CN115088494B - 一种高效卧式自动嫁接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效卧式自动嫁接机，涉及农业机械领域。本发明包括机架，机架上安装有旋转电机；旋转电机的输出轴上两转盘之间均匀安装有四组切割贴接部件；四组切割贴接部件随旋转电机输出轴转动方向依次对应上料工位、切割工位、包扎工位和下料工位；上料工位用于将砧木和穗苗固定到嫁接机上；切割工位用于完成对砧木和穗苗的切割；包扎工位用于将切割后的砧木和穗苗相互贴合并用捏取的夹嫁夹包扎固定；下料工位用于将包扎后的砧木放置到下方的传输带上。本发明通过在机架上布置水平的旋转轴，在旋转轴上部署四个持续同向间歇旋转的工位，实现多工位流水协同，有利于双人操作和自动出成品，提高嫁接效率。

Description

一种高效卧式自动嫁接机

技术领域

本发明属于农业机械领域，特别是涉及一种高效卧式自动嫁接机，应用于智能农机装备工程领域，可自动完成基于贴接法嫁接过程的上料、切割、贴接和下料动作，可同时嫁接多株幼苗，显著提高嫁接生产效率；该发明可用于智能农机作业农场、育苗产业基地、新型智慧农场等。

背景技术

人们追求更高的生活需求和相关科学技术的快速发展促进了农业生产方式的改变，面向改善品质和生产效率的嫁接技术正在兴起。农业生产中的嫁接技术有利于克服作物连作障碍、增强植株抗病性、改善品质提高产量。伴随着流程自动化及智能控制技术的快速发展，智能农机领域自动瓜果蔬菜嫁接机器人的研究越来越受到重视。以现有农业生产中的西瓜嫁接种植为例，自动嫁接的生产效率较人工嫁接能提高3倍，其成长期的健壮性也具有明显的提高。

嫁接技术是植物人工繁殖方法之一，其提出并发展已经有较长的历史。嫁接的基本原理是把一种植物的枝或芽，嫁接到另一种植物的茎或根上，使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。嫁接时为了确保接穗的成活率，应当使接穗与砧木的形成层紧密结合。形成的完整植株的上半部分叫做接穗；下半部分叫做砧木。已有的文献和大量实践也促进了嫁接方式的发展，目前常见的嫁接方式有靠接法、插接法、劈接法、贴接法、套管嫁接、针式嫁接等。嫁接方式对成活率和生产效率具有一定的影响，为减少劳动机械重复性和提高生产效率，嫁接机器人已被提出并快速发展。

目前，嫁接机器被提出及研究尚处在快速发展过程中，从国内外的嫁接机器人开发情况来看，用于瓜果蔬菜类的农业自动嫁接机技术基本上处于实验研究和开发推广的阶段。已有的嫁接机器人操作对象主要是瓜果类作物，以茄科类植物较多；嫁接方式以贴接法为主，嫁接固定所用材料一般为塑料夹子、套管等。绝大多数的嫁接机器人基本上只能完成接穗砧木的过程，即实现自动切削与辅助嫁接；实现全自动化嫁接的机器人几乎没有相关产品。同时，嫁接机器人在工作过程中对于嫁接苗也有一定的要求，如国外嫁接苗一般采用育苗盘种植、国内蔬菜基地一般采用营养钵育。

在国内外现有相关研究进展中，提出的嫁接机器人结构方案较为广泛，部分也具有明显的特色，如日本井关公司GRF800-U的瓜类全自动嫁接机，该机适用于瓜类作物，以节省人工为研发目标，开发了基于穴盘苗的自动上苗装置代替人工上苗作业，且可实现穴盘内缺苗自动检测仅需一人供给穴盘上苗，生产效率可达800株/小时，嫁接成功率为95％，尚处在实验阶段的此类全自动机器人系统结构相对复杂，价格昂贵，用户难以接受，并且该嫁接机对秧苗的标准化要求很高，推广应用难度很大。如专利CN209964697U和CN109716949A发明了一种嫁接机器人，该嫁接机器人包括底座、旋转切削机构、送夹机构、穗木送苗机构和砧木送苗机构；其中旋转切削机构包括刀头固定块，且采用机械手的形式实现对嫁接对象的抓取等。该结构形式复杂，且单株嫁接的效率并不高，操作控制难度较大。褚佳等(褚佳,张立博,张铁中,张文波,王粮局,刘展.葫芦科穴盘苗单人操作嫁接机器人设计与试验[J].农业机械学报,2017,48(1):7-13.)发展优化了单株嫁接机器人，采用机械手的方式实现对单株苗的嫁接；但该结构复杂且不能显著提高农业嫁接效率。此外，也有基于视觉的嫁接机器人的方案被提出(张健视觉驱动的自动嫁接机样机的试制研究[D].浙江理工大学,2018.)，但其对识别和定位精度要求过高，在农业生产中适用性较差。结合我国实际农机装备发展需求，本发明提供了一种能多工位流水协同、自动出成品的高效卧式自动嫁接机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效卧式自动嫁接机，通过在机架上布置水平的旋转轴，在旋转轴上部署四个持续同向间歇旋转的工位，解决了现有的嫁接机性能不稳定、切割效率低、嫁接成功率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种高效卧式自动嫁接机，包括机架和包扎机构；

