便携式西红柿幼果套袋机设计.docx

便携式西红柿幼果套袋机摘要：随着我国西红柿产业向高层次发展，西红柿幼果套袋上做更多的工作是很有必要的西红柿是日常生活中常见的一种果蔬，深受消费者的青睐在西红柿的种植过程中，为了降低农药残留、防止病虫害，提高西红柿品质，常会对西红柿进行套袋工作解决西红柿幼果套袋技术是个摆在整个产业面前的问题但是传统的人工的套袋效率低、成本高，这增大了果农经济压力，因此，研发一种手持式的新型自动装袋机具有无限的商机和市场本此设计的西红柿幼果装袋机采用纯机械的方式，设计过程不使用自动化控制计算和实时监测以及传感器技术，机器主要实现三大功能‘主要是进行放置果袋以及输送果袋到指定位置的输送装置以及以吸盘为主的撑袋装置和封口装置等组装和精准配合利用CAD画二维工程图，利用SolidWorks实现三维建模及装配，同时做了有限元分析分析结果验证了设计的合理性关键词：西红柿幼果；套袋；机械；手持式Portable tomato young fruit bag machineAbstract: With the development of China's tomato industry to a high level, it is necessary to do more work on the bag. Tomatoes are a common fruit and vegetable in daily life, favored by consumers. In the process of planting tomatoes, in order to reduce pesticide residues, prevent diseases and insect pests, improve the quality of tomatoes, often bagged. Solving the problem of tomato baby fruit bagging technology is a problem for the whole industry.However, the traditional artificial bagging has low efficiency and high cost, which increases the economic pressure of fruit farmers. Therefore, the research and development of a new type of handheld automatic bagging machine has unlimited business opportunities and market. This design of tomato young fruit bagging machine using pure machinery, the design process does not use automatic control calculation and real-time monitoring and sensor technology, the machine mainly implement three functions' mainly placed fruit bag and delivery bag to the designated location of the delivery device and is given priority to with suction cup bag device and sealing device such as assembly and precise cooperation. CAD is used to draw two-dimensional engineering drawings, SolidWorks is used to realize 3 D modeling and assembly, and finite element analysis is done. The analysis results verify the rationality of the design.Key words:Tomato young fruit;bagging; machine; Handheld1 绪论1.1 发展现状近年来，我国西红柿产业不断扩大、发展迅速，保持着良好的供需关系，像在市场、栽培等方面都有良好的表现。

该产业领域已经进入了一个新的阶段，并由国内走向了国际中国西红柿幼果套袋技术在国际市场上占据越来越重要的地位，中国已然成为不可或缺的西红柿生产国和出口国最近几年来我国西红柿产业一直以一个较快的速度发展西红柿的种植面积每年平均增长量为4％在区域方面，我国沿海地区西红柿幼果产业有所减少，但黄土高原的西红柿产业区却在高速发展着时至今日，内陆省份已经成为中国最大的西红柿行业产区，带动了内陆地区多数农业区域的经济发展，对果农也产生了巨大的经济效益中国的西红柿单产量在近几年不断增长，进而也促进了我国的西红柿幼果总产量持续稳定增长究其根本，主要是因为引进并推广了西红柿的优良品种、不断提高了西红柿的栽种技术和果园的管理水平，并且果园的挂果面积比例也持续增加近几年来，西红柿幼果产业的迅速发展提高了果农们的收入水平，果园也加大了管理的质量以及力度果园精美管理技术，譬如整形修剪、疏花疏果、套袋等也得到了广泛的应用针对西红柿幼果产业出现的具体问题，如果园恶化和树木衰退，果园着手增加肥料的投入等种种举措减少了部分地区成熟果园的病虫害；有效控制了果树的早落叶；极大改善了果实品质；很大程度上增加了产量幼果套袋在西红柿种植市场建设中占据着举足轻重的地位，现沿海地区储存能力高于内陆。

近几年来，我国西红柿幼果套袋的功能性市场逐渐建立，西红柿幼果直销体系的建设也逐步得到了有效发展减少了西红柿幼果在果树上受到害虫的入侵，很好保持了西红柿的成熟1.2 存在的问题现在市场上水果种类众多，其相互之间的竞争力强烈另一方面，在近几年来，西红柿的生产越来越需要大量的资金去投入，究其根本原因，主要是由于生产过程中需要投入大量的物质，比如化肥、农药等，并且对于劳动力的需求也颇大与此同时，西红柿产业一部分采用小农户型的生产方式，生产效率低、单位面积的成本增高、降低着果农的经济效益随着西红柿幼果产业的进一步转型发展，培养掌握综合技能的新型果农很有必要1.3 西红柿幼果套袋的意义在上述中国西红柿幼果产业的发展现状已提到，中国市场走向国际化，在世界上有着举足轻重的地位于此基础上，人们的生活水平明显提高，且不仅仅停留在基础的物质满足上，而是向更高层次的视觉层次和绿色健康方面考虑，套袋不仅可以降低病虫害还可以提高果子的品相使之更受消费者的喜欢与此同时，显然能够提高果农和水果商的经济效益，而且可以提高西红柿幼果在市场上的品牌化和知名度番茄套袋技术简单，可操作性强，采用套袋技术的同时，能有效地防治金龟子和棉铃虫的为害，并能预防脐腐病、早疫病、晚疫病等果实病害，避免烂果、裂果，病虫危害轻、农药用量和次数少，避免了果实与农药的直接接触。

