专利名称:子叶方向可调式上苗执行器的制作方法嫁接是一种植物的人工营养繁殖方法,即把一种植物的枝或芽嫁接到另一种植物的茎或根上,使两个部分长成一个完整的植株。而在这两个部分中,通常把开花结果的苗叫穗木,把扎在土中吸收水分营养的苗叫砧木。蔬果的幼苗非常纤细,穗木的直径一般只有I 毫米左右,砧木的直径也只有3、4毫米左右,而且蔬菜嫁接的适时期较短,一般只有几天时间,因此操作者需要具有较高技术水准,将两棵幼苗准确快速地嫁接到一起,以提高嫁接苗的成活率,在进行大规模地嫁接作业时更是如此。嫁接机器人技术是近年在国际上出现的一种集机械、自动控制与设施园艺技术于一体的高新技术。嫁接机器人可在极短时间内,将砧木和穗木的切口嫁接为一体,不仅避免了切口长时间的氧化和苗内液体的流失,可以大大提高嫁接成活率,同时也大大提高了工作效率,对于促进蔬菜瓜果的规模化生产有重要的意义。目前国际上嫁接机械化研究发展到一定阶段,已逐渐由半自动化嫁接向全自动化方向发展。其中,如何实现穴盘中瓜科和葫芦科植物(如图10)的自动嫁接、上苗以及对其的子叶方向进行准确调整,是瓜科穴盘苗全自动嫁接的关键,也是国际研究的先进技术领域。
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足,提供一种新型的子叶方向可调式上苗执行器,该上苗执行器应具有对穴盘中嫁接苗进行自动取苗的功能以及调整所取嫁接苗子叶方向的功能。本发明采用的技术方案是子叶方向可调式上苗执行器,其特征在于该上苗执行器包括一对嫁接苗进行剪切和取回作业的气爪装置、一驱动气爪装置前后运动的推进装置、还包括一用于调节嫁接苗子叶方向的导向装置;所述推进装置为一双杆气缸;所述气爪装置包括一通过第二安装板固定在所述双杆气缸的活塞杆顶端且对嫁接苗进行夹持和取回作业的联动气爪以及一通过第三安装板固定在所述联动气爪下方且对嫁接苗进行剪切的八字型气爪;所述联动气爪包括一通过所述第二安装板固定在所述双杆气缸活塞杆顶端的联动气爪气缸以及由该气缸驱动的活动爪夹;所述活动爪夹中第四安装板固定在所述联动气爪气缸缸体上,其上下两边各有一靠板相互平行地往前方伸出,两个靠板上分别铰接一对可开合的气爪手指,该气爪手指的阻力臂分别往前方伸出用于夹持嫁接苗;另有一定位于所述靠板之间的王字形连接架,该连接架的两边支架上各铰接着两个连杆的一端,每个连杆的另一端又分别与前述的一个气爪手指的动力臂铰接;所述联动气爪气缸的活塞杆还穿越过第四安装板中部的通孔后与所述王字形连接架连接;
所述导向装置包括一导向器和一竖直布置的弹性定位销;
所述导向器包括一对闭合的半弧形导向片;每个半弧形导向片均为一竖直往上伸展的片状半圆柱面,柱面的中心突起而两边往下倾斜;所述导向器为一上端面具有两个突起的圆环体;
所述弹性定位销通过一 L形连杆与所述双杆气缸的缸体连接固定,所述弹性定位销垂直定位在所述导向器的外侧边,所述弹性定位销的顶点略高于所述导向器的顶点。所述每个气爪手指的阻力臂闭合端面上都制有用于定位嫁接苗且直径略大于嫁接苗茎干的半圆形凹槽,且上下两对半圆形凹槽在气爪手指闭合时形成两个具有同一轴线的圆形通孔。所述两个半弧形导向片的下端面分别与一对位于上方的气爪手指的上端面连接固定,以在该对气爪手指闭合时使所述两个半弧形导向片组成所述导向器。所述八字型气爪上制有一对通过所述联动气爪气缸驱动进行开合的切刀。所述双杆气缸通过顶部的安装板与一竖直方向的外部安装轴固定。本发明的有益效果是本发明提供的子叶方向可调式上苗执行器,通过活动爪夹实现嫁接苗的定位与抓取、八字型气爪实现嫁接苗的茎干分离以及导向装置实现嫁接苗子叶方向的调整;其中导向装置的工作原理是在八字型气爪剪断嫁接苗的茎干后,嫁接苗将向下坠落,在坠落过程中嫁接苗的子叶沿着导向器的弧形表面上滑动,从而带动嫁接苗的整体转动;该导向器结构简单并且使用效果明显,可以简单快速地调整子叶的方向,也不会对幼嫩的嫁接苗造成损伤;本发明通过以上方式完成自动取苗及自动调整嫁接苗的子叶方向,不仅结构简单而且效果明显,为后续将嫁接苗提供至砧木台和穗木台做好了准备,因此本发明完全达到了预期的效果。
图I是本发明的立体结构示意图。图2是本发明中联动气爪的立体结构示意图。图3是本发明中王字形连接架和连杆的立体结构示意图。图4是本发明中半弧形导向片的立体结构示意图。图5是本发明中导向器的立体结构示意图。图6是本发明中气爪手指的主视结构示意图。图7是本发明中八字型气爪的结构原理图。图8是本发明中气爪装置固定和剪切嫁接苗时的立体结构示意图。图9是本发明中嫁接苗子叶调整后的立体结构示意图。图10是栽培着植物幼苗的穴盘的立体结构示意图。
首先双杆气缸启动,推动气爪装置(即联动气爪和八字型气爪)向前移动并靠近嫁接苗;然后联动气爪上的联动气爪气缸推动王字形连接架前进,王字形连接架通过连杆拉动两对气爪手指闭合,使嫁接苗的茎干被限制在半圆形凹槽闭合而成的圆形通孔内,嫁接苗的子叶位于导向器的上方;同时八字型气爪的八字型气爪气缸也推动切刀闭合并剪断嫁接苗的根部;此时双杆气缸再次启动并取回嫁接苗,嫁接苗在被取回时由于底部失去支撑将向下坠落,在坠落时嫁接苗子叶碰到导向器的上端面,并顺着上端面旋转下滑至两个向下凹陷为止;若嫁接苗在下落时子叶刚好卡在导向器上端面的两个突起位置而无法下滑旋转,导向器上的嫁接苗的子叶在经过弹性定位销时将会被拨动,从而顺利旋转下滑至预定位置完成子叶的调整。
本发明涉及一种上苗执行器。目的是提供的上苗执行器应具有对穴盘中嫁接苗进行自动取苗的功能以及调整所取嫁接苗子叶方向的功能。技术方案是子叶方向可调式上苗执行器,其特征在于该上苗执行器包括一对嫁接苗进行剪切和取回作业的气爪装置、一驱动气爪装置前后运动的推进装置、还包括一用于调节嫁接苗子叶方向的导向装置;推进装置为一双杆气缸;所述气爪装置包括一通过第二安装板固定在所述双杆气缸的活塞杆顶端且对嫁接苗进行夹持和取回作业的联动气爪以及一通过第三安装板固定在所述联动气爪下方且对嫁接苗进行剪切的八字型气爪;联动气爪包括一通过所述第二安装板固定在所述双杆气缸活塞杆顶端的联动气爪气缸以及由该气缸驱动的活动爪夹。
子叶方向可调式上苗执行器制作方法
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