CN204560259U - 一种植物工厂生产中的叶菜采收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种植物工厂生产中的叶菜采收装置,其技术方案包括传送装置、顶起装置、采收装置和切根装置。所述的传送装置用于配合顶起装置和采收装置的工作时序,将种植叶菜的穴盘输送到叶菜采收区。所述的顶起装置用于种植叶菜的基质从穴盘中分离出来;所述的采收装置用于分行扶持、夹持、提升和采收叶菜;所述的切根装置用于将处于提升阶段的叶菜根部切除。本实用新型可进行穴盘定位,并将穴盘内的基质顶起,采收头夹持并运送叶菜,使叶菜与基质和穴盘分离,同时可实现叶菜切根等多种复合功能。本实用新型具有叶菜采收效率高,可实现温室设施中的自动化采收,适用于不同生长期叶菜或不同品种叶菜的收获工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及蔬菜收获机械技术领域,尤其是一种针对植物工厂内穴盘种植叶菜采收工作的收获装置。
背景技术
叶菜是南方地区常见蔬菜品种,含有丰富的维生素和矿物质,适应性广,适合一年四季种植,而且是嫩苗收获,口感柔嫩,味道清香,深受广大消费者喜爱,市场需求量大。例如,穴盘栽培小青菜或鸡毛菜,每亩可放穴盘2300多个,年产量15525公斤,亩产较土壤栽培提高三成以上,现已进入超市销售。这种种植制度容易控制其生长环境,生产效率高,占地面积小,逐渐成为大型植物工厂叶菜生产的发展趋势。叶菜都是植物鲜嫩的茎叶,极易破损,因此叶菜的机械化收集一直是个问题,机械采收一般会造成损伤,既要完成收获,又要不影响采收后叶菜的品质,这也是叶菜机械化收获较难实现的原因。
由于叶菜收获的复杂性,叶菜收获作业的机械化程度还很低,我国现阶段叶菜收获还是主要以人工为主,劳动强度大,工作效率低,成本太高。即使用到的收获机械在结构和性能上也不完善,而且多数都是较为大型的收割机。经对现有技术的文献检索发现,现有的穴盘叶菜研究主要在育苗技术,关于穴盘叶菜种植收获技术的研究较少,并且对于叶菜收获质量保证较低,如申请号为CN201310470992.X、申请日期为2013年10月10日的专利文献,该专利主要提供一种穴盘苗菜自动收割装置,该装置对穴盘种植的苗菜整体切割收获,一方面这种收获切割是非整棵收获,不利于后续收集包装,不符合国人消费习惯的问题;另一方面,一般叶菜都是在嫩苗时期收获,根茎柔软,该收割装置对叶菜保护不到位,会导致收获的叶菜完整程度差,菜叶破碎问题。
在温室内工作的收获机械技术一直未得到很好的创新,特别是穴盘种植叶菜的区域有限,可用于机械工作的区域不足,目前国内并没有太多适合自动收获此类植株的机械装置,而且叶菜种植量大。因此,迫切需要发明一种轻便化、高效化和自动化的叶菜收获装置以完成穴盘种植叶菜的收获工作。实现减少叶菜成熟后的收获工作量,降低收获成本,降低劳动力的使用,提高收获叶菜的品质,具有重大的经济和社会意义。
发明内容
本实用新型针对现有技术的缺陷,解决叶菜收获机械缺乏、现有收获方式低效的问题而发明的一种植物工厂生产中的叶菜采收装置,该装置具有植株、基质与穴盘分离,夹持采收叶菜,并可实现叶菜切根等多种复合功能。
本实用新型涉及的一种植物工厂生产中的叶菜采收装置采用的技术方案:包括传送装置、顶起装置、采收装置和切根装置。所述的顶起装置布置在传送装置和采收装置之间,切根装置布置在采收装置的下方;所述的传送装置用于配合顶起装置和采收装置的工作时序,将种植叶菜的穴盘输送到叶菜采收区;所述的顶起装置用于种植叶菜的基质从穴盘中分离出来;所述的采收装置用于分行扶持、夹持、提升和采收叶菜;所述的切根装置用于将处于提升阶段的叶菜根部切除。
