一种组培苗自动接种装置的制作方法

本发明涉及组培苗接种，具体涉及一种组培苗自动接种装置。

背景技术：

1、植物组织培养技术是在无菌条件下，利用植物细胞的全能性，将外植体在人工培养基上进行离体培养，以实现种苗快速繁殖的技术手段，广泛应用于花卉、林木、中药材等经济作物的工厂化育苗领域。在组培生产过程中，需要将外植体接种至装有培养基的培养容器内，接种环节的作业效率与无菌水平直接关系到组培苗的成活率与生产成本。

2、目前，组培苗的接种作业主要通过机械手或其他移动机构完成外植体的夹持以及向培养基的插入。具体地，由于外植体通常呈水平姿态躺倒放置于设备台面上例如水平放置于存放盒内，而接种时需将外植体竖直插入培养基中才能保证正常培养，因此外植体从夹取到移栽入培养基的过程中，需要将其由水平状态调整至竖直状态方能插入。为此，现有装置通常需要配置多自由度机械手或多维移动机构，并配合角度调节部件才能完成外植体的夹取、姿态调整与接种，导致整体机构繁琐、结构复杂、控制难度大，且往往需要设置大量位置传感器进行精确的三维定位，设备制造成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种组培苗自动接种装置，详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的一种组培苗自动接种装置，包括底座，所述底座上设有用于放置外植体的存放盒、用于放置培养架的培养基以及移动机构；

4、所述移动机构的移动端上设有夹持机构，用于夹持外植体，移动机构与夹持机构配合能够将存放盒内的外植体插入培养基；

5、所述夹持机构包括驱动机构和若干个组夹爪组件，夹爪组件转动连接在驱动机构上，通过驱动机构能够使同一组的两个夹爪靠近夹持外植体；

6、所述移动机构带动夹爪组件伸入培养基时，夹爪组件将受到培养架的阻挡，使夹爪组件转动，通过夹爪组件能够将夹持的外植体由水平姿态转动到竖直姿态。

7、作为优选，所述驱动机构包括固定框，所述固定框与移动机构的移动端可拆卸连接，所述固定框上连接有若干个固定板，所述固定框上水平滑动连接有若干个滑杆，所述滑杆上连接有活动板，且活动板与固定板对应，所述滑杆上套设有弹簧，所述弹簧两端分别与固定框和滑杆连接，用于推动滑杆，使滑杆带动活动板靠近固定板。

8、作为优选，所述滑杆为矩形，且贯穿固定框。

9、作为优选，所述固定框上设有推动组件，用于推动活动板，使活动板远离固定板，所述推动组件包括转动连接在固定框上的转轴，所述转轴上连接有与活动板对应的凸轮，所述固定框上连接有驱动电机，用于驱动转轴。

10、作为优选，所述固定板和活动板的相对处均转动连接有夹爪组件，两个夹爪组件为一组。

11、作为优选，所述夹爪组件包括连接轴，所述固定板和活动板上均转动连接有连接轴，所述连接轴上连接有夹爪和连接臂，所述连接臂沿夹爪长度方向设置，所述连接轴上套设有扭簧，所述扭簧一端与连接轴连接，另一端与固定板或活动板连接。

12、作为优选，所述培养架包括框架，所述框架上设有若干个用于放置培养基的限位盒，所述框架上沿固定板和活动板的长度方向设有若干个固定头，所述固定头与连接臂对应。

13、作为优选，所述存放盒具有若干个沿直线分布的腔体，腔体内放置有外植体，且每一对夹爪组件分别与存放盒的每个腔体对应。

14、作为优选，所述底座上设有定位槽，用于对存放盒和培养架限位。

15、作为优选，所述存放盒与培养架均嵌设于定位槽内，且存放盒的腔体排布方向与培养架上限位盒的排布方向保持一致。

16、有益效果在于：

17、1、本发明通过移动机构带动夹持机构下行，借助培养架上固定头对夹爪组件的被动阻挡，即可使所夹持的外植体由水平姿态自动转动为竖直姿态，无需配置多轴机械手或角度调节部件，从根本上解决了现有技术中因需调整姿态而导致的机构繁琐问题。

18、2、本发明摒弃了现有技术中的多自由度机械手或多维移动机构，仅由底座、存放盒、培养架、移动机构及夹持机构等简单结构配合固定头的被动限位即可完成外植体的夹取、姿态调整与接种，整体机构大幅简化，设备制造成本明显降低。

