本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種蔬菜自動(dòng)嫁接用多株砧木同步斜切裝置。

背景技術(shù)：

蔬菜嫁接種植具有防止土傳病害、提高抗逆性和增加產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前大多數(shù)蔬菜采用嫁接種植方式。由于嫁接工序繁瑣、嫁接苗易損傷，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化嫁接較為困難，目前國內(nèi)蔬菜嫁接主要靠人工完成，工作效率低、成本高。當(dāng)前國內(nèi)市場還沒有成熟的蔬菜自動(dòng)嫁接裝備，國外產(chǎn)品和國內(nèi)在研的蔬菜嫁接機(jī)主要針對(duì)單株蔬菜完成嫁接，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工作效率不高。而蔬菜規(guī)?；N植多采用穴盤育苗后再進(jìn)行移栽的方式，嫁接環(huán)節(jié)通常在穴盤成苗后、苗株移栽前進(jìn)行，針對(duì)穴盤多株蔬菜同步嫁接的設(shè)備研究較少。蔬菜嫁接過程中，砧木和穗木的切削是最重要的環(huán)節(jié)之一，尤其對(duì)于多株同步嫁接設(shè)備來說，如何保證切削質(zhì)量和一致性是提高嫁接成活率、實(shí)現(xiàn)成功嫁接的關(guān)鍵，而切削質(zhì)量和一致性與切削的準(zhǔn)確定位密不可分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的多株植物誤差累計(jì)等原因，存在多株同步定位困難、定位不準(zhǔn)確的問題，導(dǎo)致砧木苗株切削質(zhì)量差，而提出的用于多株同步自動(dòng)嫁接機(jī)的砧木斜切裝置，實(shí)現(xiàn)穴盤內(nèi)一行蔬菜砧木嫁接苗多株同時(shí)準(zhǔn)確夾持定位后自動(dòng)化斜切，有效提高嫁接效率，從而提高嫁接苗的成活率。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

蔬菜自動(dòng)嫁接用多株砧木同步斜切裝置，包括機(jī)架、以及安裝到機(jī)架上的輸送帶組件、以及安裝到輸送帶組件上方的龍門架，輸送帶組件方向?yàn)閤向、水平面內(nèi)與x向垂直的方向?yàn)閥、垂直于xy平面的豎直向?yàn)閦向；龍門架前方設(shè)有z向定位夾持機(jī)構(gòu)、y向定位機(jī)構(gòu)，龍門架上設(shè)有x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)，在x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)上方設(shè)有斜切組件，

所述輸送帶組件將苗穴盤按要求進(jìn)給輸送到z向定夾持機(jī)構(gòu)，所述z向定位夾持機(jī)構(gòu)將苗穴盤內(nèi)一整行砧木苗沿z向扶正，并由y向定位機(jī)構(gòu)將整排的砧木苗沿y向定位，再由x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)將單株砧木苗一一夾持定位；由斜切組件將單株砧木苗同步斜切。

進(jìn)一步的：所述z向定位夾持機(jī)構(gòu)包括：固定板，安裝座以及夾持桿；所述固定板固定到機(jī)架兩側(cè)，所述安裝座固定到固定板上方，所述安裝座上方對(duì)稱傾斜設(shè)置有第一滑道；所述第一滑道上卡合有由第一氣缸帶動(dòng)的第一滑塊；所述夾持桿可滑動(dòng)的穿在位于機(jī)架兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的第一滑塊內(nèi)，滑動(dòng)過程中不與第一滑塊脫離。

進(jìn)一步的：所述y向定位機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)向板、第二氣缸、導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向板設(shè)置在機(jī)架其中一側(cè)固定板的外側(cè)，所述導(dǎo)向板上設(shè)有與第一滑道平行的第二滑道，第二滑道上卡有第二滑塊，所述第二滑塊與夾持桿固定連接；所述第二氣缸位于機(jī)架下方，其活塞桿穿過固定板與導(dǎo)向板連接；所述導(dǎo)向桿可滑動(dòng)的穿過與導(dǎo)向板同側(cè)的固定板與導(dǎo)向板連接。

