CN111844102A - 一种植物幼苗分栽吹气夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹具技术领域，特别涉及一种植物幼苗分栽吹气夹具，包括固定模块，包括固定板；夹取模块，包括气爪缸和两个相互配合夹臂，气爪缸固定设置在固定板上，所述夹臂竖直设置，气爪缸驱动两个夹臂相对运动；吹气模块，包括至少两个通气管和至少两个空气喷嘴，通气管与空气喷嘴一一对应，通气管的一端固定在固定板上，通气管的另一端与空气喷嘴相连接，空气喷嘴环绕设置在两个夹臂底端的周围。在夹取过程中，从空气喷嘴中吹去的气体将植物幼苗的菜叶从吹气夹具的运行轨迹上吹开，避免在夹取过程中对植物幼苗造成损伤，在分栽时，通气管和空气喷嘴朝植物幼苗的根系吹，将植物幼苗的根系吹聚拢，提高分栽效率。

Description

一种植物幼苗分栽吹气夹具

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，特别涉及一种植物幼苗分栽吹气夹具。

背景技术

植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、工程技术和软硬件系统技术于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来，按计划周年不间断进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。

现有技术中存在如下问题，在自动化植物工厂中使用定植杯育苗，现有技术中通过机械夹爪夹取定植杯来对植物幼苗进行分栽，而分栽后，定植杯对植物的根系生长有一定的限制作用，不利于植物的进一步发育，在分栽时，也可以只对定植杯内的海绵与植物幼苗进行分栽，但是现有技术中，自动化机械臂夹取种植杯内的海绵时，机械臂容易对植物幼苗的叶子产生损伤，不利于植物分栽后的生长发育。

发明内容

为此，需要提供一种植物幼苗分栽吹气夹具，解决了普通机械夹爪直接对植物幼苗和海绵夹取时对植物幼苗损伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种植物幼苗分栽吹气夹具，包括固定模块，包括固定板；

夹取模块，包括气爪缸和两个相互配合的夹臂，气爪缸固定设置在固定板上，所述夹臂竖直设置在气爪缸上，气爪缸驱动两个夹臂相对运动；

吹气模块，包括至少两个通气管和至少两个空气喷嘴，通气管与空气喷嘴一一对应，通气管的一端固定在固定板上，通气管的另一端与空气喷嘴相连接，空气喷嘴环绕设置在两个夹臂底端的周围。

进一步的，所述通气管包括多个由上至下依次相连的活动管，活动管内设有空气通孔，多个活动管的空气通孔相连通，所述活动管包括活动管本体、转动部和连接部，连接部设置在活动管本体上部，转动部设置在活动管本体下部，相邻的上下两个活动管的上活动管的转动部与下活动管的连接部球铰连接，所述通气管顶部的活动管与固定板相固定，所述通气管底端的活动管的转动部与空气喷嘴球铰连接。通气管包括多个依次相连的活动管，活动管之间都可进行相互之间的调节，活动管的数量越多，通气管可调节的角度越大，吹气夹具的实用性越强。通过调节相邻的活动管转动部和连接部的位置关系，可以做到同时调节通气管吹气的高度和吹气的角度，不同的植物具有不同结构的植物茎叶和根系，通过调节活动管来应对各种植物，保证吹气夹具适用于大部分植物，增加吹气夹具的实用性。连接部和转动部之间球铰连接，在调节过程中能够做到调节好连接部和转动部之间的位置关系后就可以直接使用，不需要对两者进行位置的固定卡合，保证了调节的精准度和能够做到快速调节使用。

进一步的，所述连接部为球铰支座，所述转动部为球轴承，所述球轴承嵌设在球铰支座内，所述活动本体的形状为上大下小的锥台型。连接部和转动部球铰连接，连接的面之间贴合充分，有效的减少了气体进入到吹气模块后发生的漏气现象，增加了吹气装置的气密性，保证了吹气效率。

