Прививочный узел Российский патент 2024 года по МПК A01G2/32 A01G17/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а точнее к прививке винограда с помощью прививочного узла.

Известно устройство для прививки виноградной лозы, описанное в патенте US 3969843 А Данное изобретение используется в полуавтоматической прививке винограда. Устройство представляет собой опорную пластину для установки устройства на столе или другой предназначенной поверхности, в центре которой располагается вертикальная направляющая, на которой крепятся два паза для привоя и подвоя, а сверху на данной направляющей располагается крепеж с закрепленным на нем омегообразным лезвием, который имеет возможность продольного движения и соединен с ножной педалью. Подача черенков привоя и подвоя на автомат осуществляется оператором, после расположения черенков привоя и подвоя в соответствующих пазах оператор нажимает ножную педаль, происходит сдвиг омегообразного лезвия вниз, на обоих черенках образуется омегообразный срез, затем подвой вместе с лезвием поднимается вверх вдоль направляющей, где сопоставляется с привоем, лезвие уходит выше вдоль направляющей и оператор вынимает соединенные привой и подвой.

Недостатком полуавтоматической прививочной машины Omega-UNO, описанной в патенте US 3969843 A, является отсутствие возможности автоматического узла для работы, необходимость в постоянном присутствии оператора при работе с данным устройством, так как именно он осуществляет подачу, отбор черенков по диаметру и сопоставление черенков, так чтобы их почки располагались контралатерально друг относительно друга, данный процесс занимает некоторое время и необходим при каждом новом цикле, кроме того не исключена возможность травматизации оператора при работе с данным устройством, так как оператор удерживает черенки в непосредственной близости от лезвия для их неподвижности, что также можно отнести к существенному недостатку.

Техническая задача - создать прививочный узел для дальнейшего использования его в составе автоматизированной прививочной линии, с блоком управления, с возможностью фиксации и поворота черенков вокруг продольной оси, для расположения черенков друг относительно друга с контралатеральным расположением почек, с последующей обрезкой омегообразным лезвием гильотинного типа и механическим сопоставлением обрезанных черенков.

Поставленная задача решается тем, что прививочный узел включает в себя основную раму, обрезное устройство с омегообразным лезвием, линейную направляющую, упоры для привоя и подвоя, на которых располагаются пазы для виноградных черенков, прижимные фиксаторы для виноградных черенков в пазах, дополнительно содержит 2 линейные направляющие, на каждой из которых располагается по 2 линейных подшипника: нижний и верхний, включает в себя два захватно-поворотных механизма, один из которых подвижный, омегообразное лезвие гильотинного типа расположенное на переходной пластине, которая крепится к верхним линейным подшипникам посредством крепежа и с помощью двух последовательно расположенных переходных пластин, объединена с валом редуктора, соединенного с шаговым двигателем, подвижный упор, закрепленный на нижних линейных подшипниках, крючок фиксатора с возможностью сдвига вместе с верхними подшипниками вверх, соленоид, который обеспечивает фиксацию нижних линейных подшипников снизу, прижимные фиксаторы располагаются на цилиндрических направляющих, на которых закреплены пружины, для плотного прижатия черенков, два захватно-поворотных механизма, один из которых подвижный, для захвата и поворота черенков вокруг продольной оси, захватно-поворотные механизмы включают в себя ирисовые диафрагмы, объединенные с сервоприводом, для захвата черенков, захватно-поворотные механизмы содержат в себе внешнюю обойму, объединенную с шаговым двигателем посредстовм шкива, и внутреннюю неподвижную обойму, которая объединена с внешней обоймой посредством восьми подвижных подшипников, прикреплены к 4 линейным подшипникам, закрепленных на 2 линейных направляющих и объединены с шаговым двигателем.

