CN110383996A - 一种无菌砧木生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无菌砧木生产装置，包括机架、切割机构、砧木夹具、夹具上料机构、植株传送机构和灭菌处理机构，砧木夹具的长度中段两侧设有截面呈T字形的限位滑块；所述切割结构包括平行设置的第一、第二切割架；所述植株传送机构包括位于切割机构下方并用于运载植株的传送带；夹具上料机构包括分别设置于第一、第二切割架端部且槽面相对的上料槽钢；所述灭菌处理机构包括两水平等高设置的折弯板。本发明尤其针对草本植株的特性，能够实现砧木植株的切割生产的机械化作业，大幅度降低了嫁接对人工作业的依赖程度，尽可能减少了人工参与的环节，提高嫁接植株的生产效率，可以有效供给大田试验以及工业化生产需要的嫁接前砧木消耗量。

Description

一种无菌砧木生产装置

技术领域

本发明属于烟草种植领域，尤其涉及一种无菌砧木生产装置。

背景技术

嫁接是一种常见的农艺操作，旨在将两种或多种不同品性的作物结合并使得嫁接后的植株继承两种或多种品性，嫁接的方式很多，包括相同种类但不同品种的作物嫁接以及不同种类作物的嫁接。其中木本植物最常见的嫁接包括相同种类但不同品种以及不同种类的果木之间的嫁接，例如苹果与梨的枝条嫁接等等；草本植物最常见的嫁接包括西瓜与葫芦的嫁接，烟草嫁接以及且茄苗嫁接等等。以烟草嫁接为例，可以将对青枯病等高发病症具有良好抗性的作物品种之间进行嫁接，或者将对病症抗性好的品种与烟叶品质高的品质之间进行嫁接，使得嫁接后的作物实现高抗、高品质的特性。

现有技术中的作物嫁接多以人工作业为主，尤其是草本作物的嫁接更加依赖于人工操作，这是由于草本作物不同木本作物，木本作物本身木质化程度高，具有一定强度而且能够承受机械化作业产生的挤压和碰撞，但草本作物本身体积较小（例如烟苗、瓜苗等），而且木质化程度很低且质地柔弱，现有技术中的工业化设备无法应用于作物的嫁接。现有技术中的人工作业主要依靠人工先将作为砧木的作物切留包括根系在内的植株下半部分，然后对作为接穗的作物切留包括叶片在内的植株上半部分，最后将砧木和接穗的切口对接并利用嫁接夹夹持，待嫁接后的植株生长一定时间后，即可去除嫁接夹。现有技术中的嫁接方式，一方面耗工耗时，而且效率很低，人为出错率也居高不下，极其不利于嫁接植株的工厂化生产。另一方面，由于采用人工剪接，人工操作对剪切工具更容易引入污物，很容易造成植株之间的交叉感染，加之作业环境多在育苗大棚内进行以及受到人员影响，很难做到作业环境内保持灭菌消毒状态。以上种种原因都影响了嫁接的工业化生产应用工作的推进。

发明内容

本发明的目的是提供一种无菌砧木生产装置，本发明尤其针对草本植株的特性，能够实现砧木植株的切割生产的机械化作业，大幅度降低了嫁接对人工作业的依赖程度，尽可能减少了人工参与的环节，提高嫁接植株的生产效率，可以有效供给大田试验以及工业化生产需要的嫁接前砧木消耗量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种无菌砧木生产装置，所述装置包括机架、切割机构、砧木夹具、夹具上料机构、植株传送机构以及灭菌处理机构，所述砧木夹具的长度中段两侧设有截面呈T字形的限位滑块；所述切割结构包括平行设置的第一、第二切割架，两切割架的对向侧面于等高处均固设有与限位滑块滑动配合的滑轨，滑轨上方的切割架上设有夹具传动机构，第一切割架于夹具传动机构上方开设有通孔，切刀倾斜设置且其刃部穿过通孔位于夹具传动机构上方、刀背部与第一切割架背向滑轨的侧面上设置的切刀传动机构连接；所述植株传送机构包括位于切割机构下方并用于运载烟苗的传送带，所述传送带的带体上等间距设有数个用于盛放烟苗根部的固定框以及底部与固定框插配的基质框；夹具上料机构包括分别设置于第一、第二切割架端部且槽面相对的上料槽钢，两上料槽钢与砧木夹具间隙配合，且上料槽钢底部设有夹具限位板以及推块；所述灭菌处理机构包括两水平等高设置的折弯板，折弯板包括竖直板及一体垂直连接竖直板顶部的水平板，折弯板的两竖直板底部分别连接对应切割架，折弯板的水平板底面设有雾化喷头，雾化喷头通过排布设置于折弯板板壁上的进液管与外界的灭菌液容器内的水泵连接，折弯板沿切割机构长度方向的两端分别贴设有数条垂带。

