一种苗株嫁接装置的制作方法

1.本发明属于育苗机械领域，具体涉及一种苗株嫁接装置。


背景技术：

2.嫁接技术现广泛应用于农业领域，嫁接是无性繁殖中的营养生殖的一种，嫁接时应当使接穗与砧木的形成层紧密结合，以确保接穗成活，接上去的枝或芽，叫做接穗；被接的植物体，叫做砧木，接穗嫁接后成为植物体的上部或顶部，砧木嫁接后成为植物体的根系部分。通过嫁接可充分利用接穗与砧木的优势，增强植株抗病能力、耐低温能力、提高产量。目前苗株嫁接主要靠手工作业，工作效率低、劳动强度大，而且人工操作，嫁接精度无法控制，根系易受损，导致成活率难以保证。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中苗株嫁接效率低、嫁接精度无法控制的问题，提供一种苗株嫁接装置。本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：
4.一种苗株嫁接装置，包括机架，机架上沿x轴方向间隔设置有砧木备苗机构和接穗备苗机构，其中砧木备苗机构包括砧木保持部和砧木切割部，接穗备苗机构包括接穗保持部和接穗切割部，砧木保持部对横置在其上的砧木进行姿态保持，接穗保持部对横置在其上的接穗进行姿态保持，砧木保持部与接穗保持部能够沿x轴方向靠近和远离，砧木保持部与接穗保持部之间形成位移区间；所述砧木备苗机构与接穗备苗机构之间设夹苗机构，夹苗机构包括备夹部及装夹部，所述备夹部沿y轴方向设置，装夹部设于备夹部的前端，并位于位移区间的下方。
5.上述方案中，砧木备苗机构用于准备砧木，接穗备苗机构用于准备接穗，砧木及接穗均是以水平横卧的姿态进行切割，可减小苗株自身重力对切割精度的影响，若对直立状态的苗株进行切割，为避免苗株过重，影响切割，则苗株无法带土，因此本方案对苗株采用横卧姿态切割，苗株可带土，以对砧木的根部进行有效保护，提高嫁接苗成活率；夹苗机构的备夹部用于输送整条制夹条，并将制夹条切割成嫁接夹，装夹部用于在嫁接苗上装嫁接夹，相较于对输送大量零散的嫁接夹，利用整条制夹条实时切割制夹，可保证嫁接夹姿态位置准确，提高装夹效率和装夹准确性。
6.作为优选，所述砧木保持部包括砧木卡爪及设有卡槽的砧木卡板，所述接穗保持部包括接穗卡爪及设有卡槽的接穗卡板，砧木卡爪与接穗卡爪的卡接面均设有保护垫。砧木保持部及接穗保持部均设卡爪和卡板，可对苗株形成有效支撑，提高切割精度和对接精度。
7.作为优选，所述砧木切割部设于砧木保持部的右侧，相应地，所述接穗切割部设于接穗保持部的左侧。切割部设于保持部的侧方，可提高切割精度，并使整个装置的结构更为紧凑。
8.作为优选，所述砧木切割部和接穗切割部均包括切刀及切割驱动件，切刀在切割
驱动件的驱动下作摆动切割运动，切刀的端部设斜刃，且两个切刀的斜刃倾斜方向相反。两个切刀的斜刃倾斜方向相反，以使砧木和接穗的切口实现准确对接。
9.作为优选，所述砧木备苗机构还包括砧木托板，所述砧木托板设于砧木保持部的侧方，所述接穗备苗机构还包括接穗托板，所述接穗托板设于接穗切割部的侧方。砧木托板及接穗托板用于托举苗株带土的根部，进一步减小苗株自身重力对切割精度的影响。
10.作为优选，所述砧木托板跟随砧木保持部在第一驱动件的驱动下一起做往复直线运动，所述接穗托板固设于机架上，接穗保持部在第二驱动件的驱动下做往复直线运动。
11.砧木保留带土的根部，因此砧木托板跟随砧木保持部一起移动，在砧木与接穗对接的时候，砧木托板能够对较重的带土根部进行支撑，提高对接准确性；接穗保留植株茎叶与砧木对接，保持部即能为接穗提供足够的支撑力，而其根部滞留在接穗托板上，因此接穗托板无需跟随接穗保持部一起移动。
