专利名称：营养钵苗嫁接机供苗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种园艺、蔬菜的育苗辅助装置，特别是一种钵苗嫁接机械 的供苗装置。
背景技术：
直插式嫁接机是目前果蔬苗木行业广泛使用的育苗机械，具有提高作业效率 和作业质量、减轻劳动强度的特点。由于现有的直插式嫁接机在上苗时对钵苗子
叶Z的伸展方向和子叶生长点Y的高度有一定的要求，因此实际操作中只能采用 人工上苗。在人工上苗过程中， 一般都是先用手工方式把子叶生长点Y (即钵苗 中的嫩牙)摘除，然后上苗嫁接，这样做既费时又费力；而且工作效率低，劳动 强度大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种钵苗嫁接机的供苗装置，该装置应能自动有 效地切除钵苗生长点，实现插接法嫁接机的全自动供苗，并具有定位精确、切除 部位准确和操作方便的特点。
本实用新型采用的技术方案是
营养钵苗嫁接机供苗装置，包括一装置平台和一用于控制各单元电机或气阀 的控制电路，其特征在于该装置平台上设有把钵苗输送至检测定位单元的搬运部 分、确定钵苗子叶方向和生长点高度的检测定位部分以及切除钵苗生长点的切除 部分。
所述的搬运部分包括进苗单元和送苗单元；其中送苗单元设有一由第一步进 电机驱动的用于传输苗钵的传送带；送苗单元位于传送带的一侧，含有由气缸驱 动的气动滑台及第一气爪组；气动滑台安装在装置平台上，其中的滑台由第一气缸驱动往传送带方向运动，气动滑台上安装的第三气缸驱动第一气爪组运动，第 一气爪组中的一对钵体手爪受第四气缸驱动作开合运动，以便于夹持苗钵。 所述的第三气缸由安装在气动滑台上的第二气缸带动作竖直上下运动。 所述的搬运部分中，两块挡板安装在传送带的两侧，用于限定苗钵在传送带 上的运动位置；装置平台安装板上还分别装有一传感器，两个传感器之间形成水 平传输的无线检测信号以用于确定苗钵在传送带上的位置。
所述的检测定位部分包括转动单元和垂直运动单元；其中，转动单元包括一 绕垂直轴线转动的转盘，由第二步进电机驱动以使放置在转盘上的苗钵一起转 动；另安装着两个上下对应布置的传感器，以形成竖直传输的无线检测信号用于 确定钵苗子叶的伸展方位；垂直运动单元包括受第一单轴驱动器驱动作竖直升降 运动的第一连接板，第一连接板上安装的一对定位手爪由第六气缸驱动对钵苗作 抱合和分开运动；该对定位手爪上还设有两个传感器，这两个传感器之间形成一 水平传输的无线检测信号，以随着定位手爪的上下运动过程中实现对钵苗生长点 的位置检测。
所述的第一单轴驱动器由第三步进电机驱动，实现第一连接板的竖直上下运动。
所述的切除部分包括压苗单元和切除单元；其中的压苗单元包括一由第二单 轴驱动器驱动作竖直上下运动的第二连接板，第二连接板上固定一悬垂延伸的压 板，该压板在跟随第二连接板下移时把子叶压平以使钵苗生长点暴露，方便后续 步骤的切除；切除单元包括第二连接板下移时触发的行程开关以及安装在第二连 接板的动作机构上的一对刀片，该对刀片的动作机构由第七气缸驱动后进行剪切 运动，以对暴露的钵苗生长点进行切除工作。
所述的第二单轴驱动器由第四步进电机驱动，实现第二连接板的竖直上下运动。
所述的转动单元中确定钵苗子叶伸展方位的两个传感器分别安装在上下对 应的压板和定位手爪上，以形成竖直传输的无线检测信号。
所述的控制电路中，搬运单元中的一对传感器接通第一步进电机，以确定苗 钵在传送带上的停留位置；转动单元中的一对传感器接通第二步进电机，以通过 控制转盘的转动角度来调整钵苗子叶的伸展方位；定位手爪上的一对传感器接通 第三步进电机，以确定定位手爪的竖直高度；行程开关接通第四步进电机以及第 七气缸的控制阀，以带动动作机构上的刀片进行钵苗生长点的切除工作。
