[發明專利]嫁接機蔬菜苗三維定位與夾持裝置

有效

• 申請號: 201510414774.3
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105165415B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 李建平;季明東;王萌;孫偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01G2/38
• 分類號: A01G2/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高,趙杭麗

技術領域

本發明涉及的園藝農業機械的自動化控制領域，具體涉及是自動嫁接機中蔬菜苗三維定位與夾持裝置。

背景技術

蔬菜生產規模、設施規模不斷增大，工廠化育苗也相繼出現。嫁接作為改善蔬菜品質，預防土傳病蟲害的重要手段，得到了廣泛應用。手工嫁接作業效率低，嫁接成活率不高，已經不能滿足當前嫁接作業的實際需求。國內外相關機構已經研發出部分嫁接機，蔬菜嫁接方法多是貼接法嫁接，作業效率和嫁接成活率都達到了一定的水平，而蔬菜嫁接機嫁接成活率進一步提高的關鍵因素在于蔬菜苗嫁接過程砧木和穗木的對接定位。現有的定位多采用機械方法進行定位，由于各株蔬菜苗變化差異大，無法精確定位。這使得蔬菜嫁接育苗地成活率和自動化程度提高收到了一定的限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種嫁接機蔬菜苗三維定位與夾持裝置，由三維定位機構、夾持裝置和兩個攝像頭構成，其中三維定位機構由第一線性導軌、第二線性導軌、第三線性導軌以及直線導軌構成，夾持裝置主要包括電磁鐵和上下夾持手臂，兩個攝像頭水平安裝，所述的直線導軌由直線導軌滑臺和直線光軸構成。

所述的三維定位機構由三個線性導軌和一個直線導軌構成，其中第一線性導軌、第二線性導軌、第三線性導軌的結構相同，都是由步進電機、滾珠絲杠和絲杠滑臺構成，第三線性導軌和直線導軌在下端，第三線性導軌的滑臺和直線導軌滑臺與中間的第二線性導軌底部連接，第二線性導軌的滑臺與第一線性導軌的底部連接。

所述的夾持裝置由夾持底座、上夾持手臂、下夾持手臂、連接螺栓、壓緊彈簧、電磁鐵組成，夾持裝置安裝在第一線性導軌的滑臺上，上夾持手臂與夾持底座固定連接，下夾持手臂通過連接螺栓與夾持底座間隙連接。

本發明提供的蔬菜苗的夾持與三維定位裝置，兩個攝像頭拍攝處理后并可獲取蔬菜苗的位置，并通過定位機構配合夾持裝置可以實現在三維空間夾取蔬菜苗并移動到工作位置，從而保證定位精度，提高嫁接成活率。與現有技術相比，本發明可以很好的實現蔬菜在嫁接中準確定位，進一步提高了嫁接機嫁接成活率。本發明設計合理，自動化程度高，操作精確，可靠性高，作業穩定。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是夾持裝置具體放大示意圖。

圖3是線性導軌結構示意圖。

圖中：1是第一線性導軌、2第二線性導軌、3是第三線性導軌，4是直線導軌滑臺，5是直線光軸，6是夾持裝置，7是兩個水平放置的攝像頭，8是夾持底座，9是上夾持手臂，10是下夾持手臂，11是連接螺栓，12是壓緊彈簧，13是電磁鐵，14是步進電機，15是滾珠絲杠，16是絲杠滑臺。

具體實施方式

本結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1

參見圖1、2，本發明提供的蔬菜苗的夾持與三維定位裝置，由三維定位機構、夾持裝置6和攝像頭7構成，其中所述的三維定位機構由第一線性導軌1、第二線性導軌2、第三線性導軌3以及直線導軌構成，所述的夾持裝置6包括電磁鐵13、上夾持手臂9和下夾持手臂10，所述的攝像頭7有兩個，且水平安裝，所述的直線導軌由直線導軌滑臺4和直線光軸5構成。

所述的第一線性導軌1、第二線性導軌2、第三線性導軌3的結構相同，都是由步進電機14、滾珠絲杠15和絲杠滑臺16構成，第三線性導軌3和直線導軌在下端，第三線性導軌3的滑臺和直線導軌滑臺4與第二線性導軌2底部連接，第二線性導軌2的滑臺與第一線性導軌1的底部連接。

所述的夾持裝置6由夾持底座8、上夾持手臂9、下夾持手臂10、連接螺栓11、壓緊彈簧12、電磁鐵13組成，夾持裝置6安裝在第一線性導軌1的滑臺上，上夾持手臂9與夾持底座8固定連接，下夾持手臂10通過連接螺栓11與夾持底

座8間隙連接。

本發明主要應用于自動嫁接機砧木和穗木的定位對接中。由第一線性導軌1、第二線性導軌2、第三線性導軌3線性導軌和直線導軌構成的定位裝置，三個線性導軌的步進電機通過PLC發送脈沖至驅動器實現線性移動，PLC與上位機PC實時通訊。兩個平行放置的攝像頭拍攝照片傳送給PC機，PC機通過圖像處理后獲取嫁接對象穗木和砧木的位置信息。

PC機將獲取的穗木位置信息傳送給PLC控制步進移動，并在蔬菜苗夾持裝置6移動到穗木接觸點之前，電磁鐵13通電，下夾持手臂10右端下移張開，到達接觸點后，電磁鐵13斷電，通過壓緊彈簧12將穗木穩定夾持住。