优选的，所述砧木夹具整体呈长方型且顶面呈与切刀平行的斜切面状，砧木夹具由水平等高设置的第一、第二夹块对接组成，所述夹块包括槽钢以及固定设置于槽钢槽道内的曲面板，第一、第二夹块的曲面板对接组成顶部呈与切刀平行的斜切面状的圆管。

优选的，所述限位滑块设置于第一、第二夹块槽钢背向的侧面中段处，且限位滑块上方的槽钢侧面上设有沿竖直方向延伸的驱动块；夹具上料机构的两上料槽钢在最小间距状态下组成上、下敞口且与砧木夹具间隙配合的结构，夹具限位板上设有平行滑轨且与所述滑轨外端面平齐的凸筋，凸筋与对应上料槽钢内壁组成与砧木夹具限位滑块所配合的限位滑道，夹具限位板上还开设有与砧木夹具的驱动块所配合的限位缺口，两夹具限位板底部均竖直延伸有连接板，两连接板底部分别与对应的切割架底部连接，且两连接板择一固设装配有上料气缸的L型杆，上料气缸的输出端平行滑轨延伸方向设置且连接推块并对推块作进、出两连接板间隙的直线动作，推块顶面平齐夹具限位板上表面设置。

优选的，所述曲面板的内壁粘贴设有海绵层，第一、第二夹块的槽钢对接边沿以及曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层。

优选的，所述基质框呈由两结构相同的第一、第二框体对接组成的顶部敞口的中空结构，基质框截面呈梯形，且第一、第二框体于对接处顶部一体延伸设有折弯状凸块，第一、第二框体顶部对应的折弯状凸块对接组成截面为T型的卡块；第一、第二夹块槽钢的对接边沿底部开设有与对应框体上的折弯状凸块配合的缺口。

优选的，所述相邻固定框的中心点间距与传动带上相邻拨动块的中心点间距相同。

优选的，所述夹具传动机构包括设置于滑轨上方的安装板，安装板的长度方向两端设有从动轮以及电机驱动的主动轮，主动轮与从动轮通过传动带传动连接，传动带的带体上等间距设有数个拨动块。

优选的，所述切刀传动机构包括倾斜设置且与切刀处于同一平面的气缸，气缸的缸筒通过支架与第一切割架连接，气缸的输出端与切刀长度方向两端延伸的耳板连接。

优选的，所述机架包括平行于第一、第二切割架设置的第一、第二支撑板，支撑板上对应设有推动气缸，推动气缸的输出端与对应的切割架连接，且支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应切割架的限位滑杆滑动配合，限位滑杆远离切割架的端部设有限位板；所述灭菌处理机构的两折弯板分别设置于对应的切割架和支撑板之间，竖直板底部预设有与对应限位滑杆配合的通孔，对应推动气缸的输出端穿过对应竖直板并与其连接。

优选的，所述限位滑杆的限位板与对应支撑板接触状态下，第一、第二切割架间距与砧木夹具的驱动块的最大间距相同，且第一、第二切割架的两上料槽钢组成与砧木夹具间隙配合的结构，且砧木夹具的限位滑块可顺次与限位滑道和对应的滑轨滑动配合，且拨动块可接触并驱动驱动块，且切刀在气缸驱动下可贴靠砧木夹具的顶面移动，且两折弯板的水平板对接组成沿切割架长度方向两端敞口的箱体，且折弯板上的垂带在重力作用下封堵箱体的敞口。

该状态的描述，隐含了夹具上两限位滑块的间距大于相应两驱动块的间距这一隐藏技术特征，当然如果夹具上两限位滑块的间距小于相应两驱动块的间距，那么相应的切割架结构应当满足两滑轨的间距小于两安装板的间距，以保证限位滑块与滑轨配合的同时，拨动块能够接触驱动块。但是由于驱动块作为夹块的延伸并仅用于接触并被拨动块传动，所以其体积不易过大，不然会提高夹具的自重以及耗材。

