水稻秧盘育秧播种生产线电控式软硬秧盘自动供盘装置_马旭

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水稻育秧播种流水线操作与维保要点

现代农业·2024年第03期 09水稻育秧播种流水线操作与维保要点益阳市农机事务中心阳湘林水稻育秧播种流水线结构简单、布局紧凑，播种质量稳定，播种速度达每小时2000盘以上，适用于规模化集中育秧，已在沅江市等洞庭湖区示范推广应用。

整套播种流水线仅需操作人员5~6人，大大减少了人工劳动力，有力提升了水稻工厂化育秧的效率。

水稻育秧播种流水线主要由送盘轨道、自动摆盘装置、底土铺撒装置、扫土装置、播种装置、洒水装置、覆表土装置、自动叠盘装置、运秧轨道等组成，能一次性自动完成送盘、摆盘、铺底土、扫平底土、洒肥水、播种、洒药水、覆表土、叠盘及秧盘运转等作业工序。

其中，自动摆盘装置能将输送过来的数个叠层空秧盘逐个向前供盘，自动叠盘装置能对已播秧盘进行计数并叠层，运秧轨道能将叠层的已播秧盘转运到育秧大棚或田间。

1.操作要点使用前，先根据种子品种及栽植农艺要求，选好秧盘、排种器的类型及尺寸，确定种子、底土、覆土的播量及播速，同时根据实际情况，设置好自动摆盘装置和叠盘装置的摆盘、叠盘数量。

启动流水线前，先关闭底土、播种、覆土、肥水、药水等装置的开关，再启动电源开关，调节好秧盘输送速度，然后开启并调节好底土、播种、覆土、肥水、药水等装置的开关，调试至播速、播量、播质达到预定要求，最后正式播种。

2.常见故障及排除若电动机不转动，则检查线路，查看是否因短路而引起主开关跳闸；若播种不均匀，则检查旋转刷前端是否有种子，种子含水量是否过高，旋转刷前端是否平整，旋转滚筒与毛刷距离是否符合要求；若播土不均匀，则检查播土量调节装置是否正确；若输送系统开机不运转，则检查皮带、链条是否张紧过度，输送带是否打滑，传动轮内是否有泥土和杂物；若喷洒水（肥水、药水）异常，则检查主开关、水管龙头是否开启，水管是否弯曲，喷淋口是否堵塞，水阀是否开启。

若因不明原因引发流水线故障，应及时联系经销商或生产厂家进行维修。

3.日常保养要点日常保养、检查前必须先断电。

水稻秧盘育秧精密播种流水线研究_周海波

水稻秧盘育秧精密播种流水线研究周海波，王连洋，李洪波（佳木斯大学机械工程学院，佳木斯 154007）摘要：在分析国内外水稻秧盘育秧播种流水线特点的基础上，针对播种器容易伤芽，没有除杂环节，整机操作劳动强度大等不足之处，研制了水稻秧盘育秧播种流水线。

本文介绍了该流水线的组成、工作原理、主要技术参数及结构特点。

设计的播种器由勺式槽轮将种子从种箱中播出，落于筛分板上，经振动筛分、除杂后进入到与其安装为一体的V形槽板上，沿V形槽板有序排队，最后经出口播出。

设计的双层秧盘供送装置，通过光电传感器与供送装置实现了依次定位输送秧盘。

整个流水线结构简单，操作简便，播种精度好，生产效率高。

关键词：水稻育秧播种；秧盘育秧；精密播种；振动式中图分类号：S223.1+3 S233.71 文献标识码：文章编号：0 引言水稻秧盘育秧播种是工厂化秧苗生产的重要环节，研制与抛、插秧栽植机械相配套的秧盘育秧播种流水线是实现水稻种植机械化的重要保障。

