斜插式蔬菜嫁接机穗木气吸吸头优化设计

为解决嫁接过程中穗木苗夹持困难及夹持易损伤的问题,以西瓜苗为试验对象,设计了利用气吸方式对穗木苗进行定位和固定的穗木气吸机构.通过建立三维有限元模型,在给定边界约束条件下利用CFD软件对吸头内部流体进行动力学仿真,获得了内部流体的流场分布及各因素对穗木苗吸附力的影响,采用正交试验法对吸头结构进行优化设计.结果表明,吸头各因素对试验结果的重要性次序为嘴型、真空度和沉孔深度,当吸头设计参数为真空度3 kPa、沉孔深度1 mm的H型吸嘴时,吸头具有较好的吸附能力.试验表明在该参数下吸头的吸附率约为97.8％,无伤苗现象,穗木插入已去除生长点砧木的成功率为85.6％.综合得出,所设计的穗木气吸机构是可行的,该气吸机构具有结构简单、成本较低的特点,为解决蔬菜嫁接穗木苗的夹持问题提供了设计依据.     

瓜类嫁接机上苗定位夹持装置的设计

设计了一种新型嫁接机上苗定位夹持装置,可实现嫁接苗的定位、断根和夹取功能。新型上苗定位装置由滑块摇杆收拢机构和夹取断根机构两个部分构成,针对幼苗定位连杆末端需形成包络轨迹将嫁接苗包住的农艺要求,进行机构的数学建模和仿真优化,得到了最佳的结构参数。以“拿铁砧”葫芦苗为对象取苗进行试验,其定位夹持的成功率达93%以上,符合自动嫁接需求。     

蔬菜嫁接机器人切削装置设计与试验

根据“贴接法”的嫁接机理,采用旋转切削作业方式,设计了蔬菜嫁接机器人的切削装置,包括接穗切削装置和砧木切削装置,实现接穗苗茎部、砧木苗单子叶和生长点的快速切除.试验结果表明:当切削气缸转速ω=120r/min、输入空气压力P=490.3 kPa时,接穗和砧木的削成功率均值达93.2％,接穗和砧木的切口长度为5.8 ～7.3mm,切削效果满足嫁接要求.     

蔬菜嫁接机盘状复合凸轮机构设计研究

蔬菜嫁接繁殖既能保持接穗品种的特性,又可利用砧木的有利特性,达到提早开花结果、增强适应性和抗性的目的,是园艺植物的主要无性繁殖方法。为了减轻蔬菜嫁接的劳动强度,设计了一种结构简单、适合我国国情的蔬菜嫁接机。对贴接法蔬菜嫁接机的关键部件—盘状复合凸轮进行了研究,通过计算机辅助分析与模拟,给出了复合凸轮机构的轮郭曲线。     

全自动整排蔬菜嫁接机嫁接夹输送机构设计与试验

为了提高蔬菜嫁接机的工作效率,对穴盘苗全自动整排嫁接机加以研究,基于嫁接夹固定嫁接苗的方法,设计了适用于整排苗同时嫁接的嫁接夹输送机构。该机构由嫁接夹自动排序供夹机构、嫁接夹输送台、直线运动机构3部分组成,可在一个工作循环中输送5个嫁接夹以及同时固定一排嫁接苗。整个机构通过振动盘完成嫁接夹的自动定向排序;由气缸驱动实现自动供夹;利用步进电动机驱动的直线机构完成嫁接夹的自动输送;应用气缸和气爪驱动控制嫁接夹的夹口状态,并完成5株嫁接苗的同步固定。对机构进行试验研究,确定了其性能参数,试验结果表明,嫁接夹输送机构一个工作循环用时约12.5 s,供夹成功率达到94.7%,嫁接苗切口固定成功率为92%,可以满足整排嫁接技术的需要。     

