一种瓜类顶插接智能嫁接机器人制造技术

本发明专利技术公开的一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，包括砧木处理系统、接穗移载斜切装置、底部框架和上部框架，上部框架支撑在底部框架上，电气设备位于底部框架内，上部框架上设有操作面板，上部框架和底部框架连接处设有启动开关；所述砧木处理系统包括砧木定位治具、砧木周转机构、旋转柔性机构、带动旋转柔性机构移动的单轴移载机构、压子叶机构和打孔机构，所述接穗移载斜切装置包括接穗移载机构、三轴移载机构和接穗斜切机构，实现了自动嫁接，提高工作效率，降低人员作业强度，自动化程度较高。

An Intelligent Grafting Robot for Cucurbit Top Grafting

The invention discloses an intelligent grafting robot for melon top insertion, which comprises a rootstock processing system, a scion shifting oblique cutting device, a bottom frame and an upper frame. The upper frame is supported on the bottom frame, the electrical equipment is located in the bottom frame, an operation panel is arranged on the upper frame, and a start switch is arranged at the connection between the upper frame and the bottom frame. Wood positioning fixture, stock turnover mechanism, rotating flexible mechanism, uniaxial load-shifting mechanism, cotyledon pressing mechanism and punching mechanism driving the movement of rotating flexible mechanism. The skew-cutting device for scion load-shifting includes scion load-shifting mechanism, triaxial load-shifting mechanism and skew-cutting mechanism for scion, which realizes automatic grafting, improves work efficiency, reduces work intensity of personnel and has a higher degree of automation.

【技术实现步骤摘要】
一种瓜类顶插接智能嫁接机器人
本专利技术涉及嫁接
，具体地说是一种瓜类顶插接智能嫁接机器人。
技术介绍
嫁接，是植物的人工繁殖方法之一。即把一种植物的枝或芽，嫁接到另一种植物的茎或根上，使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。嫁接的方式分为枝接和芽接。嫁接是利用植物受伤后具有愈伤的机能来进行的。随着设施农业的快速发展，嫁接苗生产逐渐呈现以下特点：集中化、规模化和批量化生产，但是嫁接生产有具有时令性强、作业强度大、技术性高的特点，目前嫁接苗生产主要存在的问题是劳动力需求紧张、嫁接效率低下等问题，无法适应批量化生产的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，实现了自动嫁接，提高工作效率，降低人员作业强度，自动化程度较高。