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CN108120616A - 种子定位装置及种子自动切片采样设备 - Google Patents

种子定位装置及种子自动切片采样设备 Download PDF

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CN108120616A CN201711385178.2A CN201711385178A CN108120616A CN 108120616 A CN108120616 A CN 108120616A CN 201711385178 A CN201711385178 A CN 201711385178A CN 108120616 A CN108120616 A CN 108120616A
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Abstract

本发明涉及一种种子定位装置，该定位装置包括：推送机构，所述推送机构被设置为用于将种子沿第一运动方向推送到预定的切片采样工位并伸出所述切片采样工位一个预定厚度，其中，所述第一运动方向是在所述切片采样工位所在平面内垂直于所述切片采样工位的边缘的直线运动方向；以及夹持机构，所述夹持机构被设置为用于从上方夹持由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子。本发明还涉及一种种子自动切片采样设备，该种子自动切片采样设备除上述种子定位装置之外，还包括样本收集装置和种子收集装置。

Description

种子定位装置及种子自动切片采样设备
技术领域
本发明涉及一种种子定位装置。本发明还涉及一种具有种子定位装置的种子自动切片采样设备。
背景技术
在植物开发和改良中，通过选择性育种或遗传操纵对植物进行遗传改良。其中，种子经非破坏性或破坏性检验。传统地，对种子样本进行检验得到遗传、生物化学或表型信息，种子被采样切割后的余下部分仍保持成活力而可以发芽并生长成成熟植物。相应地，要记录种子样本与采样切割所余下的种植部分之间的一一对应关系。无论如何，希望对种子的切割能够一致地、快速地、有效地进行。
中国发明专利CN103238389A涉及一种全自动玉米育种切片机，包括上料机构、检测机构、剪切机构和分拣机构，上料机构包括料盒和提升装置；检测机构包括光线传感器、方向控制器及相对应的滑道；剪切机构包括带有红外传感器的玉米承载台和切刀；分拣机构包括内嵌滑道、玉米胚分拣盒、玉米胚落料盒；料盒设在提升装置下端，提升装置上端与方向控制器连通，方向控制器通过滑道与玉米胚分拣盒连通，玉米胚分拣盒与玉米胚落料盒连通。其中，带有红外线传感器的玉米承载台通过传感信号控制磁力设备吸合传力棒而致动切刀，从而实现剪切取样。并且，切割后收集胚乳要通过玉米承载台的翻转实现。
中国发明专利申请CN103118527A披露了一种种子采样系统，该系统具有自动化种子加载组件、自动化种子采样组件、自动化种子传送组件。其中，自动化种子传送组件中的每个保持构件能够相对于自动化种子加载组件和自动化种子采样组件移动经分拣的种子。如其图9所示，保持构件的端部与采样器的通道的两个斜坡表面共同限定种子的位置。切割轮通过旋转从种子上去除组织样本。在切割后的种子及样本收集方面，被切割后的种子由保持构件释放并漏进导管，而最终落入种子托盘。组织样本在夹持机构松开之后漏进导管并最终落入样本托盘的凹陷内。
中国发明专利CN102686099A涉及一种用于种子取样的自动化高通量设备、方法和系统。种子取样系统包括具有控切割路径的切除子系统、以及种子处理子系统，其中种子处理子系统又包括分级系统和载体系统。其中，对种子的切割通过激光切除装置实现，经切割后留在种子分级位置的样品部分在正压场的作用下排出或释放。
中国发明专利申请CN101573602A披露了一种用于玉米育种切片的设备。每粒种子移动通过激光器的激光束，从而切下剪片。也可以采用切削刃、钻孔机或摩擦表面等方式来取得样本。切下的剪片由于铁基涂层而被保持吸附在连接件上，而将分离的切削种子保留在连接件的V形凹部里。剪片然后在刮片、刷子的作用下或通过电磁铁的断电而与连接件分离，落入样本收集漏斗。而分离后的切削种子则在重力作用下从连接件落下到种子收集漏斗中。
上述种子切割装置不能满足对切割功能在一致性、快速性和有效性方面的要求。在这些方面，种子的采样切割装置仍有改进和提高的余地。
此外，本申请人的申请日为2016年7月19日、申请号为201610572927.1 的发明专利申请中披露了一种包括移动拾取装置和夹持机构的种子自动切片采样设备。移动拾取装置被设计用于从所述升降平台拾取种子并将其移动到切片采样工位。夹持机构由第一夹持件和可相对于所述第一夹持件运动的第二夹持件组成，所述夹持机构被设计用于与所述切片采样工位的承载种子的承载面相配合地夹紧所拾取的种子，且第一夹持件和第二夹持件能够一体地运动。在切片采样工位的承载面上，在由夹持机构夹持切割后的种子回退的路径上布置种子收集导管入口，使切割后的种子能够落入种子收集导管中。
发明内容
针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种种子定位装置，该种子定位装置能够将经分拣得到的单粒种子快速定位在切片采样工位以供切割。