Общие с прототипом признаки:

- опорная пластина,

- рама,

- обрезное устройство омегообразным лезвием,

- линейная направляющая,

- упоры для привоя и подвоя, на которых располагаются пазы для виноградных черенков,

- прижимные фиксаторы для виноградных черенков в пазах,

Отличительные признаки:

- 4 линейные направляющие,

- омегообразное лезвие гильотинного типа, расположенное на переходной пластине,

- линейные подшипники,

- две последовательно расположенные переходные пластин,

- вал редуктора, соединенного с шаговым двигателем,

- подвижный упор, закрепленный на нижних линейных подшипниках,

- крючок фиксатора с возможностью сдвига вместе с верхними подшипниками вверх,

- соленоид,

прижимные фиксаторы, расположенные на линейных направляющих,

- пружины, для плотного прижатия черенков,

- два захватно-поворотных механизма, один из которых подвижный, осуществляющие захват и поворот черенков вокруг продольной оси,

- захватно-поворотные механизмы содержат в себе внешнюю обойму, объединенную с шаговым двигателем при помощи шкива, и внутреннюю неподвижную обойму, которая объединена с внешней обоймой посредством восьми подшипников.

- захватно-поворотные механизмы включают в себя ирисовые диафрагмы, объединенные с сервоприводом посредством переходной пластины, лепестки ирисовой диафрагмы обеспечивают захват черенков.

Совокупность элементов устройства обеспечивает соответствие заявленного решения критерию «изобретательский уровень».

На Фиг. 1 представлен прививочный узел.

На Фиг. 2 представлен подвижный захватно-поворотный механизм, вид сзади.

На Фиг. 3 представлен подвижный захватно-поворотный механизм, вид спереди.

На Фиг. 4 представлена ирисовая диафрагма, объединенная посредством переходной пластины с сервоприводом, вид спереди.

На Фиг. 5 представлена ирисовая диафрагма, объединенная с сервоприводом посредством переходной пластины, вид в разрезе для демонстрации расположения подшипников и лепестков ирисовой диафрагмы.

На Фиг. 6 представлен обрезной механизм, вид сзади.

На Фиг. 7 представлен обрезной механизм, вид спереди.

На Фиг. 8 представлен обрезной механизм, на котором отсутствует задний крепеж для демонстрации подшипника на цилиндрической направляющей и демонстрации связи между передним крепежом и деталью, скрепляющей передний и задний крепеж, вид сверху.

На Фиг. 9 представлено расположение омегообразного лезвие гильотинного типа на крепеже и связь подшипник-дистанционная шайба-подшипник.