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，包括砧木处理系统、接穗移载斜切装置、底部框架和上部框架，上部框架支撑在底部框架上，电气设备位于底部框架内，上部框架上设有操作面板，上部框架和底部框架连接处设有启动开关；所述砧木处理系统包括砧木定位治具、砧木周转机构、旋转柔性机构、带动旋转柔性机构移动的单轴移载机构、压子叶机构和打孔机构，所述砧木定位治具、砧木周转机构和单轴移载机构均支撑在底部框架上端面，所述上部框架内部设有支撑梁，压子叶机构和打孔机构上端设有安装板，安装板与支撑梁连接；所述接穗移载斜切装置包括接穗移载机构、三轴移载机构和接穗斜切机构，所述接穗移载机构、三轴移载机构和接穗斜切机构均支撑在底部框架上。进一步地，所述接穗移载机构包括第三气动夹爪和驱动第三气动夹爪移动的第一驱动机构，第三气动夹爪与底部框架之间滑动连接；所述三轴移载机构包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构和第四气动夹爪，所述X轴驱动机构支撑在底部框架上，Y轴驱动机构支撑在X轴驱动机构上，Z轴驱动机构支撑在Y轴驱动机构上，第四气动夹爪安装在Z轴驱动机构下端；所述接穗斜切机构包括第六支架、刀片、带动刀片转动的驱动机构、立柱和挡杆，所述驱动机构与第六支架连接，所述立柱与第六支架连接，挡杆包括第一挡杆和第二挡杆，第二挡杆位于第一挡杆下方，第一挡杆与立柱上端连接，第二挡杆与立柱之间活动连接，刀片与第一挡杆和第二挡杆配合，刀片倾斜。进一步地，所述接穗移载机构还包括第四支架和第二滑轨，第二滑轨安装在底部框架上，第三气动夹爪安装在第四支架上端，第四支架下端与第二滑轨滑动连接，第一驱动机构为第二气缸，第二气缸缸体端安装在底部框架上，第二气缸活塞杆端与第四支架连接。进一步地，所述三轴移载机构还包括第五支架，第五支架安装在底部框架上，X轴驱动机构包括X轴伺服电机、X轴滑道和X轴滑块，X轴滑道安装在第五支架上，X轴滑块在X轴滑道内滑动，X轴伺服电机安装在X轴滑道端部，X轴伺服电机输出端设有X轴丝杠，X轴滑块上设有螺纹孔，X轴丝杠与X轴滑块上的螺纹孔配合；所述Y轴驱动机构包括Y轴伺服电机、Y轴滑道和Y轴滑块，Y轴滑道与X轴滑块连接，Y轴滑块在Y轴滑道内滑动，Y轴伺服电机安装在Y轴滑道端部，所述Y轴伺服电机输出端设有Y轴丝杠，Y轴滑块上设有螺纹孔，Y轴丝杠与Y轴滑块上的螺纹孔配合；所述Z轴驱动机构包括Z轴伺服电机、Z轴滑道和Z轴滑块，所述Z轴滑道与Y轴滑道连接，Z轴滑道在Z轴滑道内滑动，Z轴伺服电机安装在Z轴滑道上端，Z轴伺服电机输出端设有Z轴丝杠，Z轴丝杠在Z轴滑道内转动，Z轴滑块上设有螺纹孔，Z轴丝杠与Z轴滑块上的螺纹孔配合；所述第四气动夹爪与Z轴滑道连接。进一步地，所述驱动机构为旋转气缸，刀片与旋转气缸输出轴连接；所述刀片与旋转气缸输出轴之间设有转臂和连接柱，连接柱呈圆柱形，转臂一端与旋转气缸输出轴连接，转臂另一端旋转气缸连接，刀片安装在连接柱上。进一步地，所述砧木定位治具包括第一支架、定位板和夹紧机构，第一支架固定在底部框架上端面，定位板固定在第一支架上，定位板上设有定位槽，定位槽与砧木配合，定位板和夹紧机构之间设有间隔。进一步地，所述单轴移载机构包括包括第三支架、第一伺服马达、第一滑道和第一滑块，第一滑块在第一滑道内滑动，伺服马达输出端连接第一丝杠，第一滑块上设有螺纹孔，第一丝杠与第一滑块上的螺纹孔配合，所述旋转柔性机构包括第二气动夹爪、第二伺服马达、转轴和底座，所述底座与第一滑块连接，转轴与底座之间转动连接，第二伺服马达安装在底座上，第二伺服马达输出端与转轴连接，转轴另一端与第二气动夹爪连接。进一步地，所述第二伺服马达与底座之间设有减速机，所述底座左端设有第一立板，减速机与第一立板连接，减速机输出轴与转轴通过联轴器连接，底座上设有两第二立板，转轴与第二立板转动连接，转轴右端设有第一连接板，第一连接板与第二气动夹爪连接；所述第二气动夹爪表面设有负压孔，第二气动夹爪侧面设有负压真空气管接头，气管接头与负压孔连通，气管接头通过负压真空气管与负压风机连接。