12.作为优选，所述砧木保持部设第一导向组件，所述接穗保持部设第二导向组件。
13.作为优选，所述备夹部包括给料组件和切割组件，所述给料组件包括沿y轴方向依次设置的第一夹具、第二夹具，其中第一夹具在给料气缸的驱动下沿y轴方向往复移动，第一夹具与第二夹具交替夹紧、放松。
14.给料组件用于带动制夹条前移，切割组件用于将整条制夹条切割成嫁接夹；第一夹具配合给料气缸实现制夹条前移，第二夹具配合切割组件实现制夹条切割，设置两个夹具，且两个夹具交替夹紧、放松能够有效提高制夹效率，在给料气缸推进第一夹具时，第一夹具夹紧制夹条，第二夹具放松，实现制夹条前移，在切割组件对制夹条进行切割时，第二夹具夹紧，对制夹条进行固定，第一夹具放松跟随给料气缸回位，为下一次给料做准备。
15.作为优选，所述给料组件还包括托辊，所述托辊设于备夹部的尾端。托辊的设置能进一步提高制夹条的支撑稳定性，保证给料切割的精确性。
16.作为优选，所述切割组件包括支撑件及切片，支撑件内部开设有供制夹条穿过的贯穿腔，贯穿腔的腔底设有与制夹条底部轮廓相适应的支撑座；支撑件的中段设有供切片做垂直切割动作的过刀间隙。在切片对制夹条进行切割时，支撑件可为制夹条提供有效支撑，过刀间隙设于支撑件中段，可使切割位的前后段均得到有效支撑，保证切割顺畅。
17.作为优选，所述装夹部包括一对相对设置的装夹臂，装夹臂的上端均设用于承接嫁接夹的承接部，两个承接部限定出容夹空间，所述容夹空间的宽度与嫁接夹的宽度相匹配。
18.作为优选，所述装夹部还包括用于驱动两个装夹臂沿x轴方向相互靠拢及分离的第三驱动件。两个装夹臂相互靠拢时，承接在其上的嫁接夹张开，砧木与接穗的对接段进入夹口中；两个装夹臂相互远离时，承接在其上的嫁接夹闭合，完成嫁接苗装夹。
19.作为优选，两个所述装夹臂在第四驱动件的作用下沿z轴方向同步在第一位置与第二位置之间往复直线运动，装夹臂位于第一位置时，其容夹空间与贯穿腔的腔口对齐，装夹臂位于第二位置时，其容夹空间与砧木及接穗的对接位相交。两个装夹臂位于第一位置时完成嫁接夹的承接，位于第二位置时完成嫁接夹的装夹。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：苗株均是以横卧的状态完成切割和对接，减小了土壤重力对切割和嫁接的干扰，在保证切割嫁接精确性的同时，实现了带土嫁接，砧木根系得到了有效保护，提高了嫁接苗的成活率；砧木保持部与接穗保持部结构位置
合理，能够对砧木和接穗的横卧姿态进行有效保持，保证切割嫁接精度；夹苗机构、砧木备苗机构、接穗备苗机构位置关系合理，相互配合即能实现自动切苗、自动嫁接、自动装夹，且各机构运动方向合理，互不干扰，配合高效，嫁接效率高；夹苗机构利用整条制夹条现场切割制备嫁接夹，可保证嫁接夹姿态位置准确，提高装夹效率和装夹准确性。
附图说明
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为本发明俯视图；
23.图3为本发明中砧木备苗机构、接穗备苗机构、夹苗机构结构示意图；
24.图4为本发明中砧木备苗机构结构示意图；
25.图5为本发明中接穗备苗机构结构示意图；
26.图6为本发明中夹苗机构结构示意图；
27.图7为本发明夹苗机构中备夹部结构示意图；
28.图中标记：机架10；电控柜11；砧木保持部21；砧木切割部22；砧木卡爪211；砧木卡板212；砧木托板23；第一驱动件24；第一导向组件25；切刀231；接穗保持部31；接穗切割部32；接穗卡爪311；接穗卡板312；接穗托板33；第二驱动件34；第二导向组件35；夹苗机构40；备夹部41；装夹部42；第一夹具411；第二夹具412；给料气缸413；托辊414；支撑件415；切片416；护刀板417；贯穿腔4151；支撑座4152；装夹臂421；第三驱动件422；砧木50；制夹条60；嫁接夹61。