从20世纪 70年代起开始研制水稻育秧播种流水线，随着水稻育秧工艺不断改进与完善，近年来国内外水稻秧盘育秧播种流水线的技术及自动化水平也在逐步提高[1]。

早期常规稻一般采用传统大播量机械式播种器为核心技术的水稻育秧播种流水线[2]，具有结构简单，效率高的特点，但其用种量大，伤种严重。

目前主要采用振动式或振动结合气力式原理的播种器，其播种精度好，可满足杂交稻的精少量播种，但播种器的定量供种方式一般采用槽轮[3]，或种箱直接供种（整箱种群堆积于充种区上方）等[4，5]，因机械性摩擦种子和种子间的过分挤压揉搓，对水稻种芽损伤较重，产生的碎芽等杂质对播种性能影响很大（堵塞吸孔或阻塞移动通道）。

超级杂交稻因具有超强的分蘖能力，与普通水稻的育秧要求不同，通常要求1～2株/穴（取秧面积）[6]，因而，研制一种结构简单、播种性能好、生产率高的适用于超级杂交稻育秧要求的秧盘育秧播种流水线是十分必要的，为此课题组研制了振动流动式水稻秧盘育秧播种流水线。

水稻秧盘育秧精密播种机[发明专利]

专利名称：水稻秧盘育秧精密播种机
专利类型：发明专利
发明人：马旭,周海波,吕恩利,马瑞俊,杨文武,齐龙,王朝辉,贾瑞昌,玉大略
申请号：CN200810030080.X
申请日：20080808
公开号：CN101347066A
公开日：
20090121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种水稻秧盘育秧精密播种机，其包括机架(1)，依次设于机架(1)前段的用于限位秧盘的秧盘限位机构(2)、铺底土装置(5)、精密播种装置(8)，设于机架(1)内侧的用于输送秧盘的链式托条输送机构(16)及设于机架(1)下侧的与精密播种装置(8)连接的空气压缩机(3)、与各机构连接的主电机(14)。

本发明结构简单、播种性能好、工作可靠、生产率高。

申请人：华南农业大学
地址：510642 广东省广州市天河区五山路483号
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利代理有限公司
代理人：林丽明
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水稻田间育秧精密播种机设计与试验_马旭

Abstract： Considering that the existing seedling seeder for rice paddy field adopts manual push and pull， and has large differences in sowing performance，a precision seeder which was suitable for seeding in southern rice paddy fields was designed so as to reduce the intensity of labor and to improve the sowing qualified rate，uniformity and stability． A control system of the walking seeder was developed，which used STC12C5608AD singlechip microcomputer as the core control unit， PWM （ Pulse width modulation ） as control output of motor speed． The whole system has realized speed feedback with pure P proportional closed control algorithm，so that sowing performance of the seeder was stable and sowing qualified rate was about 5% higher than manual push and pull． Based on further analysis of sowing mechanism of spiral grooved wheel device，as well as control system of the walking seeder，the orthogonal tests were conducted to further investigate the effects of these parameters on sowing performance： depth groove （ h）， lead angle （ α） of spiral grooved wheel and seeder speed （ v ）． The results showed that the best operational parameter combination was that h of 3 mm，α of 81. 73° ，v of 0. 35 m / s． Sowing performance tests based on the best parameter combination were done． After the control system was installed，the sowing qualified rate of hybrid rice （ 2 ～ 6 grains per grid） was improved from 87. 14% to the empty rate of inbred 93. 21% ，and the inbred rice （ 3 ～ 8 grains per grid） was 92. 14% ． Meanwhile， rice was 0% ，and the breakage rate was less than 0. 20% ． The control system has achieved automatic control of sowing process for seedling precision seeder，and the sowing performance can greatly meet the agronomic requirements of precision seedling in rice paddy field for hybrid rice and inbred rice． This study lays research foundation of precision seeding technology for rice paddy field seedling． Key words：Ｒice Paddy field seedling Precision seeder Control system Experiment

