CN115211294B - 一种用于苗木嫁接的合接设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于苗木嫁接的合接设备及方法，涉及苗木嫁接技术领域，包括设于传送机构一端的副送苗盘、设于传送机构另一端的主送苗盘，苗木切割机构设置于传送机构的中间段，苗木切割机构内设有嫁接夹；主送苗盘和副送苗盘周向分别设有多个放苗室，主送苗盘和副送苗盘对应于传送机构设有推苗机构；副送苗盘一侧设有第一检测相机，主送苗盘一侧设有第二检测相机，第二检测相机用于获取主送苗盘输出的苗木信息，并在第一检测相机检测到与所述苗木信息匹配的信息时，副送苗盘的推动机构将对应放苗室的苗木推出。本发明能够自动实现苗木的嫁接，缩短嫁接周期；且能够保证嫁接的苗木符合要求，提高嫁接的匹配度。

Description

一种用于苗木嫁接的合接设备及方法

技术领域

本发明涉及苗木嫁接技术领域，尤其涉及一种用于苗木嫁接的合接设备及方法。

背景技术

传统嫁接方式主要通过人工使用嫁接钳进行嫁接，无论从苗木选择还是嫁接过程，都增加了嫁接时间，嫁接效率也较低。目前，已经有能够自动嫁接的设备，例如：CN106034759A公开了一种苗木自动嫁接的设备，包括苗木嫁接固定层，苗木嫁接固定层上下部分别设置有上粘结层和下粘结层，上粘结层上部和下粘结层下部分别设置有上嫁接药物层和下嫁接药物层，上嫁接药物层上部和下嫁接药物层下部分别设置有粘结绑定层和空气过滤层，上嫁接药物层和上粘结层之间连接有多个上嫁接绑定绳，下嫁接药物层和下粘结层之间连接有多个下嫁接绑定绳。该方案适合形成对应切口后的苗木，且通过绑绳固定，设备整体功能比较局限，效率相对较低。

CN102805007A公开了一种苗木嫁接机及其嫁接方法，由工作台、切削接合装置和苗木定位装置构成，两套苗木固定部件分别由固定板、弹簧和活动板组成，两套苗木固定部件的固定板内侧设在同一平面，固定在工作台上，弹簧连接固定板和活动板，活动板通过其上的滑动销和锁扣固定到工作台上预留的滑槽内；两套苗木推动部件分别由驱动设备和推动板构成；切削接合装置，主要由切削部件和接合部件构成。该方案虽然能够切割形成切口，但并不能保证对接的苗木都符合要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于苗木嫁接的合接设备及方法，能够自动实现苗木的嫁接，缩短嫁接周期；且能够保证嫁接的苗木符合要求，提高嫁接的匹配度。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种用于苗木嫁接的合接设备，包括设于传送机构一端的副送苗盘、设于传送机构另一端的主送苗盘，苗木切割机构设置于传送机构的中间段，苗木切割机构内设有嫁接夹；主送苗盘和副送苗盘周向分别设有多个放苗室，主送苗盘和副送苗盘对应于传送机构设有推苗机构；

副送苗盘一侧设有第一检测相机，主送苗盘一侧设有第二检测相机，第二检测相机用于获取主送苗盘输出的苗木信息，并在第一检测相机检测到与所述苗木信息匹配的信息时，副送苗盘的推动机构将对应放苗室的苗木推出。

作为进一步的实现方式，所述主送苗盘和副送苗盘分别包括盘体，盘体内侧安装行星轮传动机构；

所述放苗室对应于盘体外圆周面相对设置可打开的挡片。

作为进一步的实现方式，所述推苗机构包括推苗动力组件和设于放苗室内的推苗构件，主送苗盘和/或副送苗盘旋转至推苗动力组件处，由推苗动力组件推动推苗构件伸出。

作为进一步的实现方式，所述推苗构件与盘体内壁之间安装弹簧；所述推苗动力组件包括凸轮、与凸轮相连的电机。

作为进一步的实现方式，所述副送苗盘至少设置两层，各层副送苗盘通过丝杠传动机构连接。

作为进一步的实现方式，所述苗木切割机构包括安装板、设于安装板一侧的两个切割刀，每个切割刀对应一个气动抓手，两气动抓手同步运动。

作为进一步的实现方式，两气动抓手分别通过移动块连接水平丝杠，两水平丝杠的旋向相反；其中一个气动抓手位于切割刀上侧，另一气动抓手位于切割刀下侧。

作为进一步的实现方式，两个切割刀位于同一水平面，并与传送机构对应。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种用于苗木嫁接的合接设备的工作方法，包括：

