幼苗嫁接組合輔助裝置設(shè)計(jì).pdf

幼苗嫁接組合輔助裝置設(shè)計(jì) 楊碩林 1 符浩 2 1 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 機(jī)械電子工程學(xué)院 山東 濟(jì)南 250100 2 臨沂技師學(xué)院 山東 臨沂 276000 摘 要 幼苗嫁接是幼苗嫁接苗培育過(guò)程中技術(shù)難度較高的問(wèn)題 針對(duì)現(xiàn)有嫁接技術(shù)勞動(dòng)強(qiáng)度與細(xì) 度大 嫁接成活率相對(duì)較低的問(wèn)題 現(xiàn)設(shè)計(jì)一種嫁接組合輔助裝置 主要是通過(guò)在一個(gè)斜滑塊上配 合間隔設(shè)置的兩個(gè)刀片 刀片的切割刃相平行 保證了接穗和砧木對(duì)接切口的吻合 兩個(gè)對(duì)稱(chēng)同步 動(dòng)作的斜滑塊 能夠同步對(duì)植株兩側(cè)切割 形成滿(mǎn)足需求的切口對(duì)接形狀 在開(kāi)設(shè)接穗接口的同時(shí) 能夠進(jìn)行砧木接口的開(kāi)設(shè) 二者切割處接口一致對(duì)應(yīng)匹配 形成雙面貼合 實(shí)現(xiàn)將結(jié)果幼苗接穗與 抗體幼苗砧木的切口貼合一體化銜接起來(lái) 提高嫁接效率與嫁接成活率 關(guān)鍵詞 幼苗嫁接 對(duì)接切口 嫁接效率 嫁接成活率 中圖分類(lèi)號(hào) S233 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095 7327 2022 11 0033 04 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào) 2022年 第 39卷 第 11期 收稿日期 2022 10 12 作者簡(jiǎn)介 楊碩林 1991 男 山東臨沂人 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院講師 碩士 研究方向 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 與流體仿真技術(shù) 通訊作者 符浩 1985 男 山東臨沂人 臨沂技師學(xué)院機(jī)械裝配與維修系講師 研究方向 機(jī)械加工裝配與維修設(shè)計(jì) Design of Auxiliary Device for Seedling Grafting Combination YANG Shuolin 1 FU Hao 2 1 Mechanical and Electronic Engineering Shandong Agriculture and Engineering University Jinan Shandong 250100 2 Linyi Technician College Linyi Shandong 276000 Abstract Seedlings grafted seedling grafting is to foster technical difficult problems in the process in view of the existing grafting technology labor intensity and the fineness of big the problem of graft survival rate is relatively low now design a graft composite auxiliary device mainly through in a technoloy with the interval of two blades the blade cutting blade in parallel guarantee the scion and stock docking incision anastomosis Technoloy two symmetric synchronization action will sync to plant on both sides of the cut form to meet the requirements of shape incision and docking in opening a scion interface interface to the stock opened at the same time the two cutting interface corresponding matching the formation of double sided tape implementation will result seedling grafting with antibody incision joint integration of the seedling root stock rise Improve