CN109804795B - 一种双工位自动嫁接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种双工位自动嫁接机，包括底框，底框上端中间位置设有接穗治具和砧木治具，底框上端从前到后依次设有砧木周转机构、单轴移载机械手、压合机构、打孔机构、斜切机构和三轴移载机械手，单轴移载机械手上设有第一夹爪，打孔机构下端设有打孔针，所述底框上端中间位置设有转盘，转盘与底框之间转动连接，所述接穗治具和砧木治具安装在转盘上，所述砧木周转机构、单轴移载机械手、压合机构、打孔机构和斜切机构对称的分布在转盘左右两侧，三轴移载机械手为双三轴移载机械手，三轴移载机械手位于转盘后方，三轴移载机械手后端设有下料移载机构和手动取料机构。提高嫁接效率，降低人员作业强度，具有自动化程度更高，操作更合理，安全性更高等优点。

Description

一种双工位自动嫁接机

技术领域

本发明涉及嫁接技术领域，具体地说是一种双工位自动嫁接机。

背景技术

嫁接，是植物的人工繁殖方法之一。即把一种植物的枝或芽，嫁接到另一种植物的茎或根上，使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。

传统的嫁接方式多时人工嫁接，但是人工嫁接效率低下，劳动成本高，无法适应大规模嫁接种苗生产，现有的嫁接设备只能对一个砧木和接穗进行嫁接，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种双工位自动嫁接机，提高嫁接效率，降低人员作业强度，具有自动化程度更高，操作更合理，安全性更高等优点。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种双工位自动嫁接机，包括底框，底框上端中间位置设有接穗治具和砧木治具，底框上端从前到后依次设有砧木周转机构、单轴移载机械手、压合机构、打孔机构、斜切机构和三轴移载机械手，单轴移载机械手上设有第一夹爪，打孔机构下端设有打孔针，所述底框上端中间位置设有转盘，转盘与底框之间转动连接，所述接穗治具和砧木治具安装在转盘上，所述砧木周转机构、单轴移载机械手、压合机构、打孔机构和斜切机构对称的分布在转盘左右两侧，三轴移载机械手为双三轴移载机械手，三轴移载机械手位于转盘后方，三轴移载机械手后端设有下料移载机构和手动取料机构。

进一步地，所述底框内设有电机和减速机，电机输出端与减速机输入端连接，减速机输出端与转盘中心位置连接。

进一步地，所述接穗治具和砧木治具与转盘之间设有安装座，安装座安装在转盘上，接穗治具和砧木治具安装在安装座上，安装座沿转盘圆周方向均匀排列。

进一步地，所述三轴移载机械手包括第一支架、第一连接架、第二连接架和第二夹爪，所述第一连接架、第二连接架和第二夹爪在第一支架上左右对称分布。

进一步地，所述第一连接架与第一支架之间设有第一滑块，第一滑块与第一支架之间滑动连接，第一连接架安装在第一滑块上，第二连接架与第一连接架之间滑动连接，第二夹爪与第二连接架之间设有第二滑块，第二滑块与第二连接架之间滑动连接，第二夹爪安装在第二滑块上。

进一步地，所述下料移载机构包括移载气缸、滑块、第一气缸和第三夹爪，移载气缸安装在底框上，移载气缸输出端与滑块连接，第一气缸安装在滑块上，第一气缸输出端与第三夹爪连接。

进一步地，所述手动取料机构包括第四夹爪，第四夹爪通过第二支架安装在底框上。

进一步地，单周移载机械手还包括底座和第三滑块，底座安装在底框上，第三滑块与底座之间滑动连接，所述第三滑块上设有第四滑块、第二气缸和壳体，壳体支撑在第三滑块上，第四滑块与第三滑块之间滑动连接，第二气缸缸体端安装在第三滑块上，第二气缸活塞杆端与第四滑块连接，第四滑块上端设有齿条，壳体内设有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿轮中间位置设有转轴，转轴与壳体之间转动连接，转轴与第一夹爪连接。

