一种采胶方法、采胶处理器和采胶装置的制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种采胶方法、采胶处理器和采胶装置，其中，采胶装置包括机壳、针钻、旋转电机、推进电机、电流传感器和采胶处理器，旋转电机驱动针钻旋转，推进电机驱动针钻前后移动，电流传感器用于检测旋转电机的电流值，采胶处理器根据电流传感器检测的电流值进行模数转换后，与设定的电流阀值比较，如果超过设定的电流阀值，控制推进电机停止或退回。电流阀值根据旋转电机驱动针钻工作时，对钻入树皮和木质部所用的电流值不同而确定，从而当针钻到达木质部时停止继续推进钻入，保护形成层不受伤害，且旋转钻入橡胶树皮更加容易，减轻挤压乳胶管，保证了较多的排胶量。
【专利说明】
一种采胶方法、采胶处理器和采胶装置
技术领域
[0001]本发明涉及天然橡胶采收胶乳技术领域，特别涉及一种采胶方法。还涉及一种基于该采胶方法的采胶处理器和采胶装置。
【背景技术】
[0002]天然橡胶作为经济作物，其主要的经济收获物是胶乳，传统的胶乳采集方法是人工沿着螺旋向下的割线切割1/2或1/4圆周的树皮后，胶乳从树皮中的乳管流出，并汇集胶碗后，由胶工统一收取运往加工厂。传统割胶方法对胶工技术要求高、劳动强度大，操作不慎易损伤形成层，且切割树皮对橡胶树创伤大，加上生产上涂抹乙烯利，很易导致胶树死皮而无胶乳收获，造成生产上较大的损失。
[0003]为此，有人发明了锤击式或手压式采胶针，可有效降低采胶技术难度和劳动强度，但对针刺深度无法做到精准控制，导致针刺采胶时伤及形成层，加上乙烯利刺激，造成橡胶树死皮率大幅上升。同时，采胶针在被压入橡胶树皮时，对胶乳管造成较大的挤压，导致排胶量减少。此外，在外界压力和树皮阻力作用下，采胶针易弯曲或折断，因此该技术在生产上难以应用。
[0004]综上所述，如何尽可能获得多的胶乳的同时，降低采胶技术难度、减轻劳动强度，保护胶树形成层不受伤害，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采胶方法，以尽可能获得多的胶乳的同时，降低采胶技术难度、减轻劳动强度，保护胶树形成层不受伤害。
[0006]本发明的另一个目的在于提供一种基于该采胶方法的采胶处理器，以控制采胶厚度，保护胶树形成层不受伤害。
[0007]本发明的第三个目的在于提供一种包含该采胶处理器的采胶装置，以减低采胶技术难度，减轻劳动强度，保护胶树形成层不受伤害。
[0008]为达到上述目的，本发明提供以下技术方案:
[0009]—种采胶方法，应用于采胶装置的采胶处理器中，所述采胶装置还包括电流传感器、推进电机、旋转电机和针钻;所述旋转电机驱动所述针钻旋转;所述推进电机驱动所述针钻进退;所述电流传感器与所述旋转电机连接，用于检测所述旋转电机的电流值;所述采胶方法为:
[0010]接收当前时刻所述电流传感器发送的电流信号，所述电流信号为检测所述旋转电机得到的电流值；
[0011]将检测得到的所述电流值进行AD模数转换，得到模数转换后的电流值；
[0012]将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的所述电流阀值，向所述推进电机发送停止或退回驱动指令；
[0013]根据所述停止或退回驱动指令控制所述推进电机停止或退回。
[0014]本发明还提供了一种采胶处理器，包括:
[0015]接收模块，用于接收当前时刻所述电流传感器发送的电流信号，所述电流信号为检测所述旋转电机得到的电流值；
[0016]模数转换模块，用于将检测得到的所述电流值进行AD模数转换，得到模数转换后的电流值；
[0017]判断模块，用于将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的所述电流阀值，向所述推进电机发送停止或退回驱动指令；
[0018]推进电机驱动模块，用于根据所述停止或退回驱动指令控制推进电机停止或退回。
[0019]本发明还提供了一种采胶装置，包括:
[0020]机壳；
[0021]针钻，可伸出所述机壳的外部；
[0022]旋转电机，设置于所述机壳内，并与所述针钻传动连接；
[0023]推进电机，为伺服电机或步进电机，所述推进电机的推杆与所述旋转电机连接，用于驱动所述旋转电机和针钻在所述机壳中沿所述针钻的轴向移动；
