瓜科全自动嫁接机砧木苗夹持切削机构的设计与试验

接作业。 １２ 嫁 接作业 的技术 要 求 ．
物受 到 的影 响 更 为 严 重 。蔬 菜 嫁 接 育 苗 既 能保 持 接
穗 品种 的优 良性 状 ， 能 利 用 砧 木 的 有 利 特 性 ， 到 又 达
早结果 、 强抗寒性 、 旱性 、 病 虫害 的能力。 目 增 抗 抗
前 ， 国瓜科 蔬 菜 普 遍 采 用 手 工 嫁 接 ， 仅 作 业 生 产 我 不 率低 、 作业 质 量 难 以 保 证 ， 且 随 着 嫁 接 苗 需 求 量 不 而 断 增加 和 劳动力 成本 的提 高 ， 工 嫁 接 的 劣势 日渐 明 人
两 片 子 叶的 展 开 方 向 基 本 一 致 ， 与 前 进 方 向垂 直 ， 且 相 邻 两株 苗 的子 叶避 免 互相 搭 接 。 砧 木夹 结 构 如 图 ３所 示 。其 包 括 砧 木 左 排 夹 、 砧
图 ２ 夹 持 切 削机 构 工 作 流 程
首先 ， 传送带 将砧 木苗 盘输 送 到工 作 位 置 ， 苗杆 拢 依次 完成 向下 、 向前 动作 ， 第 一排 的 ５株 幼 苗 完全 拢 将 人夹 口； 然后 砧 木 夹 预 夹 紧 ， 夹 口留有 一 定 间 隙 ， 使 切 刀夹完 全 闭合 ， 时 ０ ５ 后切 刀第 １次切 削 ； ５株 幼 延 ．ｓ 待
图 １ 砧 木夹 持 切削 机 构 整 体 结 构
夹持 机切 削机构 工作 流程 ， 图 ２所 示 。 如
夹 夹 口时 ， 苗 杆 的 动 作 为 推 杆 先 下 移 ， 后 前 移 拢 拢 然
苗 ， 秧 苗送 至 夹 口的 限位 杆 处 ， 样 便 可 安 全进 行 将 这 夹 持作 业 ， 免秧 苗 被 夹伤 。 避
２ 总体 方 案
全 自动 嫁 接 机 要 求 每 作 业 循 环 同 时嫁 接 ５株 秧
苗 ， 体结 构 的设计 要 与 之相对 应 。 如 图 １所示 。 整 砧 木夹持 切 削 机 构 主要 由 拢 苗 杆 、 苗 片 、 木 压 砧 夹 、 刀夹 、 刀 和导 苗板 组成 。 切 切
内 ， 与夹 口内的限 位杆 配 合 发挥 拢苗 作 用 。 并 拢 苗杆 主要 有 拢 苗 板 、 杆 和支 持 架 构 成 。拢 苗 推 板通 过 拢 苗支 架 固定 在 输 送 机 构 上 方 ， 拢 苗 板 上 开 在 有与 秧 苗一 一对 应 的豁 口 ， 口中心 与 秧 苗 夹 口中心 豁 同轴 。拢苗 杆 的上 下 、 后 的动 作 由气 缸 驱 动 。推 杆 前 的位 置设 计 在输 送 秧 苗 方 向 与 夹 持 机构 相 对 的一 侧 ， 横 跨 砧木 输 送带 的正上 方 ， 第 １株 和第 ２株砧 木 苗 在 之 间。砧 木 苗 的 株 距 是 ５ ｍ 所 以拢 苗 杆 的 初 始 位 ０ ｍ， 置 设计 为距 砧 木 夹 夹 口 ２ ｍ 根 据 拢 苗 效 果 和 具 体 ５ ｍ， 机 构 布置 情 况 可 相 应 调 整 距 离 。 在 秧 苗 输 送 到 砧 木
基 金 项 目 ： 国家 自然 科 学 基 金 项 目（ ０ ７ ０ ７ Ｅ ５ ６ ４ ；国 家 “ ６ ５９５９／ ００ ０ ） ８３”
汁划 项 目（ Ｏ Ｏ １ Ｚ ０ ２ ＩＡＡ ０ ２ ２～１ ）
