斜插式蔬菜嫁接裝置的製作方法

2023-09-16 00:01:30 2

專利名稱：斜插式蔬菜嫁接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及園藝、蔬菜嫁接機械機構，具體涉及一種斜插式蔬菜嫁接裝置。
背景技術：
嫁接栽培是克服設施瓜菜連茬病害和低溫障礙最有效的途徑，可提高嫁接苗抗逆 性和產量，廣泛用於黃瓜、西瓜、甜瓜、茄子、西紅柿等蔬菜的栽培。蔬菜嫁接技術性強，作業 工序複雜難以掌握，採用機械嫁接可以提高勞動生產率、降低作業難度，有利於推廣嫁接育 苗技術。國內外已開發了相當數量的嫁接機構，如直插式、貼接式等，但是對於瓜類，由於瓜 科砧木中間有髓腔，直插式嫁接後成活率不高，因此一般園藝上採用斜插式嫁接方法進行 嫁接作業，目前還沒有針對斜插式嫁接法的嫁接裝置。這使得瓜科蔬菜嫁接育苗技術的推 廣應用受到限制。

發明內容
本發明的目的在於提供一種斜插式蔬菜嫁接裝置，人工上苗後可實現接穗夾持、 接穗切削、砧木夾持、砧木去除生長點、砧木斷根、砧木打孔和接穗與砧木對接導向作業的 斜插式蔬菜嫁接裝置。本發明採用的技術方案是本發明包括機架、接穗夾持機構、接穗切削機構、砧木生長點去除機構、砧木夾持 斷根機構、砧木打孔機構和接穗與砧木對接導向機構；接穗夾持機構和砧木打孔機構分別 通過安裝架固定在機架的兩側，砧木生長點去除機構和砧木夾持斷根機構分別安裝在接穗 夾持機構和砧木打孔機構間的機架上，砧木生長點去除機構安裝在砧木夾持斷根機構的正 後方，接穗與砧木對接導向機構安裝在砧木夾持斷根機構上，在接穗夾持機構和砧木夾持 斷根機構間的機架上安裝接穗切削機構。所述的接穗夾持機構包括固定在安裝架上的控制夾持機構直線運動的第一標準 型氣缸，裝配於第一標準型氣缸執行元件上的控制夾持機構斜線運動的第一緊湊型氣缸， 與第一緊湊型氣缸側面相連的的第一導杆，與第一導杆相連並能一起斜向運動的真空吸盤 手。所述的接穗切削機構包括安裝在接穗切削機構支架底部的第一薄型驅動氣缸，裝 配在第一薄型驅動氣缸上並用銷軸與支架相連的第一聯動機構，接穗切削刀片安裝在第一 聯動機構上，由第一薄型驅動氣缸帶動第一聯動機構上的接穗切削刀片進行斜向的切削。所述的砧木生長點去除機構包括固定在安裝架上的第二標準型驅動氣缸，安裝在 第二標準型驅動氣缸下部的第二薄型驅動氣缸，安裝在第二薄型驅動氣缸上的第二聯動機 構，分別安裝在第二聯動機構兩側的單面刀片，第二標準型驅動氣缸控制砧木生長點去除 機構向下運動並在一定位置停止，第二薄型驅動氣缸帶動第二聯動機構開閉運動，實現第 一、第二單面刀片剪切去除砧木生長點。所述的砧木夾持斷根機構包括安裝在砧木夾持斷根機構的寬型氣爪，裝配在寬型氣爪底部的砧木切削刀片，裝配在寬型氣爪上部兩側的導杆，兩根導杆外面分別套有彈簧，第二導杆上從下至上依次交替疊加相同數量的凹形夾持片和凸形夾持片，第三導杆上從下 至上依次交替疊加與第二導杆相同數量的凸形夾持片和凹形夾持片，凸形夾持片的凹弧形 處和凹形夾持片的凹弧形處均朝向內側，由寬型氣爪帶動砧木切削刀片實現砧木斷根，同 時使凹形夾持片，凸形夾持片交叉插入從而實現對砧木的定位夾持，兩根導杆外面分別套 有彈簧起到緩衝作用；寬型氣爪上方倒立安裝第二薄型驅動氣缸，與第二薄型驅動氣缸相 連的壓苗片，第二薄型驅動氣缸帶動壓苗片下壓。所述的接穗與砧木對接導向機構包括安裝在砧木夾持斷根機構上方的兩個緊湊 型氣缸、兩片凸形夾持片、兩片凹形夾持片；第三緊湊型氣缸下面從下至上依次疊加一片凹 形夾持片和一片凸形夾持片，第四緊湊型氣缸下面從下至上依次疊加一片凸形夾持片和一 片凹形夾持片，由第三、第四緊湊型氣缸運動控制夾持片交叉插入。所述的砧木打孔機構包括固定在安裝架上的控制砧木打孔機構斜線運動的第三 標準型氣缸，裝配於第三標準型氣缸執行部位上的第二緊湊型氣缸，安裝在第二緊湊型氣 缸上的打孔針，第三標準型氣缸帶動緊湊型氣缸和打孔針以一定角度斜向下運動至某處後 停止，再由第二緊湊型氣缸帶動打孔針打孔。所述的真空吸盤手，其底部延伸後為兩對稱的曲面，兩曲面交接處有一內凹槽，曲 面上開有能吸接穗子葉的孔，內凹槽能卡住接穗莖。所述的每片凸形夾持片其底部延伸後為三角形，三角形的交點處為凹弧形；所述 的每片凹形夾持片其底部延伸後為內凹的三角形，內凹的三角形的交點處為凹弧形。與背景技術相比，具有的有益效果是本發明可自動完成接穗夾持、接穗切削、砧木夾持、砧木去除生長點、砧木斷根、砧 木打孔和接穗與砧木對接導向作業。本發明結構簡單、自動化程度高、作業勞動強度小、作 業精確、質量穩定、可靠性高。


