水稻是我国主要的粮食作物,我国的水稻种植面积有0.3亿多公顷,占全国总种植面积的30%以上。水稻年产量接近2亿吨,占我国粮食总产量的40%以上,所以实现水稻的机械化生产对我国的农业发展有重要意义。水稻育秧播种流水线一般包括供盘、铺土、压实、播种、洒水、叠盘等步骤,再将叠放好的秧盘送入温室育秧,而用于钵苗移栽的水稻育秧穴盘材质柔软,无法实现叠盘。为了解决钵苗移栽用水稻育秧播种流水线的叠盘问题,提高作业效率,本文提出将普通育秧穴盘套入到硬托盘当中的供盘方案,并设计开发了一种水稻育苗穴盘自动分离套盘机。论文研究的主要内容如下:(1)从套盘装置的设计要求入手,确定总体机构的设计方案为采用真空吸附的方式分离穴盘,套盘机构采用气压传动。并对杂交稻育苗穴盘尺寸、质量、分离拉力峰值参数进行测量,为后续的机构设计提供必要的数据。(2)根据设计要求对分离套盘机的真空系统进行设计,并对重要元器件进行选型。确定了真空吸盘的吸附点为穴盘周边穴孔的外侧壁面,选用了 8个6mm孔径的真空吸盘作为作动元件。设计了气压回路,选择ZH05BS真空发生器作为真空发生装置,并计算了其响应时间为0.108 s。最后根据气动回路的选型设计,确定空气压缩机的功率与型号。(3)对分离套盘机进行总体结构设计,主要机构包括育苗穴盘上料架、真空吸盘夹持积构、夹持装置提升机构、穴盘翻转机构和穴盘套盘机构。提升机构选用丝杆螺母传动,由57HS22步进电机驱动,转矩为2.3N,步距角为1.8。穴盘翻转机构的夹爪选用MHZ2-20D双作用气爪,旋转电机选用DH-3X舵机。套盘机构夹爪选用MHZL2-10D双作用气爪,气爪固定架由气缸驱动升降,选用10mm缸径、300mm行程气缸。(4)对控制系统硬件进行设计选型,编写控制程序。根据各工作机构动作时序要求,确定总体控制方案,控制器选用BE-2017PLC,步进电机驱动器选用TB6600,选用微动式行程开关和对射型光电开关以满足机构动作要求。最后规划控制系统的流程图,编写相应的控制程序。(5)通过三维建模软件SolidWorks设计样机的总体结构图,并根据其加工装配试验样机。模拟不同的育苗穴盘表面情况,进行分离套盘试验,洁净干燥穴盘分离的成功率为94%,穴盘上有残留水珠的情况下为92%,残留少量泥土的情况下为91%,套盘成功率为98%。