所述机架上安装有工作台；所述工作台台面上安装有旋转电机；所述旋转电机的输出轴两端均安装有带轴承的轴承座；两所述轴承座之间安装有两转盘；两所述转盘之间均匀安装有四组切割贴接部件；四组所述切割贴接部件随旋转电机输出轴转动方向依次对应上料工位、切割工位、包扎工位和下料工位，上料工位水平向前，用于将砧木和穗苗固定到嫁接机上；切割工位竖直向上，用于完成对砧木和穗苗的切割；包扎工位水平向后，用于将切割后的砧木和穗苗相互贴合并用捏取的夹嫁夹包扎固定；下料工位竖直向下，用于将包扎后的砧木放置到下方的传输带上；

所述切割贴接部件包括定位框体、砧木切割组件和穗苗切割组件；所述定位框体的下边框为水平滑轨；水平滑轨用于在气缸的作用使切割好的穗苗水平移动向切割后的砧木，由于砧木和穗苗的切割点高度一致，所以砧木和穗苗定位切入点相同，使贴接时不会出现错位等偏差，提高嫁接成功率；

所述砧木切割组件包括固定在定位框体左边框的砧木手指气缸、第一气缸和第二气缸；所述第一气缸的输出端固定有砧木定位板；所述第二气缸的输出端固定有托苗板；

所述砧木定位板为L型板；所述砧木定位板的横板上开设有定位槽；所述定位槽内固定有砧木分离角；所述砧木分离角与砧木定位板的竖板之间留有间隙；

所述托苗板上表面开设有倾斜的砧木刀槽；

所述穗苗切割组件包括固定在定位框体右边框的第三气缸；所述第三气缸的输出端固定有穗苗定位板；所述穗苗定位板上水平开设有穗苗定位槽和倾斜的穗苗刀槽；

所述包扎机构包括固定在工作台的第一支撑立板、振动盘滑道、顶梁板、横向送夹气缸和固定在工作台的第二支撑立板；所述包扎机构正对包扎工位的包扎点；所述顶梁板由前端水平板、中端L型板和后端竖直板首尾依次连接组成；所述前端水平板下端面固定安装有纵向送夹气缸；所述中端L型板的横板下端面固定有导向槽；所述后端竖直板下端面开设有卡接在第一支撑立板上沿的第一卡槽；

所述纵向送夹气缸输出端固定有推夹座；所述推夹座内活动设置有推夹杆；所述推夹杆顶端转动设置有销轴；所述销轴两端连接有轴承；所述推夹杆尾端设置有推夹块；所述推夹块位于振动盘滑道的正上方；所述导向槽为倒T型槽；所述轴承在T型槽内滚动；所述横向送夹气缸的输出端固定在安装板右侧；所述安装板右侧还安装有阻挡板；所述安装板左侧竖直向下安装有第一手指气缸；所述第一手指气缸的两输出轴侧向均固定有C型机构；两所述C型机构组合构成接夹盒；所述接夹盒的开口端与振动盘滑道出口端相互配合；

所述第二支撑立板与第一支撑立板相互垂直；第二支撑立板上固定有第五气缸；所述第五气缸的输出轴上安装有滑板；所述滑板上固定有第二手指气缸；所述第二手指气缸的输出端固定有嫁接夹爪。

所述推夹座为T型块；所述推夹座的竖直部上表面开设有贯通孔；所述推夹座的竖直部两侧面竖直开设有腰型孔；所述腰型孔与贯通孔相互连通；所述推夹杆与推夹座的贯通孔间隙配合；所述推夹杆两侧对称设置有限位轴；所述推夹杆在贯通孔内上下滑动时，限位轴与腰型孔相互配合形成限位；所述轴承的直径小于导向槽槽底至中间开口的底部之间的距离，使用时轴承在导向槽内滚动。

进一步地，所述定位框体的左下角固定有第四气缸；所述第四气缸的输出轴固定有一滑块；所述滑块滑动设置在水平滑轨上；所述滑块上固定有穗苗手指气缸；所述砧木手指气缸的输出端固定有砧木夹爪；所述穗苗手指气缸的输出端固定有穗苗夹爪，砧木手指气缸控制砧木夹爪的开合，来对砧木进行固定和取放，能够有限防止砧木轴向窜动，同时能够托住砧木茎秆防止茎秆受重力影响下垂，导致定位精度不足，影响嫁接的成功率；穗苗手指气缸控制穗苗夹爪的开合，方便对穗苗进行取放，当穗苗切割完成后，第四气缸控制穗苗定位板后移，使切割后的穗苗从穗苗定位槽脱离，同时第四气缸控制切割后的穗苗向砧木移动，完成贴接的过程。

进一步地，所述定位框体的左边框还固定有基质盒，由于基质盒的开口向前，方便操作人员将带有基质的砧木横向放置到基质盒中；所述基质盒的开口向前且所述基质盒的右侧板开设有梯形槽口；所述基质盒内放置带有基质的砧木；所述砧木的茎置于砧木夹爪内；所述砧木的茎置于托苗板上方；所述砧木穿过砧木分离角与砧木定位板之间的间隙；所述砧木分离角为一楔形块；所述砧木的子叶放置在砧木分离角上方；所述砧木待切割的部分放置在砧木分离角下方；所述砧木切割组件和穗苗切割组件的一侧均设置有刀具定位块；所述刀具定位块正面开设有用于固定刀具的刀具槽，刀具的倾斜角度与砧木分离角的倾斜角度一致，可以使刀具的切割刀片顺着砧木分离角的斜面切下，提高定位精准度。