这一技术问题通过根据本发明的种子定位装置得以实现。该种子定位装置包括：推送机构，所述推送机构被设置为用于将种子沿第一运动方向推送到预定的切片采样工位并伸出所述切片采样工位一个预定距离，其中，所述第一运动方向是在所述切片采样工位所在平面内垂直于所述切片采样工位的边缘的直线运动方向；以及夹持机构，所述夹持机构被设置为用于从上方夹持由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子。在这一技术方案中，种子先在所述切片采样工位所在平面内运动，再在所述切片采样工位上被夹持。种子的运动和夹持分别由不同机构进行，并且在运动过程中并不对种子进行夹持。因此，这提供了一种结构上和控制上简便的装置。
根据本发明的种子定位装置的一种优选实施形式，所述推送机构包括：推送件103，该推送件具有适于从一侧推动种子107且能在种子供应位置和切片采样工位之间往复运动的推送端部；以及第一限位件106，该第一限位件106能够运动到所述切片采样工位之外且在水平方向上距所述切片采样工位的边缘的上述预定距离处以挡住在水平方向上突伸出所述切片采样工位的边缘的种子107，该预定距离能够根据所需切下的种子样本的厚度进行设定。种子超出所述切片采样工位的厚度将作为样本切片被切下。尽管所述切片采样工位所在平面优选为水平面且推动件优选沿水平方向运动，但推送件 103从一侧推动种子的技术方案并不局限于推送件103沿水平方向运动，推送件103也可以略向上倾斜地推送种子或从下方垂直向上推送种子，亦可以通过旋转等曲线运动方式推送种子到达切片采样工位。
根据本发明的种子定位装置的一种优选实施形式，所述夹持机构包括: 夹持件104，所述夹持件104能够朝向切片采样工位的方向运动，以便将由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子夹持在所述夹持件和所述切片采样工位之间，以及第二限位件105，所述第二限位件105固定在所述切片采样工位上方且上部具有使所述夹持件能够自由通过、但由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的所述种子无法通过的开口，所述第二限位件 105相对于所述切片采样工位的高度设计为适于将由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子容纳在所述第二限位件105的下方。被切割后的种子在夹持件为解除夹持而向上运动离开时，会由于与夹持件的附着作用而被带向上方。这样，在布置了第二限位件105的情况下，当夹持件通过第二限位件105上部的开口退出切片采样工位的范围时，被带向上方的种子由于尺寸的原因就会被第二限位件105挡住而留在切片采样工位上。
优选的是，所述推送件103的推送端部具有适应种子外形的凹陷形状。这种设计有利于减少种子的翻滚，增加种子在被单侧推送的过程中的稳定性。
还优选的是，所述推送件103沿布置在种子供应位置和切片采样工位之间的凹槽101运动，所述推送件103的推送端部底端具有与所述凹槽101的形状，由此使得所推送的种子经过的路线能够与种子的底部外形更匹配，并且也使所述推送件103的推送端部更紧密地与种子经过的路线相配合，从而减少种子的翻滚，增加种子在被推送的过程中的稳定性。
根据本发明的种子定位装置的一种优选实施形式，所述夹持件被设置为用于沿直线或曲线朝向切片采样工位的方向运动穿过所述第二限位件105夹持由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子。所述夹持件用于夹持种子的端部可以具有V形凹陷。优选的是，所述夹持件沿垂直于所述切片采样工位所在平面的直线方向穿过所述第二限位件105而实现对于由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子的夹持。当然，也可以考虑所述夹持件适于沿弧线、尤其是圆弧运动穿过所述第二限位件105对种子进行夹持的技术方案。
根据本发明的种子定位装置的一种优选实施形式，所述第二限位件105 的上部及两侧被构造为一体或分立的门框形结构。当然，也可以考虑如下的技术方案，即，将所述推送件103运动经过的上述的布置在种子供应位置和切片采样工位之间的凹槽101选择为较深，以使得所述第二限位件105的部分或全部沉入所述切片采样工位。此时，所述第二限位件105的门框形结构具有较低的高度甚至其上部与切片采样工位的表面齐平。
根据本发明的种子定位装置的一种优选实施形式，所述推送机构还被设置为用于将在所述切片采样工位被切割后的种子推出所述切片采样工位的边缘。优选的是，推送机构通过这次推送动作将被切割后的种子直接推入布置在所述切片采样工位边缘之外的种子收集导管内，从而精确地落入布置在所述种子收集导管下方的种子收集容器
本发明所要解决的技术问题还包括提供一种种子自动切片采样设备，该种子自动切片采样设备能够将经分拣得到的单粒种子快速定位在切片采样工位以供切割。