Устройство содержит (фиг. 1): основную раму (1), которая представлена в виде металлического стола с крепежами, на которой закреплен обрезной механизм (2), подвижный захватно-поворотный механизм (3) и неподвижный захватно-поворотный механизм (4). Подвижный захватно-поворотный механизм (3) (фиг. 2) включает в себя две горизонтальные линейные направляющие (5), на которых закреплено по два линейных подшипника (6), на каждой паре линейных подшипников сверху закреплены крепежи (7) для рамы захватно-поворотного-механизма (8), рама захватно-поворотного-механизма (8) объединена с внешней обоймой (9), с внешним диаметром 170 мм и внутренним 130 мм, на которой снаружи находится крепеж (10) для шагового двигателя типоразмера NEMA 17 (11) и сервопривода (12), на внутренней стороне внешней обоймы (9) равномерно расположены восемь подвижных подшипников (13) (фиг.3) с внешним диаметром 22 мм, внутренним диаметром 8 мм и толщиной 7 мм, к внутренними сторонам которых прилегает внутренняя обойма (14) с внешним диаметром 128 мм и которая имеет в центре отверстие для виноградной лозы диаметром 20 мм, шаговый двигатель (11) типоразмера NEMA 17 объединен с внешней обоймой (9) посредством шкива (15), сервопривод (12) MG995 посредством переходной пластины (16) объединен с подвижным элементом ирисовой диафрагмы (17) (фиг. 4), подвижный элемент ирисовой диафрагмы (17) представлен 2 идентичными деталями, между которыми закреплены лепестки ирисовой диафрагмы (18), внутри подвижного элемента расположен неподвижный элемент ирисовой диафрагмы (19), неподвижный элемент ирисовой диафрагмы также представлен двумя идентичными деталями, которые имеют в центре отверстие для лозы 20 мм, между деталями располагаются три подшипника (20) (фиг. 5) на каждый из лепестков, неподвижный захватно-поворотный механизм (4) прикреплен к основной раме непосредственно рамой захватно-поворотного механизма (8), дальнейшее его строение идентично подвижному, обрезное устройство (2) включает в себя неподвижный упор (21) (фиг. 6, 7, 8), который также является нижним основанием обрезного механизма (2), на неподвижном упоре имеется паз для виноградного черенка (22) и располагается соленоид (23) JF-1683B, а также две вертикальные направляющие (24), которые сверху объединены верхним основанием (25), на каждой из направляющих (24) прикреплены нижний (26) и верхний (27) линейные подшипники, снизу верхние линейные подшипники (27) объединены общей пластиной (28), на верхних линейных подшипниках (27) расположен крепеж (29), который посредством подшипника (30) объединен с крючком-фиксатором (31), кроме того крючок-фиксатор закреплен на верхнем основании посредством дополнительного подшипника (32), на верхних линейных подшипниках закреплен крепеж (33) (фиг. 9) для омегообразного лезвия гильотинного типа (34), снизу крепеж для лезвия (33) объединен с переходной пластиной (35) посредством связи подшипник-дистанционная шайба-подшипник (36), переходная пластина (35) снизу объединена с малой переходной пластиной (37) по тому же принципу, что и сверху, в свою очередь малая переходная пластина закреплена на вале (38) редуктора (39), который объединен с шаговым двигателем (40).

Между верхними линейными подшипниками (27) располагаются 2 крепежа, передний крепеж (41) имеет отверстия диаметром 6,5 мм для двух цилиндрических направляющих (42) диаметром 6 мм, на которых закреплены две пружины (43) с внутренним диаметром 6,1 и которые снизу объединены с передним фиксатором виноградной лозы (44), кроме того, передний крепеж объединен с задним крепежом (45) посредством скрепляющей детали (46), задний крепеж (45) содержит отверстие диаметром 9 мм для цилиндрической направляющей (47) диаметром 8 мм, внутри отверстия закреплен подшипник (48) с внутренним диаметром 8,2 мм, на цилиндрической направляющей (47) располагается пружина (49) с внутренним диаметром 8,1 мм, снизу цилиндрическая направляющая (47) посредством пластины (50) объединена с цилиндрическими крепежами (51) диаметром 5 мм, которые проходят через подвижный упор (52) благодаря имеющимся в них двум отверстиям диаметром 10 мм, внутри которых имеются подшипники (53) с внутренним диаметром 5,1 мм, снизу цилиндрические крепежи (51) закреплены на заднем фиксаторе (54)виноградной лозы, нижние линейные подшипники (26) объединены снизу с подвижным упором (55), на котором имеется паз подвижного упора (56)для виноградной лозы, между нижними линейными подшипниками (26) располагается подвижный упор (52) с расположенным на нем пазом для виноградной лозы (57), кроме того, на нижних линейных подшипниках (26) имеется паз (58) для крючка-фиксатора.

