一种甘薯种子自动破壳系统的制作方法

1.本发明涉及甘薯育种技术领域，尤其涉及一种甘薯种子自动破壳系统。


背景技术：

2.甘薯种子没有休眠期，成熟后就具有发芽能力，但种皮上有坚韧的角质层，发芽所需要的水分和氧气不容易进入种子内部，因此，播种前必须进行种子处理，种子处理常用的方法有两种：一是浓硫酸浸种，将种子按杂交组合放置在不同的培养皿中，导入浓硫酸，浸没种子；二是剪刻或针刺种皮，用小刀或指甲钳刻破种皮的一个边角或用针刺破种皮，避免破坏胚部，研究表明，浓硫酸浸种可以获得较高的种子萌发率，但是不同基因型的种子之间可能存在差别，使得经过浓硫酸处理后未能吸胀的部分种子，需要再行处理，在实际操作中，如果种子数量大，容器较小，用浓硫酸处理，温度会较高，容易烧坏种子，剪刻或针刺种子对种子的萌发是最好的，但是由于甘薯种子较小，人工剪刻种皮效率低，费时费工，还容易伤手，且难以保证破壳质量，容易弄伤胚芽。
3.目前也有用一些气缸治具进行破壳，但是效率太低，因此需要一种高效的自动破壳系统对甘薯中心进行破壳。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种甘薯种子自动破壳系统，实现一次对多个甘薯种子自动下料破壳，提高破壳效率。
5.本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
6.一种甘薯种子自动破壳系统，包括圆形放置座和分割器；
7.所述圆形放置座中心开设有放置座固定孔，侧面设有定位孔，上端面开设有种子容腔；
8.所述分割器设有6个区，分别是圆形放置座入料区、种子下料区、刺破区、检测区、成品出料区和次品出料区；所述分割器的每个区上均设有放置座固定夹；
9.所述圆形放置座入料区前端设有圆形放置座入料装置，所述圆形放置座入料装置包括旋转检测机构、移动翻转机构、定位移动机构和振动盘，所述旋转检测机构设有两旋转头和竖向检测头，所述移动翻转机构将所述旋转检测机构检测后的圆形放置座夹至所述定位移动机构上，所述移动翻转机构包括一线性滑轨上安装的升降气缸、所述升降气缸下方装有一对夹持气缸，所述夹持气缸连接有一对夹头，所述夹头连接一旋转气缸；所述定位移动机构设置在所述移动翻转机构一侧，设有柱杆、侧检测头和升降夹持平移机构，所述柱杆和侧检测头设置在所述升降夹持平移机构下方，所述柱杆下方连接有旋转电机，所述侧检测头安装在所述柱杆侧面，所述升降夹持平移机构将所述柱杆上的圆形放置座夹持移动至所述圆形放置座入料区的所述放置座固定夹上；
10.所述种子下料区上安装有种子放置箱、下料管、下支撑气缸、下料座和上夹持气缸，所述种子放置箱将种子送至所述下料管中，所述下料管上设有一下料夹板，将所述下料
管引导成排排列，所述下料夹板侧面分别设有所述下支撑气缸和上夹持气缸，所述下支撑气缸连接有插板，所述上夹持气缸连接有两块夹板，所述下料座设置在所述下料夹板下方，将所述下料管引导成圈排列，与圆形放置座的种子容腔一一对应，由一下料升降气缸带动下料座下降；
11.所述刺破区上设有刺破气缸、刺破针安装座和刺破针，所述刺破气缸为升降气缸，活塞杆向下安装，所述刺破针安装座通过连接板安装在所述刺破气缸的活塞杆上，所述刺破针有多根，安装在所述刺破针安装座下方，对应所述种子容腔设置；
12.所述检测区上设有多头检测仪，正对圆形放置座的每个种子容腔上方均设有检测探头，通过一升降探头气缸带动升降；检测合格的圆形放置座转至所述成品出料区；检测不合格的圆形放置座则转至所述次品出料区，所述成品出料区和次品出料区上方设有升降夹持平移机构，设有升降气缸带动一夹持气缸将圆形放置座夹起移至外部放置区。
13.优选的，所述放置座固定夹中心为圆形放置座定位头，所述定位头为柱状或套筒状，所述定位头的侧面设有固定头，所述固定头为l形杠杆结构，拐点处为杠杆旋转支点，下方设有一上顶气缸，内部设有复位弹簧。
