机电一体化实习报告

1、机电一体化综合训练总结姓名 郭成洋 学号 专业班级 机化121 实验指导教师 李星恕 郭红利 侯俊才 李卫 西北农林科技大学机械与电子工程学院2015年7月10日第一部分：模块化机器人一、实习目的1. 通过实习，了解模块化机器人的构成。2. 通过实习，学会安排实习的工作计划。3. 完成一个模块化机器人的组装。4. 熟练掌握NorthSTAR图形化集成开发环境编程软件5. 增强团队精神。二、实习要求1. 根据实习任务安排，制订工作计划（设计和调试）。2. 根据使用说明书，完成机器人的硬件组装。3. 安装编程所需的软件。4. 完成程序的编译，并将程序写入机器人中。三、实习内容1.机器人的组装：图1

2、：零件总图图2：机器人组装图2.MultiFLEX2AVR 控制器：（1）6个机器人舵机接口，完全兼容 Robotis Dynamixel AX12+（2）8个 R/C 舵机接口（3）12个 TTL 电平的双向I/O口， GND/SIG/VCC 三线制（4）8个 AD 转换器接口（05V）（5）2个 RS422 总线接口(可挂接 1127个422 设备)（6）1个无源蜂鸣器图3：MultiFLEX2AVR 控制器3.红外接近传感器：红外接近传感器俗称光电开关。它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接

3、收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。工作原理如下图所示。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型，因此也称为红外开关。由于红外线是不可见光，红外探头体积小巧，隐蔽性非常高，所以各种规格的红外开关、红外测距传感器常常用于安防保卫领域。图4：红外接近传感器4.CDS5500 机器人舵机：MOTION CDS系列机器人舵机属于一种集电机、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元，主要用于微型机器人的关节、轮子、履带驱动，也可用于其它简单位置控制场合。图5：CDS5500 机器人舵机 5.MultiFLEX2AVR 控制器的 ATmega128 下载程序MultiFLEX2AVR 控

4、制器和 MultiFLEX2PXA270 控制器的 AVR 控制卡有两个处理器：主处理器 ATmega128 和协处理器 ATmega8。步骤如下：1、 将调试器设为 AVRISP 模式。2、 把调试器的 USB 线接到 PC 机上，将 IDC 头接到控制器的 IDC 座上，注意方向。6.避障小车程序：图6：程序图第二部分：模拟生产线一、实习目的1. 通过实习，了解本模拟生产线的组成，建立生产线的概念。2. 通过实习，学会安排实习的工作计划。3. 了解本生产线的机械结构和传动原理。4. 学习气动元件，传感器的工作原理及其正确接线。5. 熟练掌握三菱PLC的编程软件，和触摸屏组态软件。6. 学习

5、各单元PLC控制系统的编程。7. 学习各单元之间的通信方法和系统调试。8. 通过本模拟生产线的拆装，掌握完整的生产线的安装调试。9. 增强团队精神。二、实习要求1.熟悉各站机械部分的组成、工作原理2.各站对应小组绘制相应机械部分的工作原理图3.绘制所研究系统的“类装配图”4.熟悉各模块对气压系统的要求5.熟悉各执行元件的工作循环过程6.熟悉原件所组成的各种基本回路的工作原理和性能特点7.了解各模块控制信号的类型8.熟悉各模块所用传感器类型、结构、工作原理、性能和使用9.正确分析传感器信号与其它传感器信号的传的过程10.了解PLC相关基本知识及PLC控制系统的基本组成11.会用基本指令别写一些常

6、用程序12.能够读懂各站主要控制功能的梯形图程序13.有兴趣的可以源程序作适当的修改14.熟练掌握各部分工作站电气控制原理15.熟悉各控制面板端子的作用，正确叙述各端子的电器功能16熟悉各工作站的供电方式，绘出其供电原理图17.绘出其中一站的PLC连接图三、实习内容1.系统介绍：图7：生产线运行图该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。它们分别是上料检测站、搬运站、加工检测站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类。（1）上料检测站：上料站由电动机和气缸驱动动作，电动机带动送料转盘将工件依次送到检测工件位，提升汽缸装置将工件提升到上