圖1是本發明斜插式蔬菜嫁接裝置整體機構正視圖。圖2是本發明斜插式蔬菜嫁接裝置整體機構側視圖。圖3是接穗夾持機構示意圖。圖4是接穗切削機構示意圖。圖5是砧木生長點去除機構示意圖。圖6是砧木夾持斷根機構正視圖。圖7是砧木夾持斷根機構俯視圖。圖8是砧木打孔機構示意圖。圖9是接穗與砧木對接導向機構俯視圖。圖10是接穗與砧木對接導向機構正視圖。圖11是真空吸盤手機構主視圖。圖12是真空吸盤手機構側視圖。圖13是凹形夾持片示意圖。圖14是凸形夾持片示意圖。
圖中1、機架，2、接穗夾持機構，3、接穗切削機構，4、砧木生長點去除機構，5、砧木 夾持斷根機構，6、砧木打孔機構，7、接穗與砧木對接導向機構，8、第一標準型氣缸，9、第一 緊湊型氣缸，10、第一導杆，11、真空吸盤手，12、支架，13、第一薄型驅動氣缸，14、銷軸，15、 第一聯動機構，16、接穗切削刀片，17、第二標準型驅動氣缸，18、第二薄型驅動氣缸，19、第 二聯動機構，20、第一單面刀片，21、第二單面刀片，22、寬型氣爪，23、砧木切削刀片，24、第 二導杆，25、第三導杆，26、彈簧，27、彈簧，28、凹形夾持片，29、凸形夾持片，30、第三薄型驅 動氣缸，31、壓苗片，32、第三標準型氣缸，33、第二緊湊型氣缸，34、打孔針，35、第三緊湊型 氣缸，36、第四緊湊型氣缸。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
如圖1、圖2所示，本發明包括機架1、接穗夾持機構2、接穗切削機構3、砧木生長 點去除機構4、砧木夾持斷根機構5、砧木打孔機構6和接穗與砧木對接導向機構7 ；接穗夾 持機構2和砧木打孔機構6分別通過安裝架固定在機架1的兩側，砧木生長點去除機構4 和砧木夾持斷根機構5分別安裝在接穗夾持機構2和砧木打孔機構6間的機架1上，砧木 生長點去除機構4安裝在砧木夾持斷根機構5的正後方，接穗與砧木對接導向機構7安裝 在砧木夾持斷根機構5上，在接穗夾持機構2和砧木夾持斷根機構5間的機架1上安裝接 穗切削機構3。如圖3所示，所述的接穗夾持機構2包括固定在安裝架上的控制夾持機構直線運 動的第一標準型氣缸8，裝配於第一標準型氣缸8執行元件上的控制夾持機構斜線運動的 第一緊湊型氣缸9，與第一緊湊型氣缸9側面相連的的第一導杆10，與第一導杆10相連並 能一起斜向運動的真空吸盤手11。如圖4所示，所述的接穗切削機構3包括安裝在接穗切削機構3支架12底部的第 一薄型驅動氣缸13，裝配在第一薄型驅動氣缸13上並用銷軸14與支架12相連的第一聯動 機構15，接穗切削刀片16安裝在第一聯動機構15上，由第一薄型驅動氣缸13帶動第一聯 動機構15上的接穗切削刀片16進行斜向的切削。第一聯動機構15上有兩個通過銷軸14 相連的轉動塊，其中一個轉動塊上安裝接穗切削刀片16，另一轉動塊作為擋塊，轉動塊與第 一連接塊相連，第一連接塊與第二連接塊相連，第二連接塊與第一薄型驅動氣缸13執行部 位相連。第一薄型驅動氣缸13執行部位上下運動，通過第一、第二連接塊帶動轉動塊開閉 運動，從而實現切削動作。如圖5所示，所述的砧木生長點去除機構4包括固定在安裝架上的第二標準型驅 動氣缸17，安裝在第二標準型驅動氣缸17下部的第二薄型驅動氣缸18，安裝在第二薄型驅 動氣缸18上的第二聯動機構19，分別安裝在第二聯動機構19兩側的單面刀片20、21，第二 標準型驅動氣缸17控制砧木生長點去除機構4向下運動並在一定位置停止，第二薄型驅動 氣缸18帶動第二聯動機構19開閉運動，實現第一、第二單面刀片20、21剪切去除砧木生 長點。第二聯動機構19上有兩個轉動塊，轉動塊上安裝單面刀片20、21，轉動塊與第三連 接塊相連，第四連接塊與第二連接塊相連，第二連接塊與第二薄型驅動氣缸18執行部位相 連。第二薄型驅動氣缸18執行部位上下運動，通過第三、第四連接塊帶動轉動塊開閉運動， 從而實現生長點去除。
