多工位种苗嫁接平台关键技术研究.pdf

Agricultural machinery and Agronomy 56 农机与农艺 2020 年 6 月下 多工位种苗嫁接平台关键技术研究 战中才 1 魏富奎 2 冯晓霞 3 张东旭 2 1 山东省泰山科学技术研究院 山东 泰安 271000 2 泰山智能制造产业研究院 山东 泰安 271000 3 泰山职业技术学院 山东 泰安 271000 摘 要 文章阐述了多工位种苗嫁接平台的研究背景及研究内容 通过嫁接平台同时提供多个工位 并进行种苗嫁接 每个工位设有操作平台 任意移动不变角度的切削刀片 由工作人员操作完成种苗的嫁接 多工位种苗嫁接平台设有砧木输送带 接穗输送带 废弃穴盘输送带 废料收 集料斗 嫁接苗输送皮带 废料输送皮带 机架 操作平台 控制系统等 保证了接穗与砧木的切削角度完全一致 提高了嫁接种苗的成活率 用户可以根据自己的需要和场地条件自由选择所需的工位数量 关键词 种苗嫁接 多工位 输送带 切削 中图分类号 TP311 文献标志码 A 文章编号 1672 3872 2020 12 0056 02 作者简介 战中才 1963 男 山东泰安人 本科 副研究员 研究 方向 工程设备 农业装备 通信作者 魏富奎 1980 男 山东泰安人 本科 高级工程师 研 究方向 机电设备 农业装备 1 研究背景 在农业生产过程中 嫁接具有较高的经济价值 有着非 常多的实例 如普通的水杉 价值一元 而通过嫁接手段 培育成金叶水杉后 经济价值提高20多倍 再如普通的大叶 女贞树 价值几角钱 而通过嫁接后 培育成彩叶桢树后 其经济价值更提高了近百倍 1 由此可见 嫁接对品种的改 良与经济价值的提高都有着非常重要的意义 嫁接还有以下作用 增强植株抗病能力 用黑籽南瓜嫁 接的黄瓜 可有效地防治黄瓜枯萎病 同时还可推迟霜霉病 的发生期 用CRP 刺茄 番茄作砧木嫁接茄子后 基本上 可以控制黄萎病的发生 提高植株耐低温能力 由于砧木根 系发达 抗逆性强 嫁接苗明显耐低温 2 如用黑籽南瓜嫁 接的黄瓜在低温下根的伸长性好 在地温12 15 气温 6 10 时 根系仍能正常生长 有利于克服连作危害 黄 瓜根系脆弱 忌连作 日光温室栽培极易受到土壤积盐和有 害物质的伤害 换用黑籽南瓜根以后 可以大幅度减轻土壤 积盐和有害物质的危害 扩大了根系吸收范围和能力 嫁接后的植株根系比自根 苗成倍增长 在相同面积上可比自根苗多吸收氮钾30 左右 磷80 以上 且能利用土壤深层中的磷 3 利于提高产量 嫁接苗茎粗叶大 可使产量增加4成以上 番茄用晚熟品种 作砧木 早熟品种作接穗 不仅保留了早熟性 而且可以大 幅度缩短结果期 提高总产量 育苗专业户和育苗公司普通的人工嫁接 多采用嫁接工 人坐在马扎上 砧木和接穗成筐地放在面前 用刀片 竹签 去掉砧木的真叶和生长点 再将接穗修出楔形 贴上或插入 砧木 最后用嫁接夹固定 一方面 工人长时间保持一个姿 势工作 极容易造成疲劳和受伤 另一方面 手工嫁接过程中 修剪砧木和接穗的多样性 容易造成工作效率低和成活率低 延误嫁接时机 4 当前的嫁接机器人仅适用于贴接法嫁接的 秧苗 并需要人工放置砧木和接穗 且产品尚处于研发阶段 因而开发一种能提高嫁接技术水平 提高成活率 提高嫁接 效率 降低嫁接工人劳动强度且价格适中的设备显得尤为重 要 笔者走访了多家国内著名的育苗公司 了解了他们的生 产过程 详细咨询了他们的需求 经过多名工程师的讨论后 提出了多工位种苗嫁接平台的方案 2 国内外研究现状 目前全国范围内的育苗专业户和育苗公司 采用的嫁接 方式几乎都是人工嫁接 且为最原始的 以个人为单位完成 所有嫁接步骤的方式 这种方式存在以下缺陷 工人易疲劳 和受伤 劳动强度大 人为因素影响成活率 各自为战 生 产率低 5 多工位种苗嫁接平台研究 能有效解决上述问题 我国是世界上最大的蔬菜 苗木栽培种植国和消费国 目 前蔬菜种植面积为0 2亿hm 2 嫁接苗种植面积约0 1亿hm 2 按照200hm 2 工位计算 全国共需要此种平台5万工位 以3 5 万元 工位计算 共增加产值17 5亿元 实现利税2 975亿元 如果全国三分之一的蔬菜育苗应用嫁接平台 还将增加产值 5 83亿元 实现利税0 99亿元 此平台还可应用于绿化苗木 的嫁接上 市场前景更加广阔 具有广泛的经济效益和社会 效益 3 研究内容 多工位种苗嫁接平台关键技术的研究 主要提供多个工 位的嫁接平台 每个工位设有操作平台 任意移动不变角度 的切削刀片 由一名工作人员 完成种苗的嫁接 多工位种 苗嫁接平台设有砧木输送带 接穗输送带 废弃穴盘输送带 废料收集料斗 嫁接苗输送皮带 废料输送皮带 机架 操 作平台 控制系统等部分 6 多工位种苗嫁接平台能让任何一个嫁接人员在需要补料 时 只要按下工位内的所需砧木或者接穗的按钮 启动相应 的输送皮带 所需物料将准确输送到工作位置 按下停止键 取下相应的物料 嫁接废料放置在废料收集料斗内 废料输 送皮带和废弃穴盘输送皮带将废料和废弃的穴盘输送到嫁接 平台的收集箱内 多工位种苗嫁接平台的优势在于用户可以 根据自己的需要和场地条件自由选择所需的工位数量 其中 平行四连杆结构设置的切削刀片 实现了刀片在工位内任意 移动而切削刀片的垂线角度始终不变的效果 保证了接穗与 砧木的切削角度完全一致 提高了嫁接种苗的成活率 1 研究多工位的种苗嫁接平台 每个工位由一名工作人 员完成嫁接工作 实现了根据实际需要和场地情况自由选择 工位数量的目标 方便客户的需要 2 研究五种输送机构的空间布局和嫁接平台的设置 通 过对五种输送机构的合理布局 减少嫁接过程中每个步骤的 辅助时间 提高生产效率 通过嫁接平台的人体工程学设置 提高了工作人员的舒适度 减少疲劳 降低劳动强度 3 研究平行四连杆机构的切削刀片移动机构 实现切削 刀片在工作空间内的随意移动的同时与垂线角度不变 达到 砧木和接穗修剪角度的一致 提高嫁接苗的成活率 4 研究自动控制系统 实现了每个操作工位都设有各种 物料供给的操作按钮 满足了嫁接过程中物料的方便供给和 废料的快速清除 提高了工作效率 4 技术指标 1 主机功率1 25kW 2 整机功率 1 25kW 3 成活率 98 4 输送机速度 1m s 1 5m s 5 作业效率 1000 株 h 6 整机外形尺寸100cm 100cm 180cm 下转第104页 104 机电教育创新 Innovation in Mechanical and Electronic Education 2020 年 6 月下 思路 产业发展情况对新型职业农民培训内容不断进行扩充 优化 更新和创新 在内容设置也应扩充如农业生产经营的 法律法规 企业管理与市场运营等相关内容 培训新型职业 农民的市场竞争意识和创业精神 力争从观念 理念 道德 技术 能力等全方位提高新型职业农民素质 7 4 3 创新培训方式 提高培训效果转化率 新型职业农民教育培训属于成人教育培训范畴 新型职 业农民与接受过高等教育的成人相比 有普遍文化素质较低 接触新鲜事物少 理解新词汇 专业词汇较难的特点 要根 据农民的特点 按照农民的类别 层次 地区 产业的不同 灵活安排培训方式 此外 还要不断进行培训模式创新 以 现代农村农业产业发展需求为导向 在专业设置 培训内容 教师配置 培训过程等方面进行培训模式创新 如 典型示 范示 互联网 等模式 8 4 4 建立可行性的资金投入制度 确保教育培训质量 国家是农业职业教育培训的最大受益者 为了确保农业 的可持续性发展 必须建立长远的资金投入制度 继续加大 教育培训资金的投入力度 逐渐建立以政府投入为主体 相 关企业合理分担 社会力量投入为补充的机制 落实农业职 业教育免费制度与相关培训补贴制度 加快建设教育培训基 础建设速度 从而确保新型职业农民培育工作得以有效开展 保证教育培训的质量 参考文献 1 张桃林 走进新时代谋划新举措开创中国特色新型职业农民发展 新局面 J 农民科技培训 2018 12 6 9 2 中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见 N 人民日报 2018 02 05 001 3 全国新型职业农民总量已突破1500万人 杭大鹏发布 2017年 全国新型职业农民发展报告 和 新型职业农民发展指数 J 农民科技培训 2018 12 10 11 4 李波 在全国新型职业农民培育经验交流和信息化工作推进会上 的讲话 J 农民科技培训 2018 1 7 9 5 吕莉敏 马建富 农业现代化背景下新型职业农民培训的问题及 策略研究 J 中国职业技术教育 2015 12 44 48 6 裴少维 黑龙江省新型职业农民培训策略研究 D 大庆 东北石 油大学 2018 7 王守聪 关于构建现代农民职业教育制度的新思考 J 教育与职 业 2013 29 12 14 8 马建富 吕莉敏 陈春霞 职业教育视阈下的新型职业农民培育 研究 M 北京 科学出版社 2015 收稿日期 2020 4 28 上接第102页 计专业的学生未来可以在电子商务 网页设计 新媒体运营等多个领域寻求发展 提前接触网站设计等计算 机实验项目将会对学生的专业实习有所帮助 但是目前来看 学生并没有充分抓住这一机会提高自己的计算机基础实验能 力 教师还需要对强调学生的实验的重要性 并严格监督学 生的实验完成情况 除此之外 教师在将理论课和实验课进 行有效衔接 根据理论教学内容设计实验项目 这样学生在 进行实验操作练习时也会联想理论知识 有利于学生计算机 基础能力的提高 4 3 结束语 近年来 我国对复合型人才的需求逐渐加大 高等职业 技术学校是社会技术性人才的重点输出单位 随着信息时代 的快速发展 数字媒体领域人才缺口逐渐变大 计算机基础应 用和技术有良好的发展前景 文章通过研究高等职业学校多 媒体专业学生的计算机基础能力发现目前我国教学工作者在 计算机基础能力培养教育方面还有进步空间 很多学生只是 掌握理论知识而没有实践创新运用计算机的能力 总体来看 对新媒体设计专业的学生来说 结合实践学习理论尤为重要 参考文献 1 訾永所 高职院校大学计算机基础分级教学模式实践 J 昆明冶 金高等专科学校学报 2018 34 1 107 110 2 巴晓伟 基于大数据下计算机应用基础课程创新教学的思考 J 现代职业教育 2018 12 237 3 江波 翻转课堂在大学计算机基础课程中的应用 J 南方农机 2019 50 21 216 220 4 李永军 大数据背景下计算机应用基础教改思考 J 湖北开放职 业学院学报 2019 13 10 收稿日期 2020 5 20 上接第56页 5 结论 1 通过多工位种苗嫁接平台研究 提出合理的研究步骤 和研究内容 总结了制约生产率提高的主要原因 介绍了种 苗嫁接平台各工位结构设置及作业方式 2 随着种苗嫁接平台样机设计 制造 试验的成功 将 解决蔬菜嫁接过程的人工作业问题 提高了生产效率 满足 各种用户和不同作业场所的要求 为砧木与接穗的削切角度 完全一致 提供了强有力的技术保障 降低了劳动成本 满 足了嫁接过程中物料的方便供给和废料的快速清除 提高了 工作效率 参考文献 1 辜松 蔬菜嫁接机的发展现状 J 农业工程技术 温室园艺 2012 5 26 28 30 2 梁玉 韦鸿钰 马稚昱 顶芽斜插瓜类嫁接装置关键机构的研究 J 现代农业装备 2014 1 51 56 3 辜松 蔬菜工厂化嫁接育苗生产装备与技术 M 北京 中国农业 出版社 2006 4 张铁中 蔬菜嫁接机器人 J 科学中国人 2002 7 52 53 5 张振厚 郑容端 钟瑞永 番茄机械嫁接技术 J 台南区农业专 讯 2002 42 1 6 6 刘凯 辜松 张维 等 基于 流水线 的茄果类种苗半自动嫁 接机研究 J 现代农业装备 2020 41 1 27 32 收稿日期 2020 5 25