grafting efficiency and grafting survival rate Key words seedling grafting docking incision grafting efficiency ratio of grafting 農(nóng)業(yè)新時(shí)代背景下 國(guó)家大力推動(dòng)鄉(xiāng)村振興 戰(zhàn)略 倒逼農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)化升級(jí) 其中農(nóng)業(yè)播種栽 植過(guò)程中 嫁接成功率是最關(guān)鍵的一步 嫁接成活 率是提升產(chǎn)量的本源性前提 1 幼苗嫁接是幼苗嫁 33 DOI 10 15948 ki 37 1500 s 2022 11 018 接苗培育過(guò)程中難度最大技術(shù)問(wèn)題 2 幼苗嫁接 繁殖技術(shù)一直沒(méi)有得到理想的解決 成活率低 且不穩(wěn) 3 目前研究的主要成果有子苗嫁接 微 枝嫁接 方法都屬室內(nèi)嫁接 室外嫁接有苗圃枝 接和室外芽接兩種方法 幼苗嫁接主要是通過(guò) 結(jié)果幼苗體嫁接到抗病體植株幼體上 通過(guò)抗 病體植株根系獲得土壤內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素 來(lái)供應(yīng)結(jié) 果幼苗體生長(zhǎng)結(jié)果 借助砧木根系強(qiáng)大的抗逆 性 生長(zhǎng)勢(shì)以及抗病性等來(lái)減少蔬菜的發(fā)病 增 強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì) 提高抗逆性等 實(shí)現(xiàn)重茬 增產(chǎn) 增收 等目的 植物嫁接時(shí)接合部位組織越幼嫩 分生 組織也越旺盛 嫁接后越容易形成愈傷組織 接 穗和砧木的接口也越容易接合成活 有利于提 高嫁接苗的成活率 4 5 目前的操作過(guò)程主要是種植者首先將抗病 體植株幼體成片切割 只留取根系以及以上一段 距離作為生長(zhǎng)主枝 且通過(guò)人工是用刀片將上端 插入刀片進(jìn)行垂直切割開(kāi)縫 相反結(jié)果幼苗體切 割去除根系以及以上一段距離 剩下的枝莖底端 傾斜切除一段使其成尖狀 形狀與抗病體植株幼 體上的切割開(kāi)縫近似匹配 兩者貼合在一起 再 用夾子固定大約 10 15 天 枝體完全長(zhǎng)合在一 起 成為一種抗病強(qiáng)的結(jié)果植株體 來(lái)滿(mǎn)足生長(zhǎng) 結(jié)果需要 但現(xiàn)在這種嫁接方式操作非常繁瑣精 細(xì) 特別是貼合縫隙與貼合尖的切割與粘貼 難 以保證接穗和砧木切口的良好對(duì)接 加之兩者都 為幼苗柱體 非常脆弱且動(dòng)刀幅度非常小 過(guò)多 的操作移動(dòng)很容易造成折斷 需要極強(qiáng)的耐心和 高強(qiáng)度勞動(dòng)力 6 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的嫁接組合輔助裝置 以降低嫁接操 作勞動(dòng)強(qiáng)度 提升幼苗嫁接成活率為目標(biāo) 通過(guò) 在一個(gè)斜滑塊上配合間隔設(shè)置的兩個(gè)刀片 刀片 的切割刃相平行 保證了接穗和砧木對(duì)接切口的 吻合 兩個(gè)對(duì)稱(chēng)同步動(dòng)作的斜滑塊 能夠同步對(duì) 植株兩側(cè)切割 一體化操作過(guò)程中形成滿(mǎn)足需求 的切口對(duì)接形狀 如圖 1 所示 裝置主要結(jié)構(gòu)包括支架 間隔 且對(duì)稱(chēng)安裝在支架上的第一夾具板和第二夾具 板 第一夾具板滑動(dòng)配合有第一斜滑塊 第一斜 滑塊上間隔設(shè)有平行的第一刀片和第二刀片 第 二夾具板上滑動(dòng)配合有與第一斜滑塊對(duì)稱(chēng)設(shè)置 的第二斜滑塊 第二斜滑塊上設(shè)有與第一刀片對(duì) 稱(chēng)的第三刀片 與第二刀片對(duì)稱(chēng)的第四刀片 第 一刀片相對(duì)于第一刀片和第三刀片的對(duì)稱(chēng)面呈 銳角設(shè)置 第一斜滑塊和第二斜滑塊同步滑動(dòng)調(diào) 節(jié)第一刀片和第三刀片的間距 第二刀片和第四 刀片的間距 對(duì)于第一斜滑塊和第二斜滑塊的對(duì) 稱(chēng)參考面為其二者間距連線(xiàn)的垂直平分面 同樣 的 第一刀片和第三刀片 第二刀片與第四刀片 的對(duì)稱(chēng)參考面與上述參考面相同 支架包括剪式 鉸接的第一夾板和第二夾板 第一夾具板安裝在 第一夾板的一端 第二夾具板安裝在第二夾板的 一端 第一夾板與第二夾板相對(duì)鉸接軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào) 