专利名称：苗木自动嫁接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种园艺、苗木育苗的自动嫁接装置，特别是关于一种可以实现条接条嫁接方法的苗木自动嫁接装置。
背景技术：
现有的自动嫁接技术主要应用在蔬菜秧苗的自动嫁接上，由于蔬菜秧苗嫁接的接合方式与苗木嫁接有所不同，所以蔬菜秧苗的自动嫁接机不能直接应用在树苗嫁接上，而且树苗嫁接时，要求对砧木的切削力比较大，这也是一直困扰树苗自动嫁接装置面世的一个原因，所以树苗嫁接目前还仅限于手工作业，手工作业工作效率低，劳动强度大，嫁接的质量主要是靠操作者的经验保证，因此不能较好地保证质量的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高工作效率、减小手工劳动强度、且结构简单的苗木自动嫁接装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种苗木自动嫁接装置，它包括有一操作台，其特征在于在所述操作台上设置有一砧木搬运装置、一砧木定位装置、一砧木切削装置、一穗木定位装置以及一穗木切削装置；所述砧木搬运装置包括有可转动的两气动手爪；所述砧木定位装置包括气动控制的一砧木压苗手爪和一砧木支撑手爪；所述砧木切削装置包括有一可移动切削的刀具；所述穗木定位装置设置在一可在操作台上移动的滑架上，其包括气动控制的一穗木压板和一穗木切削板；所述穗木切削装置设置在所述滑架上，其包括两相对斜向设置可移动切削的刀具。
本发明还包括一穗木输送装置，所述穗木输送装置包括一设置在操作台上的机壳，一穿过所述机壳中心设置在支架上的推苗气缸，一转动地支承在所述机壳上的套筒，所述套筒通过设置在所述机壳内的电机和传递装置驱动，所述套筒顶部固定连接一圆盘，所述圆盘的径向设置有若干放穗木苗的凹槽，所述圆盘的周向设置有一固定连接在所述机壳上的穗木护套，所述穗木护套上与所述放穗木苗的凹槽和推苗气缸对应开设有一出苗豁口。
本发明还包括一砧木输送装置，所述砧木输送装置包括设置在所述操作台上的前、后支架，所述前后支架的上下通过电机和传动装置分别连接两输送带，位于下面的所述两条输送带上相对间隔设置有阻挡砧木苗滑动的挡条，位于上面的所述两条输送带的末端斜向设置一用于排苗的滑板。
所述砧木搬运装置包括一固定在操作台上的转动气缸，所述转动气缸的输出轴上安装一支架，在所述支架上下分别安装一相互反向两气缸，每个所述气缸的活塞杆上连接一气动手爪。
所述砧木定位装置包括一固定在操作台上的支架，所述支架上设置有一滑轨，所述滑轨上设置有一上气缸，所述上气缸的活塞杆上连接一压苗手爪，所述滑轨上还设置有一支撑手爪，所述手爪的底部连接一气缸的活塞杆，所述气缸固定连接在所述操作台上。
所述砧木切削装置包括有一电机，所述电机的输出轴上连接一支撑在操作台上的丝杠，在所述丝杠上旋设一螺母，所述螺母的至少设置有一导杆，所述螺母上连接一刀具。
所述穗木定位装置包括一垂向设置在滑架上的支架，所述支架上设置有一气缸，所述气缸的活塞杆连接一穗木压板，与其对应，所述滑架上设置有一穗木切削板，所述穗木切削板和穗木压板上对应设置一放置穗木的凹槽。
所述穗木切削装置一上一下设置在所述滑架上的两气缸，所述两气缸的活塞杆上分别设置一切削刀具，所述两刀具位于同一水平高度，与其中一刀具的切穗木位置对应，在所述操纵台上设置气缸，所述气缸的活塞杆上连接一切削垫块。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明的砧木搬运装置中正反向设置了两气动手爪，这样当嫁接完成后，设置在上面的气动手爪抓取已嫁接好的苗木时，设置在下面的气动手爪正好可以抓取待嫁接的砧木，然后转动气缸通过支架带动两气动手爪转动，即开始下一组苗木嫁接，从而大大的提高了工作效率，而且缩小了设备占用的空间。