嫁接苗柔性定位夹持机构的制作方法

本发明属于嫁接设备技术领域，涉及一种自动取苗装置，特别涉及一种可根据嫁接苗的不同苗茎，柔性夹持取苗，定位准确、对苗体损害小的嫁接苗柔性定位夹持机构。

背景技术：

随着农业生产自动化技术的不断提高，人民群众对果树苗的嫁接作业，则逐步从人工嫁接向自动嫁接过渡。但是，机械化嫁接作业需要事先将穴盘中的果树苗精准地取出，并确保果树苗在夹持装置中的位置相对固定；这样才能够为后续精准的嫁接提供保障。同时，夹持装置在夹持果树苗时，应尽量减少对苗体的损伤，以提高嫁接苗的成活率。现有技术的嫁接苗夹持装置，往往采用刚性夹持机构，对苗茎的适应度不理想，经常导致损伤苗茎和定位不准确的现象，严重影响果树苗嫁接作业的效率。故有必要对现有技术的嫁接苗夹持装置予以改进。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种可根据嫁接苗的不同苗茎，柔性夹持取苗，定位准确、对苗体损害小的嫁接苗柔性定位夹持机构。

本发明所采用的技术方案是：该嫁接苗柔性定位夹持机构包括基础组件，其特征在于：所述基础组件包括基座，基座由基板构成，基板前部的两侧分别设置有固定块，固定块的上部设置有拢苗爪连接孔，两个固定块之间设置有夹持导向杆；基板的后部设置有立板，立板的上部设置有滑动孔，立板的下部设置有驱动板导向杆；基座的基板上设置有驱动板安装长孔，驱动板安装长孔位于立板与夹持导向杆之间；基座上设置有竖直布置的拢苗驱动板，拢苗驱动板由驱动板主体构成，驱动板主体上设置有驱动板导向孔，驱动板主体上部的中间设置有凹槽，驱动板主体上部的两侧分别设置有主动连接孔；驱动板主体的下部设置有气缸连接端；拢苗驱动板通过驱动板导向孔与基座立板上的驱动板导向杆滑动连接；拢苗驱动板的气缸连接端穿过基座基板上的驱动板安装长孔，与设置在基座下侧的驱动气缸的伸缩端相连；所述基座上两个固定块之间的夹持导向杆上设置有夹持组件，夹持组件由两个相互对称布置的滑动块构成，滑动块分别通过其上设置的夹持导向孔，布置在夹持导向杆上；两个滑动块的上部，分别设置有第一夹指和第二夹指，第一夹指和第二夹指均沿与夹持导向杆相垂直的水平方向布置；滑动块上部、靠近固定块的一侧，分别设置有从动连接孔；夹持组件的两侧分别设置有对称布置的拢苗组件，拢苗组件由两片上下布置的拢苗爪片构成；拢苗爪片的后部设置有后部通孔，拢苗爪片的中部设置有中部通孔，拢苗爪片的中部通孔和后部通孔之间设置有回转通孔；两片拢苗爪片的回转通孔之间设置有连接筒，两片拢苗爪片的后部通孔之间设置有主动连杆，两片拢苗爪片的中部通孔之间设置有从动连杆；夹持组件两侧的拢苗组件，分别通过回转通孔与基础组件两侧固定块上部的拢苗爪连接孔转动连接；所述主动连杆的一端与拢苗爪片后部通孔相铰接，主动连杆的另一端与拢苗驱动板的主动连接孔相铰接；所述从动连杆的一端与拢苗爪片中部通孔相铰接，从动连杆的另一端与夹持组件滑动块的从动连接孔相铰接；所述夹持组件的第一夹指和第二夹指的前端，分别布置在相应一侧拢苗组件的两片拢苗爪片前部的夹持开口内；所述基础组件立板的滑动孔内设置有柔性导向组件，柔性导向组件由滑动杆构成，滑动杆前端的上下两侧分别设置有导向片，两片导向片之间形成拢苗开口；所述柔性导向组件通过滑动杆设置在基础组件立板的滑动孔内，且滑动杆位于夹持组件的第一夹指和第二夹指之间；柔性导向组件前端的两片导向片，则分别位于两侧拢苗组件夹持开口一端的上方和下方；柔性导向组件与基础组件立板的前侧之间设置有缓冲弹簧，柔性导向组件滑动杆伸出到基础组件立板后侧的一端设置有限位螺母。