进一步地，所述刀具包括刀盒、防护板、持刀装置和切割刀片，所述刀盒为一正方形管体，且正方形管体管体一端设置有盖板；所述盖板中心处开设有贯通孔；所述刀盒两侧壁对称开设有限位槽；所述防护板固定在刀盒的上表面；所述防护板左侧设置有刀鞘；所述刀鞘左侧竖直开设刀槽；所述持刀装置包括刀柄、刀杆和刀片夹；所述刀柄活动安装在刀盒内部；所述刀柄两侧对称设置有定位销；所述定位销与限位槽相互配合；所述刀杆一端固定在刀柄侧面；所述刀杆另一端开设有第二卡槽；所述刀杆穿过贯通孔且刀杆与贯通孔间隙配合；所述刀片夹固定安装在第二卡槽内；所述切割刀片倾斜固定在刀片夹内；所述切割刀片与刀槽相互配合，切割刀片与刀槽、刀鞘的相互配合防止切割刀片划伤操作员。

进一步地，所述刀盒上表面右侧设置有两平行的限位杆；所述刀盒上表面左侧开设有第一螺孔；所述防护板固定在两限位杆之间；所述防护板上表面开设有与第一螺孔相对应的第二螺孔；所述刀鞘为等腰三角形板；所述刀槽与盖板相互垂直；所述刀柄一端与盖板之间部分的刀杆上套设有一弹簧，弹簧能够起到一定的缓冲作用，使压缩后的弹簧反弹使切割刀片能够无碰撞的进入到刀槽内；所述第二卡槽侧壁开设有第三螺孔；所述刀片夹上开设有与第三螺孔相对应的第四螺孔；所述刀片夹由刀片固定板和刀片安装板组成；所述刀片固定板面向刀片安装板的一侧设置有固定块；所述刀片安装板开设有与固定块相互对应的槽口；切割刀片上开设有安装槽；所述切割刀片通过安装槽与固定块的相互配合将切割刀片固定在刀片夹内，切割刀片刀口线与刀运动轴线呈一个锐角，因为呈锐角的刀口线在往返运动的过程中，保证了切割面平滑度，若没有这个锐角的角度，开始的时候刀片切出来的还比较平滑，但是过几十株之后平滑度下降。

进一步地，所述机架的支腿上还安装有托苗装置；所述托苗装置包括安装块、托盘和拧紧螺栓；所述支腿为正方形柱体；所述支腿四个侧面均开设有固定槽；所述安装块为L型板；所述安装块内侧面与支腿侧面相互配合；所述安装块外侧面设置有扇形板；所述扇形板上开设有弧形槽道；所述扇形板下表面安装有缓冲件；所述缓冲件为U型槽钢；所述U型槽钢的槽底开设有第五螺孔；所述托盘一侧边缘设置有调节板；所述调节板上开设有直线槽道；所述拧紧螺栓顶端设置有拧紧旋钮；所述拧紧螺栓末端依次穿过直线槽道、弧形槽道和第五螺孔置于缓冲件下方。

进一步地，所述安装块两翼均开设有与支腿的固定槽相对应的第六螺孔；所述第六螺孔通过螺栓将安装块固定安装在支腿上；所述托盘上放置有穴盘；所述托盘下面表设置第一加强筋；所述安装块与扇形板之间设置有第二加强筋。

进一步地，机架的顶梁上设置有两切割气缸固定板；所述切割气缸固定板下表面安装有切割气缸；所述切割气缸的输出轴固定有触发板；所述切割气缸位于切割工位正上方且触发板与刀具的刀柄相互配合，两个切割气缸的伸缩控制触发板在切割工位上同步按动刀具的刀柄，实现对砧木和穗苗的切割，同时实现多工位使用同一气缸，降低了成产成本且方便维修。

进一步地，所述机架上安装有控制面板；所述机架内部安装有传送带；所述传送带位于下料工位的正下方；所述机架底部安装固定有万向轮。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过在机架上布置水平的旋转轴，在旋转轴上部署四个持续同向间歇旋转的工位，实现多工位流水协同，有利于双人操作和自动出成品，提高嫁接效率；

(2)本发明通过在包扎工位设置横向和纵向分离机构，纵向送夹气缸来推动轴承在导向槽内来回做往复运动，使下方推夹杆的推夹块在一次往复运动中推动振动盘滑道内的嫁接夹向前移动，横向送夹气缸将接夹盒水平推送，方便取用嫁接夹，在返回过程中，手指气缸控制两C型机构打开，方便嫁接夹进入，从而纵向和横向快速分离单个嫁接夹，提高送夹效率和稳定性，嫁接夹供料更稳定，防止嫁接夹在运动中脱落；

(3)本发明通过定位框体的两边框分别安装砧木切割组件和穗苗切割组件，刀具同时对砧木和穗苗切割后，由气缸将穗苗拉至砧木进行贴接，能够精准定位轴线位置，实现切入点的精准定位；

(4)本发明在旋转轴上部署四个持续同向间歇旋转的工位，每个工位均安装砧木切割组件和穗苗切割组件，机械定位精准，程序控制要求低，性能稳定，嫁接设备功能精简了嫁接苗定位功能，简化了动作流程，提高了嫁接效率。

(5)本发明在砧木切割组件和穗苗切割组件旁均安装切割结构，使切割机构形成的切割面一致性好，且切割机构形成的切割面平滑，砧木和穗苗茎中心线同轴性好，有助于苗切口愈合；同时刀口线与到刀运动轴线成一个锐角，保证了切割面平滑度。