水稻秧盘育秧播种机气动式自动供盘装置设计与试验

第３２卷第２２期
２０１６住
农业工程学报
ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
关键词：农业机械；设计；模型；播种机；气动式；自动供盘；试验
ｄｏｉ：１０．１１９７５￣．ｉｓｓｎ．１００２－６８１９．２０１６．２２．００９中图分类号：￥２３３．７１文献标志码：Ａ马旭，谭永圻，齐龙，黄文章编号：１００２ — ６８１９（２０１６）一２２ — ００６３ — ０７
及控制系统，由接近开关对秧盘进行检测，利用落盘机构快速升、放秧盘，实现秧盘的自动供送。为研究生产率、放盘时间和叠盘偏差对自动供盘装置性能的影响，以供盘合格率为指标进行了自动供盘正交试验。试验结果表明，叠盘偏差对供盘合格率的影响最显著，放盘时间对供盘合格率有一定影响，生产率对供盘合格率的影响不明显；当生产率为６ｏ０～１０００盘ｍ、叠盘偏差为０～６ｎ１ｌ１１、放盘时间为０．８Ｓ时，供盘合格率为９８．６７％～１００％，试验结果满足水稻秧盘育秧播种机育秧技术使用要求。该研究对提高水稻秧盘育秧播种机的自动化程度具有重要意义。
秧盘自动供送装置速度快、效率高，但由于价格昂贵，只在少数规模较大的育秧公司引进，目前没有得到广泛应用。南京农业机械化研究所【２８ｊ提出了一种与盘育苗播种装备配套使用的自动供盘器，利用电机驱动凸轮机构进行间歇性自动供给秧盘，装置结构简单，同时由于该供盘器与播种装备的输送装置及播种装置是被同一个动力驱动，能保证供盘和播种节拍一致，但只能与专门配套动力的播种机使用，局限性较大；周海波等【２９】研制了双层秧盘供送机构，利用行进秧盘侧面挤压行程开关而产生电平信号，驱动支撑气缸的活塞杆托板伸缩，实现秧盘下落供送，该供送机构主要目的是使秧盘穴孔与气吸滚筒吸孔的投种点精准对中，且每次只能放置２个秧盘，效率较低；王永维等［ ∞ ］提出了一种秧盘自动进给装

水稻秧盘育秧播种技术与装备的研究现状及发展趋势

第24卷第4期农业工程学报V ol.24No.4 2008年4月Transactions of the CSAE Apr.2008301水稻秧盘育秧播种技术与装备的研究现状及发展趋势周海波1,3，马旭2※，姚亚利4（1．吉林大学生物与农业工程学院，长春130025；2．华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室，广州510642；3．佳木斯大学机械工程学院，佳木斯154007；4．大庆油田龙丰实业公司，大庆163511）摘要：该文在收集、整理并研究国内外关于水稻秧盘育秧播种技术与装备的基础上，按照播种流水线的结构特点和工作原理进行分析归纳，系统地总结了每一类机型的研究现状，详细分析了播种、排土和秧盘同步传动等技术难点，以及主要部件采用的工作原理、技术参数和所能达到的性能指标，通过对现有机型特点的分析比较，给出了各类机型的适用范围。

最后，根据水稻插、抛秧种植的农艺要求，尤其是中国超级杂交稻种植技术的要求，提出适合于超级杂交稻精密播种的新型育秧系统，上述研究为适用于中国传统水稻育秧，以及发展中的超级杂交稻低成本高速精准秧盘育秧播种技术研究提供参考。

关键词：水稻育秧播种；精密播种；秧盘育秧；超级杂交稻中图分类号：S233.71文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-4-0301-06周海波，马旭，姚亚利.水稻秧盘育秧播种技术与装备的研究现状及发展趋势[J].农业工程学报，2008，24(4)：301－306.Zhou Haibo,Ma Xu,Yao Yali.Research advances and prospects in the seeding technology and equipment for tray nursing seedlings of rice[J].Transactions of the CSAE,2008,24(4)：301－306.(in Chinese with English abstract)0引言目前水稻种植技术主要有两种模式，即水稻直播和育秧移栽技术，美国、澳大利亚、意大利及其他欧美国家主要采用直播种植，而亚洲地区则以能实现高产的育秧移栽种植为主[1]。

