关节式蔬菜育苗穴盘播后自动摆放机设计

第34卷第21期农业工程学报V ol.34 No.21

2018年11月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Nov. 2018 27 关节式蔬菜育苗穴盘播后自动摆放机设计

张秀花，谢晓东，弋景刚，杨淑华，孔德刚，袁永伟

（河北农业大学机电工程学院，保定 071001）异氰酸甲酯>u盘移动办公系统>压铆螺钉

摘要：为解决中国蔬菜育苗播种后人工摆放穴盘劳动强度大的难题，设计了关节式蔬菜育苗穴盘播后自动摆放机，并对机器的关键部件进行了理论分析及设计计算。确定了以关节式机械手作为摆盘执行机构，对其进行了数学建模并得到了摆盘机械手运动学方程。在单因素试验的基础上，进行Box-Behnken Design响应面优化试验设计，探求了穴盘输送高度、输送角度、输送速度3个关键参数对穴盘间距合格率、穴盘摆正率、穴盘排齐率3个评价指标的影响规律，利用Design-Expert软件对试验结果进行方差分析，建立了评价指标与各影响因素的数学回归模型，并进行响应面分析，得到了影响摆盘效果的3个关键参数的最佳组合为：穴盘输送速度为60 mm/s，穴盘输送角度为31°，穴盘输送高度为40 mm。

并对优选出的最佳摆盘参数组合进行了试验验证分析，试验结果为：穴盘间距合格率97.6%，穴盘摆正率96.5%，穴盘排齐率95.7%，试验结果与理论预测值的误差绝对值均低于5%，表明摆盘执行机构在最

佳工艺参数组合下工作平稳可靠，满足穴盘摆放技术要求。该研究可为全自动化、智能化穴盘摆放机的设计提供参考。

关键词：机械化；设计；优化；蔬菜育苗；关节式机械手；穴盘摆放

doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.004

中图分类号：S223 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2018)-21-0027-10

张秀花，谢晓东，弋景刚，杨淑华，孔德刚，袁永伟. 关节式蔬菜育苗穴盘播后自动摆放机设计[J]. 农业工程学报，2018，34(21)：27－36. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.004

Zhang Xiuhua, Xie Xiaodong, Yi Jinggang, Yang Shuhua, Kong Degang, Yuan Yongwei. Design of joint-style automatic machine for placing planted vegetable seeding tray[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(21): 27－36. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.21.004

0 引言

农家乐

共享空调中国目前采用育苗移栽方式培育的蔬菜占到了蔬菜种植总量的60～70%。一般使用穴盘在固定点完成装基质土—播种—覆土工作，然后人工搬运到温室大棚进行育苗[1-5]，劳动强度大，而且搬运时需将穴盘叠放在一起，穴盘内的基质土和种子会受到挤压。中国的育苗穴盘大多数以软盘为主[6-8]，在棚内摆放时穴盘的变形还会引起穴盘内基质土和种子移位，影响育苗质量[9-11]。研制实用可靠的播盘摆放装置对提高蔬菜育苗质量和减轻劳动强度具有重要意义。

国外关于穴盘叠放以及摆放方面的研究起步较早，日本久保田株式会社在穴盘的叠放、运输方面已经形成了一整套自动化程度较高的机械化生产线[12-13]；此外，日本井关、日清、三菱等株式会社都研究出了各自的育苗流水线[14]，其中洋马公司和久保田公司研制的SST型、YS型等育苗设备技术较为先进[15]，久保田SST型叠盘设备通过PLC控制多个连杆机构的开合顺序，配合液压缸的伸缩动作，叠盘效果好，自动化程度高；荷兰CODEMA 公司研制的育苗设备通过拨杆与气缸的配合可实现自动

收稿日期：2018-07-15 修订日期：2018-09-10

机房环控

基金项目：河北省科技计划项目（17227206D）；河北省农业产业技术体系（HBCT2013050204）

作者简介：张秀花，博士，副教授，主要从事机械设计与理论、农业机械技术装备的研究。Email：zhang72xh@163 叠盘操作，工作效率高[16]；荷兰KG、Van Zall以及Logiqs Agro等集团公司利用多层轨道输送、安装多个驱动构件等方式可对堆叠后的穴盘或苗床后进行整体输送，过程靠计算机

控制实现，整个流水线实现了穴盘育苗育秧自动一体化生产[17-18]。

中国针对穴盘的叠放以及摆放的研究起步较晚，大多数企业采用人工叠放、摆放的方式，技术比较落后，近年来国内部分高校和科研单位开始重视工厂育苗技术和相关设备的探索研究，以加快中国工厂育苗技术的研究进程[14-15]。马静龙等[19]研制了一种自动摆盘装置，该装置通过3个输送装置进行输送和姿态转换，末端由1种4自由度的直角坐标系机械手实现穴盘的摆放，该装置运动链长，机械手安装在由4个立柱支撑的横梁上，不能移动，无法实现棚内转运和摆盘作业。马旭等[20]研究的叠盘机构，由PLC控制气缸驱动秧盘输送机构、秧盘升降机构实现软盘和硬盘的自动叠放，能够与穴盘育苗流水线整合到一起，但是没有后续的转运与摆盘作业，仅是固定流水线上摆盘前的1个重要环节。

综上所述，国外把叠盘摆盘工序很好的整合到了穴盘育苗的流水线内，自动化程度高、生产效率较高，但是占地面积大不适合中国小型大棚温室使用，也未见在中国引进和推广应用；国内的研究大多集中在流水作业中的1个环节，仅实现叠盘或者摆盘的单独作业，且均为固定式作业，灵活度差。本文针对人工摆盘作业中劳动强度较大、软穴盘内种子易受挤压移位等问题，探究

本文发布于:2024-09-21 19:37:59，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/2/300256.html

上一篇：蔬菜集约化育苗技术发展现状与方向

下一篇：蔬菜的播种及苗期管理作业指导书

标签：穴盘育苗输送摆放摆盘进行蔬菜

留言与评论（共有 0 条评论）