专利名称：一种斜插式蔬菜嫁接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及园艺、蔬菜嫁接机械机构，具体涉及一种斜插式蔬菜嫁接装置。
背景技术：
嫁接栽培是克服设施瓜菜连茬病害和低温障碍最有效的途径，可提高嫁接苗抗逆 性和产量，广泛用于黄瓜、西瓜、甜瓜、茄子、西红柿等蔬菜的栽培。蔬菜嫁接技术性强，作业 工序复杂难以掌握，采用机械嫁接可以提高劳动生产率、降低作业难度，有利于推广嫁接育 苗技术。国内外已开发了相当数量的嫁接机构，如直插式、贴接式等，但是对于瓜类，由于瓜 科砧木中间有髓腔，直插式嫁接后成活率不高，因此一般园艺上采用斜插式嫁接方法进行 嫁接作业，目前还没有针对斜插式嫁接法的嫁接装置。这使得瓜科蔬菜嫁接育苗技术的推 广应用受到限制。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种斜插式蔬菜嫁接装置，人工上苗后可实现接穗夹 持、接穗切削、砧木夹持、砧木去除生长点、砧木断根、砧木打孔和接穗与砧木对接导向作业 的斜插式蔬菜嫁接装置。本实用新型采用的技术方案是本实用新型包括机架、接穗夹持机构、接穗切削机构、砧木生长点去除机构、砧木 夹持断根机构、砧木打孔机构和接穗与砧木对接导向机构；接穗夹持机构和砧木打孔机构 分别通过安装架固定在机架的两侧，砧木生长点去除机构和砧木夹持断根机构分别安装在 接穗夹持机构和砧木打孔机构间的机架上，砧木生长点去除机构安装在砧木夹持断根机构 的正后方，接穗与砧木对接导向机构安装在砧木夹持断根机构上，在接穗夹持机构和砧木 夹持断根机构间的机架上安装接穗切削机构。所述的接穗夹持机构包括固定在安装架上的控制夹持机构直线运动的第一标准 型气缸，装配于第一标准型气缸执行元件上的控制夹持机构斜线运动的第一紧凑型气缸， 与第一紧凑型气缸侧面相连的第一导杆，与第一导杆相连并能一起斜向运动的真空吸盘 手。所述的接穗切削机构包括安装在接穗切削机构支架底部的第一薄型驱动气缸， 装配在第一薄型驱动气缸上并用销轴与支架相连的第一联动机构，接穗切削刀片安装在 第一联动机构上，由第一薄型驱动气缸带动第一联动机构上的接穗切削刀片进行斜向的切 削。所述的砧木生长点去除机构包括固定在安装架上的第二标准型驱动气缸，安装在 第二标准型驱动气缸下部的第二薄型驱动气缸，安装在第二薄型驱动气缸上的第二联动机 构，分别安装在第二联动机构两侧的单面刀片，第二标准型驱动气缸控制砧木生长点去除 机构向下运动并在一定位置停止，第二薄型驱动气缸带动第二联动机构开闭运动，实现第 一、第二单面刀片剪切去除砧木生长点。[0009]所述的砧木夹持断根机构包括安装在砧木夹持断根机构的宽型气爪，装配在宽型 气爪底部的砧木切削刀片，装配在宽型气爪上部两侧的导杆，两根导杆外面分别套有弹簧， 第二导杆上从下至上依次交替叠加相同数量的凹形夹持片和凸形夹持片，第三导杆上从下 至上依次交替叠加与第二导杆相同数量的凸形夹持片和凹形夹持片，凸形夹持片的凹弧形 处和凹形夹持片的凹弧形处均朝向内侧，由宽型气爪带动砧木切削刀片实现砧木断根，同 时使凹形夹持片，凸形夹持片交叉插入从而实现对砧木的定位夹持，两根导杆外面分别套 有弹簧起到缓冲作用；宽型气爪上方倒立安装第二薄型驱动气缸，与第二薄型驱动气缸相 连的压苗片，第二薄型驱动气缸带动压苗片下压。所述的接穗与砧木对接导向机构包括安装在砧木夹持断根机构上方的两个紧凑 型气缸、两片凸形夹持片、两片凹形夹持片；第三紧凑型气缸下面从下至上依次叠加一片凹 形夹持片和一片凸形夹持片，第四紧凑型气缸下面从下至上依次叠加一片凸形夹持片和一 片凹形夹持片，由第三、第四紧凑型气缸运动控制夹持片交叉插入。所述的砧木打孔机构包括固定在安装架上的控制砧木打孔机构斜线运动的第三 标准型气缸，装配于第三标准型气缸执行部位上的第二紧凑型气缸，安装在第二紧凑型气 缸上的打孔针，第三标准型气缸带动紧凑型气缸和打孔针以一定角度斜向下运动至某处后 停止，再由第二紧凑型气缸带动打孔针打孔。