琐的农活中解放出来，唯一的办法就是有一种可以实现自动套袋的设备来协助果农完成套袋工作。现在有一些膜袋自动套袋设备，系统结构简单，自动化程度低，由于没能明显提高套袋效率，并没有应用于生产实际。因此，快速的膜袋套袋技术的研发具有现实意义。
【【实用新型内容】】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种苹果膜袋自动套袋装置，能够自动为苹果套袋，解放劳动力。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型包括一侧开设有出口的无顶盖壳体，壳体上设置有控制单元，控制单元连接有电源，壳体内设置有膜袋卷轴，膜袋卷轴上设置有双层通口膜袋，双层通口膜袋通过橡胶滚轮从出口伸出，橡胶滚轮通过电机驱动转动，出口的两侧设置有热封器、裁袋器和张口器，壳体上设置有信号开关；
[0007]所述电机、张口器、热封器裁袋器、信号开关均连接控制单元。
[0008]所述控制单元包括单片机，单片机连接取袋模块、张袋模块、封口模块、裁袋模块、信号模块和电源模块；
[0009]所述取袋模块连接电机，电机控制橡胶滚轮转动，橡胶滚轮通过双层通口膜袋带动膜袋转轴；
[0010]所述张袋模块连接张口器，封口模块连接热封器，裁袋模块连接裁袋器，信号模块连接信号开关，电源模块连接电源。
[0011]所述单片机采用51系列单片机。
[0012]所述电机为步进电机。
[0013]所述壳体的出口按照双层通口膜袋输出方向依次设置有裁袋器、热封器和张口器。
[0014]所述电源为通过电源线连接的蓄电池或交流电。
[0015]与现有技术相比，本实用新型通过信号开关控制电机、热封器、裁袋器和张口器工作，完成对一个苹果的自动套袋，相比于人工套袋方式，可以大大提高套袋效率并减轻劳动强度，同时提高了膜袋套袋的自动化水平以及农业生产效率，所采用的双层通的膜袋被卷在一根轴上，组成膜袋卷轴，在套完一个苹果后，膜袋会被裁袋器裁断，采用这种方式可以简化套袋机的机械系统，降低取袋的难度。
[0016]进一步的，本实用新型将张口器设置在膜袋出口处，用于将双层的膜袋张开，以方便将苹果塞进去，热封器设置在张口器的后边，因为从膜袋卷轴出来的膜袋是通口的，所以在套上苹果后必须为其封口，裁袋器布置在热封器的后边，在套完一个苹果后将膜袋从膜袋卷轴上裁断，以进行下一个苹果的套袋工作。
[0017]进一步的，本实用新型采用51单片机是用于控制整个套袋机工作，并通过信号开关接受果农的指令，可以在很大程度上提高自动化水平。
[0018]进一步的，本实用新型能够采用蓄电池为整个套袋机系统供电，采用电源线缆的好处是可以减轻套袋机的重量，方便使用者操作。
【【附图说明】】
[0019]图1为本实用新型的套袋系统机构示意图；
[0020]图2为本实用新型的系统模块结构图；
[0021 ]图3为本实用新型的控制器最小系统原理图；
[0022]图4为本实用新型的自动套袋流程图。
【【具体实施方式】】
[0023]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0024]参见图1和图2，本实用新型包括一侧开设有出口13的无顶盖壳体12，壳体12上设置有控制单元，控制单元连接有电源，壳体12内设置有膜袋卷轴3，膜袋卷轴3上设置有双层通口膜袋11，双层通口膜袋11通过橡胶滚轮2从出口 13伸出，橡胶滚轮2通过电机驱动转动，出口 13的两侧设置有热封器5、裁袋器6和张口器4，壳体12的出口 13按照双层通口膜袋11输出方向依次设置有裁袋器6、热封器5和张口器4，壳体12上设置有信号开关7;电机、张口器
4、热封器5裁袋器6、信号开关7均连接控制单元。
[0025]控制单元包括单片机8，单片机8连接取袋模块、张袋模块、封口模块、裁袋模块、信号模块和电源模块;取袋模块连接电机，电机控制橡胶滚轮2转动，橡胶滚轮2通过双层通口膜袋11带动膜袋转轴3;张袋模块连接张口器4，封口模块连接热封器5，裁袋模块连接裁袋器6，信号模块连接信号开关7，电源模块连接电源。
[0026]优选的，单片机8采用51系列单片机。
[0027]优选的，电机为步进电机I。
[0028]优选的，电源为通过电源线10连接的蓄电池9或交流电。
[0029]1、膜袋取袋:
[0030]套袋机顺利取袋是实现自动套袋的难点之一。平时果农套袋时使用的是单个的小塑料袋，鉴于套袋机取用单个膜袋比较困难，本装置将双层通口膜袋全部卷在一根轴上，通过步进电机带动橡胶滚轮转动。膜袋被夹在上下两滚轮之间，通过摩擦取出膜袋。
[0031]本装置采用常见的三项感应式步进电机I，其转动精度比较高，可以通过51单片机控制其取出准确长度膜袋，便于控制。参见图3控制器最小系统原理图，51单片机的Pl.1、Pl.2、P1.3、P1.4分别作为步进电机的4路控制信号，驱动步进电机转动。
