全自動嫁接裝置的設(shè)計【苗木自動嫁接機】

全自動嫁接裝置的設(shè)計【苗木自動嫁接機】,苗木自動嫁接機,全自動,嫁接,裝置,設(shè)計,苗木,自動 塔里木大學畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書學院機械電氣化工程學院班級機械設(shè)計16-1學生姓名程翔學號8011212138課題名稱全自動嫁接裝置設(shè)計起止時間2015年10月15日指導(dǎo)教師張涵老師職稱副教授課題內(nèi)容：本次畢業(yè)設(shè)計是苗木自動嫁接機設(shè)計。通過分析原有各種嫁接機，決定選取傳感器配合帶式運輸機作為苗木傳輸系統(tǒng)。（1） 首先對嫁接機及其苗木傳輸系統(tǒng)和膠帶輸送機作了簡單的概述；（2） 接著分析了帶式輸送機的選型原則及計算方法；（3） 然后根據(jù)這些設(shè)計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行選型設(shè)計；（4） 接著對所選擇的輸送機各主要零部件進行了校核。 （5）簡單說明輸送機的安裝與維護。最后說明傳感器的選擇，平臺的設(shè)計。 （6）對關(guān)鍵部件進行三維建模。（7）編寫設(shè)計說明書。擬定工作進度（以周為單位）第一周：查閱文獻資料、熟悉課題內(nèi)容。第二周：撰寫開題報告，制定總體方案。第三、四周：查找相關(guān)的設(shè)計資料，了解全自動嫁接裝置常用的設(shè)計結(jié)構(gòu)。第五、六周：設(shè)計全自動嫁接裝置及其圖紙繪制，并且完成整體布局。第七、八周：設(shè)計傳輸機構(gòu)，并且完成圖紙繪制。第九、十周：平臺傳感器、平臺機構(gòu)，并且完成圖紙繪制。第十一、十二周：整體設(shè)計檢查及其修改。第十三、十四周：撰寫完成設(shè)計說明書。主要參考文獻1楊麗,劉長青,張鐵中.雙臂蔬菜嫁接機設(shè)計與試驗J.農(nóng)業(yè)機械學報,2009,09:175-181.2李興.針接式蔬菜嫁接機的研究D.浙江大學,2013.3樓建忠,李建平,朱盤安,呂谷來.斜插式蔬菜嫁接機砧木夾持機構(gòu)研制與試驗J.農(nóng)業(yè)工程學報,2013,07:30-35.4劉凱,初麒,辜松,李元強,牟艷秋,楊艷麗.茄科蔬菜自動嫁接機的研究現(xiàn)狀J.農(nóng)機化研究,2011,02:230-233.5辜松.2JC-350型蔬菜插接式自動嫁接機的研究J.農(nóng)業(yè)工程學報,2006,12:103-106.6賈學武.手持式嫁接機的研究D.東北農(nóng)業(yè)大學,2007.7譚妮克.套管式蔬菜自動嫁接機的研究D.中國農(nóng)業(yè)大學,2005.8龍濤.雙向式自動嫁接機的研究D.中國農(nóng)業(yè)大學,2005.9趙金英,張鐵中.PLC在自動嫁接機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J.中國農(nóng)業(yè)大學學報,2004,06:53-55+84.10羅軍,高英武,何幸保.自動嫁接機的研究現(xiàn)狀與展望J.湖南農(nóng)機,2010,03:1-2.11項偉燦.直插式蔬菜自動嫁接機的研究D.浙江理工大學,2010. 任務(wù)下達人（簽字）2015年10月10日任務(wù)接受人意見任務(wù)接受人簽名 程翔 2015年 10 月13 日注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達人為指導(dǎo)教師。2、此任務(wù)書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人。3、此任務(wù)書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。