7、料位，红外传感器探测工件并检测工件颜色，向后站发出信息。（2）搬运站：在接收前站的信息后，由汽缸组成的机械手将大工件从上料检测站搬至加工站。（3）加工站：在接受前站的信息后，回转台将工件在四个工件间转换，钻孔单元（在回转台正上方的左边气压缸下的平台上）打孔，检测单元在回转台正上方的右边气压缸上，检测单元用来检测被加工的工件正次品，并产生成品或废品信息，通知下站。 （4）安装站：接受前站信息，安装站用自动吸盘和旋转臂将小工件装入大工件中。（5）安装搬运站：接受前站信息，根据正次品情况，由机械手将上站工件抓起放入安装工位，待安装好后，将工件抓起，放入分类站载料台，将上站次品工件抓起放入次品料仓。（

8、6）分类站：接受前站信息，由两部步进电机把合格工件按颜色种类分别推入12个仓位，液晶触摸屏显示各仓位储存的工件种类和数量，显示分类站控制程序清单。2.实习环境：本站的主要组成部件是2台步进电机、触摸屏、立体仓库、工作台、气缸、传感器PLC可编程控制器、A/D转换器等。1.步进电机：E57H4T-3.25-0032.触摸屏：三菱 LWD-C 型，可与计算机、PLC直接连接，可对PLC的软件进行监视的同时显示数据变化。DC 24V ；两个D型 9针插座，分别接计算机（RS232连接器）和PL（RS422连接器）；显示320240象素的图象，字符串 4015行。 3传感器：（1）电感式传感器：LJ1

9、2A3-4-Z/BX,工作电压DC6-36V，负载能力200mA,工作电流0.5-3mA,检测距离4mm.。 （2）气缸磁性开关：D-C73，负载电压24V，负载电流5mA-40mA,响应时间1.2ms，内部电压降2.4V。本站用到两类传感器，。利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或者电流的变化量输出，这种装置称为电感式传感器。磁电式传感器是利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器。电感式传感器：安装在

10、横轴和纵轴上，将丝杠滑块部分是否处于初始位置和是否超出极限位置转变为感应电动势，并向系统提供电信号，以便PLC发出命令来限定丝杠滑块部分的位置，从而使气缸及托架到达初始位置或指定仓位。其灵敏度高，频率响应快，重复定位精度高，瞬变过程短，输出功率大，急电特性好，工作稳定可靠，使用寿命长，用于推力气缸部分初始位置和极限位置的状态限定。3.机械部分： （1）机构示意图：图8：机构简图（2）工作原理：当推力气缸部分处于零位时，系统判断是否有工件送到，在这其中，工件是否送到是由前一站的传感器检测后传递的，一旦前一站的动作完成，这个信息就会送到本站，如果没有则继续等待，若前站工件已经送达，则根据前各站所提

11、供的信息综合判断工件类型，并根据工件类型以及程序设定的库存顺序确定其在仓库中的库存位置（即X、Y轴坐标），然后由PLC发出控制命令，控制命令传送到步进电机驱动器，由驱动器输出与控制命令相对应的方波序列，驱动步进电机工作，其中，方波的脉冲频率决定了电机转动的快慢，从而决定了丝杠旋转的快慢，最终决定了产品分类存放的速度。步进电机带动丝杠转动时，利用螺纹副机构将丝杠的转动转化为X、Y轴方向上的移动，以使推力气缸和托盘到达指定位置。当托盘到达指定位置， PLC发出控制命令控制二位五通电磁换向阀的线圈得电，电磁阀动作，压缩气体进入气缸，活塞杆接着动作，把物品运到指定位置，待工件入库完毕推杆返回初始位置后