卧式蔬菜苗嫁接机设计与试验

为提高蔬菜嫁接作业效率、降低人工劳动强度和嫁接成本,对人工蔬菜苗嫁接过程中的关键动作及流程进行梳理,分析秧苗—机器互作机理,采用双向切割对接技术,设计一种卧式轻便型蔬菜苗半自动嫁接机。根据嫁接机实际使用要求,利用气动驱动方式实现蔬菜苗的自动夹持、切割和对接动作。基于传感器输入信号以及输出执行元件特点,选用欧姆龙PLC作为嫁接机控制器,并依据嫁接机作业流程编写控制程序。最后对该机器性能进行嫁接测试,结果表明,嫁接机平均作业效率为348株/h,平均嫁接成功率为93.3%,嫁接苗零损伤。该机机构设计合理,工作性能稳定可靠,与市场现有嫁接机相比成本显著降低,因此可为中小型育苗基地和农户嫁接苗生产提供技术支撑,同时可为农业机械化辅助装置的研发和应用提供参考。     

间接驱动式嫁接秧苗夹设计

目前的蔬菜嫁接机中,接穗夹和砧木夹的驱动方式大多是直接驱动方式,即夹体的动力源与夹子做成一体,在夹子运动过程中动力源需随其一起运动,从而给夹子的运动带来了一定的束缚.为了使夹子能够独立运动,适应不同的运动方式,设计了间接驱动式嫁接秧苗夹.该夹采用弹簧自动进行夹持,可使用独立固定式的动力驱动其夹口打开,避免了动力源随夹体运动而给夹体运动带来的不便,使夹子整体结构轻便,并能进行多种轨迹的运动,能够更好地完成不同要求的嫁接作业.     

套管式蔬菜自动嫁接机出套装置设计与试验

针对套管式蔬菜自动嫁接机中套管的供给功能,设计套管排列振动盘、输送导管、套管逐次出套机构,采用基于可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统,设计套管式蔬菜自动嫁接机出套装置。通过试验得,在输入电压为185 V时,套管排列振动盘工作性能较为稳定,套管输出时间间隔变异系数为61.75%,套管能够较为稳定连续地进行有序定向输出。该装置的出套成功率达100%,可充分保证后续嫁接作业的套管供给。     

茄类蔬菜嫁接机拢苗机构的设计与性能试验

采用贴接法进行机械嫁接时,对接穗与砧木的创口贴合度要求较高。在对比不同拢苗方案的基础上,根据贴接法作业原理以及创面贴合的要求,提出了一种交错拢苗方案,并在现有茄果类蔬菜嫁接机上设计了一种拢苗机构,并进行了拢苗试验。根据试验的目的要求,拟定了多因素正交试验方案,分析了不同夹口间距、竖直拢苗距离、水平拢苗距离对对接成功率的影响程度,建立了各部件位置参数与对接成功率之间的三维关系,为拢苗机构的设计提供了依据。     

双臂蔬菜嫁接机设计与试

为提高2JSZ600型单臂蔬菜嫁接机的嫁接速度和嫁接苗的成活率,在其基本结构基础上通过增加一组砧、穗木搬运机械手和优化切削机构几何参数,设计出一种双臂蔬菜嫁接机.通过机构分析和试验,确定了关键部件的结构参数.研究发现当切刀的旋转速度为210r/min时,砧、穗木的切削效果均能满足要求.试验结果表明,与单臂嫁接机相比,该机在保持相同嫁接成功率和嫁接苗个体差异适应性水平条件下,嫁接速度达到854株/h、嫁接苗成活率为93.3%,分别提高了42.3%和3.3%.     

茄果类蔬菜多工位嫁接作业效率分析

随着人们对蔬菜嫁接苗需求量的增加,蔬菜嫁接苗也朝着生产规模化发展,因此亟需推广应用机械化嫁接作业。但是,现有嫁接机作业生产率不理想,难以替代人工作业。本文针对现有嫁接机生产率不高的问题,基于拆分单点多环节作业的方法,提出链式多工位生产线自动化嫁接作业模式,将夹取、切割、上夹和回栽单个作业环节按照作业流程布置在链式生产线上,实现多点多环节同步作业,以提高自动化嫁接效率。通过对不同机械嫁接作业模式生产率的对比分析,链式多工位生产线自动化嫁接作业模式可明显提高嫁接作业生产率,与现有嫁接机相比,生产率可提高81%～242%,可显著改善现有嫁接机性价比。     

