一种植物微创接种针及方法与流程

本发明涉及植物接种，具体涉及一种植物微创接种针及方法。

背景技术：

1、植物微创接种是农业生产中进行生物防治、病害防控的重要技术手段，需通过接种装置将菌液或疫苗微量注射到植物茎秆等组织内。随着设施农业规模化发展，接种作业量大、单株接种剂量小且要求精确，对接种装置的操作便捷性、剂量可控性和连续作业效率提出了较高要求。现有植物接种装置主要存在以下问题：

2、1、多采用一次性推注结构，无法实现连续步进进给，单次注射剂量控制精度差；部分具备连续推送功能的装置在复位时活塞易随传动机构一同回退，导致已推出的菌液被回吸至针筒内，造成实际接种量与设定值偏差较大。

3、2、穿刺器与推杆之间多采用机械卡扣或螺纹连接，更换穿刺器时需手动对位、解锁与锁止，操作繁琐、更换效率低，不利于大批量连续作业；且刚性连接在推注起始瞬间易产生硬性冲击，造成活塞偏磨或密封结构损坏。

4、3、夹紧机构与推进机构多为分立设置，分别由不同部件驱动，导致整体结构复杂、体积大、故障率高，且夹紧与推进动作之间存在时差，易出现推进时夹紧不牢、推杆打滑进给失准的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种植物微创接种针及方法。

2、为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种植物微创接种针，包括机体，机体顶部前侧设置有弧形安装部，弧形安装部内固定有可拆卸的注射穿刺器；机体顶部后侧设置有滑动套筒，滑动套筒内设置有可滑动的外柔性夹持推杆，外柔性夹持推杆用于带动注射穿刺器进行穿刺作业；滑动套筒的下侧设置有开口，开口处铰接有牵引卡块，牵引卡块顶部设置有与外柔性夹持推杆配合的卡接凸起，牵引卡块可伸入开口内与外柔性夹持推杆配合，牵引卡块顶部后侧与滑动套筒铰接转动连接，牵引卡块底部铰接有穿刺控制组件，穿刺控制组件带动牵引卡块夹持滑动套筒内的外柔性夹持推杆水平向前运动；外柔性夹持推杆包括硬杆体和设置在硬杆体外部的橡胶层，机体的顶部后侧设置有安装外柔性夹持推杆的滑动通孔，外柔性夹持推杆与滑动通孔间隙配合。

4、进一步地，穿刺控制组件包括设置在机体下侧的按钮和牵引连杆，按钮中部通过中部转轴与机体转动连接，按钮顶部通过第一转轴转动连接有牵引连杆，牵引连杆通过第二转轴转动连接牵引卡块底部，第二转轴与机体后侧通过复位拉簧连接。

5、进一步地，注射穿刺器包括活塞筒、活塞、活塞杆和穿刺针，活塞筒的前侧设置有出口管，穿刺针固定在出口管上，活塞与活塞杆固定连接，活塞与活塞筒内部过盈或过渡配合。

6、进一步地，弧形安装部的前侧设置有前插口板，前插口板上设置有与前插口板配合的竖向开口，弧形安装部的后侧固定有与活塞筒端部配合的两处后限位板。

7、进一步地，活塞杆外部均布设置有至少三处导向板，导向板的外部与活塞筒内部滑动配合。

8、进一步地，机体顶部铰接有限位翻盖，限位翻盖用于固定注射穿刺器，限位翻盖的下侧设置有与注射穿刺器贴合的弧形部，限位翻盖在远离铰接端的一侧与机体磁吸配合。

9、进一步地，滑动套筒的底部前侧固定有底部滑板，底部滑板的两侧设置有滑动凸起，机体上设置有与滑动凸起配合的滑槽。

10、进一步地，牵引卡块的顶部前侧设置有与底部滑板配合的卡口，牵引卡块的顶部后侧设置有机体配合的上摆动轴，牵引卡块的底部设置有与第二转轴连接的下转轴孔。

11、进一步地，外柔性夹持推杆的前侧设置有第二磁体，活塞杆的后侧设置有与第二磁体相互吸合的第一磁体。

12、进一步地，机体的前侧设置有支撑架，支撑架呈等腰梯形。

13、一种利用植物微创接种针的接种方法，包括以下步骤：

14、s1、翻开机体顶部的限位翻盖，将注射穿刺器放入机体前侧的弧形安装部内，使穿刺针卡入前插口板的竖向开口，活塞筒后端抵靠于后限位板；

15、s2、扣合限位翻盖并与机体磁吸固定，外柔性夹持推杆前侧的第二磁体与活塞杆后侧的第一磁体相互吸合；

16、s3、将穿刺针刺入植物待接种部位，按压按钮，按钮绕中部转轴转动，经牵引连杆推动牵引卡块绕上摆动轴向前摆动；

17、s4、牵引卡块顶部的卡接凸起向上夹紧外柔性夹持推杆，同时卡口带动滑动套筒沿滑槽向前滑动，外柔性夹持推杆经磁吸带动活塞杆及活塞前进，接种液由穿刺针注入植物组织；