2、本发明的砧木定位装置中设置了一个随滑轨移动的上气缸，在操作台上设置了一个固定的下气缸，因此上气缸可以带动砧木压苗手爪压住位于支撑手爪上的砧木苗，而下气缸的运动可以托起整个连接有上气缸的滑轨，不但可以使苗木向上运动脱离插在嫁接处的刀具，而且可以对准砧木搬运装置上面的气动手爪，实现两个方向连接的气动手爪同时进行不同的操作。3、本发明在砧木切削装置中设置了一个由丝杠螺母带动的刀具，并将刀具设置成前窄后宽的形式，使刀具可以沿砧木苗的轴线切削，并在切削后不立即拔出，而是像用手一样撑开切好的砧木苗，使穗木苗可以非常方便地进入砧木苗并塞紧，再通过砧木定位装置拔出刀具，设计十分巧妙合理。4、本发明的穗木切削装置和穗木切削装置中，通过穗木切削板和穗木压板相对设置的凹槽可以压住穗木苗，通过相对斜向设置在凹槽延长线两侧的气缸带动的刀具及横向设置的切削垫块，可以将穗木苗分别从两侧切削成嫁接所需要的楔形，此设计不但可以完成手工需要完成的各种动作，而且准确性高质量稳定。5、本发明设置了穗木输送装置，可以通过圆盘的转动将放置在圆盘凹槽中的穗木苗对准穗木护套上的出苗豁口，通过推苗气缸的活塞杆将穗木苗推入与其对应的穗木定位装置的凹槽内，进一步提高机械化程度。6、本发明的砧木输送装置，设置了两上两下四条输送带，不但可以架其砧木苗的两端，还可以使砧木搬运装置的气动手爪方便地插入、取放，特别是采用了两相互啮合的齿轮，可以方便地实现方向相反的两种输送操作。7、本发明实现了苗木的自动嫁接，从而可以改变现有的手工作业的现状，不但可以提高工作效率，降低劳动强度，而且可以提高嫁接质量，它可以广泛用于各种苗木的嫁接中，特别是质地较硬的砧木树苗和穗木树苗的嫁接中。
图1是本发明整体结构示意2是本发明中砧木搬运装置结构示意3是本发明中砧木定位装置结构示意4是本发明中砧木切削装置结构示意5是本发明中穗木定位装置及穗木切削装置结构示意6是图5的俯视7是本发明中穗木输送装置结构示意8是图7的俯视9是本发明中砧木输送装置仅显示送苗皮带俯视结构示意图具体实施方式
如图1所示，一种苗木自动嫁接装置，它包括一操作台1，在操作台1上设置有一砧木搬运装置10、一砧木定位装置20、一砧木切削装置30、一穗木定位装置40以及一穗木切削装置50。
如图1、图2所示，砧木搬运装置10包括一固定在操作台1上的转动气缸11，转动气缸11也可以用电机代替，转动气缸11的输出轴上安装一支架12，在支架12上相互反向且上下安装两气缸13、14，每个气缸13、14的活塞杆上连接一气动手爪15、16，气动手爪15、16有现成产品出售，其通过不同的气孔进气可以达到手爪的张开和闭合。转动气缸11可以通过支架12带动两气动手爪15、16转动，用下面的气动手爪15向砧木定位装置20放入砧木苗，用上面的气动手爪16取出砧木苗，安装在支架12上的两气缸13、14可以带动两气动手爪15、16横向伸缩。
如图1、图3所示，砧木定位装置20包括一固定在操作台1上的支架21和一后支撑气缸22。在支架21上设置一滑轨23，在滑轨上23上固定设置一上气缸24，上气缸24的活塞杆上连接一砧木压苗手爪25。在滑轨23上下部还设置有一砧木支撑手爪26，砧木支撑手爪26是由一固定在滑轨23上的支板27和并排设置在支板27上的两滚轮28组成的。两滚轮27之间间隔有一定距离，该距离大于砧木搬运装置10中气动手爪15(或16)的宽度，这样才能使气动手爪15(或16)能够在两滚轮27之间放入(或取出)砧木苗，砧木压苗手爪25的宽度与砧木支撑手爪26的宽度相应，以相对压合砧木苗。在操作台1上与上气缸24相对设置一下气缸29，下气缸29的活塞杆连接在砧木支撑手爪26的支板27上。在下气缸29的作用下，可以推动滑轨23带动其它部件一起向上运动。后支撑气缸22，通过一支架固定在操作台1上，后支撑气缸22的活塞杆位置正对砧木压苗手爪和支撑手爪25、26的压合位置，以从端部顶住砧木苗，使其不能沿轴线移动。