所述的传送装置包括输送带、输送主动辊、输送支撑托辊和输送电机。传送装置布置在叶菜收获装置的最前部,用于输送种植叶菜的穴盘;所述的输送电机固定在机架的电机箱内,输送电机输出轴通过减速器驱动输送主动辊转动;所述的输送主动辊和输送支撑托辊固定在机架上;所述的输送带张紧套接在输送主动辊和输送支撑托辊上。
所述的顶起装置包括穴盘定位板、顶起电机、凸轮轴、凸轮和顶针板。所述的穴盘定位板由广角开口、光电开关传感器、挡板和支撑板组成;所述的支撑板上开有顶针通过的圆孔通道,支撑板紧固在机架两侧的凹槽内;支撑板两侧各垂直设有一块挡板,挡板成L型,挡板的上压板(即L短边面)与支撑板平行,两侧挡板的上压板之间形成的间隙小于支撑板的宽度,挡板的高度稍高于穴盘的高度,当穴盘通过时,挡板上压板压住穴盘两侧边框,基质以上的叶菜伸出挡板上压板;所述的广角开口对准输送带,穴盘通过输送带后经广角开口调整位置进入支撑板和挡板围成的顶起装置工作区域;所述的光电开关传感器安装在挡板末端;种满叶菜的穴盘运动至光电开关传感器处,光电开关传感器接收到开关信号后,将信号传递给控制系统,控制系统控制顶起电机开始工作;所述的顶起电机固定在机架上,通过减速器带动凸轮轴转动;所述的凸轮固定在凸轮轴上,凸轮转动时推动顶针板上下运动;所述的顶针板安放在支撑板正下方,顶针板两侧设有滑块,滑块可在垂直固定在机架上的U型槽内上下滑动;顶针板上垂直设有多排顶针,顶针与穴盘定位板支撑板上的圆孔通道相对应,顶针板随凸轮运动在U型槽内上下运动,顶针可穿过圆孔通道和穴盘穴孔底部的孔洞,将穴盘内的基质顶出;顶针板上顶针的个数可以根据穴盘穴孔的数量确定,一个顶针对应一个穴盘穴孔,顶针的直径小于圆孔通道和穴盘穴孔底部孔洞的直径。
所述的采收装置包括扶持分禾器、夹持输送机构、行距微调固定架、采收头固定架、微调螺栓和驱动机构。夹持输送机构与水平面成15°—20°角倾斜固定在采收头固定架上;所述的夹持输送机构由夹持带、夹持主动辊、夹持托辊、固定板、轴承和张紧螺栓组成;所述的夹持带是指表面带有泡沫条的输送带。所述的固定板前后两端开有轴孔,用于固定夹持主动辊和夹持托辊,固定板上固定夹持主动辊和夹持托辊之间设有三个微调螺栓;所述的夹持主动辊上端轴穿过固定板轴孔连接动力输送软轴的输出端,夹持主动辊下端轴通过轴孔连接 固定在固定板上的轴承;所述的夹持托辊两端轴均穿过固定板轴孔连接轴承;夹持主动辊和夹持托辊通过夹持带连接在一起,夹持带通过调整张紧螺栓张紧;所述的行距微调固定架呈长条“工”字型,各行距微调固定架上端固定在机架上;所述的行距微调固定架上开有多个小U型槽,微调螺栓可活动的安装在U型槽内,各夹持输送机构通过微调螺栓可活动的连接在行距微调固定架上;通过微调螺栓在U型槽内的左右移动,起到调整行距的作用;所述的夹持输送机构两两平行可活动的安装在行距微调固定架的“工”字型两侧;每两个相邻的行距微调固定架之间相邻的两个夹持输送机构末端通过一个双轴电机和两根动力输出软轴连接在一起形成一个行距,每个行距的中线对应一排顶针;同一个双轴电机的两个输出端分别连接有两根动力输出软轴,两根动力输出软轴分别连接每个行距两侧的夹持输送机构夹持主动辊,以确保行距两侧夹持输送机构转速一样,夹持住叶菜上升;安装在行距微调固定架两侧的夹持输送机构前端通过同一个扶持分禾器连接在一起,扶持分禾器固定在行距微调固定架上以扶持穴盘每行叶菜垂落的菜叶。所述的驱动机构由双轴电机、动力输送软轴和电机固定架组成;所述的电机固定架通过固定螺钉与行距微调固定架上方的采收头固定架连接,共同固定在机架上;所述的双轴电机安放在电机固定架内,双轴电机输出轴连接动力输送软轴输入端,动力输送软轴输出端连接各个夹持主动辊;所述的双轴电机工作,输出的动力通过动力输送软轴输送给夹持输送机构夹持主动辊,夹持带运动,从而夹持提升输送叶菜。