18、s5、松开按钮，复位拉簧拉动牵引卡块及滑动套筒退回，卡接凸起随牵引卡块反向摆动而松开外柔性夹持推杆，外柔性夹持推杆保持在推进位置不回退；

19、s6、反复按压按钮，牵引卡块每次在新位置夹紧并推进外柔性夹持推杆，实现持续步进推送，完成连续接种；

20、s7、接种完毕后，翻开限位翻盖，将注射穿刺器从弧形安装部取出，第一磁体与第二磁体分离。

21、本发明的有益效果：

22、本发明的单向步进夹持推送结构，牵引卡块顶部设有卡接凸起，可伸入滑动套筒下侧开口与外柔性夹持推杆配合，牵引卡块顶部前侧的卡口与滑动套筒底部的滑板嵌合，顶部后侧与机体铰接。按压按钮时，牵引卡块绕铰接轴向前摆动，卡接凸起向上夹紧外柔性夹持推杆，同时卡口带动滑动套筒向前滑动，被夹紧的外柔性夹持推杆随之前进一段；松开按钮时，复位拉簧拉动牵引卡块及滑动套筒退回，卡接凸起随反向摆动而松开外柔性夹持推杆，外柔性夹持推杆因失去夹持约束而不随滑动套筒回退，保持在推进位置。反复按压即实现外柔性夹持推杆的持续单向步进向前推送。该机制以纯机械结构实现了类似棘轮的步进进给效果，无需额外单向阀或离合器，每次进给量稳定可重复，且复位时已推出的接种液不会因活塞回退而被回吸，保证了注射剂量的准确性。

23、本发明采用磁吸式非刚性传动连接，外柔性夹持推杆前侧设有第二磁体，活塞杆后侧对应设有相互吸合的第一磁体，第一磁体与第二磁体之间通过磁吸吸合实现动力传递，而非传统的机械卡扣或螺纹连接。安装注射穿刺器时，只需将其放入弧形安装部，外柔性夹持推杆前端磁体即自动与活塞杆后端磁体对位吸合，无需额外对位或锁止操作；拆卸时直接拔出注射穿刺器即可，磁吸连接自动分离。同时，磁吸连接属于非刚性传动，具有一定的缓冲容错能力，可吸收步进进给起始瞬间的刚性冲击，避免活塞与活塞筒端部发生硬性碰撞而损坏；在推进过程中若遇到异常阻力，磁吸连接还可起到过载保护作用，防止传动机构因受力过大而损坏。该结构设计与可拆卸注射穿刺器相配合，实现了穿刺器的快速更换与免工具拆装，显著提高了连续接种作业的效率。

24、本发明的夹紧与推进联动一体化结构，牵引卡块作为单一构件，同时承担夹紧外柔性夹持推杆和带动滑动套筒前进两项功能。牵引卡块绕顶部后侧的铰接轴摆动时，顶部的卡接凸起随摆动轨迹向上运动，自然完成对外柔性夹持推杆的夹紧动作；与此同时，顶部前侧的卡口与滑动套筒底部的滑板嵌合，随摆动向前带动滑动套筒做水平直线运动。夹紧与推进两个动作由同一构件的同一次摆动同步完成，两者之间不存在动作时差或配合间隙，传动环节少、结构紧凑、动作联动可靠。反向摆动时，在复位拉簧的作用下，卡接凸起随轨迹向下运动自然松开外柔性夹持推杆，牵引卡块同步带动滑动套筒退回，夹紧解除与滑动套筒退回同样同步完成。该一体化结构避免了分别设置夹紧机构和推进机构所需的额外空间和传动部件，使整个穿刺控制组件结构紧凑、故障率低，同时保证了每次步进进给中“先夹紧、后推进”的动作逻辑严格成立，不会出现推进时夹紧不牢导致打滑的问题。

25、本发明的滑动套筒内壁固定有聚四氟乙烯套筒，滑动套筒内具有更小的表面摩擦力，使得外柔性夹持推杆可以在滑动套筒内顺畅的滑动。牵引卡块上的卡接凸起配合外柔性夹持推杆外部的橡胶层，更好的带动外柔性夹持推杆在滑动套筒内实现单向步进夹持推，从而使得注射穿刺器可以实现连续的单向步进穿刺注射作业。

26、本发明将机体上的弧形安装部设置成可拆卸分离式，通过更换不同部分半径弧度的弧形安装部，从而满足不同型号一次性注射器的适用，使得本发明可以使用现有医用的一次性注射器，实用性更好。