CN1541512A - 营养钵苗自动检测定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种营养钵苗自动检测定位装置，至少包括：装置本体、钵苗检测单元和钵苗定位单元，钵苗检测单元罩设在钵苗定位单元上，钵苗定位单元固设在装置本体上；其中，钵苗检测单元用于检测钵苗苗叶的展开方向和钵苗生长点的高度，包括固定架和固设在固定架上的钵苗展开方向检测单元、钵苗生长点高度检测单元和钵苗定位单元；钵苗定位单元用于驱动钵苗在水平方向转动及在垂直方向纵向移动，包括钵苗转动定位部件和钵苗纵向位移部件；本发明可实现自动检测钵苗子叶的展开方向和生长点的高度，为后续的自动切苗、嫁接的准确实施提供了条件。

Description

营养钵苗自动检测定位装置

技术领域

本发明涉及一种营养钵苗自动检测定位装置，特别是一种自动检测不同生长高度的钵苗其砧木子叶展开方向和生长点高度的装置，属于园艺、蔬菜育苗机械制造领域。

背景技术

在进行蔬菜、瓜果幼苗的自动嫁接时，要准确无误的将一片砧木子叶和生长点切除，如果由人工来完成，既费时又费力。于是，人们研制出了一种砧木子叶展开方向的自动识别装置，该装置包括对射式传感器、旋转驱动装置，当砧木子叶的一片叶子没有完全处于两个对射式传感器所检测的区域内时，电机驱动托盘带动营养钵苗旋转，直到砧木子叶的一片叶子完全处于两个对射式传感器所检测的区域内为止。该装置只能识别砧木子叶的展开方向，但不能检测钵苗生长点的高度，仍需要人为的检测钵苗生长点的高度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种营养钵苗自动检测定位装置，检测钵苗子叶的展开方向，并检测出其生长点的高度，为后续的自动切苗、嫁接的准确实施提供条件。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种营养钵苗自动检测定位装置，该装置至少包括：装置本体、钵苗检测单元和钵苗定位单元；其中，钵苗检测单元罩设在钵苗定位单元上，钵苗定位单元固设在装置本体上，钵苗检测单元用于检测钵苗苗叶的展开方向和钵苗生长点的高度，钵苗定位单元用于驱动钵苗在水平方向转动及在垂直方向纵向移动。

所述的钵苗定位单元至少包括：钵苗转动定位部件和钵苗纵向位移部件；其中，

钵苗转动定位部件用于将钵苗固定在其本体上，并驱动钵苗在水平面上转动，至少包括：钵苗转动定位部件本体、转动电机、钵苗托盘，钵苗托盘通过电机轴连接转动电机，转动电机固定于钵苗转动定位部件本体上，在钵苗转动定位部件本体下部设有用于连接钵苗纵向位移部件的丝扣；

钵苗纵向位移部件用于驱动钵苗在垂直方向纵向位移，至少包括：钵苗纵向位移部件本体、位移电机、与钵苗转动定位部件所设的丝扣相配合的丝杆，钵苗纵向位移部件本体固设在该装置本体上，位移电机固设在钵苗纵向位移部件本体上，位移电机通过电机轴与丝杆的一端连接，丝杆的另一端通过轴承与该装置本体连接。

所述的钵苗检测单元罩设在钵苗转动定位部件之上，至少包括：固定架、钵苗展开方向检测部件、钵苗生长点高度检测部件；

其中，固定架包括两个固设在该装置本体上的立柱、架设在两立柱之间的横梁以及用于稳定钵苗且可相向运动的卡位构件，该卡位构件固设在两个立柱上；所述的横梁和卡位构件上分别固设有钵苗展开方向检测部件；且在卡位构件上固设有钵苗生长点高度检测部件。

所述的钵苗生长点高度检测部件为固设在卡位构件上的接触传感器，包括固定有导电金属丝的接触开关和导电金属片，接触开关和导电金属片沿卡位构件的卡合方向顺次固设，并且设在卡位构件两个端部之间；导电金属丝平行于卡位构件，其第一端固定在接触开关上，第二端从导电金属片的上方至少延伸过卡位构件用于定位的端部。

所述的钵苗展开方向检测部件为对射式光电传感器，其接收部/发送部固设在固定架的横梁上，发送部/接收部固设在卡位构件上，当卡位构件卡合后，苗叶与导电金属丝相垂直时，该对射式光电传感器的发送部和接收部分别位于苗叶的上下两面。