这一技术问题通过根据本发明的具有上述种子定位装置的种子自动切片采样设备得以实现。该种子自动切片采样设备还具有：样本收集装置，包括样本收集导管和布置在所述样本收集导管的下方的样本收集容器，其中，所述样本收集导管被设计为固定布置于上述切片采样工位下方，使得当种子在夹持下在切片采样工位被切割时，切下来的种子样本切片落入到所述样本收集导管中；以及种子收集装置，所述种子收集装置包括种子收集导管和布置在所述种子收集导管下方的种子收集容器，其中，所述种子收集导管被设置为用于在夹持机构解除夹持后运动到所述切片采样工位的下方，使得被切割后的种子在被推送机构推出切片采样工位边缘后能够落入所述种子收集导管，从而经由所述种子收集导管落入所述种子收集容器中。
附图说明
图1示意地示出了根据本发明的一种实施形式的种子定位装置的立体透视图；
图2A示意地示出了根据本发明的一种实施形式的种子定位装置的推送机构的俯视图，其中可见推送件以及第一限位件；
图2B示意地示出了根据本发明的一种实施形式的种子定位装置的推送机构的另一俯视图，其中种子已被推送到采样工位并伸出采样工位的边缘；
图3示出了根据本发明的一种实施形式的种子定位装置的夹持机构的详细视图，其中可见布置在上方的夹持件以及门框形结构的第二限位件。
具体实施方式
图1和图3示出了根据本发明的一种实施形式的种子定位装置的整体透视图。在该种子定位装置中，第一限位件106能够运动到在切片采样工位边缘之外的预定距离处以挡住在水平方向上突伸出所述切片采样工位的边缘的种子107，该预定距离能够根据所需切下的种子样本的厚度进行设定。可以由气动调节装置往复驱动的推送件103的推送端部具有适应种子外形的凹陷形状，用于从种子的一侧将种子107推送到预定的切片采样工位上直至被第一限位件106挡住，从而使种子能够以上述设定的厚度突伸出所述切片采样工位的边缘。图2A示意地示出了种子定位装置的推送机构的俯视图，其中的推送件103推送种子107向采样工位运动。图2B则示意地示出了根据本发明的一种实施形式的种子定位装置的推送机构的另一俯视图，其中种子 107已被推送到采样工位并伸出采样工位的边缘。
在该种子定位装置中还包括夹持件104，所述夹持件104能够朝向切片采样工位的方向运动，以便将由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子夹持在所述夹持件和所述切片采样工位之间；以及第二限位件105，所述第二限位件在此设计为门框形结构，固定在所述切片采样工位上方且上部具有使所述夹持件能够自由通过、但种子无法通过的开口。所述第二限位件 105相对于所述切片采样工位的高度设计为适于将由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子容纳在所述第二限位件105的下方。当夹持件104 在夹持件驱动装置102的作用下向下运动穿过第二限位件105的上部开口后，夹持件104以其V形端部将种子夹紧在切片采样工位上。而当种子被切割后、夹持件104为解除夹持而向上运动离开时，会由于与夹持件104的附着作用而被带向上方。这样，在布置了第二限位件105的情况下，当夹持件 104通过第二限位件105上部的开口退出切片采样工位的范围时，被切割后的种子在被带向上方的过程中由于尺寸的原因就会被第二限位件105挡住而留在切片采样工位上。
包含上述种子定位装置的种子自动切片采样设备还具有样本收集装置和种子收集装置。样本收集装置包括样本收集导管和布置在所述样本收集导管的下方的样本收集容器，其中，所述样本收集导管被设计为固定布置于上述切片采样工位下方，使得当种子在夹持下在切片采样工位被切割时，切下来的种子样本切片落入到所述样本收集导管中。种子收集装置包括种子收集导管和布置在所述种子收集导管下方的种子收集容器，其中，所述种子收集导管被设置为用于在夹持件104为解除夹持而向上运动离开后运动到所述切片采样工位的下方，使得被推送件103推出切片采样工位边缘的被切割后的种子能够落入所述种子收集导管，从而经由种子收集导管落入所述种子收集容器中。
在夹持件104将种子夹持在切片采样工位之后，推送件103回退而离开该种子。然后，使种子在夹持下在切片采样位置被切割。切下来的种子样本落入样本收集装置的固定布置于上述切片采样位置下方的样本收集导管，从而经由样本收集导管落入到样本收集容器中。
在夹持件104为解除夹持而向上运动离开后，首先种子收集装置的种子收集导管运动到上述切片采样位置下方，然后推送件103再次向切片采样工位的种子方向运动直至被切割后的种子被推出切片采样工位边缘而落入种子收集导管，从而经由种子收集导管落入所述种子收集容器中。
样本收集导管被设计为固定布置于上述切片采样工位下方，因此样本收集容器被设计为适于在水平面内沿相互垂直的XY方向移动，以便使所述样本收集容器的不同存储部位对准所述样本收集导管。
种子收集导管被设置为能够运动到所述切片采样工位的下方，而所述种子收集导管的出口被设计为适于在水平面内沿相互垂直的XY方向移动，从而使固定布置的种子收集容器的不同存储部位能够被依次装填。
以上记载了本发明的优选实施例，但是本发明的精神和范围不限于这里所公开的具体内容。本领域技术人员能够根据本发明的教导而做出更多的实施方式和应用，这些实施方式和应用都在本发明的精神和范围内。本发明的精神和范围不由具体实施例来限定，而由权利要求来限定。
附图标记列表
102 夹持件驱动装置
103 推送件
104 夹持件
105 第二限位件
101 凹槽
106 第一限位件
107 种子。

