无接触折叠烟苗周转筐的研制和应用

刘 莉，李长臣

（临沂烟草有限公司郯城分公司，山东临沂 276000）

1 研制的背景和意义

随着现代烟草农业的迅速发展，烟草集约化程度越来越高。在烟苗的种植过程中，常常在一定的环境和土壤条件下培育出培育苗，育苗棚内的育苗生长达到适合移栽的标准时，需要将育苗从育苗棚中运输到烟田中，进行移栽。

现有漂浮育苗的配送运输方式有带盘运输或使用烟苗筐装苗运输两种方式，但都不同程度存在问题。对于带盘运输，由于每盘烟苗数量有限，不仅运送效率低，而且在运输过程中，烟苗极易倾倒和挤压造成损伤，同时育苗盘也常常造成损坏。育苗运输的常规做法，将育苗盘多层堆积或单层装在运输工具中。单层装苗，虽然可以避免烧苗、捂苗、机械损伤等弊端，但每次只能运输一盘或很少的几盘，运输效率极低。而采用多层堆积运输时，多层堆积运输育苗容易导致高温烧苗、通气不畅导致捂苗，运输途中，育苗幼嫩叶片相互摩擦，造成机械损伤，传播病毒，影响育苗栽后成活率。

另一种方式，利用烟苗筐运输时，在转移运输的过程中，是将根部带少量基质的培育苗均匀放到多个周转筐中，然后将周转筐进行装车转移，当运输到烟田后，再将培育苗从周转筐拿出。因为培育苗占满整个周转筐，所以在将培育苗从周转筐拿出时，不仅非常困难吃力，容易造成培育苗破坏，而且，手部和培育苗接触，容易造成培育苗的有菌污染，提高了病虫害传播的概率，影响培育苗的生长。

两种方式既有优点也有缺点。方式一，避免在运输过程中，手部和烟苗的直接接触，可以有效避免病虫害的传播，但主要缺点是育苗盘不能堆压，运输量少，效率低。方式二，运输量大，效率高，但手部和烟苗的直接接触，增加了病虫害传播的概率。对此，研制一种无接触折叠烟苗周转筐。

2 任务目标

研发一种无接触折叠烟苗周转筐，解决运输过程中烟苗易破损、取出费力、容易造成病虫害传播的问题，将烟苗损坏率降低在1%以下。

3 总体方案的选择

为实现目标，小组召开头脑风暴会议对总方案展开讨论，提出了六个要求。一是无接触。可以自动进行打开卸出烟苗，实现无接触。二是可折叠。减少占用体积，方便运输和存放。三是透气性。透气性好。四是周期性。材料选择干净卫生，便于清洁消毒，使用周期长，不易损坏。五是稳定性。可以承受一定重量，强度好，稳定性强。六是方便性。方便搬运。

4 制定对策

4.1 设计原理

形成设计理念，逐步进行改进。借鉴纸箱搬运的原理，纸箱底部封上可以装运物品，打开可以实现无接触卸出物品，纸箱用完以后可以折叠堆放，不占用空间，两边可以设置把手，方便搬运。利用这个原理，进行设计，包括前壁、后壁、左壁、右壁，所述的前壁、右壁、后壁、左壁竖直设置，并依次连接围成一个矩形框。还包括一个底壁，底壁包括前后对称设置的第一底连壁和第二底连壁。第一底连壁与前壁底部铰接，与左壁底部和右壁底部分别卡扣连接。第二底连壁与后壁底部铰接，与左壁底部和右壁底部分别卡扣连接。左壁和右壁上分别设有一个把手孔。

前壁和后壁对称设置。前壁从上到下包括第一前连壁、第二前连壁和第三前连壁，第二前连壁上下两边分别与第一前连壁和第三前连壁铰接。后壁从上到下分别包括第一后连壁、第二后连壁和第三后连壁，第二后连壁上下两边分别与第一后连壁和第三后连壁铰接。

左壁和右壁对称设置。左壁包括上部的第一左连壁和下部的第二左连壁，第一左连壁和第二左连壁铰接。右壁包括上部的第一右连壁和下部的第二右连壁，第一右连壁和第二右连壁铰接，两个把手孔分别设置在第一左连壁和第一右连壁上。左壁和右壁外侧面上各铰接设置一个卡板，每个卡板底部均设有两个圆孔。第一底连壁的左右两侧和第二底连壁的左右两侧各设置一个与圆孔配合的卡柱。

前壁、后壁、左壁、右壁和底壁上分别均匀地开有多个长孔。值得注意的是，塑料筐的开孔设计，绝大多数是筐内为平板模具，筐外为雕版模具。这种设计和制造出来的塑料筐，表面看起来外观整洁，没有什么不妥。但是，仔细观察和抚摸筐体的内外，就会发现筐体外面光滑，塑料加强筋柱和开孔处的棱角圆滑，不会对烟苗造成伤害，然而这是筐子的外侧，很少有产品与这个面长期接触。而筐体的内侧，看似平整，但是抚摸就会发现，筐体开孔处的边棱十分锋利，对烟苗会造成严重的机械伤害。解决的办法很容易，将筐内模具进行处理，使开孔的内侧边棱有一个小的弧度即可。当然，双面的雕版模具成本会高一些。

前壁、后壁、左壁、右壁和底壁均由塑料制作。前壁、后壁、左壁和右壁外侧面上均设有多个筋板。

无接触折叠烟苗周转筐设计图见图1。

图1 周转筐结构设计

4.2 各功能的实现

4.2.1 实现无接触卸出烟苗

一种便于取出培育苗的无接触折周转筐，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竖直设置，并依次连接围成一个矩形框，另外还包括一个底壁5，底壁5从中间一分为二，具体包括前后对称设置的第一底连壁51和第二底连壁52。第一底连壁51与前壁1底部铰接，与左壁3底部和右壁4底部分别卡扣连接。第二底连壁52与后壁2底部铰接，与左壁3底部和右壁4底部分别卡扣连接。