12、，PLC发出控制命令，步进电机开始工作，带动螺纹丝杠机构使托板机构回到零位，等待下一步信息指示。（3）本站零件：横向移动部分：横向步进电机、横向光杠、横向丝杠、横向滑块纵向移动部分：纵向步进电机、纵向光杠、纵向丝杠、纵向滑块固定支撑部分：底座、底板、侧板、托板、电磁传感器支架推力气缸部分：气缸、推杆（4）本站装配图：图9：分类站装配图4.气动部分：(1)气动原理图：图10：气动原理图（2）气动部分工作原理：概括地讲，气动回路的工作原理为：当上一站动作完成时给分类站开始信号，电磁阀在PLC的控制信号下动作，气体从两位五通电磁换向阀的左端向气缸左端充气，推杆向右作伸出运动，使工件入仓。当推杆到达最

13、右端，传感器发出信号给PLC，然后PLC发出控制信号使电磁换向阀换向，气缸中的气体从两位五通电磁换向阀的右端向气缸右端充气，推杆缩回。（3）气动元件：项目元件类型规格功用气缸CDJ2B16-75MaxPress0.7MPa提供密闭容积，为推杆的伸出与缩回创造场所电磁换向阀SY3120-5LZD-M50.150.7MPa控制气缸左右端进气顺序，从而控制活塞的运动方向气泵WY5.2-GMax Press1.3MPa向气压系统供气，提供动力源5.PLC控制部分：PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和

14、算术运算等袄操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各类机械或生产过程，它是在继电器的基础上转化而来的。PLC部分主要在生产系统中集中的及时收集生产中反馈回来的信息，经过科学的分析和处理，通过程序迅速的响应，快速的控制生产过程。PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。（1）电气控制原理图图11：电气控制原理图通过整个模拟生产线的运作，可以看出在第六站

15、中，PLC软件的执行及丝杠的的动作与工件的到来与否无关，而是有节奏的不间断的执行工件的入仓、分类。在第三站（加工站）对工件钻完孔后，通过传感器的检测，在于第四站的内芯配合，将信息传给PLC，当第五站的机械手将工件放在第六站的气缸悬臂梁上时，PLC开始执行命令，将感知的信号转化为一系列相应的脉冲量，来控制步进电机的横向及纵向位移，是气缸准确定位。同时再由PLC发出指令通过控制电磁换向阀，进而控制活塞的推出与缩回，从而保证工件的准确入仓，完成成品分类。各站连成一模拟生产线后，相互之间要进行通讯，把加工过程的数据如：工件颜色，装配信息，废品信息等，送至下站。各占通过四根I/O线与前后各站进行通信相互

16、交换信息，向前两根通讯线，一输出一输入，向后两根通讯线，一输出一输入。（2）分类站程序框图图12：分类站程序框图6.存在的问题及改进方案：（1）分类站的工作效率低，下一个工件到来时，送料托盘还未返回初始位置，限制了其它站的工作。使整个系统效率低下。方案：控制左右和上下的电机同时工作，使工件一步到位。（2）步进电机通过电脉冲控制走步，冲击较大，不适合在对平稳性要求较高的场合工作；（3）本站的步进电机散热效果差，不适合长时间工作。方案：更换转速高的步进电机，安装风扇进行强制冷却。第三部分：机械臂一、实习目的1.学习机电控制技术，了解机电一体化设备的基本结构，控制方式和工业机器人的基本控制原理。2.

17、学习研究系统基础硬件构成。了解各部件名称、功能、选型依据和使用方法。了解网络系统配置及操作特点。3.学习研究系统基础软件，了解控制软件平台，了解示教再现控制方式及其演示软件。学习对机器人控制中两种坐标空间运动模式的操作设计。4.通过机械臂的操作使用，了解部分控制器件的功能、使用方法和基本控制原理。了解机械臂素描绘图控制的图像处理技术。5.通过编程训练，学习工业机器人控制绘图语言的基本编程方法，了解机械臂绘图的基本算法。二、实习要求1.测定机械臂结构，描述机械传动部分的结构形式、运动模式及减速器的结构原理。绘出机构运动示意图。2.了解机械臂控制系统电器控制部分的主要器件,绘制控制系统框图.标注各