可以促进番茄果实早红，提早成熟5～7d，避免用化学药剂催红果实所造成的化学污染纸袋不仅不影响果实生长发育，还能起到促进生长作用，增加前期产量和总产量，使果实着色均匀，颜色鲜艳，光泽度好，口感和风味佳，果实商品性好，市场价格高1.4 国内外西红柿幼果装袋技术的发展状况1.4.1 国内技术的发展现状国内相关研究主要集中在套袋机使用的套袋的材质和套机的封口方式等两个方面，比如中国农业大学的徐黎明、葛晓堂等人在2005年完成了“半自动套袋机器人”的研究[1]这个机器人能全自动送袋、撑袋，半自动套袋其送袋和撑袋动作由吸盘和气缸的配合完成；封口动作由V型块挤压铁丝产生塑性变形完成；套袋速度为3个/min，是人工速度的两倍中国农业大学的赵林、李伟等在2011年研制出一种葡萄套袋机械手葡萄套袋机械手主要由垂直滑轨、水果袋架、旋转平台、末端执行器和水平滑轨组成[2]葡萄套袋机械手主要采用移动式关节进行运动，机械手由行走小车将其运入果园，果园的信息及葡萄生长位置由执行器上的相机及传感器采集反馈给机械手，最终由机械手实现套袋任务当行走小车速度为0.3m/s时，机器人识别单个目标平均耗时为136ms，目标识别率为95%，单次套袋的平均时间为39.6s，套袋成功率为85%因此西红柿幼果采摘之前、商品化过程之前，使用西红柿幼果装袋机装袋是一个必然的发展走向。

而套袋机简单易学、操作便捷；满足作业需求的前提下，尽量使成本降到最低；可以很大程度上减轻工作人员或果农的体力消耗；提高劳动的生产效率；极力降低劳动中存在的危险系数等，均是果农深切期望的中国现有可调式水果套袋机、水果胶膜套袋机、柑桔套袋机等，就可调式水果套袋机而言，此机构主要由机架、上下筛板、供膜轮、横向封装膜、压膜轮等组成，另设有保鲜剂加入器等该机构相对来说比较复杂，在生产过程中故障出现频繁，且不易解决就水果胶膜套袋机而言，此机构涉及屯、运果装置，分果装置以及封果装置此机器在进行作业时，通过自控的封包果杆、启动开关、封包凸轮以及封包开关连动，果口下方设置有果管，末端设置有热封机该结构也相对复杂，并且购买价格很高1.4.2 国外技术的发展现状目前，国外对于套袋机械的研究较少，日本、美国等科技强国在国情影响之下，在 果园机械方面研制的是大型多功能智能机器人，其功能整合度高，套袋只是其中一个功能[3]日本冈山大学农学院研制的棚架栽培下多功能机器人，如图 1.4 所示该机器人 主要处理葡萄生长过程中的相关事务，通过更换机器人末端的执行机构完成相关作业， 如疏果、剪枝、套袋、收获等[4-5] 1.4日本多功能机器人1.5 西红柿幼果装袋机的发展趋势目前我国的发展趋势逐渐趋于以下几个方面：（1）自动化，随着我国人口日渐趋于老龄化，大部分年轻人也不喜欢从事农业，造成劳动力短缺，套袋错过最佳时间以及让农户在这方面支出巨大。

自动化可以减少劳动力降低劳动成本，是大势所趋2）便携式，由于劳动力的短缺，以及部分农民文化程度相对不高，所能如果机器太重或者不方便农民使用，这反倒给农民增加了麻烦，简单易上手，轻便成了大势所趋3）果袋优先选择纸袋，现在市面上存在两种套袋一种是纸袋另外一种则是塑料袋，塑料袋不容易降解，造成白色污染不符合当今习近平主席的绿色发展的观念，故优先选择纸袋，并且纸袋比塑料袋结实不容易烂可以更好为果实提供保护综合以上因素，采用纸袋对西红柿幼果进行套袋是当之无愧的最佳选择目前西红柿幼果产业飞速发展、西红柿幼果产量剧增，仅仅依靠人工装袋耗时且耗力，高成本也不利于果农的经济发展，因此，研发一种便携式幼果套袋机具有无限的商机和市场价值本次毕业设计就是通过分析装袋的过程，研发一种能够自动给西红柿幼果套袋的装置，来减小劳动力的使用；提高生产效率；减少生产成本；进而增加果农经济收入1.6研究的目的及意义1.6.1 课题研究的意义 我国对蔬菜套袋机械的研究还处于刚开始阶段，但这种类型的机械是未来发展的必然方向农业中每种类似的果蔬的每个步骤都有较强的时效性，如采摘和套袋，都需要在短时间内完成，工作量大，劳动强度高研究相关的套袋机械可以有效地降低果农的劳动强度，降低人工成本。

对幼果进行套袋 能够极大提高水果（西红柿）的商品价值对相关的套袋机械进行研究开发，可以保障套袋过程的标准化，有效的提高果实的成品质量，对提高农村经。