如圖6、圖7所示，砧木夾持斷根機構5包括安裝在砧木夾持斷根機構5的寬型氣 爪22，裝配在寬型氣爪22底部的砧木切削刀片23，裝配在寬型氣爪22上部兩側的導杆24、 25，兩根導杆24、25外面分別套有彈簧26、27，第二導杆24上從下至上依次交替疊加相同數 量的凹形夾持片28和凸形夾持片29，第三導杆25上從下至上依次交替疊加與第二導杆24 相同數量的凸形夾持片29和凹形夾持片28，凸形夾持片29的凹弧形處和凹形夾持片28的 凹弧形處均朝向內側，由寬型氣爪22帶動砧木切削刀片23實現砧木斷根，同時使凹形夾持 片28、凸形夾持片29交叉插入從而實現對砧木的定位夾持，兩根導杆24、25外面分別套有 彈簧26、27起到緩衝作用；寬型氣爪22上方倒立安裝第二薄型驅動氣缸30，與第二薄型驅 動氣缸30相連的壓苗片31，第二薄型驅動氣缸30帶動壓苗片31下壓。如圖8所示，所述的砧木打孔機構6包括固定在安裝架上的控制砧木打孔機構6 斜線運動的第三標準型氣缸32，裝配於第三標準型氣缸32執行部位上的第二緊湊型氣缸 33，安裝在第二緊湊型氣缸33上的打孔針34，第三標準型氣缸32帶動緊湊型氣缸33和打 孔針34以一定角度斜向下運動至某處後停止，再由第二緊湊型氣缸33帶動打孔針34打 孔。如圖9、圖10所示，所述的接穗與砧木對接導向機構7包括安裝在砧木夾持斷根機 構5上方的兩個緊湊型氣缸35、36，兩片凸形夾持片29、兩片凹形夾持片28 ；第三緊湊型氣 缸35下面從下至上依次疊加一片凹形夾持片28和一片凸形夾持片29，第四緊湊型氣缸36 下面從下至上依次疊加一片凸形夾持片29和一片凹形夾持片28，由第三、第四緊湊型氣缸 35、36運動控制夾持片37、38交叉插入。如圖11、圖12所示，所述的真空吸盤手11，其底部延伸後為兩對稱的曲面，兩曲面 交接處有一內凹槽，曲面上開有能吸接穗子葉的孔，內凹槽能卡住接穗莖。如圖13、圖14所示，所述的每片凸形夾持片29其底部延伸後為三角形，三角形 的交點處為凹弧形；所述的每片凹形夾持片28其底部延伸後為內凹的三角形，內凹的三角 形的交點處為凹弧形。本發明操作時，人工將砧木苗放置到砧木夾持斷根機構5處。寬型氣爪22閉合使凹形夾持片28、凸形夾持片29交叉插入從而實現對砧木的定 位夾持，同時帶動砧木切削刀片23實現砧木斷根。砧木夾持後，第三薄型驅動氣缸30向下 帶動壓苗片31下壓，壓住砧木子葉，露出砧木真葉。壓苗動作完成後，第二標準型驅動氣缸17控制砧木生長點去除機構4向下運動並 在砧木真葉上面一定高度處停止，由第二薄型驅動氣缸18帶動第二聯動機構19開閉運動， 實現第一、第二單面刀片20、21剪切去除砧木生長點。然後第二薄型驅動氣缸18和第二標 準型驅動氣缸17相繼反向運動，回到初始位置完成去除生長點作業。之後，第三標準型氣缸32帶動第二緊湊型氣缸33和打孔針34以一定角度斜向下運動至砧木上方某高度處，再由第二緊湊型氣缸33帶動打孔針34以一定角度對準砧木生 長點打孔，然後第二緊湊型氣缸33返回帶動打孔針34拔出砧木，再由第三標準型氣缸32 返程帶動第二緊湊型氣缸33和打孔針34回到初始位置。此時，砧木打孔過程完成，等待接 穗接入。人工將接穗苗放置到接穗夾持機構2處。真空吸盤手11吸住接穗子葉實現夾持，安裝在接穗切削機構3支架12底部的第一薄型驅動氣缸13帶動第一聯動機構15上的接穗切削刀片16對接穗進行斜向的切削。