对应于主送苗盘的推苗机构将苗木推至传送机构，第二检测相机获取苗木信息并发送至处理器；

第一检测相机获取副送苗盘中苗木信息，并发送至处理器，经处理器判断该信息与第二检测相机获取信息是否匹配；信息匹配时，推送机构将副送苗盘中苗木推出；

气动抓手分别抓取两端的苗木，并经切割刀切取；两气动抓手相对移动至对接位置，通过嫁接夹夹持固定。

作为进一步的实现方式，当信息匹配时，推苗机构将副送苗盘的苗木推出；当信息不匹配时，副送苗盘继续旋转至下一工位，第一检测相机获取该工位苗木信息。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明设置主送苗盘和副送苗盘，通过对应的检测相机、处理器配合，实现主送苗盘、副送苗盘输出尺寸匹配的苗木；并配合气动抓手、嫁接夹实现苗木的自动嫁接，提高嫁接质量和效率。

(2)本发明通过可转动的送苗盘配合推苗机构，实现苗木的自动推出；气动抓手能够实现苗木的自动抓取，并通过气动抓手的水平运动实现切割；切割后的苗木通过嫁接夹夹持固定即可，缩短嫁接时间。

(3)本发明还增设副送苗盘，能够保证苗木的匹配度，进一步缩短嫁接时间。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的送苗盘俯视图；

图3是图2中A处局部放大图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的推苗机构结构示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的切割机构结构示意图；

图6是本发明根据一个或多个实施方式的嫁接夹存放箱结构示意图；

图7是图6中B处局部放大图。

其中，1-底座，2-支撑平台，3-副送苗盘，4-竖向丝杠，5-支撑板，6-齿轮箱，7-电机，8-第一检测相机，9-苗木切割机构，10-传送机构，11-第二检测相机，12-推苗机构，13-主送苗盘，14-连接块，15-行星轮传动机构，16-放苗室，17-盘体，18-挡片，19-弹簧，20-销轴，21-推苗构件，22-导向槽，23-弹簧，24-安装板，25-第二移动块，26-电机，27-第一气动抓手，28-第一切割刀，29-丝杆，30-右侧气动抓手，31-底座，32-第一移动块，33-第二水平丝杠，34-嫁接夹出口，35-推杆，36-挡条开关，37-阻挡块，38-挡条，39-压板。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供了一种用于苗木嫁接的合接设备，如图1所示，包括主送苗盘13、副送苗盘3、传送机构10、苗木切割机构9、对接机构等，主送苗盘13和副送苗盘3分别设有推苗机构12，主送苗盘13和副送苗盘3中的苗木通过推苗机构12推至传送机构10，通过传送机构10输送至苗木切割机构9，经切割后由对接机构实现苗木嫁接。

具体的，主送苗盘13、副送苗盘3、传送机构10和苗木切割机构9均安装于支撑平台2，主送苗盘13位于传送机构10一端，副送苗盘3位于传送机构10另一端。主送苗盘13和副送苗盘3的主体结构相同，以副送苗盘3为例对二者结构进行详细说明：

副送苗盘3的底部安装支撑板5，支撑板5与支撑平台2配合。副送苗盘3周向间隔分布多个放苗室16，通过副送苗盘3旋转使不同的放苗室16与传送机构10对应。

如图2所示，副送苗盘3包括盘体17、安装于盘体17内的驱动机构，本实施例的驱动机构采用行星轮传动机构15，行星轮传动机构15连接电机，通过电机驱动行星轮传动机构15，从而使盘体17旋转。

