圖1 移植機整體效果圖

引言：

隨著我國工業(yè)化進程的加快，在種植領(lǐng)域中植物種苗的生長期不同培育的環(huán)境有所變化，需要從較小的穴盤移植到較大穴盤中，這個過程中如果使用人工移栽，工作量大、效率低、成活率沒有保障，從而促使了自動化移植機的研發(fā)。秧苗移植由人工移植變?yōu)樽詣踊浦驳囊饬x。

1、節(jié)約人工，提高生產(chǎn)效率，每小時可移栽2500株，無需專職人員操作，一般6～12個月可收回成本。

2、提高移植過程中的秧苗的成活率，由于使用固定模式的取苗與放苗，所以秧苗的抓取準確，成活率高。

3、提高設(shè)備檔次，此設(shè)備加裝有視覺識別系統(tǒng)，可自動辨別秧苗的質(zhì)量好壞和破損程度，識別率高，實現(xiàn)識別、移植全過程的自動化生產(chǎn)。

設(shè)備優(yōu)點

1、移植效率高，使用高性能進口伺服電機定位取苗，穩(wěn)定性高，定位準確，秧苗成活率高。

2、設(shè)備采用松下PLC作為控制器，系統(tǒng)成熟，穩(wěn)定性高，設(shè)備可長時間運轉(zhuǎn)，每天工作時間可達20小時。

3、移植速度快，每小時2500株。

4、秧苗質(zhì)量辨識度高，采用大恒專用視覺檢測系統(tǒng)，辨識誤差小于千分之五。

5、適用范圍廣，可適應(yīng)多種不同種類，不同規(guī)格尺寸的秧苗。

系統(tǒng)組成

    本系統(tǒng)由上位機，電氣控制部分，機械結(jié)構(gòu)三部分組成。上位機采用29寸高配置觸摸式一體機，可運行Windows XP系統(tǒng)，操作界面大，顯示清晰?？刂撇糠窒到y(tǒng)的控制部分采用松下PLC。PLC是以單片機為核心專門用于工業(yè)過程自動化控制的電子器件，具有極高的可靠性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)選用松下公司的FPX-60T系列，利用PLC自帶的4路獨立的高速脈沖輸出來控制伺服電機和步進電動機的運動。6路數(shù)字開關(guān)量與6個外部限位開關(guān)相連接，作為機械結(jié)構(gòu)的保護限位和穴盤的檢測限位。10路數(shù)字輸出通過繼電器放大電壓來控制16個電磁閥。

       PLC有兩個通訊口，一路為串口形式的232或485接口，另一路為USB形式的232接口。通過PLC附帶的編程軟件可進行控制程序的修改，編譯。也可通過通訊口與上位機控制軟件進行通訊，實現(xiàn)操作和監(jiān)視功能。

       PLC程序接收到上位機的操作信號后，移植機構(gòu)按照視覺系統(tǒng)的檢測結(jié)果進行取放苗。操作流程如下：

                                                    圖2 系統(tǒng)流程圖

PLC控制部分連接圖如下圖

                                           圖3 PLC控制器接線圖

參數(shù)設(shè)置部分程序：

圖4 PLC程序（參數(shù)設(shè)置部分）

移植運動部分程序：

圖5 PLC程序（移植部分）

    執(zhí)行機構(gòu)采用日本松下伺服電機和德國ROBOWORKER公司的直角坐標機器人聯(lián)動組成。他具有運動速度快、定位精度高、使用壽命長、承載大等特點。非常適用于搬運、碼垛、涂膠、檢測等設(shè)備。為了保證懸臂軸的進度和剛性，X軸運用雙軌結(jié)構(gòu)，兩根軌通過滑塊進行剛性連接。

系統(tǒng)的上位機軟件設(shè)計

    系統(tǒng)的軟件包括上位機的人機交互界面和PLC的主控程序。上位機程序完成操作人員同PLC之間的對話，主要是對移植過程的一個監(jiān)控，各個按鍵動作所對應(yīng)的PLC程序的控制位。程序畫面要與生產(chǎn)現(xiàn)場的工作流程相適應(yīng)。上位機監(jiān)控界面如下圖：

圖6 上位機顯示界面