网络控制割胶机器人的制作方法

文档序号:15731637发布日期:2018-10-23 20:46阅读:162来源:国知局

本发明涉及一种橡胶树的割胶设备,特别涉及一种橡胶树的网络控制割胶机器人。



背景技术:

目前,橡胶树的割胶,使用的是一种手工的割胶刀,利用割胶刀割开橡胶树的树皮,然后收获树皮流出的胶水;割胶工人每天凌晨三至四点钟就起来利用割胶刀割胶,橡胶树的树皮被割开几个小时后,胶水由割开的斜胶槽流到胶杯内,工人割胶的劳动强度较大,割胶效率较低,一种网络控制割胶机器人,已成为企业降低工人劳动强度以及提高割胶效率的需要。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种网络控制割胶机器人,用于降低工人割胶的劳动强度以及提高割胶的效率。

本发明的所采取的技术方案是:网络控制割胶机器人包括有裹树箍、割胶机械手、升降装置、控制器以及网络通信装置,升降装置与裹树箍连接,割胶机械手与升降装置连接;割胶机械手包括有电机、弹性割胶刀、前齿轮、后齿轮、弧形凹槽以及跟随装置;电机的机座与弧形凹槽动配合连接;弧形凹槽设有前导槽以及后导槽,前导槽设有前齿条,后导槽设有后齿条,电机的电机轴与前齿轮以及后齿轮固定连接,前齿轮与前导槽以及前齿条动配合连接,后齿轮与后导槽以及后齿条动配合连接;弹性割胶刀包括有刀座、弧形刀、导柱、伸缩柱、前弹簧以及后弹簧,刀座设有伸缩孔以及导向孔,弧形刀与导柱固定连接,伸缩柱、前弹簧以及后弹簧位于伸缩孔内,前弹簧位于伸缩柱的前边,后弹簧位于伸缩柱的后边,导柱与伸缩柱固定连接,弧形刀与导柱固定连接,刀座与电机的机座固定连接;跟随装置包括有跟随座以及跟随滚珠,跟随滚珠与跟随座动配合连接,跟随座与导柱固定连接;升降装置包括有左电动推杆、右电动推杆、左接头以及右接头;左电动推杆的外壳与裹树箍固定连接,左电动推杆的左推杆与左接头连接,左接头与弧形凹槽的左端固定连接;右电动推杆的外壳与裹树箍固定连接,右电动推杆的右推杆与右接头连接,右接头与弧形凹槽的右端固定连接;控制器设有启动开关、停止开关、左割胶传感器、右割胶传感器、左割胶感应件以及右割胶感应件,左割胶传感器设于左接头,右割胶传感器设于右接头,左割胶感应件设于电机的机座的左边,右割胶感应件设于电机的机座的右边;络通信装置包括有发射装置以及接收装置,控制器通过控制线与左电动推杆、右电动推杆、电机、左割胶传感器、右割胶传感器以及接收装置连接,控制器设有电池电源;利用控制器以及络通信装置控制割胶机械手对橡胶树的树皮进行切割,并收集树皮流出的胶水;割胶机械手的初始状态是:割胶机械手的电机机座上的左割胶感应件接近左接头上的左割胶传感器,弧形刀位于弧形凹槽的左端;伸缩柱、前弹簧以及后弹簧的轴线与伸缩孔的轴线相同,前弹簧以及后弹簧处于被压缩状态,前弹簧以及后弹簧为压缩弹簧。