完成接穗切削後，第一標準型氣缸8帶動夾持機構直線向左運動至砧木上方，第 一緊湊型氣缸9帶動真空吸盤手11以與砧木打孔機構6同樣的角度斜向下運動，當接穗底 部到達接穗與砧木對接導向機構7處停止，第三、第四緊湊型氣缸35、36運動控制導向片 37,38交叉插入包住接穗，第一緊湊型氣缸9再次帶動真空吸盤手11斜向下運動使接穗進 入砧木孔中，此時第三、第四緊湊型氣缸35、36反向運動控制導向片37、38分離回到初始位 置。真空吸盤手11斜向下運動到某一位置，保證接穗已完全插入砧木，真空吸盤手11處停 止作業，第一緊湊型氣缸9返回帶動真空吸盤手11脫離接穗，第一標準型氣缸8返回，整個 接穗夾持機構2回到初始位置，至此完成一次嫁接作業。
本發明採用的緊湊型氣缸為SMC產的⑶10-15D型號氣缸，也可用其他同類產品代替。本發明採用的標準型氣缸為SMC產的CG1BN20-150型號氣缸，也可用其他同類產 品代替。本發明採用的薄型驅動氣缸為SMC產的CQ2B16-15D型號氣缸，也可用其他同類產 品代替。本發明採用的寬型氣爪為SMC產的MHL1-10D型號氣爪，也可用其他同類產品代替。本發明所述的氣缸、吸盤手等部件的運動，通過PLC實現，也可用其他同類產品代替。上述具體實施方式
用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的 精神和權利要求的保護範圍內，對本發明做出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範圍。
權利要求
一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於包括機架(1)、接穗夾持機構(2)、接穗切削機構(3)、砧木生長點去除機構(4)、砧木夾持斷根機構(5)、砧木打孔機構(6)和接穗與砧木對接導向機構(7)；接穗夾持機構(2)和砧木打孔機構(6)分別通過安裝架固定在機架(1)的兩側，砧木生長點去除機構(4)和砧木夾持斷根機構(5)分別安裝在接穗夾持機構(2)和砧木打孔機構(6)間的機架(1)上，砧木生長點去除機構(4)安裝在砧木夾持斷根機構(5)的正後方，接穗與砧木對接導向機構(7)安裝在砧木夾持斷根機構(5)上，在接穗夾持機構(2)和砧木夾持斷根機構(5)間的機架(1)上安裝接穗切削機構(3)。
2.根據權利要求1所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的接穗夾持機 構(2)包括固定在安裝架上的控制夾持機構直線運動的第一標準型氣缸(8)，裝配於第一 標準型氣缸(8)執行元件上的控制夾持機構斜線運動的第一緊湊型氣缸(9)，與第一緊湊 型氣缸(9)側面相連的的第一導杆(10)，與第一導杆(10)相連並能一起斜向運動的真空吸 盤手(11)。
3.根據權利要求1所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的接穗切削機 構(3)包括安裝在接穗切削機構(3)支架(12)底部的第一薄型驅動氣缸(13)，裝配在第一 薄型驅動氣缸(13)上並用銷軸(14)與支架(12)相連的第一聯動機構(15)，接穗切削刀片 (16)安裝在第一聯動機構(15)上，由第一薄型驅動氣缸(13)帶動第一聯動機構(15)上的 接穗切削刀片(16)進行斜向的切削。
4.根據權利要求1所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的砧木生長點 去除機構(4)包括固定在安裝架上的第二標準型驅動氣缸(17)，安裝在第二標準型驅動氣 缸(17)下部的第二薄型驅動氣缸(18)，安裝在第二薄型驅動氣缸(18)上的第二聯動機構 (19)，分別安裝在第二聯動機構(19)兩側的單面刀片(20、21)，第二標準型驅動氣缸(17) 控制砧木生長點去除機構(4)向下運動並在一定位置停止，第二薄型驅動氣缸(18)帶動第 二聯動機構(19)開閉運動，實現第一、第二單面刀片(20、21)剪切去除砧木生長點。
