Agricultural machinery and Agronomy 56 農(nóng)機與農(nóng)藝 2020 年 6 月下 多工位種苗嫁接平臺關(guān)鍵技術(shù)研究 戰(zhàn)中才 1 魏富奎 2 馮曉霞 3 張東旭 2 1 山東省泰山科學(xué)技術(shù)研究院 山東 泰安 271000 2 泰山智能制造產(chǎn)業(yè)研究院 山東 泰安 271000 3 泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東 泰安 271000 摘 要 文章闡述了多工位種苗嫁接平臺的研究背景及研究內(nèi)容 通過嫁接平臺同時提供多個工位 并進行種苗嫁接 每個工位設(shè)有操作平臺 任意移動不變角度的切削刀片 由工作人員操作完成種苗的嫁接 多工位種苗嫁接平臺設(shè)有砧木輸送帶 接穗輸送帶 廢棄穴盤輸送帶 廢料收 集料斗 嫁接苗輸送皮帶 廢料輸送皮帶 機架 操作平臺 控制系統(tǒng)等 保證了接穗與砧木的切削角度完全一致 提高了嫁接種苗的成活率 用戶可以根據(jù)自己的需要和場地條件自由選擇所需的工位數(shù)量 關(guān)鍵詞 種苗嫁接 多工位 輸送帶 切削 中圖分類號 TP311 文獻標(biāo)志碼 A 文章編號 1672 3872 2020 12 0056 02 作者簡介 戰(zhàn)中才 1963 男 山東泰安人 本科 副研究員 研究 方向 工程設(shè)備 農(nóng)業(yè)裝備 通信作者 魏富奎 1980 男 山東泰安人 本科 高級工程師 研 究方向 機電設(shè)備 農(nóng)業(yè)裝備 1 研究背景 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中 嫁接具有較高的經(jīng)濟價值 有著非 常多的實例 如普通的水杉 價值一元 而通過嫁接手段 培育成金葉水杉后 經(jīng)濟價值提高20多倍 再如普通的大葉 女貞樹 價值幾角錢 而通過嫁接后 培育成彩葉楨樹后 其經(jīng)濟價值更提高了近百倍 1 由此可見 嫁接對品種的改 良與經(jīng)濟價值的提高都有著非常重要的意義 嫁接還有以下作用 增強植株抗病能力 用黑籽南瓜嫁 接的黃瓜 可有效地防治黃瓜枯萎病 同時還可推遲霜霉病 的發(fā)生期 用CRP 刺茄 番茄作砧木嫁接茄子后 基本上 可以控制黃萎病的發(fā)生 提高植株耐低溫能力 由于砧木根 系發(fā)達 抗逆性強 嫁接苗明顯耐低溫 2 如用黑籽南瓜嫁 接的黃瓜在低溫下根的伸長性好 在地溫12 15 氣溫 6 10 時 根系仍能正常生長 有利于克服連作危害 黃 瓜根系脆弱 忌連作 日光溫室栽培極易受到土壤積鹽和有 害物質(zhì)的傷害 換用黑籽南瓜根以后 可以大幅度減輕土壤 積鹽和有害物質(zhì)的危害 擴大了根系吸收范圍和能力 嫁接后的植株根系比自根 苗成倍增長 在相同面積上可比自根苗多吸收氮鉀30 左右 磷80 以上 且能利用土壤深層中的磷 3 利于提高產(chǎn)量 嫁接苗莖粗葉大 可使產(chǎn)量增加4成以上 番茄用晚熟品種 作砧木 早熟品種作接穗 不僅保留了早熟性 而且可以大 幅度縮短結(jié)果期 提高總產(chǎn)量 育苗專業(yè)戶和育苗公司普通的人工嫁接 多采用嫁接工 人坐在馬扎上 砧木和接穗成筐地放在面前 用刀片 竹簽 去掉砧木的真葉和生長點 再將接穗修出楔形 貼上或插入 砧木 最后用嫁接夾固定 一方面 工人長時間保持一個姿 勢工作 極容易造成疲勞和受傷 另一方面 手工嫁接過程中 修剪砧木和接穗的多樣性 容易造成工作效率低和成活率低 延誤嫁接時機 4 當(dāng)前的嫁接機器人僅適用于貼接法嫁接的 秧苗 并需要人工放置砧木和接穗 且產(chǎn)品尚處于研發(fā)階段 因而開發(fā)一種能提高嫁接技術(shù)水平 提高成活率 提高嫁接 效率 降低嫁接工人勞動強度且價格適中的設(shè)備顯得尤為重 要 筆者走訪了多家國內(nèi)著名的育苗公司 了解了他們的生 產(chǎn)過程 詳細咨詢了他們的需求 經(jīng)過多名工程師的討論后 提出了多工位種苗嫁接平臺的方案 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前全國范圍內(nèi)的育苗專業(yè)戶和育苗公司 采用的嫁接 