所述的真空吸盘手，其底部延伸后为两对称的曲面，两曲面交接处有一内凹槽，曲 面上开有能吸接穗子叶的孔，内凹槽能卡住接穗茎。所述的每片凸形夹持片其底部延伸后为三角形，三角形的交点处为凹弧形；所述 的每片凹形夹持片其底部延伸后为内凹的三角形，内凹的三角形的交点处为凹弧形。与背景技术相比，具有的有益效果是本实用新型可自动完成接穗夹持、接穗切削、砧木夹持、砧木去除生长点、砧木断 根、砧木打孔和接穗与砧木对接导向作业。本实用新型结构简单、自动化程度高、作业劳动 强度小、作业精确、质量稳定、可靠性高。
图1是本实用新型斜插式蔬菜嫁接装置整体机构正视图。 图2是本实用新型斜插式蔬菜嫁接装置整体机构侧视图。 图3是接穗夹持机构示意图。 图4是接穗切削机构示意图。 图5是砧木生长点去除机构示意图。 图6是砧木夹持断根机构正视图。 图7是砧木夹持断根机构俯视图。 图8是砧木打孔机构示意图。 图9是接穗与砧木对接导向机构俯视图。 图10是接穗与砧木对接导向机构正视图。 图11是真空吸盘手机构主视图。 图12是真空吸盘手机构侧视图。 图13是凹形夹持片示意图。[0029]图14是凸形夹持片示意图。图中1、机架，2、接穗夹持机构，3、接穗切削机构，4、砧木生长点去除机构，5、砧木 夹持断根机构，6、砧木打孔机构，7、接穗与砧木对接导向机构，8、第一标准型气缸，9、第一 紧凑型气缸，10、第一导杆，11、真空吸盘手，12、支架，13、第一薄型驱动气缸，14、销轴，15、 第一联动机构，16、接穗切削刀片，17、第二标准型驱动气缸，18、第二薄型驱动气缸，19、第 二联动机构，20、第一单面刀片，21、第二单面刀片，22、宽型气爪，23、砧木切削刀片，24、第 二导杆，25、第三导杆，26、弹簧，27、弹簧，28、凹形夹持片，29、凸形夹持片，30、第三薄型驱 动气缸，31、压苗片，32、第三标准型气缸，33、第二紧凑型气缸，34、打孔针，35、第三紧凑型 气缸，36、第四紧凑型气缸。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1、图2所示，本实用新型包括机架1、接穗夹持机构2、接穗切削机构3、砧木 生长点去除机构4、砧木夹持断根机构5、砧木打孔机构6和接穗与砧木对接导向机构7 ；接 穗夹持机构2和砧木打孔机构6分别通过安装架固定在机架1的两侧，砧木生长点去除机 构4和砧木夹持断根机构5分别安装在接穗夹持机构2和砧木打孔机构6间的机架1上， 砧木生长点去除机构4安装在砧木夹持断根机构5的正后方，接穗与砧木对接导向机构7 安装在砧木夹持断根机构5上，在接穗夹持机构2和砧木夹持断根机构5间的机架1上安 装接穗切削机构3。如图3所示，所述的接穗夹持机构2包括固定在安装架上的控制夹持机构直线运 动的第一标准型气缸8，装配于第一标准型气缸8执行元件上的控制夹持机构斜线运动的 第一紧凑型气缸9，与第一紧凑型气缸9侧面相连的第一导杆10，与第一导杆10相连并能 一起斜向运动的真空吸盘手11。如图4所示，所述的接穗切削机构3包括安装在接穗切削机构3支架12底部的第 一薄型驱动气缸13，装配在第一薄型驱动气缸13上并用销轴14与支架12相连的第一联动 机构15，接穗切削刀片16安装在第一联动机构15上，由第一薄型驱动气缸13带动第一联 动机构15上的接穗切削刀片16进行斜向的切削。第一联动机构15上有两个通过销轴14 相连的转动块，其中一个转动块上安装接穗切削刀片16，另一转动块作为挡块，转动块与第 一连接块相连，第一连接块与第二连接块相连，第二连接块与第一薄型驱动气缸13执行部 位相连。第一薄型驱动气缸13执行部位上下运动，通过第一、第二连接块带动转动块开闭 运动，从而实现切削动作。