以烟苗嫁接为例，本发明的工作过程如下：

首先需要说明的是，采用斜切面进行嫁接的烟苗，作为砧木和接穗的待处理烟苗需要长势一致，尤其是直径和高度，这样可以提高嫁接后烟苗的成活率。同时作为本申请上个步骤的育苗阶段在对烟苗出苗时，或者在烟苗嫁接之前，需要利用基质框将每个烟苗的根系以及自带的基质进行夹持锁扣，在对烟苗进行支撑的基础上，实现对烟苗根系的保护。具体的是利用第一、第二框体对接面上的磁石层吸附，使得第一、第二框体组成的中空结构能够包持烟苗根部以及附带的基质，并使得烟苗茎秆从中空结构的顶部敞口处外露，由于现代烟草育苗均采用漂浮育苗，所以其根部及基质体积差别不大，也变相实现了第一、第二框体的标准化制式生产。

1）砧木夹具上料作业，首先控制推动气缸的输出端将第一、第二切割架推动至两者处于最小间距，即第一、第二切割架间距与砧木夹具两驱动块的最大间距相同，此刻两上料槽钢处于最小间距状态并组成上、下敞口且与砧木夹具间隙配合的结构，同时此刻的上料气缸需要保持推块位于两上料槽钢底部的连接板间隙内，然后将数个砧木夹具由上至下顺次从两上料槽钢的顶部敞口放入两上料槽钢之间，由于两上料槽钢的高度可以根据具体需要进行设置，以满足容纳一次完整的切割作业对砧木夹具的数量需求；然后控制上料气缸带动推块移出两连接板间隙，此刻位于最底部的砧木夹具下落且其限位滑块受到夹具限位板的阻挡以支撑其上方的所有砧木夹具，同时其限位滑块与限位滑道配合，然后控制上料气缸的输出端带动推块推动该砧木夹具，该砧木夹具沿限位滑道移动且由于限位滑道与滑轨对接，所以该砧木夹具自然进入第一、第二切割架间隙内，且两侧的限位滑块同时与第一、第二切割架上的滑轨配合。此刻推块位于两连接板内并支撑上方所有的砧木夹具。

然后使得第一、第二切割架上的夹具传动机构的传动带缓慢且同速传动，当传动带上的拨动块接触当前砧木夹具两侧的驱动块并带动砧木夹具沿滑轨移动时，上料气缸带动推块快速进行上述重复操作以将下一砧木夹具推入第一、第二切割架内并使其限位滑块与滑轨配合，如此重复操作直至切割架上布满砧木夹具（此刻两上料槽钢内的砧木夹具也应正好用完），然后控制推动气缸带动第一、第二切割架以及两上料槽钢复位，由于滑轨与限位滑块的配合，使得砧木夹具的第一、第二夹块克服磁石层的吸附力而分开；

2）砧木烟苗上料作业，将传送带上位于切割装置进料端方向且非处于切割机构下方的带体部位装载烟苗：即将烟苗根部的基质框底部与相应带体部位上的固定框插接即可；

3）砧木切割作业，控制传送带转动并使得烟苗移动到切割机构下方，烟苗移动到位的标准为每个烟苗正处于砧木夹具的第一、第二夹块之间，因为传动带上相邻拨动块的中心点间距与相邻固定框的中心点间距相同，所以只要保证传送带上端点处的烟苗位于对应处砧木夹具的夹块之间时，其他位置处的烟苗皆位于对应处砧木夹具的夹块之间，然后控制推动气缸的输出端带动第一、第二切割架对向移动至最小间距并使得第一、第二夹块对向夹持烟苗茎秆，同时此刻对应切割架上两折弯板的水平板对接组成沿切割架长度方向两端敞口的箱体，且折弯板上的垂带在重力作用下封堵所述箱体的敞口，使得箱体内环境保持半封闭状态，而且控制水泵将灭菌液容器内的灭菌液通过进液管泵至雾化喷头，雾化喷头将灭菌液雾化并喷洒在所述箱体内，同时夹块底部的缺口顺势与对应基质框顶面的卡块实现插配，然后控制气缸的输出端带动切刀移动，切刀在移动过程中接触砧木夹具顶面处的烟苗茎秆并将茎秆切断，然后控制气缸的输出端带动切刀复位，切割过程由于箱体内雾化后的灭菌液存在，防止可能产生的病菌滋生或交叉感染现象发生，同时砧木烟苗根茎以及砧木夹具上也会沾染灭菌液，以在后续作业中维持一定状态的灭菌效果；