[0024]电流传感器，与所述旋转电机连接，用于检测所述旋转电机的电流值；
[0025]采胶处理器，为权利要求2所述的采胶处理器，与所述推进电机、旋转电机和电流传感器均连接。
[0026]优选的，在上述的采胶装置中，还包括仿形限位器，设置于所述机壳的针钻伸出端，所述仿形限位器的端面为弧形凹面。
[0027]优选的，在上述的采胶装置中，还包括定位轴承，设置于所述机壳内，所述定位轴承与所述针钻转动连接，且可在所述机壳内沿所述针钻的轴向移动，所述针钻通过夹持器与所述旋转电机连接。
[0028]优选的，在上述的采胶装置中，还包括电机底座，设置于所述机壳内，所述旋转电机固定于所述电机底座上，所述电机底座与所述推杆连接，且可在所述机壳内沿所述针钻的轴向移动。
[0029]优选的，在上述的采胶装置中，所述机壳包括滑道部和手柄部，所述旋转电机和所述推进电机设置于所述滑道部内，且所述旋转电机可在所述滑道部内沿所述针钻的轴向移动;所述手柄部用于握持。
[0030]优选的，在上述的采胶装置中，所述针钻的外形轮廓为针形，所述针钻的一端设置有切削刀刃，且所述针钻的外圆表面设置有螺旋刀刃和螺旋排肩槽。
[0031]优选的，在上述的采胶装置中，还包括设置于所述机壳内的电池，所述电池与所述旋转电机、推进电机、电流传感器和处理器供电连接。
[0032]优选的，在上述的采胶装置中，所述针钻的直径为Imm?1.5mm。
[0033]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0034]本发明中的采胶方法应用于采胶装置的采胶处理器，采胶方法为接收当前时刻电流传感器检测旋转电机得到的电流值，将检测得到的电流值进行AD模数转换后，得到模数转换后的电流值，将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的电流阀值，向推进电机发送停止或退回驱动指令;根据停止或退回驱动指令控制推进电机停止或退回。该采胶方法利用的工作原理是橡胶胶树的树皮与木质部硬度存在较大的差异，当针钻在旋转电机带动下，钻透树皮，进入木质部的时候，针钻所遇到的阻力会发生变化，反映到旋转电机上，则其脉冲电信号会发生改变，对检测的旋转电机的电流值进行模数转换后，与设定的电流阀值进行比较，电流阀值对应橡胶树皮厚度，如果超过电流阀值，则说明针钻已到达木质部，及时停止推进电机推进或退回，即停止针钻继续钻进，控制了采胶厚度，保护了形成层不受伤害，同时，针钻旋转进入橡胶树内，有效减小了对橡胶树的乳胶管的挤压，保证了较多的排胶量。此外，针钻也不容易断裂，采胶技术难度降低。
[0035]本发明提供的采胶处理器基于本发明的采胶方法，能够控制采胶厚度，保护了橡胶树的形成层不受伤害。
[0036]本发明提供的采胶装置，利用针钻对橡胶树进行旋转钻进打孔，打孔简单方便，且有效减小了对橡胶树的乳胶管的挤压，保证了较多的排胶量，通过采胶处理器进行控制推进电机的推进深度，进而控制了打孔深度，保护了橡胶树形成层不受伤害。
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0038]图1为本发明实施例提供的一种采胶装置的结构示意图；
[0039]图2为本发明实施例提供的一种采胶装置的针钻的结构示意图。
[0040]在图1和图2中个，I为针钻、101为切削刀刃、102为螺旋刀刃、103为螺旋排肩槽、2为仿形限位器、3为旋转电机、4为电机底座、5为电流传感器、6为推进电机、61为推杆、7为采胶处理器、8为电池、9为电源盒、10为手柄部、11为电源开关、12为滑道部、13为夹持器、14为定位轴承。
【具体实施方式】
[0041]本发明的核心是提供了一种采胶方法，能够尽可能获得多的胶乳的同时，降低了采胶技术难度、减轻了劳动强度，保护了胶树形成层不受伤害。
[0042]本发明还提供了一种基于该采胶方法的采胶处理器，能够控制采胶厚度，保护胶树形成层不受伤害。
[0043]本发明还提供了一种包含该采胶处理器的采胶装置，能够减低采胶技术难度，减轻了劳动强度，保护了胶树形成层不受伤害。