如图1、图4所示，砧木切削装置30包括一电机31，电机31的输出轴上连接一支撑在操作台1上的丝杠32，在丝杠32上旋设一螺母33，为了防止螺母33旋转，在螺母33的一侧或两侧可以设置穿过螺母的导杆35，导杆35的两端可以连接在丝杠32的支撑架上。螺母33上连接一刀具34，刀具34的刀刃向前，前窄后宽。砧木切削装置30安装时，应使其刀刃正对砧木定位装置20上砧木的轴线，以使电机31带动丝杠32转动，使螺母33带动其上的刀具34向前移动时，可以将砧木苗沿轴线方向切开，并通过刀具前窄后宽的结构使切开的两部分张开，以使穗木能够插入。
如图1、图5、图6所示，在操作台1上的一滑道2，在滑道2内滑动地安装一滑架3，滑架3的后端连接一驱动气缸4的活塞杠，驱动气缸4固定在操作台1上。穗木定位装置40包括一垂向设置在滑架3面板上的支架41，支架41上设置有一气缸42，气缸42的活塞杆连接一穗木压板43。与穗木压板43对应在滑架3上固定一穗木切削板44，穗木切削板44和穗木压板43的中心各设置一放置穗木的凹槽45。
穗木切削装置50包括一上一下设置在滑架3上的两气缸51、52，两气缸51、52相对倾斜位于放置穗木的凹槽45延长线两侧。两气缸51、52的活塞杆上分别设置一切削刀具53、54，两刀具53、54在同一水平高度。在操作台1上，设置一气缸55，气缸55的活塞杆端部连接一切削垫块56。当穗木苗放入穗木定位装置40的凹槽45中时，连接垫块56的气缸55先启动，使垫块56顶设在穗木苗的一侧，然后气缸52启动，活塞杆带动刀具54开始从另一侧斜向切削穗木苗，切削完成后垫块56缩回，刀具54不动，另一刀具53通过气缸51带动伸出，切下穗木苗的另一侧。
穗木苗可以直接采用人工的方式放置在穗木定位装置40上，也可以选用一穗木输送装置60来完成穗木苗的放置工作。如图1、图7、图8所示，穗木输送装置60包括有一设置在操作台1上的机壳61，机壳61中心处通过一支架62连接一推苗气缸63，机壳61内还设置有一电机64，电机64通过两锥齿轮连接一套筒65，套筒65穿过支架62通过轴承转动地支承在机壳61上。一圆盘66，其中心穿过支架62并固定连接在套筒65上，圆盘66径向设置有若干放置穗木的凹槽67，在圆盘66的周向设置有一固定连接在机壳61上的穗木护套68，穗木护套68上与穗木定位装置的凹槽45对应开设有一出苗豁口69，推苗气缸63的活塞杆正对豁口69。电机64启动可以带动套筒65和圆盘66转动；推苗气缸63启动可以带动推苗气缸63的活塞杆向豁口69方向运动，利用其上的推苗杆631，将凹槽67中的穗木推入到。
砧木苗可以直接采用人工的方式传递给砧木搬运装置10的气动手爪15，也可以采用一砧木输送装置70来完成砧木的放置和拿取。如图1、图9所示，砧木输送装置70包括一设置在操作台1上的前、后支架71、72，两相互啮合的齿轮73、74通过其上的齿轮轴75上下架设在后支架72上，一电机76的输出端与后支架72下面的齿轮轴75连接，两齿轮轴75上分别左右设置两条输送带77，与其相对前支架71上设置有四根支撑轴，以穿设四条输送带77的另一端。前支承架71上设置四根轴，是为了砧木搬运装置10的气动手爪15、16取出送回苗木方便。下面的两条输送带77上相对间隔设置有挡条78，以阻止砧木苗在输送过程中滑动，上面的两条输送带77的末端斜向设置一滑板79，以使嫁接后的苗木经输送带77输送后滑落下来。
上述各装置部件仅为本发明的较佳实施例，各部件的设置和结构形式都是可以变化的，有些部位的动作是可以用手工替代，或采取其它装置取代的，本发明自动嫁接的意义仅在于在嫁接部位的搬运、定位、切削和结合不是采用人工操作，而是利用本发明的设备完成，至于各部位动作的电路控制，主要是控制各电机和气缸等的启动停止时间，这是普通技术人员根据要求采用普通电路以及各种计时器、传感器等可以完成的，故在此不再详述。
下面以本发明全部装置均参与操作为例，对本发明的操作过程加以描述，其包括以下步骤(如图1～9所示)，但各步骤不一定是一步接一步，有些是同时进行的。
