專利名稱：嫁接機的旋轉持苗器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種果蔬嫁接機，具體是一種果蔬嫁接機中適用于夾持嫁接苗的旋轉持苗器。
背景技術：
嫁接機器人是近年來在國際上出現的一種集機械、自動控制與設施園藝技術于一體的高新技術。隨著目前嫁接機器人技術的不斷發展，單株上苗嫁接的效率已達到較高的水平。但是目前用于驅動夾持機構運行的氣動裝置尚存在著不足，主要是該裝置不能連續旋轉，嫁接過程中只有一株嫁接苗處于運行工位，其他嫁接苗必須停止在等待工位，導致嫁接生產進度和效率難以進一步提高。發明內容
本發明的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種嫁接機的旋轉持苗器，該裝置應能在夾持苗木后進行連續旋轉作業以配合其它機構實現高速嫁接，并具有結構簡單和生產方便的特點。
本發明的技術方案是嫁接機的旋轉持苗器，包括若干用于夾持砧木的夾爪機構， 每個夾爪機構包括固定在端板下端的水平底板、可轉動地鉸接在底板上方以用于夾持砧木的兩個夾持臂、兩端分別可轉動地鉸接在夾持臂動力臂以及推桿上的連桿；其特征在于 該旋轉持苗器還包括制有通孔的固定板、垂直安裝在固定板上的雙柱式旋轉機構、由雙柱式旋轉機構帶動的若干夾持機構以及驅動這些夾持機構的凸輪；
所述雙柱式旋轉機構包括由內而外依次同軸套套裝且分別可轉動地定位在套筒內的中心軸和凸輪軸；所述凸輪軸的上端突出于套筒的上端面并且該凸輪軸的下端面穿越通孔延伸至固定板的下邊；所述中心軸的上下端突出于凸輪軸的上下端面；
所述雙柱式旋轉機構通過連接結構帶動若干夾持機構；該連接結構包括一水平固定在中心軸頂端的安裝板、若干個呈放射狀水平固定在所述安裝板上并且分別與所述夾持機構固定的連接板；
所述凸輪水平固定于凸輪軸頂端，凸輪的周向工作面由兩個用于推動夾持機構運動的上曲面和下曲面上下疊加形成；
所述夾持機構中，每個連接板外沿均固定一導向板，該導向板上制有兩個軸線水平布置的傳動桿通孔以及兩個軸線水平布置的滑動桿通孔；上凸輪桿的一端水平穿越傳動桿通孔后固定于端板內側，另一端由穿套在其桿體上的彈簧施壓與所述凸輪的上曲面嚙合；下凸輪桿位于上凸輪桿的下方，其一端依次水平穿越傳動桿通孔和端板后固定于推桿內側，另一端也由穿套在其桿體上的彈簧施壓與所述凸輪的下曲面嚙合；固定于端板內側的兩個滑動桿則可水平滑動地定位于滑動桿通孔中。
所述中心軸通過軸承可轉動地定位在凸輪軸的內腔中；所述凸輪軸通過軸承可轉動地定位在套筒的內腔中。
所述凸輪的中心制有圓孔，該圓孔大于中心軸以利于中心軸穿越。所述兩個滑動桿對稱布置在上凸輪桿和下凸輪桿的兩側；所述兩個滑動桿通孔對 稱布置在兩個傳動桿通孔的兩側。所述上凸輪桿制有用于調節彈簧壓力的上凸輪桿緊圈，下凸輪桿制有用于調節彈 簧壓力的下凸輪桿緊圈。所述套筒的上端面設有一環形的套筒端蓋，該套筒端蓋通過螺紋連接在套筒上端 的內圓周面上；所述凸輪軸的上端面設有一環形的凸輪軸端蓋，該凸輪軸端蓋通過螺紋連 接在凸輪軸上端的內圓周面上。本發明的有益效果是本發明通過多個夾持機構的連續旋轉運行，可將多個苗木分別輸送到取苗工位、 切子葉工位、嫁接工位和回栽工位上分布進行嫁接操作，克服氣動裝置不能連續旋轉的缺 點，實現了嫁接裝置的高速運轉，有效地提升了單株上苗嫁接的生產效率；并且本發明結構 比較簡單，生產也比較方便。