作 者 简 介 ：李 元 强 （ ９ ９一） 男 ，黑 龙 江 友 谊 人 ， 教 授 ， Ｅ —ｍ ｉ） １６ ， 副 （ ａ ｌ
３ ２ 压 苗片 尺寸 参数设 计 ．
压 苗 片 的作 用 是 使 砧 木 苗 生 长 点 处 于 同一 水 平
压 莳片 、砧 木 夹 、 切刀 夹 整 体 提 升
线上 且 保证 了子 叶 的平 整 ， 于后 续 的打 孔 和 接 穗对 便
接 ， 苗效 果 的好 坏 直接 影 响嫁 接 的成 功率 。 压
嫁 接机作 业 方式 与 嫁 接 方 法关 系密 切 ， 接 方 法 嫁
随所 用 砧木 不 同而异 。瓜 科作 物 （ 穗 ） 接 的茎 径较 小 ， 断 面近 似呈 等 四边形 实 体 ， 而嫁 接 所 用 砧 木普 遍 选 用
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０—１ ０—２ １
均 茎粗 有一 定 的差 别 ， 以要 求 砧木 夹 夹 口应 具备 可 所 更 换性 ， 能随所 用 砧木 的 不 同而相 应进 行更 换 。
０ 引 言
果 蔬设 施栽 培 普遍 存 在 连 作 障 碍 ， 造成 减 产 甚 至 绝收 ， 瓜科 作物 （ 瓜 、 黄 西瓜 和 甜 瓜 等 ） 对 于 茄 科 作 相
南 瓜 和瓠 瓜 ， 茎 秆 断 面呈 椭 圆 形 ， 有 空 腔 。嫁 接 其 且
时应 避免 接穗 插入 空 腔 ， 则 接 穗 的 自生 根 会 穿过 砧 否
ｌｔ ＠ ｎ ａ ｅ ｕ． ｎ ｙｓ ｅｕ ｄ ｃ
通 讯 作 者 ：辜
—
松 （ ９ ３一） 男 ，广 东汕 头 人 ， 授 ， 士 生 导 师 ，（ １６ ， 教 博 Ｅ
ｍ ｉ ｇ ６ ６ ｓ ａ ｃ ｎ。 ａｌ ｕ ６ ＠ ｉ ． ｏｌ ）ｓ ｎ
２１ ０ １年 ３月
农 机 化 研 究
木 右排 夹 、 动气 缸 、 轨 滑 块 、 头 等 。其 作 业 原理 驱 滑 夹 为 驱动 气缸 分 别 带动 砧 木 左 排 夹 和 砧 木 右排 夹 动 作 ，
实 现 了夹体 的开 闭 。
苗根部 切断后 ， 气缸 驱 动压 苗 片 、 木 夹 、 刀夹 、 刀 砧 切 切 整 体上 移 ， 到达上位 时压 苗 片下 压 ， 将茎 节 高 于砧 木 夹 的幼苗压 下 ， ５株 幼 苗 生 长 点 处 于 同 一 水 平 线 上 。 使
同， 垂直 度 和 高度 各 异 ， 直 接 进 行 秧 苗 夹 持 ， 会 将 若 就 秧 苗夹 碎 ， 接导 致 嫁 接 失 败 。解 决 以上 问题 需 要 设 直 计 拢苗 杆 ， 保 证 秧 苗 能 顺 利 地 输 送 到 砧 木 夹 夹 口 以
１压苗片 ． ２拢苗杆 ． ３ 砧木夹 ． ４ 切 刀夹 ． ５切刀 ． ６ 导 苗 板 ．
第 ３期
３ 关 键 部 件 设 计
３ １ 拢 苗杆 的结构 设计 ． 全 自动嫁 接机 采 用 穴 盘 上 苗 ， 接 时按 砧 木 穴 盘 嫁 的一排 ５株 苗 行 进 行 嫁 接 。 当秧 苗 输 送 至 夹 持 机 构 的夹 口处 时 ， 由于秧 苗 一 排 ５株 苗 的 生 长状 态 各 不 相
适 的预 紧力 ， 确保 接续 打 孔工 作 的成 功完 成 。
４） 砧木 高 度 的要 求 。砧 木 采 用 先 断 根 后 回栽 人
１ 嫁 接 方 法及 作 业 技 术 要 求
１ １ 嫁接 方法 的选择 ．