1、由砧木搬运装置10的气缸13驱动气动手爪15伸出，并张开气动手爪，从砧木输送装置70下面的输送带77上抓取一砧木苗后，气动手爪15缩回，在转动气缸11的带动下旋转180°，转向砧木定位装置20，气动手爪15再伸出，将砧木苗放置在砧木支撑手爪26上，然后气动手爪15松开并缩回，砧木苗搬运完成。
2、后支撑气缸22的活塞杆伸出顶在砧木苗的端部，使砧木苗不再沿轴向移动，砧木定位装置20的砧木压苗手爪25在上气缸24的作用下向下运动，压在砧木苗上，使砧木苗不能随意转动，砧木苗定位完成。
3、砧木切削装置30的电机31启动，带动刀具34对砧木苗进行轴向切削，切削的刀口一般深度为10mm左右，当切削完成后，刀具34并不从砧木苗中退出来，使切开的两部分保持张开，以方便穗木插入，砧木苗切削完成。
4、穗木苗通过穗木输送装置60的推苗气缸63从圆盘66的凹槽67中推入穗木定位装置40的穗木切削板44上的凹槽45中，并露出一部分穗木苗在凹槽外面，穗木压板43在气缸42的推动下，压在穗木切削板44上，使穗木固定不能随意移动，穗木苗定位完成。
5、连接垫块56的气缸55启动，使垫块56顶设在穗木苗的一侧，穗木切削装置50的气缸52带动刀具54从另一侧斜向切削穗木苗，切削完成后垫块56缩回，刀具54不动，另一刀具53通过气缸51带动伸出，切下穗木苗的另一侧，然后两刀具53、54都缩回，这时穗木苗的头部为一楔型，穗木苗切削完成。
6、操作台上的滑架3在驱动气缸4的推动下向砧木定位装置20的方向移动，安装在滑架3上的穗木定位装置40带着已切削好的穗木苗随滑架3一起向砧木苗靠近，并将穗木苗插入砧木苗已切削好的刀口内(设计的穗木苗的楔形角略宽于刀口，使插入的两苗木呈紧配合)，然后穗木定位装置40的气缸43带动穗木压板43升起，砧木定位装置20的下气缸29启动，带动嫁接好的两苗木一起随滑轨23向上移动，使原本插在砧木苗中的刀具34脱离砧木苗，并使两苗木结合的更紧密；与此同时穗木定位装置40随滑架3一起回复原位，两苗木嫁接完成。
7、砧木搬运装置10的转动气缸11旋转180°，使气动手爪16正对已嫁接好的砧木苗，并伸出气动手爪16抓取砧木苗，然后缩回气动手爪16，转动气缸旋转180°，气动手爪16对准砧木输送装置70前支架71上面的两输送带77之间，并伸出气动手爪16将已嫁接好的两苗木放在输送带77上后缩回，嫁接好的两苗木由输送带77向后输送并从斜设的滑板79上滑落下来，排苗完成。
由于砧木搬运装置10上设置了两个气动手爪15、16，因此当一个气动手爪16旋转180°开始排苗操作时，另一个气动手爪15已经转到了取苗位置，当旋转气缸11再次旋转后，两气动手爪15、16可以同时完成搬运砧木苗和排苗的操作，如此循环往复。
上述各实施例中，各步骤之间的衔接和各驱动装置的启停，都可以根据需要通过各种常规电路，行程开关等实现，也还可以通过预先编制的软件结合计算机实现。
权利要求
1.一种苗木自动嫁接装置，它包括有一操作台，其特征在于在所述操作台上设置有一砧木搬运装置、一砧木定位装置、一砧木切削装置、一穗木定位装置以及一穗木切削装置；所述砧木搬运装置包括有可转动的两气动手爪；所述砧木定位装置包括气动控制的一砧木压苗手爪和一砧木支撑手爪；所述砧木切削装置包括有一可移动切削的刀具；所述穗木定位装置设置在一可在操作台上移动的滑架上，其包括气动控制的一穗木压板和一穗木切削板；所述穗木切削装置设置在所述滑架上，其包括两相对斜向设置可移动切削的刀具。
2.如权利要求1所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于它还包括一穗木输送装置，所述穗木输送装置包括一设置在操作台上的机壳，一穿过所述机壳中心设置在支架上的推苗气缸，一转动地支承在所述机壳上的套筒，所述套筒通过设置在所述机壳内的电机和传递装置驱动，所述套筒顶部固定连接一圆盘，所述圆盘的径向设置有若干放穗木苗的凹槽，所述圆盘的周向设置有一固定连接在所述机壳上的穗木护套，所述穗木护套上与所述放穗木苗的凹槽和推苗气缸对应开设有一出苗豁口。