18、部件的主要功能、型号及参数。3.学习使用鼠标、手写板和摄像头控制机械臂绘制图案文字和素描肖像。4.学习编写控制程序。设计绘图程序，控制机械臂绘出实际图形。三、实习内容1.实习设备： 硬件：GRB 2002机械臂系统一套、PC 机一台、GT-400-SG-PCI/ISA 型四轴脉冲型开环运动控制卡、GCB-100两轴驱动电气箱、彩色显示器、鼠标。 软件：Windows XP操作系统、 运动控制器Windows驱动程序和运动控制动态连接库、 机器人图形示教和语言编程软件。2.机械臂结构：GRB200机器人关节1长度200mm,运动范围 100，关节2 连杆长度150mm。 （1）机械传动部分的结构

19、形式：二自由度机械臂只有两个旋转运动关节，在第二个旋转运动关节的末端安装了 笔和笔架便于验证机械臂末端的运动轨迹，主要使用交流伺服电机和谐波减速器驱动，交流伺服电机运转平稳，输出力矩恒定，过载能力强，加速性能好，可以取得很高的控制精度，交流伺服电机轴后端带有标准2500线增量式光电编码器，控制精度远高于步进电机。（2）机械传动部分的运动模式：机器人的空间坐标直接由各个关节的坐标来确定，所有关节变量构成一个关节矢量。所有关节矢量构成的空间称为关节坐标空间。因此关节坐标空间运动就是直接操作各个关节的来完成机器人动作的运动。（3）各部件的主要功能：PC机：功能是发出位置和轨迹指令,负责人机界面的管理

20、和其它管理工作.运动控制卡：运动控制卡接收PC机发出的位置和轨迹指令，进行规划处理，转化成伺服驱动器可以接收的指令格式，发给伺服驱动器。伺服驱动器 ：将变频信号源（微机或数控装置等）送来的脉冲信号及方向信号按要求的配电方式自动地循环供给电动机各相绕组，以驱动电动机转子正反向旋转。增量式光电编码器 ：测出被测轴的相对转角和转动方向，并发出脉冲信号。 特点：增量式编码器转轴旋转时，有相应的脉冲输出，其计数起点任 意设定，可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转一圈会输出固定的脉冲，脉冲数由编码器光栅的线数决定。 交流伺服电机：为系统提供驱动动力，其型号为松下交流伺服电动机。光电开关传感器:光电开关是由

21、发射器、接收器和检测电路三部分组成。3.机械臂工作原理：研究所使用的机械臂设备是固高科技(深圳)有限公司自行研究、开发的一款高性能二自由度串联机械臂系统，它可进行简单的二维图形的绘制，机械臂实体图如图1所示。该机械臂采用交流伺服电机作为驱动源，通过行星齿轮减速器直接驱动两个运动关节，与电机耦合的增量式光电编码器对机械臂的两个控制轴进行位置定位。该机械臂使用基于DSP的运动控制器作为底层实时控制设备，PC机作为上层的控制系统，整个机械臂系统的控制结构框图如图13所示。图13：机械臂系统的控制结构框图始于原点的控制轴为关节1，与其相连接的为关节2。机械臂通过控制这2个关节的协调运动带动安装在关节2

22、末端的绘笔完成绘图任务。机械臂接收到绘制曲线的指令后，以当前位置的直角坐标为绘图的起始点，根据所要绘制曲线的参数方程及绘制精度均匀取曲线上的H个点，获得完成绘图任务所需的H个目标位置，然后利用运动学反解公式，将这些目标点转化为2个关节相对应的关节坐标，再将关节坐标系下的目标位置、最大速度、加速度等参数转换成伺服驱动器能够识别的脉冲量，输入到运动控制器中驱动伺服电机运动。机械臂关节位置的反馈信息由增量式光电编码器获得，先将所得到的脉冲量转换为关节坐标值，再进行运动学正解，就可以得到当前机械臂绘笔位置的直角坐标。(1)机构运动示意图图14：机械臂运动示意图在PC机的控制下，程序通过一轴编码器、二轴