网络控制割胶机器人的使用方法是:开始割胶时,依据割胶胶水流动的斜度要求,先于橡胶树的树皮用普通的割胶刀开割一条斜胶槽、一条始胶槽以及一条引胶槽,斜胶槽与始胶槽以及引胶槽连通,于树皮的引胶槽的下端连接一个接胶舌槽,于接胶舌槽的下方放置一个接胶袋;然后,利用裹树箍的螺旋锁扣将裹树箍裹紧于橡胶树上,使裹树箍的割胶口对着橡胶树需要割胶的树皮位置,并使割胶机械手位于弧形凹槽的左端,以及使割胶机械手的弧形刀位于树皮的始胶槽的位置,使跟随装置的跟随滚珠24与斜胶槽接触;再按下启动开关,控制器按设置的程序控制割胶机械手割胶;每天根据天气的情况,利用络通信装置的发射装置控制割胶机械手割胶,当络通信装置的接收装置收到发射装置发出的割胶信号时,接收装置将其信号传输给控制器,控制器控制左电动推杆以及右电动推杆通过左接头以及右接头带动弧形凹槽下降,弹性割胶刀以及跟随装置跟随弧形凹槽下降,弹性割胶刀的弧形刀于始胶槽位置下降,弧形刀下降的高度根据弧形刀切割树皮的厚度要求来控制;左电动推杆以及右电动推杆下降后,控制器控制割胶机械手的电机驱动前齿轮以及后齿轮转动,前齿轮于前导槽的前齿条上转动,后齿轮于后导槽的后齿条上转动,利用前齿轮以及后齿轮驱动电机的机座沿弧形凹槽由左向右移动;弹性割胶刀跟随电机的机座由左向右移动,移动的弹性割胶刀的弧形刀由始胶槽开始沿斜胶槽方向朝引胶槽移动,弧形刀于斜胶槽的下方切割树皮并移动,将斜胶槽表面的树皮割除;弧形刀切割树皮的同时,跟随装置的跟随滚珠跟随弧形刀移动,跟随滚珠顶住斜胶槽上方的树皮形成层,避免弧形刀割穿树皮形成层;弧形刀切割树皮时,当树皮凸起时,斜胶槽凸起的位置压跟随滚珠向橡胶树的反方向移动,跟随滚珠通过跟随座推弹性割胶刀的导柱以及伸缩柱向橡胶树的反方向移动,伸缩柱压缩前弹簧;当树皮凹陷时,在前弹簧弹力的作用下,跟随滚珠向橡胶树的方向移动,跟随滚珠通过跟随座推弹性割胶刀的导柱以及伸缩柱向橡胶树的方向移动,伸缩柱压缩后弹簧;使弧形刀跟随树皮的形状割胶;当弧形刀切割斜胶槽的树皮移动到引胶槽的位置时,电机机座右边的右割胶感应件接近右接头上的右割胶传感器,该右割胶传感器将其信号传输给控制器,控制器左电动推杆以及右电动推杆带动弧形凹槽上升,使弧形刀离开树皮刚刚切割的切割面;弧形凹槽上升后,控制器控制电机带动前齿轮以及后齿轮反转,前齿轮以及后齿轮带动电机沿弧形凹槽由右向左移动,弹性割胶刀跟随电机的机座由右向左移动;同时,跟随滚珠顶住树皮形成层跟随电机的机座由右向左移动;当电机的机座左边的左割胶感应件接近左接头上的左割胶传感器时,该左割胶传感器将其信号传输给控制器,控制器控制电机停止,前齿轮以及后齿轮停止转动,弧形刀返回到始胶槽的位置;被弧形刀切割后树皮流出的胶水沿斜胶槽、引胶槽以及接胶舌槽流到接胶袋内,工人将装有胶水的接胶袋取走,于接胶舌槽装上新的接胶袋,如此不断循环;从而实施了橡胶树的无人化自动割胶。

本发明的有益效果是:网络控制割胶机器人,包括有裹树箍、割胶机械手、升降装置、控制器以及网络通信装置,升降装置与裹树箍连接,割胶机械手与升降装置连接;使用时,根据每颗橡胶树的规格以及橡胶树需要割胶的树皮位置,利用裹树箍将相应规格的弧形凹槽安装于橡胶树上,于每颗橡胶树的树皮开一条始胶槽、一条斜胶槽以及一条引胶槽;每天根据天气情况,利用网络通信装置以及控制器控制割胶机械手对整片的橡胶树进行自动割胶,每天割胶机械手对整片的橡胶树进行割胶后,工人收集接胶袋的胶水即可,解决了工人凌晨割胶劳动强度大的问题,提高了割胶的效率。

附图说明

图1是网络控制割胶机器人的结构示意图;

图2是图1的左视图;

图3是图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明进行进一步的说明:

如图1所示的网络控制割胶机器人的结构示意图、图2所示的图1的左视图以及图3所示图1的俯视图;网络控制割胶机器人,包括有裹树箍1、割胶机械手2、升降装置3、控制器4以及网络通信装置5,升降装置3与裹树箍1连接,割胶机械手2与升降装置3连接;割胶机械手2包括有电机6、弹性割胶刀7、前齿轮8、后齿轮9、弧形凹槽10以及跟随装置11;电机6的机座62与弧形凹槽10动配合连接;弧形凹槽10设有前导槽12以及后导槽13,前导槽12设有前齿条14,后导槽13设有后齿条15,电机6的电机轴与前齿轮8以及后齿轮9固定连接,前齿轮8与前导槽12以及前齿条14动配合连接,后齿轮9与后导槽13以及后齿条15动配合连接;弹性割胶刀7包括有刀座16、弧形刀17、导柱18、伸缩柱19、前弹簧20以及后弹簧21,刀座16设有伸缩孔22以及导向孔23,弧形刀17与导柱18固定连接,伸缩柱19、前弹簧20以及后弹簧21位于伸缩孔22内,前弹簧20位于伸缩柱19的前边,后弹簧21位于伸缩柱19的后边,导柱18与伸缩柱19固定连接,弧形刀17与导柱18固定连接,刀座16与电机6的机座62固定连接;跟随装置11包括有跟随座63以及跟随滚珠24,跟随滚珠24与跟随座63动配合连接,跟随座63与导柱18固定连接;升降装置3包括有左电动推杆25、右电动推杆26、左接头27以及右接头28;左电动推杆25的外壳与裹树箍1固定连接,左电动推杆25的左推杆29与左接头27连接,左接头27与弧形凹槽10的左端30固定连接;右电动推杆26的外壳与裹树箍1固定连接,右电动推杆26的右推杆31与右接头28连接,右接头28与弧形凹槽10的右端32固定连接;控制器4设有启动开关33、停止开关34、左割胶传感器35、右割胶传感器36、左割胶感应件37以及右割胶感应件38,左割胶传感器35设于左接头27,右割胶传感器36设于右接头28,左割胶感应件37设于电机6的机座62的左边,右割胶感应件38设于电机6的机座62的右边;络通信装置5包括有发射装置39以及接收装置40,控制器4通过控制线与左电动推杆25、右电动推杆26、电机6、左割胶传感器35、右割胶传感器36以及接收装置40连接,控制器4设有电池电源49;利用控制器4以及络通信装置5控制割胶机械手2对橡胶树41的树皮42进行切割,并收集树皮42流出的胶水。割胶机械手2的初始状态是:割胶机械手2的电机6机座62上的左割胶感应件37接近左接头27上的左割胶传感器35,弧形刀17位于弧形凹槽10的左端30;伸缩柱19、前弹簧20以及后弹簧21的轴线与伸缩孔22的轴线相同,前弹簧20以及后弹簧21处于被压缩状态,前弹簧20以及后弹簧21为压缩弹簧。