具体实施方式
29.下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：
30.实施例1，如图1
‑
7所示，本实施例公开一种苗株嫁接装置，其包括机架10及电控柜11，机架10上沿x轴方向间隔设置有砧木备苗机构和接穗备苗机构，所述砧木备苗机构与接穗备苗机构之间设夹苗机构40。砧木备苗机构用于准备砧木50，接穗备苗机构用于准备接穗，夹苗机构40用于制备嫁接夹61，并将嫁接夹61装夹在嫁接苗上。
31.砧木备苗机构包括砧木保部和砧木切割部22，砧木保持部21对横置在其上的砧木50进行姿态保持，接穗备苗机构包括接穗保持部31和接穗切割部32，砧木保持部21对横置在其上的砧木50进行姿态保持，接穗保持部31对横置在其上的接穗进行姿态保持，砧木保持部21与接穗保持部31能够沿x轴方向同步靠近和远离，砧木保持部21与接穗保持部31之间形成供两个保持部移动的位移区间；所述砧木保持部21与接穗保持部31位于同一水平面，并在水平向错位设置，以保证砧木50切口与接穗切口能够准确对接。
32.砧木保持部21包括砧木卡爪211及设有卡槽的砧木卡板212，砧木卡板212对砧木50进行支撑限位，砧木卡爪211对砧木50进行固定，砧木卡板212与砧木卡爪211具有一定的间距，且两者的定位点等高，以实现对砧木50长度方向上的两点定位，保持砧木的水平横卧姿态，为后续切割对接做准备，砧木卡爪211通过一铰接在机架10上的气缸实现卡紧放松，简单可靠；砧木卡爪211的卡接面设有保护垫，以对砧木50形成保护，避免砧木50受损；所述砧木备苗机构还包括砧木托板23，所述砧木托板23设于砧木保持部21的左侧，砧木托板23对砧木50的带土根部进行支撑，进一步减小带土苗株自身重量对切割精度和对接精度的影
响。
33.接穗保持部31包括接穗卡爪311及设有卡槽的接穗卡板312，接穗卡板312对接穗进行支撑限位，接穗卡爪311对接穗进行固定，接穗卡板312与接穗卡爪311具有一定的间距，且两者的定位点位于与水平面平行的同一直线上，且与接穗卡板312和接穗卡爪311的定位点等高，以实现对接穗长度方向上的两点定位，保持接穗的水平横卧姿态，为后续切割对接做准备，接穗卡爪311通过一铰接在机架10上的气缸实现卡紧放松，简单可靠；接穗卡爪311的卡接面设有保护点，以对接穗形成保护，避免接穗受损；所述接穗备苗机构还包括接穗托板33，所述接穗托板33设于接穗保持部31的左侧，接穗托板33对接穗的带土根部进行支撑，进一步减小带土苗株自身重量对切割精度和对接精度的影响。
34.砧木托板23跟随砧木保持部21在第一驱动件24的驱动下一起做往复直线运动，接穗托板33固设于机架10上，接穗保持部31在第二驱动件34的驱动下做往复直线运动，砧木50保留带土的根部，因此砧木托板23跟随砧木保持部21一起移动，在砧木与接穗对接的时候，砧木托板23能够对较重的带土根部进行支撑，提高对接准确性；接穗保留植株茎叶与砧木对接，保持部即能为接穗提供足够的支撑力，而其根部滞留在接穗托板33上，因此接穗托板33无需跟随接穗保持部31一起移动。本实施例中第一驱动件24与第二驱动件34均为气缸，且两个气缸行程一致，两个气缸通过连接板分别与砧木保持部21和接穗保持部31固接；砧木保持部21与机架10之间设第一导向组件25，接穗保持部31与机架10之间设第二导向组件35，两组导向组件均包括滑块和滑轨，导向组件可保证砧木保持部21和接穗保持部31平稳直行，保证保持在其上的砧木和接穗准确对接。
