CN110679311B - 柔性上苗定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及嫁接设备技术领域，提供了一种柔性上苗定位装置及方法，该柔性上苗定位装置，包括：由上至下依次布置的气吹压苗块、子叶吸附部和苗茎夹持部；所述气吹压苗块用于通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于所述子叶吸附部；所述子叶吸附部用于通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；所述苗茎夹持部用于对秧苗苗茎夹持定位。该柔性上苗定位装置在进行上苗作业过程中，利用气吹压苗块和子叶吸附块的正负压气流交替作用，使秧苗子叶能够柔性安全的固定于子叶吸附块的作业面上，完成秧苗柔性上苗作业，解决了人工上苗效率低、准确率差、易疲劳等问题。

Description

柔性上苗定位装置及方法

技术领域

本发明涉及嫁接设备技术领域，特别涉及一种柔性上苗定位装置及方法。

背景技术

现有嫁接机大多采用两个人手工上苗，在上苗过程中需要操作人员双手一直扶正秧苗，待取苗搬运夹持手夹持住秧苗后方可松手，对操作人员的精力和体力消耗非常大，极易产生疲劳，并且秧苗子叶质地柔嫩，易损伤，子叶破损将影响嫁接苗成活质量，这些问题是制约提高机械嫁接质量和生产效率的关键所在。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术缺陷和应用需求，本申请提出一种柔性上苗定位装置及方法，以解决现有的手工上苗容易造成子叶破损的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种柔性上苗定位装置，包括：由上至下依次布置的气吹压苗块、子叶吸附部和苗茎夹持部；

所述气吹压苗块用于通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于所述子叶吸附部；所述子叶吸附部用于通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；所述苗茎夹持部用于对秧苗苗茎夹持定位。

其中，所述子叶吸附部包括对称布置的左子叶吸附块和右子叶吸附块，所述左子叶吸附块和所述右子叶吸附块之间间距可调；

所述左子叶吸附块和所述右子叶吸附块均包括楔形体，所述楔形体的斜面上设置有多个吸附孔，所述楔形体的侧面设置有负压接口，所述负压接口与多个所述吸附孔相连通。

其中，所述楔形体的斜面上还设置有子叶限位杆，所述楔形体的斜面与底面的相交处设置有茎节定位口。

其中，所述子叶吸附部还包括调节螺杆，所述左子叶吸附块和所述右子叶吸附块均还包括与所述楔形体的端面相连的矩形体；

所述调节螺杆的一端与所述左子叶吸附块的矩形体螺纹连接，另一端与所述右子叶吸附块的矩形体螺纹连接。

其中，所述气吹压苗块包括V型体，所述V型体的一斜面朝向所述左子叶吸附块的楔形体的斜面，另一斜面朝向所述右子叶吸附块的楔形体的斜面；

所述V型体的两个斜面上均设置有多个气吹孔，所述V型体的侧面上设置有正压进气孔，所述正压进气孔与多个所述气吹孔相连通。

其中，所述气吹孔包括第一气吹孔单元和第二气吹孔单元，所述第一气吹孔单元的直径大于所述第二气吹孔单元的直径；

多个所述第一气吹孔单元沿所述V型体的斜面的长度方向布置，以构建秧苗叶柄气吹区；多个所述第二气吹孔单元环绕所述秧苗叶柄气吹区布置，以构建秧苗子叶气吹区。

其中，所述气吹压苗块还包括第一L型固定板和第二L型固定板；

所述第一L型固定板的一端与所述V型体的顶面滑动连接，另一端固定于所述左子叶吸附块的矩形体的侧面；所述第二L型固定板的一端与所述V型体的顶面滑动连接，另一端固定于所述右子叶吸附块的矩形体的侧面。

