一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种柔性锁定装置，具体为具有仿生结构的一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置。

背景技术：

在种植如葡萄，猕猴桃、西红柿、火龙果等作物时，需要借助于支撑藤架、绑缚扎带以利于果蔬藤条攀援，使植物叶片充分生长，利于果实积累养分。常用的支撑藤架有竹竿、水泥柱等，目前采用的绑缚扎带有铁丝、塑料绳等，绑扎程序复杂。在果蔬藤条攀援藤架的生长过程中，铁丝、塑料绳等绑缚扎带很容易对果蔬藤条造成伤害，如铁丝在夏季升温较快，容易灼伤果蔬藤条表皮；塑料扎带往往会随果蔬藤条增长而嵌入内部，造成植物养分运输通道堵塞，妨碍果实积累养分。同时，铁丝、塑料绳等扎带与支撑藤架连接时，难以实现果蔬藤条的柔性锁定，绑扎太紧时影响作物生长，绑扎太松时果蔬藤条在风力作用下容易沿藤架窜动，造成果蔬藤条损伤或果实掉落。

章鱼、壁虎等生物经过亿万年进化，在生活环境中形成了良好的吸附功能：章鱼触手具有凸起状吸盘结构，增加了接触的表面积，防止食物与触手的分离；壁虎足趾具有簇状刚毛结构，具有高效率的柔性吸附能力，可以在垂直墙面行走。

技术实现要素：

本发明为了解决现有果蔬藤条绑缚存在损伤果蔬藤条表皮、易堵塞养分运输通道且容易窜动造成果实掉落的问题，提供了一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置，包括承载组件、挂接组件：承载组件包括支架和承载环，支架是由两半圆弧支架本体组成，两支架本体的一相邻端铰接设置，两支架本体的另一相邻端设置有互锁机构，支架本体侧壁均开有若干沉孔，且两支架本体的端面上均设置有一个位置相对的凸台，承载环是由聚氨酯软泡制成的，承载环内表面设置有若干章鱼触手吸盘状防滑凸起块，承载环外侧壁设置有若干与沉孔配合的柔性连接柱；挂接组件包括连接杆，连接杆的一端通过螺栓与凸台连接，连接杆的另一端固定有位于其上下两侧的销座和挂接环，销座上设置有压紧销轴，压紧销轴上设置有压板，且连接杆的另一端设置有一端与其连接、另一端穿过压板下方的束带，束带内表面设置有若干壁虎足趾簇状刚毛凸起条，挂接环是由两半圆弧挂接环本体组成，两挂接环本体的一相邻端铰接设置，两挂接环本体的另一相邻端设置有互锁机构。

互锁机构是本领域技术人员的常规设置。

在绑扎果蔬藤条时，首先打开支架上的互锁结构，将果蔬藤条放在承载环内，闭合承载组件再通过互锁结构将承载组件锁紧，根据藤架类型的不同选择挂接组件进行绑扎，若藤架较粗，打开挂接环上的互锁结构，将藤架放入挂接环内闭合挂接环，再用该互锁结构将其锁紧；若藤架较细，打开压板抽出束带，将藤架放在束带内并将束带插回原位，在用压板压紧固定；承载环材质的选用，在果蔬藤条生长过程中随果蔬藤条直径的增加弹性后缩，对果蔬藤条起到柔性夹持的目的，防止勒伤果蔬藤条，杜绝植物养分运输通道堵塞现象的发生，克服了现有果蔬藤条绑缚存在损伤果蔬藤条表皮、易堵塞养分运输通道且容易窜动造成果实掉落的问题。

支架内径D的取值范围为12至16cm；承载环内径d的取值范围为4至6cm；章鱼触手吸盘状防滑凸起块的竖向截面轮廓曲线方程为f(x)＝ax⁴+bx³+cx²+ex+g，a的取值范围是(-2.063,-0.9095)，b的取值范围是(-0.268,0.2375)，c的取值范围是(-0.4735,0.281)，e的取值范围是(-0.122,0.1265)，g的取值范围是(0.5831,0.6839)，x的取值范围是-2至2mm，章鱼触手吸盘状防滑凸起块的间隔为I，I的取值范围是3至6mm。

