CN110432019A - 一种工厂化烟苗嫁接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工厂化烟苗嫁接设备，包括嫁接装置、嫁接夹具以及上、下设置的接穗切割装置和砧木切割装置，所述切割装置包括切割机构、烟苗传送机构以及机架，切割机构包括第一、第二切割架，夹具上料机构包括分别设置于第一、第二切割架进料方向的端部且槽面相对的上料槽钢，两上料槽钢与嫁接夹具间隙配合，且上料槽钢底部设有夹具限位板以及推块。本发明针对烟苗特性，能够实现接穗烟苗和砧木烟苗剪切、接穗和砧木的对齐嫁接以及嫁接后固定的机械化作业，大幅度降低了烟苗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，提高嫁接烟苗的生产效率，可以有效供给大田试验以及工业化生产需要的嫁接烟苗消耗量。

Description

一种工厂化烟苗嫁接设备

技术领域

本发明属于烟草种植领域，尤其涉及一种工厂化烟苗嫁接设备。

背景技术

烟草是一种经济价值较高的作物，对于烤烟型品种的烟叶而言，其最终收购价格受到多方面因素影响，一方面是大田种植阶段的生长品质，另一方面是烘烤调制的水平。大田种植阶段主要考虑烟株对各种病、虫害的抗性，目前而言，虫害可以通过以虫制虫或者提前管控进行防治，对于病害而言，由于其病发原因较为多元化，有依靠蚜虫传播，也有自身抗性较差并受外界环境诱导导致发病等等情形，因此病害的预防很难实现。但是基于嫁接方式，可以将对青枯病等高发病症具有良好抗性的烟苗品种之间进行嫁接，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，使得嫁接后的烟苗实现高抗、高品质的特性。目前而言，烟苗的嫁接研究已经取得实际性进展和应用，效果良好。

现有技术中的烟苗嫁接以人工作业为主，这是由于烟苗不同木本作物，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，但烟苗本身体积较小，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烟苗的嫁接。现有技术中的人工作业主要依靠人工先将作为砧木的烟苗切留包括根系在内的烟株下半部分，然后对作为接穗的烟苗切留包括叶片在内的烟株上半部分，最后将砧木和接穗的切口对接并利用嫁接夹夹持，待嫁接后的烟苗生长一定时间后，即可去除嫁接夹。现有技术中的烟苗嫁接方式，一方面耗工耗时，而且效率很低，人为出错率也居高不下，极其不利于嫁接烟苗的工厂化生产。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，很容易造成烟苗之间的交叉感染，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烟苗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工厂化烟苗嫁接设备，本发明针对烟苗特性，能够实现接穗烟苗和砧木烟苗剪切、接穗和砧木的对齐嫁接以及嫁接后固定的机械化作业，大幅度降低了烟苗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，提高嫁接烟苗的生产效率，可以有效供给大田试验以及工业化生产需要的嫁接烟苗消耗量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种工厂化烟苗嫁接设备，所述设备包括嫁接装置、嫁接夹具以及上、下设置的接穗切割装置和砧木切割装置；

所述嫁接夹具由接穗夹具以及砧木夹具上、下对接组成，所述切割装置包括切割机构、设置于切割机构下方的烟苗传送机构以及支撑相应切割机构的机架，切割机构上设有用于对夹具传动的夹具传动机构以及切刀，两切割装置上、下设置且相应的切刀倾斜并相互平行设置，所述切割机构包括第一、第二切割架，夹具上料机构包括分别设置于第一、第二切割架进料方向的端部且槽面相对的上料槽钢，两上料槽钢与嫁接夹具间隙配合，且上料槽钢底部设有夹具限位板以及推块，所述嫁接装置设置于砧木切割装置的烟苗传送机构两侧。

优选的，所述接穗切割装置包括接穗机架、接穗切割机构以及接穗烟苗传送机构，接穗夹具顶部两侧设有截面呈T字形的接穗限位滑块；所述接穗切割机构包括平行等高且对应设置的第一、第二接穗切割架，两接穗切割架顶部的对向侧面处均固设有与接穗限位滑块滑动配合的接穗滑轨，接穗滑轨下方的接穗切割架上设有接穗夹具传动机构，第一接穗切割架于接穗夹具传动机构下方开设有接穗通孔，接穗切刀倾斜设置且其刃部穿过接穗通孔后位于接穗夹具传动机构下方、刀背部与第一接穗切割架背向接穗滑轨的侧面上所设置的接穗切刀传动机构连接；所述接穗烟苗传送机构包括位于接穗切割机构进料方向一端下方的接穗烟苗传送带。

优选的，所述砧木切割装置包括砧木机架、砧木切割机构和砧木烟苗传送机构，砧木夹具的长度中段两侧设有截面呈T字形的砧木限位滑块；所述砧木切割机构包括平行设置的第一、第二砧木切割架，两砧木切割架的对向侧面于等高处均固设有与砧木限位滑块滑动配合的砧木滑轨，砧木滑轨上方的砧木切割架上设有砧木夹具传动机构，第一砧木切割架于砧木夹具传动机构上方开设有通孔，砧木切刀倾斜设置且其刃部穿过通孔后位于砧木夹具传动机构上方、刀背部与第一砧木切割架背向砧木滑轨的侧面上设置的砧木切刀传动机构连接；所述砧木烟苗传送机构包括位于砧木切割机构下方并朝砧木切割机构出料、出料方向两端水平延伸的砧木烟苗传送带。

优选的，所述接穗夹具整体呈长方型且底面呈与对应的切刀平行的斜切面状，接穗夹具由水平等高设置的第一、第二接穗夹块对接组成，所述接穗夹块包括接穗槽钢以及固定设置于接穗槽钢槽道内的接穗曲面板，第一、第二接穗夹块的接穗曲面板对接组成底部呈与接穗切刀平行的斜切面状的接穗圆管；所述砧木夹具整体呈长方型且顶面呈与对应的切刀平行的斜切面状，砧木夹具由水平等高设置的第一、第二砧木夹块对接组成，所述砧木夹块包括砧木槽钢以及固定设置于砧木槽钢槽道内的曲面板，第一、第二砧木夹块的曲面板对接组成顶部呈与砧木切刀平行的斜切面状的圆管；接穗夹具的底面与砧木夹具的顶面对接并组成整体呈长方型的嫁接夹具。