进一步地，所述打孔针下端设有三个刃口。

进一步地，所述底框上端设有防护框，防护框前端设有上料口，防护框后端设有下料口，防护框前端位于上料口两端分别设有接穗放置盘和砧木放置盘，防护框后端设有成品放置盘。

本发明的有益效果是：

1、本发明本发明包括接穗治具和砧木治具，底框上端从前到后依次设有砧木周转机构、单轴移载机械手、压合机构、打孔机构、斜切机构和三轴移载机械手，所述底框上端中间位置设有转盘，转盘与底框之间转动连接，所述接穗治具和砧木治具安装在转盘上，所述砧木周转机构、单轴移载机械手、压合机构、打孔机构和斜切机构对称的分布在转盘左右两侧，三轴移载机械手为双三轴移载机械手，左右位置同时嫁接，左右下料机构同时将下料，完成自动嫁接。双工位同时嫁接，提高工作效率，降低人员作业强度，具有自动化程度更高，操作更合理，安全性更高等优点。

2、本发明中三轴移载机械手后端设有下料移载机构和手动取料机构，下料移载机构将嫁接完成的种苗取出并放置到手动取料机构上，自动化程度高。

3、本发明中三轴移载机械手包括第一支架、第一连接架、第二连接架和第二夹爪，所述第一连接架、第二连接架和第二夹爪在第一支架上左右对称分布，可以对称分布的第二夹爪可以抓取转盘上同一安装座上的两个接穗治具上的接穗，对应左右对称的分布的砧木处理装置，实用性好。

4、本发明中打孔针下端设有三个刃口，针头前端是三个刃口，针尖角度为15°，以和打孔角度近似符合，不会出现将茎插劈的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明内部结构俯视图；

图4为本发明转盘结构示意图；

图5为本发明转盘俯视图；

图6为本发明安装板结构示意图；

图7为本发明安装板俯视图；

图8为本发明打孔针主视图；

图9为本发明打孔针俯视图；

图10为本发明单轴移载机械手结构示意图；

图11为本发明第一夹爪俯视图；

图12为图11中A-A处剖视图；

图13为本发明三轴移载机械手结构示意图；

图14为本发明三轴移载机械手主视图；

图15为本发明下料移载机构结构示意图；

图16为本发明手动取料机构结构示意图；

图17为本发明防护框结构示意图一；

图18为本发明防护框结构示意图二。

图中：底框1，接穗治具2，砧木治具3，砧木周转机构4，单轴移载机械手5，压合机构6，打孔机构7，斜切机构8，三轴移载机械手9，打孔针10，转盘11，电机12，减速机13，安装座14，下料移载机构15，手动取料机构16，第一支架17，第一滑块18，第一连接架19，第二连接架20，第二夹爪21，第二滑块22，移载气缸23，滑块24，第一气缸25，第三夹爪26，第四夹爪27，第二支架28，底座29，第三滑块30，第四滑块31，第二气缸32，壳体33，齿条34，齿轮35，刃口36，防护框37，上料口38，下料口39，接穗放置盘40，砧木放置盘41，成品放置盘42，第一夹爪43。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为方便描述，现定义坐标系如图1所示。