然后控制传送带和传动带同速转动并带动仅留茎秆及根部的烟苗完全移出切割架，当砧木夹具移出切割架后，由于其底部缺口与对应基质框的卡块插配，所以由基质框对砧木夹具实现支撑。最后由传送带将基质框连带其内的相应烟苗传送并被人工收集，并与采用类似方法获得接穗进行嫁接即可。作为废弃物的被切割烟苗茎秆，自然掉落或者掉落在传送带上并在传送带的带动下移动至带体下方实现掉落，因此可以在传送带下方设置收集机构，如此可以统一收集掉落的的烟苗茎秆作发酵堆肥等处理。

上述作业中气缸、传送带、传动带等操作可以人工控制也可以在具体切割架、传动带、上料槽钢、传送带的尺寸、安装位置以及相应砧木夹具、拨动块以及基质框的数量后，可以确定每次传送带以及传动带的传送速度和位移，进而通过程序控制或设置行程开关或/和延时器对传送带、传动带以及各个气缸进行自动化控制，上述过程仅对本发明工作过程作原理性描述。需要说明的，本发明作业过程中气缸、传动带、传送带的控制均可以通过数控技术实现，例如PLC控制装置等实现对上述驱动机构的控制，完全实现工厂化作业。相应夹具的上料，可以实现半自动控制，避免工作人员在切割架动作时接触切割架，以防止切刀所可能产生的伤害，烟苗的上料可能依靠人工更为稳妥。

夹具主要依靠其槽钢内的曲面板来夹持烟苗，通过对夹具的尺寸设计，可以使其尺寸尽可能符合待处理烟苗的外径夹持需求，同时为了尽可能实现对烟苗的稳定夹持以及降低对烟苗的夹持所造成的挤压伤害，本发明在曲面板的内壁粘贴设有海绵层，海绵层具有良好的透气性以及弹性，海绵层不仅可以降低对烟苗的硬性挤压作业力，还可以提高其对烟苗的摩擦把持力，同时由于烟苗的外径不可能完全一致，所以海绵层的适当形变可以提高夹具对范围内呈外径数值变化的多棵烟苗的夹持适应能力。

作为切割装置的一个完整作业流程的完毕是以其切割架上的相应夹具以及夹具内的烟苗部位全部移出切割架为准。完成一个作业流程后的砧木切割装置的切割架在相应的推动气缸作用下复位，并进行下一个完整的作业流程，即再次进行上料和切割。

同时需要说明的是，现代工业可以尽可能保证推动气缸输出端的作业平稳性，可以尽可能保证切割架仅做水平对向移动而确保切割架上滑轨内的夹具夹块不会产生晃动，加之拨动块与夹块上驱动块的接触又保证了夹块在一个水平方向的限位，所以已经可以保证夹具夹块在随切割架移动并夹持烟苗茎秆时不会产生沿滑轨长度方向的移动，当然出于保险，可以对夹块上的限位滑块或/和滑轨的接触面进行表面的粗糙度处理，在不影响传动带带动夹块移动的基础上，合理提高限位滑块与滑轨的接触摩擦力。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明通过夹具赋予草本植株在切割时的强度支撑和切割方向、位置的限定，确保作为砧木具有完全相同的切口和有效地保护，同时通过各个传动机构相互间的协同配合，完全可以实现批量化植株切割作业。而且切刀机械化控制，整体作业环境固定且引入杀菌处理以及切口被夹具封闭以降低外界对切口的不良影响，都降低了烟苗植株因为嫁接切割而导致的病菌感染率，进而提高了嫁接植株的成活率。

附图说明

图1为具体实施方式中无菌砧木生产装置的工作状态结构示意图；

图2为具体实施方式中切割机构的工作状态结构示意图；

图3为具体实施方式中切割机构与夹具上料机构的位置结构示意图；

图4为具体实施方式中切割机构的结构示意图；

图5为具体实施方式中第二切割架与折弯板的位置结构示意图；

图6为具体实施方式中砧木夹具的工作状态结构示意图；

图7为具体实施方式中砧木夹具的结构示意图；

图8为具体实施方式中第二夹块的结构示意图；

图9为具体实施方式中基质框的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-9所示，一种无菌砧木生产装置，所述装置包括机架、切割机构、砧木夹具、植株传送机构以及灭菌处理机构，