23、编码器，分别驱动交流伺服电机、步进电机工作，再通过谐波齿轮减速器驱动大小机械臂转动，小机械臂带动画笔工作，当画笔间断工作时，电磁铁便工作，提起画笔，最终完成所做的任务。两自由度机械臂自由度计算:根据机构运动示意图可知空间机构共有6个活动构件，n=6，P5=5，P3=3.则机械臂的空间自由度为：F=6n-(5*P5+3*P3)=66-(55+33)=2故该机械臂的自由度为2，即两自由度机械臂。 (2)减速器的结构原理：图15：谐波减速器谐波减速传动是一种依靠齿轮的弹性变形运动来达到传动目的的新型传动方式，它具有重量轻、结构简单、传动比大、承载力强、运转平稳和运动精度高等特点。谐波传动包括三个基本

24、构件：波发生器、柔轮、刚轮。三个构件可任意固定一个，其余两个一为主动、一为从动，可实现减速或增速（固定传动比），也可变换成两个输入，一个输出，组成差动传动。当刚轮固定，波发生器为主动，柔轮为从动时：柔轮在椭圆凸轮作用下产生变形，在波发生器长轴两端处的柔轮 轮齿 与 刚轮 轮齿完全啮合；在短轴两端 处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全脱开；在波发生器长轴与短轴的区间，柔轮轮齿与刚轮轮齿有的处于半啮合状态，称为啮入；有的则逐渐退出啮合处于半脱开状态，称 为啮出。由于波发生器的连续转动，使得啮入、完全啮合、啮出、完全脱开这四种情况依次变化，循环不已。谐波发生器在柔轮内转动时，迫使柔轮产生连续的弹性变形，此时波

25、发生器的连续转动，就使柔轮齿的啮入啮合啮出脱开这四种状态循环往复不断地改变各自原来的啮合状态。这种现象称之错齿运动，正是这一错齿运动，作为减速器就可将输入的高速转动变为输出的低速转动。4.绘图程序的设计:使用ROBOTDRAW绘图机器人绘图语言进行程序设计。（1）程序中有三个重要的标识符:VAR：表示定义变量程序段，在此程序段中只能定义变量，不能做其他操作。BEGIN：表示程序具体运行阶段，在此程序段中可对变量赋值，可做绘图END：表示程序结束，在其后不能再有代码。(2)定义变量：变量的类型有float型，即是浮点型数据类型，如float num,变量的命名以字母开头，不能以数字开头,如flo

26、at 2num,这样定义是错误的。(3)循环体结构：while是循环体结构，它的用法和C语言差不多。(4)函数：sin,cos函数就是正余弦函数，用来计算角度的正余弦值的MoveTo和LineTo是绘图函数，它们都有两个参数，代表的值就是x和y(5)鼠标程序实例：VAR float i; float r; float x; float y; float a,b; float p; float c,d; BEGIN i=80.4; p=3.; r=180; x=160; y=227.5; MoveTo(x+30,y-177.5); while(i=99.6) a=x+r*cos(i*p/180)

27、; b=y-r*sin(i*p/180); LineTo(a,b); i=i+1; i=240; p=3.; r=100; x=160; y=43.4; MoveTo(x-50,y+86.6); while(i=301) a=x+r*cos(i*p/180); b=y-r*sin(i*p/180); LineTo(a,b); i=i+1; MoveTo(130,50);LineTo(110,130);MoveTo(190,50);LineTo(210,130); i=0; c=5; d=25; x=160; y=85; MoveTo(x+c,y); while(i=360) a=x+c*cos

28、(i*p/180); b=y-d*sin(i*p/180); LineTo(a,b); i=i+1; MoveTo(160,47.5);LineTo(160,60);MoveTo(160,110);LineTo(160,144.4); i=180; c=50; d=100; x=160; y=130; MoveTo(x-c,y); while(i=360) a=x+c*cos(i*p/180); b=y-d*sin(i*p/180); LineTo(a,b); i=i+1; END(5)程序执行结果：图16：鼠标程序执行结果第四部分：农业装备机构一、实习目的1.学习自动化农业装备的工作原理。2

