幼苗嫁接组合辅助装置设计.pdf

幼苗嫁接组合辅助装置设计 杨硕林 1 符浩 2 1 山东农业工程学院 机械电子工程学院 山东 济南 250100 2 临沂技师学院 山东 临沂 276000 摘 要 幼苗嫁接是幼苗嫁接苗培育过程中技术难度较高的问题 针对现有嫁接技术劳动强度与细 度大 嫁接成活率相对较低的问题 现设计一种嫁接组合辅助装置 主要是通过在一个斜滑块上配 合间隔设置的两个刀片 刀片的切割刃相平行 保证了接穗和砧木对接切口的吻合 两个对称同步 动作的斜滑块 能够同步对植株两侧切割 形成满足需求的切口对接形状 在开设接穗接口的同时 能够进行砧木接口的开设 二者切割处接口一致对应匹配 形成双面贴合 实现将结果幼苗接穗与 抗体幼苗砧木的切口贴合一体化衔接起来 提高嫁接效率与嫁接成活率 关键词 幼苗嫁接 对接切口 嫁接效率 嫁接成活率 中图分类号 S233 文献标识码 A 文章编号 2095 7327 2022 11 0033 04 山东农业工程学院学报 2022年 第 39卷 第 11期 收稿日期 2022 10 12 作者简介 杨硕林 1991 男 山东临沂人 山东农业工程学院机械电子工程学院讲师 硕士 研究方向 机械结构设计 与流体仿真技术 通讯作者 符浩 1985 男 山东临沂人 临沂技师学院机械装配与维修系讲师 研究方向 机械加工装配与维修设计 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 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 ation 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 农业新时代背景下 国家大力推动乡村振兴 战略 倒逼农业技术优化升级 其中农业播种栽 植过程中 嫁接成功率是最关键的一步 嫁接成活 率是提升产量的本源性前提 1 幼苗嫁接是幼苗嫁 33 DOI 10 15948 ki 37 1500 s 2022 11 018 接苗培育过程中难度最大技术问题 2 幼苗嫁接 繁殖技术一直没有得到理想的解决 成活率低 且不稳 3 目前研究的主要成果有子苗嫁接 微 枝嫁接 方法都属室内嫁接 室外嫁接有苗圃枝 接和室外芽接两种方法 幼苗嫁接主要是通过 结果幼苗体嫁接到抗病体植株幼体上 通过抗 病体植株根系获得土壤内营养元素 来供应结 果幼苗体生长结果 借助砧木根系强大的抗逆 性 生长势以及抗病性等来减少蔬菜的发病 增 强生长势 提高抗逆性等 实现重茬 增产 增收 等目的 植物嫁接时接合部位组织越幼嫩 分生 组织也越旺盛 嫁接后越容易形成愈伤组织 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 目前的操作过程主要是种植者首先将抗病 体植株幼体成片切割 只留取根系以及以上一段 距离作为生长主枝 且通过人工是用刀片将上端 插入刀片进行垂直切割开缝 相反结果幼苗体切 割去除根系以及以上一段距离 剩下的枝茎底端 倾斜切除一段使其成尖状 形状与抗病体植株幼 体上的切割开缝近似匹配 两者贴合在一起 再 用夹子固定大约 10 15 天 枝体完全长合在一 起 成为一种抗病强的结果植株体 来满足生长 结果需要 但现在这种嫁接方式操作非常繁琐精 细 特别是贴合缝隙与贴合尖的切割与粘贴 难 以保证接穗和砧木切口的良好对接 加之两者都 为幼苗柱体 非常脆弱且动刀幅度非常小 过多 的操作移动很容易造成折断 需要极强的耐心和 高强度劳动力 6 1 设计内容 本设计的嫁接组合辅助装置 以降低嫁接操 作劳动强度 提升幼苗嫁接成活率为目标 通过 