如图1至图3所示，一种双工位自动嫁接机，包括底框1，底框1上端中间位置设有接穗治具2和砧木治具3，底框1上端从前到后依次设有砧木周转机构4、单轴移载机械手5、压合机构6、打孔机构7、斜切机构8和三轴移载机械手9，砧木周转机构4通过双行程气缸移载夹爪，将砧木治具3上的砧木自动抓取移载，单轴移载机械手5上设有第一夹爪43，通过单轴移载机械手5上的夹爪移载砧木和对旋转夹爪机构，通过伺服电机驱动丝杠进行移载多个工位位置，分别是到砧木治具3上取砧木、压合机构6处压子叶、打孔机构7处打孔/嫁接、下料位置完成嫁接苗下料等移载运动，第一夹爪43上面设有吸附孔，当上方压合机构6自动下压时，系统自动控制真空控制阀打开，将子叶吸附到第一夹爪43上，当单轴机械手移载机构抓取砧木到压合位置时，压合机构压轮下压，左单轴机械手移载机构移载一段行程，叶片被真空吸附，打孔机构7下端设有打孔针10，当单轴机械手移载机构抓取砧木到打孔位置时，角度旋转夹取机构先进行一个角度旋转，理论设计为15～20°，打孔机构7通过横移载气动滑台和竖移动气动滑台驱动打孔针对待嫁接砧木进行打孔，随后打孔针返回，进行嫁接；当三轴移载机械手9从接穗治具2工位抓取接穗后，三轴移载机械手9移载机构移动接穗到斜切机构8位置进行斜切，准备扦插嫁接，所述底框1上端中间位置设有转盘11，本实施例中转盘11为八工位转盘，转盘11与底框1之间转动连接，所述接穗治具2和砧木治具3安装在转盘11上，接穗治具2和砧木治具3沿转盘11圆周方向均匀分布，所述砧木周转机构4、单轴移载机械手5、压合机构6、打孔机构7和斜切机构8对称的分布在转盘11左右两侧，三轴移载机械手9为双三轴移载机械手，既每个三轴移载机械手9上设有两个气动夹爪，三轴移载机械手9位于转盘11后方，三轴移载机械手9后端设有下料移载机构15和手动取料机构16，下料移载机构15和手动取料机构16均左右对称分布。

嫁接过程中，砧木、接穗同时放置到接穗治具2和砧木治具3工位，转盘11旋转1/8周，左右砧木周转机构4自动从转盘上取砧木，变换夹取位置，左右单轴移载机械手5自动取砧木，左右单轴移载机械手5移载砧木到压合机构6，将子叶下压，真空吸子叶，自动旋转机构旋转治具成一定夹角，单轴移载机械手5移动砧木到打孔机构7位置，自动打孔；在左右砧木周转机构4自动从转盘上取砧木的同时，三轴移载机械手9同时从转盘上取左右接穗，双三轴移载机械手夹爪自动将左右接穗移载到斜切机构8处进行斜切，双三轴移载机械手将左右接穗同时移动到嫁接等待位等待嫁接；左右位置同时嫁接，左右下料机构同时将下料，完成自动嫁接。双工位同时嫁接，提高工作效率，降低人员作业强度，具有自动化程度更高，操作更合理，安全性更高等优点。

如图4和图5所示，所述底框1内设有电机12和减速机13，电机12和减速机13固定安装在底框1下端，电机12输出端与减速机13输入端连接，减速机13输出端与转盘11中心位置连接，电机12与控制器信号连接，通过控制器控制电机12动作，进而驱动转盘11转动。

如图4至图7所示，所述接穗治具2和砧木治具3与转盘11之间设有安装座14，安装座14安装在转盘11上，接穗治具2和砧木治具3安装在安装座14上，本实施例中安装座14沿转盘11圆周方向均匀设有八个，每个安装座14上均设有两个接穗治具2和两个砧木治具3，砧木治具3位于接穗治具2外侧，人工放置砧木到砧木治具3上，并人工将接穗放置到接穗治具2上，转盘11自动旋转1/8周，直到取左右砧木位置，左右砧木同时被左右单轴移载机械手5下转盘。

如图13和图14所示，所述三轴移载机械手9包括第一支架17、第一连接架19、第二连接架20和第二夹爪21，所述第一连接架19、第二连接架20和第二夹爪21在第一支架17上左右对称分布，可以对称分布的第二夹爪21可以抓取转盘11上同一安装座上的两个接穗治具2上的接穗，对应左右对称的分布的砧木处理装置，实用性好。

