筷子锡纸包装机的研究及可行性分析

吴柯依 刘名利 杨文迪

[摘 要]如今一次性物品使用广泛，带来方便也带来灾难。为了减少竹子以及树木等生产一次性筷子的原料，提高一次性筷子的使用次数和卫生是当务之急。无论是一次性筷子还是普通筷子，通过对其包裹，使得普通筷子更加卫生，简化清洁流程，使得一次性筷子可以循环使用，达到节能减排目的。本装置通过设计一个能够用锡纸对筷子进行包裹的装置，从而达到减少一次性筷子使用的目的。通过实验表明，无论是一次性筷子还是消毒筷子都可以进行包裹，在使用的同时，清洗起来更加快捷方便，具有很好的市场应用前景。

[关键词]一次性筷子；锡纸；便捷；节能减排

[中图分类号]TB486 [文献标识码]A

1 项目背景及研究意义

现如一次性筷子的使用量逐渐增多，对于消毒的筷子来说，一次性筷子的方便性占领了整个市场，使得在一些便利场合里面，消毒的筷子由于不便使用，清洁难度以及清洗消毒不干净等原因，让消毒筷子得不到青睐。2013年我国竹制一次性筷子进口金额为15千美元，2014年我国竹制一次性筷子进口金额为52千美元，总体需求上涨。

它带给我们方便的同时，也带来了自然的灾难。一次性筷子大部分由木材制成，一旦市场呈现出一次性筷子的需求量大，利润与灾难同行：大量树木被砍，泥土和水分流失严重，地球绿化率不断减低，环境的二氧化碳不能得到很好的循环利用等不利影响会产生。如今除开用木材制成一次性筷子之外，还有一些恶劣的黑心商家通过把使用后的一次性筷子用硫酸和漂白剂消毒和漂白，以此继续销售给买家，让一些危害人类健康的一次性筷子重新流入市场中，这不但对我们身体造成极大的影响，而且对环境污染也造成无形的伤害。特别是高校等具有饭堂的学校里面，对一次性筷子的供求量日益增多，每天一次性筷子的使用量相当庞大，该产品具有很大的发挥空间。因此，需要研究一个能够对筷子进行包裹的机器来解决上面提及的问题，这个产品具有很大的市场前景。

我们设计了本作品刚好可以解决上述提及的问题，可以解决消毒筷子难以清洗的问题和一次性筷子使用一次便失效的问题。这样的一款对筷子进行包裹的装置，无论是一次性筷子还是消毒筷子都可以进行包裹，在使用的同时，清洗起来更加快捷方便，这样不仅能够减少对一次性筷子的依赖性，而且还保护了我们身体，同时也保护了环境，实现一定的节能减排效果。

2 项目的创新之处

（1）减少制作一次性筷子原料，节能减排。

（2）不需频繁购买一次性筷子，可以直接使用清洗后的一次性筷子。

3 项目的研究内容和研究目标

3.1 主要研究内容

（1）圆筒滚动，形成圆周运动，使得在锡纸装载装置上的锡纸呈薄片状进入进击口，完成单层的螺旋式包裹。

（2）螺旋式转抓，通过螺旋式转抓可以完成对筷子的螺旋式旋转空心圆柱，使得套进筷子的使用段。

（3）三角爪，利用三角形的平衡不可变原理以及爪的固定能力，使得筷子的使用段被夹紧装置夹紧，在旋转包裹装置对筷子进行螺旋式旋转包裹时能够保持一定的稳定性，保证包裹的正常进行。

3.2 项目研究目标

本项目通过设计一个能够用锡纸对筷子进行包裹的装置。该装置主要由夹紧装置、旋转包裹装置、锡纸装载装置、锡纸进给装置以及信息提醒模块的五大部分组成。将筷子进行夹紧并把锡纸包裹在筷子下方，实现对筷子使用部位的包裹。在完成包裹的同時，包裹在筷子的锡纸在卸载时通过推动锡纸便能完成脱离工序，实现锡纸和筷子分离。

4 项目研究的实施方案及拟采取研究方法和技术路线

4.1 项目研究的实施方案

该装置主要由夹紧装置、旋转包裹装置、锡纸装载装置、锡纸进给装置以及信息提醒模块的五大部分组成。具有抓紧和松开筷子的使用段；把锡纸按一定量进行进给；把锡纸旋转，包裹在筷子的使用段；包裹在筷子使用段的锡纸能够便捷地脱离筷子等功能。其中信息提醒模块是有一个简易的红色和绿色警示灯组成，来传达完成和进行中的意思。

最初锡纸装载装置先向进给口进行进给锡纸，然后锡纸进给装置把锡纸包裹在筷子下方，旋转包裹装置把筷子下方的锡纸进行螺旋式旋转，形成旋转空心圆柱，搁置在装置里面。接着筷子放入圆柱孔，夹紧装置将筷子进行夹紧，把旋转空心圆柱锡纸套在其筷子的使用段，旋转装置再启动，使锡纸和筷子形成一定的紧密接触，完成对筷子使用部位的旋转包裹。在完成包裹的同时，包裹在筷子的锡纸在卸载时通过推动锡纸便能完成脱离工序，实现锡纸和筷子分离，保持筷子一定的清洁度，使得筷子的清理变得简单快捷，让一次性筷子的使用次数增加，同时也让消毒筷子的使用可靠性增加，节省了一次性筷子的同时，还节约了清洗筷子的成本，提高了消毒筷子和一次性筷子的使用率，减少了一次性筷子的浪费，节省能源和保护环境，达到绿色环保的功能。

4.2 拟采取的研究方法

为了将本装置的模型制作出来，分析得出相关数据。

（1）通过互联网查阅筷子的不同尺寸，锡纸的厚度以及硬度等各种强度和硬度条件。

（2）查实不同旋转结构的可行性设计，保证锡纸的强度和硬度下完成螺旋式旋转成空心圆柱。

（3）实践理论正确的进给量和进给速度，保证在形成螺旋式旋转空心圆柱时不产生多余浪费的余料。

（4）电路设计。通过altium进行模拟、调试并演示信息提供模块的功能。

（5）加工实物和整合所有功能，结合理论和实践分析检验成果。

5 可行性分析

锡纸包裹可行性从两个方面进行分析：（1）原理上：通过对所需结构的简单分析，利用各种机械结构来设计本产品。在原理上能够实现对筷子的夹紧松开、锡纸的装载和进给以及锡纸对筷子的螺旋包裹。（2）工艺上、经济上：电路组成元件简单，机械结构基本上没有采用复杂结构，加工制造比较容易，同时经济成本也会较低，效益高。

[参考文献]

[1] 华凯.餐具 筷子包装机[J].现代营销（创富信息版），2010（02）.

[2] 胡玮琳，陆峰.“木箸”筷子系列包装[J].包装世界，2018（01）.