进一步的，所述夹臂包括气爪、夹针固定块、连接板和夹针，气爪的一端与气爪缸固定连接，气爪缸驱动两个夹臂的气爪相对运动，夹针固定块的上端设有气爪安装槽，气爪嵌设在气爪安装槽内，连接板固定设置在夹针固定块下表面，所述夹针沿竖直方向延伸，夹针的顶端与连接板固定连接，夹针的底端与空气喷嘴的位置相对应。气爪缸控制两个气爪张开闭合的过程，气爪带动夹针共同运动做出夹取和放置的动作。

进一步的，所述夹针底端设有防滑纹。防滑纹可以增加夹针的摩擦力，使其夹取物品更加牢固，在夹取海绵后，保证海绵和幼苗不会脱离造成财产损失。

进一步的，所述夹针内部设有通气孔，通气孔由上至下贯穿夹针。外部空气经过通气孔从夹针底部吹出，在夹具夹取过程中，空气喷嘴将植物幼苗向中间吹的过程中，植物幼苗的茎叶可能会被吹到夹针的下降路径中，夹针内设置通气孔，夹针和空气喷嘴同时向植物幼苗的茎叶吹气可以最大程度保证吹气夹具在下降过程中不会损伤到植物幼苗的茎叶。

进一步的，所述夹针固定块的侧面上挖设有弹性块安装槽，两个夹针固定块的弹性块安装槽的位置相对应，弹性块安装槽内嵌设有弹性块，弹性块凸出于夹针固定块的侧面。在两个加针固定块之间设有两个弹性块，夹取过程中两个夹针固定块处于相对靠近的过程中，两个弹性块凸出夹针固定块侧面的部分首先开始贴合，由于弹性块的材料特性两个弹性块凸出夹针固定块侧面的部分能够降低来自两个夹针固定块之间的相互作用力，起到缓冲作用，提高夹持稳定性，延长夹具的使用寿命。

进一步的，所述连接板为L型连接板，L型连接板包括相互连接的竖直板和水平板，竖直板与夹针固定块固定连接，水平板上设有夹针气管接口，夹针的顶端贯穿水平板通过紧固件与夹针气管接口固定连接。L型连接板竖直板的高度可以给夹针上下调节的空间，选择不同的长度夹取不同品种的植物幼苗，增加吹气夹具的实用性。

进一步的，所述夹针的顶端设有沿夹针轴向延伸的螺纹段，夹针通过顶端的螺纹段与紧固件活动连接。通过控制螺纹段与紧固件之间的位置关系，来改变夹针向下延伸的长度，选择不同的长度夹取不同品种的植物幼苗，增加吹气夹具的实用性。

进一步的，所述吹气模块还包括至少两个通气装置和至少两个气管接口，多个通气装置固定设置在固定板上，通气装置中部设有通孔，气管接口嵌设在通气装置顶部通孔内，通气装置底部贯穿固定板与通气管连接，通孔与通气管相连通。气管接口、通气装置、通气管和空气喷嘴构成一个完整的空气流动通路，外部压缩空气从气管接口进入到通气装置中，随后直接进入通气管内经空气喷嘴吹出，保证了吹气模块的工作效率。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：

在分栽夹取前，因为空气喷嘴环绕设置在两个夹臂底端的四周，可以通过控制通气管上活动管来间接控制空气喷嘴的朝向，将其朝向植物幼苗根部，调节气爪缸将两个夹臂之间形成一定夹角，在分栽夹取过程中，从空气喷嘴和夹针中吹出的气体将植物幼苗的茎叶从吹气夹具的运行轨迹上吹开，避免在夹取过程中对植物幼苗造成损伤，气爪缸控制夹臂缩小夹角，夹取海绵和植物幼苗，在分栽放置时，通气管和空气喷嘴朝植物幼苗的根系吹气，使得植物幼苗的根系聚拢，有助于分栽过程中植物幼苗的根部进入分栽孔中，提高分栽效率，待植物幼苗根部进入分栽孔后控制气爪缸将两个夹臂之间的夹角增大使得夹针与海绵脱离完成分栽。