所述的接触传感器还包括一置于接触开关和导电金属片之间的、用于保证导电金属丝与导电金属片之间间隙精度的限位件，该限位件内部设有与卡位构件平行、且使固设在接触开关上的导电金属丝通过的通孔。

所述的接触开关固设有转轴和弹簧，弹簧的第一端与接触开关连接，第二端与导电金属丝的第一端连接，金属丝的第二端通过转轴从导电金属片的上方延伸过卡位构件的定位孔。

所述的导电金属片通过绝缘板固设在卡位构件上。

所述的卡位构件由分别固设在两个立柱上的第一卡位单元和第二卡位单元组成；其中，

第一卡位单元包括：第一气缸，第一V形卡；第二卡位单元包括：第二气缸和第二V形卡和山字形吻合板；

其中，第一、二气缸的活塞杆相向设置；第一V形卡的一端连接第一气缸的活塞杆，另一端呈V字形且与第二V形卡相对，V字形的中心开设有定位缺口；第二V形卡的一端与第二气缸的活塞杆连接，另一端呈V字形且与第一V形卡相对，且V字形的中心开设有定位缺口；所述的山字形吻合板开设有与V字形中心的定位缺口形状相同且位置吻合的定位缺口，并叠设在第二V形卡的上表面，并且该山字形吻合板与第一V形卡处于同一水平面，当第一、二气缸驱动第一、二V形卡相向合拢时，山字形吻合板与第一V形卡相互卡合形成一定位孔，可将钵苗的杆茎稳定在该定位孔中。

所述的第一V形卡用于固设高度检测单元，第二V形卡用于固设射式光电传感器的发送部或接收部。

综上所述，本发明对于茎杆不同的钵苗，可实现自动检测其子叶的展开方向和生长点的高度，为后续的自动切苗、嫁接的准确实施提供了条件。

附图说明

图1为本发明钵苗定位单元的结构示意图；

图2为本发明钵苗茎杆卡位构件、钵苗子叶展开方向检测构件、钵苗高度检测构件的结构示意图；

图3为本发明钵苗茎杆卡位构件、钵苗子叶展开方向检测构件在合夹前的示意图；

图4为本发明钵苗茎杆卡位构件、钵苗子叶展开方向检测构件在合夹后的示意图；

图5为本发明钵苗子叶展开方向检测原理图；

图6为本发明钵苗高度检测构件的结构示意图；

图7为本发明钵苗展开方向检测完毕后，钵苗与高度检测构件中的钢丝的位置关系图；

图8为图7中钵苗与高度检测构件中的钢丝的位置关系的俯视图；

图9为本发明钵苗生长点高度检测完毕后，钵苗与高度检测构件中的钢丝的位置关系图。

具体实施方式

以下根据附图对本发明进行详细说明。

一种营养钵苗自动检测定位装置，该装置至少包括：该装置本体、钵苗检测单元和钵苗定位单元，钵苗检测单元固设在钵苗定位单元上，钵苗定位单元固设在该装置本体上；其中，钵苗检测单元用于检测钵苗苗叶的展开方向和钵苗生长点的高度，钵苗定位单元用于驱动钵苗在水平方向转动及在垂直方向纵向移动。

参见图1，为本发明钵苗定位单元的结构示意图，该钵苗定位单元包括钵苗转动定位部件和钵苗纵向位移部件。钵苗转动定位部件包括转动电机14、钵苗托盘11和连接件15，钵苗托盘11通过螺钉、托盘连接件12与转动电机14的电机轴13相连，转动电机14通过螺钉与连接件15相连，连接件15通过螺钉与支撑板16连接，两支撑杆17的上端通过螺纹与支撑杆17连接件连接，并通过螺栓固定于支撑板16，该装置的工作台面导向板A1通过螺钉固设在该装置的工作台面A上，两支撑杆17的下端穿过导向板A1，通过螺纹与丝杆升降盘18连接，在丝杆升降盘18上设有丝扣，在台面A上设有与丝杆24连接的轴承A2。

钵苗纵向位移部件包括：位移电机21、与钵苗转动定位部件本体下设有的丝扣相匹配的丝杆24；其中，位移电机21固定在钵苗纵向位移部件本体上，位移电机21的输出轴通过连接套22、螺钉与丝杆24连接，位移电机21通过螺钉固设于电机吊板19上；电机吊板19通过螺钉与下台面连接板23相连，下台面连接板23通过螺钉固设于台面A上。

如图2所示，为本发明钵苗检测单元的结构示意图。钵苗检测单元本体罩设在钵苗转动定位部件之上，其至少包括：固定架、钵苗展开方向检测部件、钵苗生长点高度检测部件；钵苗展开方向检测部件、钵苗生长点高度检测部件位于固定架上；其中，