圖1是本發明的立體結構示意圖。圖2是本發明中固定板、雙柱式旋轉機構、凸輪和安裝板的組合結構示意圖。圖3是本發明中固定板和雙柱式旋轉機構的剖面結構示意圖。圖4是本發明中安裝板的立體結構示意圖。圖5是本發明中凸輪的立體結構示意圖。圖6是本發明中連接板的立體結構示意圖。圖7是本發明中導向板的立體結構示意圖。圖8是本發明中夾持機構的立體結構示意圖。圖9是本發明工作狀態一的示意圖。圖10是本發明工作狀態二的示意圖。圖11是本發明工作狀態三的示意圖。
具體實施例方式以下結合說明書附圖，對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于以下實施例。如圖1所示，嫁接機的旋轉持苗器，主要包括固定板1、垂直安裝在固定板上的雙 柱式旋轉機構、由雙柱式旋轉機構帶動并用于抓取砧木的若干夾持機構、驅動這些夾持機 構的凸輪5以及連接雙柱式旋轉機構和若干夾持機構的若干連接結構。該固定板制有通孔1-2以及同軸環繞在通孔外的環形凹槽1-1。該雙柱式旋轉機構包括由內而外依次同軸套套裝且分別可轉動地定位在套筒2-1 內的中心軸2-6和凸輪軸2-4 ;套筒通過螺栓安裝在固定板上；凸輪軸通過軸承可轉動地定 位在套筒的內腔中(凸輪軸通過第一軸承2-8可轉動地安裝在套筒內腔中，凸輪軸通過第 二軸承2-9可轉動地安裝在固定板的凹槽上);凸輪軸的上端突出于套筒的上端面并且該凸 輪軸的下端面穿越通孔延伸至固定板的下邊；套筒的上端面還設一環形的套筒端蓋2-3， 該套筒端蓋封閉住凸輪軸外圓周面與套筒上端內圓周面形成的環形開口，并通過螺紋連接在套筒上端的內圓周面上；中心軸通過軸承可轉動地定位在凸輪軸中(中心軸通過第一軸承2-8和第二軸承2-9可轉動地安裝在凸輪軸內腔中);中心軸的上下端面突出于凸輪軸的上下端面；凸輪軸的上端面設有一環形的凸輪軸端蓋2-2，該凸輪軸端蓋封閉住凸輪軸外圓周面與凸輪軸上端內圓周面形成的環形開口，并通過螺紋連接在凸輪軸上端的內圓周面上。
該連接結構包括一固定在中心軸頂端的安裝板6、若干呈放射狀水平在安裝板上方的連接板4 ;每個夾持機構與連接板一一固定。
該凸輪水平固定于凸輪軸頂端，凸輪中心制有圓孔5-3，該圓孔大于中心軸以利于中心軸穿越，凸輪的周向工作面包括上下疊加的上曲面5-1和下曲面5-2 ;上曲面和下曲面用于推動夾持機構運動。
夾持機構一般設置4個，連接結構中的連接板也對應設置4個。
該夾持機構包括夾爪機構，該夾爪機構包括固定在端板3-1下端的水平底板3-5、 可轉動地鉸接在底板上方以用于夾持砧木的兩個夾持臂3-4、兩端分別可轉動地鉸接在夾持臂動力臂以及推桿3-2上的兩個連桿3-3 ;該夾爪機構為現有技術。
該夾持機構還包括導向板3、兩個滑動桿3-6、上凸輪桿3-7和下凸輪桿3_8 ;上凸輪桿制有用于調節彈簧7壓力的上凸輪桿緊圈3-7-1，下凸輪桿也制有用于調節彈簧7壓力的下凸輪桿緊圈3-8-1(上凸輪桿緊圈和下凸輪桿緊圈上分別制有固定螺釘；擰緊固定螺釘即可將上凸輪桿緊圈緊固在上凸輪桿上，或者將下凸輪桿緊圈緊固在下凸輪桿上；改變緊圈在凸輪桿上的固定位置即可調節彈簧的頂壓力)；導向板固定在連接板的外沿且在豎直方向上延伸；每個導向板上制有兩個軸線水平布置的傳動桿通孔4-1以及兩個軸線水平布置的滑動桿通孔4-2 ;兩個滑動桿通孔對稱布置在兩個傳動桿通孔的兩側；上凸輪桿的一端水平穿越傳動桿通孔后固定于端板內側(端板內側面向雙柱式旋轉機構)，另一端由穿套在其桿體上的彈簧施壓并與上曲面嚙合；下凸輪桿位于上凸輪桿的下方，其一端依次水平穿越傳動桿通孔和端板后固定于推桿內側(推桿內側面向雙柱式旋轉機構)，另一端也由穿套在其桿體上的彈簧施壓并與下曲面嚙合；兩個滑動桿3-6固定于端板內側并且對稱布置在上凸輪桿和下凸輪桿的兩側，同時還可水平滑動地定位于滑動桿通孔中。
當凸輪旋轉時，上凸輪桿和下凸輪桿會隨著凸輪周向工作面的起伏而水平軸線運動，進而推動夾持機構中的夾爪機構伸縮或開合；其中，上凸輪桿控制夾爪機構的伸縮，下凸輪桿控制夾爪機構的開合。
本發明時工作時主要分為四個工位對砧木進行加工，分別為取苗工位、切子葉工位、嫁接工位和回栽工位。如圖9、圖10和圖11所示A表示取苗工位、B表示切子葉工位、 C表示嫁接工位、D表示回栽工位；夾爪機構a對應取苗工位A，夾爪機構b對應切子葉工位 B,夾爪機構c對應嫁接工位C，夾爪機構d對應回栽工位D。
本發明的工作步驟如下
一、初始狀態；如圖9所示，夾爪機構a處于收縮位置并且夾持臂打開，夾爪機構b 和夾爪機構c均處于伸展位置并且夾持臂關閉，夾爪機構d處于收縮位置并且夾持臂關閉。
二、凸輪軸啟動；外部動力源(例如電機)驅動凸輪軸順時針旋轉90度(中心軸則保持靜止)，凸輪也相應轉動并改變上凸輪桿和下凸輪桿的位置，從而驅動夾持機構運行； 如圖10所示
夾爪機構a向前伸出并且夾持臂閉合，夾持臂在取苗工位A上夾取砧木；
夾爪機構b不發生變化(仍處于伸展位置并且夾持臂關閉)；在切子葉工位B上另設置的一剪切機構(不做詳細介紹)，剪除位于夾持臂b上砧木的子葉；
夾爪機構c向內收縮，但夾持臂仍為關閉狀態；在嫁接工位C上另設置的一嫁接機構(不做詳細介紹)，對位于夾持臂c上砧木進行接穗；
夾爪機構d仍為收縮狀態但夾持臂打開；在回栽工位D上夾持臂釋放砧木，完成回栽。
三、凸輪軸和中心軸啟動；外部動力源驅動中心軸和凸輪軸同時逆時針旋轉90 度，各個夾持機構逆時針旋轉至相鄰的下一工位；如圖11所示
夾爪機構a把新抓取的一株砧木移至切子葉工位B，準備切除子葉；
夾爪機構b將已切除子葉的砧木移至嫁接工位C，準備進行接穗；
夾爪機構c將已完成嫁接的砧木移至回栽工位D，準備進行回栽；
夾爪機構d轉到取苗工位A，準備抓取新一株的砧木。
四、循環二、三步驟，直至結束嫁接作業。
夾爪機構a首先在取苗工位A上夾取砧木，然后在切子葉工位B上切除子葉，還在嫁接工位C上進行接穗，最后在回栽工位D上完成回載后夾爪機構a又回到取苗工位A進入下一輪循環。
因此，一株砧木在本發明上依次通過各個工位的分別加工，逆時針旋轉四分之三周后就可完成接穗，實現了較高效率的單株上苗嫁接，有效地提升了生產效率。
另外，本發明在使用時還需要接穗裝置進行配合；而接穗裝置在夾持穗木時只有三個工位，分別為取苗工位、切子葉工位和嫁接工位；因此，對本發明進行簡單改裝，將四個夾持機構減少為三個夾持機構后，本發明能實現夾持穗木的功能。
權利要求