所述的切根装置包括调速电机、电机支座、驱动齿轮、传动链轮、传动链条、轴套、光刃圆盘切刀、圆盘切刀轴和固定架。所述的光刃圆盘切刀通过轴套依次高低相间固定在圆盘切刀轴上,所述的圆盘切刀轴固定在固定架上;所述的轴套固定在圆盘切刀轴外部以调节光刃圆盘切刀的高度;所述的传动链轮固定在圆盘切刀轴上,由传动链条带动传动链轮转动,从而带动光刃圆盘切刀旋转进行切削;所述的调速电机通过电机支座固定在固定架上,调速电机连接驱动齿轮,带动传动链条转动,通过调节电机转速控制光刃圆盘切刀转速。
本实用新型穴盘种植叶菜收获装置具有如下优点:
1、本实用新型可进行穴盘定位,并将穴盘内的基质顶起,使叶菜与基质和穴盘分离,方便收取工作,提高收取效率。
2、本实用新型的采收装置可进行行距微调,使得采收装置可适用于不同生长时期叶菜或不同品种叶菜的收获工作。
3、本实用新型在完成收获作业后可进行切根处理,方便叶菜收获后的包装和销售。
4、本实用新型的设计充分利用了有限的工作空间,设计紧凑,并能高效的完成采收、切根工作,适用于温室内工作。
附图说明
图1为本实用新型的穴盘种植叶菜收获装置的机构示意图;
图2为采收装置的正视图;
图3为采收装置的俯视图;
图4为切根装置的主视图;
图5为切根装置的俯视图;
图中:1、机架 2、挡板 3、输送主动辊 4、夹持带 5、轴承座a 6、电机箱 7、广角开口8、支撑板 9、凸轮轴 10、夹持带 11、光刃圆盘切刀 12、双轴电机 13、微调螺栓 14、采收头固定架 15、行距微调固定架 16、电机固定架 17、动力输送软轴 18、夹持主动辊 19、轴承20、张紧螺栓 21、扶持分禾器 22、轴套 23、传动轴 24、电机支座 25、调速电机 26、驱动齿轮 27、传动链条 28、传动链轮 29、固定架
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型专利进行进一步的说明。本实施例以32孔穴盘为例,分为4排,每排8个穴盘孔。
本实用新型所述一种植物工厂生产中的叶菜采收装置,如图1、2、3、4、5所示。所述的传送装置包括输送带(4)、输送主动辊(3)、输送支撑托辊和输送电机。传送装置布置在叶菜收获装置的最前部,用于输送种植叶菜的穴盘;所述的输送电机固定在机架(1)的电机箱(6)内,输送电机输出轴通过减速器驱动输送主动辊(3)转动;所述的输送主动辊(3)和输送支撑托辊固定在机架(1)上;所述的输送带(4)张紧套接在输送主动辊(3)和输送支撑托辊上。
所述的顶起装置包括穴盘定位板、顶起电机、凸轮轴(9)、凸轮和顶针板。所述的穴盘定位板由广角开口(7)、光电开关传感器、挡板(2)和支撑板(8)组成;所述的支撑板(8)上开有顶针通过的圆孔通道,支撑板(8)紧固在机架(1)两侧的凹槽内;支撑板(8)两侧各垂直设有一块挡板(2),挡板(2)成L型,挡板(2)的上压板(即L短边面)与支撑板(8)平行,两侧挡板(2)的上压板之间形成的间隙小于支撑板(8)的宽度,挡板(2)的高度稍高于穴盘的高度,当穴盘通过时,挡板(2)上压板压住穴盘两侧边框,基质以上的叶菜伸出挡板(2)上压板;所述的广角开口(7)对准输送带(4),穴盘通过输送带(4)后经广角开口(7)调整位置进入支撑板(8)和挡板(2)围成的顶起装置工作区域;所述的光电开关传感器安装在挡板(2)末端;种满叶菜的穴盘运动至光电开关传感器处,光电开关传感器接收到开关信号后,将信号传递给控制系统,控制系统控制顶起电机开始工作;所述的顶起电机固定在机架(1)上,通过减速器带动凸轮轴(9)转动;所述的凸轮固定在凸轮轴(9)上,凸轮转动时推动顶针板上下运动;所述的顶针板安放在支撑板(8)正下方,顶针板两侧 设有滑块,滑块可在垂直固定在机架(1)上的U型槽内上下滑动;顶针板上垂直设有多排顶针,顶针与穴盘定位板支撑板(8)上的圆孔通道相对应,顶针板随凸轮运动在U型槽内上下运动,顶针可穿过圆孔通道和穴盘穴孔底部的孔洞,将穴盘内的基质顶出;顶针板上顶针的个数可以根据穴盘穴孔的数量确定,一个顶针对应一个穴盘穴孔,顶针的直径小于圆孔通道和穴盘穴孔底部孔洞的直径。