如图13和图14所示，所述第一连接架19与第一支架17之间设有第一滑块18，第一滑块18与第一支架17之间滑动连接，第一滑块18与第一支架17之间通过丝杠螺母驱动，并通过导轨滑块副导向，第一连接架19安装在第一滑块18上，第二连接架20与第一连接架19之间滑动连接，第二连接架20与第一连接架19之间通过丝杠螺母驱动，并通过导轨滑块副导向，第二夹爪21与第二连接架20之间设有第二滑块22，第二滑块22与第二连接架20之间滑动连接，第二滑块22与第二连接架20之间通过丝杠螺母驱动，并通过导轨滑块副导向，第二夹爪21安装在第二滑块22上，丝杠螺母驱动的方式为现有技术，在此不做过多赘述，第一支架17上滑轨方向为左右方向，既X轴方向，第一连接架19轴线方向为前后方向，既Y轴方向，第二连接架20轴向方向为竖直方向，即为Z轴方向。

如图15所示，所述下料移载机构15包括移载气缸23、滑块24、第一气缸25和第三夹爪26，第一夹爪、第二夹爪和第三夹爪26均为气动夹爪，此为现有技术，在此不做过多赘述，移载气缸23安装在底框1上，移载气缸23输出端与滑块24连接，第一气缸25安装在滑块24上，第一气缸25输出端与第三夹爪26连接，通过第二夹爪21抓取嫁接完成后的砧木到下料位置，下料移载机构15的第三夹爪26将完成苗周转夹取，并放置到手动取料机构16上，人工收料。

如图16所示，所述手动取料机构16包括第四夹爪27，第四夹爪27为普通夹爪，第四夹爪27内设有一层橡胶层，橡胶层用于保护砧木，第四夹爪27通过第二支架28安装在底框1上。

如图10至图12所示，单周移载机械手5还包括底座29和第三滑块30底座29安装在底框1上，第三滑块30与底座29之间滑动连接，第三滑块30与底座29通过丝杠螺母连接，此为现有技术，在此不做过多赘述，所述第三滑块30上设有第四滑块31、第二气缸32和壳体33，壳体33支撑在第三滑块30上，第四滑块31与第三滑块30之间滑动连接，第二气缸32缸体端安装在第三滑块30上，第二气缸32活塞杆端与第四滑块31连接，第四滑块31上端设有齿条34，壳体33内设有齿轮35，齿轮35与齿条34啮合，齿轮35中间位置设有转轴35，转轴与齿轮35通过键连接，转轴与壳体33之间转动连接，转轴35与第一夹爪43连接。使用时，通过第二气缸32活塞杆的伸缩从而控制第四滑块31的滑动，从而控制齿条34的移动，通过齿轮35与齿条34的啮合带动第一夹爪43转动。第一气缸25和第二气缸32以及移载气缸等，均是通过气管与气源连接，气管上设有电磁阀，通过控制器控制电磁阀的启闭进而控制气缸活塞杆的伸缩，此为现有技术，在此不做过多赘述。

如图8和图9所示，所述打孔针10下端设有三个刃口36。由于打孔的对象为南瓜苗，且要求较高，不可以出现将茎插劈的情况发生，因此必须对针头特殊加工，特殊设计。如图纸所示，针头前端是三个刃口，针尖角度为15°，以和打孔角度近似符合。

如图17和图18所示，所述底框1上端设有防护框37，防护框37前端设有上料口38，防护框37后端设有下料口39，上料口38位于防护框37前端面中间位置，防护框37前端位于上料口38两端分别设有接穗放置盘40和砧木放置盘41，下料口39设有两个，两个下料口39分布对应两个手动取料机构16，防护框37后端位于两个下料口39之间设有成品放置盘42，防护框37上同时设有控制面板以及开关按钮等。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (5)