茄果类蔬菜嫁接装置设计与试验

为解决茄果类蔬菜手工嫁接工效低、成活率低及现有设备不适合我国育苗生产模式等问题,基于贴接法嫁接工艺,采用水平上苗固定夹持和水平对接方式,以及直线式滑切原理,开发茄果类蔬菜嫁接机,可实现单人快速作业。试验表明:秧苗切削角度为25°时,在滑切角度为40°、切削速度为0.14m/s、切刀厚度为0.20mm条件下,秧苗切削合格率为100%,满足嫁接技术要求。该机平均生产效率为512株/h,是手工作业的4.5倍;嫁接成功率为98.5%,嫁接苗成活率为99.5%,与手工相比分别提高了3%和8%。其嫁接质量和生产效率显著提高,能够满足工厂化嫁接育苗的生产需求。     

瓜科全自动嫁接机砧木苗夹持切削机构的设计与试验

传统蔬菜嫁接采用人工嫁接,生产率低、作业质量难以保证,为了解决此问题,设计了一次作业循环可同时嫁接5株秧苗的全自动嫁接机.该机的砧木夹持切削机构是直接接触秧苗的重要执行部件,其设计是研究的重点和难点.为此,介绍了砧木苗夹持切削机构的总体结构和工艺流程,以及关键部件的构成及工作原理,该机构可实现砧木苗夹持、两次断根处理的自动化作业.     

蔬菜嫁接机的现状和发展趋势

综述了国内外蔬菜嫁接机研究现状,分析了影响蔬菜嫁接机推广和应用的一些因素,并对今后的发展趋势作了预测,同时指出了需要解决的问题及今后的发展方向.     

触摸屏控制技术在全自动瓜科嫁接机上的应用

将触摸屏控制技术应用于全自动嫁接机中,显示直观,操作简单,减少了控制元件,增强了对嫁接机的调节控制功能,提高了系统的可靠性.系统集显示、操作、控制和报警等多种功能于一体,实现了实时监控操作、数据分析及故障监控,为更好地使用和维护全自动瓜科嫁接机提供了技术支持.     

基于ANSYS的油茶嫁接机砧木切削机构的仿真分析

介绍了ANSYS的应用和分析方法,采用SolidWorks软件对油茶苗木嫁接机的砧木切削机构设计进行了建模,并应用ANSYS程序对砧木切刀的受力状态和使用寿命进行了仿真分析,得出油茶嫁接机砧木切削过程中砧木切刀的应力状态,为切刀材料的选择和切刀结构的优化设计提供了理论依据.     

茄科蔬菜自动嫁接机的研究现状

介绍了常用的几种茄科蔬菜嫁接方法;在综述国内外嫁接机发展现状的基础上,分析了茄科嫁接机领域存在的问题,旨在开发出适合我国国情的茄科作物自动嫁接机;分析了制约茄科自动嫁接机的因素,指出了茄科蔬菜自动嫁接机研究的发展方向.     

蔬菜嫁接机械的发展研究

发展机械化嫁接技术对于设施蔬菜生产具有重要意义。阐述国内外嫁接机械的研究与应用概况,介绍几种典型嫁接机械的主要结构、工作原理、工作性能、适用范围及特点,以期为设施蔬菜生产中嫁接机械的选择提供参考。     

基于机器视觉的嫁接用苗识别研究

设施农业自动化的实现有赖于对作业对象的正确识别.为此,引进了机器视觉技术,设计了视觉软件程序,快速分选出满足嫁接要求的幼苗,并向控制器输送数据,保证后续机构对苗的分选与移栽的顺利进行.结果表明:在保证拍照位置精度和选取到适当的定位模型的前提下,能够准确地识别并测量出幼苗的茎粗、茎高和子叶与水平方向的偏转角.     

2JC-450型旋转嫁接机的研究

传统的蔬菜嫁接采用人工嫁接,嫁接速度低,成活率不高,为了解决此问题,设计了2JC-450型自动嫁接机.该嫁接机以气力为动力,具有嫁接速度快和成功率高等特点,嫁接成功率达到90%以上,最高嫁接速度可达450株/h,更能满足现在的市场需求,适合于规模化嫁接生产.