如图5所示，所述的砧木生长点去除机构4包括固定在安装架上的第二标准型驱 动气缸17，安装在第二标准型驱动气缸17下部的第二薄型驱动气缸18，安装在第二薄型驱 动气缸18上的第二联动机构19，分别安装在第二联动机构19两侧的单面刀片20、21，第二 标准型驱动气缸17控制砧木生长点去除机构4向下运动并在一定位置停止，第二薄型驱动 气缸18带动第二联动机构19开闭运动，实现第一、第二单面刀片20、21剪切去除砧木生 长点。第二联动机构19上有两个转动块，转动块上安装单面刀片20、21，转动块与第三连 接块相连，第四连接块与第二连接块相连，第二连接块与第二薄型驱动气缸18执行部位相 连。第二薄型驱动气缸18执行部位上下运动，通过第三、第四连接块带动转动块开闭运动，从而实现生长点去除。如图6、图7所示，砧木夹持断根机构5包括安装在砧木夹持断根机构5的宽型气 爪22，装配在宽型气爪22底部的砧木切削刀片23，装配在宽型气爪22上部两侧的导杆 24、25，两根导杆24、25外面分别套有弹簧26、27，第二导杆24上从下至上依次交替叠加相 同数量的凹形夹持片28和凸形夹持片29，第三导杆25上从下至上依次交替叠加与第二导 杆24相同数量的凸形夹持片29和凹形夹持片28，凸形夹持片29的凹弧形处和凹形夹持 片28的凹弧形处均朝向内侧，由宽型气爪22带动砧木切削刀片23实现砧木断根，同时使 凹形夹持片28、凸形夹持片29交叉插入从而实现对砧木的定位夹持，两根导杆24、25外面 分别套有弹簧26、27起到缓冲作用；宽型气爪22上方倒立安装第二薄型驱动气缸30，与第 二薄型驱动气缸30相连的压苗片31，第二薄型驱动气缸30带动压苗片31下压。如图8所示，所述的砧木打孔机构6包括固定在安装架上的控制砧木打孔机构6 斜线运动的第三标准型气缸32，装配于第三标准型气缸32执行部位上的第二紧凑型气缸 33，安装在第二紧凑型气缸33上的打孔针34，第三标准型气缸32带动紧凑型气缸33和打 孔针34以一定角度斜向下运动至某处后停止，再由第二紧凑型气缸33带动打孔针34打 孔。如图9、图10所示，所述的接穗与砧木对接导向机构7包括安装在砧木夹持断根机 构5上方的两个紧凑型气缸35、36，两片凸形夹持片29、两片凹形夹持片28 ；第三紧凑型气 缸35下面从下至上依次叠加一片凹形夹持片28和一片凸形夹持片29，第四紧凑型气缸36 下面从下至上依次叠加一片凸形夹持片29和一片凹形夹持片28，由第三、第四紧凑型气缸 35、36运动控制夹持片37、38交叉插入。如图11、图12所示，所述的真空吸盘手11，其底部延伸后为两对称的曲面，两曲面 交接处有一内凹槽，曲面上开有能吸接穗子叶的孔，内凹槽能卡住接穗茎。如图13、图14所示，所述的每片凸形夹持片29其底部延伸后为三角形，三角形 的交点处为凹弧形；所述的每片凹形夹持片28其底部延伸后为内凹的三角形，内凹的三角 形的交点处为凹弧形。本实用新型操作时，人工将砧木苗放置到砧木夹持断根机构5处。宽型气爪22闭合使凹形夹持片28、凸形夹持片29交叉插入从而实现对砧木的定 位夹持，同时带动砧木切削刀片23实现砧木断根。砧木夹持后，第三薄型驱动气缸30向下 带动压苗片31下压，压住砧木子叶，露出砧木真叶。压苗动作完成后，第二标准型驱动气缸17控制砧木生长点去除机构4向下运动并 在砧木真叶上面一定高度处停止，由第二薄型驱动气缸18带动第二联动机构19开闭运 动，实现第一、第二单面刀片20、21剪切去除砧木生长点。然后第二薄型驱动气缸18和第 二标准型驱动气缸17相继反向运动，回到初始位置完成去除生长点作业。之后，第三标准型气缸32带动第二紧凑型气缸33和打孔针34以一定角度斜向下 运动至砧木上方某高度处，再由第二紧凑型气缸33带动打孔针34以一定角度对准砧木生 长点打孔，然后第二紧凑型气缸33返回带动打孔针34拔出砧木，再由第三标准型气缸32 返程带动第二紧凑型气缸33和打孔针34回到初始位置。此时，砧木打孔过程完成，等待接 穗接入。人工将接穗苗放置到接穗夹持机构2处。真空吸盘手11吸住接穗子叶实现夹持，
