1、本科毕业设计（论文）题 目 穴盘苗自动移栽机的研制 学 院 机械与自动控制学院 专业班级 11 机制 3 班 姓 名 崔海洋 学 号 2011330300307 指导教师 武传宇 教授 系 主 任 胡明 学院院长 胡旭东 二 O 一 五 年 五 月 十 八 日浙 江 理 工 大 学机械与自动控制学院毕业设计诚信声明我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。声明人（签名）： 2015 年 05 月 18 日摘 要近年来，
2、随着设施农业的快速发展，温室穴盘育苗技术快速发展，为移栽的大面积应用创造了条件。但是，由于移栽作业环节多，技术要求高，用工量约为直播的 58 倍，在温室生产劳动力短缺的情况下，加之传统的移栽方式为裸根苗移栽，移栽后作物的成活率和生长状况等没有保证，因而实现温室穴盘苗移栽机械化、自动化已成为设施农业生产的迫切需要。穴盘苗自动移栽机的结构复杂，本论文首先参阅了与穴盘苗自动移栽机相关的研究文献，并结合机械原理、机械设计等知识对穴盘苗自动移栽机的结构进行设计。通过查阅相关文献得知，穴盘苗自动移栽机的最主要功能部件是末端执行器，并且末端执行器的结构较为复杂。为了实现高效精准的移栽作业，对末端执行器进行了
3、准确的结构设计，同时对其进行了运动学仿真分析。对穴盘苗自动移栽机其他功能部件的设计参考了生产实践中的实际情况，充分了解了生产中对移栽机功能的需求。在对整台穴盘苗自动移栽机的结构有了大致构思后，运用 Creo 软件对移栽机各组成装置进行三维建模，并虚拟装配成移栽机三维模型。之后，再在 Creo软件中进行运动学仿真分析，确定移栽机的整个工作过程是否达到要求。最后，对本论文所做的研究工作进行总结，并提出对课题进一步研究的设想和展望。关键词:穴盘苗自动移栽机；末端执行器；结构设计；运动学仿真分析AbstractIn recent years, with the rapid development of
4、 facility agriculture, the greenhouse tray seedling technical develops rapidly and creates conditions for the widespread application of transplanting. However, transplanting operation has too many links and requires high technic. Besides, the employment quantity is about 58 times of the direct seedi
5、ng and the labor of greenhouse production is in short supply .And under the condition of the tradition way of naked root transplanting ,the survival rate and growth condition of the crops cant be guaranteed. So, the mechanization and automation of the transplanting of tray seeding has become an urge
6、nt need of the agricultural production.The structure of the automatic seedling transplanter is complex. So, this thesis refers to the research literature about the automatic seedling transplanter first, and then designs the structure of the automatic seedling transplanter, combining with the knowled
7、ge of the Machines and Mechanisms as well as The Machine Design.By the way of consulting the relevant literature, I know the most important function part of the automatic seedling transplanter is the end effector, and the structure of the end effector is more complicated. In order to achieve the aim
8、 of having an efficient and accurate transplanting, we must have an accurate structure design of the automatic seedling transplanter and carry on an kinematics simulation analysis.The design of the other function parts of the automatic seedling transplanter should refer to the actual situation in pr
9、oduction practice and I should fully understand the demand of the function of the transplanter in production.Under the condition of having a rough idea of the whole structure, I can use the software Creo to build the 3D model of the transplanter s each device. Then，I carry on an kinematics simulatio
10、n analysis in the software Creo to determine whether the whole process of transplanting meets the requirement.At last, I should summarize the work done in this article, and put forward ideas and prospects for further research.Key words: automatic seedling transplanter; end effector; structure design
11、; kinematics simulation analysisI目 录摘 要Abstract第一章 绪论 .11.1 本课题研究的背景及意义 .11.2 国内外移栽机研究现状 .21.2.1 国外研究现状 .21.2.2 国内研究现状 .51.3 我国研制穴盘苗移栽机的必要性 .81.4 论文研究的主要内容和方法 .8第二章 移栽机研究前期工作 .102.1 实地考察 .102.2 叶菜栽培的主要模式 .102.2.1 传统农田栽培模式 .102.2.2 水培模式 .112.2.3 穴培模式 .122.3 叶菜移栽的需求分析 .132.3.1 水培模式下的移栽 .132.3.2 传统模式下的
12、移栽 .132.4 移栽方案选择 .142.5 穴盘苗与穴盘苗物理特性研究 .142.5.1 育苗穴盘的选择 .142.5.2 育苗基质成分 .152.5.3 穴盘育苗方法 .152.5.4 穴盘苗重量的测量 .16第三章 穴盘苗移栽机的总体方案设计 .183.1 盘库装置 .183.2 移栽装置 .203.2.1 机架和输送装置 .203.2.2 移钵装置 .213.3 穴盘入池装置 .213.4 移栽机的工作过程 .22第四章 末端执行器的设计 .254.1 末端执行器结构选择 .254.2 末端执行器结构组成 .254.2.1 三驱动开合式末端执行器 .264.2.2 剪叉式末端执行器
13、.274.2.3 单驱动弹动限位式末端执行器 .284.3 末端执行器结构设计 .29II4.3.1 取苗爪结构设计 .294.3.2 剪叉机构结构设计 .304.3.3 模拟刹车拉紧机构结构设计 .314.4 末端执行器运动仿真分析 .324.4.1 插入伺服电动机 .324.4.2 设置分析定义 .344.4.3 进行运动回放 .35第五章 移栽机各系统关键参数设计 .375.1 水浮穴盘定位输送系统设计 .375.1.1 输送装置相关参数的确定 .375.1.2 滚筒电机的选型 .375.2 末端执行器定位输送系统设计 .385.2.1 滚珠丝杠的选型计算 .385.2.2 气缸的选型计算 .39第六章 总结与展望 .406.1 总结 .406.2 展望 .40参考文献 .42致 谢 .43