35.砧木切割部22设于砧木保持部21的右侧，具体地，砧木切割部22设于砧木卡爪211的右侧，接穗切割部32设于接穗保持部31的左侧，具体地，接穗切割部32设于接穗卡爪311的左侧。所述砧木切割部22和接穗切割部32均包括切刀231及切割驱动件，切刀231在切割驱动件的驱动下作摆动切割运动，切刀231的端部设斜刃，且两个切刀231的斜刃倾斜方向相反，砧木切割部22的切刀231两个切刀231的斜刃倾斜方向相反，以使砧木50和接穗的切口实现准确对接；所述切割驱动件为伺服电机，切刀231的尾端与伺服电机的转轴固接，斜刃设于切刀231的前端，采用伺服电机驱动切刀231作切割动作，能够保持固定的切割角度和切割频率，从而提高切口的一致性，提高嫁接精度。砧木切割部22的切刀231斜刃紧邻砧木卡爪211设置，接穗切割部32的切刀231些人紧邻接穗卡爪311设置，在保证切刀231能够完成切割动作的前提下，尽量减小斜刃与卡爪之间的间隙，可提高切刀231切割时苗株姿态的保持度，避免苗株受到剪切力时发生位移变形，从而提高切割精度。
36.夹苗机构40包括备夹部41及装夹部42，所述备夹部41沿y轴方向设置，装夹部42设于备夹部41的前端，并位于位移区间的下方，夹苗机构40的备夹部41用于输送整条制夹条60，并将制夹条60切割成嫁接夹61，装夹部42用于在嫁接苗上装嫁接夹61，相较于对输送大量零散的嫁接夹61，利用整条制夹条60实时切割制夹，可保证嫁接夹61姿态位置准确，提高装夹效率和装夹准确性。
37.备夹部41包括给料组件和切割组件，给料组件用于带动制夹条60前移，切割组件用于将整条制夹条60切割成嫁接夹61。所述给料组件包括沿y轴方向依次设置的第一夹具411、第二夹具412，其中第一夹具411在给料气缸413的驱动下沿y轴方向往复移动，第一夹具411与第二夹具412交替夹紧、放松，第一夹具411配合给料气缸413实现制夹条60前移，第
二夹具412配合切割组件实现制夹条60固定切割，设置两个夹具，且两个夹具交替夹紧、放松能够有效提高制夹效率，在给料气缸413推进第一夹具411时，第一夹具411夹紧制夹条60，第二夹具412放松，实现制夹条60前移，制夹条60的单次前移距离即为嫁接夹610的长度，在切割组件对制夹条60进行切割时，第二夹具412夹紧，对制夹条60进行固定，第一夹具411放松，跟随给料气缸413回位，为下一次给料做准备，本实施例中，第一夹具411与第二夹具412均采用气动手指；给料组件还包括托辊414，所述托辊414设于备夹部41的尾端，托辊414的设置能进一步提高制夹条60的支撑稳定性，保证给料切割的精确性。
38.切割组件包括支撑件415及切片416，支撑件415内部开设有供制夹条60穿过的贯穿腔4151，贯穿腔4151的腔底设有与制夹条60底部轮廓相适应的支撑座4152，在切片416对制夹条60进行切割时，支撑件415可为制夹条60提供有效支撑；支撑件415的中段设有供切片416做垂直切割动作的过刀间隙，过刀间隙设于支撑件415中段，可使切割位的前后段均得到有效支撑，保证切割顺畅；所述过刀间隙将贯穿腔4151由前至后分为第一空腔和第二空腔，其中第一空腔的长度与嫁接夹61的长度相匹配,第一空腔能够作为嫁接夹61的暂存空间，对嫁接夹61的姿态进行保持，保证其以准确的姿态到达装夹部42,第一空腔的长度与嫁接夹61的长度相匹配，可以利用制夹条60的前移动作将第一空腔中的嫁接夹61完全推出至装夹部，高效节能；刀片设于两片护刀板417之间，由气缸驱动作垂直切割动作，护刀板417的设置不仅能提高装置的安全性，还能保证刀片垂直切割，提高切割精度。