本实用新型的工作原理是该装置开始工作时，第一步进电机l带动传送带 9运动，传送带上的苗钵7即被带动向前运动；前进过程中，由于受到两边挡板 8的限制，苗钵只能沿着传送带9的中心前进；到达一定位置后，两个传感器23-1 和23-2之间的水平传输光线被苗钵挡住即发出信号(图4所示)，第一步进电机 l接到信号即停止工作，苗钵7停止运动；同时第三气缸4动作带动第一气爪组 5及钵体手爪6向前伸出(图2所示)，到达设定位置后第一气爪组5中的第四气 缸动作，带动钵体手爪6闭合夹持住苗钵；然后安装在气动滑台2上的第二气缸 3动作，带动第三气缸4连通第一气爪组5—起竖直向上运动，使钵体手爪6夹 持着苗钵上抬一定距离(第二气缸只需选取短行程气缸，使苗钵脱离传送带即 可)；接着第一气缸动作，由于其活塞杆固定，气缸的动作就使滑台向前运动， 气动滑台2就带着苗钵向前方移动，使苗钵正好落在转盘22顶端(图6所示)； 此后，钵体手爪6张开，苗钵正好位于转盘22上。而后整个进苗单元的各机构 按刚才的逆过程回到初始位置。
当苗钵7到达转盘22上后，第五气缸20动作使机械手向钵苗体方向伸出， 使机械手中的第二气爪组16及定位手爪15到达夹苗位置；这时定位手爪15处于开启状态，然后第二气爪组16中的第六气缸动作使两个定位手爪15闭合，两 个定位手爪的V形凹口中心形成一个比钵苗茎部直径略大的孔，正好把茎部轴心
定位在转盘轴心位置；接着第二步进电机26带动转盘22转动，当钵苗子叶把传 感器24-1和24-2之间传输的检测光线(竖直传输的光线)挡住后即发出信号， 使第二步进电机26失电转盘22即停止转动，同时第三步进电机17启动驱使第 一单轴驱动器18的螺杆19转动，与螺杆19配合的第一连接板21以及该连接板 上的第五气缸20、第二气爪组16以及定位手爪15也随之上升；当钵苗子叶把传 感器25-1、 25-2之间的水平传输光线挡住后即发出信号，第二步进电机26即失 电并使第一单轴驱动器螺杆19停止工作，这时钵苗子叶的生长点Y正好在两个 定位手爪15所形成的中心孔的上方(图6所示)。
钵苗子叶的伸展方向和生长点Y高度确定后，第四步进电机13启动，第二 单轴驱动器11的螺杆12驱动着所配合的第二连接板10下降；当第二连接板10 上的压板28将钵苗子叶下压到定位手爪15表面(钵苗子叶被夹在压板28和定 位手爪15之间并被压平；如图10所示)，第二连接板10的底端恰好碰到行程开 关29(图9所示)，进而发出信号使第四步进电机13失电，螺杆12即停转；此 时钵苗子叶生长点Y正好位于压板28中央的定位孔28-1中；同时第三气爪组14 接到信号驱动动作机构动作，贴合在压板上表面面的两个刀片27-1和27-2在动 作机构的带动下闭合，钵苗生长点Y即被剪切除去(生长点被剪切后的苗体如图 8所示)；然后所有元器件又回到初始位置。
本实用新型的有益效果是本实用新型可以自动对生长在营养钵中不同位置 的钵苗进行子叶方向和生长点高度的定位，并自动切除生长点，从而完成全自动 供苗，为直插式嫁接机的嫁接作好准备工作；而且定位精确，切除部位准确，操 作方便，能够提高作业质量和工作效率，减轻操作人员劳动强度，有利于推广使