优选的，所述接穗限位滑块设置于第一、第二接穗夹块接穗槽钢背向的侧面顶部，且接穗限位滑块下方的接穗槽钢侧面上设有沿竖直方向延伸的接穗驱动块；所述砧木限位滑块设置于第一、第二砧木夹块砧木槽钢背向的侧面中段处，且砧木限位滑块上方的砧木槽钢侧面上设有沿竖直方向延伸的砧木驱动块；

所述曲面板的内壁粘贴设有海绵层，第一、第二接穗夹块的接穗槽钢对接边沿以及接穗夹块内的两曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；第一、第二砧木夹块的砧木槽钢对接边沿以及砧木夹块内的两曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；接穗夹具与砧木夹具对接组成嫁接夹具状态下、接穗驱动块与砧木驱动块对接且接穗驱动块与砧木驱动块的对接面处设有相互吸附的磁石层；

所述接穗切割机构和砧木切割机构上均设有夹具上料机构，夹具上料机构的两上料槽钢在最小间距状态下组成上、下敞口且与对应夹具间隙配合的结构，夹具限位板上设有平行对应切割架上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对应夹具的限位滑块所配合的限位滑道，夹具限位板上还开设有与对应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，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、第二框体的对接面以及折弯状凸块的对接面均设有相互吸附的磁石层；第一、第二砧木夹块砧木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，所述接穗夹具传动机构包括设置于接穗滑轨下方的接穗安装板，接穗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，所述主动轮与从动轮通过接穗传动带传动连接，接穗传动带的带体上等间距设有数个接穗拨动块；

所述砧木夹具传动机构包括设置于砧木滑轨上方的砧木安装板，砧木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，所述主动轮与从动轮通过砧木传动带传动连接，砧木传动带的带体上等间距设有数个砧木拨动块；

所述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。

优选的，所述接穗切刀传动机构包括倾斜设置且与接穗切刀处于同一平面的接穗气缸，接穗气缸的缸筒通过支架与第一接穗切割架连接，接穗气缸的输出端与接穗切刀长度方向两端延伸的耳板连接；

所述砧木切刀传动机构包括倾斜设置且与砧木切刀处于同一平面的砧木气缸，砧木气缸的缸筒通过支架与第一砧木切割架连接，砧木气缸的输出端与砧木切刀长度方向两端延伸的耳板连接。

优选的，所述接穗机架包括平行于第一、第二接穗切割架设置的第一、第二接穗支撑板，接穗支撑板上对应设有接穗推动气缸，接穗推动气缸的输出端与对应的接穗切割架连接，且接穗支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应接穗切割架的接穗限位滑杆滑动配合，接穗限位滑杆远离接穗切割架的端部设有限位板；

所述砧木机架包括平行于第一、第二砧木切割架设置的第一、第二砧木支撑板，砧木支撑板上对应设有砧木推动气缸，砧木推动气缸的输出端与对应的砧木切割架连接，且砧木支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应砧木切割架的砧木限位滑杆滑动配合，砧木限位滑杆远离砧木切割架的端部设有限位板；

所述嫁接装置包括设置于砧木切割装置的烟苗传送机构两侧的传动气缸，传动气缸的输出端与两嫁接槽钢连接，两嫁接槽钢对接组成方型且中空的嫁接架，嫁接架顶面朝向接穗切割装置切割架的侧面开设有用于接穗夹具进入的缺口。

优选的，所述接穗限位滑杆的限位板与对应接穗支撑板接触状态下，第一、第二接穗切割架间距与接穗夹具的接穗驱动块的最大间距相同，且第一、第二接穗切割架的两上料槽钢组成与接穗夹具间隙配合的结构，且接穗夹具的接穗限位滑块可顺次与限位滑道和对应的接穗滑轨滑动配合，且接穗拨动块可接触并驱动接穗驱动块，且接穗切刀在接穗气缸驱动下可贴靠接穗夹具的底面移动；所述砧木限位滑杆的限位板与对应砧木支撑板接触状态下，第一、第二砧木切割架间距与砧木夹具的砧木驱动块的最大间距相同，且第一、第二砧木切割架的两上料槽钢组成与砧木夹具间隙配合的结构，且砧木夹具的砧木限位滑块可顺次与限位滑道和对应的砧木滑轨滑动配合，且砧木拨动块可接触并驱动砧木驱动块，且砧木切刀在砧木气缸驱动下可贴靠砧木夹具的顶面移动。

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。

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栏时，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。

本发明中的接穗切割装置和砧木切割装置同时工作且互不干扰，以下分别对两装置的工作过程进行描述：

接穗切割装置：

1）接穗夹具上料作业，首先控制接穗推动气缸的输出端将第一、第二接穗切割架推动至两者处于最小间距，即第一、第二接穗切割架间距与接穗夹具的接穗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、下敞口且与接穗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，然后将数个接穗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接穗切割作业对接穗夹具的数量需求；然后控制上料气缸带动推块移出两连接板间隙，此刻位于最底部的接穗夹具下落且其接穗限位滑块受到夹具限位板的阻挡以支撑其上方的所有接穗夹具，同时其接穗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接穗夹具，该接穗夹具沿限位滑道移动且由于限位滑道与接穗滑轨对接，所以该接穗夹具自然进入第一、第二接穗切割架间隙内，且两侧的接穗限位滑块同时与第一、第二接穗切割架上的接穗滑轨配合。此刻推块位于两连接板内并支撑上方所有的接穗夹具。