7安装在接穗切削机构3支架12底部的第一薄型驱动气缸13带动第一联动机构15上的接 穗切削刀片16对接穗进行斜向的切削。完成接穗切削后，第一标准型气缸8带动夹持机构直线向左运动至砧木上方，第 一紧凑型气缸9带动真空吸盘手11以与砧木打孔机构6同样的角度斜向下运动，当接穗底 部到达接穗与砧木对接导向机构7处停止，第三、第四紧凑型气缸35、36运动控制导向片 37,38交叉插入包住接穗，第一紧凑型气缸9再次带动真空吸盘手11斜向下运动使接穗进 入砧木孔中，此时第三、第四紧凑型气缸35、36反向运动控制导向片37、38分离回到初始位 置。真空吸盘手11斜向下运动到某一位置，保证接穗已完全插入砧木，真空吸盘手11处停 止作业，第一紧凑型气缸9返回带动真空吸盘手11脱离接穗，第一标准型气缸8返回，整个 接穗夹持机构2回到初始位置，至此完成一次嫁接作业。本实用新型采用的紧凑型气缸为SMC产的CU10-15D型号气缸，也可用其他同类产 品代替。本实用新型采用的标准型气缸为SMC产的CG1BN20-150型号气缸，也可用其他同
类产品代替。本实用新型采用的薄型驱动气缸为SMC产的CQ2B16-15D型号气缸，也可用其他同 类产品代替。本实用新型采用的宽型气爪为SMC产的MHL1-10D型号气爪，也可用其他同类产品代替。本实用新型所述的气缸、吸盘手等部件的运动，通过PLC实现，也可用其他同类产 品代替。上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在 本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落 入本实用新型的保护范围。
权利要求一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于包括机架(1)、接穗夹持机构(2)、接穗切削机构(3)、砧木生长点去除机构(4)、砧木夹持断根机构(5)、砧木打孔机构(6)和接穗与砧木对接导向机构(7)；接穗夹持机构(2)和砧木打孔机构(6)分别通过安装架固定在机架(1)的两侧，砧木生长点去除机构(4)和砧木夹持断根机构(5)分别安装在接穗夹持机构(2)和砧木打孔机构(6)间的机架(1)上，砧木生长点去除机构(4)安装在砧木夹持断根机构(5)的正后方，接穗与砧木对接导向机构(7)安装在砧木夹持断根机构(5)上，在接穗夹持机构(2)和砧木夹持断根机构(5)间的机架(1)上安装接穗切削机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的接穗夹持机 构(2)包括固定在安装架上的控制夹持机构直线运动的第一标准型气缸(8)，装配于第一 标准型气缸(8)执行元件上的控制夹持机构斜线运动的第一紧凑型气缸(9)，与第一紧凑 型气缸(9)侧面相连的第一导杆(10)，与第一导杆(10)相连并能一起斜向运动的真空吸盘 手(11)。
3.根据权利要求1所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的接穗切削机 构(3)包括安装在接穗切削机构(3)支架(12)底部的第一薄型驱动气缸(13)，装配在第一 薄型驱动气缸(13)上并用销轴(14)与支架(12)相连的第一联动机构(15)，接穗切削刀片 (16)安装在第一联动机构(15)上，由第一薄型驱动气缸(13)带动第一联动机构(15)上的 接穗切削刀片(16)进行斜向的切削。
4.根据权利要求1所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的砧木生长点 去除机构(4)包括固定在安装架上的第二标准型驱动气缸(17)，安装在第二标准型驱动气 缸(17)下部的第二薄型驱动气缸(18)，安装在第二薄型驱动气缸(18)上的第二联动机构 (19)，分别安装在第二联动机构(19)两侧的单面刀片(20、21)，第二标准型驱动气缸(17) 控制砧木生长点去除机构(4)向下运动并在一定位置停止，第二薄型驱动气缸(18)带动第 二联动机构(19)开闭运动，实现第一、第二单面刀片(20、21)剪切去除砧木生长点。