節(jié)第一夾具板和第二夾具板的間距 第一夾具板 設(shè)有凹槽 第一斜滑塊與凹槽一側(cè)的傾斜面配 合 凹槽的另一側(cè)形成夾持板 第二夾具與第一 夾具結(jié)構(gòu)相同 第二斜滑塊與第二夾具凹槽一側(cè) 的傾斜面配合 兩個(gè)凹槽相對(duì)布置 兩個(gè)夾持板 相對(duì)布置形成間距可調(diào)的夾持空間 凹槽的傾斜 面相對(duì)于第一刀片和第三刀片的對(duì)稱(chēng)面呈銳角 設(shè)置 凹槽內(nèi)沿傾斜面設(shè)有滑道板 第一斜滑塊 和第二斜滑塊分別配合對(duì)應(yīng)的滑道板沿對(duì)應(yīng)的 傾斜面帶動(dòng)刀片滑動(dòng) 第一刀片 第二刀片 第三 刀片和第四刀片均為傾斜刃和平面刃組成的刀 刃 第一刀片的傾斜刃朝向第二刀片的傾斜刃設(shè) 置 第三刀片的傾斜刃朝向第四刀片的傾斜刃設(shè) 置 用于使其切割面所呈角度一致 第一刀片與 第二刀片的遠(yuǎn)離第一斜滑塊的一端平齊 第三刀 片和第四刀片的遠(yuǎn)離第二斜滑塊的一端平齊 第 一刀片與第三刀片端部接觸時(shí) 第二刀片與第四 刀片端部同步接觸 第一斜滑塊和第二斜滑塊配 合有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)支撐架安裝在支架 上 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)第一斜滑塊和第二斜滑塊沿對(duì) 應(yīng)的夾具塊同步滑動(dòng) 2 控制原理 結(jié)合 2 所示 當(dāng)夾住單棵結(jié)果幼苗后 手動(dòng) 按一下工作開(kāi)關(guān) 磁控制閥開(kāi)始工作 控制連通 的工作氣缸的氣缸軸外伸 氣缸軸帶動(dòng)限位板間 的上連接擺桿與下連接擺桿下移 并帶動(dòng)連接支 34 桿下移 致使左夾具板與右?jiàn)A具板內(nèi)的斜滑塊沿 著楔形面移動(dòng) 中間過(guò)程中 嵌入板在橫向滑板的滑板槽內(nèi) 橫向移動(dòng) 斜滑塊帶動(dòng)結(jié)果幼苗刀片與抗體幼苗 刀片平行下移 這時(shí)兩側(cè)的結(jié)果幼苗刀片對(duì)結(jié)果 幼苗底部沿著雙面切割路線(xiàn)進(jìn)行迅速切割 而兩 側(cè)的抗體幼苗刀片下移之后刀刃接觸 形成組合 刀 用組合刀對(duì)抗體幼苗進(jìn)行切割 形成嫁接口 位置上與結(jié)果幼苗切割后的底端對(duì)應(yīng)好 與此同時(shí) 按動(dòng)工作開(kāi)關(guān) 工作氣缸控制氣 缸軸收縮 兩側(cè)斜滑塊沿著楔形面移動(dòng)回位 并 帶動(dòng)結(jié)果幼苗刀片與抗體幼苗刀片回位 這時(shí) 通過(guò)手持的上夾板與下夾板調(diào)節(jié) 將左夾具板 與右?jiàn)A具板之間的結(jié)果幼苗釋放 其底端正好 落入與抗體幼苗的嫁接口中配合一起 形成雙 面貼合 之后用夾子夾住即可形成供生長(zhǎng)的貼 合面 3 上連接擺桿 11 下連接擺桿 13 工作氣缸 13 1 氣缸軸 15 磁控 制閥 17 1 電池 17 3 工作開(kāi)關(guān) 圖 2 控制原理圖 3 實(shí)施原理 現(xiàn)在抗病幼苗嫁接操作過(guò)程主要是 種植者 首先將抗病體植株幼體成片切割 只留取根系以 及以上一段距離作為生長(zhǎng)主枝 且通過(guò)人工是用 刀片將上端插入刀片進(jìn)行垂直切割開(kāi)縫 相反結(jié) 果幼苗切割去除根系以及以上一段距離 剩下的 枝莖底端傾斜切除一段使其成尖狀 形狀與抗病 體植株幼體上的切割開(kāi)縫近似匹配 兩者貼合在 一起 再用夾子固定大約 10 15 天 枝體完全長(zhǎng) 合在一起 成為一種抗病強(qiáng)的結(jié)果植株體 來(lái)滿(mǎn) 足生長(zhǎng)結(jié)果需要 但現(xiàn)在這種嫁接方式操作非常 繁瑣精細(xì) 特別是貼合縫隙與貼合尖的切割與粘 貼 加之兩者都為幼苗柱體 非常脆弱且動(dòng)刀幅 度非常小 過(guò)多的操作移動(dòng)很容易造成折斷 需 要極強(qiáng)的耐心和高強(qiáng)度勞動(dòng)力 針對(duì)這種問(wèn)題 設(shè)計(jì)的抗性結(jié)果幼苗嫁接組合刀具 如圖 3 所 示 使用時(shí) 人工手持上夾板與下夾板 上夾板與 下夾板可通過(guò)夾板銷(xiāo)進(jìn)行角度交錯(cuò)調(diào)節(jié) 過(guò)程中 連接的左夾具板與右?jiàn)A具板可進(jìn)行間距調(diào)節(jié) 實(shí) 現(xiàn)對(duì)結(jié)果幼苗的固定于分離 當(dāng)夾住單棵結(jié)果幼 苗后 手動(dòng)按一下工作開(kāi)關(guān) 磁控制閥開(kāi)始工作 控制連通的工作氣缸的氣缸軸外伸 氣缸軸帶動(dòng) 