具体的卡扣连接方式：左壁3和右壁4外侧面上各铰接设置一个卡板7，每个卡板7底部均设有2个圆孔71，第一底连壁51的左右两侧和第二底连壁52的左右两侧各设置1个与圆孔71配合的卡柱8。具体制作时，卡柱8的端部的直径最好大于圆孔71的直径。为此，卡柱8可以设置成一体的阶梯轴，也可以在端部设置一个盖帽，当卡扣连接或拆卸时，工作人员需用力将卡柱8端部插进或拔出圆孔71，从而防止圆孔71容易从卡柱8上脱离出来的现象。正常状态下，卡柱8插在卡板7上的圆孔71内，以此将第一底连壁51和第二底连壁52均与左壁3和右壁4固定，从而形成上方敞口的盒子形状。

将培育苗放进盒子状的周转筐内，然后将放有培育苗的多个周转筐进行装车运输。当需要从周转筐内取出培育苗时，解除底壁与左壁和右壁的卡扣连接，第一底连壁绕着与前壁铰接的铰接轴转动，第二底连壁绕着与后壁铰接的铰接轴转动，往上提拉本装置，从而使得底壁打开，则培育苗从底壁卸出。避免用手从周转筐中拿培育苗，比较困难吃力，容易造成培育苗破损，以及手部与培育苗接触，容易造成培育苗的有菌污染，影响培育苗的生长（图2）。

图2 无接触卸出烟苗

4.2.2 实现周转筐折叠功能

培育苗运输完成后，可以将周转筐折叠起来，减小占用体积，节约空间，方便运输或存放。具体到本实施例，周转筐的可折叠结构的具体实施方式：前壁1和后壁2对称设置。前壁1从上到下包括第一前连壁11、第二前连壁12和第三前连壁13，第二前连壁12上下两边分别与第一前连壁11和第三前连壁13铰接。后壁2从上到下分别包括第一后连壁21、第二后连壁22和第三后连壁23，第二后连壁22上下两边分别与第一后连壁21和第三后连壁23铰接。左壁3和右壁4对称设置，左壁3包括上部的第一左连壁31和下部的第二左连壁32，第一左连壁31和第二左连壁32铰接。右壁4包括上部的第一右连壁41和下部的第二右连壁42，第一右连壁41和第二右连壁42铰接。把手孔6分别设置在第一左连壁31和第一右连壁41上。

当不使用时，将前壁1、后壁2、左壁3、右壁4和底壁5绕着各自上的铰接处转动并折叠，大大减小了周转筐的体积。通过将前壁设为铰接连接的第一前连壁、第二前连壁和第三前连壁，将后壁设为铰接连接的第一后连壁、第二后连壁和第三后连壁，将左壁设为铰接连接的第一左连壁和第二左连壁，将右壁设为铰接连接的第一右连壁和第二右连壁，在完成培育苗的运输后，即可将周转筐折叠起来（图3）。

图3 周转筐折叠

4.2.3 实现透气功能

在前壁、后壁、左壁、右壁和底壁上分别均匀地开有多个长孔，不仅可以减轻本装置的整体重量，而且有利于空气流通，增加透气性，防止因温度过高造成烧苗、捂苗现象，提高了培育苗的生长质量。同时，多孔设计，节省了原料，降低了包装成本。

4.2.4 方便清洁消毒

本装置采用3D打印，材料为工程塑料。这种塑料用作工业零件或外壳材料的工业用塑料，具有强度高、耐冲击性、耐热性、硬度高及抗老化性等优点。正常变形温度可超过90℃，可进行机械加工、喷漆以及电镀。材料不仅简单轻便，而且干净卫生，便于清洁消毒。

4.2.5 强度增强，搬运便携

在前壁、后壁、左壁和右壁外侧面上均设有多个筋板，可以加强周转筐的强度，提高稳定性。搬运方面。左壁和右壁上分别设有1个把手孔，工作人员可以手握周转筐，简单方便。

4 效果检查

移栽前，对周转筐的使用和管理进行专项培训，进行全面推广，大力宣传此设备的好处，让烟农接受并主动使用。在移栽期，在全县植烟片区，随机抽查进入大田内的1000筐烟苗，对育苗盘损坏率和烟苗损伤率进行统计。经统计，烟苗损坏4个，烟苗损坏率0.4%，低于设定目标，实现了从育苗棚到大田无接触搬运，降低了病虫害的传播率，目标达成。使用完成后，做好设备的清洗和回收管理。

5 结论

此周转筐确保了烟苗质量和整齐度。供苗时，选择每盘成苗质量高的烟苗，剩余烟苗继续培育，进行第二次挑选，确保移栽供苗均匀一致，整齐健壮。便于供苗监控。使用专用周转筐供苗，采取边移栽、边供苗的方式，凡使用其他方式供苗移栽的，均视为计划外烟苗，有效加强了移栽环节劣杂品种的控制。增加烟苗运输量，减轻烟农的劳动强度和经济负担，达到了减工降本、提高劳动效率的目的。保护烟苗免受损害，促进烟苗移栽后早生快发，为提高整齐度奠定了基础。为烟农提供了一个实用便捷的烟苗转运工具，不仅用于烤烟烟苗转运，还可用于蔬菜、瓜果苗的运输，减轻了烟农的经济负担，增加了收益。此周转筐操作简便，解决了运输过程中烟苗易破损、取出费力、容易造成病虫害传播等问题，适用于远途烟苗运输，可复制性强，应用广泛，适合在行业内推广。