水稻育秧播种流水线控制系统毕业设计说明书

水稻育秧播种流水线控制系统摘要：作为水稻育秧机械化的主要研究装备，水稻秧盘育秧流水线经过30多年的发展历程，在满足不同地区水稻种植农艺要求的条件下，已有了较大发展，较完备的播种育秧流水线主要包括秧盘供送、铺底土、压实、播种(撒播、条播)、覆表土、淋洒水、取秧盘等关键工序。

本文设计了以AT89C51为核心的水稻育秧播种流水线控制系统，实现了覆土、播种、覆表土和喷淋过程的自动化控制，并从软、硬件两个方面进行系统抗干扰设计。

关键词：水稻育秧；自动控制；抗干扰Control System Design of Rice Seedling Sowing PipelineAbstract:As primary research equipment of rice seeding automation,it made great progress on condition that it meet different rice planting region agricultural demands after 30 years of development history.A complete seeding seedlings line mainly includes seeding disc for sending, spreading subsoiling, compaction,seeding (sowning,drilling,),the surface soil, watering, taking seeding disc shower key process.In this paper, based on A T89C51 single chip as the core of the rice planting seedings assembly line control system,it realized the turns the soil, sow, covering surface soiling and spraying process automation control, and was designed anti-interference from two aspects of hardware and software system.Key Words: Rice seeding; Automatic control; anti-interference1 前言1.1 课题研究的目的和意义水稻是世界上的重要粮食作物，在粮食安全中占有极其重要的地位。

水稻硬地硬盘育秧技术要点

Kexuezhongzhi 科学种植
水稻硬地硬盘育秧技术要点
张晓晨李广泽
水稻硬地硬盘育秧，就是充分利用空闲水泥场地、晒场、空置路面等硬地质资源替代常规秧田、利用塑料硬盘替代塑料软盘的一种新型育秧技术，具有不受前茬作物影响，节省用地、节省用工、节约用水、节约成本，提高土地利用率、减轻劳动强度、提高育秧效率、提高秧苗素质等优点。近年来，在江苏苏南一些地区成功示范、推广应用，我们在充分调研的基础上，在江苏省东台现代农业产业示范园区进行了引进试验示范并取得成功，对其技术关键进行了总结归纳，供大家在示范推广中参考借鉴。

好操作通道，幅宽以利于覆盖无纺布为宜。秧盘摆好后一次
性喷足水份，并覆盖无纺布保温保湿。 4、硬地秧床管理为保证苗期床土湿润，每天上午和下午各喷水一次。一
叶一心期在傍晚揭去无纺布练苗。硬地硬盘育秧，以培肥装
盘基土供肥为主，不提倡追肥。如发现秧苗肥力不足落黄，可喷施 !*丰卉尿素水溶液，促进秧苗转壮。移栽前一天喷施一次吡蚜酮、三环唑防病治虫。
!#、秧苗适时移栽当秧苗生长到三叶一心，苗高达 !"$!03- 时，要及时起秧机插。移栽前应适当减少喷水时间，使秧块含水量适
宜，同时保持秧床硬度，以利取秧、运秧。取秧时，将秧苗根系朝外卷起装车，堆放层数以 %& 层为宜。
（作者单位：""&"!0 江苏省东台市五烈镇农业技术推广综合服务中心）
!、选择育秧场地选择水泥场地、晒场、空置路面等平整硬地，地面坡度、起伏不要太大，附近有清洁水源、电源，交通通畅便于运秧，秧田与大田比例按 !!"#$!%# 配置。 "、铺设保水设施水泥场地育秧易使秧苗失水受旱，若遇久晴天气影响更大。为增强秧盘保水性，降低干旱烧苗风险，可用薄膜或草帘平铺在育秧场地上，根据场地面积、平整度及畈宽等情况，可把方管、木条、砖块等放于薄膜下隔成水槽，同时要留排水口。 %、架设微喷系统根据恒压水泵供水能力（压力和流量）、同期育秧面积，选用相配套的供水管道、微喷头数量、喷杆、阀门等架设微喷灌系统，相关组件可视经济承受能力进行选用面积较大的要设置区域组阵，分片喷淋。喷头喷幅和喷杆高度以全覆盖喷淋为基本要求，沿秧畈纵向布设地插式旋转微喷头，并根据喷幅配备相应的喷头数量，保证微喷灌系统满足育秧要求。 &、药剂浸种处理每亩大田常规稻种 %$&'( 备足用种量，使用前选晴天晒种 " 天，以提高发芽势和发芽率，播种前进行药剂浸种，用 ")*氰烯菌酯悬浮剂 %(+对水稻干尖线虫发病较重品种还要加 ,*杀螟丹 &-./对水 ,01)'( 浸种 ),'(，浸足 &2$ 0" 小时，根据浸种量推算用药量和用水量，以浸没种子为度，以保证药剂灭菌效果和种子萌发对水份的需要。 )、安排播种适期根据前茬让茬、整地沉淀、机插移栽等进度，按秧龄 !2$"! 天推算播期，分期播种，一般掌握在移栽前 ")—", 天进行药剂浸种。做到宁可田等秧，不可秧等田。