29、.学习研究自动化农业装备机构组成。了解各部件名称、功能、选型依据和使用方法。二、实习要求1.查找相关资料，掌握 自动化农业装备的工作原理2.绘制关键零部件的机构工作原理图三、实习内容1.洋马VP6高速插秧机简介：洋马乘坐式高速插秧机发动机动力储备强劲，VP6D/VP8DN配置洋马三缸水冷直喷式柴油发动机，VP6G配置双缸油冷式发动机。洋马乘坐式高速插秧机配置了无需离合器就可变速的踏板式无极变速装置HMT系统，行走变速箱HMT（HST+行星齿轮变速）变速平稳，比传统HST传动效率高15%。栽秧台自动水平控制装置UFO（VP6G），使栽培台在水平状态下作业，确保载幅内插秧深度一致，通过机身平衡与秧

30、台平衡两部位传感器，控制电子开关瞬时调整油缸动作，使插秧机秧台作业过程中始终处于水平状态。偏置式插植臂，对应小株距、超龄秧苗更有适应性，插植机构配备可靠的护苗导轨，确保秧苗在直立状态下插秧。秧台升降平衡，吸收因田块高地不平形成对栽秧台的振动，使秧台轻松地高精度作业。插植深度自动补偿装置可根据作业面水的深度，调节深度补偿开关，让插秧机在泥面作业。根据不同田块泥面的软硬程度，调整浮船对地压力，实现稳定的插植深度。灵敏的油压感度控制，保持秧台浮船对作业泥面的合理压力，是稳定插秧深度的保证。踏板变速与油门同步，踏板无级变速，液压助力转向，像驾驶轿车一样的感觉，舒适轻松。对行非常简单，后轮无制动转向架前

31、轮液压助力转向的差速，轻松实现小半径转弯，由于不需要单边制动，保证转弯作业区田块的平整，所以可以连续作业。所谓无制动转向，是指转向时只需转动方向盘就能自动断开内侧后轮的驱动，使转向轻松地完成。插秧部升降和左右划线杆电控操作，常用的手柄都集中在方向盘四周，操作简便舒适，提高作业效率。VP6D可加装测深施肥机和田块平整装置。选装侧深施肥装置，插秧过程中在秧苗根部施加缓释肥，提高肥料的利用率，保证秧苗后期返青壮苗。插秧、根部施肥同时进行，更省工；根部精良施肥、减少流水施肥，更节肥；减少流水施肥造成的环境水体污染，更环保。选装田块平整装置，提高插秧前泥面的平整，稳定插秧深度。主要技术参数型号VP6DV

32、P6GVP8DN类型2ZGQ-6D2ZGQ-6D2ZGQ-8D机体尺寸（mm）3293、2096、23303445、2200、2330行走部驱动方式四轮驱动轮距（mm）前：1220、后：1200作业速度（m/s）01.6501.6001.65插植部行数68株距（cm）22、18、16、14、12、10株数（株/3.3m2）50、60、70、80、90、105深度（cm）1.56.0/（7挡+自动挡）秧苗条件苗的种类块状秧苗秧苗高度（cm）幼苗1015、中苗1525苗岭（叶）（cm）幼苗（叶）2.02.5、中苗（叶）2.54.52.VP6高速插秧机的构造：发动机传动系统动力行走部分牵引架操纵装置

33、VP6高速插秧横向送秧机构分秧机构送秧机构插秧工作部分纵向送秧机构机架秧船图17：横向送秧机构图图18：分秧机构图3.VP6高速插秧机的基本工作原理：(1)秧爪的运动轨迹（图19）：用以完成分秧和插秧的工作部件称秧爪，而控制秧爪运动轨迹的机构叫做分插机构。插秧机工作时秧爪尖相对于插秧机机架的轨迹称为秧爪静轨迹，而秧爪尖相对于地面的轨迹称为秧爪动轨迹。秧爪运动轨迹可分为分秧，插秧，出土，回程段5个阶段。秧爪进入秧箱取秧走过的轨迹D1D2称分秧段；分秧之后到插秧之前的轨迹D2D3段称运秧段；插秧时秧爪尖的运动轨迹D3D4称插秧段；插秧之后秧爪尖到离开地面的运动轨迹D4D5称为出土段；出土之后回到取