進(jìn)一步的：所述x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)包括：夾持爪和聯(lián)動(dòng)組件，所述夾持爪包括左夾持爪和右夾持爪；所述聯(lián)動(dòng)組件包括安裝板，所述安裝板下方設(shè)有雙滑道，每一滑道內(nèi)設(shè)有一根滑桿，在第一滑桿末端設(shè)有第三氣缸推動(dòng)滑桿沿滑道滑動(dòng)；所述左夾持爪固定到其中一根滑桿上，所述右夾持爪固定到另一根滑桿上，左、右夾持爪交替成對(duì)設(shè)置。

進(jìn)一步的：所述左、右夾持爪結(jié)構(gòu)相同，左夾持爪或右夾持爪包括爪柄以及夾持墊；所述爪柄前端具有導(dǎo)向面，在導(dǎo)向端后部具有內(nèi)凹的鉗面，所述鉗面設(shè)有軸孔；

所述夾持墊為與鉗面凹面相同的墊體，所述夾持墊的內(nèi)凹面為正面，在其背面設(shè)有導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸可活動(dòng)的穿在鉗面的軸孔內(nèi)，其末端連接螺母，所述螺母直徑大于軸孔直徑，所述螺母與爪柄之間設(shè)有復(fù)位彈簧。

進(jìn)一步的：所述夾持墊為軟橡膠材料加工而成。

進(jìn)一步的：所述鉗面與夾持墊之間具有緩沖裝置，所述緩沖裝置包括對(duì)稱設(shè)在軸孔兩側(cè)的盲孔；在盲孔內(nèi)固定有彈簧，滑動(dòng)銷后端插入盲孔內(nèi)與彈簧連接，前端與夾持墊相觸。

進(jìn)一步的：所述斜切組件包括：運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由橫向氣缸、縱向氣缸組成；

以及刀具組件，所述刀具組件包括刀具安裝座，所述刀具安裝座上固定有刀柄，所述刀柄與豎直面之間具有傾斜角；所述刀柄下端安裝有刀片，所述刀具組件與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的：所述刀柄與豎直面的傾斜角為30°～45°。

進(jìn)一步的：所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的橫向氣缸固定到龍門架橫梁上，在橫向氣缸兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有第三滑道，所述第三滑道內(nèi)設(shè)有第三滑桿，在第三滑桿前端連接有橫桿，所述橫向氣缸的活塞桿與機(jī)架平行固定到橫桿中間，所述橫桿的兩端對(duì)稱設(shè)有縱向氣缸，縱向氣缸活塞桿豎直向下與安裝底座固定連接。

有益效果：

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在穴盤內(nèi)完成砧木苗切削，節(jié)省了切削前將砧木苗從穴盤中取出、切削后再栽植到穴盤的兩個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)。

采用z、y、x三向夾持定位相結(jié)合，提高夾持定位準(zhǔn)確率，提高同步斜切率；切削裝置采用30-45°之間的斜切，根據(jù)砧木苗的不同調(diào)節(jié)，保證切削面積更大，嫁接成活率高。

本發(fā)明自動(dòng)化程度高、操作精確、可靠性強(qiáng)，質(zhì)量穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是z向定位夾持機(jī)構(gòu)、y向定位機(jī)構(gòu)結(jié)合示意圖；

圖3是z向定位夾持機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是y向定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中夾持爪的連接方式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖6夾持爪結(jié)構(gòu)剖視結(jié)構(gòu)示意

圖9是夾持墊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是斜切組件結(jié)構(gòu)示意圖；

以上各圖中：機(jī)架100、輸送帶組件200、龍門架300，光電感應(yīng)傳感器800；

z向定位夾持機(jī)構(gòu)400、固定板401，安裝座402，夾持桿403；第一滑道404；第一氣缸405、第一滑塊406；

y向定位機(jī)構(gòu)500，導(dǎo)向板501、第二氣缸502、導(dǎo)向桿503，第二滑道504，第二滑塊505；

x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)600，夾持爪610、爪柄611、夾持墊612；鉗面613，軸孔614；導(dǎo)向軸615，螺母616、盲孔617；彈簧618，滑動(dòng)銷619；