壁虎足趾簇状刚毛凸起条是由单条曲线切割制成的，壁虎足趾簇状刚毛凸起条中心线的轮廓曲线方程为：f(x)＝h·exp(i·x)+j·exp(k·x)，其中h的取值范围是(0.1889,0.2163)，i的取值范围是(-9.444,-6.409)，j的取值范围是(0.08786,0.1111)，k的取值范围是(0.9684,1.239)，x的取值范围0至2mm，壁虎足趾簇状刚毛凸起条为半圆柱状结构，半径为m，m的取值范围是0.5至1mm，半圆柱间的间隔距离为n，n的取值范围是3至5mm。

互锁机构包括挂钩和限位板，挂钩与限位板通过销轴连接；支架和连接杆均是由铝合金制成的。

作业时，挂钩将支架或挂接环连接，并通过限位板实现锁紧和松开。

本发明结构设计合理可靠，对多种果蔬藤条均可夹持固定，通用性能较强，而且随果蔬藤条生长产生压缩变形，防止嵌入果蔬藤条造成养分运输不畅，同时便于调整果蔬藤条的安装角度，实现了对固定直径的水泥柱藤架或者具有直径差异的竹竿的快速挂接，具有增大藤架之间摩擦力，增加果蔬藤条固定可靠性的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中支架本体的结构示意图；

图3为图1中承载环本体的结构示意图；

图4为图1中互锁机构的结构示意图；

图5为图1中束带处的结构示意图；

图6为图1中章鱼触手吸盘状防滑凸起块的竖向截面轮廓曲线示意图；

图7为图1中壁虎足趾簇状刚毛凸起条中心线的轮廓曲线示意图；

图8为图1中连接杆处的结构示意图。

图中：1-支架，2-承载环，3-互锁机构，3.1-挂钩，3.2-限位板，4-沉孔，5-凸台，6-章鱼触手吸盘状防滑凸起块，7-柔性连接柱，8-连接杆，9-销座，10-挂接环，11-压紧销轴，12-压板，13-束带，14-壁虎足趾簇状刚毛凸起条。

具体实施方式

实施例1

针对绑扎对象为葡萄藤且藤架为水泥柱的情况：

一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置，包括承载组件、挂接组件：承载组件包括支架1和承载环2，支架1是由两半圆弧支架本体组成，两支架本体的一相邻端铰接设置，两支架本体的另一相邻端设置有互锁机构3，支架本体侧壁均开有若干沉孔4，且两支架本体的端面上均设置有一个位置相对的凸台5，承载环2是由聚氨酯软泡制成的，承载环2内表面设置有若干章鱼触手吸盘状防滑凸起块6，承载环2外侧壁设置有若干与沉孔4配合的柔性连接柱7；挂接组件包括连接杆8，连接杆8的一端通过螺栓与凸台5连接，连接杆8的另一端固定有位于其上下两侧的销座9和挂接环10，销座9上设置有压紧销轴11，压紧销轴11上设置有压板12，且连接杆8的另一端设置有一端与其连接、另一端穿过压板12下方的束带13，束带13内表面设置有若干壁虎足趾簇状刚毛凸起条14，挂接环10是由两半圆弧挂接环本体组成，两挂接环本体的一相邻端铰接设置，两挂接环本体的另一相邻端设置有互锁机构3。

支架1内径D的取值为12cm；承载环2内径d的取值为4cm；章鱼触手吸盘状防滑凸起块6的竖向截面轮廓曲线方程为f(x)＝ax⁴+bx³+cx²+ex+g，a的取值是-2.063，b的取值是-0.268，c的取值是-0.4735，e的取值是-0.122，g的取值是0.5831，x的取值范围是-2至1mm，章鱼触手吸盘状防滑凸起块6的间隔为I，I的取值是3mm；壁虎足趾簇状刚毛凸起条14是由单条曲线切割制成的，壁虎足趾簇状刚毛凸起条14中心线的轮廓曲线方程为：f(x)＝h·exp(i·x)+j·exp(k·x)，其中h的取值是0.1889，i的取值是-9.444，j的取值是0.08786，k的取值是0.9684，x的取值范围0至1mm，壁虎足趾簇状刚毛凸起条14为半圆柱状结构，半径为m，m的取值是0.5mm，半圆柱间的间隔距离为n，n的取值是3mm；互锁机构3包括挂钩3.1和限位板3.2，挂钩3.1与限位板3.2通过销轴连接；支架1和连接杆8均是由铝合金制成的。