所述切割机构包括平行设置的第一切割架301、第二切割架302，两切割架的对向侧面于等高处均固设有滑轨303，滑轨303上方的切割架上设有安装板304，安装板304的长度方向两端设有从动轮305以及电机驱动的主动轮306，主动轮306与从动轮305通过传动带307传动连接，传动带307的带体上等间距设有数个拨动块308；

第一切割架301于安装板304上方开设有通孔，切刀309倾斜设置且其刃部穿过通孔位于安装板304上方、刀背部与第一切割架301背向滑轨的侧面上设置的切刀传动机构连接，所述切刀传动机构包括倾斜设置且与切刀309处于同一平面的气缸310，气缸310的缸筒通过支架与第一切割架301连接，气缸310的输出端与切刀309长度方向两端延伸的耳板311连接；

所述机架包括平行于第一、第二切割架设置的第一支撑板313、第二支撑板314，支撑板上对应设有推动气缸315，推动气缸315的输出端与对应的切割架连接，且支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应切割架的限位滑杆316滑动配合，限位滑杆316远离切割架的端部设有限位板317。

所述砧木夹具1整体呈长方型且顶面呈与切刀平行的斜切面状，砧木夹具1由水平等高设置的第一夹块11、第二夹块12对接组成，所述夹块包括槽钢13以及固定设置于槽钢槽道内的曲面板17，第一、第二夹块的曲面板17对接组成顶部呈与切刀309平行的斜切面状的圆管，所述曲面板17的内壁粘贴设有海绵层18，第一、第二夹块的槽钢13对接边沿以及曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；所述砧木夹具的第一、第二夹块槽钢13背向的侧面于长度中段处均设有截面呈T字形的限位滑块14，所述限位滑块14与滑轨303滑动配合，且限位滑块14上方的槽钢13侧面上设有沿竖直方向延伸的驱动块15。

所述植株传送机构包括位于切割机构下方并用于运载植株的传送带312，所述传送带312的带体上等间距设有数个用于盛放植株根部的固定框4以及底部与固定框4插配的基质框2。所述基质框2呈由两结构相同的第一框体21、第二框体22对接组成的顶部敞口的中空结构，基质框2截面呈梯形，且第一、第二框体于对接处顶部一体延伸设有折弯状凸块23，第一、第二框体顶部对应的折弯状凸块23对接组成截面为T型的卡块；第一、第二夹块槽钢13的对接边沿底部开设有与对应框体上的折弯状凸块23配合的缺口16。所述相邻固定框4的中心点间距与传动带上相邻拨动块308的中心点间距相同。

所述灭菌处理机构包括两分别设置于对应切割架与支撑板之间水平等高设置的折弯板61，折弯板61包括竖直板及一体垂直连接竖直板顶部的水平板，竖直板61底部预设有与对应限位滑杆316配合的通孔，对应推动气缸315的输出端穿过对应竖直板并与竖直板连接；折弯板61的水平板底面设有雾化喷头62，雾化喷头62通过排布设置于折弯板61板壁上的进液管（图中未画出）与外界的灭菌液容器（图中未画出）内的水泵（图中未画出）连接，折弯板61沿切割架长度方向的两端分别贴设有数条垂带63。

所述切割机构上还设有夹具上料机构5，夹具上料机构5包括分别设置于两切割架进料方向的端部且槽面相对的上料槽钢51，两上料槽钢51在最小间距状态下组成上、下敞口且与砧木夹具1间隙配合的结构，且上料槽钢51底部设有夹具限位板52以及推块53，夹具限位板52上设有平行对应切割架上滑轨303且与所述滑轨303外端面平齐的凸筋54，凸筋54与对应上料槽钢51内壁组成与砧木夹具1的限位滑块14所配合的限位滑道55，夹具限位板52上还开设有与砧木夹具1的驱动块15所配合的限位缺口56，两夹具限位板52底部均竖直延伸有连接板57，两连接板57底部分别与对应的切割架底部连接，且两连接板57择一固设装配有上料气缸58的L型杆59，上料气缸58的输出端平行滑轨303延伸方向设置且连接推块53并对推块53作进、出两连接板57间隙的直线动作，推块53顶面平齐夹具限位板52上表面设置。