34、秧之前的静轨迹D5D1，称为回程段。(2)分插机构：分插机构由栽植臂，摇杆，曲柄，凸轮，拨叉，推秧弹簧，推秧器，分离针，栽植臂盖，后盖和调节手柄等零部件组成。由曲柄，栽植臂，摇杆和机架组成死连杆机构，相互铰接处都安装由轴承，保证运转灵活，工作平稳，运动轨迹准确。曲柄固定在链轮轴上，当动力传到链轮轴时，曲柄作圆周运动，摇杆做往复运动，而栽植臂做平面内复杂运动。在与栽植臂固结为一个构件的秧爪按预定轨迹进入秧门口切取秧苗后插入田间。当秧苗插入田间时由凸轮与拨叉脱离接触。在推秧弹簧压力作用下推动推秧器使秧苗脱离秧爪而栽植与田间。(3)送秧机构：横向送秧机构：使秧爪能在秧箱的工作幅宽内一次均匀取秧，使秧

35、箱连同秧苗做整体移动。它由螺旋凸轮轴，指销，指销座和移箱轴的配合来控制移箱距离，行程及移箱次数。传动轴带动一对圆锥齿轮，一对直齿轮从而带动螺旋凸轮轴旋转，插入螺旋轴的螺旋槽内的指销沿螺旋槽斜面移动而带动固定在移箱轴上的指销套移动。指销套联动使移箱轴左右移动。由于秧箱与移箱轴的两端固定连接，秧箱随之运动，完成移箱运动。纵向送秧机构：一般纵向送秧机构安装在秧箱底部。橡胶传送带式的送秧机构，工作原理与送秧星轮式相同；但由于橡胶皮带工作可靠，VP6高速插秧机中使用橡胶输送带式纵向送秧机构。(4)机架和秧船：插秧部分的零部件安装在机架上并有秧船支撑。秧船同时起平地整地的作用。(5)动力行走部分：发动机：

36、高速插秧机多采用4.4KW5.9KW汽油机传动系统：发动机的动力通过传动系统传动到插秧工作部分和行走部分牵引架：用来连接动力行走部分和插秧工作部分操纵装置：包括离合器，插秧工作离合器及变速手柄，定位离合器，以及有些插秧机上设有的液压操纵手柄等。4.VP6高速插秧机分秧机构轨迹图：图19：分秧机构轨迹图5.插秧作业方法：（1）作业前的准备调整：插植穴的调节用位于底板衬垫下面的株数变速手柄。把主变速手柄置于“中立” 位置，插植手柄置于 “中立” 位置。 启动发动机，轻踩变速踏板，把发动机转速调至 “低速” ，并把速度固定手柄置于 “固定” 位置。在此状态下调节株数变速手柄后关闭发动机。（2）插植深

37、度的调节：根据水田及苗的条件适当调节插植深度。若把插植深度调节手柄置于 “浅” 位置，插植深度变浅，置于 “深” 位置则变深。（3）液压敏感度根据水田的软硬程序，通过油压感度调节手柄调节灵敏度，使浮船适度地接触地面。 若把油压感度置于 “软田” 侧，插植深度会变浅，拨至 “硬田” 侧会变深，故同时调节插植深度调节手柄。（4）纵向取苗量的调节根据秧苗的条件，用纵向取秧量调节手柄调节苗的单穴株数。调节范围可在 817 mm 内进行 10个挡次的调节。本调节要与 “横向切换的调节方法”配合使用。（5）横向切换的调节根据秧苗的条件，通过载秧台的横向送秧量调节每穴的取苗量。 推或拉横向切换手柄，可切换横