(6)本发明在切割工位正上方的横梁安装切割气缸，利用切割气缸输出轴上的触发板实现对刀具的触发，使气缸同时完成对砧木和穗苗的切割，实现多个工位使用同一切割进行切割，降低了生产成本且方便维修。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明的一种高效卧式自动嫁接机结构示意图；

图2为工作台结构示意图；

图3为包扎机构的结构示意图；

图4为切割状态下，定位装置的结构示意图；

图5为粘接状态下，定位装置的结构示意图；

图6为定位框体的结构示意图；

图7为砧木定位槽结构示意图；

图8为砧木分离角结构示意图；

图9为刀具的结构示意图；

图10为持刀装置的结构示意图；

图11为刀杆的结构示意图；

图12为纵向分离机构示意图；

图13为顶梁板的结构示意图；

图14为导向槽内部结构示意图；

图15为横向送夹气缸缩回状态下，右侧横向分离机构的结构示意图；

图16为横向送夹气缸缩回状态下，左侧横向分离机构的结构示意图；

图17为横向送夹气缸伸出状态下，左侧横向分离机构的结构示意图；

图18为安装托苗装置的结构示意图；

图19为图18的部分后视图；

图20为安装块的结构示意图；

图21为切割气缸的安装示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-机架，2-旋转电机，3-定位框体，4-第一支撑立板，5-第二支撑立板，6-刀具，7-支腿，8-控制面板，9-传送带，10-万向轮，11-工作台，12-切割气缸固定板，21-轴承座，22-转盘，31-水平滑轨，32-砧木手指气缸，33-第一气缸，34-第二气缸，35-第三气缸，36-第四气缸，37-基质盒，38-刀具定位块，41-振动盘滑道，42-顶梁板，43-横向送夹气缸，44-推夹座，45-推夹杆，46-轴承，47-推夹块，48-安装板，49-接夹盒，51-第五气缸，52-第二手指气缸，61-刀盒，62-防护板，63-持刀装置，64-切割刀片，65-刀柄,66-刀杆，67-刀片夹，68-刀片固定板，69-刀片安装板，71-安装块，72-托盘，73-拧紧螺栓，74-扇形板，75-缓冲件，121-切割气缸，122-触发板，321-砧木夹爪，331-砧木定位板，332-定位槽，333-砧木分离角，341-托苗板，342-砧木刀槽，351-穗苗定位板，352-穗苗定位槽，353-穗苗刀槽，361-滑块，362-穗苗手指气缸，363-穗苗夹爪，371-梯形槽口，372-基质，373-砧木，381-刀具槽，421-前端水平板，422-中端L型板，423-后端竖直板，424-纵向送夹气缸，425-导向槽，426-卡槽，441-腰型孔；451-销轴，452-限位轴，481-阻挡板，482-手指气缸，483-C型机构，511-滑板，521-嫁接夹爪，611-盖板，612-贯通孔，613-限位槽，614-限位杆，615-第一螺孔，631-刀鞘，632-刀槽，633-第二螺孔，641-安装槽，651-定位销，661-卡槽，662-第三螺孔,671-第四螺孔，681-固定块，711-固定槽，712-第六螺孔，721-调节板，722-直线槽道，723-穴盘，724-第一加强筋，731-拧紧旋钮，741-弧形槽道，742-第二加强筋，751-第五螺孔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本发明为一种高效卧式自动嫁接机，包括机架1和包扎机构；

机架1上安装有工作台11；工作台11台面上安装有旋转电机2；旋转电机2的输出轴两端均安装有带轴承的轴承座21；两轴承座21之间安装有两转盘22；两转盘22之间均匀安装有四组切割贴接部件；四组切割贴接部件随旋转电机2输出轴转动方向依次对应上料工位、切割工位、包扎工位和下料工位，上料工位水平向前，用于将砧木和穗苗固定到嫁接机上；切割工位竖直向上，用于完成对砧木和穗苗的切割；包扎工位水平向后，用于将切割后的砧木和穗苗相互贴合并用捏取的夹嫁夹包扎固定；下料工位竖直向下，用于将包扎后的砧木放置到下方的传输带上；

请参阅图4-8所示切割贴接部件包括定位框体3、砧木切割组件和穗苗切割组件；定位框体3的下边框为水平滑轨31；水平滑轨31用于在气缸的作用使切割好的穗苗水平移动向切割后的砧木，由于砧木和穗苗的切割点高度一致，所以砧木和穗苗定位切入点相同，使贴接时不会出现错位等偏差，提高嫁接成功率；

砧木切割组件包括固定在定位框体3左边框的砧木手指气缸32、第一气缸33和第二气缸34；第一气缸33的输出端固定有砧木定位板331；第二气缸34的输出端固定有托苗板341；

砧木定位板331为L型板；砧木定位板331的横板上开设有定位槽332；定位槽332内固定有砧木分离角333；砧木分离角333与砧木定位板331的竖板之间留有间隙；

托苗板341上表面开设有倾斜的砧木刀槽342；

穗苗切割组件包括固定在定位框体3右边框的第三气缸35；第三气缸35的输出端固定有穗苗定位板351；穗苗定位板351上水平开设有穗苗定位槽352和倾斜的穗苗刀槽353；