其中，所述柔性上苗定位装置还包括固定块，所述左子叶吸附块的矩形体的底部和所述右子叶吸附块的矩形体的底部均滑动安装于所述固定块的顶部。

其中，所述苗茎夹持部包括苗茎定位板和滑动安装于所述苗茎定位板上的夹持手，所述苗茎定位板安装于所述固定块的侧面。

第二方面，本发明提供一种上述各技术方案提供的柔性上苗定位装置的定位方法，包括：

通过苗茎夹持部对秧苗苗茎夹持定位；气吹压苗块通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于子叶吸附部；所述子叶吸附部通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；所述气吹压苗块停止提供正压气流，以完成秧苗的柔性上苗定位。

(三)有益效果

本发明提供的柔性上苗定位装置及方法，首先，通过苗茎夹持部对秧苗苗茎夹持定位；气吹压苗块通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于子叶吸附部；子叶吸附部通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；气吹压苗块停止提供正压气流，以完成秧苗的柔性上苗定位。该柔性上苗定位装置在进行上苗作业过程中，利用气吹压苗块和子叶吸附块的正负压气流交替作用，使秧苗子叶能够柔性安全的固定于子叶吸附块的作业面上，完成秧苗柔性上苗作业，解决了人工上苗效率低、准确率差、易疲劳等问题。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例提供的柔性上苗定位装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的气吹压苗块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的V型体的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的子叶吸附部的安装结构示意图；

图5是本发明实施例提供的左子叶吸附块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的子叶调向示意图；

图7是本发明实施例提供的气吹压苗块的工作原理图；

图8是本发明实施例提供的子叶吸附部的工作原理图；

图9是本发明实施例提供的柔性上苗定位方法的流程图；

其中，1、调节机构；2、支座；3、苗茎夹持部；4、子叶吸附部；5、气吹压苗块；6、第一L型固定板；7、固定块；8、定位长孔；9、定位孔；10、气吹作业面；11、气吹孔；12、固定孔；13、正压进气孔；14、腔体；15、夹持手；16、苗茎定位板；17、左子叶吸附块；18、调节螺杆；19、右子叶吸附块；20、茎节定位口；21、子叶吸附作业面；22、负压接口；23、吸附孔；24、子叶限位杆；25、螺纹孔；26、燕尾槽；27、子叶；28、秧苗；29、V型体；A、上苗前子叶方向；B、上苗后子叶方向；C、子叶气吹压苗前状态；D、子叶吸附定位后状态。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的柔性上苗定位装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的柔性上苗定位装置，包括：由上至下依次布置的气吹压苗块5、子叶吸附部4和苗茎夹持部3；

气吹压苗块5用于通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于子叶吸附部4；子叶吸附部4用于通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；苗茎夹持部3用于对秧苗苗茎夹持定位。

需要说明的是，气吹压苗块5、子叶吸附部4和苗茎夹持部3以上中下三点布局设置，构成秧苗的上苗作业区域。

在本发明实施例中，首先，通过苗茎夹持部对秧苗苗茎夹持定位；气吹压苗块通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于子叶吸附部；子叶吸附部通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；气吹压苗块停止提供正压气流，以完成秧苗的柔性上苗定位。该柔性上苗定位装置在进行上苗作业过程中，利用气吹压苗块和子叶吸附块的正负压气流交替作用，使秧苗子叶能够柔性安全的固定于子叶吸附块的作业面上，完成秧苗柔性上苗作业，解决了人工上苗效率低、准确率差、易疲劳等问题。

在上述实施例的基础上，如图4和图5所示，子叶吸附部4包括对称布置的左子叶吸附块17和右子叶吸附块19，左子叶吸附块17和右子叶吸附块19之间间距可调；

左子叶吸附块17和右子叶吸附块19均包括楔形体，楔形体的斜面上设置有多个吸附孔23，楔形体的侧面设置有负压接口22，负压接口22与多个吸附孔23相连通。其中，左子叶吸附块17的楔形体的斜面朝向右子叶吸附块19的楔形体的斜面。

在本发明实施例中，楔形体的斜面作为子叶吸附作业面21，子叶吸附作业面21与秧苗子叶的自然曲面特征相同，子叶吸附作业面21可以为平滑的圆弧面，以使秧苗子叶能够全部贴合于子叶吸附作业面21。楔形体的内部为空腔，负压接口22与空腔相连通，多个吸附孔23均与空腔相连通。