38、向送秧量，横向送秧量的切换无论载秧台处于什么位置均可进行。（6）启动发动机插植手柄置于 “上” 位置，插植部升到高处，油压锁止手柄置于 “锁止” 位置。 主变速手柄置于 “前进” 或 “后退” 位置，油门手柄置于 “作业”位置，插植手柄置于 “中立” 位置。稍稍踩下变速踏板，以最慢速度进行。 出入水田时要踩下差速锁止踏板，保证出入时与田埂成直角。（7）进入田块使载秧台移至右端或左端。 方法是停止机身，把主变速手柄置于 “补苗” 位置，油门手柄置于 “低速” 位置，插植手柄置于 “合” 位置，稍微踩下变速踏板，插植部开始动作。驱动插植部，载秧台移至右端或左端，插植手柄置于 “中立” 位置，插植部

39、停止工作，从挂钩上松开划线杆。关闭发动机。注意在田块内移动以及插植作业时，请不要把主变速手柄置于 “移动” 位置；否则可能会使机器过负荷而引进损坏。（8）作业状态稳定把速度固定手柄拉至“固定” 位置，不用脚踩便可固定在刚才的速度上。若把速度固定手柄倒向前方，或轻轻踩下变速踏板或刹车踏板，便可解除速度固定。6.洋马 VP6 高速插秧机的液压机械变速器：（1）HMT的基本原理HMT是利用液压机械传动原理, 将液压传动与机械传动恰当组合的新型传动装置。无论是从最早提出的设想，还是具体的实施方案，以及进一步的改进，其基本原理均如图20所示，发动机输出的动力首先由机械传动机构及液压调速机构进行分流， 然

40、后再经差动轮系机构汇流后传递给高速插秧机的行走系和作业系。并在动力传递的过程中， 通过液压调速机构的调节实现对 HMT 的输出转速进行无级调速。图20:HMT基本原理图（2）HMT的传动方案HMT 的具体传动方案如图21所示， 其主要由液压调速机构、 机械传动机构及差动轮系机构三部分组成。 其中液压调速机构为一封闭式整体静液压传动装置 （Hydrostatic transmission device 以下简称 HST）， 主要由斜盘式轴向柱塞变量泵P（以下简称变量泵P）和定量马达M组成。机械传动机构为一外啮合齿轮传动机构。差动轮系机构为一典型的单排2K-H型周转轮系。图21:HMT传动图发动机

41、输出的动力经一级带传动机构变速为适合的输入转速为 n0 的动力，通过动力输入轴分别传递给变量泵 P 和主动齿轮 a， 输入变量泵 P的动力通过液压油传递至定量马达 M， 定量马达M 再将动力传递至太阳轮 s；输入主动齿轮 a 的动力经从动齿轮 b 传递至行星架 c，传递至行星架 c和太阳轮 s 的两部分动力经差动轮系汇流后，再由内齿圈 r 传递给动力输出轴， 动力输出轴则将输出转速为 n1 的动力传递给高速插秧机的行走系和作业系。在动力传递的过程中， 通过调整变量泵 P 的斜盘倾角的设定位置调节变量泵 P 的输出流量来改变定量马达 M 的输入流量，进而调节 HST 的输出转速（即太阳轮 s 的

42、转速），从而达到调节 HMT的输出转速的目的。综上所述， 可以看出 HMT 实质上是通过外啮合齿轮机构及 HST 将差动轮系的差动输入部分行星架 c 和太阳轮 s 封闭起来的封闭式行星轮系。第五部分：总结本次实习的对我们很重要，是我们实践中的重要环节。在以前我们学的都是一些理论知识。这一次的实习正如老师所讲，没有多少东西要我们去想，更多的是要我们去做，好多东西看起来十分简单，看着电路图都懂，但没有亲自去操作，就不会懂得理论与实践是有很大区别的。看一个东西简单，但在实际操作中就是有许多要注意的地方，有些东西也与你的想象不一样，我们这次的实验就是要我们跨过这道实际和理论之间的鸿沟。时间很短，但是我们学到了很多的东西，以前我们光只注意一些理论知识，并没有专门的练习我们的实际动手能力。这次的实习使我意识到我的操作能力的不足，在理论上也有很多的缺陷。所以，在以后的学习生活中，我需要更努力地读书和实践。通过实习，不仅让我获得了模块化生产的基础知识,了解自动生产一般