水稻育秧播种机钵体苗底土压实装置

水稻育秧播种机钵体苗底土压实装置马旭;谢俊锋;齐龙;梁仲维;邝健霞;谭永炘【摘要】设计了一种能实现水稻精密育秧播种机钵体软、硬秧盘穴孔底土压实的通用装置,该装置以AT89 C51单片机为控制系统核心,采用步进电动机和送盘行程开关实现秧盘供送,以及限位行程开关和对准接近开关实现秧盘穴孔与压实辊指对准,压实辊指与秧盘穴孔内底土相互作用完成底土压实.通过系统的试验研究,确定了该装置的最佳工作参数.压实试验表明,该系统能满足秧盘穴孔底土压实的工作要求,实现了穴孔与压实辊指的精确对准和底土压实,当生产率在500盘/h、提前角对应弧长为1 mm时,对准率为98％,满足钵体苗穴孔底土压实的技术要求;育秧试验表明,增加穴孔底土压实深度,可提高秧苗素质,保持土壤根系坚实不散,有利于栽插作业,压实深度为6 mm时效果最佳.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2014(045)008【总页数】7页(P54-60)【关键词】水稻育秧播种机;钵体秧盘;底土压实装置;对准;控制系统【作者】马旭;谢俊锋;齐龙;梁仲维;邝健霞;谭永炘【作者单位】华南农业大学工程学院,广州510642;黑龙江省粮食产能提升协同创新中心,哈尔滨150030;华南农业大学工程学院,广州510642;华南农业大学工程学院,广州510642;华南农业大学工程学院,广州510642;华南农业大学工程学院,广州510642;华南农业大学工程学院,广州510642【正文语种】中文【中图分类】S233.71引言水稻工厂化育秧是水稻机械化生产过程中的重要环节，主要包括覆底土、播种、覆表土、喷水和压实等工艺过程［1－5］。

在钵体苗栽插时，为了保证钵体苗根系坚实不散，利于栽插作业，需要对钵体秧盘内的底土进行压实作业，增加秧盘穴孔内的土量，保证秧苗栽插前的营养，提高秧苗素质，同时也利于秧苗扎根和生长［5－12］。

