無接觸折疊煙苗周轉筐的研制和應用

劉 莉，李長臣

（臨沂煙草有限公司郯城分公司，山東臨沂 276000）

1 研制的背景和意義

隨著現代煙草農業(yè)的迅速發(fā)展，煙草集約化程度越來越高。在煙苗的種植過程中，常常在一定的環(huán)境和土壤條件下培育出培育苗，育苗棚內的育苗生長達到適合移栽的標準時，需要將育苗從育苗棚中運輸到煙田中，進行移栽。

現有漂浮育苗的配送運輸方式有帶盤運輸或使用煙苗筐裝苗運輸兩種方式，但都不同程度存在問題。對于帶盤運輸，由于每盤煙苗數量有限，不僅運送效率低，而且在運輸過程中，煙苗極易傾倒和擠壓造成損傷，同時育苗盤也常常造成損壞。育苗運輸的常規(guī)做法，將育苗盤多層堆積或單層裝在運輸工具中。單層裝苗，雖然可以避免燒苗、捂苗、機械損傷等弊端，但每次只能運輸一盤或很少的幾盤，運輸效率極低。而采用多層堆積運輸時，多層堆積運輸育苗容易導致高溫燒苗、通氣不暢導致捂苗，運輸途中，育苗幼嫩葉片相互摩擦，造成機械損傷，傳播病毒，影響育苗栽后成活率。

另一種方式，利用煙苗筐運輸時，在轉移運輸的過程中，是將根部帶少量基質的培育苗均勻放到多個周轉筐中，然后將周轉筐進行裝車轉移，當運輸到煙田后，再將培育苗從周轉筐拿出。因為培育苗占滿整個周轉筐，所以在將培育苗從周轉筐拿出時，不僅非常困難吃力，容易造成培育苗破壞，而且，手部和培育苗接觸，容易造成培育苗的有菌污染，提高了病蟲害傳播的概率，影響培育苗的生長。

兩種方式既有優(yōu)點也有缺點。方式一，避免在運輸過程中，手部和煙苗的直接接觸，可以有效避免病蟲害的傳播，但主要缺點是育苗盤不能堆壓，運輸量少，效率低。方式二，運輸量大，效率高，但手部和煙苗的直接接觸，增加了病蟲害傳播的概率。對此，研制一種無接觸折疊煙苗周轉筐。

2 任務目標

研發(fā)一種無接觸折疊煙苗周轉筐，解決運輸過程中煙苗易破損、取出費力、容易造成病蟲害傳播的問題，將煙苗損壞率降低在1%以下。

3 總體方案的選擇

為實現目標，小組召開頭腦風暴會議對總方案展開討論，提出了六個要求。一是無接觸。可以自動進行打開卸出煙苗，實現無接觸。二是可折疊。減少占用體積，方便運輸和存放。三是透氣性。透氣性好。四是周期性。材料選擇干凈衛(wèi)生，便于清潔消毒，使用周期長，不易損壞。五是穩(wěn)定性?？梢猿惺芤欢ㄖ亓?，強度好，穩(wěn)定性強。六是方便性。方便搬運。

4 制定對策

4.1 設計原理

形成設計理念，逐步進行改進。借鑒紙箱搬運的原理，紙箱底部封上可以裝運物品，打開可以實現無接觸卸出物品，紙箱用完以后可以折疊堆放，不占用空間，兩邊可以設置把手，方便搬運。利用這個原理，進行設計，包括前壁、后壁、左壁、右壁，所述的前壁、右壁、后壁、左壁豎直設置，并依次連接圍成一個矩形框。還包括一個底壁，底壁包括前后對稱設置的第一底連壁和第二底連壁。第一底連壁與前壁底部鉸接，與左壁底部和右壁底部分別卡扣連接。第二底連壁與后壁底部鉸接，與左壁底部和右壁底部分別卡扣連接。左壁和右壁上分別設有一個把手孔。

前壁和后壁對稱設置。前壁從上到下包括第一前連壁、第二前連壁和第三前連壁，第二前連壁上下兩邊分別與第一前連壁和第三前連壁鉸接。后壁從上到下分別包括第一后連壁、第二后連壁和第三后連壁，第二后連壁上下兩邊分別與第一后連壁和第三后連壁鉸接。