附图说明

图1为具体实施例所述吹气夹具结构示意图；

图2为具体实施例所述吹气夹具结构爆炸示意图。

附图标记说明：

1、固定板；

2、气爪缸；201、气爪；202、夹针固定块；203、弹性块；204、夹针；205、防滑纹；206、气爪安装槽；207、连接板；

3、通气装置；301、通气管；302、空气喷嘴；

401、气管接口；402、气缸气管接口；403、夹针气管接口；

5、海绵；6、植物幼苗。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2，本实施例公开一种植物幼苗6分栽吹气夹具，包括固定模块、吹气模块和夹取模块，固定模块包括固定板1，固定板1固定设置在一升降机上。夹取模块包括气缸和两个夹臂，夹臂包括气爪201、夹针固定块202、连接板207和夹针204，气缸固定设置在固定板1中部，气爪缸2驱动两个气爪201相对运动，气爪201所在两侧气爪缸2还设有多个气缸气管接口402。夹针固定块202上设有气爪安装槽206和弹性块安装槽，气爪安装槽206与气爪201相互配合，夹针固定块202侧面上挖设有弹性块安装槽，两个夹针固定块202的弹性块安装槽的位置相对应，弹性块203嵌设在弹性块安装槽内，弹性块203的一侧凸出于夹针固定块的侧面。在本实施例中，弹性块203的材料为硅胶块。在夹取过程中两个夹针固定块202处于相对靠近的状态，两个弹性块203的凸出夹针固定块侧面部分首先开始贴合，由于弹性块203的材料特性两个弹性块203的凸出夹针固定块侧面部分能够降低来自两个夹针固定块202之间的相互作用力，起到缓冲作用，提高夹持稳定性，延长夹具的使用寿命，降低对吹气夹具的损伤。连接板207固定设置在夹针固定块202底部，连接板207为L型连接板206，L型连接板206包括相互连接的竖直板和水平板，水平板上设有夹针气管接口403，夹针204顶部设有螺纹段，夹针204的顶端贯穿水平板与夹针气管接口403固定连接，水平板内设有螺母，螺母与夹针204顶端的螺纹段相互配合可以上下调节夹针204的位置，连接板207的竖直板的高度给夹针204上下调节的空间，选择不同的长度夹取不同品种的植物幼苗6，增加吹气夹具的实用性。夹针204设有从上至下的通气孔，外部空气经过通气孔从夹针204底部吹出，在夹具下降过程中，从夹针204底部吹出的空气将位于夹具下降轨迹中的植物幼苗6的菜叶吹开，避免造成对植物幼苗6的损伤。夹针204底部设有防滑纹205，防滑纹205可以增加夹针204的摩擦力，使其夹取物品更加牢固，在夹取海绵5后，保证海绵5和幼苗不会脱离造成财产损失。本实施例中吹气模块包括四个通气装置3、四个通气管301、四个空气喷嘴302和四个气管接口401，通气装置3固定设置在固定板1上且位于气爪缸2四周，通气装置3贯穿固定板1通过螺纹螺栓与通气管301的一端连接，通气装置3中部设有通孔，气管接口401嵌设在通知装置顶部通孔内。通气管301具有多个活动管，活动管包括活动管本体、转动部和连接部，连接部设置在活动管本体上部，转动部设置在活动管本体下部。连接部为球铰支座，所述转动部为球轴承，所述球轴承嵌设在球铰支座内，所述活动本体的形状为上大下小的锥台型，在本实施例中活动本体为上大下小的圆台型，相邻两个活动管的上活动管的转动部与下活动管的连接部球铰连接，活动管可以调节通气管的朝向控制空气喷嘴302的吹气方向，一个通气管301有多个活动管，活动管的数量越多，通气管可调节的角度越大，吹气夹具的实用性越强。通过调节相邻的活动管转动部和连接部的位置关系，间接调节空气喷嘴302的吹气角度和高度，不同的植物具有不同结构的植物茎叶和根系，通过调节活动管来应对各种植物，保证吹气夹具适用于大部分植物，增加吹气夹具的实用性。空气喷嘴302包括进气口和吹气口，通气管301与空气喷嘴302连接端的活动管的转动部与空气喷嘴球302铰连接，空气通孔、进气口和吹气口相连通。气管接口401、通气装置3、通气管301和空气喷嘴302构成一个完整的空气流动通路，外部压缩空气从气管接口401进入到通气装置3中，随后直接进入通气管301内经空气喷嘴302吹出，保证了吹气模块的工作效率，球铰连接方式可以保证空气通道的气密性，提高吹气模块内外空气循环的效率。