请参阅图12-17所示包扎机构包括固定在工作台11的第一支撑立板4、振动盘滑道41、顶梁板42、横向送夹气缸43和固定在工作台11的第二支撑立板5；包扎机构正对包扎工位的包扎点；顶梁板42由前端水平板421、中端L型板422和后端竖直板423首尾依次连接组成；前端水平板421下端面固定安装有纵向送夹气缸424；中端L型板422的横板下端面固定有导向槽425；后端竖直板423下端面开设有卡接在第一支撑立板4上沿的第一卡槽426；

纵向送夹气缸424输出端固定有推夹座44；推夹座44内活动设置有推夹杆45；推夹杆45顶端转动设置有销轴451；销轴451两端连接有轴承46；推夹杆45尾端设置有推夹块47；推夹块47位于振动盘滑道41的正上方；导向槽425为倒T型槽；轴承46在T型槽内滚动；横向送夹气缸43的输出端固定在安装板48右侧；安装板48右侧还安装有阻挡板481；安装板48左侧竖直向下安装有第一手指气缸482；第一手指气缸482的两输出轴侧向均固定有C型机构483；两C型机构483组合构成接夹盒49；接夹盒49的开口端与振动盘滑道41出口端相互配合；

第二支撑立板5与第一支撑立板4相互垂直；第二支撑立板5上固定有第五气缸51；第五气缸51的输出轴上安装有滑板511；滑板511上固定有第二手指气缸52；第二手指气缸52的输出端固定有嫁接夹爪521。

其中，推夹座44为T型块；推夹座44的竖直部上表面开设有贯通孔；推夹座44的竖直部两侧面竖直开设有腰型孔441；腰型孔441与贯通孔相互连通；推夹杆45与推夹座44的贯通孔间隙配合；推夹杆45两侧对称设置有限位轴452；推夹杆45在贯通孔内上下滑动时，限位轴452与腰型孔441相互配合形成限位；轴承46的直径小于导向槽425槽底至中间开口的底部之间的距离，使用时轴承46在导向槽425内滚动。

其中，定位框体3的左下角固定有第四气缸36；第四气缸36的输出轴固定有一滑块361；滑块361滑动设置在水平滑轨31上；滑块361上固定有穗苗手指气缸362；砧木手指气缸32的输出端固定有砧木夹爪321；穗苗手指气缸362的输出端固定有穗苗夹爪363，砧木手指气缸32控制砧木夹爪321的开合，来对砧木进行固定和取放，能够有限防止砧木轴向窜动，同时能够托住砧木茎秆防止茎秆受重力影响下垂，导致定位精度不足，影响嫁接的成功率；穗苗手指气缸362控制穗苗夹爪363的开合，方便对穗苗进行取放，当穗苗切割完成后，第四气缸36控制穗苗定位板351后移，使切割后的穗苗从穗苗定位槽352脱离，同时第四气缸36控制切割后的穗苗向砧木移动，完成贴接的过程。

其中，定位框体3的左边框还固定有基质盒37，由于基质盒37的开口向前，方便操作人员将带有基质的砧木横向放置到基质盒37中；基质盒37的开口向前且基质盒37的右侧板开设有梯形槽口371；基质盒37内放置带有基质372的砧木373；砧木373的茎置于砧木夹爪321内；砧木373的茎置于托苗板341上方；砧木373穿过砧木分离角333与砧木定位板331之间的间隙；砧木分离角333为一楔形块；砧木373的子叶放置在砧木分离角333上方；砧木373待切割的部分放置在砧木分离角333下方；砧木切割组件和穗苗切割组件的一侧均设置有刀具定位块38；刀具定位块38正面开设有用于固定刀具6的刀具槽381，刀具6的倾斜角度与砧木分离角333的倾斜角度一致，可以使刀具6的切割刀片64顺着砧木分离角333的斜面切下，提高定位精准度。

请参阅图9-11所示，刀具6包括刀盒61、防护板62、持刀装置63和切割刀片64，刀盒61为一正方形管体，且正方形管体管体一端设置有盖板611；盖板611中心处开设有贯通孔612；刀盒61两侧壁对称开设有限位槽613；防护板62固定在刀盒的上表面；防护板62左侧设置有刀鞘631；刀鞘631左侧竖直开设刀槽632；持刀装置63包括刀柄65、刀杆66和刀片夹67；刀柄65活动安装在刀盒61内部；刀柄65两侧对称设置有定位销651；定位销651与限位槽613相互配合；刀杆66一端固定在刀柄65侧面；刀杆66另一端开设有第二卡槽661；刀杆66穿过贯通孔612且刀杆66与贯通孔612间隙配合；刀片夹67固定安装在第二卡槽661内；切割刀片64倾斜固定在刀片夹67内；切割刀片64与刀槽632相互配合，切割刀片64与刀槽632、刀鞘631的相互配合防止切割刀片64划伤操作员。

其中，刀盒61上表面右侧设置有两平行的限位杆614；刀盒61上表面左侧开设有第一螺孔615；防护板62固定在两限位杆614之间；防护板62上表面开设有与第一螺孔615相对应的第二螺孔633；刀鞘631为等腰三角形板；刀槽632与盖板611相互垂直；刀柄65一端与盖板611之间部分的刀杆66上套设有一弹簧，弹簧能够起到一定的缓冲作用，使压缩后的弹簧反弹使切割刀片64能够无碰撞的进入到刀槽632内；第二卡槽661侧壁开设有第三螺孔662；刀片夹67上开设有与第三螺孔662相对应的第四螺孔671；刀片夹67由刀片固定板68和刀片安装板69组成；刀片固定板68面向刀片安装板69的一侧设置有固定块681；刀片安装板69开设有与固定块681相互对应的槽口；切割刀片64上开设有安装槽641；切割刀片64通过安装槽641与固定块681的相互配合将切割刀片64固定在刀片夹67内，切割刀片64刀口线与刀运动轴线呈一个锐角，因为呈锐角的刀口线在往返运动的过程中，保证了切割面平滑度，若没有这个锐角的角度，开始的时候刀片切出来的还比较平滑，但是过几十株之后平滑度下降。

