一種嫁接苗排序機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種嫁接苗排序機構(gòu)。目的是提供的機構(gòu)應(yīng)能按照要求將獲取的嫁接苗按苗徑尺寸大小的順序輸出，以便為后期的嫁接高成功率提供良好的保證，并且具有自動化程度高的特點。技術(shù)方案是：一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于該機構(gòu)包括由動力機構(gòu)驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤、一組均勻分布在轉(zhuǎn)盤周邊的夾持手、分別與夾持手配合操作的兩個凸輪閉合機構(gòu)、位于送苗工位以監(jiān)測苗徑大小的攝像頭以及對獲取的圖像進行分析計算然后將控制信號輸至動力機構(gòu)的計算機。
【專利說明】一種嫁接苗排序機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種果蔬嫁接機排序機構(gòu)，具體涉及一種基于視覺判斷苗徑尺寸的嫁接苗排序機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著蔬菜現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展，溫室蔬菜栽培面積的擴大，對于蔬菜嫁接育苗栽培需求也在不斷提高。嫁接機器人技術(shù)是近年在國際上出現(xiàn)的一種集機械、自動控制與設(shè)施園藝技術(shù)于一體的高新技術(shù)。目前國際上嫁接機械化研究發(fā)展到一定階段，對于嫁接的成功效率要求在不斷提高；其中，為了提高嫁接成功率和嫁接效率，需要為果蔬嫁接機配置相適合的嫁接苗排序機構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的是要提供一種果蔬嫁接機的嫁接苗排序機構(gòu)，該機構(gòu)應(yīng)能按照要求將獲取的嫁接苗按苗徑尺寸大小的順序輸出，以便為后期的嫁接高成功率提供良好的保證，并且具有自動化程度高的特點。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于該機構(gòu)包括由動力機構(gòu)驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤、一組均勻分布在轉(zhuǎn)盤周邊的夾持手、分別與夾持手配合操作的兩個凸輪閉合機構(gòu)、位于送苗工位以監(jiān)測苗徑大小的攝像頭以及對獲取的圖像進行分析計算然后將控制信號輸至動力機構(gòu)的計算機。
[0006]所述夾持手包括一底座、對稱布置在底座上并形成一對夾持爪的兩個四連桿抓取機構(gòu)以及對兩個四連桿抓取機構(gòu)施力使其閉合的彈簧。
[0007]所述一組夾持手的數(shù)量為偶數(shù)個。
[0008]所述兩個凸輪閉合機構(gòu)分別位于送苗工位以及取苗工位；所述送苗工位以及取苗工位間隔奇數(shù)個常閉抓取機構(gòu)的距離。
[0009]所述四連桿抓取機構(gòu)包括底座、可轉(zhuǎn)動地鉸接在底座上的夾持連桿、位于夾持連桿后端且可滑動地定位在底座滑槽中的推力連桿以及一端與夾持連桿后端絞接而另一端則與推力連桿頂端鉸接的短連桿。
[0010]所述凸輪閉合機構(gòu)包括豎直布置在底座上且前端的活塞桿對準(zhǔn)常閉抓取機構(gòu)的氣缸、制作在活塞桿頂端的斜面以及固定在推力連桿前部且與所述斜鍥塊擠壓配合的斜鍥塊。
[0011]本實用新型的工作原理是:
[0012]當(dāng)該嫁接苗排序機構(gòu)開始工作時，整機處于初始給定位置；工作時，送苗工位的氣缸動作，氣缸活塞桿往上頂壓位于送苗工位的夾持手(奇數(shù)位號碼的常閉夾持手)，通過活塞桿頂端的斜鍥塊以及推力連桿上的斜塊的相互作用，迫使推力連桿克服彈簧力作用往后移動，使該夾持手打開；接著外部送苗機械手將幼苗送至夾持手的兩個夾持爪中間，然后氣缸的活塞桿往下復(fù)位，在彈簧力的作用下夾持手閉合夾持住幼苗的莖；同時通過送苗工位的攝像頭獲取幼苗圖像信息后輸至計算機機，通過圖像分析獲得幼苗的苗徑尺寸。按照上述過程，分別一一將奇數(shù)位號碼的夾持手全部上滿幼苗，并對獲得的苗徑尺寸大小進行排序，然后按照排序順序?qū)A持著幼苗的夾持手一一轉(zhuǎn)動至取苗工位，由取苗工位的取苗機械手先夾持幼苗，接著由該工位的氣缸動作打開夾持著幼苗的夾持手，然后取苗機械手帶著夾持的幼苗離開轉(zhuǎn)盤送往指定位置；在奇數(shù)號碼的夾持手夾持著幼苗一一轉(zhuǎn)動至取苗工位的同時，偶數(shù)號碼的的夾持手則到達送苗工位，與外部送苗機械手重復(fù)進行前面所述的送苗作業(yè)，如此循環(huán)進行，嫁接苗排序連續(xù)進行。因為送苗工位與取苗工位相差奇數(shù)個工位，所以送苗作業(yè)與取苗作業(yè)能夠同時進行。