所所述限位滑杆316的限位板317与对应支撑板接触状态下，第一、第二切割架间距与砧木夹具1的驱动块15的最大间距相同，且第一、第二切割架的两上料槽钢51组成与砧木夹具1间隙配合的结构，且砧木夹具1的限位滑块14可顺次与限位滑道55和对应的滑轨303滑动配合，且拨动块308可接触并驱动驱动块15，且切刀309在气缸310驱动下可贴靠砧木夹具1的顶面移动，且两折弯板51的水平板对接组成沿切割架长度方向两端敞口的箱体，且折弯板上的垂带53在重力作用下封堵箱体的敞口。

以烟苗嫁接为例，本发明的工作过程如下：

首先需要说明的是，采用斜切面进行嫁接的烟苗，作为砧木和接穗的待处理烟苗需要长势一致，尤其是直径和高度，这样可以提高嫁接后烟苗的成活率。同时作为本申请上个步骤的育苗阶段在对烟苗出苗时，或者在烟苗嫁接之前，需要利用基质框将每个烟苗的根系以及自带的基质进行夹持锁扣，在对烟苗进行支撑的基础上，实现对烟苗根系的保护。具体的是利用第一、第二框体对接面上的磁石层吸附，使得第一、第二框体组成的中空结构能够包持烟苗根部以及附带的基质，并使得烟苗茎秆从中空结构的顶部敞口处外露，由于现代烟草育苗均采用漂浮育苗，所以其根部及基质体积差别不大，也变相实现了第一、第二框体的标准化制式生产。

砧木切割装置：

1）砧木夹具上料作业，首先控制推动气缸的输出端将第一、第二切割架推动至两者处于最小间距，即第一、第二切割架间距与砧木夹具两驱动块的最大间距相同，此刻两上料槽钢处于最小间距状态并组成上、下敞口且与砧木夹具间隙配合的结构，同时此刻的上料气缸需要保持推块位于两上料槽钢底部的连接板间隙内，然后将数个砧木夹具由上至下顺次从两上料槽钢的顶部敞口放入两上料槽钢之间，由于两上料槽钢的高度可以根据具体需要进行设置，以满足容纳一次完整的切割作业对砧木夹具的数量需求；然后控制上料气缸带动推块移出两连接板间隙，此刻位于最底部的砧木夹具下落且其限位滑块受到夹具限位板的阻挡以支撑其上方的所有砧木夹具，同时其限位滑块与限位滑道配合，然后控制上料气缸的输出端带动推块推动该砧木夹具，该砧木夹具沿限位滑道移动且由于限位滑道与滑轨对接，所以该砧木夹具自然进入第一、第二切割架间隙内，且两侧的限位滑块同时与第一、第二切割架上的滑轨配合。此刻推块位于两连接板内并支撑上方所有的砧木夹具。

然后使得第一、第二切割架上的夹具传动机构的传动带缓慢且同速传动，当传动带上的拨动块接触当前砧木夹具两侧的驱动块并带动砧木夹具沿滑轨移动时，上料气缸带动推块快速进行上述重复操作以将下一砧木夹具推入第一、第二切割架内并使其限位滑块与滑轨配合，如此重复操作直至切割架上布满砧木夹具（此刻两上料槽钢内的砧木夹具也应正好用完），然后控制推动气缸带动第一、第二切割架以及两上料槽钢复位，由于滑轨与限位滑块的配合，使得砧木夹具的第一、第二夹块克服磁石层的吸附力而分开；

2）砧木烟苗上料作业，将传送带上位于切割装置进料端方向且非处于切割机构下方的带体部位装载烟苗：即将烟苗根部的基质框底部与相应带体部位上的固定框插接即可；

3）砧木切割作业，控制传送带转动并使得烟苗移动到切割机构下方，烟苗移动到位的标准为每个烟苗正处于砧木夹具的第一、第二夹块之间，因为传动带上相邻拨动块的中心点间距与相邻固定框的中心点间距相同，所以只要保证传送带上端点处的烟苗位于对应处砧木夹具的夹块之间时，其他位置处的烟苗皆位于对应处砧木夹具的夹块之间，然后控制推动气缸的输出端带动第一、第二切割架对向移动至最小间距并使得第一、第二夹块对向夹持烟苗茎秆，同时此刻对应切割架上两折弯板的水平板对接组成沿切割架长度方向两端敞口的箱体，且折弯板上的垂带在重力作用下封堵所述箱体的敞口，使得箱体内环境保持半封闭状态，而且控制水泵将灭菌液容器内的灭菌液通过进液管泵至雾化喷头，雾化喷头将灭菌液雾化并喷洒在所述箱体内，同时夹块底部的缺口顺势与对应基质框顶面的卡块实现插配，然后控制气缸的输出端带动切刀移动，切刀在移动过程中接触砧木夹具顶面处的烟苗茎秆并将茎秆切断，然后控制气缸的输出端带动切刀复位，切割过程由于箱体内雾化后的灭菌液存在，防止可能产生的病菌滋生或交叉感染现象发生，同时砧木烟苗根茎以及砧木夹具上也会沾染灭菌液，以在后续作业中维持一定状态的灭菌效果；