然后使得第一、第二接穗切割架上的接穗夹具传动机构的接穗传动带缓慢且同速传动，当接穗传动带上的拨动块接触当前接穗夹具两侧的驱动块并带动接穗夹具沿接穗滑轨移动时，上料气缸带动推块快速进行上述重复操作以将下一接穗夹具推入第一、第二接穗切割架内并使其接穗限位滑块与接穗滑轨配合，如此重复操作直至接穗切割架上布满接穗夹具（此刻两上料槽钢内的接穗夹具也应正好用完），然后控制接穗推动气缸带动第一、第二接穗切割架以及两上料槽钢复位，由于接穗滑轨与接穗限位滑块的配合，使得接穗夹具的第一、第二接穗夹块克服磁石层的吸附力而分开；

2）接穗烟苗上料作业，将接穗烟苗传送带上非处于接穗切割机构下方的带体部位装载接穗烟苗：即将接穗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）接穗切割作业，控制接穗烟苗传送带转动并使得接穗烟苗移动到接穗切割机构下方，接穗烟苗移动到位的标准为每个烟苗正处于接穗夹具的第一、第二接穗夹块之间，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，所以只要保证接穗烟苗传送带上端点处的烟苗位于对应处接穗夹具的夹块之间时，其他位置处的烟苗皆位于对应处接穗夹具的夹块之间，然后控制接穗推动气缸的输出端带动第一、第二接穗切割架对向移动至最小间距并使得第一、第二接穗夹块对向夹持接穗烟苗茎秆，然后控制接穗气缸的输出端带动接穗切刀移动，接穗切刀在移动过程中接触接穗夹具底面处的接穗烟苗茎秆并将茎秆切断，然后控制接穗气缸的输出端带动接穗切刀复位；

然后控制接穗烟苗传送带反向转动，接穗烟苗传送带带动仅留茎秆及根部的烟苗移出接穗切割机构下方，将相应的基质框连带接穗烟苗根、茎从固定框中移除作为它用；如果仅留茎秆及根部的烟苗作为废弃物时，可以在接穗烟苗传送带下方设置收集机构，如此可以控制接穗烟苗传送带继续转动，接穗烟苗传送带带动仅留茎秆及根部的烟苗移动至传送带下方，并依靠重力落在收集机构内，工作人员后期统一对收集机构内的基质框进行收集，残留的烟苗根茎以及基质作发酵堆肥等处理。

上述接穗切割作业中气缸、传送带、传动带等操作可以人工控制也可以在具体切割架、接穗传动带、上料槽钢、接穗烟苗传送带的尺寸、安装位置以及相应接穗夹具、拨动块以及基质框的数量后，可以确定每次接穗烟苗传送带以及接穗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。

接穗气缸的输出端带动接穗切刀复位后，第一、第二切割架上的接穗夹具以及夹具内的烟苗茎秆同时在接穗传动带的作用移动并配合砧木切割装置的工作进行嫁接作业，该嫁接作业过程在下方详细描述。

砧木切割装置：

1）砧木夹具上料作业，首先控制砧木推动气缸的输出端将第一、第二砧木切割架推动至两者处于最小间距，即第一、第二砧木切割架间距与砧木夹具的砧木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处放入两上料槽钢内部，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砧木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砧木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，同时其砧木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砧木滑轨对接，所以该砧木夹具自然进入第一、第二砧木切割架间隙内，且两侧的砧木限位滑块同时与第一、第二砧木切割架上的砧木滑轨配合。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、第二砧木切割架上的砧木夹具传动机构的砧木传动带缓慢且同速传动，当砧木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砧木滑轨移动时，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、第二砧木切割架内并使其砧木限位滑块与砧木滑轨配合，如此重复操作直至砧木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），然后控制砧木推动气缸带动第一、第二砧木切割架以及两上料槽钢复位，由于砧木滑轨与砧木限位滑块的配合，使得砧木夹具的第一、第二砧木夹块克服磁石层的吸附力而分开；

2）砧木烟苗上料作业，将砧木烟苗传送带上位于砧木切割装置进料端方向且非处于砧木切割机构下方的带体部位装载砧木烟苗：即将砧木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，控制砧木烟苗传送带转动并使得砧木烟苗移动到砧木切割机构下方，砧木烟苗移动到位的标准为每个烟苗正处于砧木夹具的第一、第二砧木夹块之间，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，所以只要保证砧木烟苗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，然后控制砧木推动气缸的输出端带动第一、第二砧木切割架对向移动至最小间距并使得第一、第二砧木夹块对向夹持砧木烟苗茎秆，同时砧木夹块底部的缺口顺势与对应基质框顶面的卡块实现插配，然后控制砧木气缸的输出端带动砧木切刀移动，砧木切刀在移动过程中接触砧木夹具顶面处的砧木烟苗茎秆并将茎秆切断，然后控制砧木气缸的输出端带动砧木切刀复位。

然后控制砧木烟苗传送带带动仅留茎秆及根部的烟苗继续移动至嫁接装置处进行嫁接作业，该嫁接作业过程在下方详细描述。

上述砧木切割作业中气缸、传送带、传动带等操作可以人工控制也可以在具体切割架、砧木传动带、上料槽钢、砧木烟苗传送带的尺寸、安装位置以及相应砧木夹具、拨动块以及基质框的数量后，可以确定每次砧木烟苗传送带以及砧木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。

作为废弃物的被切割烟苗茎秆，自然掉落或者掉落在砧木烟苗传送带上并在砧木烟苗传送带的带动下移动至带体下方实现掉落，因此可以在砧木烟苗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。

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。

作为接穗切割装置和砧木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并参与嫁接作业为准。完成一个作业流程后的接穗切割装置和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接穗、砧木推动气缸输出端的作业平稳性，可以尽可能保证相应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。

以下对本发明工作流程的最后一个步骤即嫁接作业进行描述：

嫁接作业：

1）砧木切刀复位后的砧木夹具在砧木传动带以及砧木烟苗传送带的作用下沿砧木滑轨移动并顺次移出砧木切割架（砧木夹具同时受到砧木烟苗传送带的驱动以及砧木传动带上拨动块的限位，所以砧木烟苗传送带和砧木传动带在该过程中需要同传动速度工作，使得砧木夹具及其内的砧木烟苗能够平稳移动），当砧木夹具移出砧木切割架后，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。其中，最早移出砧木切割架的砧木夹具移动至嫁接装置处时停止砧木烟苗传送带以及砧木传动带的传动，同时传动气缸的输出端带动两嫁接槽钢对向移动组成方型且中空的嫁接架，并将对应的砧木夹具包在其中空部内；

