水稻工厂化育秧形式主要分为钵苗和毯苗,其中钵苗育秧适用于精量播种生产线,有着节约种子、增加产量的独特优势,但要求多层叠放秧盘后送入暗室出苗。因此,需将注塑钵盘与配套托盘组合嵌套后提供给精量播种生产线进行播种作业。为解决水稻钵苗育秧精量播种生产线在组合式秧盘的分离和嵌套环节未能实现全自动的问题,本文提出一种组合式水稻育秧秧盘的分离套盘机。该机器包括注塑钵盘分离机构、托盘分离机构和套盘机构,用于实现注塑钵盘与其配套托盘的逐个分离与嵌套,实现全自动供盘。主要研究内容如下:（1）设计了一种基于指夹式真空吸盘的注塑钵盘分离机构,采用3D打印的吸管连接真空吸盘,模拟人类手指在抓取时的捏合动作,通过真空吸附的方式实现对注塑钵盘的柔性夹取。真空吸盘直径经计算确定为8 mm,利用ANSYS有限元分析软件仿真分析注塑钵盘在被抓取吸附并进行提升过程中水平面的变形程度,并结合计算结果确定使用8组真空吸盘,进行等间距均匀布置。对比钵盘水平面仿真变形结果和实际分离测试的结果,验证了设计的可行性。（2）设计了一种升降连杆式托盘分离机构和一种双凸轮式托盘分离机构。建立了托盘分离机构的三维模型,绘制运动简图进行了运动学分析,确定了所需动力源的行程:利用ADAMS软件对升降连杆机构进行了运动学仿真分析,验证了计算结果的正确性,确定了升降平台的最佳抬升高度和连杆的开闭角,选择动力源气缸行程为30 mm;利用解析法和图解法分别对双凸轮式托盘分离机构的两组凸轮进行设计,得到凸轮的轮廓曲线及两组凸轮的组合形式,并选用行程为125 mm的气缸作为动力源。（3）设计了整机的控制系统,采用步进电机与气缸相结合的方式实现整机的运动。通过对运动流程和时序的分析,选择行程开关作为机构两部分的共同信号,进行适当的时序分配,保证效率最大化。（4）利用SolidWorks对整机进行三维建模,并制作样机,进行了注塑钵盘分离三因素三水平的正交试验。通过设置竖直气缸速度V1、水平气缸速度V2和缓冲器吸收能量N作为试验因素,验证这些因素对注塑钵盘分离成功率的影响,并进行了托盘分离和套盘的试验。试验结果表明,托盘分离机构的成功率为97%,分离效率为1200盘/h;注塑钵盘分离机构的成功率为94.25%,效率为600盘/h。当分离嵌套速度为600盘/h时,整机分离嵌套成功率为93.25%。机器运行平稳,多次试验无累积偏差,能够适用于水稻工厂化育秧生产流水线。