CN107063869B - 一种嫁接苗用检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种嫁接苗用检测装置,属于农用机械领域,是由工业相机、夹紧固定装置、弯折手爪、旋转装置和底架组成的,所述底架底面四角焊有四个地脚,所述底架顶面开有两道横向滑槽,所述弯折手爪滑动连接在底架顶面的横向滑槽内,所述底架底面设有旋转装置,所述夹紧固定装置位于工业相机和底架之间,其正上方为弯折手爪,弯折手爪对嫁接苗进行拉扯操作,工业相机拍摄砧木和接穗的结合程度进行第一次检测,随后旋转装置旋转九十度,进行第二次检测。该嫁接苗用检测装置的手爪拥有三个自由度的运动,调节灵活方便,可以对形状变化大的嫁接苗进行拉扯动作,对一株嫁接苗进行两次检测,准确度高,提高了使用性能。

Description

一种嫁接苗用检测装置
技术领域
本发明涉及一种嫁接苗用检测装置,具体地说是通过弯折手爪拉扯嫁接苗,采用机器视觉得知砧木和接穗的结合程度的设备,属于农用机械领域。
背景技术
嫁接是人工营养繁殖植物的一种方法,广泛应用于果树和花类植物,例如葡萄和月季等。嫁接即为把一种植物的枝或芽嫁接到另一种植物的茎或根上。通常,接上去的枝或芽称为接穗,被接的植物体称为砧木,嫁接苗即为接穗和砧木的组合体。
为了保证嫁接苗成活率,需要对砧木和接穗的结合程度进行检侧。目前,主要通过肉眼观察砧木和接穗的结合程度以及通过手工弯折、拉扯辨别砧木和接穗的结合程度。由于手工弯折、拉扯的方式主要靠工作人员的经验,弯折力和拉扯力不确定,导致检测的可靠性较低,使得嫁接苗的成活率较低。
综上所述,如何检测嫁接苗,以提高检测可靠性,提高嫁接苗的成活率,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对上述不足,本发明提供了一种嫁接苗用检测装置。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种嫁接苗用检测装置,是由工业相机、夹紧固定装置、弯折手爪、旋转装置和底架组成的,所述底架底面四角焊有四个地脚,所述底架顶面开有两道横向滑槽,所述弯折手爪滑动连接在底架顶面的横向滑槽内,所述底架底面设有旋转装置,所述夹紧固定装置位于工业相机和底架之间,其正上方为弯折手爪。
更进一步地,所述弯折手爪包括手爪、滑块和立柱,所述立柱滑动连接在底架顶面的横向滑槽内,其结构为工字钢,所述立柱背面固定连接气缸活塞,所述气缸活塞滑动连接在气缸缸体中,所述气缸缸体固定安装在底架顶面,所述立柱两侧面开有竖向滑槽,所述滑块滑动连接在立柱两侧面的竖向滑槽中,所述立柱顶面固定安装有步进电机,所述步进电机输出轴通过联轴器连接丝杠,所述丝杠通过轴承滑动固定在立柱顶面,所述丝杠啮合连接有丝杠螺母,所述丝杠螺母固定焊接在滑块中间位置,所述滑块前面固定安装有直流电机,所述直流电机输出轴通过联轴器连接有手爪,所述手爪为弯折结构,其前端面等距分布有倒钩。
更进一步地,所述旋转装置包括伺服电机、弧状齿条和支撑底盘,所述底架底面固定安装有伺服电机,所述伺服电机输出轴通过联轴器连接齿轮,所述齿轮啮合连接弧状齿条,所述弧状齿条和支撑底盘之间焊接有两条肋板,所述支撑底盘上固定焊接有相机支架,所述工业相机固定安装在相机支架上,所述支撑底盘下方端面上滚动连接有大滚珠,所述弧状齿条下端面圆周等距分布有小滚珠,所述大滚珠、小滚珠的外侧球面和底架的地脚底面相切。
更进一步地,所述夹紧固定装置安装在支撑底盘上方,其包括涡轮槽盘、夹紧滑块、导向滑块和电机,所述涡轮槽盘底面圆周分布有涡盘滚珠,其滚动连接在支撑底盘上,所述涡轮槽盘上表面滑动连接有三块夹紧滑块,三块夹紧滑块圆周等距分布在涡轮槽盘上,所述夹紧滑块两侧滑动连接导向滑块,所述导向滑块固定连接在涡轮槽盘上,所述涡轮槽盘侧面设有防滑纹,所述支撑底板上固定安装有电机,所述电机输出轴通过联轴器连接磨盘,所述磨盘摩擦连接涡轮槽盘的侧面。