2）上述过程中，接穗切刀复位后的接穗夹具在接穗传动带的作用下沿接穗滑轨移动并顺次移出接穗切割架，当两嫁接槽钢组成嫁接架并包住砧木夹具时，相应的接穗夹具移出接穗切割架并从嫁接架顶部的缺口进入嫁接架（此刻接穗传动带停止传动），并依靠自重下落直至接触嫁接架内的砧木夹具并实现对接，由于接穗切刀以及砧木切刀平行，所以砧木夹具与接穗夹具内的烟苗茎秆可以实现有效对接。该过程中，由于砧木、接穗夹具以及嫁接架均呈方型，在确定嫁接架与夹具的尺寸后，可以确保嫁接架与夹具实现间隙配合，并满足接穗夹具在嫁接架内部的移动无周向转动。通过对嫁接槽钢内壁或/和接穗夹具的嫁接限位滑块作表面粗糙度处理，来提高接穗限位滑块与嫁接架的摩擦力来降低嫁接夹具的下落速度，同时需要说明的是，接穗夹具的下落位移也不会过高，根据实际操作表明，该位移为10-15cm，所以不会造成接穗夹具与砧木夹具的接触产生过大的冲击。

3）接穗夹具与砧木夹具依靠驱动块的磁石层实现吸附并形成一个整体的嫁接夹具，然后控制传动气缸输出端带动两嫁接槽钢复位实现分离，砧木烟苗传送带、砧木传动带以及接穗传动带继续传动，并配合传动气缸和嫁接槽钢重复上述嫁接作业，直至切割装置完成一个完整流程作业；

4）接穗夹具与砧木夹具对接后形成的嫁接夹具在砧木烟苗传送带传动过程中被工作人员收集，即将相应的基质框与固定框分离即可，将夹持有嫁接后烟苗的嫁接夹具放置于培养环境中一定时间，待烟苗切口愈合完成最终嫁接后，分离夹具，取出烟苗即可。

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。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

实现了工厂化作业，本发明通过夹具赋予烟苗在切割时的强度支撑和切割方向、位置的限定，确保作为砧木和接穗烟苗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，实现在夹具内部烟苗的切口对接，并利用夹具对切口对接后的烟苗实现支撑，完全可以实现批量化的烟苗从切割、对接、切合愈合的整体作业。而且切刀机械化控制，整体作业环境固定且可以引入无菌化管理，降低了烟苗因为嫁接切割而导致的病菌感染率。

附图说明

图1为具体实施方式中工厂化烟苗嫁接设备的工作状态结构示意图；

图2为具体实施方式中接穗切割装置的工作状态结构示意图；

图3为具体实施方式中接穗切割机构与夹具上料机构的位置结构示意图；

图4为具体实施方式中接穗切割机构的结构示意图；

图5为具体实施方式中砧木切割装置的工作状态结构示意图；

图6为具体实施方式中砧木切割机构与夹具上料机构的位置结构示意图；

图7为具体实施方式中砧木切割机构的结构示意图；

图8为具体实施方式中嫁接夹具的工作状态结构示意图；

图9为具体实施方式中接穗夹具的结构示意图；

图10为具体实施方式中砧木夹具的结构示意图；

图11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1-11所示，一种工厂化烟苗嫁接设备，所述设备包括嫁接装置4、嫁接夹具1以及上、下设置的接穗切割装置2和砧木切割装置3；

所述接穗切割装置2包括接穗机架、接穗切割机构以及接穗烟苗传送机构，其中：

所述接穗切割机构包括平行等高且对应设置的第一接穗切割架201、第二接穗切割架202，两接穗切割架顶部的对向侧面处均固设有接穗滑轨203，接穗滑轨203下方的接穗切割架上设有接穗安装板204，接穗安装板204的长度方向两端设有接穗从动轮205以及电机驱动的接穗主动轮206，所述主动轮206与从动轮205通过接穗传动带207传动连接，接穗传动带207的带体上等间距设有数个接穗拨动块208；

第一接穗切割架201于接穗安装板204下方开设有接穗通孔，接穗切刀209倾斜设置且其刃部穿过接穗通孔后位于接穗安装板204下方、刀背部与第一接穗切割架201背向接穗滑轨的侧面上所设置的接穗切刀传动机构连接，所述接穗切刀传动机构包括倾斜设置且与接穗切刀209处于同一平面的接穗气缸210，接穗气缸210的缸筒通过支架与第一接穗切割架201连接，接穗气缸210的输出端与接穗切刀209长度方向两端延伸的耳板211连接；

所述接穗烟苗传送机构包括位于接穗切割机构进料方向一端下方的接穗烟苗传送带212。

所述接穗机架包括平行于第一、第二接穗切割架设置的第一接穗支撑板213、第二接穗支撑板214，接穗支撑板上对应设有接穗推动气缸215，接穗推动气缸215的输出端与对应的接穗切割架连接，且接穗支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应接穗切割架的接穗限位滑杆216滑动配合，接穗限位滑杆216远离接穗切割架的端部设有接穗限位板217。