本例顶针板上设有32个顶针,分别对应32个穴盘。
所述的采收装置包括扶持分禾器(21)、夹持输送机构、行距微调固定架(14)、采收头固定架(15)、微调螺栓(13)和驱动机构。采收装置与水平面成15°—20°角倾斜固定在采收头固定架(15)上;所述的夹持输送机构由夹持带(10)、夹持主动辊(18)、夹持托辊、固定板、轴承和张紧螺栓(20)组成;所述的夹持带(10)是指表面带有泡沫条的输送带。所述的固定板前后两端开有轴孔,用于固定夹持主动辊(18)和夹持托辊,固定板上固定夹持主动辊(18)和夹持托辊之间设有三个微调螺栓;所述的夹持主动辊(18)上端轴穿过固定板轴孔连接动力输送软轴(17)的输出端,夹持主动辊(18)下端轴通过轴孔连接固定在固定板上的轴承;所述的支承托辊b(18)两端轴均穿过固定板轴孔连接轴承;所述的夹持带(10)张紧安放在夹持主动辊(18)和夹持托辊上,并通过调整张紧螺栓(20)张紧;所述的行距微调固定架(14)呈长条“工”字型,各行距微调固定架(14)上端通过采收头固定架(15)固定在机架(1)上;所述的行距微调固定架(14)上开有多个小U型槽,微调螺栓(13)可活动的安装在U型槽内,各夹持输送机构通过微调螺栓(13)可活动的连接在行距微调固定架(14)上;通过微调螺栓(13)在U型槽内的左右移动,起到调整行距的作用;所述的夹持输送机构两两平行可活动的安装在行距微调固定架(14)的“工”字型两侧,每两个相邻的行距微调固定架(14)之间相邻的夹持输送机构末端通过一个双轴电机(12)和两根动力输送软轴(17)连接在一起,这两个夹持输送机构之间形成一个行距,每个行距的中线与每排顶针板上的顶针呈一条直线;每两个安装在行距微调固定架(14)的“工”字型两侧空荡处的夹持输送机构共同与一个扶持分禾器(21)连接在一起,扶持分禾器(21)安放在两个夹持输送机构的前端,并固定在行距微调固定架(14)上以扶持穴盘每行叶菜垂落的菜叶。所述的驱动机构由双轴电机(12)、动力输送软轴(17)和电机固定架(16)组成;所述的电机固定架(16)通过固定螺钉与行距微调固定架(14)上方的采收头固定架(15)连接,共同固定在机架(1)上;所述的双轴电机(12)安放在电机固定架(16)内,双轴电机(12)输出轴连接动力输送软轴(17)输入端,动力输送软轴(17)输出端连接各个夹持主动辊(18);所述的双轴电机(12)工作,输出的动力通过动力输送软轴(17)输送给夹持输送机构夹持主动辊(18),带动夹持带(10)运动,从而夹持提升输送叶菜。本实施例中使用10条夹持输送机构组成4个行距,分别对应32孔穴盘上的4排穴盘。
所述的切根装置包括调速电机(25)、电机支座(24)、驱动齿轮(26)、传动链轮(28)、传动链条(27)、轴套(22)、圆盘切刀轴(23)、光刃圆盘切刀(11)和固定架(29)。所述的光刃圆盘切刀(11)通过轴套(22)依次高低相间布置安放在各个圆盘切刀轴(23)上,圆盘切刀轴(23)固定在固定架上;所述的轴套(22)固定在圆盘切刀轴(23)外部以调节光刃圆盘切刀(11)的高度;所述的传动链轮(28)固定在圆盘切刀轴(23)上,由传动链条(27)带动传动链轮(28)转动,从而带动光刃圆盘切刀(11)旋转进行切削;所述的调速电机(25)固定在电机支座(24)内,调速电机(25)连接驱动齿轮(26),带动传动链条(27)转动,通过调节调速电机(25)转速控制光刃圆盘切刀(11)转速。