5.根据权利要求1所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的砧木夹持断 根机构(5)包括安装在砧木夹持断根机构(5)的宽型气爪(22)，装配在宽型气爪(22)底 部的砧木切削刀片(23)，装配在宽型气爪(22)上部两侧的导杆(24、25)，两根导杆(24、 25)外面分别套有弹簧(26、27)，第二导杆(24)上从下至上依次交替叠加相同数量的凹形 夹持片(28)和凸形夹持片(29)，第三导杆(25)上从下至上依次交替叠加与第二导杆(24) 相同数量的凸形夹持片(29)和凹形夹持片(28)，凸形夹持片(29)的凹弧形处和凹形夹持 片(28)的凹弧形处均朝向内侧，由宽型气爪(22)带动砧木切削刀片(23)实现砧木断根， 同时使凹形夹持片(28)，凸形夹持片(29)交叉插入从而实现对砧木的定位夹持，两根导杆 (24,25)外面分别套有弹簧(26、27)起到缓冲作用；宽型气爪(22)上方倒立安装第二薄型 驱动气缸(30)，与第二薄型驱动气缸(30)相连的压苗片(31)，第二薄型驱动气缸(30)带 动压苗片(31)下压。
6.根据权利要求1所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的接穗与砧木 对接导向机构(7)包括安装在砧木夹持断根机构(5)上方的两个紧凑型气缸(35、36)、两片 凸形夹持片(29)、两片凹形夹持片(28)；第三紧凑型气缸(35)下面从下至上依次叠加一片 凹形夹持片(28)和一片凸形夹持片(29)，第四紧凑型气缸(36)下面从下至上依次叠加一 片凸形夹持片(29)和一片凹形夹持片(28)，由第三、第四紧凑型气缸(35、36)运动控制夹持片(37、38)交叉插入。
7.根据权利要求1所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的砧木打孔机 构(6)包括固定在安装架上的控制砧木打孔机构(6)斜线运动的第三标准型气缸(32)， 装配于第三标准型气缸(32)执行部位上的第二紧凑型气缸(33)，安装在第二紧凑型气缸 (33)上的打孔针(34)，第三标准型气缸(32)带动紧凑型气缸(33)和打孔针(34)以一定 角度斜向下运动至某处后停止，再由第二紧凑型气缸(33)带动打孔针(34)打孔。
8.根据权利要求2所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的真空吸盘手 (11)，其底部延伸后为两对称的曲面，两曲面交接处有一内凹槽，曲面上开有能吸接穗子叶 的孔，内凹槽能卡住接穗茎。
9.根据权利要求5或6所述的一种斜插式蔬菜嫁接装置，其特征在于所述的每片凸 形夹持片(29)其底部延伸后为三角形，三角形的交点处为凹弧形；所述的每片凹形夹持片 (28)其底部延伸后为内凹的三角形，内凹的三角形的交点处为凹弧形。
专利摘要本实用新型公开了一种斜插式蔬菜嫁接装置。接穗夹持机构和砧木打孔机构分别通过安装架固定在机架的两侧，砧木生长点去除机构和砧木夹持断根机构分别安装在接穗夹持机构和砧木打孔机构间的机架上，砧木生长点去除机构安装在砧木夹持断根机构的正后方，接穗与砧木对接导向机构安装在砧木夹持断根机构上，在接穗夹持机构和砧木夹持断根机构间的机架上安装接穗切削机构。本实用新型可自动完成接穗夹持、接穗切削、砧木夹持、砧木去除生长点、砧木断根、砧木打孔和接穗与砧木对接导向作业。本实用新型结构简单、自动化程度高、作业劳动强度小、作业精确、质量稳定、可靠性高。
文档编号A01G1/06GK201682818SQ20102016438
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者俞利兴, 吕谷来, 李建平, 李锵, 楼建忠, 诸专 申请人:浙江大学