限位板間的上連接擺桿與下連接擺桿下移 并帶 動(dòng)連接支桿下移 致使左夾具板與右?jiàn)A具板內(nèi)的 斜滑塊沿著楔形面移動(dòng) 中間過(guò)程中 嵌入板在 橫向滑板的滑板槽內(nèi)橫向移動(dòng) 斜滑塊帶動(dòng)結(jié)果 幼苗刀片與抗體幼苗刀片平行下移 這時(shí)兩側(cè)的 結(jié)果幼苗刀片對(duì)結(jié)果幼苗底部沿著雙面切割路 線(xiàn)進(jìn)行迅速切割 而兩側(cè)的抗體幼苗刀片下移之 后刀刃接觸 形成組合刀 用組合刀對(duì)抗體幼苗 進(jìn)行切割 形成嫁接口 位置上與結(jié)果幼苗切割 后的底端對(duì)應(yīng)好 與此同時(shí) 按動(dòng)工作開(kāi)關(guān) 工作 氣缸控制氣缸軸收縮 兩側(cè)斜滑塊沿著楔形面移 動(dòng)回位 并帶動(dòng)結(jié)果幼苗刀片與抗體幼苗刀片回 1 下夾板 2 上夾板 4 左夾具板 5 斜滑塊 6 結(jié)果幼苗刀片 7 抗體 幼苗刀片 8 滑道板 8 1 滑道腔 8 2 導(dǎo)航槽 9 右?jiàn)A具板 10 連接 支桿 11 下連接擺桿 12 結(jié)果幼苗 13 工作氣缸 13 1 氣缸軸 14 氣缸支架 15 磁控制閥 16 支撐架 17 支撐倉(cāng) 17 2 電路線(xiàn) 17 3 工作開(kāi)關(guān) 18 夾板銷(xiāo) 圖 1 嫁接組合輔助裝置結(jié)構(gòu)圖 圖 3 嫁接過(guò)程原理圖 35 位 這時(shí) 通過(guò)手持的上夾板與下夾板調(diào)節(jié) 將左 夾具板與右?jiàn)A具板之間的結(jié)果幼苗釋放 其底端 正好落入與抗體幼苗的嫁接口中配合一起 形成 雙面貼合 之后用夾子夾住即可 4 技術(shù)效果 本設(shè)計(jì)幼苗嫁接組合輔助裝置 通過(guò)結(jié)構(gòu)上 一體化集約設(shè)計(jì) 實(shí)施嫁接操作可達(dá)到以下效 果 1 通過(guò)在一個(gè)斜滑塊上配合間隔設(shè)置的兩 個(gè)刀片 刀片的切割刃相平行 保證了接穗和砧 木對(duì)接切口的吻合 兩個(gè)對(duì)稱(chēng)同步動(dòng)作的斜滑 塊 能夠同步對(duì)植株兩側(cè)切割 形成滿(mǎn)足需求的 切口對(duì)接形狀 2 將兩棵柱體幼苗之間精細(xì)復(fù)雜的嫁接過(guò) 程 通過(guò)手持式的組合嫁接刀具實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)果幼苗 接穗底端切口 抗體幼苗砧木頂端切口 并實(shí)現(xiàn) 將結(jié)果幼苗接穗與抗體幼苗砧木的切口貼合一 體化銜接起來(lái) 操作通過(guò)輔助裝置實(shí)現(xiàn) 降低勞 動(dòng)成本 提高嫁接效率 3 操作過(guò)程中 通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)斜滑塊 沿對(duì)應(yīng)的夾具塊斜向滑動(dòng) 帶動(dòng)刀片沿切割路線(xiàn) 移動(dòng) 使得接穗對(duì)應(yīng)的刀片和砧木對(duì)應(yīng)的刀片同 步移動(dòng) 在開(kāi)設(shè)接穗接口的同時(shí)能夠進(jìn)行砧木接 口的開(kāi)設(shè) 二者切割處接口一致對(duì)應(yīng)匹配 形成 雙面貼合 貼合角度一致 提高嫁接成功率 參考文獻(xiàn) 1 李章輝 賈照濤 賈玉芹 等 嫁接育苗對(duì)黃瓜幼苗抗 寒性的影響 J 河南農(nóng)業(yè) 2020 34 33 2 李雯琳 李亞鵬 吳虎平 等 雙砧木嫁接對(duì)鹽脅迫下 黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響 J 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 11 55 60 3 劉葉瓊 趙彬 湯偉華 等 不同嫁接方法對(duì)西瓜幼苗 生長(zhǎng)的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 19 134 137 4 吳月燕 高芳華 李雪嶠 等 砧木多效唑浸種對(duì)苦瓜 嫁接幼苗生長(zhǎng)的影響 J 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 12 78 81 5 邢潤(rùn)哲 嫁接幼苗圖像的視覺(jué)識(shí)別方法研究 D 天 津 河北工程大學(xué) 2021 6 劉益勇 嫁接對(duì)低溫脅迫下茄子幼苗生理影響及基 于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的耐低溫基因挖掘 D 揚(yáng)州 揚(yáng)州大學(xué) 2021 編輯 董 剛 36