本实用新型穴盘种植叶菜收获装置的收获过程,包括如下步骤:
1)调整各装置工作位置:通过调节微调螺栓(13)在U型槽内位置改变行距两侧夹持输送机构位置,从而对采收装置的行距进行微调;调整切根装置位置,将其移动到配合采收装置工作合适位置的下方,通过调整轴(22)套确定光刃圆盘切刀(11)在合适的高度进行切根。
2)叶菜基质和穴盘分离:输送带将种满叶菜的穴盘运输至顶起装置处定位并触发凸轮工作,顶针板上的顶针通过支撑板(7)上圆孔通道将基质顶出穴盘。
3)叶菜收获和切根处理:叶菜通过扶持分禾器(21)分别进入夹持输送机构,行距两侧的两排夹持输送机构将叶菜夹持提升并向后运送,每个行距分别对应1排穴盘孔;叶菜在夹持输送机构内移动到切根装置处通过光刃圆盘切刀(11)进行切根处理,完成一个穴盘收获切根工作。
4)依次完成输送带(4)输送的各穴盘叶菜的收获作业。
Claims (1)
1.一种植物工厂生产中的叶菜采收装置,其特征在于包括传送装置、顶起装置、采收装置和切根装置;
所述的传送装置包括输送带、输送主动辊、输送支撑托辊和输送电机;传送装置布置在叶菜收获装置的最前部,用于输送种植叶菜的穴盘;所述的输送电机固定在机架的电机箱内,输送电机输出轴通过减速器驱动输送主动辊转动;所述的输送主动辊和输送支撑托辊固定在机架上;所述的输送带张紧套接在输送主动辊和输送支撑托辊上;
所述的顶起装置包括穴盘定位板、顶起电机、凸轮轴、凸轮和顶针板;所述的穴盘定位板由广角开口、光电开关传感器、挡板和支撑板组成;所述的支撑板上开有顶针通过的圆孔通道,支撑板紧固在机架两侧的凹槽内;支撑板两侧各垂直设有一块挡板,挡板成L型,挡板的上压板与支撑板平行,两侧挡板的上压板之间形成的间隙小于支撑板的宽度,挡板的高度稍高于穴盘的高度,当穴盘通过时,挡板上压板压住穴盘两侧边框,基质以上的叶菜伸出挡板上压板;所述的广角开口对准输送带,穴盘通过输送带后经广角开口调整位置进入支撑板和挡板围成的顶起装置工作区域;所述的光电开关传感器安装在挡板末端;种满叶菜的穴盘运动至光电开关传感器处,光电开关传感器接收到开关信号后,将信号传递给控制系统,控制系统控制顶起电机开始工作;所述的顶起电机固定在机架上,通过减速器带动凸轮轴转动;所述的凸轮固定在凸轮轴上,凸轮转动时推动顶针板上下运动;所述的顶针板安放在支撑板正下方,顶针板两侧设有滑块,滑块可在垂直固定在机架上的U型槽内上下滑动;顶针板上垂直设有多排顶针,顶针与穴盘定位板支撑板上的圆孔通道相对应,顶针板随凸轮运动在U型槽内上下运动,顶针可穿过圆孔通道和穴盘穴孔底部的孔洞,将穴盘内的基质顶出;顶针板上顶针的个数可以根据穴盘穴孔的数量确定,一个顶针对应一个穴盘穴孔,顶针的直径小于圆孔通道和穴盘穴孔底部孔洞的直径;
所述的采收装置包括扶持分禾器、夹持输送机构、行距微调固定架、采收头固定架、微调螺栓和驱动机构;夹持输送机构与水平面成15°—20°角倾斜固定在采收头固定架上;所述的夹持输送机构由夹持带、夹持主动辊、夹持托辊、固定板、轴承和张紧螺栓组成;所述的夹持带是指表面带有泡沫条的输送带;所述的固定板前后两端开有轴孔,用于固定夹持主动辊和夹持托辊,固定板上固定夹持主动辊和夹持托辊之间设有三个微调螺栓;所述的夹持主动辊上端轴穿过固定板轴孔连接动力输送软轴的输出端,夹持主动辊下端轴通过轴孔连接固定在固定板上的轴承;所述的夹持托辊两端轴均穿过固定板轴孔连接轴承;夹持主动辊和夹持托辊通过夹持带连接在一起,夹持带通过调整张紧螺栓张紧;所述的行距微调固定架呈长条“工”字型,各行距微调固定架上端固定在机架上;所述的行距微调固定架上开有多个U型槽,微调螺栓可活动的安装在U型槽内,各夹持输送机构通过微调螺栓可活动的连接在 