[0013]本實用新型的有益效果是:由于設(shè)計了相應(yīng)的機構(gòu)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)將苗徑尺寸無序的嫁接苗按苗徑尺寸順序輸出，為高成活率嫁接機的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)；而且能夠完全自動化作業(yè)，大幅度提高了生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的夾持手的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實用新型中轉(zhuǎn)動軸的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本實用新型的凸輪閉合機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本實用新型的凸輪閉合機構(gòu)的工作狀態(tài)示意圖。
[0019]圖6是本實用新型的工作狀態(tài)示意圖之一。
[0020]圖7是本實用新型的工作狀態(tài)示意圖之二。
[0021]圖8是本實用新型的工作狀態(tài)示意圖之三。
[0022]圖9是本實用新型的工作狀態(tài)示意圖之四。
[0023]圖10是本實用新型的工作狀態(tài)示意圖之五。
[0024]圖11是本實用新型的工作狀態(tài)示意圖之六。
[0025]圖12是本實用新型工作狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中有:安裝板I ;氣缸安裝架2 ;氣缸3 ;幼苗4 ;轉(zhuǎn)盤5 ;夾持手6 ;頂蓋6-1 ;彈簧6-2 ;推力連桿6-3 ;短連桿6-4 ;夾持連桿6-5 ;底座6_6 ;頂桿7 ;轉(zhuǎn)軸8 ;基座9 ;軸承10 ；斜塊11 ;攝像頭12。
【具體實施方式】
[0027]附圖所示的嫁接苗排序機構(gòu)中，轉(zhuǎn)盤5由動力機構(gòu)(通常是步進電機)驅(qū)動(圖中可見:轉(zhuǎn)軸8通過軸承10可轉(zhuǎn)動地定位在基座9中,轉(zhuǎn)軸的頂端與轉(zhuǎn)盤的中心固定連接(螺栓連接)，轉(zhuǎn)軸的底端則通過齒輪組與步進電機輸出軸進行動力傳遞；基座的底端固定在安裝板I上，并且使轉(zhuǎn)動軸保持豎直狀態(tài))，驅(qū)動機構(gòu)為常規(guī)機構(gòu)；一組夾持手(常閉夾持手)均勻分布在轉(zhuǎn)盤周邊，所述夾持手的數(shù)量為偶數(shù)個，依照順時針或逆時針方向分別編號；轉(zhuǎn)盤邊沿的兩個部位還設(shè)定為送苗工位a以及取苗工位b，送苗工位以及取苗工位間隔一定的距離(奇數(shù)個常閉抓取機構(gòu)的弧長距離)。所述常閉夾持手中，形成一對夾持爪的兩個四連桿抓取機構(gòu)對稱布置在底座6-6上，彈簧6-2對兩個四連桿抓取機構(gòu)施力使其保持閉合夾持狀態(tài)。
[0028]所述四連桿抓取機構(gòu)中，夾持連桿6-5可轉(zhuǎn)動地鉸接在底座上(兩個夾持連桿對稱鉸接在底座上形成一對夾持爪)，推力連桿6-3位于夾持連桿后端且可滑動地定位在底座滑槽中，短連桿6-4的一端與夾持連桿后端鉸接而另一端則與推力連桿頂端鉸接的。這樣，在彈簧力的頂壓作用下，兩個夾持連桿保持閉合夾持狀態(tài)。
[0029]送苗工位以及取苗工位處又分別設(shè)置一個凸輪閉合機構(gòu)，這兩個凸輪閉合機構(gòu)分別通過氣缸安裝架2固定在安裝板I上；兩個凸輪閉合機構(gòu)各自與夾持手配合操作，分別進行打開夾持手的操作；送苗工位還安裝監(jiān)測苗徑大小的攝像頭12，另由計算機(圖中省略)對獲取的圖像進行分析計算然后將轉(zhuǎn)動信號命令輸至動力機構(gòu)。
[0030]所述凸輪閉合機構(gòu)中，氣缸3豎直布置在底座上，氣缸前端的活塞桿(即頂桿7)頂端制有斜面，推力連桿前部固定一斜鍥塊11，該斜面與所述斜鍥塊擠壓配合，可迫使推力連桿克服彈黃力往后運動。