所述柔性导向组件的滑动杆包括杆体，杆体的中部设置有轴肩，杆体的前端设置有连接块；连接块的上下两侧分别设置有连接卡槽，连接卡槽内设置有内螺纹孔；连接块的两个连接卡槽内分别设置有导向片，导向片由片主体构成，片主体的后端设置有调节长圆孔，片主体的前端设置有V形口；导向片利用设置在调节长圆孔与连接卡槽内螺纹孔之间的螺栓，固定在连接块的上下两侧；所述缓冲弹簧设置在基础组件立板的前侧与柔性导向组件滑动杆的轴肩之间。以在拢苗组件和夹持组件逐渐闭合、带动嫁接苗做居中内收的过程中，根据不同苗茎，对嫁接苗进行柔性夹持取苗，减少对苗体的损伤；并且，导向片后端的调节长圆孔，可方便导向片在连接块上位置的调整。

所述滑动杆杆体前端连接块上设置的导向片的V形口内侧，设置有缓冲橡胶。以在嫁接苗随拢苗组件内收时，使苗体与柔性导向组件导向片的V形口缓和地接触，进一步减小接触力度。

所述夹持组件的第一夹指包括第一夹体，第一夹体的前端设置有第一夹持端；夹持组件的第二夹指包括第二夹体，第二夹体的前端设置有第二夹持端；第一夹指和第二夹指分别通过第一夹体和第二夹体，与两个滑动块的上部相连；且第一夹指和第二夹指前端的第一夹持端和第二夹持端朝向前侧、相对布置。以在夹持组件的第一夹指和第二夹指随拢苗组件向内相向运动时，使第一夹持端和第二夹持端对嫁接苗进行夹持。

所述第二夹指第二夹体前端的第二夹持端的上、下两侧，分别设置有缓力凹口。以减缓夹持组件第一夹指和第二夹指夹持嫁接苗时的力度，减小对苗体的损害。

所述第一夹指的第一夹持端、以及第二夹指的第二夹持端相对的内侧，分别设置有夹持胶垫。以在夹持组件第一夹指和第二夹指与嫁接苗接触时，减小夹持力度，避免对苗体造成机械损伤。

所述拢苗驱动板的驱动板导向孔内、以及滑动块的夹持导向孔内，分别设置有防锈隔套。以防止长时间使用过程中，驱动板导向孔与驱动板导向杆之间、以及夹持导向孔与夹持导向杆之间产生铁锈，影响动作效果。

所述驱动板导向孔和夹持导向孔内设置的防锈隔套为铜隔套或尼龙隔套。

所述基础组件立板的滑动孔两侧，分别设置有杆臂连接孔。以便于夹持机构与嫁接设备的连接。

本发明的有益效果：由于本发明采用基础组件基座前部的两侧分别设置固定块，两个固定块之间设置夹持导向杆；基座的后部设置立板，立板的上部设置滑动孔，立板的下部设置驱动板导向杆；拢苗驱动板通过驱动板导向孔与基座立板上的驱动板导向杆滑动连接；拢苗驱动板的气缸连接端穿过驱动板安装长孔，与驱动气缸的伸缩端相连；夹持组件的两个滑动块分别通过其上设置的夹持导向孔，布置在夹持导向杆上；两个滑动块的上部，分别设置第一夹指和第二夹指；夹持组件两侧的拢苗组件，分别通过回转通孔与基础组件两侧固定块上部的拢苗爪连接孔转动连接；拢苗组件主动连杆的一端与拢苗爪片后部通孔相铰接，另一端与拢苗驱动板的主动连接孔相铰接；拢苗组件从动连杆的一端与拢苗爪片中部通孔相铰接，另一端与夹持组件滑动块的从动连接孔相铰接；柔性导向组件通过滑动杆设置在基础组件立板的滑动孔内，且滑动杆位于夹持组件的第一夹指和第二夹指之间；柔性导向组件与基础组件立板之间设置缓冲弹簧的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，能够根据不同的苗茎尺寸，将穴盘中的果树苗精准的夹出，同时完成对苗体的柔性自动定位；实现对果树苗的柔性夹持取苗，减少对苗体的损害，并为后续的全自动嫁接作业提供效率保障，应用效果突出。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1中的基础组件的一种结构示意图。

