本发明属于农业或林业机械领域，用于天然橡胶树胶乳收获，尤其涉及一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构。
背景技术：
天然橡胶是重要的装备物资，其在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，耐屈挠性也很好，因其是非极性材料，电绝缘性能良好，所以用途广泛，随着工业不断发展，对天然橡胶的需求量不断增加，而天然橡胶是通过割破橡胶树乳管获得的，割胶机械的优劣直接影响橡胶产量。橡胶树的树干外形类似为椭圆状，树皮表面凹凸不平，为了能够在此外部条件下保证橡胶产量，自动割胶机就必须有仿形装置克服胶树外表不平的问题，使得在刀具割出轨迹的过程中能够控制适宜的割胶深度。若无仿形机构就会造成胶树有的地方割胶深度过浅没割到胶乳管，产量降低；有的地方割的过深，损伤胶树。
天然橡胶主要来自于树皮乳管细胞中的胶乳，开始割胶时，使用胶刀割去树皮的一部分获得胶乳，而割胶深度是影响胶乳产量的重要因素，割胶深度过浅或过深都达不到生产要求，过浅则达不到产量要求，过深则会对树体造成伤害，伤树严重时可能产生死皮，导致胶树停止排胶。因此在设计自动割胶机时需有控制割胶深度的装置或结构，使得每次割胶能够使机器掌控适宜的割胶深度，使产量得到提升。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构。技术方案为：一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构主要由仿形机构和切割机构组成，仿形机构由数控三轴滑台组成，切割机构安装于仿形机构上，由切割装置4和限位装置5组成。
所述仿形机构的数控三轴滑台中，由数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2、数控滑台ⅲ3构成。数控滑台ⅰ1能够控制上下方向的移动，数控滑台ⅱ2能够控制左右方向的移动，数控滑台ⅲ3能够控制前后方向的移动。数控滑台ⅲ3的固定座12固定到数控滑台ⅱ2的滑动块6上，构成互相垂直的十字交叉结构，数控滑台ⅱ2的固定座12固定到数控滑台ⅰ1的滑动块6上，构成互相垂直的十字交叉结构；通过控制数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2的步进电机10转动，实现平面仿形功能；数控滑台ⅲ3的步进电机外加步进电机保护壳13，将步进电机保护壳13固定到数控滑台ⅱ2的滑动块6上，此时构成数控三轴滑台，通过控制数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2、数控滑台ⅲ3的步进电机10转动，从而控制数控三轴滑台移动，实现空间三维仿形功能。
所述仿形机构的数控三轴滑台中，数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2都由滑动块6、丝杠副7、导轨副8、轴承9、步进电机10、联轴器11、固定座12组成。丝杆副7上布置滑动块6，滑动块下方与丝杆副位置平行布置导轨副8，丝杆副7两端连接固定座12，固定座12内部布置轴承9，丝杆副7一端连接联轴器11，联轴器11连接步进电机10。数控滑台ⅲ3的步进电机外加步进电机保护壳13，数控滑台ⅲ3的滑动块6上布置切割机构。
所述切割机构中，由切割装置4和限位装置5组成。切割装置4通过控制电机的转动实现切割，限位装置5通过限位螺栓502固定实现切割深度的控制。
所述切割机构中由切割装置4和限位装置5组成，切割装置4由机架401、刀罩402、割刀锁紧螺钉403、齿形割刀404组成。切割装置4通过螺栓固定在数控滑台ⅲ3的滑动块6上，切割装置4的机架401内部布置电机提供动力，齿形割刀404跟随电机主轴快速旋转，对橡胶树韧皮部进行切割。齿形割刀404外布置有刀罩402提高安全系数，齿形割刀404采用45度倾斜刀锋，避免破坏树干机理，同时完全适应划刀沟槽，提高工作效率，齿形割刀404直接安装在电机主轴上，减少能量损失，可以手动调节深度以适应刀具和树皮结构。
所述切割机构中由切割装置4和限位装置5组成，限位装置5由弧形挡板501、限位螺栓502、限位螺栓滑槽503组成。弧形挡板501通过限位螺栓502固定，通过限位螺栓滑槽503来调节弧形挡板501的伸出长度，从而实现切割深度的控制。弧形挡板501和机架401上均开有通孔，限位螺栓502穿过通孔，通过限位螺栓滑槽503来调节弧形挡板501的伸出长度，拧紧限位螺栓502，固定弧形挡板501与机架401的相对位置，切割时，弧形挡板501紧贴树干从而限制了齿形割刀404深入橡胶树的深度，从而实现切割深度可控。
本发明的有益效果为，本发明采用数控三轴滑台移动，实现空间三维仿形功能；采用45度倾斜齿形割刀404切割，避免破坏树干机理，同时完全适应划刀沟槽，提高工作效率；采用弧形挡板501紧贴树干从而限制了齿形割刀404深入橡胶树的深度，同时采用限位螺栓502、限位螺栓滑槽503来调节弧形挡板501的伸出长度从而实现切割深度可控。本发明具有结构简单、控制方便可靠等特点，实现了割胶自动化，有效提高了割胶效率、质量，解决了传统割胶方式存在的不足，能够满足市场需求。
附图说明
图1为一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构三维结构示意图。
图2为一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构二维结构示意图。
图3为切割机构三维结构示意图。
图4为切割机构二维结构示意图。
图中，1--数控滑台ⅰ，2--数控滑台ⅱ，3--数控滑台ⅲ，4--切割装置，5--限位装置，6--滑动块，7--丝杆副，8--导轨副，9--轴承，10--步进电机，11--联轴器，12--固定座，13--步进电机保护壳，401--机架，402--刀罩，403--割刀锁紧螺钉，404--齿形割刀，501--弧形挡板，502--限位螺栓，503--限位螺栓滑槽。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的具体结构和工作过程进行描述。
如图1的一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构三维结构示意图，主要由仿形机构和切割机构组成。仿形机构由数控三轴滑台组成，即数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2、数控滑台ⅲ3构成。数控滑台ⅰ1能够控制上下方向的移动，数控滑台ⅱ2能够控制左右方向的移动，数控滑台ⅲ3能够控制前后方向的移动。数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2构成互相垂直的十字交叉结构，实现平面仿形功能；数控滑台ⅲ3与数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2构成两两相互垂直的十字交叉结构，即构成数控三轴滑台，实现空间三维仿形功能。切割机构安装于仿形机构上，由切割装置4和限位装置5组成。
如图2的一种橡胶树自动割胶机仿形与切割机构二维结构示意图，数控滑台ⅱ2的固定座12固定到数控滑台ⅰ1的滑动块6上，数控滑台ⅰ1、数控滑台ⅱ2都由滑动块6、丝杠副7、导轨副8、轴承9、步进电机10、联轴器11、固定座12组成。丝杆副7上布置滑动块6，滑动块下方与丝杆副位置平行布置导轨副8，丝杆副7两端连接固定座12，固定座12内部布置轴承9，丝杆副7一端连接联轴器11，联轴器11连接步进电机10。数控滑台ⅲ3的步进电机外加步进电机保护壳13，步进电机保护壳13固定到数控滑台ⅱ2的滑动块6上，数控滑台ⅲ3的滑动块6上布置切割机构。
如图3切割机构三维结构示意图、图4为切割机构二维结构示意图，切割装置4由机架401、刀罩402、割刀锁紧螺钉403、齿形割刀404组成。切割装置4通过螺栓固定在数控滑台ⅲ3的滑动块6上，切割装置4的机架401内部布置电机提供动力，齿形割刀404跟随电机主轴旋转。齿形割刀404外布置有刀罩402提高安全系数，齿形割刀404采用45度倾斜刀锋，齿形割刀404直接安装在电机主轴上。限位装置5由弧形挡板501、限位螺栓502、限位螺栓滑槽503组成。弧形挡板501通过限位螺栓502固定，通过限位螺栓滑槽503来调节弧形挡板501的伸出长度。弧形挡板501和机架401上均开有通孔，限位螺栓502穿过通孔，通过限位螺栓滑槽503来调节弧形挡板501的伸出长度，拧紧限位螺栓502，固定弧形挡板501与机架401的相对位置，弧形挡板501紧贴树干从而限制了齿形割刀404深入橡胶树的深度。
工作时，弧形挡板501试探性紧贴树干限制齿形割刀404深入橡胶树的深度，为了减少能量损失齿形割刀404直接安装在电机主轴上，手动调节深度以适应刀具和树皮结构，避免破坏树干机理齿形割刀404采用45度倾斜刀锋，为了提高工作效率，先比较橡胶树上已有的划刀沟槽，使齿形割刀404完全适应划刀沟槽，使限位螺栓502穿过弧形挡板501和机架401上开有的通孔，通过限位螺栓滑槽503来调节弧形挡板501的伸出长度，拧紧限位螺栓502，固定弧形挡板501与机架401的相对位置，从而实现切割深度可调，以适应不同的橡胶树，切割机构部分调节完成。仿形机构的数控三轴滑台，在步进电机驱动器控制下，通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而带动步进电机10一步步运转，控制数控三轴滑台移动，实现空间三维仿形功能。整个橡胶树自动割胶机仿形与切割机构设置完成，启动电机便可完成割胶。
本发明适用于热带橡胶胶乳采集的自动割胶机仿形与切割的广泛利用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。