网络控制割胶机器人的使用方法是:开始割胶时,依据割胶胶水流动的斜度要求,先于橡胶树41的树皮42用普通的割胶刀开割一条斜胶槽55、一条始胶槽56以及一条引胶槽57,斜胶槽55与始胶槽56以及引胶槽57连通,于树皮42的引胶槽57的下端连接一个接胶舌槽58,于接胶舌槽58的下方放置一个接胶袋59;然后,利用裹树箍1的螺旋锁扣52将裹树箍1裹紧于橡胶树41上,使裹树箍1的割胶口53对着橡胶树41需要割胶的树皮42位置,并使割胶机械手2位于弧形凹槽10的左端30,以及使割胶机械手2的弧形刀17位于树皮42的始胶槽56的位置,使跟随装置11的跟随滚珠24与斜胶槽55接触;再按下启动开关33,控制器4按设置的程序控制割胶机械手2割胶;每天根据天气的情况,利用络通信装置5的发射装置39控制割胶机械手2割胶,当络通信装置5的接收装置40收到发射装置39发出的割胶信号时,接收装置40将其信号传输给控制器4,控制器4控制左电动推杆25以及右电动推杆26通过左接头27以及右接头28带动弧形凹槽10下降,弹性割胶刀7以及跟随装置11跟随弧形凹槽10下降,弹性割胶刀7的弧形刀17于始胶槽56位置下降,弧形刀17下降的高度根据弧形刀17切割树皮42的厚度要求来控制;左电动推杆25以及右电动推杆26下降后,控制器4控制割胶机械手2的电机6驱动前齿轮8以及后齿轮9转动,前齿轮8于前导槽12的前齿条14上转动,后齿轮9于后导槽13的后齿条15上转动,利用前齿轮8以及后齿轮9驱动电机6的机座62沿弧形凹槽10由左向右移动;弹性割胶刀7跟随电机6的机座62由左向右移动,移动的弹性割胶刀7的弧形刀17由始胶槽56开始沿斜胶槽55方向朝引胶槽57移动,弧形刀17于斜胶槽55的下方切割树皮42并移动,将斜胶槽55表面的树皮42割除;弧形刀17切割树皮42的同时,跟随装置11的跟随滚珠24跟随弧形刀17移动,跟随滚珠24顶住斜胶槽55上方的树皮形成层60,避免弧形刀17割穿树皮形成层60;弧形刀17切割树皮42时,当树皮42凸起时,斜胶槽55凸起的位置压跟随滚珠24向橡胶树41的反方向移动,跟随滚珠24通过跟随座63推弹性割胶刀7的导柱18以及伸缩柱19向橡胶树41的反方向移动,伸缩柱19压缩前弹簧20;当树皮42凹陷时,在前弹簧20弹力的作用下,跟随滚珠24向橡胶树41的方向移动,跟随滚珠24通过跟随座63推弹性割胶刀7的导柱18以及伸缩柱19向橡胶树41的方向移动,伸缩柱19压缩后弹簧21;使弧形刀17跟随树皮42的形状割胶;当弧形刀17切割斜胶槽55的树皮42移动到引胶槽57的位置时,电机6机座62右边的右割胶感应件38接近右接头28上的右割胶传感器36,该右割胶传感器36将其信号传输给控制器4,控制器4左电动推杆25以及右电动推杆26带动弧形凹槽10上升,使弧形刀17离开树皮42刚刚切割的切割面;弧形凹槽10上升后,控制器4控制电机6带动前齿轮8以及后齿轮9反转,前齿轮8以及后齿轮9带动电机6沿弧形凹槽10由右向左移动,弹性割胶刀7跟随电机6的机座62由右向左移动;同时,跟随滚珠24顶住树皮形成层60跟随电机6的机座62由右向左移动;当电机6的机座62左边的左割胶感应件37接近左接头27上的左割胶传感器35时,该左割胶传感器35将其信号传输给控制器4,控制器4控制电机6停止,前齿轮8以及后齿轮9停止转动,弧形刀17返回到始胶槽56的位置;被弧形刀17切割后树皮42流出的胶水沿斜胶槽55、引胶槽57以及接胶舌槽58流到接胶袋59内,天亮后工人将装有胶水的接胶袋59取走,于接胶舌槽58装上新的接胶袋59,如此不断循环;从而实施了橡胶树42的无人化自动割胶。

为了利用实施割胶机械手2沿倾斜斜胶槽55的割胶,使胶水沿斜胶槽55以及引胶槽57流到接胶袋59内;割胶机械手2的弧形凹槽10与水平面倾斜,前导槽12以及后导槽13与水平面倾斜,前齿条14以及后齿条15与水平面倾斜,弧形凹槽10的左端30高于弧形凹槽10的右端32;前导槽12与后导槽13的倾斜度相同,前导槽12与后导槽13平行;前齿条14与后齿条15的倾斜度相同,前齿条14与后齿条15平行;前齿轮8与前齿条14啮合,前齿轮8与前导槽12的前槽顶43接触;后齿轮9与后齿条15啮合,后齿条15与后导槽13的后槽顶44接触;前齿轮8以及后齿条15的轴线与电机6的轴线相同;前导槽12的前槽顶43与水平面倾斜,后导槽13的后槽顶44与水平面倾斜,前导槽12的前槽顶43与后导槽13的后槽顶44平行,前导槽12的前槽顶43与后导槽13的后槽顶44的倾斜度相同。

为了实施利用升降装置3控制割胶机械手2升降,使弹性割胶刀7的弧形刀17能切割斜胶槽55表面的树皮42;左接头27设有左柱孔45,左电动推杆25的左推杆29设有左连接柱46,左连接柱46与左柱孔45连接,左连接柱46与左柱孔45的轴线相同;右接头28设有右柱孔47,右电动推杆26的右推杆31设有右连接柱48,右连接柱48与右柱孔47连接,右连接柱48与右柱孔47的轴线相同;网络控制割胶机器人使用时,升降装置3的左电动推杆25以及右电动推杆26每次下降的行程相同,升降装置3的左电动推杆25以及右电动推杆26每次上升的行程相同。