固定架由固设在台面A上的两立柱31和一架设在两立柱31之间的横梁30组成。在两立柱31上固设有钵苗茎杆卡位构件，该卡位构件包括：第二气缸32和第一气缸35、第二V形卡33和第一V形卡36，山字形吻合板34；第二气缸32和第一气缸35分别固设在立柱31上，工作时，活塞杆伸出相向运动，第二气缸32的活塞杆连接有第二V形卡33，第一气缸35连接有第一V形卡36，V形卡33、(36)为一弯折成水平部分和垂直部分的直角形状平板，其垂直部分固设在气缸的活塞杆末端，水平部分末端呈V字形，V字形的中心为一圆弧状定位缺口。所述的山字形吻合板34开设与V字形中心的定位缺口相同的缺口，并叠设在第二V形卡33的上表面，与之相配合；当成对的V形卡33、36卡合后，山字形吻合板34与相对的第一V形卡36处于同一平面，且形成一定位孔。即使在卡合前，苗的茎杆有些偏斜或弯曲，当卡合后，由于两个V形卡的对中作用，会把苗茎收拢到中心，又由于吻合板34与相对的另一V形卡36的上表面处于同一平面，所以，可以保证卡合后，处在V形卡上表面的苗茎不至偏斜。

钵苗展开方向检测部件为对射式光电传感器40和41，其接收部40通过固定在第二V形卡33下表面的连接件和螺钉，使其位于第二V形卡33水平部分的侧面，发送部41由连接架和螺钉固定在横梁30上，在检测时，钵苗被卡位构件固定后，对射式光电传感器的接收部和发送部在一条铅垂直线上，钵苗转动定位部件驱动钵苗在水平方向转动，当钵苗的一片子叶将该对射式光电传感器的光路隔断时，则表示该方向即是钵苗应展开的方向，钵苗转动定位部件停止工作，钵苗纵向位移部件开始工作。

钵苗生长点高度检测部件为一接触传感器，如图2、图6，包括接触开关51、钢丝54、接触铜片53、绝缘板55、限位件52。其中，接触铜片53和绝缘板55粘接在一起，接触开关51通过螺钉固设在接触开关连接板的端部，且接触开关51、限位件52、接触铜片53与绝缘板55的粘接块沿第一V形卡36的卡合方向顺次固设在第一V形卡36的水平部分上，接触开关51上固设有转轴511和弹簧512，弹簧512的第一端与接触开关51连接，第二端与钢丝54的第一端连接，钢丝54的第二端通过转轴511，穿过限位件52的平行于第一V形卡36的通孔，延伸过第一V形卡36的定位缺口。由于有限位件52的作用，一可以保证钢丝54的前端总是靠近两V形卡卡合后所形成的定位孔的附近，二可以保证钢丝54与接触铜片53之间所要求的间隙，从而保证苗的检测精度。

图3、图4为苗茎杆卡位构件、钵苗生长点高度检测构件在合夹前、后的示意图，当气缸驱动V形卡卡合后，与接触开关51上转轴511连接的钢丝54至少延伸过V形卡定位孔，能够使钵苗子叶的生长点与钢丝接触。

该装置的工作原理如图1、2、5所示，砧木子叶的展开方向是随机的，把营养钵苗置于钵苗托盘11上，第一V形卡33、第一V形卡36在第一气缸32、第二气缸35的推动下，向中间闭合，参见图3、4，将茎杆65包卡在中间的定位孔中，之后，转动电机14带动钵苗托盘11和钵苗转动，如图5所示，钵苗的两片子叶64基本呈对称分布，当苗叶64的一片叶子隔断对射式光电传感器的检测光路时，此时苗叶6 4的展开方向与接触传感器的钢丝54呈垂直状态，如图7、图8所示，此方向即是需要的方向，则转动电机5停止转动。

然后，位移电机21驱动丝杠24转动，由于丝杠24的位置被固设，所以丝杆升降盘18随着丝杠24的转动下降，通过对称的两支撑杆17，钵苗托盘11以及整个钵苗下降。由于子叶展开方向与接触传感器的钢丝54呈垂直状态，所以下降到一定程度时，苗叶的生长点会压迫钢丝54一起继续下降，如图9所示。当苗叶压迫钢丝54一起下降到使钢丝54与接触铜片53接触时，控制信号的回路接通，位移电机21停止转动。