Claims (10)

1.一种种子定位装置，该种子定位装置包括：
推送机构，所述推送机构被设置为用于将种子沿第一运动方向推送到预定的切片采样工位并伸出所述切片采样工位一个预定距离，其中，所述第一运动方向是在所述切片采样工位所在平面内垂直于所述切片采样工位的边缘的直线运动方向；以及
夹持机构，所述夹持机构被设置为用于从上方夹持由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子。
2.根据权利要求1所述的种子定位装置，其特征在于，所述推送机构还被设置为用于将在所述切片采样工位被切割后的种子推出所述切片采样工位的边缘。
3.根据权利要求1所述的种子定位装置，其特征在于，所述推送机构包括：
推送件(103)，该推送件具有适于从一侧推动种子且能在种子供应位置和切片采样工位之间往复运动的推送端部；以及
第一限位件(106)，该第一限位件(106)能够运动到所述切片采样工位之外且在水平方向上距所述切片采样工位的边缘的所述预定距离处以挡住在水平方向上突伸出所述切片采样工位的边缘的种子，该预定距离能够根据所需切下的种子样本的厚度进行调节。
4.根据权利要求1所述的种子定位装置，其特征在于，所述夹持机构包括:
夹持件(104)，所述夹持件能够朝向切片采样工位的方向运动，以便将由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子夹持在所述夹持件和所述切片采样工位之间，以及
第二限位件(105)，所述第二限位件固定在所述切片采样工位上方且上部具有尺寸设计为使所述夹持件能够自由通过、但由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的所述种子无法通过的开口，所述第二限位件(105)相对于所述切片采样工位的高度设计为适于将由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子容纳在所述第二限位件(105)的下方。
5.根据权利要求3所述的种子定位装置，其特征在于，所述推送件(103)的推送端部具有适应种子外形的凹陷形状。
6.根据权利要求3所述的种子定位装置，其特征在于，所述推送件(103)沿布置在种子供应位置和切片采样工位之间的凹槽(101)运动，所述推送件(103)的推送端部底端具有与所述凹槽(101)相配合的形状。
7.根据权利要求4所述的种子定位装置，其特征在于，所述夹持件被设置为用于沿直线或曲线朝向切片采样工位的方向运动穿过所述第二限位件(105)夹持由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子。
8.根据权利要求7所述的种子定位装置，其特征在于，所述夹持件被设置为用于沿垂直于所述切片采样工位所在平面的直线方向穿过所述第二限位件(105)夹持由所述推送机构推送到所述切片采样工位上的种子。
9.根据权利要求4所述的种子定位装置，其特征在于，所述第二限位件(105)的上部及两侧被构造为一体或分立的门框形结构。
10.一种种子自动切片采样设备，该种子自动切片采样设备具有：
如权利要求1-9中任一项所述的种子定位装置；
样本收集装置，包括样本收集导管和布置在所述样本收集导管的下方的样本收集容器，其中，所述样本收集导管被设计为固定布置于上述切片采样工位下方，使得当种子在夹持下在切片采样工位被切割时，切下来的种子样本切片落入到所述样本收集导管中；
种子收集装置，所述种子收集装置包括种子收集导管和布置在所述种子收集导管下方的种子收集容器，其中，所述种子收集导管被设置为用于在夹持机构解除夹持后运动到所述切片采样工位的下方，使得被切割后的种子在被推送机构推出切片采样工位边缘后能够落入所述种子收集导管，从而经由所述种子收集导管落入所述种子收集容器中。
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