实施例2

针对绑扎对象为葡萄藤且藤架为铁丝的情况：

一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置，包括承载组件、挂接组件：承载组件包括支架1和承载环2，支架1是由两半圆弧支架本体组成，两支架本体的一相邻端铰接设置，两支架本体的另一相邻端设置有互锁机构3，支架本体侧壁均开有若干沉孔4，且两支架本体的端面上均设置有一个位置相对的凸台5，承载环2是由聚氨酯软泡制成的，承载环2内表面设置有若干章鱼触手吸盘状防滑凸起块6，承载环2外侧壁设置有若干与沉孔4配合的柔性连接柱7；挂接组件包括连接杆8，连接杆8的一端通过螺栓与凸台5连接，连接杆8的另一端固定有位于其上下两侧的销座9和挂接环10，销座9上设置有压紧销轴11，压紧销轴11上设置有压板12，且连接杆8的另一端设置有一端与其连接、另一端穿过压板12下方的束带13，束带13内表面设置有若干壁虎足趾簇状刚毛凸起条14，挂接环10是由两半圆弧挂接环本体组成，两挂接环本体的一相邻端铰接设置，两挂接环本体的另一相邻端设置有互锁机构3。

支架1内径D的取值为16cm；承载环2内径d的取值为6cm；章鱼触手吸盘状防滑凸起块6的竖向截面轮廓曲线方程为f(x)＝ax⁴+bx³+cx²+ex+g，a的取值是-0.9095，b的取值是0.2375，c的取值是0.281，e的取值是0.1265，g的取值是0.6839，x的取值范围是-1至2mm，章鱼触手吸盘状防滑凸起块6的间隔为I，I的取值是6mm；壁虎足趾簇状刚毛凸起条14是由单条曲线切割制成的，壁虎足趾簇状刚毛凸起条14中心线的轮廓曲线方程为：f(x)＝h·exp(i·x)+j·exp(k·x)，其中h的取值是0.2163，i的取值是-6.409，j的取值是0.1111，k的取值是1.239，x的取值范围1至2mm，壁虎足趾簇状刚毛凸起条14为半圆柱状结构，半径为m，m的取值是1mm，半圆柱间的间隔距离为n，n的取值是5mm；互锁机构3包括挂钩3.1和限位板3.2，挂钩3.1与限位板3.2通过销轴连接；支架1和连接杆8均是由铝合金制成的。

实施例3

针对绑扎对象为猕猴桃藤且藤架为铁丝的情况：

一种用于固定果蔬藤条的柔性锁定装置，包括承载组件、挂接组件：承载组件包括支架1和承载环2，支架1是由两半圆弧支架本体组成，两支架本体的一相邻端铰接设置，两支架本体的另一相邻端设置有互锁机构3，支架本体侧壁均开有若干沉孔4，且两支架本体的端面上均设置有一个位置相对的凸台5，承载环2是由聚氨酯软泡制成的，承载环2内表面设置有若干章鱼触手吸盘状防滑凸起块6，承载环2外侧壁设置有若干与沉孔4配合的柔性连接柱7；挂接组件包括连接杆8，连接杆8的一端通过螺栓与凸台5连接，连接杆8的另一端固定有位于其上下两侧的销座9和挂接环10，销座9上设置有压紧销轴11，压紧销轴11上设置有压板12，且连接杆8的另一端设置有一端与其连接、另一端穿过压板12下方的束带13，束带13内表面设置有若干壁虎足趾簇状刚毛凸起条14，挂接环10是由两半圆弧挂接环本体组成，两挂接环本体的一相邻端铰接设置，两挂接环本体的另一相邻端设置有互锁机构3。

支架1内径D的取值为13cm；承载环2内径d的取值为5cm；章鱼触手吸盘状防滑凸起块6的竖向截面轮廓曲线方程为f(x)＝ax⁴+bx³+cx²+ex+g，a的取值是-1.393，b的取值是-0.2483，c的取值是-0.175，e的取值是0.103，g的取值是0.617，x的取值是-2至1.5mm，章鱼触手吸盘状防滑凸起块6的间隔为I，I的取值是5mm；壁虎足趾簇状刚毛凸起条14是由单条曲线切割制成的，壁虎足趾簇状刚毛凸起条14中心线的轮廓曲线方程为：f(x)＝h·exp(i·x)+j·exp(k·x)，其中h的取值是0.1973，i的取值是-8.593，j的取值范围是0.1034，k的取值是1.135，x的取值范围1.5至2mm，壁虎足趾簇状刚毛凸起条14为半圆柱状结构，半径为m，m的取值是0.7mm，半圆柱间的间隔距离为n，n的取值范围是4mm；互锁机构3包括挂钩3.1和限位板3.2，挂钩3.1与限位板3.2通过销轴连接；支架1和连接杆8均是由铝合金制成的。