需要说明的是，吸附孔23可以为圆形孔，多个吸附孔23形成椭圆形的子叶吸附作业面21，吸附孔23包括第一吸附孔单元和第二吸附孔单元，第一吸附孔单元的直径大于第二吸附孔单元的直径；所述第一吸附孔单元沿子叶吸附作业面21的长度方向布置，以构建秧苗叶柄吸附区；多个第二子叶吸附作业面21单元环绕秧苗叶柄气吹区布置，以构建秧苗子叶吸附区。另外，接近叶柄的第一吸附孔单元的直径越大，接近子叶边缘的第二吸附孔单元直径越小，便于子叶压苗作用力的柔性分布。

在上述实施例的基础上，楔形体的斜面上还设置有子叶限位杆24，楔形体的斜面与底面的相交处设置有茎节定位口20。

在本发明实施例中，左子叶吸附块17的楔形体上的茎节定位口20和右子叶吸附块19的楔形体上的茎节定位口20共同用于固定秧苗子叶下部的茎节；

如图6所示，当秧苗的子叶27的初始方向为左偏或右偏时(子叶展开方向与移动方向成顺时针夹角为右偏，相反为左偏)，在上苗进给移动过程中子叶会通过子叶限位杆24的阻挡作用发生旋转调向，前提是苗茎夹持部对秧苗苗茎为空夹持，即未完全夹紧可移动，实现子叶方向从上苗前子叶方向A变换至上苗后子叶方向B完成调向作业。

在上述实施例的基础上，如图4所示，子叶吸附部4还包括调节螺杆18，左子叶吸附块17和右子叶吸附块19均还包括与楔形体的端面相连的矩形体；

调节螺杆18的一端与左子叶吸附块17的矩形体螺纹连接，另一端与右子叶吸附块19的矩形体螺纹连接。

在本发明实施例中，左子叶吸附块17的矩形体上设置有螺纹孔25，右子叶吸附块19的矩形体上也设置有螺纹孔25；两个螺纹孔25的螺纹旋转方向相反、螺距参数相同；左子叶吸附块17和右子叶吸附块19之间的距离可通过调节螺杆18的旋转进行调整。

在上述实施例的基础上，如图3所示，气吹压苗块5包括V型体29，V型体29的一斜面朝向左子叶吸附块17的楔形体的斜面，另一斜面朝向右子叶吸附块19的楔形体的斜面；

V型体29的两个斜面上均设置有多个气吹孔11，V型体29的侧面上设置有正压进气孔13，正压进气孔13与多个气吹孔11相连通。

在本发明实施例中，V型体29为薄壁壳体结构，V型体29的两个斜面作为气吹作业面10，气吹作业面10与秧苗子叶的自然曲面特征相同，气吹作业面10可以为平滑的圆弧面，气吹作业面10与子叶吸附作业面21相适配。V型体29的内部为中空的腔体14，正压进气孔13与腔体14相连通，多个气吹孔11均与腔体14相连通。

在上述实施例的基础上，气吹孔11包括第一气吹孔单元和第二气吹孔单元，第一气吹孔单元的直径大于第二气吹孔单元的直径；

多个第一气吹孔单元沿V型体的斜面的长度方向布置，以构建秧苗叶柄气吹区；多个第二气吹孔单元环绕秧苗叶柄气吹区布置，以构建秧苗子叶气吹区。

在本发明实施例中，气吹孔11为圆形孔，且多个气吹孔11形成椭圆形的气吹作业面10。另外，接近叶柄的第一气吹孔单元的直径越大，接近子叶边缘的第二气吹孔单元直径越小，便于子叶压苗作用力的柔性分布。

在上述实施例的基础上，如图2所示，气吹压苗块5还包括第一L型固定板6和第二L型固定板(图中未示出)；

第一L型固定板6的一端与V型体29的顶面滑动连接，另一端固定于左子叶吸附块的矩形体的侧面；第二L型固定板的一端与V型体29的顶面滑动连接，另一端固定于右子叶吸附块的矩形体的侧面。

