CN112889508A

CN112889508A - 一种苹果自动化嫁接的缠膜装置

Info

Publication number: CN112889508A
Application number: CN201911131606.8A
Authority: CN
Inventors: 姜海勇; 冯永飞; 黄庆阳; 徐鹏云; 李新领
Original assignee: Heibei Agricultural University
Current assignee: Heibei Agricultural University
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2021-06-04

Abstract

一种苹果自动化嫁接的缠膜装置。所述装置主要由嫁接苗夹持部分、滑台模组部分、嫁接膜卷的驱动部分、嫁接膜张力控制部分、断膜部分和控制模块组成。通过夹持部分来固定嫁接苗，利用滑台模组动部分实现在水平方向上的移动，利用嫁接膜卷的驱动部分实现在竖直平面的圆周运动。嫁接膜的张紧力控制部分，保证嫁接膜能够稳定地固定在嫁接苗木上。由断膜部分切断嫁接膜，保证装置的连续工作。该装置可满足嫁接苗木的嫁接口处及穗木横切面的缠膜和穗木的芽单层缠膜的农艺要求，是实现自动化嫁接不可或缺的一部分。

Description

一种苹果自动化嫁接的缠膜装置

技术领域

本发明涉及一种苹果自动化嫁接的缠膜装置，且可将砧、穗木完成对接后的嫁接苗进行缠膜，实现自动化嫁接。属于农业自动化领域和种植领域。

背景技术

果树嫁接可加快优良树种繁育、增强果树的抗病能力、改善果实品质、实现果园的早期丰产、提高其环境适应能力，是培育果苗、更新果树品种不可缺少的技术措施。然而，苹果树的嫁接作业仍然采用传统的手工方式，生产效率低、劳动强度大、嫁接苗成活率低且人工成本日益增高。为了防止嫁接口的氧化及水分蒸发，保证嫁接口愈伤组织的形成，对嫁接口处及穗木的横切面进行缠膜密封变得至关重要。特别的是穗木的芽只能缠绕单层嫁接膜。缠膜装置是自动嫁接设备的重要组成部分，直接影响着嫁接的效率、成功率。为了满足现代化农业的发展要求，设计了一种用于苹果自动化嫁接的缠膜装置。

发明内容

本发明在于提供一种自动嫁接的缠膜装置，将完成对接工序的嫁接苗进行缠膜来实现自动嫁接的完整流程。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：本发明为苹果嫁接时用于缠膜的装置，由嫁接苗夹持部分、滑台模组部分、嫁接膜卷的驱动部分、嫁接膜张力控制部分、断膜部分和控制模块组成；所述的夹持部分用于夹紧嫁接苗；所述的滑台模组部分包括滚珠丝杠滑台、铝合金型材、电机；安装板固定在滑台上，可实现水平方向的左右移动；所述的嫁接膜卷的驱动部分包括电机、小齿轮、大齿轮、嫁接膜卷连接件；电机固定在安装板上，小齿轮套在电机的轴上，通过支撑轴承将大齿轮固定在安装板上，嫁接膜卷连接件与大齿轮相连；

所述的嫁接膜张力控制部分包括安装轴、滑动锥套、弹簧、螺母和嫁接膜卷；安装轴固定在嫁接卷连接件上，滑动锥套在安装轴的两侧，嫁接膜卷套在安装轴上，位于滑动锥套的中间；弹簧安装于滑动锥套和螺母之间；断膜部分包括钩膜气缸、机械手爪、硅胶块、切刀。机械手爪固定安装在钩膜气缸上，切刀固定在硅胶块里，硅胶块固定在安装板上。在缠膜动作完成后，由钩膜气缸驱动机械手爪将嫁接膜的一端钩到硅胶块的位置，由安装在硅胶块里的切刀切断，将嫁接膜切断；所述的控制模块用于控制滑台模组、嫁接膜卷和断膜部分的运动；进一步地，所述的控制模块包括控制系统，控制系统可采用PLC或者单片机。

在本发明中，控制模块控制滑台模组、嫁接膜卷和断膜部分的运动的具体方式为：所述的滑台模组以电机作为动力源，控制模块可以控制电机的开关，从而驱动滑台的运动；控制模块可以通过控制电磁阀的开关，从而控制钩膜气缸的运动，使钩膜气缸带动机械手爪运动；嫁接膜卷以电机为动力源，控制模块可以控制电机的开关，电机轴上装有小齿轮，小齿轮通过啮合传动，带动大齿轮，大齿轮通过嫁接膜卷连接件带动嫁接膜卷运动。

本发明的有益效果：本发明利用夹持部分固定嫁接苗，通过控制滑台模组和嫁接膜卷的运动，可满足嫁接苗木的嫁接口处及穗木横切面的缠膜和穗木的芽单层缠膜的农艺要求。本发明结构紧凑、操作简单、可靠性强，可有效完成自动化嫁接的缠膜。