更进一步地,所述涡轮槽盘上方表面开有涡状齿槽,所述夹紧滑块下方表面凸起有滑齿,所述夹紧滑块的滑齿滑动连接在涡轮槽盘上方表面的涡状齿槽中。
该发明的有益之处是,直流电机带动手爪实现旋转运动,步进电机通过丝杠带动实现手爪的竖直方向上运动,气缸实现手爪的水平方向上运动,手爪拥有三个自由度的运动,调节灵活方便,可以对形状变化大的嫁接苗进行拉扯动作;夹紧固定装置通过磨盘带动涡轮槽盘转动,进而通过涡轮槽盘表面的涡状齿槽带动夹紧滑块实现收缩运动,结构设计合理巧妙,力矩输出效果明显;通过伺服电机带动弧状齿条转动,传动平稳;该装置对一株嫁接苗进行一个角度的检测后,弧状齿条旋转90度进行第二次检测,准确度高,提高了使用性能。
附图说明
附图1为本发明的整体的结构示意图;
附图2为本发明的另一角度的整体结构示意图;
图3为本发明的弯折手爪的结构示意图;
附图4为本发明的弯折手爪的滑块的结构图;
附图5为本发明的夹紧固定装置的安装图;
附图6为本发明的夹紧固定装置的结构示意图;
附图7为本发明的旋转装置的结构示意图;
附图8为本发明的夹紧固定装置的剖视图。
图中,1、工业相机,2、夹紧固定装置,3、弯折手爪,4、旋转装置,5、立柱,6、气缸活塞,7、气缸缸体,8、底架,9、步进电机,10、丝杠,11、滑块,12、竖向滑槽,13、横向滑槽,14、丝杠螺母,15、直流电机,16、手爪,17、倒钩,18、弧状齿条,19、支撑底盘,20、相机支架,21、涡轮槽盘,22、夹紧滑块,23、导向滑块,24、滑齿,25、涡状齿槽,26、磨盘,27、电机,28、压力传感器,29、大滚珠,30、小滚珠,31、齿轮,32、伺服电机,33、涡盘滚珠。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹列举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
下面结合图1-8对发明的一种嫁接苗用检测装置的结构作详细的描述。一种嫁接苗用检测装置,是由工业相机1、夹紧固定装置2、弯折手爪3、旋转装置4和底架8组成的,所述底架8底面四角焊有四个地脚,所述底架8顶面开有两道横向滑槽13,所述弯折手爪3滑动连接在底架8顶面的横向滑槽13内,所述底架8底面设有旋转装4置,所述夹紧固定装置2位于工业相机1和底架8之间,其正上方为弯折手爪3,所述弯折手爪3包括手爪16、滑块11和立柱5,所述立柱5滑动连接在底架8顶面的横向滑槽13内,其结构为工字钢,所述立柱5背面固定连接气缸活塞6,所述气缸活塞6滑动连接在气缸缸体7中,所述气缸缸体7固定安装在底架8顶面,所述立柱5两侧面开有竖向滑槽12,所述滑块11滑动连接在立柱5两侧面的竖向滑槽12中,所述立柱5顶面固定安装有步进电机9,所述步进电机9输出轴通过联轴器连接丝杠10,所述丝杠10通过轴承滑动固定在立柱5顶面,所述丝杠10啮合连接有丝杠螺母14,所述丝杠螺母14固定焊接在滑块11中间位置,所述滑块11前面固定安装有直流电机15,所述直流电机15输出轴通过联轴器连接有手爪16,所述手爪16为弯折结构,其前端面等距分布有倒钩17,所述旋转装置4包括伺服电机32、弧状齿条18和支撑底盘19,所述底架8底面固定安装有伺服电机32,所述伺服电机32输出轴通过联轴器连接齿轮31,所述齿轮31啮合连接弧状齿条18,所述弧状齿条18和支撑底盘19之间焊接有两条肋板,所述支撑底盘19上固定焊接有相机支架20,所述工业相机1固定安装在相机支架20上,所述支撑底盘19下方端面上滚动连接有大滚珠29,所述弧状齿条18下端面圆周等距分布有小滚珠30,所述大滚珠29、小滚珠30的外侧球面和底架8的地脚底面相切,所述夹紧固定装置2安装在支撑底盘19上方,其包括涡轮槽盘21、夹紧滑块22、导向滑块23和电机27,所述涡轮槽盘21底面圆周分布有涡盘滚珠33,其滚动连接在支撑底盘19上,所述涡轮槽盘21上表面滑动连接有三块夹紧滑块22,三块夹紧滑块22圆周等距分布在涡轮槽盘21上,所述夹紧滑块22两侧滑动连接导向滑块23,所述导向滑块23固定连接在涡轮槽盘21上,所述涡轮槽盘21侧面设有防滑纹,所述支撑底板19上固定安装有电机27,所述电机27输出轴通过联轴器连接磨盘26,所述磨盘26摩擦连接涡轮槽盘21的侧面,所述涡轮槽盘21上方表面开有涡状齿槽25,所述夹紧滑块22下方表面凸起有滑齿24,所述夹紧滑块22的滑齿24滑动连接在涡轮槽盘21上方表面的涡状齿槽25中。