目前，国内外的穴孔土壤压实装置有多种。

日本实产业和井关公司研制的工厂化育秧流水线都采用硬质专用秧盘与链条节距匹配，保证压穴机构同步，实现底土压实［13］，但这种硬盘价格高，因而应用少。

基于机器视觉的育秧盘裂缝缺陷检测方法研究

基于机器视觉的育秧盘裂缝缺陷检测方法研究马旭;袁志成;王宇唯;季传栋;温志成;邓向武【摘要】育秧盘因长期使用或运输不当等原因易出现破损,影响了工厂化自动育秧生产线的作业性能.针对水稻育秧盘的裂缝缺陷,采用机器视觉技术,利用图像灰度化、自适应阈值处理和形态学运算等方法对育秧盘的裂缝缺陷进行检测;利用平均值法对RGB图像进行灰度化,采用自适应阈值处理对灰度化后的图像进行二值化,然后通过形态学膨胀对断裂处的裂缝进行连通,以求得最大连通区域,再运用最小外接矩形把最大连通区域标记出来,实现对裂缝缺陷的识别.试验结果表明:对带有裂缝缺陷的育秧盘的正确识别率可达到94.38％.本文的研究为育秧盘裂缝缺陷的检测和判定奠定了基础.【期刊名称】《现代农业装备》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】7页(P25-31)【关键词】育秧盘;阈值处理;形态学运算;裂缝检测;机器视觉【作者】马旭;袁志成;王宇唯;季传栋;温志成;邓向武【作者单位】华南农业大学工程学院,广州 510642;华南农业大学工程学院,广州510642;华南农业大学工程学院,广州 510642;华南农业大学工程学院,广州510642;华南农业大学工程学院,广州 510642;华南农业大学工程学院,广州510642【正文语种】中文0 引言水稻是我国主要粮食作物之一，水稻生产机械化是水稻生产发展的主要方向，提高水稻生产全程机械化水平是保障国家粮食安全、增强农业综合生产能力、增加农业收入和推进农业现代化的重要举措之一[1-3]。

长期以来，水稻种植机械化是我国水稻生产机械化的薄弱环节[4-6]，水稻机械化种植方式主要有移栽和直播[7-11]，其中机移栽的主要环节是育秧，本文主要从育秧的角度来研究育秧机上的育秧盘。

随着水稻工厂化育秧技术日趋成熟，育秧盘是水稻育秧的载体，更是播种育秧生产线不可缺少的一部分，但因育秧盘长期使用或运输不当易出现破损，所以严重地影响高效自动化精密播种育秧生产线在自动供盘与叠盘的成功率[12]。