在本实施例中，副送苗盘3设置两组，两组副送苗盘3分层设置，其中一组作为备用，以在副送苗盘3中的苗木不符合要求时，更换另一组副送苗盘3；或者，在一组副送苗盘3中的苗木完成嫁接后，更换另一组副送苗盘3。

主送苗盘的支撑板5与支撑平台2可拆卸连接，或者，支撑平台2开设有用于配合支撑板5的放置槽，将支撑板5放入放置槽即可。副送苗盘3的支撑平台2对应位置开设有用于支撑板5穿过的贯穿孔，通过丝杠传动机构实现支撑平台2的升降，以实现副送苗盘3的更换。

具体的，如图2所示，支撑板5对应于副送苗盘3内侧设有多个连接块14，连接块14与竖向丝杠4配合构成丝杠传动机构；如图1所示，各竖向丝杠4竖直设置，竖向丝杠4底部通过轴承与底座1连接，竖向丝杠4顶部通过齿轮箱6连接电机7。每个竖向丝杠4均连接一个齿轮，各齿轮与安装在电机轴上的齿轮啮合，通过电机7旋转使各竖向丝杠4同步运动，实现支撑板5与副送苗盘3的升降。

本实施例设置四个竖向丝杠4，使支撑板5与副送苗盘3平稳升降；当然，在其他实施例中，竖向丝杠4也可以设置为三个或其他个数。

如图1所示，其中一个副送苗盘3对应于传送机构10，另一副送苗盘3位于上方设定位置，通过电机7能够使上方的副送苗盘3下降至对应传送机构10位置，下方的副送苗盘3下降至支撑平台2底部。

如图3所示，放苗室16为盘体17周向沿外周面向内开设的凹槽，盘体17的外周面对应于放苗室16相对设有可打开的挡片18，挡片18一端与盘体17通过销轴20连接，且挡片18的连接端两侧与盘体17之间连接弹簧19，通过弹簧19和销轴20使挡片18可以朝外打开或复位至水平状态。

挡片18水平状态下，两相对的挡片18之间有一定的间隙，当挡片18朝外侧打开，该间隙增大，使苗木被推出。

如图4所示，每个放苗室16内设有推苗构件21，支撑板5对应于传送机构10设置一个推苗动力组件，推苗动力组件和各推苗构件21构成推苗机构12。

在本实施例中，推苗构件21包括伸缩部和推动部，伸缩部和推动部连接为一体，形成T型结构；放苗室16内侧开设有用于伸缩部一端穿过的通孔，伸缩部另一端连接推动部，推动部为朝向伸缩部凸起的弧形结构，便于推动苗木。推动部与放苗室16之间安装弹簧23，用于推苗构件21的复位。

为了推动部的稳定移动，放苗室16底面可设有导向槽22，推动部底面设有与导向槽22配合的滑块。

推苗动力组件包括电机、安装于电机轴上的凸轮，通过电机驱动凸轮旋转，使凸轮的尖端与伸缩部接触，使推苗构件21向外移动，将苗木推出；凸轮旋转至其他位置，在弹簧23的作用下推苗构件21复位。

在本实施例中，传送机构10采用带传动机构，传送机构10设置两组，且相互平行，其中一组传送机构10用于转运主送苗盘13上的苗木，另一传送机构10用于转运副送苗盘3上的苗木；两传送机构10的运输方向相反。

传送机构10靠近副送苗盘3的一端设有第一检测相机8，靠近主送苗盘13的一端设有第二检测相机11，通过各检测相机获取苗木状态；第一检测相机8、第二检测相机11分别将获取的苗木直径反馈至处理器，处理器通过对比，对于满足要求的副送苗盘3的放苗室16，处理器控制推动机构12动作，使副送苗盘3输出与主送苗盘13直径一致或基本一致的苗木。

如图5所示，苗木切割机构9安装有气动抓手、切割刀28，气动抓手27夹持苗木并沿切割刀28的刀刃移动，从而实现切割；切割后的苗木通过嫁接夹固定。

本实施例设置两个切割刀，即第一切割刀28、第二切割刀31，第一切割刀28和第二切割刀31均与安装板24固定，且第一切割刀28、第二切割刀31位于同一水平面，呈水平状态设置，二者一端分别与安装板24固定，另一端设置刀刃。