1.一种双工位自动嫁接机，包括底框(1)，底框(1)上端中间位置设有接穗治具(2)和砧木治具(3)，底框(1)上端从前到后依次设有砧木周转机构(4)、单轴移载机械手(5)、压合机构(6)、打孔机构(7)、斜切机构(8)和三轴移载机械手(9)，单轴移载机械手(5)上设有第一夹爪(43)，打孔机构(7)下端设有打孔针(10)，其特征是，所述底框(1)上端中间位置设有转盘(11)，转盘(11)与底框(1)之间转动连接，所述接穗治具(2)和砧木治具(3)安装在转盘(11)上，所述砧木周转机构(4)、单轴移载机械手(5)、压合机构(6)、打孔机构(7)和斜切机构(8)对称的分布在转盘(11)左右两侧，三轴移载机械手(9)为双三轴移载机械手，三轴移载机械手(9)位于转盘(11)后方，三轴移载机械手(9)后端设有下料移载机构(15)和手动取料机构(16)；

所述三轴移载机械手(9)包括第一支架(17)、第一连接架(19)、第二连接架(20)和第二夹爪(21)，所述第一连接架(19)、第二连接架(20)和第二夹爪(21)在第一支架(17)上左右对称分布；

所述第一连接架(19)与第一支架(17)之间设有第一滑块(18)，第一滑块(18)与第一支架(17)之间滑动连接，第一连接架(19)安装在第一滑块(18)上，第二连接架(20)与第一连接架(19)之间滑动连接，第二夹爪(21)与第二连接架(20)之间设有第二滑块(22)，第二滑块(22)与第二连接架(20)之间滑动连接，第二夹爪(21)安装在第二滑块(22)上；

所述下料移载机构(15)包括移载气缸(23)、滑块(24)、第一气缸(25)和第三夹爪(26)，移载气缸(23)安装在底框(1)上，移载气缸(23)输出端与滑块(24)连接，第一气缸(25)安装在滑块(24)上，第一气缸(25)输出端与第三夹爪(26)连接；

所述手动取料机构(16)包括第四夹爪(27)，第四夹爪(27)通过第二支架(28)安装在底框(1)上；

单轴移载机械手(5)还包括底座(29)和第三滑块(30)，底座(29)安装在底框(1)上，第三滑块(30)与底座(29)之间滑动连接，所述第三滑块(30)上设有第四滑块(31)、第二气缸(32)和壳体(33)，壳体(33)支撑在第三滑块(30)上，第四滑块(31)与第三滑块(30)之间滑动连接，第二气缸(32)缸体端安装在第三滑块(30)上，第二气缸(32)活塞杆端与第四滑块(31)连接，第四滑块(31)上端设有齿条(34)，壳体(33)内设有齿轮(35)，齿轮(35)与齿条(34)啮合，齿轮(35)中间位置设有转轴，转轴与壳体(33)之间转动连接，转轴与第一夹爪(43)连接。

2.如权利要求1所述的一种双工位自动嫁接机，其特征在于，所述底框(1)内设有电机(12)和减速机(13)，电机(12)输出端与减速机(13)输入端连接，减速机(13)输出端与转盘(11)中心位置连接。

3.如权利要求1所述的一种双工位自动嫁接机，其特征在于，所述接穗治具(2)和砧木治具(3)与转盘(11)之间设有安装座(14)，安装座(14)安装在转盘(11)上，接穗治具(2)和砧木治具(3)安装在安装座(14)上，安装座(14)沿转盘(11)圆周方向均匀排列。

4.如权利要求1所述的一种双工位自动嫁接机，其特征在于，所述打孔针(10)下端设有三个刃口(36)。

5.如权利要求1所述的一种双工位自动嫁接机，其特征在于，所述底框(1)上端设有防护框(37)，防护框(37)前端设有上料口(38)，防护框(37)后端设有下料口(39)，防护框(37)前端位于上料口(38)两端分别设有接穗放置盘(40)和砧木放置盘(41)，防护框(37)后端设有成品放置盘(42)。