图3是图2的A向视图。

图4是图2中的基座的一种结构示意图。

图5是图2中的拢苗驱动板的一种结构示意图。

图6是图1中的拢苗组件的一种结构示意图。

图7是图1中的柔性导向组件的一种结构示意图。

图8是图7中的滑动杆的一种结构示意图。

图9是图7中的导向片的一种结构示意图。

图10是图1中的夹持组件的一种结构示意图。

图11是图10中的第一夹指的一种结构示意图。

图12是图10中的第二夹指的一种结构示意图。

图13是本发明使用时的一种实施方式示意图。。

图14是本发明的机构运动简图。

图15是本发明的初始状态示意图。

图16是本发明拢苗组件和夹持组件随拢苗驱动板动作、而向内收拢的定位夹持状态示意图。

图中序号说明：1基础组件、2拢苗组件、3柔性导向组件、4夹持组件、5缓冲弹簧、6限位螺母、7基座、8拢苗驱动板、9驱动气缸、10基板、11固定块、12拢苗爪连接孔、13夹持导向杆、14驱动板安装长孔、15立板、16滑动孔、17杆臂连接孔、18驱动板导向杆、19驱动板主体、20凹槽、21主动连接孔、22驱动板导向孔、23气缸连接端、24气缸连接孔、25拢苗爪片、26连接筒、27回转通孔、28后部通孔、29主动连杆、30中部通孔、31从动连杆、32夹持开口、33滑动杆、34导向片、35拢苗开口、36杆体、37轴肩、38连接块、39连接卡槽、40内螺纹孔、41片主体、42调节长圆孔、43 V形口、44滑动块、45夹持导向孔、46第一夹指、47第二夹指、48从动连接孔、49第一夹体、50第一夹持端、51夹指连接孔、52第二夹体、53第二夹持端、54缓力凹口、55定位夹持机构、56连接杆臂、57嫁接苗。

具体实施方式

根据图1～16详细说明本发明的具体结构。该嫁接苗柔性定位夹持机构包括由基座7构成的基础组件1，其中，基础组件1的基座7包括前部两侧分别设置有固定块11的基板10。基板10上的两个固定块11的上部，设置有用于与拢苗组件2回转通孔27相连的拢苗爪连接孔12；并且，两个固定块11之间设置有用于布置夹持组件4滑动块44的夹持导向杆13。基板10的后部设置有垂直于基板10布置的立板15，立板15的上部设置有用于布置柔性导向组件3滑动杆33的滑动孔16；立板15上位于滑动孔16下方的下部，设置有两个用于为拢苗驱动板8往复运动进行导向的驱动板导向杆18。为了便于整个柔性定位夹持机构55与嫁接作业设备的连接与安装，基础组件1立板15的滑动孔16两侧，分别设置有用于与嫁接设备连接杆臂56相连的杆臂连接孔17。

基础组件1基座7的基板10上、位于立板15与夹持导向杆13之间的位置处，设置有用于布置拢苗驱动板8气缸连接端23的驱动板安装长孔14。基座7上设置有竖直布置的拢苗驱动板8，拢苗驱动板8包括驱动板主体19，驱动板主体19上设置有两个用于与立板15上驱动板导向杆18相连的驱动板导向孔22。拢苗驱动板8驱动板主体19上部的中间，设置有用于与柔性导向组件3滑动杆33相配合的凹槽20，以防止在运动过程中，柔性导向组件3与拢苗驱动板8产生干涉；驱动板主体19上部的两侧，分别设置有用于与拢苗组件2主动连杆29相连的主动连接孔21。拢苗驱动板8驱动板主体19的下部，设置有带有气缸连接孔24的气缸连接端23。拢苗驱动板8通过驱动板导向孔22，套接在基座7立板15上的驱动板导向杆18上，并形成滑动连接；拢苗驱动板8的气缸连接端23，则穿过基座7基板10上的驱动板安装长孔14，与设置在基座7基板10下侧的驱动气缸9的伸缩端相连接。为了防止长时间使用过程中，驱动板导向孔22与驱动板导向杆18之间产生铁锈，影响动作效果，拢苗驱动板8的驱动板导向孔22内设置有防锈隔套。根据具体使用需要，防锈隔套可以采用铜质材料或尼龙材料制成。