工作原理:该嫁接苗用检测装置未使用时,弯折手爪3的手爪16保持在竖直方向,在使用该装置时,夹紧固定装置2负责固定嫁接苗下端根茎,将嫁接苗放置在涡轮槽盘21中心位置,电机27启动,带动磨盘26运动,磨盘26通过摩擦带动涡轮槽盘21转动,夹紧滑块22的滑齿24滑动连接在涡轮槽盘21的涡状齿槽25中,涡轮槽盘21的转动带动夹紧滑块22收缩运动,导向滑块23起导向作用,夹紧滑块22前端的压力传感器28达到预定的阈值后,表面夹紧滑块22夹紧嫁接苗的根茎,电机27锁死,底架8上的气缸活塞6从气缸缸体7内伸出,推动立柱5向前运动,立柱5顶面的步进电机9转动,通过丝杠10带动丝杠螺母14竖直方向运动,滑块11随之运动,滑块11上的手爪16到达合适高度后,直流电机15转动,带动手爪16转动,手爪16运动到水平方向勾住嫁接苗,气缸活塞6缩回气缸缸体7,立柱5随之缩回,对嫁接苗进行拉扯动作,此时,工业相机1拍摄下砧木和接穗的结合程度,判断嫁接苗是否存活,随后各装置复位,底架8底面的伺服电机32转动,通过齿轮31带动弧状齿条18转动九十度,再次对嫁接苗进行拉扯操作,工业相机1拍摄下砧木和接穗的结合程度,判断嫁接苗是否存活,该发明设计科学合理,节省了人力劳动,操作简单方便,值得大范围推广。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种嫁接苗用检测装置,是由工业相机、夹紧固定装置、弯折手爪、旋转装置和底架组成的,其特征在于:所述底架底面四角焊有四个地脚,所述底架顶面开有两道横向滑槽,所述弯折手爪滑动连接在底架顶面的横向滑槽内,所述弯折手爪包括手爪、滑块和立柱,所述立柱滑动连接在底架顶面的横向滑槽内,其结构为工字钢,所述立柱背面固定连接气缸活塞,所述气缸活塞滑动连接在气缸缸体中,所述气缸缸体固定安装在底架顶面,所述立柱两侧面开有竖向滑槽,所述滑块滑动连接在立柱两侧面的竖向滑槽中,所述立柱顶面固定安装有步进电机,所述步进电机输出轴通过联轴器连接丝杠,所述丝杠通过轴承滑动固定在立柱顶面,所述丝杠啮合连接有丝杠螺母,所述丝杠螺母固定焊接在滑块中间位置,所述滑块前面固定安装有直流电机,所述直流电机输出轴通过联轴器连接有手爪,所述手爪为弯折结构,其前端面等距分布有倒钩;所述底架底面设有旋转装置,所述旋转装置包括伺服电机、弧状齿条和支撑底盘,所述底架底面固定安装有伺服电机,所述伺服电机输出轴通过联轴器连接齿轮,所述齿轮啮合连接弧状齿条,所述弧状齿条和支撑底盘之间焊接有两条肋板,所述支撑底盘上固定焊接有相机支架,所述工业相机固定安装在相机支架上,所述支撑底盘下方端面上滚动连接有大滚珠,所述弧状齿条下端面圆周等距分布有小滚珠,所述大滚珠、小滚珠的外侧球面和底架的地脚底面相切;所述夹紧固定装置位于工业相机和底架之间,其正上方为弯折手爪;所述夹紧固定装置安装在支撑底盘上方,其包括涡轮槽盘、夹紧滑块、导向滑块和电机,所述涡轮槽盘底面圆周分布有涡盘滚珠,其滚动连接在支撑底盘上,所述涡轮槽盘上表面滑动连接有三块夹紧滑块,三块夹紧滑块圆周等距分布在涡轮槽盘上,所述夹紧滑块两侧滑动连接导向滑块,所述导向滑块固定连接在涡轮槽盘上,所述涡轮槽盘侧面设有防滑纹,所述支撑底板上固定安装有电机,所述电机输出轴通过联轴器连接磨盘,所述磨盘摩擦连接涡轮槽盘的侧面;所述涡轮槽盘上方表面开有涡状齿槽,所述夹紧滑块下方表面凸起有滑齿,所述夹紧滑块的滑齿滑动连接在涡轮槽盘上方表面的涡状齿槽中。
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