第一切割刀28上侧设有第一气动抓手27，第一气动抓手27通过第一移动块32与第一水平丝杠29连接，第二气动抓手30通过第二移动块25与第二水平丝杠33连接，且第一水平丝杠29和第二水平丝杠33相互平行，二者连接同一驱动机构，以实现第一气动抓手27、第二气动抓手30的同步运动。

第一水平丝杠29和第二水平丝杠33的螺纹旋向相反，使第一气动抓手27、第二气动抓手30能够朝向彼此靠近或远离的方向运动。

在本实施例中，第一水平丝杠29和第二水平丝杠33的驱动机构为电机26驱动的传动机构，该传动机构由丝杠、锥齿轮组构成。

当然，在其他实施例中，驱动机构也可以采用其他方式。

第一切割刀28、第二切割刀31的安装位置与传送机构10对应，当苗木移动至靠近对应切割刀位置，通过气动抓手抓取苗木，实现切割。通过第一气动抓手27、第二气动抓手30上下设置，避免出现干涉，实现上下对接。

安装板24的中间位置设有嫁接夹存放箱，嫁接夹存放箱开设有嫁接夹出口34，通过嫁接夹出口34中伸出的嫁接夹将两段切割后的苗木对接固定。

如图6和图7所示，嫁接夹存放箱为封闭式空腔，底部一侧开设有嫁接夹出口34，开口位置朝传送机构10所在侧。嫁接夹存放箱内壁对称设置挡条38，挡条38沿嫁接夹存放箱宽度方向延伸，挡条38底面距嫁接夹出口34顶部有一定距离；挡条38以上区域存储有若干嫁接夹。

以嫁接夹出口34的开口所在侧为前，嫁接夹存放箱后侧对应于嫁接夹出口34设置推杆35；嫁接夹出口34内壁两侧对称设有呈V形的阻挡块37，嫁接夹在被推杆35推出过程中被两侧阻挡块37挤压阻挡，呈开口状态，以便能够夹住苗木根部。

阻挡块37后侧设有挡条开关36，挡条开关36用于控制挡条38运动，使挡条38下端向外运动(朝向嫁接夹存放箱内壁运动)。例如：挡条38为倾斜板，其顶端与嫁接夹存放箱内壁铰接，挡条38下端连接伸缩杆，伸缩杆主体部分位于嫁接夹存放箱内壁中；伸缩杆与档条开关36电性连接，通过档条开关36控制挡条38运动。

当然，挡条38运动方式也可以通过其他结构实现。

当推杆35推出至一定距离时，会触发挡条开关36，挡条开关36受压后使挡条38向外侧移动，使挡条38接触对上层嫁接夹的阻挡作用，嫁接夹向下滑落至推杆35上端。推杆35与挡条底面距离只够容纳一个嫁接夹高度，在推杆35回收过程中嫁接夹下落并停留至推杆35前方空间区域(对应于嫁接夹出口34区域)内；推杆重复上述动作，实现新的嫁接夹与下一苗木的匹配。

两阻挡块37之间连接有压板39，通过压板39保证嫁接夹在被推出过程中始终保持一个状态，不会发生翻转从而无法夹持苗木。

实施例二：

本实施例提供了一种用于苗木嫁接的合接设备的工作方法，采用实施例一所述的设备，包括：

主送苗盘13作为主要送苗盘，为苗木切割机构9提供待切割苗木，第二检测相机11用于检测苗木直径，推苗机构12则用于将苗木从放苗室16中推出到传送机构10上，第二检测相机11将检测信息传送至处理器；第一检测相机8同样将信息传输至处理器，通过处理器对比判断第一检测相机8的苗木信息与第二检测相机11是否一致，以使副送苗盘3输出对应主送苗盘13范围内直径合适的苗木。