方式幾乎都是人工嫁接 且為最原始的 以個人為單位完成 所有嫁接步驟的方式 這種方式存在以下缺陷 工人易疲勞 和受傷 勞動強度大 人為因素影響成活率 各自為戰(zhàn) 生 產(chǎn)率低 5 多工位種苗嫁接平臺研究 能有效解決上述問題 我國是世界上最大的蔬菜 苗木栽培種植國和消費國 目 前蔬菜種植面積為0 2億hm 2 嫁接苗種植面積約0 1億hm 2 按照200hm 2 工位計算 全國共需要此種平臺5萬工位 以3 5 萬元 工位計算 共增加產(chǎn)值17 5億元 實現(xiàn)利稅2 975億元 如果全國三分之一的蔬菜育苗應(yīng)用嫁接平臺 還將增加產(chǎn)值 5 83億元 實現(xiàn)利稅0 99億元 此平臺還可應(yīng)用于綠化苗木 的嫁接上 市場前景更加廣闊 具有廣泛的經(jīng)濟效益和社會 效益 3 研究內(nèi)容 多工位種苗嫁接平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究 主要提供多個工 位的嫁接平臺 每個工位設(shè)有操作平臺 任意移動不變角度 的切削刀片 由一名工作人員 完成種苗的嫁接 多工位種 苗嫁接平臺設(shè)有砧木輸送帶 接穗輸送帶 廢棄穴盤輸送帶 廢料收集料斗 嫁接苗輸送皮帶 廢料輸送皮帶 機架 操 作平臺 控制系統(tǒng)等部分 6 多工位種苗嫁接平臺能讓任何一個嫁接人員在需要補料 時 只要按下工位內(nèi)的所需砧木或者接穗的按鈕 啟動相應(yīng) 的輸送皮帶 所需物料將準(zhǔn)確輸送到工作位置 按下停止鍵 取下相應(yīng)的物料 嫁接廢料放置在廢料收集料斗內(nèi) 廢料輸 送皮帶和廢棄穴盤輸送皮帶將廢料和廢棄的穴盤輸送到嫁接 平臺的收集箱內(nèi) 多工位種苗嫁接平臺的優(yōu)勢在于用戶可以 根據(jù)自己的需要和場地條件自由選擇所需的工位數(shù)量 其中 平行四連桿結(jié)構(gòu)設(shè)置的切削刀片 實現(xiàn)了刀片在工位內(nèi)任意 移動而切削刀片的垂線角度始終不變的效果 保證了接穗與 砧木的切削角度完全一致 提高了嫁接種苗的成活率 1 研究多工位的種苗嫁接平臺 每個工位由一名工作人 員完成嫁接工作 實現(xiàn)了根據(jù)實際需要和場地情況自由選擇 工位數(shù)量的目標(biāo) 方便客戶的需要 2 研究五種輸送機構(gòu)的空間布局和嫁接平臺的設(shè)置 通 過對五種輸送機構(gòu)的合理布局 減少嫁接過程中每個步驟的 輔助時間 提高生產(chǎn)效率 通過嫁接平臺的人體工程學(xué)設(shè)置 提高了工作人員的舒適度 減少疲勞 降低勞動強度 3 研究平行四連桿機構(gòu)的切削刀片移動機構(gòu) 實現(xiàn)切削 刀片在工作空間內(nèi)的隨意移動的同時與垂線角度不變 達到 砧木和接穗修剪角度的一致 提高嫁接苗的成活率 4 研究自動控制系統(tǒng) 實現(xiàn)了每個操作工位都設(shè)有各種 物料供給的操作按鈕 滿足了嫁接過程中物料的方便供給和 廢料的快速清除 提高了工作效率 4 技術(shù)指標(biāo) 1 主機功率1 25kW 2 整機功率 1 25kW 3 成活率 98 4 輸送機速度 1m s 1 5m s 5 作業(yè)效率 1000 株 h 6 整機外形尺寸100cm 100cm 180cm 下轉(zhuǎn)第104頁 104 機電教育創(chuàng)新 Innovation in Mechanical and Electronic Education 2020 年 6 月下 思路 產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況對新型職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)內(nèi)容不斷進行擴充 優(yōu)化 更新和創(chuàng)新 在內(nèi)容設(shè)置也應(yīng)擴充如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的 法律法規(guī) 企業(yè)管理與市場運營等相關(guān)內(nèi)容 培訓(xùn)新型職業(yè) 農(nóng)民的市場競爭意識和創(chuàng)業(yè)精神 力爭從觀念 