塔里木大學畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告課題名稱 全自動嫁接裝置設(shè)計學生姓名 程翔 學 號 8011212138 所屬學院 電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 161 指導(dǎo)教師 張涵 起止時間 機械電氣化工程學院教務(wù)辦制 1、課題名稱及來源名稱：全自動嫁接裝置的設(shè)計來源：導(dǎo)師給定題目2、研究的目的及意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1、選題的目的及意義主要目的和意義是為了減少工作者勞動強度和提高嫁接質(zhì)量，使嫁接技術(shù)為當代農(nóng)業(yè)更好的服務(wù)。機械嫁接技術(shù)是精準農(nóng)業(yè)、微電子、計算機和自動控制等技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的集中體現(xiàn)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程自動化、智能化的重要標志。果蔬嫁接技術(shù)是當代農(nóng)業(yè)果蔬生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。為了提高勞動生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量，降低勞動強度，改善工作環(huán)境，實現(xiàn)果蔬育苗機械化、自動化、智能化，與果蔬育苗生物學特性和栽培方式結(jié)合的嫁接機械得到發(fā)展。2、課題所涉及問題及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀嫁接技術(shù) 2000 多年前發(fā)源于我國，日本于 1925年開始將其用于瓜類蔬菜栽培生產(chǎn)，80 年代，蔬菜嫁接栽培技術(shù)遍及日本、中國和歐美各國1- 2。蔬菜嫁接技術(shù)性非常強，手工嫁接育苗存在作業(yè)率低、嫁接苗成活率不高、出苗不均勻等問題，這種狀況制約了蔬菜嫁接育苗技術(shù)的推廣與應(yīng)用。采用嫁接機進行機械化嫁接可提高生產(chǎn)率、降低嫁接作業(yè)難度、提高嫁接苗的成活率、保證嫁接苗生長一致，有利于生產(chǎn)管理和規(guī)?；a(chǎn)。日本最早開展蔬菜嫁接機的研發(fā)，之后韓國也相繼開展了研究，其他國家還沒有研究成果報道。1986 年日本農(nóng)林水產(chǎn)省生物系特定產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究推進機構(gòu)（生研機構(gòu)）組織多家公司參與，率先開始研制嫁接機。1987 年研制出半自動形式 1 號試驗樣機 G871，上砧木和接穗苗由人工完成，其余由機械完成。該機采用貼接嫁接法，適用于瓜科蔬菜的嫁接作業(yè)，其嫁接成功率為 78%85%。1989 年在 1 號機的基礎(chǔ)上又研制出半自動形式2 號試驗樣機 G892。為方便連續(xù)作業(yè)，該機采用圓盤輸送砧木、接穗，一次可上盤 20 套砧木苗、接穗苗和嫁接夾。在不計向圓盤輸送機構(gòu)上放置砧木苗、接穗苗和嫁接夾的時間條件下，3 s 完成一株苗的嫁接作業(yè)，其嫁接成功率達到了 90%98%。上世紀 90 年代末，日本大阪府立大學開發(fā)研究了“plug- in”嫁接裝置，即用頻率為 040 kHz、振幅為 0.03 mm 的超聲波振動切削裝置將接穗加工成角度為 14、 長為 10 mm 的錐形，另一方面用4 500 rmin-1 的錐形鉆頭在砧木上鉆錐形孔，然后把接穗接到砧木上。1999 年大阪府立農(nóng)林技術(shù)中心開發(fā)出純手工作業(yè)的簡易嫁接器具 TK- WH（TK- WD），由日本 MARK 公司經(jīng)銷，該器具采用劈接法，適用于茄子、番茄等蔬菜的嫁接作業(yè)，由砧木切削器和接穗切削器兩個獨立部分構(gòu)成，完成切削的砧 木和接穗用嫁接夾固定在一起。