聯(lián)動(dòng)組件620，安裝板621，滑道622，滑桿623，第三氣缸624；

斜切組件700，刀具組件710、刀具安裝座711，刀柄712，刀片713；

運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)720、橫向氣缸721、第三滑道722，第三滑桿723，橫桿724，縱向氣缸725。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

蔬菜自動(dòng)嫁接用多株砧木同步斜切裝置，包括機(jī)架、以及安裝到機(jī)架上的輸送帶組件、以及安裝到輸送帶組件上方的龍門架，輸送帶組件方向?yàn)閤向、水平面內(nèi)與x向垂直的方向?yàn)閥、垂直于xy平面的豎直向?yàn)閦向；龍門架前方設(shè)有z向定位夾持機(jī)構(gòu)、y向定位機(jī)構(gòu)，龍門架上設(shè)有x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)，在x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)上方設(shè)有斜切組件，輸送帶組件將苗穴盤按要求進(jìn)給輸送到z向定位夾持機(jī)構(gòu)，z向定位夾持機(jī)構(gòu)將苗穴盤內(nèi)一整行砧木苗沿z向扶正，并由y向定位機(jī)構(gòu)將整排的砧木苗沿y向定位，再由x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)將單株砧木苗一一夾持定位；由斜切組件將單株砧木苗同步斜切。

如圖1所示，蔬菜自動(dòng)嫁接用多株砧木同步斜切裝置，包括機(jī)架、以及安裝到機(jī)架上的輸送帶組件、以及安裝到輸送帶組件上方的龍門架，輸送帶組件方向?yàn)閤向、水平面內(nèi)與x向垂直的方向?yàn)閥、垂直于xy平面的豎直向?yàn)閦向；龍門架前方設(shè)有z向定位夾持機(jī)構(gòu)、y向定位機(jī)構(gòu)，龍門架上設(shè)有x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)，在x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)上方設(shè)有斜切組件，輸送帶組件將苗穴盤按要求進(jìn)給輸送到z向定夾持機(jī)構(gòu)，z向定位夾持機(jī)構(gòu)將苗穴盤內(nèi)一整行砧木苗沿z向扶正，并由y向定位機(jī)構(gòu)將整排的砧木苗沿y向定位，再由x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)將單株砧木苗一一夾持定位；由斜切組件將單株砧木苗同步斜切。

如圖2、圖3、圖4所示，z向定位夾持機(jī)構(gòu)包括：固定板，安裝座以及夾持桿；所述固定板固定到機(jī)架兩側(cè)，所述安裝座固定到固定板上方，安裝座上方對(duì)稱傾斜設(shè)置有第一滑道；第一滑道上卡合有由第一氣缸帶動(dòng)的第一滑塊；夾持桿可滑動(dòng)的穿在位于機(jī)架兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的第一滑塊內(nèi)，滑動(dòng)過程中不與第一滑塊脫離。

如圖3所示，固定板為t形，在t形固定板上方設(shè)有安裝座，安裝座中間向上凸起，形成傾斜對(duì)稱的第一滑道，推動(dòng)第一滑道的第一氣缸活塞桿與滑道平行的推動(dòng)第一滑塊沿著第一滑道運(yùn)動(dòng)。

z向定位夾持機(jī)構(gòu)主要針對(duì)砧木苗在生長過程中，不一定保持豎直向上，會(huì)發(fā)生傾斜、秧苗行間交叉的現(xiàn)象，在穴盤運(yùn)輸時(shí)，前后排的砧木苗無法準(zhǔn)確分開，造成斜切不準(zhǔn)。

z向定位夾持機(jī)構(gòu)的工作過程如下：

砧木苗縱向夾持定位組件在夾持定位過程中，兩根夾持桿同步相對(duì)運(yùn)動(dòng)，緊貼穴盤上表面沿每行砧木行間插入，由第一氣缸推動(dòng)第一滑塊帶動(dòng)夾持桿沿著第一滑道相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，由于滑道是向上傾斜的，因此加持桿在上升過程中，兩夾持桿之間的間隙逐漸變小，實(shí)現(xiàn)對(duì)一整行的砧木苗夾緊，使其豎直向上，既避免了漏夾同時(shí)也保證了砧木苗在z向上的豎直，定位夾持準(zhǔn)確可靠。