基础组件1基座7上的两个固定块11之间的夹持导向杆13上，设置有用于侧向居中定位、夹持苗茎的夹持组件4。夹持组件4由两个对称布置在夹持导向杆13上的滑动块44构成，两个滑动块44分别通过其上设置的夹持导向孔45，套接在夹持导向杆13上。为了防止长时间使用过程中，夹持组件4夹持导向孔45与基础组件1夹持导向杆13之间产生铁锈，影响动作效果，滑动块44的夹持导向孔45内设置有由铜或尼龙材料制成的防锈隔套。夹持组件4的两个滑动块44的上部，分别设置有用于夹持苗茎的第一夹指46和第二夹指47；第一夹指46和第二夹指47，均沿着与夹持导向杆13相垂直的水平方向、向前方苗茎的方向布置。滑动块44的上部、靠近基础组件1相应侧固定块11的一侧，分别设置有用于与拢苗组件2从动连杆31相连的从动连接孔48。

夹持组件4的第一夹指46由第一夹体49构成，第一夹体49的前端设置有第一夹持端50；夹持组件4的第二夹指47由第二夹体52构成，第二夹体52的前端设置有第二夹持端53。第一夹指46和第二夹指47分别通过第一夹体49和第二夹体52的夹指连接孔51，与两个滑动块44的上部相连接；第一夹指46和第二夹指47前端的第一夹持端50和第二夹持端53均朝向前侧、且相对布置。以在夹持组件4的第一夹指46和第二夹指47随拢苗组件2向内相向运动时，便于第一夹持端50和第二夹持端53对嫁接苗苗茎的夹持。为了减缓夹持组件4第一夹指46和第二夹指47夹持嫁接苗苗茎时的力度、减小对苗体的损害，第二夹指47第二夹体52前端的第二夹持端53的上、下两侧，分别设置有缓力凹口54。出于在夹持组件4第一夹指46和第二夹指47与嫁接苗苗茎接触时，减小夹持力度的目的，第一夹指46的第一夹持端50、以及第二夹指47的第二夹持端53相对的内侧，分别设置有弹性的夹持胶垫，以避免对苗体造成机械损伤。另外，根据具体的使用需要，夹持组件4的第二夹指47的厚度可以大于第一夹指46的厚度，以通过第一夹指46和第二夹指47夹持部位厚度的不同，来增加缓力效果。

夹持组件4的两侧，分别设置有用于向内收拢嫁接苗苗茎、对称布置的拢苗组件2，两个拢苗组件2均由两片上下布置、且结构相同的拢苗爪片25构成。每片拢苗爪片25的后部设置有用于与主动连杆29相连的后部通孔28，拢苗爪片25的中部设置有用于与从动连杆31相连的中部通孔30；拢苗爪片25中部通孔30和后部通孔28之间，设置有用于与基础组件1固定块11上部的拢苗爪连接孔12相连的回转通孔27。拢苗组件2的两片拢苗爪片25，通过设置在两个回转通孔27之间的连接筒26相连接，以使两片拢苗爪片25成为一体；两片拢苗爪片25的前部形成有夹持开口32。两片拢苗爪片25的两个后部通孔28之间的容置腔内设置有主动连杆29，两片拢苗爪片25的两个中部通孔30之间的容置腔内设置有从动连杆31。

夹持组件4两侧布置的拢苗组件2，分别通过成为一体的两片拢苗爪片25的回转通孔27，与基础组件1两侧固定块11上部的拢苗爪连接孔12转动连接。拢苗组件2后部的主动连杆29的一端，与两片拢苗爪片25的后部通孔28相铰接；主动连杆29的另外一端，则与基础组件1拢苗驱动板8、与拢苗组件2相对应一侧的主动连接孔21相铰接。拢苗组件2中部的从动连杆31的一端，与两片拢苗爪片25的中部通孔30相铰接；从动连杆31的另外一端，则与夹持组件4位于相应拢苗组件2一侧的滑动块44的从动连接孔48相铰接。为了防止在运动过程中，夹持组件4的第一夹指46和第二夹指47与两侧的拢苗组件2产生干涉，夹持组件4的第一夹指46和第二夹指47的前端（第一夹持端50和第二夹持端53），分别布置在相对应一侧拢苗组件2两片拢苗爪片25前部的夹持开口32内。