附图说明

图1是该发明的整体三维图；

图2是嫁接膜驱动部分的细节图；

图3是嫁接膜张力控制部分的细节图；

图4是嫁接苗的穗木横切面的示意图。

图中：1、电机，2、滚珠丝杠滑台，3、固定夹支撑件，4、嫁接膜卷，5、铝合金型材，6、气缸支撑件，7、安装板，8、钩膜气缸，9、电机，10、切刀，11、硅胶块，12、小齿轮，13、大齿轮支撑轴承，14、大齿轮，15、机械手爪，16、嫁接膜卷连接件，17、固定夹，18、安装轴，19、滑动锥套，20、弹簧，21、螺母，22、穗木横切面。

具体实施方式

如图1、2和3所示，本发明的一种苹果自动化嫁接的缠膜装置，由嫁接苗夹持部分、滑台模组部分、嫁接膜卷的驱动部分、嫁接膜张力控制部分、断膜部分和控制模块组成。

夹持部分安装在滑台模组的铝合金型材（5）上，嫁接膜卷的驱动部分和断膜部分固定在安装板（6）上，控制模块主要控制电机（1）和（9）以及控制钩膜气缸（8）的运动。

本发明装置的工作过程如下：首先通过控制模块将装置的各个部分运动到指定的位置，实现整个装置的复位。由人工上料，通过固定夹（17）将嫁接苗木固定在指定位置，将嫁接膜卷（4）的嫁接膜一端向上拉起，按下控制钩膜气缸（8）的手动控制按钮，钩膜气缸（8）驱动机械手爪（15），机械手爪（15）将嫁接膜的一端钩住，钩膜气缸（8）回程时带动机械手爪（15），机械手爪（15）钩着嫁接膜，当钩膜气缸（8）复位时，机械手爪（15）将嫁接膜固定在硅胶块（11）上。自此，嫁接缠膜动作的准备工作完成。启动总开关，电机（1）和（9）同时转动，安装板（6）在滑台的带动下，向左运动，此时，完成嫁接口的缠膜；当到达一定位置后，向右运动，完成穗木横切面（22）的缠膜和穗木的芽单层缠膜。小齿轮（12）固定在电机（9）的轴上，通过小齿轮（12）和大齿轮（14）的啮合传动，嫁接膜卷（4）在安装在大齿轮（14）上的嫁接膜卷连接件（16）的带动下做圆周运动。

在这个过程中，嫁接苗木始终保持不动，嫁接膜（4）在各个部件的驱动下，通过滑动锥套（19）、弹簧（20）来调节缠膜过程中嫁接膜的张紧力，可将嫁接膜均匀缠绕在嫁接苗上。通过控制电机（1）和（9）的速度和移动的位置关系，该装置可满足嫁接苗木的嫁接口处及穗木横切面（22）的缠膜和穗木的芽单层缠膜的农艺要求。

缠绕动作完成后，钩膜气缸（8）驱动机械手爪（15）将嫁接膜钩到硅胶块（11）的指定位置。在这个位置上，安装在硅胶块（11）里的切刀（10）将位于嫁接苗和嫁接膜卷之间的嫁接膜一分为二。同时，将嫁接膜的一端固定在硅胶块（11）上，为下一个循环作业做好准备，进而实现缠膜装置的自动化缠膜。

Claims

1.一种苹果自动化嫁接的缠膜装置，其特征在于：包括嫁接苗夹持部分、滑台模组部分、嫁接膜卷的驱动部分、嫁接膜张力控制部分、断膜部分和控制模块；滑台模组部分包括滚珠丝杠滑台（2）、铝合金型材（5）、电机（1）；嫁接膜卷的驱动部分包括电机（9）、小齿轮（12）、大齿轮（14）、嫁接膜卷连接件（16）；电机（9）固定在安装板（7）上，小齿轮（12）套在电机（9）的轴上，通过支撑轴承（13）将大齿轮（14）固定在安装板（6）上；嫁接膜卷连接件（16）与大齿轮（14）相连；嫁接膜张力控制部分包括安装轴（18）、滑动锥套（19）、弹簧（20）、螺母（21）和嫁接膜卷（4）；断膜部分包括钩膜气缸（7）、机械手爪（15）、硅胶块（11）、切刀（10）；机械手爪（15）固定安装在钩膜气缸（8）上，切刀（10）固定在硅胶块（11）里，硅胶块（11）固定在安装板（7）上。

2.根据权利要求1所述的一种针对苹果嫁接的缠膜装置，其特征在于：安装轴（18）固定在嫁接卷连接件（16）上，滑动锥套（19）在安装轴（18）的两侧，嫁接膜卷（4）套在安装轴（18）上，位于滑动锥套（19）的中间；弹簧（20）安装于滑动锥套（19）和螺母（21）之间。