所述砧木切割装置3包括砧木机架、砧木切割机构和砧木烟苗传送机构，其中：

所述砧木切割机构包括平行设置的第一砧木切割架301、第二砧木切割架302，两砧木切割架的对向侧面于等高处均固设有砧木滑轨303，砧木滑轨303上方的砧木切割架上设有砧木安装板304，砧木安装板304的长度方向两端设有砧木从动轮305以及电机驱动的砧木主动轮，所述砧木主动轮与砧木从动轮305通过砧木传动带307传动连接，砧木传动带307的带体上等间距设有数个砧木拨动块308；第一砧木切割架301于砧木安装板304上方开设有通孔，砧木切刀309倾斜设置且其刃部穿过通孔后位于砧木安装板304上方、刀背部与第一砧木切割架背向砧木滑轨的侧面上设置的砧木切刀传动机构连接；所述砧木切刀传动机构包括倾斜设置且与砧木切刀处于同一平面的砧木气缸310，砧木气缸310的缸筒通过支架与第一砧木切割架301连接，砧木气缸310的输出端与砧木切刀309长度方向两端延伸的耳板311连接，砧木切刀309与接穗切刀209平行设置。

所述砧木烟苗传送机构包括位于砧木切割机构下方并朝砧木切割机构出料、出料方向两端水平延伸的砧木烟苗传送带312。所述嫁接装置4包括设置于砧木烟苗传送带312两侧的传动气缸41，传动气缸的输出端与两嫁接槽钢42连接，两嫁接槽钢42对接组成方型且中空的嫁接架，嫁接架顶面朝向接穗切割装置切割架的侧面开设有用于接穗夹具进入的嫁接缺口43。

所述砧木机架包括平行于第一、第二砧木切割架设置的第一砧木支撑板313、第二砧木支撑板314，砧木支撑板上对应设有砧木推动气缸315，砧木推动气缸315的输出端与对应的砧木切割架连接，且砧木支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应砧木切割架的砧木限位滑杆316滑动配合，砧木限位滑杆316远离砧木切割架的端部设有砧木限位板317。

所述接穗烟苗传送带以及砧木烟苗传送带的带体上均等间距设有数个用于盛放烟苗根部的固定框5，以及底部与固定框5插配的基质框，所述基质框呈由两结构相同的第一框体121、第二框体122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123，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、第二框体的对接面以及折弯状凸块的对接面均设有相互吸附的磁石层；所述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。

所述嫁接夹具1由接穗夹具以及砧木夹具上、下对接组成，其中：

接穗夹具整体呈长方型且底面呈与接穗切刀209平行的斜切面状，接穗夹具由水平等高设置的第一接穗夹块101、第二接穗夹块102对接组成，所述接穗夹块包括接穗槽钢106以及固定设置于接穗槽钢槽道内的接穗曲面板103，第一、第二接穗夹块的接穗曲面板103对接组成底部呈与接穗切刀209平行的斜切面状的接穗圆管；第一、第二接穗夹块接穗槽钢背向的侧面顶部均设有截面呈T字形的接穗限位滑块105，接穗限位滑块105与接穗滑轨203滑动配合且接穗限位滑块105下方的接穗槽钢106侧面上设有沿竖直方向延伸的接穗驱动块107；第一、第二接穗夹块的接穗槽钢106对接边沿以及接穗夹块内的两曲面板103的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；

所述砧木夹具整体呈长方型且顶面呈与砧木切刀309平行的斜切面状，砧木夹具由水平等高设置的第一砧木夹块111、第二砧木夹块112对接组成，所述砧木夹块包括砧木槽钢116以及固定设置于砧木槽钢槽道内的砧木曲面板，第一、第二砧木夹块的砧木曲面板对接组成顶部呈与砧木切刀309平行的斜切面状的圆管；第一、第二砧木夹块砧木槽钢116背向的侧面中段处均设有截面呈T字形的砧木限位滑块113，砧木限位滑块113与砧木滑轨303滑动配合且砧木限位滑块113上方的砧木槽钢116侧面上设有沿竖直方向延伸的砧木驱动块114；第一、第二砧木夹块砧木槽钢116的对接边沿底部开设有与对应基质框框体上的折弯状凸块配合的缺口115；第一、第二砧木夹块的砧木槽钢116对接边沿以及砧木夹块内的两曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；

所述曲面板的内壁粘贴设有海绵层104，接穗夹具的底面与砧木夹具的顶面对接并组成整体呈长方型的嫁接夹具1，接穗夹具与砧木夹具对接组成嫁接夹具状态下、接穗驱动块107与砧木驱动块114对接且接穗驱动块107与砧木驱动块114的对接面处设有相互吸附的磁石层。

所述接穗切割机构和砧木切割机构上均设有夹具上料机构6，夹具上料机构包括分别设置于对应切割机构的两切割架进料方向的端部且槽面相对的上料槽钢601，两上料槽钢601在最小间距状态下组成上、下敞口且与对应夹具间隙配合的结构，且上料槽钢601底部设有夹具限位板602以及推块603，夹具限位板602上设有平行对应切割架上滑轨且与所述滑轨外端面平齐的凸筋604，凸筋604与对应上料槽钢内壁组成与对应夹具的限位滑块所配合的限位滑道605，夹具限位板602上还开设有与对应夹具的驱动块所配合的限位缺口606，两夹具限位板底部均竖直延伸有连接板607，两连接板607底部分别与对应的切割架底部连接，且两连接板607择一固设装配有上料气缸608的L型杆609，上料气缸608的输出端平行滑轨延伸方向设置且连接推块603并对推块603作进、出两连接板607间隙的直线动作，推块603顶面平齐夹具限位板602上表面设置。

所述接穗限位滑杆的接穗限位板217与对应接穗支撑板接触状态下，第一、第二接穗切割架间距与接穗夹具的接穗驱动块107的最大间距相同，且第一、第二接穗切割架的两上料槽钢601组成与接穗夹具间隙配合的结构，且接穗夹具的接穗限位滑块105可顺次与限位滑道605和接穗切割架的对应的接穗滑轨203滑动配合，且接穗拨动块208可接触并驱动接穗驱动块107，且接穗切刀209在接穗气缸210驱动下可贴靠接穗夹具的底面移动；所述砧木限位滑杆的砧木限位板317与对应砧木支撑板接触状态下，第一、第二砧木切割架间距与砧木夹具的砧木驱动块114的最大间距相同，且第一、第二砧木切割架的两上料槽钢601组成与砧木夹具间隙配合的结构，且砧木夹具的砧木限位滑块113可顺次与限位滑道605和对应的与砧木切割架的对应砧木滑轨303滑动配合，且砧木拨动块308可接触并驱动砧木驱动块114，且砧木切刀309在砧木气缸310驱动下可贴靠砧木夹具的顶面移动。