在本发明实施例中，V型体29的顶面设置有固定孔12，第一L型固定板6的一端设置有定位长孔8，第一L型固定板6的一端设置有定位孔9，左子叶吸附块的矩形体的侧面设置有盲孔。第一L型固定板6和第二L型固定板之间的距离根据左子叶吸附块的矩形体和右子叶吸附块的矩形体之间的距离进行调整。

可以理解的是，通过设置第一L型固定板6和第二L型固定板可以使得V型体29的一斜面朝向左子叶吸附块17的楔形体的斜面，V型体29的另一斜面朝向右子叶吸附块19的楔形体的斜面。

在上述实施例的基础上，如图5所示，柔性上苗定位装置还包括固定块7，左子叶吸附块的矩形体的底部和右子叶吸附块的矩形体的底部均滑动安装于固定块的顶部。

在本发明实施例中，左子叶吸附块的矩形体的底部设置有沿矩形体的长度方向设置的燕尾槽26，右子叶吸附块的矩形体的底部设置有沿矩形体的长度方向设置的燕尾槽26，固定块7的顶部设置有与燕尾槽26相适配的导轨。

在上述实施例的基础上，如图4所示，苗茎夹持部3包括苗茎定位板16和滑动安装于苗茎定位板上的夹持手15，苗茎定位板16安装于固定块7的侧面。

在本发明实施例中，苗茎定位板16在固定块7的位置可上下调节，即苗茎定位板16滑动安装于固定块7的侧面，苗茎定位板16用于苗茎横向空间定位。

需要说明的是，固定块7安装于支座2上，支座2固定在调节机构1上，通过调节机构1可以调整固定块7在竖直方向的高度。

本发明实施例提供的柔性上苗定位装置，当秧苗被放入上苗装置后，子叶27利用子叶限位杆24的阻挡作业完成方向调整，夹持手15对苗茎进行夹持固定；正压进气孔13接通正压气流，在气吹作业面10的气吹孔11处形成向下的压力将子叶下压至子叶吸附作业面21上，完成压苗作业；随后，负压接口22接通负压气流，在子叶吸附作业面21的吸附孔23处形成向下的吸附力，将子叶背面吸住完成子叶的柔性吸附定位。由于气吹作业面10和子叶吸附作业面21均利用秧苗子叶的展开曲面进行仿形设计，对秧苗子叶均具备柔性定位效果，可有效保护子叶防止损伤。

本发明实施例还提供一种上述各实施例提供的柔性上苗定位装置的定位方法，如图9所示，包括：

S1，通过苗茎夹持部对秧苗苗茎夹持定位；

其中，通过夹持手15对苗茎进行夹持固定，通过苗茎定位板16对苗茎横向空间定位。

S2，气吹压苗块通过正压气流对秧苗28的子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于子叶吸附部；

其中，如图7所示，正压进气孔13接通正压气流，在气吹作业面10的气吹孔11处形成向下的压力将子叶下压至子叶吸附作业面21上，完成压苗作业。此时子叶处于子叶气吹压苗前状态C。

S3，所述子叶吸附部通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；

其中，如图8所示，负压接口22接通负压气流，在子叶吸附作业面21的吸附孔23处形成向下的吸附力，将子叶背面吸住，完成子叶的柔性吸附定位。此时子叶处于子叶吸附定位后状态D。

S4，所述气吹压苗块停止提供正压气流，以完成秧苗的柔性上苗定位。

其中，停止提供正压气流后，等待取苗手爪取苗。

在本发明实施例中，该柔性上苗定位方法在进行上苗作业过程中，利用气吹压苗块和子叶吸附块的正负压气流交替作用，使秧苗子叶能够柔性安全的固定于子叶吸附块的作业面上，完成秧苗柔性上苗作业，解决了人工上苗效率低、准确率差、易疲劳等问题。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种柔性上苗定位装置，其特征在于，包括：由上至下依次布置的气吹压苗块、子叶吸附部和苗茎夹持部；

所述气吹压苗块用于通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于所述子叶吸附部；所述子叶吸附部用于通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；所述苗茎夹持部用于对秧苗苗茎夹持定位；