理念 道德 技術(shù) 能力等全方位提高新型職業(yè)農(nóng)民素質(zhì) 7 4 3 創(chuàng)新培訓(xùn)方式 提高培訓(xùn)效果轉(zhuǎn)化率 新型職業(yè)農(nóng)民教育培訓(xùn)屬于成人教育培訓(xùn)范疇 新型職 業(yè)農(nóng)民與接受過高等教育的成人相比 有普遍文化素質(zhì)較低 接觸新鮮事物少 理解新詞匯 專業(yè)詞匯較難的特點 要根 據(jù)農(nóng)民的特點 按照農(nóng)民的類別 層次 地區(qū) 產(chǎn)業(yè)的不同 靈活安排培訓(xùn)方式 此外 還要不斷進行培訓(xùn)模式創(chuàng)新 以 現(xiàn)代農(nóng)村農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向 在專業(yè)設(shè)置 培訓(xùn)內(nèi)容 教師配置 培訓(xùn)過程等方面進行培訓(xùn)模式創(chuàng)新 如 典型示 范示 互聯(lián)網(wǎng) 等模式 8 4 4 建立可行性的資金投入制度 確保教育培訓(xùn)質(zhì)量 國家是農(nóng)業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)的最大受益者 為了確保農(nóng)業(yè) 的可持續(xù)性發(fā)展 必須建立長遠的資金投入制度 繼續(xù)加大 教育培訓(xùn)資金的投入力度 逐漸建立以政府投入為主體 相 關(guān)企業(yè)合理分擔(dān) 社會力量投入為補充的機制 落實農(nóng)業(yè)職 業(yè)教育免費制度與相關(guān)培訓(xùn)補貼制度 加快建設(shè)教育培訓(xùn)基 礎(chǔ)建設(shè)速度 從而確保新型職業(yè)農(nóng)民培育工作得以有效開展 保證教育培訓(xùn)的質(zhì)量 參考文獻 1 張?zhí)伊?走進新時代謀劃新舉措開創(chuàng)中國特色新型職業(yè)農(nóng)民發(fā)展 新局面 J 農(nóng)民科技培訓(xùn) 2018 12 6 9 2 中共中央國務(wù)院關(guān)于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見 N 人民日報 2018 02 05 001 3 全國新型職業(yè)農(nóng)民總量已突破1500萬人 杭大鵬發(fā)布 2017年 全國新型職業(yè)農(nóng)民發(fā)展報告 和 新型職業(yè)農(nóng)民發(fā)展指數(shù) J 農(nóng)民科技培訓(xùn) 2018 12 10 11 4 李波 在全國新型職業(yè)農(nóng)民培育經(jīng)驗交流和信息化工作推進會上 的講話 J 農(nóng)民科技培訓(xùn) 2018 1 7 9 5 呂莉敏 馬建富 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化背景下新型職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)的問題及 策略研究 J 中國職業(yè)技術(shù)教育 2015 12 44 48 6 裴少維 黑龍江省新型職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)策略研究 D 大慶 東北石 油大學(xué) 2018 7 王守聰 關(guān)于構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)民職業(yè)教育制度的新思考 J 教育與職 業(yè) 2013 29 12 14 8 馬建富 呂莉敏 陳春霞 職業(yè)教育視閾下的新型職業(yè)農(nóng)民培育 研究 M 北京 科學(xué)出版社 2015 收稿日期 2020 4 28 上接第102頁 計專業(yè)的學(xué)生未來可以在電子商務(wù) 網(wǎng)頁設(shè)計 新媒體運營等多個領(lǐng)域?qū)で蟀l(fā)展 提前接觸網(wǎng)站設(shè)計等計算 機實驗項目將會對學(xué)生的專業(yè)實習(xí)有所幫助 但是目前來看 學(xué)生并沒有充分抓住這一機會提高自己的計算機基礎(chǔ)實驗?zāi)?