如圖2、圖5所示，y向定位機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)向板、第二氣缸、導(dǎo)向桿，導(dǎo)向板設(shè)置在機(jī)架其中一側(cè)固定板的外側(cè)，導(dǎo)向板上設(shè)有與第一滑道平行的第二滑道，第二滑道上卡有第二滑塊，第二滑塊與夾持桿固定連接；第二氣缸位于機(jī)架下方，其活塞桿穿過固定板與導(dǎo)向板連接；導(dǎo)向桿可滑動(dòng)的穿過與導(dǎo)向板同側(cè)的固定板與導(dǎo)向板連接。

在導(dǎo)向板上方設(shè)有與第一滑道平行的第二滑道，其作用是保證不影響z向定位夾持機(jī)構(gòu)的工作，在第一氣缸推動(dòng)第一滑塊沿著第一滑道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與夾持桿固定的第二滑塊在第二滑道上聯(lián)動(dòng)，而且在第二氣缸推動(dòng)導(dǎo)向板移動(dòng)的時(shí)候，導(dǎo)向板移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)向板由于與導(dǎo)向桿固定連接，而導(dǎo)向桿穿固定板上，這樣第二氣缸對(duì)于y向具有二次定位的作用，y向定位機(jī)構(gòu)將砧木苗第二次校正，進(jìn)一步確保切削砧木苗位置的準(zhǔn)確性。

在y向定位機(jī)構(gòu)二次校正時(shí)，并不會(huì)影響z向定位夾持機(jī)構(gòu)的夾持與定位，兩機(jī)構(gòu)彼此之間相互無影響，可以聯(lián)動(dòng)或是彼此各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。

如圖6、圖7、圖8、圖9所示，x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)包括：夾持爪和聯(lián)動(dòng)組件，夾持爪包括左夾持爪和右夾持爪；聯(lián)動(dòng)組件包括安裝板，安裝板下方設(shè)有雙滑道，每一滑道內(nèi)設(shè)有一根滑桿，在第一滑桿末端設(shè)有第三氣缸推動(dòng)滑桿沿滑道滑動(dòng)；左夾持爪固定到其中一根滑桿上，右夾持爪固定到另一根滑桿上，左、右夾持爪交替成對(duì)設(shè)置。

為了進(jìn)一步提高砧木苗位置定位的準(zhǔn)確性，增加了x向單株定位夾持機(jī)構(gòu)，對(duì)每行砧木苗中單株的砧木苗進(jìn)行夾持扶正，作為第三次的位置校正，實(shí)現(xiàn)了一行多株秧苗同步定位切削，提高了嫁接效率。

夾持爪的數(shù)量通常由穴盤苗盤列數(shù)來確定的，根據(jù)實(shí)際的需要或增或減，在本實(shí)施例中采用的是6對(duì)夾持爪。而本發(fā)明的夾持爪夾取結(jié)構(gòu)只是眾多中的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可以根據(jù)實(shí)際工況或是其他需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的修改，在此不做限定。夾持爪的具體結(jié)構(gòu)通?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要而進(jìn)行設(shè)定，在此不做限定。

如圖7、圖8所示，在本實(shí)施例中，增加了保證在夾持過程中，不損傷秧苗的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步保證切削砧木苗的成品率。