在使用时，首先面对不同种植物调节不同活动通气管301的弯曲程度，利用气爪缸2控制气爪201张开的角度，在下移过程中，气体从气管接口401进入到活动通气管301和夹针204中，同时外部空气从气管接口401进入活动通气管301中，从空气喷嘴302吹出，将菜叶吹开，避免夹具向下运动的过程中损伤植物幼苗6，从夹针204中吹出的气体进一步的将阻挡在行进路线上的菜叶吹开，当夹针204的防滑纹205与海绵5贴合时，利用气爪缸2控制气爪201缩小张开的角度，气爪201带动夹针固定块202和夹针204向内闭合，夹住海绵5。控制夹具向上移动，将海绵5和植物幼苗6一同夹出。分栽时，控制活动通气管301和空气喷嘴302朝着植物幼苗6根部吹气，将植物幼苗6散乱的根须吹聚拢，便于幼苗根部进入分栽孔内，提高分栽效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物幼苗分栽吹气夹具，其特征在于，包括

固定模块，包括固定板；

夹取模块，包括气爪缸和两个相互配合的夹臂，气爪缸固定设置在固定板上，所述夹臂竖直设置在气爪缸上，气爪缸驱动两个夹臂相对运动；

吹气模块，包括至少两个通气管和至少两个空气喷嘴，通气管与空气喷嘴一一对应，通气管的一端固定在固定板上，通气管的另一端与空气喷嘴相连接，空气喷嘴环绕设置在两个夹臂底端的周围。

2.根据权利要求1所述吹气夹具，其特征在于：所述通气管包括多个由上至下依次相连的活动管，活动管内设有空气通孔，多个活动管的空气通孔相连通，所述活动管包括活动管本体、转动部和连接部，连接部设置在活动管本体上部，转动部设置在活动管本体下部，相邻的上下两个活动管的上活动管的转动部与下活动管的连接部球铰连接，所述通气管顶部的活动管与固定板相固定，所述通气管底端的活动管的转动部与空气喷嘴球铰连接。

3.根据权利要求2所述吹气夹具，其特征在于：所述连接部为球铰支座，所述转动部为球轴承，所述球轴承嵌设在球铰支座内，所述活动本体的形状为上大下小的锥台型。

4.根据权利要求1所述吹气夹具，其特征在于：所述夹臂包括气爪、夹针固定块、连接板和夹针，气爪的一端与气爪缸固定连接，气爪缸驱动两个夹臂的气爪相对运动，夹针固定块的上端设有气爪安装槽，气爪嵌设在气爪安装槽内，连接板固定设置在夹针固定块下表面，所述夹针沿竖直方向延伸，夹针的顶端与连接板固定连接，夹针的底端与空气喷嘴的位置相对应。

5.根据权利要求4所述吹气夹具，其特征在于：所述夹针的底端设有防滑纹。

6.根据权利要求4所述吹气夹具，其特征在于：所述夹针内部设有通气孔，通气孔由上至下贯穿夹针。

7.根据权利要求4所述吹气夹具，其特征在于：所述夹针固定块的侧面上挖设有弹性块安装槽，两个夹针固定块的弹性块安装槽的位置相对应，弹性块安装槽内嵌设有弹性块，弹性块凸出于夹针固定块的侧面。

8.根据权利要求4所述吹气夹具，其特征在于：所述连接板为L型连接板，L型连接板包括相互连接的竖直板和水平板，竖直板与夹针固定块固定连接，水平板上设有夹针气管接口，夹针的顶端贯穿水平板通过紧固件与夹针气管接口固定连接。

9.根据权利要求8所述吹气夹具，其特征在于：所述夹针的顶端设有沿夹针轴向延伸的螺纹段，夹针通过顶端的螺纹段与紧固件活动连接。

10.根据权利要求1-9任一所述吹气夹具，其特征在于：所述吹气模块还包括至少两个通气装置和至少两个气管接口，多个通气装置固定设置在固定板上，通气装置中部设有通孔，气管接口嵌设在通气装置顶部通孔内，通气装置底部贯穿固定板与通气管连接，通孔与通气管相连通。

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