[0044]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045]请参考图1，本发明实施例提供了一种采胶装置，包括机壳、针钻1、旋转电机3、推进电机6、电流传感器5和采胶处理器7;其中，针钻1、旋转电机3、推进电机6、电流传感器5和采胶处理器7均设置于机壳内，机壳的一端设置有用于针钻I伸出的通孔，该端为针钻伸出端;针钻I的一端与旋转电机3传动连接，旋转电机3驱动针钻I旋转，推进电机6可在机壳内移动;推进电机6的推杆61与旋转电机3连接，推杆61能够驱动旋转电机3和针钻I一起在机壳内沿针钻I的轴向前后移动，即推进电机6用于推动针钻I伸出机壳；电流传感器5与旋转电机3连接，用于检测旋转电机3的电流值;采胶处理器7与推进电机6、旋转电机3和电流传感器5均连接，用于根据电流传感器5检测的旋转电机3的电流值控制推进电机6的推进动作。
[0046]上述的采胶装置的工作原理和工作过程是:将采胶装置对准橡胶树，并将机壳的针钻伸出端抵接在橡胶树皮上，采胶处理器7控制旋转电机3转动，旋转电机3带动针钻I旋转，同时，采胶处理器7控制推进电机6进行推进，推杆61向靠近橡胶树的一侧推进，推杆61推动旋转电机3在机壳内移动，针钻I随旋转电机I 一起移动，针钻I从机壳的针钻伸出端的通孔伸出，随着不断地推进和旋转，针钻I钻入橡胶树中，在钻进的过程中，电流传感器5实时检测旋转电机3的电流值，采胶处理器7接收电流传感器5发送的电流值后，将电流值进行模数转换，并对模数转换后的电流值与采胶处理器7中设定的电流阀值进行比较。由于橡胶胶树的树皮与木质部硬度存在较大的差异，当针钻I在旋转电机3带动下，钻透树皮，进入木质部的时候，针钻I所遇到的阻力会发生变化，阻力会增大，反映到旋转电机3上，则旋转电机3的脉冲电信号会发生改变，表现为电流值增大，当与设定的电流阀值进行比较后，如果超过电流阀值，则说明针钻I已到达木质部，采胶处理器7立即控制推进电机6停止推进或退回，即停止针钻I继续钻进，从而控制了采胶厚度，保护了形成层不受伤害。同时，与现有的手压式或锤击式采胶针相比，由于针钻I旋转进入橡胶树内，方便钻入橡胶树内，且有效减小了对橡胶树的乳胶管的挤压，保证了较多的排胶量，此外，针钻I受到的树皮阻力小，不容易断裂，采胶技术难度降低。重复在一颗橡胶树的相近位置钻出多个排胶微孔，乳胶通过排胶微孔渗出后，再汇集到胶碗中，完成采胶。
[0047]如图1所示，在本实施例中，采胶装置还包括仿形限位器2，仿形限位器2设置于机壳的针钻伸出端，仿形限位器2的端面为弧形凹面，仿形限位器2同样设置有用于针钻I穿过的通孔。仿形限位器2的作用是:在进行钻孔操作时，将仿形限位器2的弧形凹面与橡胶树皮表面紧密接触，从而将采胶装置稳固在橡胶树上，针钻I能够稳定地钻入橡胶树皮中，达到树皮最佳深度，针钻I不工作时位于机壳内，钻进时伸出机壳。当然，也可以不设置仿形限位器2，而是直接将机壳的针钻伸出端抵接在橡胶树皮上，只是稳固效果欠佳。
[0048]进一步地，如图1所示，本实施例中的针钻I与定位轴承14转动连接，定位轴承14设置在机壳内，与机壳的内壁紧密接触，用于径向定位针钻I的位置，使针钻I旋转和推进更加平稳。定位轴承14可以在机壳内前后移动，随针钻I的推进一起在机壳内移动。当然，也可以不设置定位轴承14，通过针钻I与旋转电机3的固定实现针钻I的旋转推进稳定。
[0049]更进一步地，在本实施例中，针钻I通过夹持器13与旋转电机3连接，夹持器13可以松开和夹紧针钻I。这样，针钻I可以进行安装和拆卸，方便清理和更换。当然，针钻I也可以直接与旋转电机3的输出端固定连接。
[0050]如图1所示，在本实施例中，旋转电机3固定于电机底座4上，电机底座4设置于机壳内，且电机底座4与机壳的内壁紧密接触并能在内自由滑动，推进电机6的推杆61与电机底座4连接。在进行推进时，电机底座4、旋转电机3、夹持器13、针钻I和定位轴承14作为一个整体在机壳内移动。
[0051 ]在本实施例中，推进电机6为伺服电机或步进电机，采胶处理器7能够精确控制伺服电机或步进电机的推进、停止和退回，提高采胶深度的控制精度。旋转电机3优选采用变频、直流、外转子的无刷电机，无刷电机固定于电机底座4上，无刷电机与机壳内壁之间具有一定间隙，能自由转动。
[0052]如图1所示，在本实施例中，机壳包括滑道部12和手柄部10，机壳外形类似于手枪式结构，旋转电机3、电机底座4、定位轴承14和推进电机6设置于滑道部12内，且旋转电机3、电机底座4和定位轴承14可在滑道部12内沿针钻I的轴向移动;采胶处理器7也设置于滑道部12内，且远离机壳的针钻伸出端。手柄部10连接于滑道部12的远离针钻I的一端，用于握持。