在一个斜滑块上配合间隔设置的两个刀片 刀片 的切割刃相平行 保证了接穗和砧木对接切口的 吻合 两个对称同步动作的斜滑块 能够同步对 植株两侧切割 一体化操作过程中形成满足需求 的切口对接形状 如图 1 所示 装置主要结构包括支架 间隔 且对称安装在支架上的第一夹具板和第二夹具 板 第一夹具板滑动配合有第一斜滑块 第一斜 滑块上间隔设有平行的第一刀片和第二刀片 第 二夹具板上滑动配合有与第一斜滑块对称设置 的第二斜滑块 第二斜滑块上设有与第一刀片对 称的第三刀片 与第二刀片对称的第四刀片 第 一刀片相对于第一刀片和第三刀片的对称面呈 锐角设置 第一斜滑块和第二斜滑块同步滑动调 节第一刀片和第三刀片的间距 第二刀片和第四 刀片的间距 对于第一斜滑块和第二斜滑块的对 称参考面为其二者间距连线的垂直平分面 同样 的 第一刀片和第三刀片 第二刀片与第四刀片 的对称参考面与上述参考面相同 支架包括剪式 铰接的第一夹板和第二夹板 第一夹具板安装在 第一夹板的一端 第二夹具板安装在第二夹板的 一端 第一夹板与第二夹板相对铰接轴线转动调 节第一夹具板和第二夹具板的间距 第一夹具板 设有凹槽 第一斜滑块与凹槽一侧的倾斜面配 合 凹槽的另一侧形成夹持板 第二夹具与第一 夹具结构相同 第二斜滑块与第二夹具凹槽一侧 的倾斜面配合 两个凹槽相对布置 两个夹持板 相对布置形成间距可调的夹持空间 凹槽的倾斜 面相对于第一刀片和第三刀片的对称面呈锐角 设置 凹槽内沿倾斜面设有滑道板 第一斜滑块 和第二斜滑块分别配合对应的滑道板沿对应的 倾斜面带动刀片滑动 第一刀片 第二刀片 第三 刀片和第四刀片均为倾斜刃和平面刃组成的刀 刃 第一刀片的倾斜刃朝向第二刀片的倾斜刃设 置 第三刀片的倾斜刃朝向第四刀片的倾斜刃设 置 用于使其切割面所呈角度一致 第一刀片与 第二刀片的远离第一斜滑块的一端平齐 第三刀 片和第四刀片的远离第二斜滑块的一端平齐 第 一刀片与第三刀片端部接触时 第二刀片与第四 刀片端部同步接触 第一斜滑块和第二斜滑块配 合有驱动机构 驱动机构通过支撑架安装在支架 上 驱动机构带动第一斜滑块和第二斜滑块沿对 应的夹具块同步滑动 2 控制原理 结合 2 所示 当夹住单棵结果幼苗后 手动 按一下工作开关 磁控制阀开始工作 控制连通 的工作气缸的气缸轴外伸 气缸轴带动限位板间 的上连接摆杆与下连接摆杆下移 并带动连接支 34 杆下移 致使左夹具板与右夹具板内的斜滑块沿 着楔形面移动 中间过程中 嵌入板在横向滑板的滑板槽内 横向移动 斜滑块带动结果幼苗刀片与抗体幼苗 刀片平行下移 这时两侧的结果幼苗刀片对结果 幼苗底部沿着双面切割路线进行迅速切割 而两 侧的抗体幼苗刀片下移之后刀刃接触 形成组合 刀 用组合刀对抗体幼苗进行切割 形成嫁接口 位置上与结果幼苗切割后的底端对应好 与此同时 按动工作开关 工作气缸控制气 缸轴收缩 两侧斜滑块沿着楔形面移动回位 并 带动结果幼苗刀片与抗体幼苗刀片回位 这时 通过手持的上夹板与下夹板调节 将左夹具板 与右夹具板之间的结果幼苗释放 其底端正好 落入与抗体幼苗的嫁接口中配合一起 形成双 面贴合 之后用夹子夹住即可形成供生长的贴 合面 3 上连接摆杆 11 下连接摆杆 13 工作气缸 13 1 气缸轴 15 磁控 制阀 17 1 电池 17 3 工作开关 图 2 控制原理图 3 实施原理 现在抗病幼苗嫁接操作过程主要是 种植者 首先将抗病体植株幼体成片切割 只留取根系以 及以上一段距离作为生长主枝 且通过人工是用 刀片将上端插入刀片进行垂直切割开缝 相反结 果幼苗切割去除根系以及以上一段距离 剩下的 枝茎底端倾斜切除一段使其成尖状 形状与抗病 体植株幼体上的切割开缝近似匹配 两者贴合在 一起 再用夹子固定大约 10 