力 教師還需要對強調(diào)學(xué)生的實驗的重要性 并嚴(yán)格監(jiān)督學(xué) 生的實驗完成情況 除此之外 教師在將理論課和實驗課進 行有效銜接 根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計實驗項目 這樣學(xué)生在 進行實驗操作練習(xí)時也會聯(lián)想理論知識 有利于學(xué)生計算機 基礎(chǔ)能力的提高 4 3 結(jié)束語 近年來 我國對復(fù)合型人才的需求逐漸加大 高等職業(yè) 技術(shù)學(xué)校是社會技術(shù)性人才的重點輸出單位 隨著信息時代 的快速發(fā)展 數(shù)字媒體領(lǐng)域人才缺口逐漸變大 計算機基礎(chǔ)應(yīng) 用和技術(shù)有良好的發(fā)展前景 文章通過研究高等職業(yè)學(xué)校多 媒體專業(yè)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)能力發(fā)現(xiàn)目前我國教學(xué)工作者在 計算機基礎(chǔ)能力培養(yǎng)教育方面還有進步空間 很多學(xué)生只是 掌握理論知識而沒有實踐創(chuàng)新運用計算機的能力 總體來看 對新媒體設(shè)計專業(yè)的學(xué)生來說 結(jié)合實踐學(xué)習(xí)理論尤為重要 參考文獻 1 訾永所 高職院校大學(xué)計算機基礎(chǔ)分級教學(xué)模式實踐 J 昆明冶 金高等?？茖W(xué)校學(xué)報 2018 34 1 107 110 2 巴曉偉 基于大數(shù)據(jù)下計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程創(chuàng)新教學(xué)的思考 J 現(xiàn)代職業(yè)教育 2018 12 237 3 江波 翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用 J 南方農(nóng)機 2019 50 21 216 220 4 李永軍 大數(shù)據(jù)背景下計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教改思考 J 湖北開放職 業(yè)學(xué)院學(xué)報 2019 13 10 收稿日期 2020 5 20 上接第56頁 5 結(jié)論 1 通過多工位種苗嫁接平臺研究 提出合理的研究步驟 和研究內(nèi)容 總結(jié)了制約生產(chǎn)率提高的主要原因 介紹了種 苗嫁接平臺各工位結(jié)構(gòu)設(shè)置及作業(yè)方式 2 隨著種苗嫁接平臺樣機設(shè)計 制造 試驗的成功 將 解決蔬菜嫁接過程的人工作業(yè)問題 提高了生產(chǎn)效率 滿足 各種用戶和不同作業(yè)場所的要求 為砧木與接穗的削切角度 完全一致 提供了強有力的技術(shù)保障 降低了勞動成本 滿 足了嫁接過程中物料的方便供給和廢料的快速清除 提高了 工作效率 參考文獻 1 辜松 蔬菜嫁接機的發(fā)展現(xiàn)狀 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 溫室園藝 2012 5 26 28 30 2 梁玉 韋鴻鈺 馬稚昱 頂芽斜插瓜類嫁接裝置關(guān)鍵機構(gòu)的研究 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2014 1 51 56 3 辜松 蔬菜工廠化嫁接育苗生產(chǎn)裝備與技術(shù) M 北京 中國農(nóng)業(yè) 出版社 2006 4 張鐵中 蔬菜嫁接機器人 J 科學(xué)中國人 2002 7 52 53 5 張振厚 鄭容端 鐘瑞永 番茄機械嫁接技術(shù) J 臺南區(qū)農(nóng)業(yè)專 訊 2002 42 1 6 6 劉凱 辜松 張維 等 基于 流水線 的茄果類種苗半自動嫁 接機研究 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2020 41 1 27 32 收稿日期 2020 5 25