14.优选的，所述刺破安装座的下方设有一压板，所述压板通过一导向杆和弹簧与所述刺破安装座相连，所述压板对应所述刺破针开有多个刺破针出入孔。
15.优选的，所述压板的下方，对应每个所述种子容腔均设置有盖板，所述盖板固定在所述压板上，为中间开有通孔的小圆柱体，与所述种子容腔间隙配合；所述盖板的下端面设有凹形弧面，可跟种子的圆弧面相配合，对种子进行限位。
16.优选的，所述盖板采用橡胶、硅胶或软塑料中的任意一种软体材料制成。
17.本发明采用一次刺破多个种子的方式，设计了圆柱种子放置座，并通过在分割器的不同区域上设置放置座入料区、种子下料区、刺破区、检测区和出料区，实现对甘薯种子的全自动下料、刺破及检测，大大提高了甘薯种子的刺破效率和刺破质量，节约人工劳动成本。
附图说明
18.图1是本发明的整体结构示意图。
19.图2是圆形放置座的结构示意图。
20.图3是圆形放置座入料区的结构示意图。
21.图4是种子下料区的结构示意图。
22.图5是种子下料区的剖视示意图。
23.图6是刺破区的结构示意图。
24.图7是刺破区的剖视示意图。
25.图8是放置座固定夹的结构示意图。
26.图中，1圆形放置座、2分割器、3圆形放置座入料区、4种子下料区、5刺破区、6检测区、7成品出料区、8次品出料区、9放置座固定夹、11放置座固定孔、12定位孔、13种子容腔、31来料通道、32旋转检测机构、33移动翻转机构、34定位移动机构、35振动盘、41种子放置箱、42下料管、43下支撑气缸、44下料座、45下料夹板、46下料升降气缸、47上夹持气缸、431插板、471夹板、51刺破气缸、52刺破针安装座、53刺破针、54压板、55导向杆、56弹簧、57盖
板、61检测探头、62升降探头气缸、91定位头、92固定头、93上顶气缸。
具体实施方式
27.以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
28.图1-8是本发明的结构示意图，本发明为甘薯种子设置了一个圆形放置座1，如图2所示，圆形放置座1中心开设有放置座固定孔11，放置座固定孔11为通孔，在种子放置及破壳时起固定作用，圆形放置座1的侧面设有定位孔12，用于确定圆形放置座1的放置方向，圆形放置座1的上端面开设有种子容腔13，内用于放置甘薯种子。本实施例中，种子容腔13仅环绕固定孔11设置一圈，可向外扩展设置两圈以上的种子容腔，并对应设置与圆形放置座1相配合的各零件。
29.分割器2上设有6个区，分别是圆形放置座入料区3、种子下料区4、刺破区5、检测区6、成品出料区7和次品出料区8，如图1所示。分割器2的各工作区上均设有放置座固定夹9(或称放置座固定夹)，如图8所示，放置座固定夹9利用圆形放置座1的特点，中心为圆形放置座定位头51，定位头51为凸台状，与圆形放置座1的放置座固定孔11相配合，以固定圆形放置座1。放置座固定夹9的侧面为固定头92，固定头92为l形杠杆结构，拐点处为杠杆旋转支点，设有下方上顶气缸93结合内部复位弹簧(图中未示出)控制杠杆转动，上部固定头92与圆形放置座1的定位孔12相配合，圆形放置座1放入定位头91上，固定头92插入定位孔12即将圆形放置座1固定。
30.圆形放置座入料区3前端设有圆形放置座入料装置，圆形放置座入料装置包括来料通道31、旋转检测机构32、移动翻转机构33、定位移动机构34和振动盘35，如图3所示，圆形放置座1通过振动盘35后，呈竖直放置状态排列送料，振动盘35的来料通道31末端设有旋转检测机构32，旋转检测机构32设有带电机的旋转头带动圆形放置座1旋转，设有光电检测头检测圆形放置座1的种子容腔13是否朝上，移动翻转机构33通过线性滑轨上安装的升降气缸、夹持气缸3和夹头将通道末端的圆形放置座1夹起后移至定位移动机构34，移动翻转机构33上设有旋转气缸，当旋转检测机构32检测到圆形放置座1的种子容腔13朝下时，旋转气缸会带动夹头将圆形放置座1旋转180度，变为种子容腔13朝上。定位移动机构34设有柱杆、侧检测头和升降夹持平移机构，圆形放置座1被移动翻转机构33夹到定位移动机构34上，套入柱杆外，柱杆下方连接有旋转电机，旋转电机带动圆形放置座1旋转，至柱杆侧面安装的侧检测头检测到定位孔12时停止，升降气缸、夹持气缸和夹头再将定位好的圆形放置座1夹至圆形放置座入料区3上的放置座固定夹9上。