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栏时，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、第二框体对界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。

本发明中的接穗切割装置和砧木切割装置同时工作且互不干扰，以下分别对两装置的工作过程进行描述：

接穗切割装置：

1）接穗夹具上料作业，首先控制接穗推动气缸的输出端将第一、第二接穗切割架推动至两者处于最小间距，即第一、第二接穗切割架间距与接穗夹具的接穗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、下敞口且与接穗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，然后将数个接穗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接穗切割作业对接穗夹具的数量需求；然后控制上料气缸带动推块移出两连接板间隙，此刻位于最底部的接穗夹具下落且其接穗限位滑块受到夹具限位板的阻挡以支撑其上方的所有接穗夹具，同时其接穗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接穗夹具，该接穗夹具沿限位滑道移动且由于限位滑道与接穗滑轨对接，所以该接穗夹具自然进入第一、第二接穗切割架间隙内，且两侧的接穗限位滑块同时与第一、第二接穗切割架上的接穗滑轨配合。此刻推块位于两连接板内并支撑上方所有的接穗夹具。

然后使得第一、第二接穗切割架上的接穗夹具传动机构的接穗传动带缓慢且同速传动，当接穗传动带上的拨动块接触当前接穗夹具两侧的驱动块并带动接穗夹具沿接穗滑轨移动时，上料气缸带动推块快速进行上述重复操作以将下一接穗夹具推入第一、第二接穗切割架内并使其接穗限位滑块与接穗滑轨配合，如此重复操作直至接穗切割架上布满接穗夹具（此刻两上料槽钢内的接穗夹具也应正好用完），然后控制接穗推动气缸带动第一、第二接穗切割架以及两上料槽钢复位，由于接穗滑轨与接穗限位滑块的配合，使得接穗夹具的第一、第二接穗夹块克服磁石层的吸附力而分开；

2）接穗烟苗上料作业，将接穗烟苗传送带上非处于接穗切割机构下方的带体部位装载接穗烟苗：即将接穗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）接穗切割作业，控制接穗烟苗传送带转动并使得接穗烟苗移动到接穗切割机构下方，接穗烟苗移动到位的标准为每个烟苗正处于接穗夹具的第一、第二接穗夹块之间，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，所以只要保证接穗烟苗传送带上端点处的烟苗位于对应处接穗夹具的夹块之间时，其他位置处的烟苗皆位于对应处接穗夹具的夹块之间，然后控制接穗推动气缸的输出端带动第一、第二接穗切割架对向移动至最小间距并使得第一、第二接穗夹块对向夹持接穗烟苗茎秆，然后控制接穗气缸的输出端带动接穗切刀移动，接穗切刀在移动过程中接触接穗夹具底面处的接穗烟苗茎秆并将茎秆切断，然后控制接穗气缸的输出端带动接穗切刀复位；

然后控制接穗烟苗传送带反向转动，接穗烟苗传送带带动仅留茎秆及根部的烟苗移出接穗切割机构下方，将相应的基质框连带接穗烟苗根、茎从固定框中移除作为它用；如果仅留茎秆及根部的烟苗作为废弃物时，可以在接穗烟苗传送带下方设置收集机构，如此可以控制接穗烟苗传送带继续转动，接穗烟苗传送带带动仅留茎秆及根部的烟苗移动至传送带下方，并依靠重力落在收集机构内，工作人员后期统一对收集机构内的基质框进行收集，残留的烟苗根茎以及基质作发酵堆肥等处理。

上述接穗切割作业中气缸、传送带、传动带等操作可以人工控制也可以在具体切割架、接穗传动带、上料槽钢、接穗烟苗传送带的尺寸、安装位置以及相应接穗夹具、拨动块以及基质框的数量后，可以确定每次接穗烟苗传送带以及接穗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。

接穗气缸的输出端带动接穗切刀复位后，第一、第二切割架上的接穗夹具以及夹具内的烟苗茎秆同时在接穗传动带的作用移动并配合砧木切割装置的工作进行嫁接作业，该嫁接作业过程在下方详细描述。

砧木切割装置：

1）砧木夹具上料作业，首先控制砧木推动气缸的输出端将第一、第二砧木切割架推动至两者处于最小间距，即第一、第二砧木切割架间距与砧木夹具的砧木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处放入两上料槽钢内部，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砧木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砧木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，同时其砧木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砧木滑轨对接，所以该砧木夹具自然进入第一、第二砧木切割架间隙内，且两侧的砧木限位滑块同时与第一、第二砧木切割架上的砧木滑轨配合。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、第二砧木切割架上的砧木夹具传动机构的砧木传动带缓慢且同速传动，当砧木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砧木滑轨移动时，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、第二砧木切割架内并使其砧木限位滑块与砧木滑轨配合，如此重复操作直至砧木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），然后控制砧木推动气缸带动第一、第二砧木切割架以及两上料槽钢复位，由于砧木滑轨与砧木限位滑块的配合，使得砧木夹具的第一、第二砧木夹块克服磁石层的吸附力而分开；

2）砧木烟苗上料作业，将砧木烟苗传送带上位于砧木切割装置进料端方向且非处于砧木切割机构下方的带体部位装载砧木烟苗：即将砧木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，控制砧木烟苗传送带转动并使得砧木烟苗移动到砧木切割机构下方，砧木烟苗移动到位的标准为每个烟苗正处于砧木夹具的第一、第二砧木夹块之间，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，所以只要保证砧木烟苗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，然后控制砧木推动气缸的输出端带动第一、第二砧木切割架对向移动至最小间距并使得第一、第二砧木夹块对向夹持砧木烟苗茎秆，同时砧木夹块底部的缺口顺势与对应基质框顶面的卡块实现插配，然后控制砧木气缸的输出端带动砧木切刀移动，砧木切刀在移动过程中接触砧木夹具顶面处的砧木烟苗茎秆并将茎秆切断，然后控制砧木气缸的输出端带动砧木切刀复位。

