水稻秧盘自动码垛机的设计与试验

• 作者: 马旭 魏宇豪 曹秀龙 李泽华 齐龙 李宏伟 肖荣浩
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 设计 试验 工厂化育秧 秧盘码垛 PLC 码垛层检测 码垛性能
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化|Agricultural Equipment Engineering and Mechanization
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: S233.71
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.03.001

摘要

针对水稻工厂化育秧播种完成的秧盘人工取盘和层叠堆放劳动强度大、效率低、后续运输不便等问题,该研究设计了一种水稻秧盘自动码垛机,可完成秧盘精确夹取、转移和码垛;阐述了码垛机的基本结构和工作原理,对关键部件进行设计,以可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)作为控制核心,搭建了秧盘码垛层检测和码垛控制系统;采用Box-Behnken试验设计方法,对码垛机作业性能的主要影响因素(生产率、码垛层检测机构的检测时间和放盘高度)与码垛性能指标(码垛合格率和种子外露率)的关系进行研究,分析各影响因素及其交互作用对码垛性能指标的影响,并根据育秧播种生产线实际生产需求,设定生产率为400、500和600盘/h,采用多目标优化方法进行参数优化,得出主要影响因素间的最优参数组合为码垛层检测机构检测时间1.15 s和放盘高度1.10 cm,在最优参数组合下,进行秧盘码垛试验,得出码垛合格率分别为99.33％、99.50％和99.20％,种子外露率分别为0.40％、0.53％和0.70％.试验结果满足水稻工厂化育秧秧盘码垛作业要求,对提高水稻工厂化育秧的自动化水平具有实际应用价值.