基础组件1立板15的滑动孔16内，设置有用于对嫁接苗苗茎进行柔性定位的柔性导向组件3。柔性导向组件3由滑动杆33构成，滑动杆33包括杆体36，杆体36的中部设置有轴肩37，杆体36的前端设置有连接块38。柔性导向组件3前端连接块38的上、下两侧，分别设置有用于布置导向片34的连接卡槽39，连接卡槽39内设置有内螺纹孔40。连接块38上、下两侧的两个连接卡槽39内，分别设置有用于对嫁接苗苗茎进行柔性导向的导向片34，两片导向片34之间形成有拢苗开口35。两片导向片34均由片主体41构成，片主体41的后端设置有便于调节导向片34位置的调节长圆孔42；片主体41的前端则设置有V形口43，以便于嫁接苗苗茎的收拢。两片导向片34，分别利用设置在调节长圆孔42与连接卡槽39内螺纹孔40之间的螺栓，固定在连接块38的上下两侧；以方便导向片34在连接块38上位置的调整。为了在嫁接苗随拢苗组件2内收时，使苗体与柔性导向组件3导向片34的V形口43缓和地接触，滑动杆33杆体36前端连接块38上设置的导向片34的V形口43内侧，设置有缓冲橡胶，以进一步减小接触力度。

柔性导向组件3通过滑动杆33设置在基础组件1立板15的滑动孔16内；柔性导向组件3的滑动杆33，位于夹持组件4的第一夹指46和第二夹指47之间，且第一夹指46和第二夹指47的第一夹持端50和第二夹持端53均位于拢苗开口35内；柔性导向组件3滑动杆33前端的两片上下布置的导向片34，分别位于两侧拢苗组件2夹持开口32一端的上方和下方。以防止在运动过程中，柔性导向组件3与夹持组件4和拢苗组件2产生干涉。柔性导向组件3滑动杆33的轴肩37与基础组件1立板15的前侧之间，设置有缓冲弹簧5；柔性导向组件3滑动杆33伸出到基础组件1立板15后侧的一端，设置有用于调节缓冲弹簧5压缩弹力的限位螺母6。以在拢苗组件2和夹持组件4逐渐闭合、带动嫁接苗做居中内收的过程中，根据不同苗茎，对嫁接苗进行柔性夹持取苗，减少对苗体的损伤。

该嫁接苗柔性定位夹持机构使用时，通过与基础组件1立板15相连的连接杆臂56，将定位夹持机构55固定在嫁接设备上；定位夹持机构基础组件1下侧的驱动气缸9的默认初始状态为气缸的伸缩端伸出，此时，定位夹持机构的拢苗组件2和夹持组件4均为张开状态（如图15所示）。当需要将穴盘中的嫁接苗57取出时，首先，驱动嫁接设备滑台（图中未示出），带动定位夹持机构55向盛装嫁接苗57的穴盘所在的方向运动；当穴盘中的嫁接苗57，处于张开的拢苗组件2和夹持组件4的包络范围内时，停止滑台的运动。然后，收回驱动气缸9的伸缩端，以带动与驱动气缸9伸缩端相连的拢苗驱动板8沿着驱动板导向杆18，向定位夹持机构前端嫁接苗57的方向移动。拢苗驱动板8驱动两个拢苗组件2的主动连杆29，来带动两组拢苗爪片25分别绕两侧固定块11拢苗爪连接孔12的轴线、向内侧转动收拢；同时，两个拢苗组件2的从动连杆31驱动夹持组件4的两个滑动块44，带动第一夹指46和第二夹指47向内侧居中闭合；从而实现定位夹持机构拢苗组件2和夹持组件4的逐渐收拢、闭合，使嫁接苗57做居中内收运动（如图16所示），并将嫁接苗57从穴盘内拽出。

定位夹持机构拢苗组件2和夹持组件4逐渐收拢、闭合，带动嫁接苗57居中内收的过程中，嫁接苗57会触碰到中部柔性导向组件3的滑动杆33前端的导向片34，以通过滑动杆33与基础组件1立板15之间设置的缓冲弹簧5，减小定位夹持机构居中定位、拖拽嫁接苗时的接触力度。该嫁接苗柔性定位夹持机构，能够对不同苗茎嫁接苗进行柔性自动定位，并精准夹持、取苗，减少夹持装置对苗体的损伤；可为后续的全自动嫁接作业提供效率保障。