[0032]2、膜袋张口:
[0033]当膜袋被传送至套袋机出口处，通过张口器可以将双层膜袋张开，以便可以将苹果放进袋中。参见图3控制器最小系统原理图，张口器与51单片机的P0.0口相连接，在需要张口器工作时，可以通过P0.0 口输出控制信号驱动张口器为膜袋张口。
[0034]3、膜袋封口:
[0035]要完成套袋过程，必须为通口的膜袋进行两次封口，塞进苹果封一次，套住苹果再封一次。热封器安装在张口器的后方，并且热封器的最中央有一部分不封口，以保护果蒂。参见图3控制器最小系统原理图，热封器与51单片机的P0.1相连接，通过P0.1 口输出控制信号可以驱动热封器封口。开关输入信号与Pl.0相连接，使用者可以通过开关告诉51单片机是否执行封口工作。
[0036]4、膜袋裁断:
[0037]在完成膜袋的下口封口后，需要将套在苹果上的膜袋从膜袋卷轴上裁下来。参见图3控制器最小系统原理图，裁袋器与51单片机的P0.2相连接，通过P0.2口输出控制信号可以驱动裁袋器裁袋。
[0038]5、控制器:
[0039]本次设计中选用STC89C51单片机作为控制器的核心芯片，主要是51单片机在满足系统功要求的情况下，价格相对低廉，可以大大降低自动套袋机的设计成本。
[0040]6、供电系统:
[0041]整个电源系统并没有与套袋机做成一体，采用电源线缆连接的方式，可以减轻套袋机的重量，方便使用者操作。同时，可以加大蓄电池的容量而不用对蓄电池体积作过多的要求。
[0042]7、自动套袋总流程:
[0043]参见图4自动套袋流程图，系统上电后，开始从膜袋卷轴上取袋，如果膜袋到达套袋机出口 13处则进行张口操作，否则继续取袋;膜袋张口后使用者将苹果塞进去，通过开关给出封口信号，为膜袋封上口；上口封住后继续出袋，再取出一定长度的膜袋后，使用者给出封口信号，为膜袋封下口；封住下口后将膜袋裁断，完成对一个苹果的套袋，接下来就可以为下一个苹果进行套袋。
[0044]本次设计的苹果膜袋自动套袋系统，自动化程度高，具有很高的创新性，可以将果农从繁琐的膜袋套袋工作中解放出来。
【主权项】
1.一种苹果膜袋自动套袋装置，其特征在于:包括一侧开设有出口( 13)的无顶盖壳体(12)，壳体(12)上设置有控制单元，控制单元连接有电源，壳体(12)内设置有膜袋卷轴(3)，膜袋卷轴(3)上设置有双层通口膜袋(11)，双层通口膜袋(11)通过橡胶滚轮(2)从出口(13)伸出，橡胶滚轮(2)通过电机驱动转动，出口(13)的两侧设置有热封器(5)、裁袋器(6)和张口器(4)，壳体(12)上设置有信号开关(7); 所述电机、张口器(4)、热封器(5)裁袋器(6)、信号开关(7)均连接控制单元。2.根据权利要求1所述的一种苹果膜袋自动套袋装置，其特征在于:所述控制单元包括单片机(8)，单片机(8)连接取袋模块、张袋模块、封口模块、裁袋模块、信号模块和电源模块； 所述取袋模块连接电机，电机控制橡胶滚轮(2)转动，橡胶滚轮(2)通过双层通口膜袋(11)带动膜袋转轴(3); 所述张袋模块连接张口器(4)，封口模块连接热封器(5)，裁袋模块连接裁袋器(6)，信号模块连接信号开关(7 )，电源模块连接电源。3.根据权利要求2所述的一种苹果膜袋自动套袋装置，其特征在于:所述单片机(8)采用51系列单片机。4.根据权利要求1或2所述的一种苹果膜袋自动套袋装置，其特征在于:所述电机为步进电机(I)。5.根据权利要求1所述的一种苹果膜袋自动套袋装置，其特征在于:所述壳体(12)的出口(13)按照双层通口膜袋(11)输出方向依次设置有裁袋器(6)、热封器(5)和张口器(4)。6.根据权利要求1所述的一种苹果膜袋自动套袋装置，其特征在于:所述电源为通过电源线(10)连接的蓄电池(9)或交流电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种苹果膜袋自动套袋装置，包括一侧开设有出口的无顶盖壳体，壳体上设置有控制单元，控制单元连接有电源，壳体内设置有膜袋卷轴，膜袋卷轴上设置有双层通口膜袋，双层通口膜袋通过橡胶滚轮从出口伸出，橡胶滚轮通过电机驱动转动，出口的两侧设置有热封器、裁袋器和张口器，壳体上设置有信号开关；通过信号开关控制电机、热封器、裁袋器和张口器工作，完成对一个苹果的自动套袋，相比于人工套袋方式，可以大大提高套袋效率并减轻劳动强度，同时提高了膜袋套袋的自动化水平以及农业生产效率。
【IPC分类】B65B41/12, B65B51/10, B65B43/26
【公开号】CN205221224
【申请号】CN201521035169
【发明人】王博, 许耀华, 蒋凡, 王文宇, 杨燕雨
【申请人】长安大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月11日