19、3、本发明采用二维运动机构作为移动机构，仅需水平方向和竖直方向两个维度的运动即可完成取料与接种；通过合理设定二维运动机构的运动长度及运动高度，可有效提高装置运动的容错率：外植体插入培养基的深度无需十分精准，水平移动至最左侧或最右侧即能与存放盒和培养架准确对应，无需设置大量位置传感器进行精确的三维定位，控制逻辑简单，进一步节省了设备成本。

20、4、本发明设置若干组夹爪组件，使每组夹爪组件分别与存放盒的各腔体及培养架的各限位盒一一对应，夹持机构一次性可夹持多个外植体，实现多株外植体的同步取料与同步接种，大幅提升组培苗接种效率，满足规模化生产需求。

21、5、本发明中夹爪组件受固定头阻挡后发生被动转动，动作同步性强，能够保证每一株外植体均由水平取料姿态稳定切换为竖直接种姿态，避免出现倒伏、插偏等问题，接种深度与姿态一致性好。

22、6、本发明通过弹簧与推动组件的配合实现夹爪的自动张开与闭合，通过扭簧实现夹爪组件的自动复位，整套动作循环连贯，可连续完成多批次接种作业；全程自动化取放替代人工操作，减少外植体暴露时间及人为接触，有效降低组培污染风险。

23、7、本发明通过底座上的定位槽对存放盒和培养架限位，实现二者的快速对位安装，避免作业过程中出现工位偏移；存放盒腔体与限位盒同向等距排布，进一步保证批量接种的定位精度与一致性。

1.一种组培苗自动接种装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）上设有用于放置外植体的存放盒（2）、用于放置培养架（3）的培养基（4）以及移动机构（5）；

2.根据权利要求1所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述驱动机构（7）包括固定框（701），所述固定框（701）与移动机构（5）的移动端可拆卸连接，所述固定框（701）上连接有若干个固定板（702），所述固定框（701）上水平滑动连接有若干个滑杆（703），所述滑杆（703）上连接有活动板（704），且活动板（704）与固定板（702）对应，所述滑杆（703）上套设有弹簧（705），所述弹簧（705）两端分别与固定框（701）和滑杆（703）连接，用于推动滑杆（703），使滑杆（703）带动活动板（704）靠近固定板（702）。

3.根据权利要求2所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述滑杆（703）为矩形，且贯穿固定框（701）。

4.根据权利要求3所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述固定框（701）上设有推动组件（706），用于推动活动板（704），使活动板（704）远离固定板（702），所述推动组件（706）包括转动连接在固定框（701）上的转轴（10），所述转轴（10）上连接有与活动板（704）对应的凸轮（12），所述固定框（701）上连接有驱动电机（11），用于驱动转轴（10）。

5.根据权利要求4所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述固定板（702）和活动板（704）的相对处均转动连接有夹爪组件（8），两个夹爪组件（8）为一组。

6.根据权利要求5所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述夹爪组件（8）包括连接轴（802），所述固定板（702）和活动板（704）上均转动连接有连接轴（802），所述连接轴（802）上连接有夹爪（801）和连接臂（804），所述连接臂（804）沿夹爪（801）长度方向设置，所述连接轴（802）上套设有扭簧（803），所述扭簧（803）一端与连接轴（802）连接，另一端与固定板（702）或活动板（704）连接。

7.根据权利要求6所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述培养架（3）包括框架（301），所述框架（301）上设有若干个用于放置培养基（4）的限位盒（302），所述框架（301）上沿固定板（702）和活动板（704）的长度方向设有若干个固定头（303），所述固定头（303）与连接臂（804）对应。

8.根据权利要求7所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述存放盒（2）具有若干个沿直线分布的腔体，腔体内放置有外植体，且每一对夹爪组件（8）分别与存放盒（2）的每个腔体对应。

9.根据权利要求8所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述底座（1）上设有定位槽（9），用于对存放盒（2）和培养架（3）限位。

10.根据权利要求9所述的一种组培苗自动接种装置，其特征在于：所述存放盒（2）与培养架（3）均嵌设于定位槽（9）内，且存放盒（2）的腔体排布方向与培养架（3）上限位盒（302）的排布方向保持一致。