[0053]在本实施例中，采胶装置还包括设置于机壳内的电池8，电池8与旋转电机3、推进电机6、电流传感器5和处理器7供电连接。电池8优选设置于手柄部10内，且通过电池箱盖9固定于手柄部10内。手柄部10还设置有电源开关11，用于控制整个采胶装置电路的通断，电源开关11为触压开关。设置电池8可以方便采胶装置随时随地进行采胶操作，不需要受场地条件的限制。当然，也可以不设置电池8，而是直接通过外部电源为采胶装置供电。
[0054]如图2所示，在本实施例中，对针钻I进行优化，针钻I的直径为Imm?1.5mm，直径较小，在橡胶树皮上能够钻出排胶微孔，采胶完成后，排胶微孔经过一段时间会自己愈合，减小对橡胶树皮的伤害。且较小的直径方便针钻钻入橡胶树皮内，操作简单。
[0055]进一步地，针钻I的外形轮廓为针形，针钻I的端部设置有切削刀刃101，切肩刀刃101形成一个点状中心用于进入橡胶树皮，且在针钻I的外圆表面设置有螺旋刀刃102和螺旋排肩槽103，螺旋刀刃102和螺旋排肩槽103由切削刀刃101位置沿针钻I的轴线螺旋延伸至另一端。螺旋刀刃102的数量优选为两个，螺旋排肩槽103设置于两个螺旋刀刃102之间。针钻I的形状类似于电钻钻头。
[0056]本发明实施例还提供了一种采胶方法，应用于上述采胶装置的采胶处理器7中，其具体工作方式为:
[0057]接收当前时刻电流传感器5发送的电流信号，电流信号为检测旋转电机3得到的电流值；
[0058]将检测得到的电流值进行AD模数转换，得到模数转换后的电流值；
[0059]将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的电流阀值，向推进电机6发送停止或退回驱动指令；
[0060]根据停止或退回驱动指令控制推进电机6停止或退回。
[0061]上述的采胶方法应用于采胶装置上，由于橡胶胶树的树皮与木质部硬度存在较大的差异，当针钻I在旋转电机3带动下，钻透树皮，进入木质部的时候，针钻I所遇到的阻力会发生变化，阻力会增大，反映到旋转电机3上，则旋转电机3的脉冲电信号会发生改变，表现为电流值增大，当与设定的电流阀值进行比较后，如果超过电流阀值，则说明针钻I已到达木质部，立即控制推进电机6停止推进或退回，从而控制了采胶厚度，保护了形成层不受伤害。
[0062]优选的，电流阀值根据旋转电机3钻入木质部时所承载的电流值为基准，选择稍低于基准的电流值作为电流阀值，从而更好地保护形成层不受伤害。在本实施例中，电流阀值为0.5?1A。当然，不同种类的橡胶树的木质部的硬度不同，以及旋转电机3的结构的不同，电流阀值的确定也不相同，并不局限于本实施例所列举的数值范围。
[0063]本发明实施例还提供了一种采胶处理器7，基于本发明中的采胶方法，包括接收模块、模数转换模块、判断模块和推进电机驱动模块;其中，接收模块用于接收当前时刻电流传感器5发送的电流信号，电流信号为检测旋转电机3得到的电流值;模数转换模块用于将检测得到的电流值进行AD模数转换，得到模数转换后的电流值;判断模块用于将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的电流阀值，向推进电机6发送停止或退回驱动指令;推进电机驱动模块，用于根据停止胡退回驱动指令控制推进电机6停止或退回。
[0064]上述采胶处理器7能够对采胶装置的采胶厚度进行自动控制，保护了橡胶树形成层不受伤害。
[0065]采胶处理器7还包括旋转电机驱动模块，与旋转电机3连接，用于控制旋转电机3旋转。
[0066]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0067]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种采胶方法，其特征在于，应用于采胶装置的采胶处理器(7)中，所述采胶装置还包括电流传感器(5)、推进电机(6)、旋转电机(3)和针钻(1);所述旋转电机(3)驱动所述针钻(I)旋转;所述推进电机(6)驱动所述针钻(1)进退;所述电流传感器(5)与所述旋转电机(3)连接，用于检测所述旋转电机(3)的电流值;所述采胶方法为: 接收当前时刻所述电流传感器(5)发送的电流信号，所述电流信号为检测所述旋转电机(3)得到的电流值； 将检测得到的所述电流值进行AD模数转换，得到模数转换后的电流值； 将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的所述电流阀值，向所述推进电机(6)发送停止或退回驱动指令； 根据所述停止或退回驱动指令控制所述推进电机(6)停止或退回。