用时的有关的计算，下附气缸输出力换算表，用户可根据负载工作压力动作方向从表格中选择合适的缸径尺验算由于缸是横向水平使用的，所以计算出来的推力与理论出力基本相等。忽略气缸的摩擦力，其压力完全加在蔬菜苗茎上。根据前述实验可知苗的承受能力为经计算夹紧力表缸径尺寸的选择缸径气缸的理论输出力推力使用空气压力以上计算为理论值，实际所需夹紧力要大于理论值，因系统有摩擦损失，所以选夹紧力值要大于理论计算值。并且为了设计的通用性，夹紧力要求能够实现可调，应该适当大于蔬菜苗的承受压力，满足设计要求。所以选择型不锈钢迷你缸复动型气缸是正确的,电磁阀对于自动控制远距离控制及复杂控制过程选用电磁阀。根据控制的执行元件种类的不同或应用领域和场合的不同选用合适的阀种类。控制型不锈钢迷你缸复动型气缸气缸采用四通或五通阀，控制各种流体的流通转换采用两通或三通阀。气动技术是以压缩空气为工作介质进行能量与信号传递的技术，即用诸于空压机之类的将空气压缩并储存能量，用以驱动执行元件气缸。因气体的速度很快，所以气缸能获得高速直线或旋转运动，般情况下，气缸活塞最大速度可达，实际使用要选择最佳速度，而不是最大速度，最佳速度是最经济的，相反最大速度工况会使磨损加剧，将减少气缸和连接的寿命，也增加了能量消耗。推荐换向阀与气缸的选配如下表所示表换向阀与气缸的选配气缸内径换向阀通径由流量的计算来选择电磁阀气缸动作所需流量其中必需流量供气压力气缸缸径气缸的基准理论速度相关计算公式式中水流量于流经差压为之阀门而所得出之流量定值。水流量于流经差压为之阀门而所得出之流量定值。阀的有效截面积。已知型不锈钢迷你缸复动型气缸气缸的工作压力为,取最大值时来选阀，以时阀能适应任何情况，所以取,气缸缸径,取气缸的基准理论速度所以轮嫁接。由于包扎不属于本文的重点介绍，故不做详细介绍。控制电路简介在蔬菜嫁接机工作的整个过程中，传送带步进电机的运行，气缸，电磁铁电路控制，显示等都由单片机控制完成。由于本设计只要设计夹持机构以及时间等因素原因，故不做详细的介绍。苗木传送机构机构图苗木传送机构苗木传送机构在嫁接过程总起着至关重要的作用。苗木传送机构采用步进电机驱动，他能够通过单片机实现对传动带运动的精确控制。当步进电机驱动传动带载着营养钵运动到达光电感应装置区域后，苗的茎杆将激光的光线挡住，接收光的感应电路得到触发信号，传送给单片机，单片机控制步进电机停止转动，因此蔬菜苗的茎杆精确地锁定在激光发出的这条直线上。当嫁接完毕，单片机控制步进电机使苗木传送机构开始下轮嫁接。总结蔬菜嫁接机的总体结果本设计是在电脑上通过软件虚拟造型的理想机器。由于软件设计建立在理想条件下，所以只能根据理论设计推断，很多的地方没有考虑到具体情况。理论上的虚拟设计与现实存在定的差距，但是理论是指导实践的星星，总有天能够将它变成现实。蔬菜嫁接机存在的不足本设计中主要对蔬菜嫁接机的夹持机构进行了大幅度的改进，其它机构仍然存在很多的不足。蔬菜嫁接机的包扎机构有待改进，包扎的效果在理论上行的通，但是没有做出具体的机器，难以考虑到各种误差因素。虽然对传动机构进行了改进，但是平稳因素在现实情况中仍需要考虑。主要控制电路基本确定，但是还不够完整。还没有考虑执行元件反馈环节具体电路设计。只完了成部分执行元件的控制试验，总控制程序还没有连接起来。参考文献张铁中，徐丽明大有前景的蔬菜自动嫁接机器人技术中国农业大学，常康，台湾番茄嫁接机械化技术，农业科技孙群国内外蔬菜自动化嫁接技术研究现状农业机械李明，汤楚宙，孙松林苗木嫁接机的研究现状与发展湖南农业大学学报，年第期徐丽明，张铁中，刘长青蔬菜自动嫁接机器人系统旋转切削机构的设计中国农业大学学报李明，汤楚宙，谢方平，等毛桃苗力学特性农业工程学报，张铁中蔬菜自动嫁接技术研究嫁接苗特性与机械设计方案选择中国农业大学学报白杉，子荫农业机器人现代农业张铁中,徐丽明,方贤法蔬菜自动嫁接技术研究Ⅲ生长点切除机构的优化设计中国农业大学学报年期李中秋基于机器视觉的蔬菜嫁接机砧木自动定位切削系统研究湖南农业大学年杨叔子，杨克冲机械工程控制基础华中科技大学出版社刘延俊液压与气动传动机械工业出版社,濮良贵记名刚机械设计北京高等教育出版社，李宝筏农业机械学北京中国农业出版社传感器应用及其接口电路何希才张薇北京科学技术文献出版社，张铁中，孙刚，贡治华，基于图象处理技术的蔬菜嫁接机砧木自动定位系统研究，维坊学院学报王昆何小柏汪信远机械设计基础课程设计北京高等教育出版社，李明，苗木嫁接切削机构试验研究与设计长沙湖南农业大学，赵负图现代传感器集成电路北京人民邮电出版社，顾绳谷电机及拖动基础北京机械工业出版社，致谢本论文是在指导老师汤楚宙教授的悉心指导下完成的。这是我大学期间学习的成果，也是我大学四年的结晶，它包含了我的收获也显示了我的不足。时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋临近，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，直都离不开老师同学朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意,附录附录蔬菜嫁接机工作流程图张附录二气动工作原理图附录三装配图张附录三零件图二张，二张，九张以上计算为理论值，实际所需流量要大于理论流量，因系统有流量损失，所以选定控制阀的值和值要大于理论计算值。所以我根据下表电磁阀的规格表选择代表五方口电磁阀，。安装型不锈钢迷你缸复动型气缸应根据不同的用途和安装需要，选用适当的安装形式，在本机器中，由于蔬菜自动嫁接机的夹持力不是很大的，所以我们采用单脚架式气缸固定在嫁接夹机架上，如图所示。传感元件选择激光器型号选择世界上第台激光器诞生于年，我国于年研制出第台激光器，多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，等方面发挥着非常重要的作用。本设计主要应用到激光的优越方向特性。能量高度集中的激光光束有可能对人体造成损害，如眼睛或皮肤。所以，国际电子技术委员会和食品及药品管理局对激光设备的安全性，按其激光输出值的大小进行了分类。正规生产激光设备，其安全等级均应按或标准进行标注。标准将激光设备分为五个等级，分别称为。例如，级激光设备，在可预见的工作条件下是种安全设备而级的激光设备，则是可能生成有害的漫反射的设备，会引起皮肤的灼伤乃至火灾，使用中应特别小心。标准将激光设备分为六个等级，即Ⅰ,Ⅱ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅲ和Ⅳ。对Ⅰ级者，其激光辐射量不认为是有害的，对Ⅳ级者，其激光辐射量无论是直接辐射还是散射,或者对皮肤和眼睛均是有害的。型号选择根据设计，我们需要选用能量小光的直线性好光斑小于发射距离以上外型小于的激光器。图气缸安装示意图图激光器型号说明根据需要选用系列点式激光器点式激光器有多种不同类型，光斑有圆形和椭圆形两种，光斑大小和光束发散也各有不同。不同种类的激光器皆由不同种类的光学玻璃透镜或高品质的光塑透镜组成，用户可根据具体的使用要求选择或定制。图工业级激光器电压光功率电流图,点式激光器可由数种不同的透镜组成,不同种类透镜发出的光斑形状也有差异,有椭圆形和圆形,光束发散度和光斑大小也都不样,出口功率也可根据不同的使用要求调整,用户可根据具体用途选择或定制。外形尺寸有。所以根据激光器的类型选定外形尺寸为的型激光器作为直线检测光源。光敏感元件型号选择光敏感元件简称光敏元件是将光或光能转变成电或电能信号的元件。光敏元件种类繁多，主要有光敏电阻器光敏二极管及光敏三极管等几类常用的光敏元件。由于在工作过程当中，苗的茎较小，而激光发射的光点也小于，如果光敏元件反应速度太慢的话就会降低捕捉信号能力。根据需要选择光敏二极管也叫光电二极管。它的工作原理是当光线照射结时，可以使结中产生电子空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。光敏二极管的电路符号外形见图所示。图激光器型号说明其封装有金封和塑封两种即圆柱形和扁方形。有的光敏二极管为了提高其稳定性，还外加了个屏蔽接地脚，外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压，其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同型号的光敏二极管在定的反偏电压相同强度和不同波长的入射光照射下，产生的光电流并不相同，但有最大值。不同型号的光敏二极管在同反偏电压同强度的入射光照射下，所产生的光电流最大值也不相同，且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图的曲线分别是光敏二极管的光谱响应特性曲线。由图可看出，它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区，其中的速度响应较快。所以选定二极管为本设计产品的感光元件。其它机构夹持机构的旋转部件设计当完成夹持动作，切削气缸快速伸长，切断接穗，然后单片机命令固定夹持机构的电磁铁放开命令转向电机转动。由于在中间固定轴上有个齿轮通过定位销卡在轴的槽内实现位置调节与固定的功能。转向电机安装在动滑套上，电机上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合。当单片机命令电机转动时，安装了电机的动滑套相对于固定轴上的定齿轮自身位置旋转度，停止转动，通过电磁铁吸合定位，正好与砧木垂直。由于切削机构的刀片随接穗夹同旋转，所以砧木也会被切削机构的刀片快速切除，使接穗与砧木重合，完成对接。图旋转驱动机构安装位置切苗机构当夹持动作完成，单片机命令切削汽缸顶端的电机转动，电机轴端装有刀片，气缸快速伸长，刀片切断接穗，同理，砧木也采用相同机构夹持。然后转向电机驱动旋转机构旋转度，通过电磁铁的吸合定位，正好与砧木垂直。由于切削机构的刀片与接穗夹同旋转，所以砧木也会被切削机构的刀片快速切除，使接穗与砧木重合，完成对接。图切苗机构安装位置包扎夹简介完成对接后，通过包扎机构实现包扎，由于包扎机构采用特殊的魔术贴包扎，所以能够实现快速准确包扎的作用。并且可以在魔术贴上添加愈合激素，实现提高成活率的目的。包扎完毕，传送带将嫁接好的苗木继续向后传送。嫁接机构开始下株，适合茄科蔬菜的嫁接作业。国内嫁接机技术先进国家的发展现状型蔬菜自动嫁接机。中国农业大学张铁中教授率先在国内开展蔬菜嫁接机的研究，年成功研究制出型蔬菜自动嫁接机见图。该嫁接机采用单子叶贴接法，实现了砧木和接穗的取苗切削接合嫁接夹固定排苗作业的自动化。该机嫁接作业时砧木可直接带土团进行嫁接，生产率为株，嫁接成功率高达，可进行黄瓜西瓜甜瓜等瓜菜苗的自动化嫁接作业。图中国农业大学开发的嫁接机,型插接式自动嫁接机。年东北农业大学研制出型插接式