扦插是观赏苗木生产过程的重要环节,由于观赏苗木手工扦插劳动强度大,作业效率低,难以实现大面积作业,制约了苗木扦插技术的快速发展。因此,实现苗木扦插自动化已成为我国花卉产业化亟待解决的关键问题。本论文在查阅国内外扦插机研究现状的基础上,设计了适于我国中小规模育苗场生产需求的观赏苗木自动扦插机,实现了自动扦插观赏苗木的功能,并对自动扦插机关键部件——扦插装置进行了设计及试验研究。论文取得的主要成果如下:(1)观赏苗木自动扦插机机械结构方案设计。论文在分析国内外扦插机研究现状的基础上,对工厂化自动扦插机的主要结构和工作原理进行了介绍,分别对扦插和输送装置进行对比分析和方案设计,确定各个工位沿纵向输送方向依次排列的方案为最优方案。(2)扦插装置仿真分析与设计。借助SolidWorks三维仿真软件对整机结构进行仿真,对关键部件扦插装置的结构进行分析和设计,包括对偏心平行四杆送苗机构、扦插机构、输送装置和驱动部件进行设计和选型。首先,完成了偏心平行四杆送苗机构的参数设计、受力分析和强度校核;其次,完成了扦插机构包括扦插手及其导向机构的设计;再次,进行了与送苗和扦插机构配套的输送装置的设计;最后,完成了扦插装置驱动电机及气缸的设计选型。(3)对扦插装置控制系统进行设计。通过分析扦插装置工作过程,完成了基于PLC的扦插控制系统的设计,包括步进电机及驱动、双杆气缸和配套电磁阀的选型设计,绘制了控制系统程序流程图,进行了I/O地址分配,完成了顺序功能图和程序梯形图的编制。最后进行了程序调试,结果表明控制系统能实现预期的自动扦插功能,性能稳定。(4)运用试验分析的理论与方法,以杜鹃苗木为研究对象,对影响扦插直立度的扦插装置工作性能的主要参数——储苗杯与扦插架的距离、储苗杯的倾斜角度、送苗轮盘转动速度的影响规律。对三个因素进行单因素试验分析,确定相应的因素水平,进行了旋转组合试验研究,优化工作参数,最后确定送苗轮盘转动速度2.06r/min,储苗杯与扦插架距离为2.01mm时,储苗杯与中垂线夹角1.81°是扦插机最优工作参数组合,观赏苗木直立度为89°,满足设计要求。