2.一种采胶处理器，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收当前时刻所述电流传感器(5)发送的电流信号，所述电流信号为检测所述旋转电机(3)得到的电流值； 模数转换模块，用于将检测得到的所述电流值进行AD模数转换，得到模数转换后的电流值；判断模块，用于将模数转换后的电流值与设定的电流阀值进行比较判断，若判断模数转换后的电流值超过设定的所述电流阀值，向所述推进电机(6)发送停止或退回驱动指令；推进电机驱动模块，用于根据所述停止或退回驱动指令控制推进电机(6)停止或退回。3.一种采胶装置，其特征在于，包括: 机壳； 针钻(I)，可伸出所述机壳的外部； 旋转电机(3)，设置于所述机壳内，并与所述针钻(I)传动连接； 推进电机(6 )，为伺服电机或步进电机，所述推进电机(6)的推杆(61)与所述旋转电机(3)连接，用于驱动所述旋转电机(3)和针钻(I)在所述机壳中沿所述针钻(I)的轴向移动； 电流传感器(5)，与所述旋转电机(3)连接，用于检测所述旋转电机(3)的电流值； 采胶处理器(7)，为权利要求2中所述的采胶处理器(7)，与所述推进电机(6)、所述旋转电机(3)和所述电流传感器(5)均连接。4.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，还包括仿形限位器(2)，设置于所述机壳的针钻伸出端，所述仿形限位器(2)的端面为弧形凹面。5.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，还包括定位轴承(14),设置于所述机壳内，所述定位轴承(14)与所述针钻(I)转动连接，且可在所述机壳内沿所述针钻(I)的轴向移动，所述针钻(I)通过夹持器(13)与所述旋转电机(3)连接。6.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，还包括电机底座(4)，设置于所述机壳内，所述旋转电机(3)固定于所述电机底座(4)上，所述电机底座(4)与所述推杆(61)连接，且可在所述机壳内沿所述针钻(I)的轴向移动。7.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，所述机壳包括滑道部(12)和手柄部(10)，所述旋转电机(3)和所述推进电机(6)设置于所述滑道部(12)内，且所述旋转电机(3)可在所述滑道部(12)内沿所述针钻(I)的轴向移动;所述手柄部(10)用于握持。8.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，所述针钻(I)的外形轮廓为针形，所述针钻(I)的一端设置有切削刀刃(101)，且所述针钻(I)的外圆表面设置有螺旋刀刃(102)和螺旋排肩槽(103)。9.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，还包括设置于所述机壳内的电池(8)，所述电池(8)与所述旋转电机(3)、推进电机(6)、电流传感器(5)和采胶处理器(7)供电连接。10.根据权利要求3所述的采胶装置，其特征在于，所述针钻(I)的直径为Imm?1.5mm。
【文档编号】A01G23/10GK106063451SQ201610379039
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月30日 公开号201610379039.8, CN 106063451 A, CN 106063451A, CN 201610379039, CN-A-106063451, CN106063451 A, CN106063451A, CN201610379039, CN201610379039.8
【发明人】郑勇, 张以山, 曹建华, 黄敞
【申请人】中国热带农业科学院橡胶研究所