为了实施割胶机械手2每天对橡胶树41树皮2的割胶,使弧形刀17沿斜胶槽55的表面树皮42切割;升降装置3的左电动推杆25以及右电动推杆26带动弧形凹槽10下降后,弧形刀17的位置低于斜胶槽55的凹槽面61,使弧形刀17由左向右移动时,能将斜胶槽55的凹槽面61的树皮42切割掉,使胶水于树皮42新的凹槽面61流出;升降装置3的左电动推杆25以及右电动推杆26带动弧形凹槽10上升后,弧形刀17的位置高于斜胶槽55的凹槽面61,使弧形刀17由右向左移动时,弧形刀17与斜胶槽55的凹槽面61处于非接触状态;网络控制割胶机器人使用时,升降装置3的左电动推杆25以及右电动推杆26每次下降的行程为1.5毫米,升降装置3的左电动推杆25以及右电动推杆26每次上升的行程为0.75毫米;网络控制割胶机器人使用时,升降装置3的左电动推杆25的升降速度与右电动推杆26的升降速度相同。

为了使割胶机械手2跟随电机6的机座62平稳移动,对橡胶树41的树皮42表面进行平稳割胶;电机6的机座62的底部动配合有下滚珠50,机座62的底部与弧形凹槽10的槽底面51之间设有间隙,下滚珠50与槽底面51接触,下滚珠50设有多个;弧形凹槽10的槽底面51与水平面倾斜,槽底面51倾斜度与前导槽12以及后导槽13的倾斜度相同,槽底面51倾斜度与前齿条14以及后齿条15的倾斜度相同;电机6的机座62沿弧形凹槽10由左向右移动时,机座62底部的下滚珠50沿弧形凹槽10倾斜的槽底面51向下坡方向移动;电机6的机座62沿弧形凹槽10由右向左移动时,机座62底部的下滚珠50沿弧形凹槽10倾斜的槽底面51向上坡方向移动。

为了将弧形凹槽10固定在橡胶树41上,弧形轨道27的弧形凹槽10外形为弧形,弧形凹槽10由弹性材料构成,弧形凹槽10弧形与橡胶树41的弧形相似;弧形凹槽10设有多种规格,已适合不同规格的橡胶树41;裹树箍1设有螺旋锁扣52,用于利用裹树箍1将升降装置3固定于橡胶树41上;裹树箍1设有割胶口53,割胶机械手2位于裹树箍1的割胶口53的位置,割胶口53的面积大于需要割胶的树皮42的面积;利用割胶机械手2于割胶口53的树皮42割胶。

为了实施利用络通信装置5以及控制器4控制割胶机械手2对橡胶树41树皮2进行割胶;络通信装置5的发射装置39以及接收装置40包括有手机,作为接收装置40的手机设有割胶信号输出接口,控制器4设有割胶信号输入接口,手机的输出接口通过数据线与控制器4的割胶信号输入接口连接;控制器4包括有cpu、信号输入接口以及控制输出接口,控制器4的信号输入接口与启动开关33、停止开关34、左割胶传感器35、右割胶传感器36、左割胶感应件37以及右割胶感应件38连接;控制器4的控制输出接口与左电动推杆25、右电动推杆26以及电机6连接。

为了将割胶机械手2对橡胶树41树皮2的割胶的树皮屑排走,橡胶树41的树皮42与弧形凹槽10之间设有排屑间隙54;弧形刀17由左向右移动切割斜胶槽55位置的树皮42时,弧形刀17切割出来的树皮屑由树皮42与弧形凹槽10之间的排屑间隙54排走。

网络控制割胶机器人使用时,于橡胶树林的每颗橡胶树41安装上一个网络控制割胶机器人,每天利用一个发射装置39向多个接收装置40发出割胶信号,每颗橡胶树41上的接收装置40接收到割胶信号后,将其信号传输给每个橡胶树41上相应控制器4,相应的控制器4控制每个橡胶树41相应网络控制割胶机器人自动割胶;如此不断循环。

网络控制割胶机器人使用时,整个割胶周期的割胶工作完成后,按下控制器4的停止开关34,松开裹树箍1的螺旋锁扣52,将网络控制割胶机器人于橡胶树42上卸下。

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