所述子叶吸附部包括对称布置的左子叶吸附块和右子叶吸附块，所述左子叶吸附块和所述右子叶吸附块之间间距可调；

所述左子叶吸附块和所述右子叶吸附块均包括楔形体，所述楔形体的斜面上设置有多个吸附孔，所述楔形体的侧面设置有负压接口，所述负压接口与多个所述吸附孔相连通；

所述楔形体的斜面上还设置有子叶限位杆，所述楔形体的斜面与底面的相交处设置有茎节定位口；

吸附孔包括第一吸附孔单元和第二吸附孔单元，第一吸附孔单元的直径大于第二吸附孔单元的直径；多个第一吸附孔单元沿子叶吸附作业面的长度方向布置，以构建秧苗叶柄吸附区；多个第二吸附孔单元环绕秧苗叶柄吸附区布置，以构建秧苗子叶吸附区；多个吸附孔形成椭圆形的子叶吸附作业面，接近叶柄的第一吸附孔单元的直径越大，接近子叶边缘的第二吸附孔单元直径越小，便于子叶压苗作用力的柔性分布；

所述气吹压苗块包括V型体，所述V型体的一斜面朝向所述左子叶吸附块的楔形体的斜面，另一斜面朝向所述右子叶吸附块的楔形体的斜面；所述V型体的两个斜面上均设置有多个气吹孔，所述V型体的侧面上设置有正压进气孔，所述正压进气孔与多个所述气吹孔相连通；

所述气吹孔包括第一气吹孔单元和第二气吹孔单元，所述第一气吹孔单元的直径大于所述第二气吹孔单元的直径；多个所述第一气吹孔单元沿所述V型体的斜面的长度方向布置，以构建秧苗叶柄气吹区；多个所述第二气吹孔单元环绕所述秧苗叶柄气吹区布置，以构建秧苗子叶气吹区；

多个气吹孔形成椭圆形的气吹作业面，接近叶柄的第一气吹孔单元的直径越大，接近子叶边缘的第二气吹孔单元直径越小，便于子叶压苗作用力的柔性分布；

在进行上苗作业过程中，利用气吹压苗块和子叶吸附块的正负压气流交替作用，使秧苗子叶能够柔性安全的固定于子叶吸附块的作业面上。

2.根据权利要求1所述的柔性上苗定位装置，其特征在于，所述子叶吸附部还包括调节螺杆，所述左子叶吸附块和所述右子叶吸附块均还包括与所述楔形体的端面相连的矩形体；

所述调节螺杆的一端与所述左子叶吸附块的矩形体螺纹连接，另一端与所述右子叶吸附块的矩形体螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的柔性上苗定位装置，其特征在于，所述气吹压苗块还包括第一L型固定板和第二L型固定板；

所述第一L型固定板的一端与所述V型体的顶面滑动连接，另一端固定于所述左子叶吸附块的矩形体的侧面；所述第二L型固定板的一端与所述V型体的顶面滑动连接，另一端固定于所述右子叶吸附块的矩形体的侧面。

4.根据权利要求2所述的柔性上苗定位装置，其特征在于，所述柔性上苗定位装置还包括固定块，所述左子叶吸附块的矩形体的底部和所述右子叶吸附块的矩形体的底部均滑动安装于所述固定块的顶部。

5.根据权利要求4所述的柔性上苗定位装置，其特征在于，所述苗茎夹持部包括苗茎定位板和滑动安装于所述苗茎定位板上的夹持手，所述苗茎定位板安装于所述固定块的侧面。

6.一种根据权利要求1至5任一项所述的柔性上苗定位装置的定位方法，其特征在于，包括：

通过苗茎夹持部对秧苗苗茎夹持定位；

气吹压苗块通过正压气流对秧苗子叶下压处理，以使秧苗子叶贴附于子叶吸附部；

所述子叶吸附部通过负压气流以实现秧苗子叶的吸附定位；

所述气吹压苗块停止提供正压气流，以完成秧苗的柔性上苗定位。