一种高性能黄瓜自动嫁接机的硬件设计

　　4、砧穗木切削装置设计

　　（1）、切削装置结构设计

　　用贴接法嫁接时要求用刀片分别对穗木、砧木进行切削。砧木需要单子叶斜切，穗木也需斜切，因此砧、穗木切削机构相似，主要由直动气缸、旋转气缸（摆动马达）、切削刀、切削支架机构和气缸固定机构等组成，切削装置如图2所示。

　　图2切削装置结构图

　　1切削刀2切削刀支架3直动气缸4旋转气缸5气缸固定机构

　　本研究采用旋转气缸即摆动马达带动门形切削支架，支架两侧安装切刀分别切削砧木和穗木，旋转切削示意图如图3所示。这种机构仅需一个旋转切削部件就可同时完成对砧木、穗木的切削，减少了工作部件和控制部件，使整个嫁接机结构更紧凑。

　　图3旋转切削示意图

　　摆动马达采用天津特精帕克气动液压机械有限公司生产的MB型叶片式摆动马达

　　叶片式摆动马达的输出转矩为主要性能参数，表示摆动马达的输出能力，其转矩的大小为：

　　其中：

　　M—转矩（Nm）；D——缸体内径（m）；d——输出轴直径（m）；b——叶片输出长度（m）；n——叶片数；p——工作压力（MPa）

　　（2）、机械手的设计

　　根据嫁接工艺对机械手动作的要求。机械手主要由传感器、气缸气爪、直动气缸等组成。

　　直动气缸采用单活塞杆双活塞气缸，具有倒向精度高，能抗扭矩，负载能力强，工作平稳，组装简单方便的特点，在气动系统中广泛应用于抓取、送料、装配及机械加工，可作为气动机械手的机身、手臂的驱动装置等。直动气缸的许用负载及其负载特性如图5所示。从负载特性图上可以根据行程和缸径确定许用负载F。实际应用中要求，

　　图4直动气缸许用负载及负载特性

　　实验表明所设计的搬运机械手动作平稳，超载能力强，作业效果好。