行距微调固定架上;通过微调螺栓在U型槽内的左右移动,起到调整行距的作用;所述的夹持输送机构两两平行可活动的安装在行距微调固定架的“工”字型两侧;每两个相邻的行距微调固定架之间相邻的两个夹持输送机构末端通过一个双轴电机和两根动力输出软轴连接在一起形成一个行距,每个行距的中线对应一排顶针;同一个双轴电机的两个输出端分别连接有两根动力输出软轴,两根动力输出软轴分别连接每个行距两侧的夹持输送机构夹持主动辊,以确保行距两侧夹持输送机构转速一样,夹持住叶菜上升;安装在行距微调固定架两侧的夹持输送机构前端通过同一个扶持分禾器连接在一起,扶持分禾器固定在行距微调固定架上以扶持穴盘每行叶菜垂落的菜叶;所述的驱动机构由双轴电机、动力输送软轴和电机固定架组成;所述的电机固定架通过固定螺钉与行距微调固定架上方的采收头固定架连接,共同固定在机架上;所述的双轴电机安放在电机固定架内,双轴电机输出轴连接动力输送软轴输入端,动力输送软轴输出端连接各个夹持主动辊;所述的双轴电机工作,输出的动力通过动力输送软轴输送给夹持输送机构夹持主动辊,夹持带运动,从而夹持提升输送叶菜;
所述的切根装置包括调速电机、电机支座、驱动齿轮、传动链轮、传动链条、轴套、光刃圆盘切刀、圆盘切刀轴和固定架;所述的光刃圆盘切刀通过轴套依次高低相间固定在圆盘切刀轴上,所述的圆盘切刀轴固定在固定架上;所述的轴套固定在圆盘切刀轴外部以调节光刃圆盘切刀的高度;所述的传动链轮固定在圆盘切刀轴上,由传动链条带动传动链轮转动,从而带动光刃圆盘切刀旋转进行切削;所述的调速电机通过电机支座固定在固定架上,调速电机连接驱动齿轮,带动传动链条转动,通过调节电机转速控制光刃圆盘切刀转速。
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CN104303699A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-01-28 | 山东农业大学 | 一种穴盘种植叶菜的收获装置及收获方法 |
CN106856820A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-20 | 西北农林科技大学 | 一种定植板培育生菜的切割采收装置 |
CN107114067A (zh) * | 2016-02-25 | 2017-09-01 | 王建生 | 韭菜采收器 |
CN110235635A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-09-17 | 浙江瑞家装饰工程有限公司 | 一种带有树枝检测功能的园林养护修剪装置 |
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- 2014-11-14 CN CN201420685297.5U patent/CN204560259U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20150819 Effective date of abandoning: 20160316 |
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C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |