水稻機(jī)插硬盤育秧自動(dòng)疊盤裝置研究現(xiàn)狀及展望

楊　靖謝方平符志勇劉大為*王修善李　旭

水稻機(jī)插硬盤育秧自動(dòng)疊盤裝置研究現(xiàn)狀及展望

楊靖1，謝方平1，2，符志勇1，劉大為1，2*，王修善1，2，李旭1，2

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.智能農(nóng)機(jī)裝備湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

育秧是制約水稻機(jī)械化種植發(fā)展的關(guān)鍵因素，當(dāng)前我國(guó)有關(guān)水稻工廠化育秧設(shè)備技術(shù)的研究相對(duì)較薄弱，現(xiàn)有水稻育秧播種流水線中覆土作業(yè)后的秧盤主要是由人工進(jìn)行逐個(gè)疊放，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且直接影響著工廠化育秧的生產(chǎn)效率。通過概括國(guó)內(nèi)外水稻育秧播種流水線自動(dòng)疊盤裝置的研究現(xiàn)狀，深入分析了現(xiàn)有自動(dòng)疊盤裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理，針對(duì)其存在的不足和缺陷，對(duì)未來水稻育秧播種流水線自動(dòng)疊盤裝置的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，以期為疊盤設(shè)備的研究提供一定參考。

水稻育秧；播種流水線；自動(dòng)疊盤；智能化

我國(guó)人多地少，糧食安全一直是國(guó)家的頭等大事。水稻是我國(guó)主要的糧食作物，年種植面積約3000萬hm2，約占全國(guó)糧食種植總面積的30%，占世界水稻種植面積的20%。我國(guó)年產(chǎn)稻谷約2億余噸，接近糧食總產(chǎn)量的一半，是我國(guó)單產(chǎn)最高的糧食作物，因此水稻在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位[1-3]。目前，我國(guó)水稻種植環(huán)節(jié)機(jī)械化水平較低，育秧是制約水稻機(jī)械化種植發(fā)展的關(guān)鍵因素[4]。我國(guó)水稻機(jī)械化育秧技術(shù)主要為秧盤育秧，有水稻工廠化育秧和田間育秧兩種形式[5]，育秧質(zhì)量的好壞將直接影響機(jī)插秧質(zhì)量和增產(chǎn)效果，水稻工廠化育秧相較于傳統(tǒng)育秧可以滿足機(jī)插秧的要求，且具有秧苗品質(zhì)好、育秧周期短、人工勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)勢(shì)[6, 7]。

在工廠化育秧中，目前基本采用育秧播種流水線進(jìn)行水稻播種作業(yè)，可一次性完成秧盤的自動(dòng)擺放、鋪底土、壓實(shí)、播種、淋水、覆表土和疊盤等工序[8]。在疊盤階段，疊盤裝置在機(jī)械或氣動(dòng)等原理的作用下，可將完成覆土作業(yè)后的單個(gè)秧盤整齊疊放在一起，以便于人工搬運(yùn)或機(jī)械手碼垛。目前，在疊盤階段大多是通過人工完成逐個(gè)取盤，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大(人工取盤最高效率500盤/h)，因此研究出適合于秧盤疊放的設(shè)備對(duì)提高水稻工廠化育秧效率、降低生產(chǎn)成本投入和提高水稻機(jī)械化種植率極其重要[9]。

1　國(guó)外研究現(xiàn)狀

目前水稻種植主要分為直播和育秧移栽兩種方式[10]。歐美和澳大利亞等國(guó)家的水稻種植模式以直播為主，用于水稻育秧播種作業(yè)的機(jī)具設(shè)備較少，主要用于蔬菜、花卉等作物育苗播種作業(yè)，被廣泛應(yīng)用的流水線機(jī)型有B1ackmore System、Marksman、Speed1ing System、Hamilton等，自動(dòng)化程度高，作業(yè)效果好[11, 12]。

日本和韓國(guó)育秧播種設(shè)備的技術(shù)水平在亞洲較為領(lǐng)先。日本于20世紀(jì)70年代在蔬菜、花卉等育苗設(shè)備的基礎(chǔ)上，研發(fā)出了適用于水稻工廠化育秧的播種設(shè)備，在80年代育秧和插秧機(jī)械就已基本實(shí)現(xiàn)系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。目前，日本的久保田、井關(guān)、洋馬和三菱等株式會(huì)社都研發(fā)出了相應(yīng)的育秧播種設(shè)備[13-15]，均具有產(chǎn)品成熟，智能化程度高，引進(jìn)價(jià)格昂貴，設(shè)備成套存在等特點(diǎn)。久保田公司研制的S-ST系列自動(dòng)疊盤裝置和矢崎公司生產(chǎn)的自動(dòng)疊盤機(jī)，具有自動(dòng)化程度高、工作效率快等優(yōu)勢(shì)。韓國(guó)的水稻機(jī)械化技術(shù)起步較晚，但在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，已有跟日本齊驅(qū)并駕的趨勢(shì)[16]。日本和韓國(guó)典型自動(dòng)疊盤裝置的型號(hào)和特點(diǎn)，如表1所示。

表1　國(guó)外典型自動(dòng)疊盤裝置

由此可見，雖然歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)流水線設(shè)備的研究主要集中在蔬菜、花卉等園藝植物，但其相關(guān)設(shè)備的制造也為水稻育秧播種設(shè)備的研制提供了一定技術(shù)參考。日本和韓國(guó)的水稻育秧播種設(shè)備自動(dòng)化程度高，作業(yè)性能好，其自動(dòng)疊盤裝置技術(shù)水平較為先進(jìn)，成套設(shè)備適合于大規(guī)模水稻種植作業(yè)，但引入成本較高，并不適應(yīng)于我國(guó)低成本、輕簡(jiǎn)化的育秧作業(yè)。

2　國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)的水稻種植模式主要以育秧移栽為主[17]，與國(guó)外成熟機(jī)型相比存在成本較高、推廣困難等問題。我國(guó)有關(guān)育秧設(shè)備的研制起步于20世紀(jì)80年代，在吸收國(guó)外先進(jìn)機(jī)型的基礎(chǔ)上，也逐步研發(fā)出了自己的育秧播種設(shè)備[18]。近年來，國(guó)內(nèi)多所高校、科研單位和農(nóng)機(jī)企業(yè)對(duì)水稻育秧播種設(shè)備進(jìn)行了多項(xiàng)究，在取得豐富經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也研制出了多種適用于水稻工廠化育秧的新型設(shè)備。

目前，根據(jù)工作原理自動(dòng)疊盤裝置可分為機(jī)械式和氣動(dòng)機(jī)械組合式，這兩類疊盤裝置的工作原理相似，差別在于如何實(shí)現(xiàn)疊盤動(dòng)作。機(jī)械式疊盤裝置是指采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)使曲柄滑桿、拉桿等機(jī)械部件將電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯舷轮本€運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)秧盤的堆疊，采用機(jī)械式工作原理的疊盤裝置具有低成本、調(diào)節(jié)方便和穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于高速作業(yè)。氣動(dòng)機(jī)械組合式疊盤裝置是利用氣缸拉動(dòng)頂盤機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)疊盤，用空氣機(jī)提供氣源，通過傳感器發(fā)送信號(hào)給電磁閥，由電磁閥來控制氣缸動(dòng)作，其特點(diǎn)是動(dòng)作迅速、控制方便，但容易受到外部氣源和電子設(shè)備的影響，速度快時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大沖擊，且速度難以控制。

2.1　機(jī)械式疊盤裝置

國(guó)內(nèi)很多水稻育秧播種設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)都有自主研發(fā)的機(jī)械式工作原理的疊盤裝置產(chǎn)品。臺(tái)州市一鳴機(jī)械設(shè)備有限公司研發(fā)的自動(dòng)疊盤機(jī)構(gòu)，主要由機(jī)架、升降機(jī)構(gòu)、秧盤持頂裝置和秧盤位置感應(yīng)裝置等組成，如圖1所示。升降機(jī)構(gòu)采用X式的升降架，秧盤持頂裝置由鉸接在機(jī)架上的活動(dòng)頂?shù)督M成。通過尾部感應(yīng)裝置檢測(cè)秧盤信號(hào)并控制升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)使升降機(jī)構(gòu)完成上下運(yùn)動(dòng)，升降機(jī)構(gòu)將秧盤推送至活動(dòng)頂?shù)渡戏?。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能滿足硬秧盤的疊盤作業(yè)，但不能設(shè)置疊盤數(shù)量，高速作業(yè)時(shí)需要及時(shí)搬運(yùn)[19]。

1　機(jī)架；2　動(dòng)力裝置；3　拉桿；4　升降架；5　盤架；6　活動(dòng)頂?shù)叮?　秧盤；8　防撞片。

杭州賽得林智能裝備有限公司針對(duì)其“播種機(jī)育苗盤疊盤機(jī)構(gòu)”專利中存在疊盤氣缸數(shù)量多、成本高，動(dòng)作可靠性較差等問題，設(shè)計(jì)了一種機(jī)械式的播種機(jī)自動(dòng)疊盤機(jī)構(gòu)，主要由機(jī)架、輸送裝置、頂出裝置和支撐裝置組成，如圖2所示。該機(jī)構(gòu)工作時(shí)，由電機(jī)輸出動(dòng)力，利用傳動(dòng)盤和連桿帶動(dòng)可繞導(dǎo)桿上下滑動(dòng)的頂出裝置進(jìn)行疊盤作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，疊盤動(dòng)作穩(wěn)定，但不適用于軟盤作業(yè)[20]。

1　機(jī)架；2　頂出裝置；3　動(dòng)力電機(jī)；4　擋板；5　感應(yīng)頭；6　限位板；7　頂出架；8　支撐塊；9　輸送裝置。

江蘇云馬農(nóng)機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的壘盤機(jī)主要通過可上下滑動(dòng)的滑塊與一端只可向上翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)板實(shí)現(xiàn)疊盤作業(yè)，如圖3所示。該機(jī)構(gòu)由行程開關(guān)檢測(cè)秧盤信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接曲軸旋轉(zhuǎn)，使連接桿帶動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)，翻轉(zhuǎn)板觸碰到秧盤頂部時(shí)向上翻轉(zhuǎn)，待滑塊到達(dá)最底端時(shí)，翻轉(zhuǎn)板處于水平狀態(tài)，并托起秧盤底部。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)新穎，可設(shè)置疊盤數(shù)量，但目前只能配套該公司秧盤使用，工作效率有待加強(qiáng)[21]。

1傳送帶； 2支撐擋板； 3滑塊； 4滑塊導(dǎo)軌；5固定擋板； 6連接桿； 7連接曲柄； 8電機(jī)。

圖3 江蘇云馬壘盤機(jī)

重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院高立洪等[22]人設(shè)計(jì)的秧盤疊盤機(jī)主要由機(jī)架、秧盤導(dǎo)向立架、光電傳感器、電磁離合器和凸輪等組成，其中秧盤導(dǎo)向立架包括可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的秧盤支撐桿，如圖4所示。進(jìn)行疊盤作業(yè)時(shí)，由光電傳感器檢測(cè)秧盤信號(hào)，利用凸輪的旋轉(zhuǎn)頂起秧盤底部，將秧盤支撐于秧盤支撐桿上。該裝置采用機(jī)械零部件相互配合進(jìn)行疊盤，平穩(wěn)可靠，但凸輪會(huì)對(duì)秧盤底面造成較大沖擊，容易導(dǎo)致秧盤內(nèi)均勻分布的種子發(fā)生錯(cuò)位，適合于低速作業(yè)。

1　秧盤導(dǎo)向立架；2　從動(dòng)傳動(dòng)連鏈輪；3　輸送皮帶；4　凸輪軸；5　凸輪；6　皮帶輪；7　機(jī)架；8　從動(dòng)鏈輪；9　從動(dòng)皮帶輪軸；10　鏈輪；11　電磁離合器軸；12　電磁離合器；13　凸輪主軸；14　主動(dòng)皮帶輪軸。

浙江理工大學(xué)李革等[23]研制的撥輪式秧盤疊盤機(jī)的前后撥輪可實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，撥輪上有伸出的邊軸，如圖5所示。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作業(yè)時(shí)通過撥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，使邊軸抬起秧盤至擺動(dòng)頂盤架上，由于疊盤間隙較短，對(duì)秧盤的沖擊小，可以保證秧盤內(nèi)種子分布的均勻性，但未見投入應(yīng)用。

1　撥輪；2　邊軸；3　主動(dòng)輪；4　頂盤架；5　彈簧；6　限位板。

2.2　氣動(dòng)機(jī)械組合式疊盤裝置

臺(tái)灣亦祥企業(yè)有限公司研發(fā)了多款水稻育苗播種機(jī)與穴盤自動(dòng)堆疊機(jī)，圖6為三大牌氣動(dòng)式疊盤機(jī)。該裝置通過皮帶輸送秧盤，利用氣缸提供動(dòng)力進(jìn)行疊盤作業(yè)，通過行程開關(guān)、升降氣缸、擱板和控制閥門等裝置進(jìn)行秧盤的堆疊。疊盤作業(yè)反應(yīng)迅速，工作效率高，但氣缸沖擊大，速度較快時(shí)疊盤整齊度不夠理想，且只適用于傳統(tǒng)毯狀硬秧盤的疊盤作業(yè)[24]。

圖6　臺(tái)灣亦祥三大牌氣動(dòng)式疊盤機(jī)

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)馬旭等[25]針對(duì)現(xiàn)有疊盤裝置只適用于硬盤作業(yè)且存在沖擊過大，導(dǎo)致秧盤內(nèi)土壤發(fā)生側(cè)漏使得種子外露的問題，研制了一種水稻秧盤自動(dòng)疊放裝置，主要由空氣壓縮機(jī)、秧盤輸送機(jī)構(gòu)、秧盤升降機(jī)構(gòu)、土壤防漏機(jī)構(gòu)、電控箱、機(jī)架、和電動(dòng)機(jī)等組成，如圖7所示。工作時(shí)通過接近開關(guān)檢測(cè)秧盤信號(hào)，利用PLC控制秧盤升降機(jī)構(gòu)升降實(shí)現(xiàn)硬、軟秧盤的快速自動(dòng)疊放，由土壤防漏機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)移動(dòng)蓋板來防止秧盤內(nèi)土壤在疊盤過程中發(fā)生側(cè)漏而導(dǎo)致表土不足，避免種子外露。秧盤升降機(jī)構(gòu)和土壤防漏機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來源皆來自于氣缸，土壤防漏機(jī)構(gòu)作業(yè)時(shí)貼合在最上層秧盤頂部，可保證秧盤內(nèi)種子均勻分布，疊盤過程反應(yīng)迅速，但軟、硬盤嵌套工序未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，人工裝盤容易造成疲勞。

1　導(dǎo)向板；2　橡膠輥輪；3　蓋板；4　土壤防漏機(jī)構(gòu)；5　蓋板升降氣缸；6　蓋板電磁閥；7　秧盤升降機(jī)構(gòu)；8　滑軌；9　接觸板；10　機(jī)架；11　空氣壓縮機(jī)；12　接近開關(guān)；13　氣源處理件；14　秧盤升降氣缸；15　疊盤電磁閥；16　電動(dòng)機(jī)M1；17　電控箱；18　電動(dòng)機(jī)M2。

中國(guó)水稻研究所徐一成等[26]研發(fā)了一種氣動(dòng)式水稻育秧盤疊盤裝置，主要由機(jī)架、對(duì)稱分布的秧盤升降機(jī)構(gòu)、皮帶傳送裝置、光電感應(yīng)器和氣動(dòng)控制裝置組成，如圖8所示。作業(yè)時(shí)通過光電感應(yīng)器檢測(cè)秧盤信號(hào)，利用氣動(dòng)元件控制升降單元和秧盤限位擋板的上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)疊盤作業(yè)。該裝置將動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)部件和托盤部件組合一體，通過調(diào)節(jié)兩側(cè)安裝架的間距，可滿足對(duì)不同尺寸規(guī)格的育秧盤進(jìn)行疊盤操作的要求，但未見投入應(yīng)用。