左壁和右壁對稱設置。左壁包括上部的第一左連壁和下部的第二左連壁，第一左連壁和第二左連壁鉸接。右壁包括上部的第一右連壁和下部的第二右連壁，第一右連壁和第二右連壁鉸接，兩個把手孔分別設置在第一左連壁和第一右連壁上。左壁和右壁外側面上各鉸接設置一個卡板，每個卡板底部均設有兩個圓孔。第一底連壁的左右兩側和第二底連壁的左右兩側各設置一個與圓孔配合的卡柱。

前壁、后壁、左壁、右壁和底壁上分別均勻地開有多個長孔。值得注意的是，塑料筐的開孔設計，絕大多數是筐內為平板模具，筐外為雕版模具。這種設計和制造出來的塑料筐，表面看起來外觀整潔，沒有什么不妥。但是，仔細觀察和撫摸筐體的內外，就會發(fā)現筐體外面光滑，塑料加強筋柱和開孔處的棱角圓滑，不會對煙苗造成傷害，然而這是筐子的外側，很少有產品與這個面長期接觸。而筐體的內側，看似平整，但是撫摸就會發(fā)現，筐體開孔處的邊棱十分鋒利，對煙苗會造成嚴重的機械傷害。解決的辦法很容易，將筐內模具進行處理，使開孔的內側邊棱有一個小的弧度即可。當然，雙面的雕版模具成本會高一些。

前壁、后壁、左壁、右壁和底壁均由塑料制作。前壁、后壁、左壁和右壁外側面上均設有多個筋板。

無接觸折疊煙苗周轉筐設計圖見圖1。

圖1 周轉筐結構設計

4.2 各功能的實現

4.2.1 實現無接觸卸出煙苗

一種便于取出培育苗的無接觸折周轉筐，包括前壁1、后壁2、左壁3、右壁4。所述的前壁1、右壁4、后壁2、左壁3豎直設置，并依次連接圍成一個矩形框，另外還包括一個底壁5，底壁5從中間一分為二，具體包括前后對稱設置的第一底連壁51和第二底連壁52。第一底連壁51與前壁1底部鉸接，與左壁3底部和右壁4底部分別卡扣連接。第二底連壁52與后壁2底部鉸接，與左壁3底部和右壁4底部分別卡扣連接。

具體的卡扣連接方式：左壁3和右壁4外側面上各鉸接設置一個卡板7，每個卡板7底部均設有2個圓孔71，第一底連壁51的左右兩側和第二底連壁52的左右兩側各設置1個與圓孔71配合的卡柱8。具體制作時，卡柱8的端部的直徑最好大于圓孔71的直徑。為此，卡柱8可以設置成一體的階梯軸，也可以在端部設置一個蓋帽，當卡扣連接或拆卸時，工作人員需用力將卡柱8端部插進或拔出圓孔71，從而防止圓孔71容易從卡柱8上脫離出來的現象。正常狀態(tài)下，卡柱8插在卡板7上的圓孔71內，以此將第一底連壁51和第二底連壁52均與左壁3和右壁4固定，從而形成上方敞口的盒子形狀。

將培育苗放進盒子狀的周轉筐內，然后將放有培育苗的多個周轉筐進行裝車運輸。當需要從周轉筐內取出培育苗時，解除底壁與左壁和右壁的卡扣連接，第一底連壁繞著與前壁鉸接的鉸接軸轉動，第二底連壁繞著與后壁鉸接的鉸接軸轉動，往上提拉本裝置，從而使得底壁打開，則培育苗從底壁卸出。避免用手從周轉筐中拿培育苗，比較困難吃力，容易造成培育苗破損，以及手部與培育苗接觸，容易造成培育苗的有菌污染，影響培育苗的生長（圖2）。