15 天 枝体完全长 合在一起 成为一种抗病强的结果植株体 来满 足生长结果需要 但现在这种嫁接方式操作非常 繁琐精细 特别是贴合缝隙与贴合尖的切割与粘 贴 加之两者都为幼苗柱体 非常脆弱且动刀幅 度非常小 过多的操作移动很容易造成折断 需 要极强的耐心和高强度劳动力 针对这种问题 设计的抗性结果幼苗嫁接组合刀具 如图 3 所 示 使用时 人工手持上夹板与下夹板 上夹板与 下夹板可通过夹板销进行角度交错调节 过程中 连接的左夹具板与右夹具板可进行间距调节 实 现对结果幼苗的固定于分离 当夹住单棵结果幼 苗后 手动按一下工作开关 磁控制阀开始工作 控制连通的工作气缸的气缸轴外伸 气缸轴带动 限位板间的上连接摆杆与下连接摆杆下移 并带 动连接支杆下移 致使左夹具板与右夹具板内的 斜滑块沿着楔形面移动 中间过程中 嵌入板在 横向滑板的滑板槽内横向移动 斜滑块带动结果 幼苗刀片与抗体幼苗刀片平行下移 这时两侧的 结果幼苗刀片对结果幼苗底部沿着双面切割路 线进行迅速切割 而两侧的抗体幼苗刀片下移之 后刀刃接触 形成组合刀 用组合刀对抗体幼苗 进行切割 形成嫁接口 位置上与结果幼苗切割 后的底端对应好 与此同时 按动工作开关 工作 气缸控制气缸轴收缩 两侧斜滑块沿着楔形面移 动回位 并带动结果幼苗刀片与抗体幼苗刀片回 1 下夹板 2 上夹板 4 左夹具板 5 斜滑块 6 结果幼苗刀片 7 抗体 幼苗刀片 8 滑道板 8 1 滑道腔 8 2 导航槽 9 右夹具板 10 连接 支杆 11 下连接摆杆 12 结果幼苗 13 工作气缸 13 1 气缸轴 14 气缸支架 15 磁控制阀 16 支撑架 17 支撑仓 17 2 电路线 17 3 工作开关 18 夹板销 图 1 嫁接组合辅助装置结构图 图 3 嫁接过程原理图 35 位 这时 通过手持的上夹板与下夹板调节 将左 夹具板与右夹具板之间的结果幼苗释放 其底端 正好落入与抗体幼苗的嫁接口中配合一起 形成 双面贴合 之后用夹子夹住即可 4 技术效果 本设计幼苗嫁接组合辅助装置 通过结构上 一体化集约设计 实施嫁接操作可达到以下效 果 1 通过在一个斜滑块上配合间隔设置的两 个刀片 刀片的切割刃相平行 保证了接穗和砧 木对接切口的吻合 两个对称同步动作的斜滑 块 能够同步对植株两侧切割 形成满足需求的 切口对接形状 2 将两棵柱体幼苗之间精细复杂的嫁接过 程 通过手持式的组合嫁接刀具实现对结果幼苗 接穗底端切口 抗体幼苗砧木顶端切口 并实现 将结果幼苗接穗与抗体幼苗砧木的切口贴合一 体化衔接起来 操作通过辅助装置实现 降低劳 动成本 提高嫁接效率 3 操作过程中 通过驱动机构带动斜滑块 沿对应的夹具块斜向滑动 带动刀片沿切割路线 移动 使得接穗对应的刀片和砧木对应的刀片同 步移动 在开设接穗接口的同时能够进行砧木接 口的开设 二者切割处接口一致对应匹配 形成 双面贴合 贴合角度一致 提高嫁接成功率 参考文献 1 李章辉 贾照涛 贾玉芹 等 嫁接育苗对黄瓜幼苗抗 寒性的影响 J 河南农业 2020 34 33 2 李雯琳 李亚鹏 吴虎平 等 双砧木嫁接对盐胁迫下 黄瓜幼苗生长的影响 J 黑龙江农业科学 2020 11 55 60 3 刘叶琼 赵彬 汤伟华 等 不同嫁接方法对西瓜幼苗 生长的影响 J 江苏农业科学 2020 19 134 137 4 吴月燕 高芳华 李雪峤 等 砧木多效唑浸种对苦瓜 嫁接幼苗生长的影响 J 黑龙江农业科学 2019 12 78 81 5 邢润哲 嫁接幼苗图像的视觉识别方法研究 D 天 津 河北工程大学 2021 6 刘益勇 嫁接对低温胁迫下茄子幼苗生理影响及基 于转录组测序的耐低温基因挖掘 D 扬州 扬州大学 2021 编辑 董 刚 36