新穴 盘 的断根 育 苗方 式 ， 过 处 理 的 砧 木苗 高 度 应 基 经 本相同 ， 以保证 嫁 接苗 愈 合后 的长 势 一致 。 ５ 夹 口的适 应 性 要 求 。 由 于 不 同品 种 的砧 木 平 ）
压 苗 茼

压苗 片 采用 厚 度 为 ０ ５ ． ｍｍ 的钢板 ， 压 苗 片上加 在 工有 ５个 豁 口， 匀 分 布 ， 苗 片 两 端 与 气 缸 的活 塞 均 压 杆 固定 ， 实现 上 升 和 下 降运 动 。压 苗 片 与 砧 木夹 之 可
切 第 一 次 切 削 ：
间 的预 留有 １ ｍ 的 间隙 ， 样可 防 止将 子 叶压 伤 。 ｍ 这
此 时 ， 刀 进 行第 ２次切 削 ， 砧 木 根 部 切 齐 ， 回栽 切 将 使
砧木 夹 的结 构 采用 “ 体 夹 体 、 立 夹 头 ” 整 独 的组 合
方案 。 即进 行 如 下设 计 ： 针 对 单 体 夹 在 加 工 过 程 中 ①
后 的嫁接 苗高 度一 致 ， 后砧 木 夹彻 底 闭 合 ， 最 准备 后 续
５０４ １ ６ ２；２ 东 北 农 业 大 学 工 程 学 院 ， 哈 尔 滨 １ ０ ３ ） ． ５ ０ ０ 摘 要 ： 传 统 蔬 菜 嫁 接 采 用 人 工 嫁 接 ， 产 率 低 、 业 质 量 难 以 保 证 ， 了 解 决 此 问 题 ， 计 了 一 次 作 业 循 环 可 生 作 为 设
州时 嫁接 ５株秧 苗 的 全 自动嫁 接 机 。 该机 的砧 木夹 持 切 削机 构是 直 接 接 触 秧 苗 的重 要 执 行 部 件 ， 设 计 是 研 究 其 的重点 和难点 、为 此 ， 绍 了砧 水 苗夹 持 切 削机 构 的总 体 结构 和 工艺 流 程 ， 介 以及 关 键 部 件 的 构 成 及工 作 原 理 ， 该
机 构 可 实 现 砧 木 苗 夹 持 、 次 断 根 处 理 的 自动 化 作 业 。 两 关 键 词 ：嫁 接 机 ；砧 木 苗 ；嫁 接 方 法 中 图分 类 号 ：￥ ３ ． ４ ２ ３７ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ）３— ０ ８— ４ ８ Ｘ（ ０ １ ０ ０ ８ ０
木髓 腔进 入 土壤 ， 致嫁 接 失 败 。嫁接 一 般 采 用靠 接 导 法 、 接 法和 插 接 法 ， 接 法 和 贴 接 法 需 夹 子 或 套 管 贴 靠 等 固定 ， 工序 复 杂 ， 插 接 法 适 合 大 砧 木 小 接 穗 的特 而
点 ， 不需 固定 物 。 因此 ， 设 计 采 用 插 接 法 进 行 嫁 且 本
３ ３ 砧 木夹 结构 设计 及工 作原 理 ．
Ｊ ｒ
砧 术 夹 完 全 闭 合
全 自动嫁 接 机 砧 木 夹 可 实 现 每 次 ５株 苗 的 同步 夹 持 ， 对 整 盘 苗 的 要 求 如 下 ： 每 个 穴 孔 中均 有 １ 其 ① 株 苗 ， 苗 的位 置 基 本 位 于 穴 孔 中心 ； 同一 排 苗 的 且 ②
打孔 作业 。
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易变 形 ， 体 夹 与 固定 板 的 安 装 精 度 无 法 保 证 等 问 单 题 ， ５组砧 木 左 夹 和砧 木 右 夹 各 设 计 为 一 个 整 体 ； 将