3.如权利要求1所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于它还包括一砧木输送装置，所述砧木输送装置包括设置在所述操作台上的前、后支架，所述前后支架的上下通过电机和传动装置分别连接两输送带，位于下面的所述两条输送带上相对间隔设置有阻挡砧木苗滑动的挡条，位于上面的所述两条输送带的末端斜向设置一用于排苗的滑板。
4.如权利要求2所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于它还包括一砧木输送装置，所述砧木输送装置包括设置在所述操作台上的前、后支架，所述前后支架的上下通过电机和传动装置分别连接两输送带，位于下面的所述两条输送带上相对间隔设置有阻挡砧木苗滑动的挡条，位于上面的所述两条输送带的末端斜向设置一用于排苗的滑板。
5.如权利要求1或2或3或4所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于所述砧木搬运装置包括一固定在操作台上的转动气缸，所述转动气缸的输出轴上安装一支架，在所述支架上下分别安装一相互反向两气缸，每个所述气缸的活塞杆上连接一气动手爪。
6.如权利要求1或2或3或4所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于所述砧木定位装置包括一固定在操作台上的支架，所述支架上设置有一滑轨，所述滑轨上设置有一上气缸，所述上气缸的活塞杆上连接一压苗手爪，所述滑轨上还设置有一支撑手爪，所述手爪的底部连接一气缸的活塞杆，所述气缸固定连接在所述操作台上。
7.如权利要求1或2或3或4所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于所述砧木切削装置包括有一电机，所述电机的输出轴上连接一支撑在操作台上的丝杠，在所述丝杠上旋设一螺母，所述螺母的至少设置有一导杆，所述螺母上连接一刀具。
8.如权利要求1或2或3或4所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于所述穗木定位装置包括一垂向设置在滑架上的支架，所述支架上设置有一气缸，所述气缸的活塞杆连接一穗木压板，与其对应，所述滑架上设置有一穗木切削板，所述穗木切削板和穗木压板上对应设置一放置穗木的凹槽。
9.如权利要求1或2或3或4所述的苗木自动嫁接装置，其特征在于所述穗木切削装置一上一下设置在所述滑架上的两气缸，所述两气缸的活塞杆上分别设置一切削刀具，所述两刀具位于同一水平高度，与其中一刀具的切穗木位置对应，在所述操纵台上设置气缸，所述气缸的活塞杆上连接一切削垫块。
全文摘要
本发明涉及一种苗木自动嫁接装置，它包括有一操作台，其特征在于在所述操作台上设置有一砧木搬运装置、一砧木定位装置、一砧木切削装置、一穗木定位装置以及一穗木切削装置；所述砧木搬运装置包括有可转动的两气动手爪；所述砧木定位装置包括气动控制的一砧木压苗手爪和一砧木支撑手爪；所述砧木切削装置包括有一可移动切削的刀具；所述穗木定位装置设置在一可在操作台上移动的滑架上，其包括气动控制的一穗木压板和一穗木切削板；所述穗木切削装置设置在所述滑架上，其包括两相对斜向设置可移动切削的刀具。本发明实现了苗木的自动嫁接，从而可以改变现有的手工作业的现状，降低劳动强度，提高嫁接质量，它可以广泛用于各种苗木的嫁接中，特别是质地较硬的砧木树苗和穗木树苗的嫁接中。
文档编号A01G1/06GK1593092SQ20041007798
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月22日 优先权日2004年3月25日
发明者张铁中, 胡劲风 申请人:中国农业大学