圖2 無接觸卸出煙苗

4.2.2 實現周轉筐折疊功能

培育苗運輸完成后，可以將周轉筐折疊起來，減小占用體積，節(jié)約空間，方便運輸或存放。具體到本實施例，周轉筐的可折疊結構的具體實施方式：前壁1和后壁2對稱設置。前壁1從上到下包括第一前連壁11、第二前連壁12和第三前連壁13，第二前連壁12上下兩邊分別與第一前連壁11和第三前連壁13鉸接。后壁2從上到下分別包括第一后連壁21、第二后連壁22和第三后連壁23，第二后連壁22上下兩邊分別與第一后連壁21和第三后連壁23鉸接。左壁3和右壁4對稱設置，左壁3包括上部的第一左連壁31和下部的第二左連壁32，第一左連壁31和第二左連壁32鉸接。右壁4包括上部的第一右連壁41和下部的第二右連壁42，第一右連壁41和第二右連壁42鉸接。把手孔6分別設置在第一左連壁31和第一右連壁41上。

當不使用時，將前壁1、后壁2、左壁3、右壁4和底壁5繞著各自上的鉸接處轉動并折疊，大大減小了周轉筐的體積。通過將前壁設為鉸接連接的第一前連壁、第二前連壁和第三前連壁，將后壁設為鉸接連接的第一后連壁、第二后連壁和第三后連壁，將左壁設為鉸接連接的第一左連壁和第二左連壁，將右壁設為鉸接連接的第一右連壁和第二右連壁，在完成培育苗的運輸后，即可將周轉筐折疊起來（圖3）。

圖3 周轉筐折疊

4.2.3 實現透氣功能

在前壁、后壁、左壁、右壁和底壁上分別均勻地開有多個長孔，不僅可以減輕本裝置的整體重量，而且有利于空氣流通，增加透氣性，防止因溫度過高造成燒苗、捂苗現象，提高了培育苗的生長質量。同時，多孔設計，節(jié)省了原料，降低了包裝成本。

4.2.4 方便清潔消毒

本裝置采用3D打印，材料為工程塑料。這種塑料用作工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，具有強度高、耐沖擊性、耐熱性、硬度高及抗老化性等優(yōu)點。正常變形溫度可超過90℃，可進行機械加工、噴漆以及電鍍。材料不僅簡單輕便，而且干凈衛(wèi)生，便于清潔消毒。

4.2.5 強度增強，搬運便攜

在前壁、后壁、左壁和右壁外側面上均設有多個筋板，可以加強周轉筐的強度，提高穩(wěn)定性。搬運方面。左壁和右壁上分別設有1個把手孔，工作人員可以手握周轉筐，簡單方便。

4 效果檢查

移栽前，對周轉筐的使用和管理進行專項培訓，進行全面推廣，大力宣傳此設備的好處，讓煙農接受并主動使用。在移栽期，在全縣植煙片區(qū)，隨機抽查進入大田內的1000筐煙苗，對育苗盤損壞率和煙苗損傷率進行統計。經統計，煙苗損壞4個，煙苗損壞率0.4%，低于設定目標，實現了從育苗棚到大田無接觸搬運，降低了病蟲害的傳播率，目標達成。使用完成后，做好設備的清洗和回收管理。

5 結論

此周轉筐確保了煙苗質量和整齊度。供苗時，選擇每盤成苗質量高的煙苗，剩余煙苗繼續(xù)培育，進行第二次挑選，確保移栽供苗均勻一致，整齊健壯。便于供苗監(jiān)控。使用專用周轉筐供苗，采取邊移栽、邊供苗的方式，凡使用其他方式供苗移栽的，均視為計劃外煙苗，有效加強了移栽環(huán)節(jié)劣雜品種的控制。增加煙苗運輸量，減輕煙農的勞動強度和經濟負擔，達到了減工降本、提高勞動效率的目的。保護煙苗免受損害，促進煙苗移栽后早生快發(fā)，為提高整齊度奠定了基礎。為煙農提供了一個實用便捷的煙苗轉運工具，不僅用于烤煙煙苗轉運，還可用于蔬菜、瓜果苗的運輸，減輕了煙農的經濟負擔，增加了收益。此周轉筐操作簡便，解決了運輸過程中煙苗易破損、取出費力、容易造成病蟲害傳播等問題，適用于遠途煙苗運輸，可復制性強，應用廣泛，適合在行業(yè)內推廣。