39.装夹部42包括一对相对设置的装夹臂421，装夹臂421的上端均设用于承接嫁接夹61的承接部，两个承接部限定出容夹空间，所述容夹空间的宽度与嫁接夹61的宽度相匹配，以保证嫁接夹61进入容夹空间后仍能保持准确姿态；两个装夹臂421安装在安装台上，装夹臂421上还分别安装有用于驱动两个装夹臂421沿x轴方向相互靠拢及分离的第三驱动件422，本实施例中采用手指气缸作为驱动件，两个装夹臂421相互靠拢时，承接在其上的嫁接夹61张开，砧木与接穗的对接段进入夹口中；两个装夹臂421相互远离时，承接在其上的嫁接夹61闭合，完成嫁接苗装夹。安装台的下方设第四驱动件，两个所述装夹臂421在第四驱动件的作用下沿z轴方向同步在第一位置与第二位置之间往复直线运动，装夹臂421位于第一位置时，其容夹空间与贯穿腔4151的腔口对齐，装夹臂421位于第二位置时，其容夹空间与砧木及接穗的对接位相交，两个装夹臂421位于第一位置时完成嫁接夹61的承接，暂存在贯穿腔4151内的嫁接夹61由前移的制夹条60推出进入装夹臂421的容夹空间，嫁接夹61进入装夹臂421后，装夹臂421在第四驱动件的驱动下由第一位置到达第二位置，第二位置位于位移区间的中部，砧木保持部21及接穗保持部31也分别带动砧木50和接穗到达位移区间中部，砧木50与接穗对接后，两个装夹臂421在手指气缸的驱动下相互靠拢，嫁接夹61在装夹臂421的挤压下张开，砧木50与接穗的对接段在嫁接夹61上移的过程中进入夹口中，然后两个装夹臂421在手指气缸的驱动下相互远离，嫁接夹61闭合，完成嫁接苗装夹，嫁接苗装夹成功后，砧木保持部21及接穗保持部31结束对砧木及接穗的姿态保持，分别松开砧木50及接穗，并沿x轴方向回位，进行下一次备苗，装夹臂421也回位至第一位置，进行下一次装夹。本实施例中第四驱动件为气缸，气缸行程固定，能保证装夹臂421准确到达第一位置和第二位置，以实现其与备夹部41、砧木保持部21、接穗保持部31的准确配合。
40.本发明公开的苗株嫁接装置能够实现苗株的自动嫁接，高效且嫁接精度高。夹苗机构40、砧木备苗机构、接穗备苗机构位置关系合理，能够进行高效配合，相应的功能部分
分别沿x轴方向、y轴方向、z轴方向移动，充分利用各个方向的位移空间，整个装置结构紧凑，各机构能够同时运行，互不干扰，实现高效配合；苗株均是以横卧的状态完成切割和对接，减小了土壤重力对切割和嫁接的干扰，在保证切割嫁接精确性的同时，对砧木根系实现了有效保护，提高了嫁接苗的成活率；砧木保持部21与接穗保持部31结构位置合理，能够对砧木和接穗的横卧姿态进行有效保持，保证切割嫁接精度；各机构结构合理，从苗株姿态保持、苗株切割精度、对接精度、装夹精度多维度考虑，提高了嫁接精度。
41.应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括
……”
均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少包含
……”
，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含
……”
。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
42.文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。