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型的苗钵搬运部分的立体结构示意图。 图3是本实用新型的苗钵搬运部分中的苗钵搬运示意图。 图4是本实用新型中的苗钵移动位置立体示意图。 图5是苗钵在检测定位部分的俯视放大示意图。 图6是苗钵在转盘位置的立体示意图。 图7是第一、第二单轴驱动器的结构示意图。 图8是钵苗的生长点被切除后的结构示意图。 图9是钵苗子叶伸展方向和生长点高度确定过程示意图。 图10是钵苗子叶生长点切除过程示意图。 图ll是本实用新型中的第三、第五气缸的驱动结构示意图。 图12是本实用新型中的定位手爪的结构示意图。 图13是本实用新型中的滑台结构示意图。 图14是本实用新型中的刀片的动作机构的结构示意图。 图15是本实用新型中的钵体手爪的动作机构的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，营养钵苗嫁接机供苗装置，包括一装置平台(或称为机架)；该 装置平台上设有把钵苗输送至检测定位单元的搬运部分、确定钵苗子叶方向和生 长点高度的检测定位部分、切除钵苗生长点的切除部分和用于控制各单元电机或 气阀的控制电路。
所述的搬运部分包括进苗单元和送苗单元；其中送苗单元设有一由第一步进电机1驱动的用于传输苗钵的传送带9;送苗单元位于传送带的一侧，含有由气 缸驱动的气动滑台2及第一气爪组5;气动滑台2安装在装置平台上，其中的第 一气缸2-2活塞杆固定，当气缸动作时滑台就往传送带方向水平运动，气动滑台 上安装的第三气缸4驱动第一气爪组5运动，第一气爪组前的一对钵体手爪6受
第四气缸驱动作开合运动，以便于夹持苗钵。另外，为保证输送位置准确，两块
挡板8安装在传送带的两侧，用于限定苗钵在传送带上的运动位置；另外，装置
平台安装板上还分别装有一传感器23-1和23-2，，两个传感器之间形成水平传输 的无线检测信号以用于确定苗钵在传送带上的位置。
所述的第三气缸4驱动第一气爪组5的结构如图11所示第三气缸4中的 活塞杆4-l与第一气爪组5固定；另设有两根与活塞杆4-l平行的导杆4-2，两 根导杆4-2可滑动地穿套在与机架固定的导向套4-3上，两根导杆的一端均固定 在第一气爪组5上。釆用该导杆结构，可在气缸水平运动时明显提高负载能力。 显然，第五气缸20驱动第二气爪组16的结构也完全相同。
所述的第一气爪组的结构如图15所示第四气缸5-1的活塞杆5-2通过铰 接的两个滑套5-3分别推动两个摆杆5-4摆动，因为套装在摆杆5-4另一端的滑 套5-5是与手爪滑杆5-6铰接，所以两个摆杆5-4的摆动就转换为一对钵体手爪 6的开合运动。
所述的气动滑台的结构如图13所示滑台2-3与第一气缸2-2固定，第一 气缸2-2的活塞杆2-l固定在气动滑台支架2-5上，气缸2-2启动后，气动滑台 2就沿着导轨2-4表面滑动(由导轨2-4支撑气动滑台及所携带物体的重量)。气 动滑台2上还安装一第二气缸3，第三气缸4则通过支架安装在第二气缸3的活 塞杆上，由第二气缸3带动作竖直上下运动。
所述的检测定位部分包括转动单元和垂直运动单元；其中，转动单元包括由第二步进电机26驱动的一绕垂直轴线转动的转盘22，苗钵7放置在转盘上；另 安装着两个上下对应布置的传感器24-1和24-2，两个传感器之间形成竖直传输 的无线检测信号，用于确定钵苗子叶Z的伸展方位。图9中可知确定钵苗子叶 伸展方位的两个传感器24-1和24-2分别安装在压板28和定位手爪15上，以形 成竖直布置的无线检测信号。垂直运动单元中，包括受第一单轴驱动器18驱动 (第一单轴驱动器的螺杆19由第三步进电机17驱动)作垂直升降运动的机械手， 该机械手包括第五气缸20、第二气爪组16和一对定位手爪15;定位手爪由第六 气缸驱动对苗钵作抱合和分开运动；该对定位手爪上还设有两个传感器25-1和 25-2，这两个传感器之间形成一水平传输的无线检测信号，可随着定位手爪的上 下运动过程中实现对钵苗子叶生长点Z的位置检测。