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2 关键部件设计
电控式软硬秧盘自动供盘装置的关键部件设计包括：嵌入式软塑秧盘复合托盘，舵机升盘转轴机构，输送装置等。 2.1 嵌入式软塑秧盘复合托盘设计 2.1.1 嵌入式软塑秧盘复合托盘结构
当前国内从经济性和轻简化栽培技术出发，主要使用软塑秧盘进行育秧，由于软塑秧盘不同于硬塑秧盘，其盘体较弱，作业过程中容易发生变形，需要配套硬托盘使用，才能实现自动化作业。为了实现软塑秧盘自动化，满足与现有硬秧盘通用的原则，参考目前常用的标准硬塑秧盘（600mm×300mm×30mm）和常见的几种应用较多的软塑秧盘的外形结构与参数，设计了一种可嵌合层叠的、抽取软塑秧盘便捷的、可自动化机械操作的嵌入式软塑秧盘复合托盘。其结构如图 2 所示。
F1 sin Ff
（1）
即
F1 sin F1 cos
（2）
tan
（3）
式中： ——复合托盘凸起的半角，即 A 面
与铅垂面夹角， ——两复合托盘间的静摩擦因数
查得 [25]复合托盘凸起与凹槽间的静摩擦因数为 0.5，通过上述受力模型分析，由式（1）和（ 3）联合可求得，当下层复合托盘凸起的夹角为
农业机械学报
引言
水稻生产在我国具有十分重要的地位，但水稻生产工序繁多、机械化作业难度大 [1-3]，致使以插秧为主的水稻种植机械化严重滞后，种植成为水稻生产全程机械化中最薄弱的环节。在水稻栽植机械化过程中播种育秧技术是其关键环节，主要采用的设备是水稻秧盘育秧播种生产线，主要包括秧盘供送、铺底土、压实、播种、覆表土、淋洒水、取叠盘等工序。现有的水稻秧盘育秧播种生产线大多由人工直接逐个送盘，其劳动强度大，生产效率低 [4-8]。因此，为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线生产率，满足轻简化栽培技术要求，降低育秧成本，减轻劳动强度，需设计一种自动化程度高、性能可靠，且适用于软、硬秧盘的自动供盘装置。
综上，上述机型都能实现对层叠秧盘的自动供送，不同装置的生产效率略有不同。但现有机型大都局限于硬塑秧盘作业，未见其应用于软塑秧盘 ,不符合当前国内轻简化栽培技术要求，使得育秧成本偏高。其次 ,当前自动供盘装置多采用气
动和机械结合的原理进行供盘作业,而气动原理在供盘过程中振动和冲击较大，对于软塑秧盘自动供盘，容易造成托盘与软盘的脱离，影响了整个供盘系统的稳定性。针对现有供盘装置存在的不足，设计一种电控式、振动和冲击较小的平稳自动供盘装置，以实现软、硬秧盘的自动供盘作业。
农业机械学报
近开关 3 回位，在前半输送段等待区下一批层叠的秧盘与上一批最后一个秧盘同时前进，经过导向板后进入后半输送段升盘转轴位置，分别触发接近开关 2 和接近开关 3，重复上述过程。若层叠的秧盘放入前半输送段等待区时，有秧盘正在后半输送段供送作业，即接近开关 1 和接近开关 2 同时触发，前半输送段的待盘电动机将暂停转动，起到备盘功能。
网络出版时间：2017-03-27 16:26:02 网络出版地址：/kcms/detail/11.1964.s.20170327.1626.016.html
农业机械学报
水稻秧盘育秧播种生产线电控式软硬秧盘自动供盘装置
马旭 1,2 陈林涛 1 黄冠 1 齐龙 1,2 林少敏 1 陆强 1
1 总体结构与工作原理
通过多方案分析，在工作原理上，本装置选择了振动小，放盘平稳的舵机及控制系统实现电控。电控式自动供盘装置的总体结构如图 1 所示，主要由机架、导向板、待盘电动机、接近开关 1、电控箱、接近开关 2、供盘电动机、接近开关 3、舵机、抬升指、升盘转轴等组成。
关检测等待供送的层叠秧盘，控制秧盘供送装置上的舵机实现对层叠秧盘的自动升落与供送。通过理论分ห้องสมุดไป่ตู้，
建立了嵌入式复合托盘受力模型，确定了复合托盘的工作参数；设计了舵机升盘转轴机构、抬升指、输送装置
等关键部件。为检测电控式自动供盘装置的工作稳定性，系统地进行了振动特性测试分析；以硬塑秧盘为试验
对象，供盘成功率为试验指标，进行了三因素三水平的正交试验，结果表明，叠盘偏差对供盘成功率有显著影
该装置工作原理如下：工作时，将层叠好的秧盘（每次叠 10 个秧盘）放入前半输送段的等待区，电动机带动橡胶滚轮运动，层叠的秧盘由橡胶滚轮输送，经过导向板后进入后半输送段（工作区）的升盘转轴位置，分别触发接近开关 2 和接近开关 3，舵机转动带动升盘转轴上的抬升指转动，抬起除底层以外的秧盘，底层秧盘继续前进，直到秧盘离开接近开关 2，使之回位，此时升盘转轴的抬升指转动回位，上部层叠的秧盘落下，再次触发接近开关 2，升盘转轴再次转动，抬起除底层以外的秧盘，底层秧盘继续前进，以此往复，直到该批层叠的秧盘全部依次供给完毕；当该批层叠的秧盘最后一个秧盘落下时，侧边接