1　機(jī)架；2　秧盤升降機(jī)構(gòu)；3　皮帶傳送裝置；4　皮帶；5　皮帶輪；6　皮帶輪軸；7　秧盤限位擋板

浙江大學(xué)王永維等[27]設(shè)計(jì)的一種水稻育秧播種苗盤自動(dòng)疊放裝置，主要由苗盤輸送總成、苗盤疊放總成、氣動(dòng)總成和控制器組成，如圖9所示。該裝置通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)平移支架往復(fù)取盤和放盤，利用氣缸伸縮實(shí)現(xiàn)升降支架與夾持器的夾盤運(yùn)動(dòng)，整機(jī)規(guī)模較大，疊盤過程穩(wěn)定可靠，但工作效率較慢，且設(shè)備制造成本高。

1　機(jī)架；2　齒條；3　升降氣缸；4　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；5　齒輪；6　直線軸承；7　推桿；8　伸縮架；9　平移支架；10　滑塊；11　主動(dòng)鏈輪；12　減速電動(dòng)機(jī)；13　導(dǎo)軌；14　從動(dòng)鏈輪；15　主動(dòng)軸；16　尼龍軸承；17　苗盤；18　光電傳感器；19　滾輪；20　從動(dòng)軸；21　輸送架；22　升降支架；23　取放氣缸；24　取盤接近開關(guān)；25　夾持器；26　放盤接近開關(guān)；27　控制器；28　空氣壓縮機(jī)。

綜上所述，采用機(jī)械式和氣動(dòng)機(jī)械組合式均能實(shí)現(xiàn)疊盤作業(yè)[28-30]，現(xiàn)有自動(dòng)疊盤裝備的疊盤方式幾乎都是通過氣缸或電機(jī)驅(qū)使頂盤升降機(jī)構(gòu)頂起秧盤進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，利用秧盤兩側(cè)凸起的翻邊，使秧盤被夾持在支撐塊上，再通過人工搬運(yùn)或機(jī)械手進(jìn)行碼垛。雖然不同疊盤裝置對(duì)不同結(jié)構(gòu)的秧盤適應(yīng)性不同，但基本能實(shí)現(xiàn)硬秧盤的自動(dòng)疊盤作業(yè)。

3　存在的問題

近年來，水稻工廠化育秧技術(shù)發(fā)展迅速，采用水稻育秧播種流水線解決了傳統(tǒng)人工育秧播種過程中存在的耗時(shí)耗力等缺點(diǎn)，其配備的自動(dòng)疊盤裝置為秧盤的搬運(yùn)提供了更為簡(jiǎn)便、快捷的方式。國(guó)外針對(duì)育秧播種設(shè)備的研究開展較早，設(shè)備較為先進(jìn)，自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，目前我國(guó)只有少數(shù)大規(guī)模育秧公司引進(jìn)。我國(guó)水稻育秧播種設(shè)備的研發(fā)是以國(guó)外成熟的育秧播種裝置為原型，針對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)，疊盤機(jī)理，運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配等方面進(jìn)行分析和研究，通過優(yōu)化研制出了多種水稻育秧播種裝置，但實(shí)際作業(yè)效果仍與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備存在一定差距，部分機(jī)型還處于試制階段。

我國(guó)現(xiàn)有自動(dòng)疊盤裝置還存在以下問題：一是不能同時(shí)滿足軟秧盤與硬秧盤的疊盤作業(yè)，大多只能適應(yīng)特定類型或尺寸的秧盤；二是對(duì)變形秧盤的適應(yīng)性差，易出現(xiàn)疊盤整齊度低、卡盤和翻盤等問題；三是疊盤作業(yè)沖擊較大，影響秧盤內(nèi)稻種和土壤均勻分布甚至造成物料灑出；四是工作效率不高，增加了育秧設(shè)備的工作時(shí)間。

4　展望

近年來，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)能有效代替人工從事農(nóng)業(yè)工作，工廠化育秧已成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段我國(guó)有關(guān)水稻工廠化育秧的設(shè)備及技術(shù)依舊薄弱，自動(dòng)疊盤裝置的關(guān)鍵技術(shù)有待突破，需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)機(jī)械設(shè)備，結(jié)合國(guó)情完成自主科技攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)水稻育秧規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