请参阅图18-20所示，机架1的支腿7上还安装有托苗装置；托苗装置包括安装块71、托盘72和拧紧螺栓73；支腿7为正方形柱体；支腿7四个侧面均开设有固定槽711；安装块71为L型板；安装块71内侧面与支腿7侧面相互配合；安装块71外侧面设置有扇形板74；扇形板74上开设有弧形槽道741；扇形板74下表面安装有缓冲件75；缓冲件75为U型槽钢；U型槽钢的槽底开设有第五螺孔751；托盘72一侧边缘设置有调节板721；调节板721上开设有直线槽道722；拧紧螺栓73顶端设置有拧紧旋钮731；拧紧螺栓73末端依次穿过直线槽道722、弧形槽道741和第五螺孔751置于缓冲件75下方。

其中，安装块71两翼均开设有与支腿7的固定槽711相对应的第六螺孔712；第六螺孔712通过螺栓将安装块71固定安装在支腿7上；托盘72上放置有穴盘723；托盘72下面表设置第一加强筋724；安装块71与扇形板74之间设置有第二加强筋742。

请参阅图21所示，机架1的顶梁上设置有两切割气缸固定板12；切割气缸固定板12下表面安装有切割气缸121；切割气缸121的输出轴固定有触发板122；切割气缸121位于切割工位正上方且触发板122与刀具6的刀柄65相互配合，两个切割气缸121的伸缩控制触发板122在切割工位上同步按动刀具6的刀柄65，实现对砧木和穗苗的切割，同时实现多工位使用同一气缸，降低了成产成本且方便维修；同时切割气缸121能够在切割气缸固定板12的下表面转动，方便调节切割气缸121，使切割气缸121的触发板122与刀具6的刀柄65相互垂直，提高切割效果。

其中，机架1上安装有控制面板8；机架1内部安装有传送带9；传送带9位于下料工位的正下方；机架1底部安装固定有万向轮10。

实施例一

刀具安装时，在使用嫁接切割机构时，先将刀杆上套上弹簧，将刀杆的顶端穿过刀盒的贯通孔，直至刀柄进入刀盒的内部且刀柄的定位销在限位槽内形成限位；

将防护板卡接在限位杆内，通过螺栓将防护板固定在刀盒上，将切割刀片通过安装槽卡接在固定块上，再将刀片安装板通过槽口卡接在固定块上，使刀片安装板和刀片固定板固定住切割刀片，通过螺栓将切割刀片固定住，在刀柄末端连接气缸，实现刀具的往复运动切割。

托盘安装时，先将安装块贴合在操作台桌腿的上，根据坐姿习惯将安装块移动到合适的高度，将螺栓一端穿过第二螺孔进入到安装槽，并拧动螺栓将安装块固定在操作台桌腿上。

将拧紧螺栓一端依次穿过直线槽道、弧形槽道和螺孔置于缓冲件下方，并在末端安装一个螺母，先让扇形板通过弧形槽道任意转动到合适操作者的角度，在让托盘通过直线槽道左右移动到任意位置，直至达到操作者最合适的高度、角度和位置，最后拧紧拧紧螺栓，使托盘固定住，方便操作者进行使用，提高嫁接的效率。

实施例二

在上料工位时，操作员站在工位上，将穴盘里的砧木拿出来，将砧木根部的基质放置在基质盒中，同时将砧木的茎秆放置到砧木夹爪和砧木定位槽中，调整砧木使砧木的叶放置在切割刀片的刀口处；将砧木分离角插入到砧木分离槽内，使砧木分离角的尖端对着砧木，并将砧木保留的部分放置在砧木分离角上方；砧木待切割的部分放置在砧木分离角下方；再将穴盘里的穗苗拿出，直接将穗苗放入到穗苗夹爪中，并将穗苗的茎放入到定位块的穗苗定位槽中，调整穗苗，直至刀具的切割刀片对准需要切割的部位，准备工作完成。

在切割工位时气缸控制两刀具同时完成对砧木和穗苗的切割后，伸缩气缸控制穗苗定位块后移，使切割后的穗苗从穗苗定位槽脱离，穗苗切割定位槽有效限制穗苗茎杆歪斜，进而避免切割让刀，避免嫁接贴接失败，同时气缸工作控制滑块移动，使切割后的穗苗向砧木移动，使砧木和穗苗贴合，继续完成贴接过程。