1.嫁接機的旋轉持苗器，包括若干用于夾持砧木的夾爪機構，每個夾爪機構包括固定在端板(3-1)下端的水平底板(3-5)、可轉動地鉸接在底板上方以用于夾持砧木的兩個夾持臂(3-4)、兩端分別可轉動地鉸接在夾持臂動力臂以及推桿(3-2)上的連桿(3-3);其特征在于該旋轉持苗器還包括制有通孔(1-2)的固定板(I)、垂直安裝在固定板上的雙柱式旋轉機構、由雙柱式旋轉機構帶動的若干夾持機構以及驅動這些夾持機構的凸輪(5)；所述雙柱式旋轉機構包括由內而外依次同軸套套裝且分別可轉動地定位在套筒(2-1) 內的中心軸(2-6)和凸輪軸(2-4);所述凸輪軸的上端突出于套筒的上端面并且該凸輪軸的下端面穿越通孔延伸至固定板的下邊；所述中心軸的上下端突出于凸輪軸的上下端面；所述雙柱式旋轉機構通過連接結構帶動若干夾持機構；該連接結構包括一水平固定在中心軸頂端的安裝板(6)、若干個呈放射狀水平固定在所述安裝板上并且分別與所述夾持機構固定的連接板(4)；所述凸輪水平固定于凸輪軸頂端，凸輪的周向工作面由兩個用于推動夾持機構運動的上曲面(5-1)和下曲面(5-2)上下疊加形成；所述夾持機構中，每個連接板外沿均固定一導向板(3)，該導向板上制有兩個軸線水平布置的傳動桿通孔(4-1)以及兩個軸線水平布置的滑動桿通孔(4-2);上凸輪桿(3-7)的一端水平穿越傳動桿通孔后固定于端板內側，另一端由穿套在其桿體上的彈簧施壓與所述凸輪的上曲面嚙合；下凸輪桿位于上凸輪桿的下方，其一端依次水平穿越傳動桿通孔和端板后固定于推桿內側，另一端也由穿套在其桿體上的彈簧施壓與所述凸輪的下曲面嚙合；固定于端板內側的兩個滑動桿(3-6)則可水平滑動地定位于滑動桿通孔中。
2.根據權利要求1所述的嫁接機的旋轉持苗器，其特征在于所述中心軸通過軸承可轉動地定位在凸輪軸的內腔中；所述凸輪軸通過軸承可轉動地定位在套筒的內腔中。
3.根據權利要求2所述的嫁接機的旋轉持苗器，其特征在于所述凸輪的中心制有圓孔(5-3)，該圓孔大于中心軸以利于中心軸穿越。
4.根據權利要求3所述的嫁接機的旋轉持苗器，其特征在于所述兩個滑動桿對稱布置在上凸輪桿和下凸輪桿的兩側；所述兩個滑動桿通孔對稱布置在兩個傳動桿通孔的兩側。
5.根據權利要求4所述的嫁接機的旋轉持苗器，其特征在于所述上凸輪桿制有用于調節彈簧壓力的上凸輪桿緊圈(3-7-1)，下凸輪桿制有用于調節彈簧壓力的下凸輪桿緊圈 (3-8-1)。
6.根據權利要求5所述的嫁接機的旋轉持苗器，其特征在于所述套筒的上端面設有一環形的套筒端蓋(2-3)，該套筒端蓋通過螺紋連接在套筒上端的內圓周面上；所述凸輪軸的上端面設有一環形的凸輪軸端蓋(2-2)，該凸輪軸端蓋通過螺紋連接在凸輪軸上端的內圓周面上。
全文摘要
本發明涉及嫁接機的旋轉持苗器。目的是提供的裝置應能在夾持苗木后進行連續旋轉作業以配合其它機構實現高速嫁接，并具有結構簡單和生產方便的特點。技術方案是嫁接機的旋轉持苗器，包括若干用于夾持砧木的夾爪機構，每個夾爪機構包括固定在端板下端的水平底板、可轉動地鉸接在底板上方以用于夾持砧木的兩個夾持臂、兩端分別可轉動地鉸接在夾持臂動力臂以及推桿上的連桿；其特征在于該旋轉持苗器還包括制有通孔的固定板、垂直安裝在固定板上的雙柱式旋轉機構、由雙柱式旋轉機構帶動的若干夾持機構以及驅動這些夾持機構的凸輪。
文檔編號A01G1/06GK103053340SQ20131001207
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者喻擎蒼, 楊蒙愛, 武傳宇, 薛明瑞, 陳晨, 倪柯楠 申請人:浙江理工大學