在本夾持爪的具體結(jié)構(gòu)實(shí)施例中：左、右夾持爪結(jié)構(gòu)相同，左夾持爪或右夾持爪包括爪柄以及夾持墊；爪柄前端具有導(dǎo)向面，導(dǎo)向面為喇叭口形，便于砧木苗進(jìn)入。

在導(dǎo)向端后部具有內(nèi)凹的鉗面，鉗面設(shè)有軸孔；夾持墊為與鉗面凹面相同的墊體，夾持墊為軟橡膠材料加工而成。夾持墊的內(nèi)凹面為正面，在其背面設(shè)有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸可活動(dòng)的穿在鉗面的軸孔內(nèi)，其末端連接螺母，螺母直徑大于軸孔直徑，螺母與爪柄之間設(shè)有復(fù)位彈簧。

夾持爪具有內(nèi)凹的鉗面，左右兩側(cè)的夾持爪相對(duì)形成圓形，將砧木苗固定在其中，凹面的大小根實(shí)際砧木苗的直徑進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)定。

為了保證柔性接觸，降低對(duì)砧木苗的損傷，本發(fā)明增加了軟橡膠材質(zhì)的夾持墊，所述夾持墊與凹面相同形狀，在接觸砧木苗時(shí)，可以有效的降低硬接觸帶來的損傷。既能保證每行單株砧木苗精確夾緊定位，又能確保不損傷秧苗。

如圖7所示，所述鉗面與夾持墊之間具有緩沖裝置，所述緩沖裝置包括對(duì)稱設(shè)在軸孔兩側(cè)的盲孔；在盲孔內(nèi)固定有彈簧，滑動(dòng)銷后端插入盲孔內(nèi)與彈簧連接，前端與夾持墊相觸。

在本實(shí)施例中，增加了緩沖裝置，緩沖裝置可以代替上述實(shí)施例中的復(fù)位彈簧使用，進(jìn)一步提高柔性的接觸效果，在保證接觸面是軟面，在夾持的過程中也同樣是軟接觸，避免了苗木的進(jìn)一步損傷。

如圖10所示，斜切組件包括：運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由橫向氣缸、縱向氣缸組成；

以及刀具組件，刀具組件包括刀具安裝座，刀具安裝座上固定有刀柄，刀柄與豎直面之間具有傾斜角；刀柄下端安裝有刀片，刀具組件與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

根據(jù)嫁接成活率，統(tǒng)計(jì)來說，斜切面的角度在45°左右時(shí)，嫁接成活率最佳，因此將刀柄與豎直面的傾斜角為30°～45°。刀片相應(yīng)也會(huì)與豎直面傾斜30°～45°，砧木苗的斜切面將達(dá)到最佳合理化。

如圖10所示，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的橫向氣缸固定到龍門架橫梁上，在橫向氣缸兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有第三滑道，所述第三滑道內(nèi)設(shè)有第三滑桿，在第三滑桿前端連接有橫桿，所述橫向氣缸的活塞桿與機(jī)架平行固定到橫桿中間，所述橫桿的兩端對(duì)稱設(shè)有縱向氣缸，縱向氣缸活塞桿豎直向下與安裝底座固定連接。

除了對(duì)砧木苗的定位夾持以外，本發(fā)明中還采用橫向、縱向兩氣缸增加了斜切組件的切點(diǎn)定位，可根據(jù)農(nóng)藝要求方便調(diào)整砧木切削高度以及切削斜面的角度，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與以上的x、y、z向的定位機(jī)構(gòu)配合，保證斜切的效果最佳。

在本發(fā)明中，輸送組件的兩側(cè)設(shè)有光電感應(yīng)控制裝置，進(jìn)一步增加輸送、夾持定位、斜切的準(zhǔn)確性，提高斜切效率，增加嫁接率。

本發(fā)明中使用的各個(gè)氣缸的類型不做限定，根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行常規(guī)選擇即可；其中輸送組件、光電感應(yīng)傳感器、氣缸等部件的運(yùn)動(dòng)，通過plc實(shí)現(xiàn)，也可用其他同類產(chǎn)品代替，在此不做限定。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。