若不符合要求，则行星轮传动机构15转动继续检测下一个放苗室16中的苗木，在未检测到适合尺寸的苗木时，对应于副送苗盘3的推苗机构12不动作；当该副送苗盘3内没有苗木时或没有合适苗木时，电机7动作，带动齿轮箱6内的齿轮同步动作，更换副送苗盘3，继续进行检测。

当检测到合适尺寸的苗木时，推苗机构12动作，将苗木推至传送机构10。

苗木切割机构9中两个移动块由同一电机26带动，且同步运动。两个抓手由均由气压传动，送至中心位置时由嫁接夹将两根切割后待嫁接的苗木连接在一起，利用嫁接夹出口35的宽度将夹口撑开夹持苗木。完成后抓手松开，苗木从下方掉落后，返回位置进行下一循环。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于苗木嫁接的合接设备，其特征在于，包括设于传送机构一端的副送苗盘、设于传送机构另一端的主送苗盘，苗木切割机构设置于传送机构的中间段，苗木切割机构内设有嫁接夹；主送苗盘和副送苗盘周向分别设有多个放苗室，主送苗盘和副送苗盘对应于传送机构设有推苗机构；

副送苗盘一侧设有第一检测相机，主送苗盘一侧设有第二检测相机，第二检测相机用于获取主送苗盘输出的苗木信息，并在第一检测相机检测到与所述苗木信息匹配的信息时，副送苗盘的推动机构将对应放苗室的苗木推出；

所述苗木切割机构包括安装板、设于安装板一侧的两个切割刀，每个切割刀对应一个气动抓手，两气动抓手同步运动；两气动抓手分别通过移动块连接水平丝杠，两水平丝杠的旋向相反；其中一个气动抓手位于切割刀上侧，另一气动抓手位于切割刀下侧；

所述安装板中间位置设有嫁接夹存放箱，所述嫁接夹存放箱为封闭式空腔，所述嫁接夹存放箱底部一侧开设有嫁接夹出口，所述嫁接夹存放箱开口位置朝传送机构所在侧；所述嫁接夹存放箱内壁对称设置挡条，所述嫁接夹存放箱后侧对应于嫁接夹出口设置推杆；所述嫁接夹出口内壁两侧对称设有呈V形的阻挡块，两阻挡块之间连接有压板。

2.根据权利要求1所述的一种用于苗木嫁接的合接设备，其特征在于，所述主送苗盘和副送苗盘分别包括盘体，盘体内侧安装行星轮传动机构；

所述放苗室对应于盘体外圆周面相对设置可打开的挡片。

3.根据权利要求1所述的一种用于苗木嫁接的合接设备，其特征在于，所述推苗机构包括推苗动力组件和设于放苗室内的推苗构件，主送苗盘和/或副送苗盘旋转至推苗动力组件处，由推苗动力组件推动推苗构件伸出。

4.根据权利要求3所述的一种用于苗木嫁接的合接设备，其特征在于，所述推苗构件与盘体内壁之间安装弹簧；所述推苗动力组件包括凸轮、与凸轮相连的电机。

5.根据权利要求1所述的一种用于苗木嫁接的合接设备，其特征在于，所述副送苗盘至少设置两层，各层副送苗盘通过丝杠传动机构连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于苗木嫁接的合接设备，其特征在于，两个切割刀位于同一水平面，并与传送机构对应。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种用于苗木嫁接的合接设备的工作方法，其特征在于，包括：

对应于主送苗盘的推苗机构将苗木推至传送机构，第二检测相机获取苗木信息并发送至处理器；

第一检测相机获取副送苗盘中苗木信息，并发送至处理器，经处理器判断该信息与第二检测相机获取信息是否匹配；信息匹配时，推送机构将副送苗盘中苗木推出；

气动抓手分别抓取两端的苗木，并经切割刀切取；两气动抓手相对移动至对接位置，通过嫁接夹夹持固定。

8.根据权利要求7所述的一种用于苗木嫁接的合接设备的工作方法，其特征在于，当信息匹配时，推苗机构将副送苗盘的苗木推出；当信息不匹配时，副送苗盘继续旋转至下一工位，第一检测相机获取该工位苗木信息。