Устройство работает следующим образом:

Подача двух прививаемых черенков происходит на неподвижный захватно-поворотный механизм (4) и на неподвижный упор (21) и подвижный упор (52) подается черенок подвоя, а на подвижный захватно-поворотный механизм (3) и подвижный упор (55) подается черенок привоя, затем на обоих захватно-поворотных механизмах сервопривод (12), через переходную пластину (16) передает вращательное движение на подвижный элемент ирисовой диафрагмы (17), сдвиг подвижного элемента приводит к сдвигу объединенных с ним трех лепестков ирисовой диафрагмы (18), которые, вращаясь вокруг трех подшипников (20), сдвигаются внутрь относительно неподвижного элемента ирисовой диафрагмы (19), благодаря чему осуществляется захват черенка, что обеспечивает его неподвижность, затем шаговый двигатель (11) типоразмера NEMA 17 передает вращательное движение на внешнюю обойму (9) посредством шкива (15), которая вращается вокруг неподвижной внутренней обоймы (14) благодаря расположенным на внутренней стороне 8 подвижным подшипникам (13) и осуществляет поворот черенков вокруг продольной оси, при этом почки располагаются контралатерально, то есть на противоположных сторонах, после чего шаговый двигатель (40) типоразмера NEMA 34, который через вал (38) редуктора (39) передает вращательное движение последовательно на малую переходную пластину (37), которая за счет связи подшипник-дистанционная шайба-подшипник (36) передает поступательное движение на переходную пластину (35) и крепеж для лезвия (33), которые также соединены друг с другом связью подшипник-дистанционная шайба-подшипник (36), при этом за счет закрепленного на верхних подшипниках крепежа для лезвия (33) вниз сдвигаются также верхние линейные подшипники (27) и виноградные фиксаторы (44, 54) благодаря тому, что вращательное движение шагового двигателя преобразовывается в поступательное. Вместе с верхними линейными подшипниками (27) вниз сдвигаются также передний крепеж (41) и задний (45), которые объединены друг с другом посредством скрепляющей детали (46), передний крепеж (41) сдвигается вниз вдоль двух цилиндрических направляющих (42), за счет того что диаметр отверстий, предназначенных для них в переднем крепеже, больше диаметра направляющих (42), а задний крепеж - вдоль цилиндрической направляющей (47) за счет имеющегося в отверстии крепежа подшипника (48), при этом поджимаются пружины (43, 49), под силой разжатия пружины (43) сдвигается передний фиксатор (44), при разжатии двух пружин (49) сдвигаются вниз пластина (50) вместе с цилиндрическими крепежами (51), которые двигаются вниз вдоль подшипников (53) подвижного упора (52) и сдвигают задний фиксатор (54), тем самым обеспечивая неподвижность виноградных черенков в пазах (22, 56, 57), лезвие (34), которое опускается вместе с крепежом (33), прорезает черенки характерным для омегообразного лезвия срезом, отрезанные концы виноградных черенков падают в сборочное ведро, после чего с помощью сервопривода (12) осуществляется сдвиг лепестков ирисовой диафрагмы (18) кнаружи на подвижном захватно-поворотном механизме (3), отпущенный виноградный черенок остается зафиксированным на подвижном упоре (55), подвижный захватно-поворотный механизм (3) сдвигается вбок вдоль горизонтальных линейных направляющих (5) на 4 линейных подшипниках (6), при этом опускается крючок-фиксатор (31), поворачиваясь вдоль подшипника (30), закрепленного на крепеже для крючка-фиксатора (29), а также поворачиваясь вокруг закрепленного на верхнем основании (25) подшипника (32), цепляясь за паз для крючка (58) на нижних линейных подшипниках (26), затем шаговый двигатель (40) обеспечивает сдвиг верхних линейных подшипников (27) вместе с прикрепленными к нему нижними линейными подшипниками (26), а также закрепленных на нижних подшипниках (26) подвижных упоров (52, 55) вверх, а также закрепление подвижного упора (55) на соленоиде (23) и сопоставление виноградных черенков образованными срезами, при вертикальном сопоставлении черенков омегообразными срезами образуется подобие замка, что обеспечивает прочное сцепление, далее соединенные черенки вынимаются цикл повторяется снова.

Пример реализации устройства.

Шаговый двигатель 40 выполнен типоразмера NEMA 34.

Планетарный редуктор 39 DLF86 Nema 34.

Шаговый двигатель 11 типоразмера NEMA 17.