所述的定位手爪的结构如图12所示两个定位手爪15对称布置；每个定位 手爪均与第六气缸16-1中的活塞杆16-4固定，还与一平行于活塞杆16-4的滑 杆16-3固定，滑杆16-3又可滑动地穿套在导向套16-2上。显然，两个第六气 缸16-1启动后，分别带动两个滑杆16-3沿着导向套16-2滑动，进而使定位手 爪作开启和合拢动作。
所述的切除部分包括压苗单元和切除单元；其中的压苗单元包括一由第二单 轴驱动器11驱动(第二单轴驱动器的螺杆12由第四步进电机13驱动)作竖直 运动的第二连接板10，第二连接板上固定一悬垂延伸的水平压板28，该压板在 跟随第二连接板下移时把子叶压平Z并使钵苗生长点Y暴露，方便后续步骤的切 除；切除单元包括第二连接板10下移时触发的行程开关29以及安装在第二连接 板的动作机构上的一对刀片27-1和27-2，该对刀片的动作机构由第七气缸驱动 后进行剪切运动，对暴露的钵苗生长点进行切除工作。
所述的动作机构由图14所示第七气缸14-1的活塞杆14-2通过铰接的两个滑套14-3分别推动两个摆杆14-4摆动，因为套装在摆杆14-4另一端的滑套 14-5是与滑杆14-6铰接，所以两个摆杆14-4的摆动就转换为一对刀片27-1和 27二2的开合运动。
所述的控制电路中，搬运单元中的一对传感器25-1、 25-2接通第一步进电 机l，以确定苗钵在传送带上的停留位置；转动单元中的一对传感器24-1、 24-2 接通第二步进电机26，以通过控制转盘的转动角度来调整钵苗子叶的伸展方位； 定位手爪上的一对传感器25-1、 25-2接通第三步进电机17和第四步进电机13， 以确定定位手爪15的垂直高度以及启动第四步进电机13使水平压板28下移； 行程开关29接通第七气缸的控制阀和第四步进电机13，用于第四步进电机13的 失电停转以及带动动作机构上的刀片27-1和27-2的开合进行钵苗子叶生长点Y 的切除工作。显然，这是一个简单电路， 一般技术人员以及电气作业工人均能设计 制作。
上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限 制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修 改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1、营养钵苗嫁接机供苗装置，包括一装置平台和一用于控制各单元电机或气阀的控制电路，其特征在于该装置平台上设有把钵苗输送至检测定位单元的搬运部分、确定钵苗子叶方向和生长点高度的检测定位部分以及切除钵苗生长点的切除部分。
2、 根据权利要求1所述的营养钵苗嫁接机供苗装置，其特征在于所述的搬 运部分包括进苗单元和送苗单元；其中送苗单元设有一由第一步进电机(1)驱 动的用于传输苗钵的传送带(9);送苗单元位于传送带的一侧，含有由气缸驱动的气动滑台(2)及第一气爪组(5);气动滑台安装在装置平台上，其中的滑台受气缸驱动往传送带方向运动，气动滑台上安装的第三气缸(4)驱动第一气 爪组(5)运动，第一气爪组中的一对钵体手爪(6)受第四气缸驱动作开合运动， 以便于夹持苗钵；所述的第三气缸(4)由安装在气动滑台上的第二气缸(3)带动 作竖直上下运动。