在包扎工位时，送夹前，先将大量杂乱嫁接夹倒入到振动盘内，在振动盘振动的过程中，嫁接夹会排列整齐缓慢到振动盘的出口处，并在振动的过程中，在振动盘滑道上排列整齐向前移动；送夹时，纵向送夹气缸启动，纵向送夹气缸推动推夹座向前移动，由于导向槽是倾斜安装在中端L型板的下表面，所以轴承开始在导向槽内滚动，所以在导向槽倾斜设置的作用下，推夹杆会在前进的过程中下移，使下方的推夹块先下降至两嫁接夹之间，当推夹杆上的限位轴运动到腰型孔最底部的过程中，推夹块能够向前推动一个嫁接夹前进一个身位，使嫁接夹推入到接夹盒内，完成一次嫁接夹的单次分离。接着，横向送夹气缸启动，纵向送夹气缸推动安装板向左移动，同时安装板上的阻挡板、手指气缸、接夹盒同步左移，在左移的过程中，接夹盒脱离振动盘滑道后，阻挡板直接对振动盘滑道进行封堵，防止振动盘滑道上的嫁接夹掉落；同时气缸启动，所述气缸输出轴上的滑板上手指气缸启动；手指气缸控制嫁接夹爪夹取嫁接夹；在返回过程中，手指气缸控制两C型机构打开，方便嫁接夹进入，实现横向分离单个嫁接夹，同时手指气缸侧向夹持嫁接夹，防止嫁接夹在运动中脱落；在横向送夹气缸收缩的过程中，手指气缸控制C型机构闭合，使C型机构组合成接夹盒移动至振动盘滑道出口端，等待纵向送夹气缸将嫁接夹移动至接夹盒内，循环上述操作；横向送夹气缸收缩的过程中，嫁接夹爪继续向前伸，直至嫁接夹到达砧木与穗苗的相接触，手指气缸打开，嫁接夹夹在砧木与穗苗的切割出，完成砧木与穗苗的固定。

在下料工位时，砧木夹爪打开，贴接好的砧木落入到下方的传送带上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，包括机架(1)和包扎机构；

所述机架(1)上安装有工作台(11)；所述工作台(11)台面上安装有旋转电机(2)；所述旋转电机(2)的输出轴两端均安装有带轴承的轴承座(21)；两所述轴承座(21)之间安装有两转盘(22)；两所述转盘(22)之间均匀安装有四组切割贴接部件；四组所述切割贴接部件随旋转电机(2)输出轴转动方向依次对应上料工位、切割工位、包扎工位和下料工位；

所述切割贴接部件包括定位框体(3)、砧木切割组件和穗苗切割组件；所述定位框体(3)的下边框为水平滑轨(31)；

所述砧木切割组件包括固定在定位框体(3)左边框的砧木手指气缸(32)、第一气缸(33)和第二气缸(34)；所述第一气缸(33)的输出端固定有砧木定位板(331)；所述第二气缸(34)的输出端固定有托苗板(341)；

所述砧木定位板(331)为L型板；所述砧木定位板(331)的横板上开设有定位槽(332)；所述定位槽(332)内固定有砧木分离角(333)；所述砧木分离角(333)与砧木定位板(331)的竖板之间留有间隙；

所述托苗板(341)上表面开设有倾斜的砧木刀槽(342)；

所述穗苗切割组件包括固定在定位框体(3)右边框的第三气缸(35)；所述第三气缸(35)的输出端固定有穗苗定位板(351)；所述穗苗定位板(351)上水平开设有穗苗定位槽(352)和倾斜的穗苗刀槽(353)；

所述包扎机构包括固定在工作台(11)的第一支撑立板(4)、振动盘滑道(41)、顶梁板(42)、横向送夹气缸(43)和固定在工作台(11)的第二支撑立板(5)；所述包扎机构正对包扎工位的包扎点；所述顶梁板(42)由前端水平板(421)、中端L型板(422)和后端竖直板(423)首尾依次连接组成；所述前端水平板(421)下端面固定安装有纵向送夹气缸(424)；所述中端L型板(422)的横板下端面固定有导向槽(425)；所述后端竖直板(423)下端面开设有卡接在第一支撑立板(4)上沿的第一卡槽(426)；

所述纵向送夹气缸(424)输出端固定有推夹座(44)；所述推夹座(44)内活动设置有推夹杆(45)；所述推夹杆(45)顶端转动设置有销轴(451)；所述销轴(451)两端连接有轴承(46)；所述推夹杆(45)尾端设置有推夹块(47)；所述推夹块(47)位于振动盘滑道(41)的正上方；

所述导向槽(425)为倒T型槽；所述轴承(46)在T型槽内滚动；

所述横向送夹气缸(43)的输出端固定在安装板(48)右侧；

所述安装板(48)右侧还安装有阻挡板(481)；所述安装板(48)左侧竖直向下安装有第一手指气缸(482)；所述第一手指气缸(482)的两输出轴侧向均固定有C型机构(483)；两所述C型机构(483)组合构成接夹盒(49)；所述接夹盒(49)的开口端与振动盘滑道(41)出口端相互配合；

所述第二支撑立板(5)与第一支撑立板(4)相互垂直；第二支撑立板(5)上固定有第五气缸(51)；所述第五气缸(51)的输出轴上安装有滑板(511)；所述滑板(511)上固定有第二手指气缸(52)；所述第二手指气缸(52)的输出端固定有嫁接夹爪(521)。

2.根据权利要求1所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述定位框体(3)的左下角固定有第四气缸(36)；所述第四气缸(36)的输出轴固定有一滑块(361)；所述滑块(361)滑动设置在水平滑轨(31)上；所述滑块(361)上固定有穗苗手指气缸(362)；所述砧木手指气缸(32)的输出端固定有砧木夹爪(321)；所述穗苗手指气缸(362)的输出端固定有穗苗夹爪(363)。

