油茶苗自动嫁接成型装置时序设计与优化

杨春梅; 单重阳; 周建波; 吴晓峰; 张北航; 李全罡; 羿宏雷; 李芝茹; 谭志域; 张卫国

doi:10.13360/j.issn.2096-1359.202406039

林业工程学报 ›› 2026, Vol. 11 ›› Issue (1) : 116 -123. DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.202406039

油茶苗自动嫁接成型装置时序设计与优化

杨春梅, 单重阳, 周建波, 吴晓峰, 张北航, 李全罡, 羿宏雷, 李芝茹, 谭志域, 张卫国

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摘要

基于BYJ-800型油茶嫁接机优化后的嫁接机虽然提升了精度，但嫁接效率无法达到预期。为此，本研究聚焦于提高全电机油茶嫁接设备的自动化效率，保证完成高精度嫁接流程的前提下提升其自动化嫁接效率。高精度油茶嫁接机的机构包括苗座更换机构、穗木插接机构、砧木劈切机构以及上夹出苗机构。分析油茶嫁接机的初步时序，细分各个机构的工步内容，并通过对这些机构的动作节拍进行合并和优化缩短嫁接周期，利用ADAMS/CAR对样机进行建模、对优化后的时序方案进行运动仿真，测量机构间的最小间隙距离以验证运动过程中是否产生碰撞干涉。时序方案优化后上苗机构定位时间缩短0.3 s,穗木刀运动周期缩短0.8 s,出苗上夹机构的运动周期缩短0.3 s,嫁接周期从5.8 s缩短至4.4 s,嫁接效率从620株/h提升至约818株/h。经过ADAMS/CAR仿真验证，嫁接机机构间始终保持一定的间隙距离，未发生碰撞干涉，优化后时序方案合理可行。本研究通过分析嫁接机工作原理和具体执行机构工作时间，对嫁接机的时序进行拆分与合并，增加不同机构间工步重合率的方法，制定了更优的嫁接机工作时序方案，提高了高精度嫁接设备的嫁接效率，对油茶自动化嫁接设备的时序优化方案具有一定参考意义。