然后控制传送带和传动带同速转动并带动仅留茎秆及根部的烟苗完全移出切割架，当砧木夹具移出切割架后，由于其底部缺口与对应基质框的卡块插配，所以由基质框对砧木夹具实现支撑。最后由传送带将基质框连带其内的相应烟苗传送并被人工收集，并与采用类似方法获得接穗进行嫁接即可。作为废弃物的被切割烟苗茎秆，自然掉落或者掉落在传送带上并在传送带的带动下移动至带体下方实现掉落，因此可以在传送带下方设置收集机构，如此可以统一收集掉落的的烟苗茎秆作发酵堆肥等处理。

上述作业中气缸、传送带、传动带等操作可以人工控制也可以在具体切割架、传动带、上料槽钢、传送带的尺寸、安装位置以及相应砧木夹具、拨动块以及基质框的数量后，可以确定每次传送带以及传动带的传送速度和位移，进而通过程序控制或设置行程开关或/和延时器对传送带、传动带以及各个气缸进行自动化控制，上述过程仅对本发明工作过程作原理性描述。需要说明的，本发明作业过程中气缸、传动带、传送带的控制均可以通过数控技术实现，例如PLC控制装置等实现对上述驱动机构的控制，完全实现工厂化作业。相应夹具的上料，可以实现半自动控制，避免工作人员在切割架动作时接触切割架，以防止切刀所可能产生的伤害，烟苗的上料可能依靠人工更为稳妥。

夹具主要依靠其槽钢内的曲面板来夹持烟苗，通过对夹具的尺寸设计，可以使其尺寸尽可能符合待处理烟苗的外径夹持需求，同时为了尽可能实现对烟苗的稳定夹持以及降低对烟苗的夹持所造成的挤压伤害，本发明在曲面板的内壁粘贴设有海绵层，海绵层具有良好的透气性以及弹性，海绵层不仅可以降低对烟苗的硬性挤压作业力，还可以提高其对烟苗的摩擦把持力，同时由于烟苗的外径不可能完全一致，所以海绵层的适当形变可以提高夹具对范围内呈外径数值变化的多棵烟苗的夹持适应能力。

作为切割装置的一个完整作业流程的完毕是以其切割架上的相应夹具以及夹具内的烟苗部位全部移出切割架为准。完成一个作业流程后的砧木切割装置的切割架在相应的推动气缸作用下复位，并进行下一个完整的作业流程，即再次进行上料和切割。

同时需要说明的是，现代工业可以尽可能保证推动气缸输出端的作业平稳性，可以尽可能保证切割架仅做水平对向移动而确保切割架上滑轨内的夹具夹块不会产生晃动，加之拨动块与夹块上驱动块的接触又保证了夹块在一个水平方向的限位，所以已经可以保证夹具夹块在随切割架移动并夹持烟苗茎秆时不会产生沿滑轨长度方向的移动，当然出于保险，可以对夹块上的限位滑块或/和滑轨的接触面进行表面的粗糙度处理，在不影响传动带带动夹块移动的基础上，合理提高限位滑块与滑轨的接触摩擦力。

Claims (10)