5.根據權利要求1所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的砧木夾持斷 根機構(5)包括安裝在砧木夾持斷根機構(5)的寬型氣爪(22)，裝配在寬型氣爪(22)底部 的砧木切削刀片(23)，裝配在寬型氣爪(22)上部兩側的導杆(24、25)，兩根導杆(24、25) 外面分別套有彈簧(26、27)，第二導杆(24)上從下至上依次交替疊加相同數量的凹形夾持 片(28)和凸形夾持片(29)，第三導杆(25)上從下至上依次交替疊加與第二導杆(24)相 同數量的凸形夾持片(29)和凹形夾持片(28)，凸形夾持片(29)的凹弧形處和凹形夾持片 (28)的凹弧形處均朝向內側，由寬型氣爪(22)帶動砧木切削刀片(23)實現砧木斷根，同時 使凹形夾持片(28)，凸形夾持片(29)交叉插入從而實現對砧木的定位夾持，兩根導杆(24、 25)外面分別套有彈簧(26、27)起到緩衝作用；寬型氣爪(22)上方倒立安裝第二薄型驅動 氣缸(30)，與第二薄型驅動氣缸(30)相連的壓苗片(31)，第二薄型驅動氣缸(30)帶動壓 苗片(31)下壓。
6.根據權利要求1所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的接穗與砧木 對接導向機構(7)包括安裝在砧木夾持斷根機構(5)上方的兩個緊湊型氣缸(35、36)、兩片 凸形夾持片(29)、兩片凹形夾持片(28)；第三緊湊型氣缸(35)下面從下至上依次疊加一片 凹形夾持片(28)和一片凸形夾持片(29)，第四緊湊型氣缸(36)下面從下至上依次疊加一 片凸形夾持片(29)和一片凹形夾持片(28)，由第三、第四緊湊型氣缸(35、36)運動控制夾持片(37、38)交叉插入。
7.根據權利要求1所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的砧木打孔機 構(6)包括固定在安裝架上的控制砧木打孔機構(6)斜線運動的第三標準型氣缸(32)， 裝配於第三標準型氣缸(32)執行部位上的第二緊湊型氣缸(33)，安裝在第二緊湊型氣缸 (33)上的打孔針(34)，第三標準型氣缸(32)帶動緊湊型氣缸(33)和打孔針(34)以一定 角度斜向下運動至某處後停止，再由第二緊湊型氣缸(33)帶動打孔針(34)打孔。
8.根據權利要求2所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的真空吸盤手 (11)，其底部延伸後為兩對稱的曲面，兩曲面交接處有一內凹槽，曲面上開有能吸接穗子葉 的孔，內凹槽能卡住接穗莖。
9.根據權利要求5或6所述的一種斜插式蔬菜嫁接裝置，其特徵在於所述的每片凸 形夾持片(29)其底部延伸後為三角形，三角形的交點處為凹弧形；所述的每片凹形夾持片 (28)其底部延伸後為內凹的三角形，內凹的三角形的交點處為凹弧形。
全文摘要
本發明公開了一種斜插式蔬菜嫁接裝置。接穗夾持機構和砧木打孔機構分別通過安裝架固定在機架的兩側，砧木生長點去除機構和砧木夾持斷根機構分別安裝在接穗夾持機構和砧木打孔機構間的機架上，砧木生長點去除機構安裝在砧木夾持斷根機構的正後方，接穗與砧木對接導向機構安裝在砧木夾持斷根機構上，在接穗夾持機構和砧木夾持斷根機構間的機架上安裝接穗切削機構。本發明可自動完成接穗夾持、接穗切削、砧木夾持、砧木去除生長點、砧木斷根、砧木打孔和接穗與砧木對接導向作業。本發明結構簡單、自動化程度高、作業勞動強度小、作業精確、質量穩定、可靠性高。
文檔編號A01G1/06GK101828484SQ20101015158
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月20日 優先權日2010年4月20日
發明者俞利興, 呂谷來, 李建平, 李鏘, 樓建忠, 諸專 申請人:浙江大學