[0031]本實用新型的主要功能是在果蔬嫁接時，對送入的幼苗按照苗徑粗細進行排序然后依序輸送到外部夾持機械手上。為此，先需對實施例中的十個夾持手從一到十進行編號；工作時，一號夾持手位于送苗工位(同時，偶數(shù)位的夾持手則處于取苗工位；因為送苗工位與取苗工位相差奇數(shù)個夾持手的位置)，送苗工位處的氣缸3動作往上頂出活塞桿(即頂桿)，通過活塞桿頂端的斜面與推力連桿6-3前部的斜鍥塊相互作用，克服彈簧的作用力使夾持手張開，外部送苗機械手將幼苗送到夾持手的兩個夾持爪中間；接著氣缸回縮，兩個夾持爪在彈簧力作用下閉合，抱合夾持著幼苗(獲取幼苗)。送苗工位處安裝的攝像頭12接著對幼苗攝像，并將幼苗苗徑圖片信息輸至計算機，由計算機分析計算苗徑尺寸大小。接著轉(zhuǎn)盤在電機帶動下轉(zhuǎn)動(電機驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn))，三、五、七、九號夾持手分別 轉(zhuǎn)動至送苗工位，按上述方法再次一一夾取幼苗。待一、三、五、七、九號夾持手都上滿幼苗后(如圖7)，計算機就立即將這些夾持手上的幼苗按照苗徑尺寸大小順序分別排定，并且發(fā)出命令使五個夾持手(一、三、五、七、九號夾持手)按照苗徑尺寸大小順序依次轉(zhuǎn)動(正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動)至取苗工位，由取苗機械手分別一一獲取幼苗(如圖8)。夾持手將幼苗轉(zhuǎn)移至取苗機械手的過程，與前述夾持手獲取幼苗的過程正好相反。
[0032]由于送苗工位與取苗工位相差奇數(shù)個夾持手的位置，所以在取苗機械手每取走一個幼苗的同時，送苗機械手又將一個幼苗送入對應(yīng)的偶數(shù)位的夾持手上(如圖8、圖9)，并且由攝像頭同時獲取幼苗苗徑尺寸的信息。所以當(dāng)奇數(shù)號夾持手上的五株幼苗完全輸出時，所有偶數(shù)號夾持手中又布滿了新的一組幼苗(圖10、圖11表示作業(yè)過程)，所以下一輪則進行偶數(shù)號夾持手輸出幼苗而奇數(shù)號夾持手則獲取幼苗的作業(yè)；重復(fù)以上循環(huán)，幼苗排序作業(yè)連續(xù)進行。
【權(quán)利要求】
1.一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于該機構(gòu)包括由動力機構(gòu)驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤(5)、一組均勻分布在轉(zhuǎn)盤周邊的夾持手、分別與夾持手配合操作的兩個凸輪閉合機構(gòu)、位于送苗工位以監(jiān)測苗徑大小的攝像頭(12)以及對獲取的圖像進行分析計算然后將控制信號輸至動力機構(gòu)的計算機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于:所述夾持手包括一底座(6-6)、對稱布置在底座上并形成一對夾持爪的兩個四連桿抓取機構(gòu)以及對兩個四連桿抓取機構(gòu)施力使其閉合的彈簧(6-2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于:所述一組夾持手的數(shù)量為偶數(shù)個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于:所述兩個凸輪閉合機構(gòu)分別位于送苗工位以及取苗工位；所述送苗工位以及取苗工位間隔奇數(shù)個常閉抓取機構(gòu)的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于:所述四連桿抓取機構(gòu)包括底座、可轉(zhuǎn)動地鉸接在底座上的夾持連桿(6-5)、位于夾持連桿后端且可滑動地定位在底座滑槽中的推力連桿(6-3)以及一端與夾持連桿后端鉸接而另一端則與推力連桿頂端鉸接的短連桿(6-4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種嫁接苗排序機構(gòu)，其特征在于:所述凸輪閉合機構(gòu)包括豎直布置在底座上且前端的活塞桿對準(zhǔn)常閉抓取機構(gòu)的氣缸(3)、制作在活塞桿頂端的斜面以及固定在推力連桿前部且與所述斜面擠壓配合的斜鍥塊(11)。
【文檔編號】B65G47/86GK203581986SQ201320583051
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】賀磊盈, 楊蒙愛, 武傳宇, 喻擎蒼, 張成浩, 陳晨, 沈燁欽, 金海龍 申請人:浙江理工大學(xué)