Сервопривод 12 MG995.

Соленоид 23 JF-1683В.

Прививочный узел обеспечивает возможность захвата и продольного поворота черенков, позволяет сопоставлять черенки, при этом почки располагаются друг относительно друга контратерально.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а точнее к прививке винограда с помощью прививочного узла. Прививочный узел содержит раму, закрепленные на раме обрезной механизм и два захватно-поворотных механизма, один из которых подвижный для захвата и поворота черенков вокруг продольной оси. Обрезной механизм включает в себя две вертикальные линейные направляющие, на каждой из которых расположены по два линейных подшипника: нижний и верхний, омегообразное лезвие гильотинного типа, расположенное на крепеже, который крепится к верхним линейным подшипникам и с помощью двух последовательно расположенных переходных пластин объединен с валом редуктора, соединенного с шаговым двигателем, неподвижный упор, который является нижним основанием обрезного механизма и на котором имеется паз для виноградного черенка и располагается соленоид для обеспечения фиксации нижних линейных подшипников снизу, подвижный упор с пазом для виноградного черенка, закрепленный на нижних линейных подшипниках снизу, и подвижный упор с пазом для виноградного черенка, закрепленный между нижними линейными подшипниками, крючок-фиксатор, закрепленный на верхних линейных подшипниках и выполненный с возможностью сдвига вместе с верхними подшипниками вверх, прижимные фиксаторы для виноградных черенков в пазах, расположенные на цилиндрических направляющих, на которых закреплены пружины, для плотного прижатия черенков. Захватно-поворотные механизмы включают в себя ирисовые диафрагмы, объединенные с сервоприводом для захвата черенков, внешнюю обойму, объединенную с шаговым двигателем посредством шкива, и внутреннюю неподвижную обойму, которая объединена с внешней обоймой посредством восьми подвижных подшипников, прикреплены к четырем линейным подшипникам, закрепленным на двух горизонтальных линейных направляющих. Техническим результатом является обеспечение возможности фиксации и поворота черенков вокруг продольной оси для расположения черенков друг относительно друга с контралатеральным расположением почек, с последующей обрезкой омегообразным лезвием гильотинного типа и механическим сопоставлением обрезанных черенков в автоматическом режиме. 9 ил.

Прививочный узел, характеризующийся тем, что содержит раму, закрепленные на раме обрезной механизм и два захватно-поворотных механизма, один из которых подвижный для захвата и поворота черенков вокруг продольной оси, причем обрезной механизм включает в себя две вертикальные линейные направляющие, на каждой из которых расположены по два линейных подшипника: нижний и верхний, омегообразное лезвие гильотинного типа, расположенное на крепеже, который крепится к верхним линейным подшипникам и с помощью двух последовательно расположенных переходных пластин объединен с валом редуктора, соединенного с шаговым двигателем, неподвижный упор, который является нижним основанием обрезного механизма и на котором имеется паз для виноградного черенка и располагается соленоид для обеспечения фиксации нижних линейных подшипников снизу, подвижный упор с пазом для виноградного черенка, закрепленный на нижних линейных подшипниках снизу, и подвижный упор с пазом для виноградного черенка, закрепленный между нижними линейными подшипниками, крючок-фиксатор, закрепленный на верхних линейных подшипниках и выполненный с возможностью сдвига вместе с верхними подшипниками вверх, прижимные фиксаторы для виноградных черенков в пазах, расположенные на цилиндрических направляющих, на которых закреплены пружины, для плотного прижатия черенков, а захватно-поворотные механизмы включают в себя ирисовые диафрагмы, объединенные с сервоприводом для захвата черенков, внешнюю обойму, объединенную с шаговым двигателем посредством шкива, и внутреннюю неподвижную обойму, которая объединена с внешней обоймой посредством восьми подвижных подшипников, прикреплены к четырем линейным подшипникам, закрепленным на двух горизонтальных линейных направляющих.