3.根据权利要求2所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述定位框体(3)的左边框还固定有基质盒(37)；所述基质盒(37)的开口向前且所述基质盒(37)的右侧板开设有梯形槽口(371)；所述基质盒(37)内放置带有基质(372)的砧木(373)；所述砧木(373)的茎置于砧木夹爪(321)内；所述砧木(373)的茎置于托苗板(341)上方；所述砧木(373)穿过砧木分离角(333)与砧木定位板(331)之间的间隙；所述砧木分离角(333)为一楔形块；所述砧木(373)的子叶放置在砧木分离角(333)上方；所述砧木(373)待切割的部分放置在砧木分离角(333)下方；所述砧木切割组件和穗苗切割组件的一侧均设置有刀具定位块(38)；所述刀具定位块(38)正面开设有用于固定刀具(6)的刀具槽(381)。

4.根据权利要求3所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述刀具(6)包括刀盒(61)、防护板(62)、持刀装置(63)和切割刀片(64)，所述刀盒(61)为一正方形管体，且正方形管体管体一端设置有盖板(611)；所述盖板(611)中心处开设有贯通孔(612)；所述刀盒(61)两侧壁对称开设有限位槽(613)；所述防护板(62)固定在刀盒的上表面；所述防护板(62)左侧设置有刀鞘(631)；所述刀鞘(631)左侧竖直开设刀槽(632)；所述持刀装置(63)包括刀柄(65)、刀杆(66)和刀片夹(67)；所述刀柄(65)活动安装在刀盒(61)内部；所述刀柄(65)两侧对称设置有定位销(651)；所述定位销(651)与限位槽(613)相互配合；所述刀杆(66)一端固定在刀柄(65)侧面；所述刀杆(66)另一端开设有第二卡槽(661)；所述刀杆(66)穿过贯通孔(612)且刀杆(66)与贯通孔(612)间隙配合；所述刀片夹(67)固定安装在第二卡槽(661)内；所述切割刀片(64)倾斜固定在刀片夹(67)内；所述切割刀片(64)与刀槽(632)相互配合。

5.根据权利要求4所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述刀盒(61)上表面右侧设置有两平行的限位杆(614)；所述刀盒(61)上表面左侧开设有第一螺孔(615)；所述防护板(62)固定在两限位杆(614)之间；所述防护板(62)上表面开设有与第一螺孔(615)相对应的第二螺孔(633)；所述刀鞘(631)为等腰三角形板；所述刀槽(632)与盖板(611)相互垂直；所述刀柄(65)一端与盖板(611)之间部分的刀杆(66)上套设有一弹簧；所述第二卡槽(661)侧壁开设有第三螺孔(662)；所述刀片夹(67)上开设有与第三螺孔(662)相对应的第四螺孔(671)；所述刀片夹(67)由刀片固定板(68)和刀片安装板(69)组成；所述刀片固定板(68)面向刀片安装板(69)的一侧设置有固定块(681)；所述刀片安装板(69)开设有与固定块(681)相互对应的槽口；切割刀片(64)上开设有安装槽(641)；所述切割刀片(64)通过安装槽(641)与固定块(681)的相互配合将切割刀片(64)固定在刀片夹(67)内。

6.根据权利要求1所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述机架(1)的支腿(7)上还安装有托苗装置；所述托苗装置包括安装块(71)、托盘(72)和拧紧螺栓(73)；所述支腿(7)为正方形柱体；所述支腿(7)四个侧面均开设有固定槽(711)；所述安装块(71)为L型板；所述安装块(71)内侧面与支腿(7)侧面相互配合；所述安装块(71)外侧面设置有扇形板(74)；所述扇形板(74)上开设有弧形槽道(741)；所述扇形板(74)下表面安装有缓冲件(75)；所述缓冲件(75)为U型槽钢；所述U型槽钢的槽底开设有第五螺孔(751)；所述托盘(72)一侧边缘设置有调节板(721)；所述调节板(721)上开设有直线槽道(722)；所述拧紧螺栓(73)顶端设置有拧紧旋钮(731)；所述拧紧螺栓(73)末端依次穿过直线槽道(722)、弧形槽道(741)和第五螺孔(751)置于缓冲件(75)下方。

7.根据权利要求6所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述安装块(71)两翼均开设有与支腿(7)的固定槽(711)相对应的第六螺孔(712)；所述第六螺孔(712)通过螺栓将安装块(71)固定安装在支腿(7)上；所述托盘(72)上放置有穴盘(723)；所述托盘(72)下面表设置第一加强筋(724)；所述安装块(71)与扇形板(74)之间设置有第二加强筋(742)。

8.根据权利要求1所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述推夹座(44)为T型块；所述推夹座(44)的竖直部上表面开设有贯通孔；所述推夹座(44)的竖直部两侧面竖直开设有腰型孔(441)；所述腰型孔(441)与贯通孔相互连通；所述推夹杆(45)与推夹座(44)的贯通孔间隙配合；所述推夹杆(45)两侧对称设置有限位轴(452)；所述推夹杆(45)在贯通孔内上下滑动时，限位轴(452)与腰型孔(441)相互配合形成限位；所述轴承(46)的直径小于导向槽(425)槽底至中间开口的底部之间的距离，使用时轴承(46)在导向槽(425)内滚动。

9.根据权利要求1所述的一种高效卧式自动嫁接机，其特征在于，所述机架(1)的顶梁上设置有两切割气缸固定板(12)；所述切割气缸固定板(12)下表面安装有切割气缸(121)；所述切割气缸(121)的输出轴固定有触发板(122)；所述切割气缸(121)位于切割工位正上方且触发板(122)与刀具(6)的刀柄(65)相互配合。