上世紀 90 年代初，韓國也開始研究嫁接機，開發(fā)出采用靠接法的小型半自動式嫁接機。該機采用凸輪傳遞動力，分別完成砧木夾持、接穗夾持、砧木和接穗切削和對插 4 個動作，最高生產(chǎn)率為310 株h-1，嫁接成功率為 90%。由于結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低廉，在韓國、日本和我國有一定銷量，但是，由于采用靠接法嫁接，推廣使用受到限制。繼半自動式嫁接機之后，韓國 Idealsystem 公司開發(fā)出針式全自動嫁接機，該機采用防回轉(zhuǎn)五角形陶瓷針作為砧木和接穗的固定物，利用穴盤率可達 1 200 株h-1，適合茄科蔬菜的嫁接作業(yè)。中國農(nóng)業(yè)大學張鐵中教授率先在國內(nèi)開展蔬菜嫁接機的研究，1998 年成功研究制出 2JSZ- 600 型蔬菜自動嫁接機（見圖 5）。該嫁接機采用單子葉貼接法，實現(xiàn)了砧木和接穗的取苗、切削、接合、嫁接夾固定、排苗作業(yè)的自動化。該機嫁接作業(yè)時砧木可直接帶土團進行嫁接，生產(chǎn)率為 600 株h- 1，嫁接成功率高達 95%，可進行黃瓜、西瓜、甜瓜等瓜菜苗的自動化嫁接作業(yè)。整盤上砧木和接穗苗，操作方便，作業(yè)速度快。2005 年東北農(nóng)業(yè)大學研制出 2JC- 350 型插接式自動嫁接機（見圖 6）。該嫁接機采用人工上砧木和接穗苗，通過機械式凸輪傳遞動力，可完成砧木夾持、砧木生長點切除、砧木打孔、接穗夾持、接穗切削以及接穗和砧木對接動作。該機結(jié)構(gòu)簡單、成本低，操作方便，生產(chǎn)率為 350 株h- 1。經(jīng)改進目前生產(chǎn)率已達 500 株h- 1。由于采用插接法進行機械嫁接，不需嫁接夾等夾持物。適用黃瓜、甜瓜和西瓜的嫁接作業(yè)，嫁接成功率達 93%。3、任務(wù)要求、預(yù)期目標、可行性分析3.1、任務(wù)要求 3.1.1、功能要求針對中國蔬菜生產(chǎn)集約化程度不高、勞動力豐富、 操作人員技術(shù)水平低、蔬菜育苗沒有統(tǒng)一模式的狀況 , 迫切需要開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、操作維護便捷、適用面廣的嫁接機。3.1.3 研究方法 1、操作人員將砧、穗木幼苗分別放在相應(yīng)原供苗臺上，當傳感器檢測到砧、穗木苗都送到位以后，苗臺上的定位爪夾將苗固定。2、砧、穗木手臂同時伸出，夾持住相應(yīng)的苗木，各供苗臺上的定位爪松開，砧，穗木手臂同時縮回并旋轉(zhuǎn)一定角度到達切削位置。3、切削機構(gòu)旋轉(zhuǎn)一定角度，同時完成砧穗木苗切削。4、砧、穗木手臂再次同時伸出，使砧、穗木苗的兩切削面剛好貼合在一起。5、送夾機構(gòu)送出嫁接夾，夾持住砧、穗木苗的結(jié)合部位。6、砧、穗木手臂同時松開苗株并縮回，嫁接苗經(jīng)工作臺面上的落苗口落下，由傳送帶送出，株苗嫁接完畢。7、砧、穗木手臂反射旋轉(zhuǎn)一定角度，回到初始預(yù)備取位置即完成一個嫁接循環(huán)。3.1.4 技術(shù)路線嫁接機主要由砧穗木供苗臺、手動機構(gòu)、切削機構(gòu)以及送夾機構(gòu)、排苗機構(gòu)等組成。切削機構(gòu)在借鑒以往嫁接機旋轉(zhuǎn)切削刀架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對以往嫁接機切削機構(gòu)在實際生產(chǎn)中存在的切削效果不理想、嫁接苗成活率低等問題，在切削角度、切削半徑和切削位置上進行了優(yōu)化，設(shè)計出全自動的切削機構(gòu)。搬運機構(gòu)是全自動嫁接機實現(xiàn)雙工位調(diào)整作業(yè)的重要組成部分，采用對稱分布、安裝方向相反的兩組相同的機械手臂結(jié)構(gòu)。3.2、預(yù)期目標完成理論及結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制SolidWorks三維實體圖和總裝圖，能力所及的范圍內(nèi)發(fā)表一篇關(guān)于本人設(shè)計內(nèi)容中有所創(chuàng)新相關(guān)設(shè)計的文章。