进一步地，所述压子叶机构包括第一滑台气缸、第一升降板和滚轮，第一滑台气缸缸体端与安装板连接，第一滑台气缸活塞杆端与第一升降板连接，第一升降板与第一滑台气缸缸体端侧面滑动连接，滚轮安装在第一升降板上；所述滚轮与第一升降板之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括直线轴承、滑杆和压缩弹簧，直线轴承固定在第一升降板内，滑杆上端穿过直线轴承，滑杆上端设有第二限位块，所述滚轮支撑在安装架内，滑杆下端与安装架连接，压缩弹簧套在滑杆上，压缩弹簧上端与直线轴承下端接触，压缩弹簧下端与安装架接触。进一步地，所述打孔机构包括第二连接架、第二滑台气缸、平移板、第三滑台气缸、第二升降板和打孔针，第二连接架与安装板连接，第二滑台气缸缸体端与第二连接架连接，第二滑台气缸活塞杆端与平移板连接，第三滑台气缸缸体端与平移板连接，第三滑台气缸活塞杆端与第二升降板连接，打孔针安装在第二升降板上。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术设计有砧木处理系统、接穗移载斜切装置，砧木定位治具、砧木周转机构、旋转柔性机构、带动旋转柔性机构移动的单轴移载机构、压子叶机构和打孔机构，接穗移载斜切装置包括接穗移载机构、三轴移载机构、接穗斜切机构，嫁接过程中，人工分别放置砧木和接穗到定位治具上，按下启动开关，设备工作；单轴移载机构移载砧木、压子叶机构下压子叶、旋转柔性机构自动吸附子叶、打孔机构自动打孔、旋转柔性机控制砧木自动旋转一定角度等待接穗；接穗工位并联自动动作，三轴移载机构自动抓取接穗，并将接穗接穗移载到斜切机构自动斜切；三轴机械手抓取斜切好接穗扦插到打好孔的砧木中，完成自动接穗，单轴机械手移载嫁接好的苗，移载到下料工位，真空破开，人工取苗。提高嫁接效率，降低人员作业强度，自动化程度较高。2、本专利技术中第二气动夹爪表面设有负压孔，第二气动夹爪侧面设有负压真空气管接头，气管接头与负压孔连通，气管接头通过负压真空气管与负压风机连接，通过负压风机和负压真空气管在负压孔形成负压，与压子叶自动配合，将子叶压到第二气动夹爪表面后，负压孔能够吸附砧木子叶，防止砧木子叶影响下一步的钻孔和扦插工序，实用性好。3、本专利技术中缓冲机构包括直线轴承、滑杆和压缩弹簧，直线轴承固定在第一升降板内，滑杆上端穿过直线轴承，滑杆上端设有限位块，限位块防止滚轮掉落，可靠性好，所述滚轮支撑在安装架内，滑杆下端与安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，其特征是，包括砧木处理系统、接穗移载斜切装置、底部框架(10)和上部框架(11)，上部框架(11)支撑在底部框架(10)上，电气设备位于底部框架(10)内，上部框架(11)上设有操作面板(14)，上部框架(11)和底部框架(10)连接处设有启动开关(15)；所述砧木处理系统包括砧木定位治具(1)、砧木周转机构(2)、旋转柔性机构(3)、带动旋转柔性机构(3)移动的单轴移载机构(4)、压子叶机构(5)和打孔机构(6)，所述砧木定位治具(1)、砧木周转机构(2)和单轴移载机构(4)均支撑在底部框架(10)上端面，所述上部框架(11)内部设有支撑梁(12)，压子叶机构(5)和打孔机构(6)上端设有安装板(13)，安装板(13)与支撑梁(12)连接；所述接穗移载斜切装置包括接穗移载机构(7)、三轴移载机构(8)和接穗斜切机构(9)，所述接穗移载机构(7)、三轴移载机构(8)和接穗斜切机构(9)均支撑在底部框架(10)上。

【技术特征摘要】
1.一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，其特征是，包括砧木处理系统、接穗移载斜切装置、底部框架(10)和上部框架(11)，上部框架(11)支撑在底部框架(10)上，电气设备位于底部框架(10)内，上部框架(11)上设有操作面板(14)，上部框架(11)和底部框架(10)连接处设有启动开关(15)；所述砧木处理系统包括砧木定位治具(1)、砧木周转机构(2)、旋转柔性机构(3)、带动旋转柔性机构(3)移动的单轴移载机构(4)、压子叶机构(5)和打孔机构(6)，所述砧木定位治具(1)、砧木周转机构(2)和单轴移载机构(4)均支撑在底部框架(10)上端面，所述上部框架(11)内部设有支撑梁(12)，压子叶机构(5)和打孔机构(6)上端设有安装板(13)，安装板(13)与支撑梁(12)连接；所述接穗移载斜切装置包括接穗移载机构(7)、三轴移载机构(8)和接穗斜切机构(9)，所述接穗移载机构(7)、三轴移载机构(8)和接穗斜切机构(9)均支撑在底部框架(10)上。