3、 根据权利要求2所述的营养钵苗嫁接机供苗装置，其特征在于所述的搬 运部分中，两块挡板(8)安装在传送带的两侧，用于限定苗钵在传送带上的运动 位置；装置平台安装板上还分别装有传感撒23-U和传感器(23-2i两个传感器之间形成水平传输的无线检测信号以用于确定苗钵在传送带上的位置。
4、 根据权利要求1所述的营养钵苗嫁接机供苗装置，其特征在于所述的检 测定位部分包括转动单元和垂直运动单元；其中，转动单元包括一绕垂直轴线 转动的转盘(22)，由第二步进电机(26)驱动以使放置在转盘上的苗钵一起转动； 另安装着两个上下对应布置的传感器(24-1)和传感器(24-2)，以形成竖直传输的无线检测信号用于确定钵苗子叶的伸展方位；垂直运动单元包括受第一单轴 驱动器(18)驱动作竖直升降运动的第一连接板(21)，第一连接板上安装的一对 定位手爪(15)由第六气缸(16-l)驱动对钵苗作抱合和分开运动；该对定位手爪上还设有传感器(25-1)和传感器(25-2)，这两个传感器之间形成一水平传输的 无线检测信号，以随着定位手爪的上下运动过程中实现对钵苗生长点的位置检 测；所述的第一单轴驱动器(18)由第三步进电机(17)驱动，实现第一连接板的 竖直上下运动。
5、 根据权利要求4所述的营养钵苗嫁接机供苗装置，其特征在于所述的转 动单元中确定钵苗子叶伸展方位的传感器(24-1)和传感器(24-2)分别安装在上 下对应的压板(28)和定位手爪(15)上，以形成竖直传输的无线检测信号。
6、 根据权利要求l所述的营养钵苗嫁接机供苗装置，其特征在于所述的切 除部分包括压苗单元和切除单元；其中的压苗单元包括一由第二单轴驱动器(ll) 驱动作竖直上下运动的第二连接板(IO)，第二连接板上固定一悬垂延伸的压板 (28)，该压板在跟随第二连接板下移时把子叶压平以使钵苗生长点暴露，方便 后续步骤的切除；切除单元包括第二连接板下移时触发的行程开关(29)以及安 装在第二连接板的动作机构上的刀片(27-1)和刀片(27-2)，该对刀片的动作机 构由第七气缸(14-1)驱动后进行剪切运动，以对暴露的钵苗生长点进行切除工 作；所述的第二单轴驱动器(11)由第四步进电机(13)驱动，实现第二连接板的 竖直上下运动。
7、 根据权利要求3或4或5或6所述的营养钵苗嫁接机供苗装置，其特征 在于所述的控制电路中，搬运单元中的一对传感器接通第一步进电机(l)，以确 定苗钵在传送带上的停留位置；转动单元中的一对传感器接通第二步进电机 (26),以通过控制转盘(22)的转动角度来调整钵苗子叶的伸展方位；定位手爪 上的一对传感器接通第三步进电机(17)，以确定定位手爪的竖直高度；行程开 关(29)接通第四步进电机(13)以及第七气缸(14-1)的控制阀，以带动动作机构 上的刀片进行钵苗生长点的切除工作。
专利摘要本实用新型涉及一种园艺、蔬菜的育苗辅助装置。目的是提供装置应能自动有效地切除钵苗生长点，实现插接法嫁接机的全自动供苗，并具有定位精确、切除部位准确和操作方便的特点。本实用新型采用的技术方案是营养钵苗嫁接机供苗装置，包括一装置平台和一用于控制各单元电机或气阀的控制电路，其特征在于该装置平台上设有把钵苗输送至检测定位单元的搬运部分、确定钵苗子叶方向和生长点高度的检测定位部分以及切除钵苗生长点的切除部分。
文档编号A01G1/06GK201388408SQ2009201140
公开日2010年1月27日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者施响军, 李秦川, 杨蒙爱, 武传宇, 胡旭东, 项伟灿 申请人:浙江理工大学