如图 3 所示为嵌入式软塑秧盘复合托盘层叠实物图（含软塑秧盘）。复合托盘的外部尺寸与硬塑秧盘相近，所以自动供盘装置可与硬塑秧盘通用；托盘的一端开口，便于摆盘抽取软塑秧盘；可以看出，托盘结构简单，方便机械操作，能重复循环使用，降低了农民的育秧成本，满足轻简栽培技术的要求。
图 4 为复合托盘受力分析示意图，现考虑一种最容易使托盘发生侧滑的情况，当复合托盘受到振动的瞬间，各层托盘之间会产生微小的空隙，托盘之间的相互作用消失。如果同时有一横向扰动力作用在上层托盘上，使下面托盘 A 面的受力
（ c）层叠剖面图
（ a）结构图
（b）A 处局部放大剖面图
1、底面托盘 2、加强筋 3、翻边 4、立面 5、凸起 6、凹槽
7、排水孔
600mm×300mm×35mm，采用 PVC 材料压制成型。嵌入式软塑秧盘复合托盘包括底面托盘和三立面。在底面托盘上设有均匀分布的排水孔，在三立面上均有护沿，两长边护沿上设有向外的翻边；长边护沿上设有凸起和凹槽；凸起与凹槽设置成可嵌入式组合结构，可使多个托盘层叠，托盘在互相层叠时上下托盘相互配合的凸起和凹槽可达到自动对中的效果，同时因上下秧盘嵌入作用具有层叠的稳定性。
国外秧盘育秧播种生产线有多种，部分流水线上配设有自动供盘装置。荷兰 Flier Systems 公司设计的精量播种自动化生产线，配备有自动供盘装置，其效率可达 1250 盘/h[9-14]。日本育秧和插秧机械已基本实现系列化和标准化，目前已经公开了若干自动供盘的设备和专利，日清、三菱等株式会社设计了设施完善、效率高、自动化程度高的室内成套水稻育秧播种生产线，其自动供盘装置机构精密复杂（包括螺旋式、导杆式和摆臂式等），效率可达 1000 盘/h 以上。但由于价格昂贵，在国内没有得到广泛应用[15-19]。
图 3 嵌入式软塑秧盘复合托盘实物图 Fig.3 Embedded composite tray
2.1.2 嵌入式软塑秧盘复合托盘受力分析可以看出，复合托盘自动对中和层叠稳定性，
取决于层叠时复合托盘上面的凸起部分与下部的凹槽部分相互配合的能力。当复合托盘层叠自动供盘作业时，由于振动和冲击的作用，会产生横向扰动力，这对托盘的层叠稳定性有影响，会使托盘之间有一个横向相对运动的趋势，如果对托盘上的凸起和凹槽没有很好的设计，会破坏层叠托盘的层叠稳定性状态，产生滑动，形成叠盘偏差，影响供盘质量。因此，对托盘凸起和凹槽的参数设计有一定的要求。
图 2 嵌入式软塑秧盘复合托盘 Fig.2 Embedded composite tray
嵌入式软塑秧盘复合托盘长×宽×高尺寸为：
为 F1 ，B 面受力为 F2 ，就会使上层托盘与下层托
盘在 A 和 B 面上产生滑动的趋势，如果 A 面坡度
过小，也就是角过大就会发生侧滑。
响，减小叠盘偏差能有效提高供盘成功率；通过分析试验结果，采用改进的渐进式导向板，实现对叠盘偏差纠
错，并分别进行硬塑秧盘和嵌入式复合托盘嵌放软塑秧盘的试验研究，改进后的装置性能显著提高，硬塑秧盘
的供盘成功率可达 100%。采用嵌入式复合托盘进行软塑秧盘自动供盘试验，软塑秧盘的供盘成功率大于 98%，
满足水稻秧盘育秧播种生产线自动供盘技术要求。
图 1 电控式自动供盘装置结构示意图 Fig.1 Electric controlled type automatic tray feeder
1.机架 2.待盘电动机 3.接近开关 1 4.传动链轮 5.导向板 6. 电控箱 7.接近开关 2 8.接近开关 3 9.升盘转轴 10.舵机 11.供盘电动机 12.抬升指 13.秧盘
关键词：水稻；秧盘育秧播种；自动供盘装置；软硬秧盘；电控式
中图分类号： S233.71
文献标识码：A
文章编号：××
收稿日期：2016-09-29 修回日期：2016-12-10 基金项目：广东省科技计划项目（ 2014B020207002）和现代农业产业技术体系建设专项资金项目（ CARS-01-33）作者简介：马旭（ 1959—），男，教授，博士生导师，主要从事现代农业技术装备研究， E-mail： maxu1959@
（1.华南农业大学工程学院，广州 510642；2.南方粮油作物协同创新中心，长沙 410128）