2.如权利要求1所述的一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，其特征在于，所述接穗移载机构(7)包括第三气动夹爪(701)和驱动第三气动夹爪(701)移动的第一驱动机构，第三气动夹爪(701)与底部框架(10)之间滑动连接；所述三轴移载机构(8)包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构和第四气动夹爪(801)，所述X轴驱动机构支撑在底部框架(10)上，Y轴驱动机构支撑在X轴驱动机构上，Z轴驱动机构支撑在Y轴驱动机构上，第四气动夹爪(801)安装在Z轴驱动机构下端；所述接穗斜切机构(9)包括第六支架(901)、刀片(902)、带动刀片(902)转动的驱动机构、立柱(903)和挡杆，所述驱动机构与第六支架(901)连接，所述立柱(903)与第六支架(901)连接，挡杆包括第一挡杆(904)和第二挡杆(905)，第二挡杆(905)位于第一挡杆(904)下方，第一挡杆(904)与立柱(903)上端连接，第二挡杆(905)与立柱(903)之间活动连接，刀片(902)与第一挡杆(904)和第二挡杆(905)配合，刀片(902)倾斜。3.如权利要求2所述的一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，其特征在于，所述接穗移载机构(7)还包括第四支架(702)和第二滑轨(703)，第二滑轨(703)安装在底部框架(10)上，第三气动夹爪(701)安装在第四支架(702)上端，第四支架(702)下端与第二滑轨(703)滑动连接，第一驱动机构为第二气缸(704)，第二气缸(704)缸体端安装在底部框架(10)上，第二气缸(704)活塞杆端与第四支架(702)连接。4.如权利要求2所述的一种瓜类顶插接智能嫁接机器人，其特征在于，所述三轴移载机构(8)还包括第五支架(802)，第五支架(802)安装在底部框架(10)上，X轴驱动机构包括X轴伺服电机(803)、X轴滑道(804)和X轴滑块(805)，X轴滑道(804)安装在第五支架(802)上，X轴滑块(805)在X轴滑道(804)内滑动，X轴伺服电机(803)安装在X轴滑道(804)端部，X轴伺服电机(803)输出端设有X轴丝杠(806)，X轴滑块(805)上设有螺纹孔，X轴丝杠(806)与X轴滑块(805)上的螺纹孔配合；所述Y轴驱动机构包括Y轴伺服电机(807)、Y轴滑道(808)和Y轴滑块(809)，Y轴滑道(808)与X轴滑块(805)连接，Y轴滑块(809)在Y轴滑道(808)内滑动，Y轴伺服电机(807)安装在Y轴滑道(808)端部，所述Y轴伺服电机(807)输出端设有Y轴丝杠(810)，Y轴滑块(809)上设有螺纹孔，Y轴丝杠(810)与Y轴滑块(809)上的螺纹孔配合；所述Z轴驱动机构包括Z轴伺服电机(811)、Z轴滑道(812)和Z轴滑块(813)，所述Z轴滑道(812)与Y轴滑道(808)连接，Z轴滑道(812)在Z轴滑道(812)内滑动，Z轴伺服电机(811)安装在Z轴滑道(812)上端，Z轴伺服电机(811)输出端设有Z轴丝杠(814)，Z轴丝杠(814)在Z轴滑道(812)内转动，Z轴滑块(813)上设有螺纹孔，Z轴丝杠(814)与Z轴滑块(813)上的螺纹孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩吉书，韩吉胜，孙玉海，宋甲斌，
申请(专利权)人：山东安信种苗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37