然后控制砧木烟苗传送带带动仅留茎秆及根部的烟苗继续移动至嫁接装置处进行嫁接作业，该嫁接作业过程在下方详细描述。

上述砧木切割作业中气缸、传送带、传动带等操作可以人工控制也可以在具体切割架、砧木传动带、上料槽钢、砧木烟苗传送带的尺寸、安装位置以及相应砧木夹具、拨动块以及基质框的数量后，可以确定每次砧木烟苗传送带以及砧木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。

作为废弃物的被切割烟苗茎秆，自然掉落或者掉落在砧木烟苗传送带上并在砧木烟苗传送带的带动下移动至带体下方实现掉落，因此可以在砧木烟苗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。

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。

作为接穗切割装置和砧木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并参与嫁接作业为准。完成一个作业流程后的接穗切割装置和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接穗、砧木推动气缸输出端的作业平稳性，可以尽可能保证相应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。

以下对本发明工作流程的最后一个步骤即嫁接作业进行描述：

嫁接作业：

1）砧木切刀复位后的砧木夹具在砧木传动带以及砧木烟苗传送带的作用下沿砧木滑轨移动并顺次移出砧木切割架（砧木夹具同时受到砧木烟苗传送带的驱动以及砧木传动带上拨动块的限位，所以砧木烟苗传送带和砧木传动带在该过程中需要同传动速度工作，使得砧木夹具及其内的砧木烟苗能够平稳移动），当砧木夹具移出砧木切割架后，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。其中，最早移出砧木切割架的砧木夹具移动至嫁接装置处时停止砧木烟苗传送带以及砧木传动带的传动，同时传动气缸的输出端带动两嫁接槽钢对向移动组成方型且中空的嫁接架，并将对应的砧木夹具包在其中空部内；

2）上述过程中，接穗切刀复位后的接穗夹具在接穗传动带的作用下沿接穗滑轨移动并顺次移出接穗切割架，当两嫁接槽钢组成嫁接架并包住砧木夹具时，相应的接穗夹具移出接穗切割架并从嫁接架顶部的缺口进入嫁接架（此刻接穗传动带停止传动），并依靠自重下落直至接触嫁接架内的砧木夹具并实现对接，由于接穗切刀以及砧木切刀平行，所以砧木夹具与接穗夹具内的烟苗茎秆可以实现有效对接。该过程中，由于砧木、接穗夹具以及嫁接架均呈方型，在确定嫁接架与夹具的尺寸后，可以确保嫁接架与夹具实现间隙配合，并满足接穗夹具在嫁接架内部的移动无周向转动。通过对嫁接槽钢内壁或/和接穗夹具的嫁接限位滑块作表面粗糙度处理，来提高接穗限位滑块与嫁接架的摩擦力来降低嫁接夹具的下落速度，同时需要说明的是，接穗夹具的下落位移也不会过高，根据实际操作表明，该位移为10-15cm，所以不会造成接穗夹具与砧木夹具的接触产生过大的冲击。

3）接穗夹具与砧木夹具依靠驱动块的磁石层实现吸附并形成一个整体的嫁接夹具，然后控制传动气缸输出端带动两嫁接槽钢复位实现分离，砧木烟苗传送带、砧木传动带以及接穗传动带继续传动，并配合传动气缸和嫁接槽钢重复上述嫁接作业，直至切割装置完成一个完整流程作业；

4）接穗夹具与砧木夹具对接后形成的嫁接夹具在砧木烟苗传送带传动过程中被工作人员收集，即将相应的基质框与固定框分离即可，将夹持有嫁接后烟苗的嫁接夹具放置于培养环境中一定时间，待烟苗切口愈合完成最终嫁接后，分离夹具，取出烟苗即可。

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。

Claims (10)

1.一种工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述设备包括嫁接装置、嫁接夹具以及上、下设置的接穗切割装置和砧木切割装置；

所述嫁接夹具由接穗夹具以及砧木夹具上、下对接组成，所述切割装置包括切割机构、设置于切割机构下方的烟苗传送机构以及支撑相应切割机构的机架，切割机构上设有用于对夹具传动的夹具传动机构以及切刀，两切割装置上、下设置且相应的切刀倾斜并相互平行设置，所述切割机构包括第一、第二切割架，夹具上料机构包括分别设置于第一、第二切割架进料方向的端部且槽面相对的上料槽钢，两上料槽钢与嫁接夹具间隙配合，且上料槽钢底部设有夹具限位板以及推块，所述嫁接装置设置于砧木切割装置的烟苗传送机构两侧。

2.如权利要求1所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗切割装置包括接穗机架、接穗切割机构以及接穗烟苗传送机构，接穗夹具顶部两侧设有截面呈T字形的接穗限位滑块；所述接穗切割机构包括平行等高且对应设置的第一、第二接穗切割架，两接穗切割架顶部的对向侧面处均固设有与接穗限位滑块滑动配合的接穗滑轨，接穗滑轨下方的接穗切割架上设有接穗夹具传动机构，第一接穗切割架于接穗夹具传动机构下方开设有接穗通孔，接穗切刀倾斜设置且其刃部穿过接穗通孔后位于接穗夹具传动机构下方、刀背部与第一接穗切割架背向接穗滑轨的侧面上所设置的接穗切刀传动机构连接；所述接穗烟苗传送机构包括位于接穗切割机构进料方向一端下方的接穗烟苗传送带。

3.如权利要求2所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述砧木切割装置包括砧木机架、砧木切割机构和砧木烟苗传送机构，砧木夹具的长度中段两侧设有截面呈T字形的砧木限位滑块；所述砧木切割机构包括平行设置的第一、第二砧木切割架，两砧木切割架的对向侧面于等高处均固设有与砧木限位滑块滑动配合的砧木滑轨，砧木滑轨上方的砧木切割架上设有砧木夹具传动机构，第一砧木切割架于砧木夹具传动机构上方开设有通孔，砧木切刀倾斜设置且其刃部穿过通孔后位于砧木夹具传动机构上方、刀背部与第一砧木切割架背向砧木滑轨的侧面上设置的砧木切刀传动机构连接；所述砧木烟苗传送机构包括位于砧木切割机构下方并朝砧木切割机构出料、出料方向两端水平延伸的砧木烟苗传送带。