31.分割器2旋转，将装有圆形放置座1的放置座固定夹9转至种子下料区4处，种子下料区4用于放入种子，上方安装有种子放置箱41、下料管42、下支撑气缸43、下料座44和上夹持气缸47，如图4、5所示，种子放置箱41通过气吹方式将种子送至下料管42中，下料管42上设有下料夹板45，将下料管42引导成排排列，下料夹板45侧面分别设有下支撑气缸43和上夹持气缸47，下支撑气缸43连接有插板431，上夹持气缸47连接有两块夹板471，夹板471采用软体弹性材料制成，如硅胶、橡胶或软性塑料等，对应每根下料管42处设有弧形凹槽(与种子弧面匹配，图中未示出)。不下料时，下支撑气缸43伸出托住管内全部种子，上夹持气缸47张开，下料时，上夹持气缸47动作，夹板471夹住次下层种子，下支撑气缸43缩回让最下层
种子下落，如图5所示。下料座44将下料管42引导成圈排列，与圆形放置座1的种子容腔13一一对应，由一下料升降气缸46带动下料座44下降至圆形放置座1上，下支撑气缸43动作，让种子掉入种子容腔13中。
32.下料升降气缸46回缩，分割器2旋转，将装入种子的圆形放置座1送入刺破区5，刺破区5用于安装对种子进行破壳，刺破区5上设有刺破气缸51、刺破针安装座52和刺破针53，如图6所示，刺破气缸51为升降气缸，活塞杆向下安装，刺破针安装座52安装在刺破气缸51的活塞杆上(或通过连接板进行安装)，刺破针53有多根，安装在刺破针安装座52下方，对应圆形放置座1的种子容腔13设置。刺破时，由刺破气缸51带动刺破安装座52下移进行刺破。为防止种子刺破后被刺破针带起，刺破安装座52的下方设有一压板54，压板54通过导向杆55和弹簧56与刺破安装座52相连，压板54对应刺破针53开有多个刺破针出入孔，刺破作业时，压板54先与圆形放置座1上端面相接触，而后刺破气缸51继续下行，刺破种子外壳后刺破气缸51回缩，种子会被压板54阻挡脱离刺破针。因种子大多有圆弧面，容易在种子容腔13内晃动，影响刺破，在压板54的下方，对应每个种子容腔13均设置有盖板57，如图7所示。盖板57固定在压板54上，为中间开有通孔的小圆柱体，与种子容腔13间隙配合；盖板57的下端面设有凹形弧面，可跟种子的圆弧面相配合，对种子进行限位。盖板57的材料优选有一定弹性的材料，如硅胶、橡胶或软塑料等，这样有一定形变量可更好的适应种子的形状，可通过胶黏等方式固定在压板54下表面。刺破作业时，盖板57将种子固定，刺破针53可穿过压板54和盖板57对种子进行刺破，弹簧可限制刺破针53的下刺距离，避免刺破种子胚芽。
33.刺破完成后，分割器2旋转，将圆形放置座1送至检测区6，检测区6确保圆形放置座1的种子容腔13内的种子均符合刺破要求。检测区6上设有多头检测仪，正对每个种子容腔13上方均设有检测探头61，检测探头61安装在一升降探头气缸62的活塞杆上，升降探头气缸62活塞杆伸出，检测探头61即可靠近圆形放置座1进行检测。当任一种子容腔13内的种子上无刺破孔时，被判定为不合格。
34.检测合格的圆形放置座1转至成品出料区7，检测不合格的圆形放置座1则由分割器2旋转至次品出料区8，成品出料区7和次品出料区8上方均设有升降夹持平移机构71，通过升降气缸带动夹持机构71将圆形放置座1夹起移至外部放置区。
35.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。