1.一种无菌砧木生产装置，其特征在于，所述装置包括机架、切割机构、砧木夹具、夹具上料机构、植株传送机构以及灭菌处理机构，所述砧木夹具的长度中段两侧设有截面呈T字形的限位滑块；所述切割结构包括平行设置的第一、第二切割架，两切割架的对向侧面于等高处均固设有与限位滑块滑动配合的滑轨，滑轨上方的切割架上设有夹具传动机构，第一切割架于夹具传动机构上方开设有通孔，切刀倾斜设置且其刃部穿过通孔位于夹具传动机构上方、刀背部与第一切割架背向滑轨的侧面上设置的切刀传动机构连接；所述植株传送机构包括位于切割机构下方并用于运载植株的传送带，所述传送带的带体上等间距设有数个用于盛放植株根部的固定框以及底部与固定框插配的基质框；夹具上料机构包括分别设置于第一、第二切割架端部且槽面相对的上料槽钢，两上料槽钢与砧木夹具间隙配合，且上料槽钢底部设有夹具限位板以及推块；所述灭菌处理机构包括两水平等高设置的折弯板，折弯板包括竖直板及一体垂直连接竖直板顶部的水平板，折弯板的两竖直板底部分别连接对应切割架，折弯板的水平板底面设有雾化喷头，雾化喷头通过排布设置于折弯板板壁上的进液管与外界的灭菌液容器内的水泵连接，折弯板沿切割机构长度方向的两端分别贴设有数条垂带。

2.如权利要求1所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述砧木夹具整体呈长方型且顶面呈与切刀平行的斜切面状，砧木夹具由水平等高设置的第一、第二夹块对接组成，所述夹块包括槽钢以及固定设置于槽钢槽道内的曲面板，第一、第二夹块的曲面板对接组成顶部呈与切刀平行的斜切面状的圆管。

3.如权利要求2所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述限位滑块设置于第一、第二夹块槽钢背向的侧面中段处，且限位滑块上方的槽钢侧面上设有沿竖直方向延伸的驱动块；夹具上料机构的两上料槽钢在最小间距状态下组成上、下敞口且与砧木夹具间隙配合的结构，夹具限位板上设有平行滑轨且与所述滑轨外端面平齐的凸筋，凸筋与对应上料槽钢内壁组成与砧木夹具限位滑块所配合的限位滑道，夹具限位板上还开设有与砧木夹具的驱动块所配合的限位缺口，两夹具限位板底部均竖直延伸有连接板，两连接板底部分别与对应的切割架底部连接，且两连接板择一固设装配有上料气缸的L型杆，上料气缸的输出端平行滑轨延伸方向设置且连接推块并对推块作进、出两连接板间隙的直线动作，推块顶面平齐夹具限位板上表面设置。

4.如权利要求2所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述曲面板的内壁粘贴设有海绵层，第一、第二夹块的槽钢对接边沿以及曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层。

5.如权利要求2所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述基质框呈由两结构相同的第一、第二框体对接组成的顶部敞口的中空结构，基质框截面呈梯形，且第一、第二框体于对接处顶部一体延伸设有折弯状凸块，第一、第二框体顶部对应的折弯状凸块对接组成截面为T型的卡块；第一、第二夹块槽钢的对接边沿底部开设有与对应框体上的折弯状凸块配合的缺口。

6.如权利要求5所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述相邻固定框的中心点间距与传动带上相邻拨动块的中心点间距相同。

7.如权利要求1所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述夹具传动机构包括设置于滑轨上方的安装板，安装板的长度方向两端设有从动轮以及电机驱动的主动轮，主动轮与从动轮通过传动带传动连接，传动带的带体上等间距设有数个拨动块。

8.如权利要求1所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述切刀传动机构包括倾斜设置且与切刀处于同一平面的气缸，气缸的缸筒通过支架与第一切割架连接，气缸的输出端与切刀长度方向两端延伸的耳板连接。

9.如权利要求1-8任一所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述机架包括平行于第一、第二切割架设置的第一、第二支撑板，支撑板上对应设有推动气缸，推动气缸的输出端与对应的切割架连接，且支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应切割架的限位滑杆滑动配合，限位滑杆远离切割架的端部设有限位板；所述灭菌处理机构的两折弯板分别设置于对应的切割架和支撑板之间，竖直板底部预设有与对应限位滑杆配合的通孔，对应推动气缸的输出端穿过对应竖直板并与其连接。

10.如权利要求8所述的无菌砧木生产装置，其特征在于，所述限位滑杆的限位板与对应支撑板接触状态下，第一、第二切割架间距与砧木夹具的驱动块的最大间距相同，且第一、第二切割架的两上料槽钢组成与砧木夹具间隙配合的结构，且砧木夹具的限位滑块可顺次与限位滑道和对应的滑轨滑动配合，且拨动块可接触并驱动驱动块，且切刀在气缸驱动下可贴靠砧木夹具的顶面移动，且两折弯板的水平板对接组成沿切割架长度方向两端敞口的箱体，且折弯板上的垂带在重力作用下封堵箱体的敞口。