氣動式自動供盤與自動疊盤裝置研究.pdf

1、水稻工廠化育秧是水稻機(jī)械化生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，廣泛采用的育秧流水線主要包括秧盤供送、鋪底土、底土壓實、播種、覆表土、淋水、取盤等工序。現(xiàn)有的水稻育秧播種流水線大多由人工進(jìn)行逐個供盤和取盤，不僅勞動強(qiáng)度大，容易造成工人的疲勞損傷，而且制約著工廠化育秧的生產(chǎn)效率。因此，為提高水稻育秧播種流水線自動化程度及作業(yè)效率，降低勞動強(qiáng)度，需要進(jìn)行水稻育秧播種流水線自動供盤與自動疊盤裝置的研究。
　　目前，國內(nèi)外都有相關(guān)自動供盤與自動疊盤裝置的

2、研究。國外較成熟的自動供盤與自動疊盤裝置存在成本偏高、引進(jìn)困難的問題，而國內(nèi)相關(guān)的裝置在可靠性和效率方面則有待進(jìn)一步提高；此外，當(dāng)前國內(nèi)從輕簡化栽培出發(fā)，很多地區(qū)趨向使用軟秧盤來降低育秧成本，現(xiàn)有的自動疊盤裝置未見應(yīng)用于軟秧盤。因此，研制一種結(jié)構(gòu)簡單、效率高和工作可靠的自動供盤裝置以及適用于軟、硬秧盤的自動疊盤裝置是當(dāng)前急需的。
　　本文通過分析國內(nèi)外自動供盤和自動疊盤裝置的研究現(xiàn)狀，針對其存在的不足提出了一種氣動式自動供盤與一種

3、氣動式自動疊盤裝置，并對整機(jī)及其關(guān)鍵部件進(jìn)行了理論分析和試驗研究，其主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　（1）氣動式自動供盤與自動疊盤裝置總體方案設(shè)計。通過對目前常用秧盤結(jié)構(gòu)特征的分析，①確定了氣動式自動供盤裝置總體方案，由接近開關(guān)對秧盤進(jìn)行檢測，利用落盤機(jī)構(gòu)快速升、放秧盤，實現(xiàn)了秧盤的自動供送；②確定了氣動式自動疊盤裝置總體方案，以可編程控制器PLC為控制核心，由接近開關(guān)檢測秧盤，控制秧盤升降機(jī)構(gòu)升降秧盤來實現(xiàn)秧盤的自動疊放，同時采用

4、土壤防漏機(jī)構(gòu)的氣動移動蓋板來防止秧盤內(nèi)的土壤在疊盤過程中發(fā)生側(cè)漏而使種子外露。
　　（2）氣動式自動供盤與自動疊盤裝置關(guān)鍵部件設(shè)計。①研制了自動供盤裝置輸送機(jī)構(gòu)，建立了輸送模型，通過運動分析，確定了滿足秧盤無間距輸送時輸送機(jī)構(gòu)與播種流水線輸送的速度參數(shù)關(guān)系；研制了落盤機(jī)構(gòu)，進(jìn)行了落盤機(jī)構(gòu)桿件結(jié)構(gòu)及其運動分析，分析了落盤機(jī)構(gòu)的自動放盤過程，確定了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)；研制了自動供盤控制系統(tǒng)，確定了氣路、電路結(jié)構(gòu)組成和控制流程。②研制了一種

5、軟秧盤托盤，能滿足常用軟秧盤的疊盤要求，并與常用硬秧盤通用；研制了自動疊盤裝置輸送機(jī)構(gòu)，通過建立輸送模型，確定了滿足疊盤間距時輸送機(jī)構(gòu)與播種流水線輸送的速度參數(shù)關(guān)系；研制了秧盤升降機(jī)構(gòu)和土壤防漏機(jī)構(gòu)，分別對秧盤升降機(jī)構(gòu)和土壤防漏機(jī)構(gòu)的組成和工作原理進(jìn)行了分析，確定了結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)參數(shù)；研制了以PLC為核心的控制系統(tǒng)，確定了電、氣路的組成，利用GX Works2軟件進(jìn)行了PLC的編程和仿真調(diào)試，優(yōu)化了自動疊盤的控制流程。
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6、氣動式自動供盤與自動疊盤裝置性能試驗研究。①以生產(chǎn)率、放盤時間和放盤偏差為影響因素、供盤合格率為指標(biāo)進(jìn)行了自動供盤試驗，試驗結(jié)果表明，當(dāng)生產(chǎn)率為600~1000盤/h、放盤偏差為0~6 mm、放盤時間為0.8 s時，供盤合格率為98.67％~100%。②以生產(chǎn)率、升降速度和蓋板方式為影響因素、疊盤成功率及種子外露率為指標(biāo)進(jìn)行了自動疊盤試驗，試驗結(jié)果表明，當(dāng)生產(chǎn)率為600~800盤/h、升降速度為0.15m/s、采用氣動移動蓋板時，硬和軟