这样对于茎杆长度不同的钵苗，就可实现子叶展开方向和高度的自动捡测。

在以上的实施例中，钵苗生长点高度检测部件中的钢丝也可以是其他的导电金属，铜片也可是其他导电金属片。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同地替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1、一种营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：装置至少包括：装置本体、钵苗检测单元和钵苗定位单元；其中，钵苗检测单元罩设在钵苗定位单元上，钵苗定位单元固设在装置本体上，钵苗检测单元用于检测钵苗苗叶的展开方向和钵苗生长点的高度，钵苗定位单元用于驱动钵苗在水平方向转动及在垂直方向纵向移动。

2、根据权利要求1所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的钵苗定位单元至少包括：钵苗转动定位部件和钵苗纵向位移部件；其中，

钵苗转动定位部件用于将钵苗固定在其本体上，并驱动钵苗在水平面上转动，至少包括：钵苗转动定位部件本体、转动电机、钵苗托盘，钵苗托盘通过电机轴连接转动电机，转动电机固定于钵苗转动定位部件本体上，在钵苗转动定位部件本体下部设有用于连接钵苗纵向位移部件的丝扣；

钵苗纵向位移部件用于驱动钵苗在垂直方向纵向位移，至少包括：钵苗纵向位移部件本体、位移电机、与钵苗转动定位部件所设的丝扣相配合的丝杆，钵苗纵向位移部件本体固设在该装置本体上，位移电机固设在钵苗纵向位移部件本体上，位移电机通过电机轴与丝杆的一端连接，丝杆的另一端通过轴承与装置本体连接。

3、根据权利要求1所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的钵苗检测单元罩设在钵苗转动定位部件之上，至少包括：固定架、钵苗展开方向检测部件、钵苗生长点高度检测部件；

其中，固定架包括两个固设在装置本体上的立柱、架设在两立柱之间的横梁以及用于稳定钵苗且可相向运动的卡位构件，该卡位构件固设在两个立柱上；所述的横梁和卡位构件上分别固设有钵苗展开方向检测部件；且在卡位构件上固设有钵苗生长点高度检测部件。

4、根据权利要求3所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的钵苗生长点高度检测部件为固设在卡位构件上的接触传感器，包括固定有导电金属丝的接触开关和导电金属片，接触开关和导电金属片沿卡位构件的卡合方向顺次固设，并且设在卡位构件两个端部之间；导电金属丝平行于卡位构件，其第一端固定在接触开关上，第二端从导电金属片的上方至少延伸过卡位构件用于定位的端部。

5、根据权利要求3所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的钵苗展开方向检测部件为对射式光电传感器，其接收部/发送部固设在固定架的横梁上，发送部/接收部固设在卡位构件上，当卡位构件卡合后，苗叶与导电金属丝相垂直时，该对射式光电传感器的发送部和接收部分别位于苗叶的上下两面。

6、根据权利要求4或所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的接触传感器还包括一置于接触开关和导电金属片之间的、用于保证导电金属丝与导电金属片之间间隙精度的限位件，该限位件内部设有与卡位构件平行、且使固设在接触开关上的导电金属丝通过的通孔。

7、根据权利要求4或6所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的接触开关固设有转轴和弹簧，弹簧的第一端与接触开关连接，第二端与导电金属丝的第一端连接，金属丝的第二端通过转轴从导电金属片的上方延伸过卡位构件的定位孔。

8、根据权利要求4或6或7的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的导电金属片通过绝缘板固设在卡位构件上。

9、根据权利要求3或4或5所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的卡位构件由分别固设在两个立柱上的第一卡位单元和第二卡位单元组成；其中，

第一卡位单元包括：第一气缸，第一V形卡；第二卡位单元包括：第二气缸和第二V形卡和山字形吻合板；

其中，第一、二气缸的活塞杆相向设置；第一V形卡的一端连接第一气缸的活塞杆，另一端呈V字形且与第二V形卡相对，V字形的中心开设有定位缺口；第二V形卡的一端与第二气缸的活塞杆连接，另一端呈V字形且与第一V形卡相对，且V字形的中心开设有定位缺口；所述的山字形吻合板开设有与V字形中心的定位缺口形状相同且位置吻合的定位缺口，并叠设在第二V形卡的上表面，并且该山字形吻合板与第一V形卡处于同一水平面，当第一、二气缸驱动第一、二V形卡相向合拢时，山字形吻合板与第一V形卡相互卡合形成一定位孔，可将钵苗的杆茎稳定在该定位孔中。

10、根据权利要求9所述的营养钵苗自动检测定位装置，其特征在于：所述的第一V形卡用于固设高度检测单元，第二V形卡用于固设射式光电传感器的接收部或发送部。

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