(1)研究出對(duì)軟、硬秧盤具有通用性的自動(dòng)疊盤裝置。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)工廠化育秧朝著輕簡(jiǎn)化栽培種植技術(shù)方向前進(jìn)，主要趨于使用低成本的軟秧盤(硬秧盤的價(jià)格是軟秧盤的10多倍)和育秧基質(zhì)[31, 32]?，F(xiàn)有自動(dòng)疊盤裝置主要應(yīng)用于硬秧盤，進(jìn)行軟盤作業(yè)時(shí)需要在其底下人工套入特定的托盤，且容易造成脫落，秧盤數(shù)量多時(shí)人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，因此研究出對(duì)軟、硬秧盤具有通用性的自動(dòng)疊盤裝置，是今后實(shí)現(xiàn)低成本、輕簡(jiǎn)化育秧作業(yè)的重點(diǎn)方向之一。

(2)設(shè)計(jì)出適應(yīng)性強(qiáng)、疊盤沖擊小且速度快的自動(dòng)疊盤裝置。現(xiàn)有自動(dòng)疊盤裝置在高速作業(yè)時(shí)會(huì)對(duì)秧盤產(chǎn)生較大沖擊，容易破壞秧盤內(nèi)土壤和稻種的均勻分布，甚至對(duì)秧盤造成損傷。其次是對(duì)秧盤的適應(yīng)性差，秧盤經(jīng)過反復(fù)使用產(chǎn)生變形或結(jié)構(gòu)損傷后，無法進(jìn)行疊盤作業(yè)，且往往一種疊盤設(shè)備只能適用特定的秧盤進(jìn)行作業(yè)，因此急需改進(jìn)疊盤機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)或優(yōu)化工作原理，以降低對(duì)秧盤的沖擊，提高秧盤的適應(yīng)性和工作效率。

(3)研發(fā)出作業(yè)性能完善的水稻育秧播種流水線輔助裝置。目前與工廠化育秧設(shè)備配套的輔助裝置應(yīng)用較少，針對(duì)種子漏播、秧盤回收等方面的研發(fā)還處于空白，沒有實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)[33]，研發(fā)出可實(shí)時(shí)檢測(cè)稻種情況并補(bǔ)種的設(shè)備、秧盤收回和清潔設(shè)備、可自動(dòng)輸送秧盤的運(yùn)輸車和可剔除破損秧盤的設(shè)備等，對(duì)于提高工廠化育秧自動(dòng)化和效率意義重大。

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Research status and prospect of automatic tray stacking device for rice seedling cultivation with machine insert hard disk

YANG Jing1, XIE Fangping1,2, FU Zhiyong1, LIU Dawei1,2*, WANG Xiushan1,2, LI Xu1,2

(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 2. Hunan Key Laboratory of Intelligent Agricultural Machinery Equipment, Changsha, Hunan 410128, China)

Seedling raising is the key factor restricting the development of mechanized rice planting. At present, the research on the equipment and technology of rice factory seedling cultivation in China is relatively weak. The rice trays of the existing rice seedling cultivation and seeding line after the middle soil covering operation are mainly stacked manually one by one. Manual operation has low efficiency and high labor intensity, and directly affects the production efficiency of factory seedling cultivation. This paper summarizes the research status of the automatic disc stacking device in the rice seedling cultivation and seeding assembly line at home and abroad analyzes the structural characteristics and working principle of the existing automatic disc stacking device. In view of its shortcomings and defects, the future development trend of automatic tray stacking device for rice seedling and sowing line was prospected. The research results of this paper are expected to provide some reference for the research of disk stacking device.

rice seedling cultivation; sowing line; automatic stack; intelligence

S223

A

2096–8736(2022)06–0001–06

楊靖(1999—)，男，湖南衡山人，碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)及智能裝備研究。

劉大為(1983—)，男，湖南益陽人，博士研究生，副教授，主要研究方向?yàn)樗旧a(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)與裝備。

責(zé)任編輯：陽湘暉

英文編輯：唐琦軍