4.如权利要求3所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗夹具整体呈长方型且底面呈与对应的切刀平行的斜切面状，接穗夹具由水平等高设置的第一、第二接穗夹块对接组成，所述接穗夹块包括接穗槽钢以及固定设置于接穗槽钢槽道内的接穗曲面板，第一、第二接穗夹块的接穗曲面板对接组成底部呈与接穗切刀平行的斜切面状的接穗圆管；所述砧木夹具整体呈长方型且顶面呈与对应的切刀平行的斜切面状，砧木夹具由水平等高设置的第一、第二砧木夹块对接组成，所述砧木夹块包括砧木槽钢以及固定设置于砧木槽钢槽道内的曲面板，第一、第二砧木夹块的曲面板对接组成顶部呈与砧木切刀平行的斜切面状的圆管；接穗夹具的底面与砧木夹具的顶面对接并组成整体呈长方型的嫁接夹具。

5.如权利要求4所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗限位滑块设置于第一、第二接穗夹块接穗槽钢背向的侧面顶部，且接穗限位滑块下方的接穗槽钢侧面上设有沿竖直方向延伸的接穗驱动块；所述砧木限位滑块设置于第一、第二砧木夹块砧木槽钢背向的侧面中段处，且砧木限位滑块上方的砧木槽钢侧面上设有沿竖直方向延伸的砧木驱动块；

所述曲面板的内壁粘贴设有海绵层，第一、第二接穗夹块的接穗槽钢对接边沿以及接穗夹块内的两曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；第一、第二砧木夹块的砧木槽钢对接边沿以及砧木夹块内的两曲面板的相互对接边沿均一体设有相互吸附的磁石层；接穗夹具与砧木夹具对接组成嫁接夹具状态下、接穗驱动块与砧木驱动块对接且接穗驱动块与砧木驱动块的对接面处设有相互吸附的磁石层；

所述接穗切割机构和砧木切割机构上均设有夹具上料机构，夹具上料机构的两上料槽钢在最小间距状态下组成上、下敞口且与对应夹具间隙配合的结构，夹具限位板上设有平行对应切割架上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对应夹具的限位滑块所配合的限位滑道，夹具限位板上还开设有与对应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。

6.如权利要求4所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，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，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、第二框体的对接面以及折弯状凸块的对接面均设有相互吸附的磁石层；第一、第二砧木夹块砧木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。

7.如权利要求6所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗夹具传动机构包括设置于接穗滑轨下方的接穗安装板，接穗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，所述主动轮与从动轮通过接穗传动带传动连接，接穗传动带的带体上等间距设有数个接穗拨动块；

所述砧木夹具传动机构包括设置于砧木滑轨上方的砧木安装板，砧木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，所述主动轮与从动轮通过砧木传动带传动连接，砧木传动带的带体上等间距设有数个砧木拨动块；

所述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。

8.如权利要求3所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗切刀传动机构包括倾斜设置且与接穗切刀处于同一平面的接穗气缸，接穗气缸的缸筒通过支架与第一接穗切割架连接，接穗气缸的输出端与接穗切刀长度方向两端延伸的耳板连接；

所述砧木切刀传动机构包括倾斜设置且与砧木切刀处于同一平面的砧木气缸，砧木气缸的缸筒通过支架与第一砧木切割架连接，砧木气缸的输出端与砧木切刀长度方向两端延伸的耳板连接。

9.如权利要求1-8任一所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗机架包括平行于第一、第二接穗切割架设置的第一、第二接穗支撑板，接穗支撑板上对应设有接穗推动气缸，接穗推动气缸的输出端与对应的接穗切割架连接，且接穗支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应接穗切割架的接穗限位滑杆滑动配合，接穗限位滑杆远离接穗切割架的端部设有限位板；

所述砧木机架包括平行于第一、第二砧木切割架设置的第一、第二砧木支撑板，砧木支撑板上对应设有砧木推动气缸，砧木推动气缸的输出端与对应的砧木切割架连接，且砧木支撑板两端还设有滑孔，滑孔与垂直连接对应砧木切割架的砧木限位滑杆滑动配合，砧木限位滑杆远离砧木切割架的端部设有限位板；

所述嫁接装置包括设置于砧木切割装置的烟苗传送机构两侧的传动气缸，传动气缸的输出端与两嫁接槽钢连接，两嫁接槽钢对接组成方型且中空的嫁接架，嫁接架顶面朝向接穗切割装置切割架的侧面开设有用于接穗夹具进入的缺口。

10.如权利要求9所述的工厂化烟苗嫁接设备，其特征在于，所述接穗限位滑杆的限位板与对应接穗支撑板接触状态下，第一、第二接穗切割架间距与接穗夹具的接穗驱动块的最大间距相同，且第一、第二接穗切割架的两上料槽钢组成与接穗夹具间隙配合的结构，且接穗夹具的接穗限位滑块可顺次与限位滑道和对应的接穗滑轨滑动配合，且接穗拨动块可接触并驱动接穗驱动块，且接穗切刀在接穗气缸驱动下可贴靠接穗夹具的底面移动；所述砧木限位滑杆的限位板与对应砧木支撑板接触状态下，第一、第二砧木切割架间距与砧木夹具的砧木驱动块的最大间距相同，且第一、第二砧木切割架的两上料槽钢组成与砧木夹具间隙配合的结构，且砧木夹具的砧木限位滑块可顺次与限位滑道和对应的砧木滑轨滑动配合，且砧木拨动块可接触并驱动砧木驱动块，且砧木切刀在砧木气缸驱动下可贴靠砧木夹具的顶面移动。