3.3、可行性分析 本人設(shè)計能力及經(jīng)驗的積累：依據(jù)所參考的文獻知有類似的機械，部分設(shè)計技術(shù)已經(jīng)成熟。通過查閱大量文獻對本設(shè)計題目有了深入了解，有機械類課程設(shè)計的經(jīng)驗，相信能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計。 資源保證：本次課題設(shè)計有指導(dǎo)老師指導(dǎo)，有相應(yīng)的團隊支持，學院有相應(yīng)的平臺，學校有足夠的文獻資源，保證本次設(shè)計順利進行。 調(diào)研協(xié)商通過對家庭周邊的調(diào)查得到的數(shù)據(jù)表明：小型粉碎機構(gòu)我國農(nóng)村有著較高的使用率，有較大市場，該功能的設(shè)備也比較多但是工作原理類似。3.4研究計劃1、查閱文獻了解相關(guān)機械的設(shè)計，實際調(diào)查嫁接裝置的工作方式和原理2、針對制定的設(shè)計要求進行對全自動輸送嫁接裝置進一步學習了解3、確定全自動嫁接裝置的設(shè)計和總體布局4、分別設(shè)計輸送裝置、切削裝置，機械手以及對關(guān)鍵零部件進行強度校核等理論分析5、繪制三維實體圖形并制定說明書4、完成本課題的進度計劃第一周：查閱文獻資料、熟悉課題內(nèi)容。第二周：撰寫開題報告，制定總體方案。第三、四周：查找先關(guān)的設(shè)計資料，了解粉碎機常用的設(shè)計結(jié)構(gòu)。第五、六周：設(shè)計粉碎機構(gòu)及其圖紙繪制，并且完成整布局。第七、八周：設(shè)計進料機構(gòu)，并且完成圖紙繪制。第九、十周：設(shè)計出料機構(gòu)，并且完成圖紙繪制。第十一、十二周：整體設(shè)計檢查及其修改。第十三、十四周：撰寫完成設(shè)計說明書。五、參考文獻1楊麗,劉長青,張鐵中.雙臂蔬菜嫁接機設(shè)計與試驗J.農(nóng)業(yè)機械學報,2009,09:175-181.2李興.針接式蔬菜嫁接機的研究D.浙江大學,2013.3樓建忠,李建平,朱盤安,呂谷來.斜插式蔬菜嫁接機砧木夾持機構(gòu)研制與試驗J.農(nóng)業(yè)工程學報,2013,07:30-35.4劉凱,初麒,辜松,李元強,牟艷秋,楊艷麗.茄科蔬菜自動嫁接機的研究現(xiàn)狀J.農(nóng)機化研究,2011,02:230-233.5辜松.2JC-350型蔬菜插接式自動嫁接機的研究J.農(nóng)業(yè)工程學報,2006,12:103-106.6賈學武.手持式嫁接機的研究D.東北農(nóng)業(yè)大學,2007.7譚妮克.套管式蔬菜自動嫁接機的研究D.中國農(nóng)業(yè)大學,2005.8龍濤.雙向式自動嫁接機的研究D.中國農(nóng)業(yè)大學,2005.9趙金英,張鐵中.PLC在自動嫁接機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J.中國農(nóng)業(yè)大學學報,2004,06:53-55+84.10羅軍,高英武,何幸保.自動嫁接機的研究現(xiàn)狀與展望J.湖南農(nóng)機,2010,03:1-2.11項偉燦.直插式蔬菜自動嫁接機的研究D.浙江理工大學,2010. 全自動嫁接裝置設(shè)計學生：程 翔導(dǎo)師：張 涵主要講解內(nèi)容u全自動嫁接機視頻展示u全自動嫁接機工作原理講解u夾持機構(gòu)視頻展示u旋轉(zhuǎn)柱與夾持機構(gòu)視頻展示u滾筒爆炸視圖視頻展示u托輥爆炸視圖展示u拉緊裝置視頻展示旋轉(zhuǎn)柱旋轉(zhuǎn)電機汽缸切削電機砧木輸送裝置接穗輸送裝置全自動嫁接機結(jié)構(gòu)視頻展示夾持機構(gòu)視頻展示旋轉(zhuǎn)柱與夾持機械視頻展示滾筒爆炸視頻展示托輥爆炸視頻展示拉緊裝置視頻展示謝謝謝謝聆聽聆聽!