一种自动割胶机的制作方法

本发明涉及割胶设备技术领域，尤其涉及一种自动割胶机

背景技术：

天然橡胶是重要工业原料之一，现代化的交通运输工具、日常消耗品等许多现代化工业产品都采用天然橡胶制成，且天然橡胶也具有工业合成橡胶无法替代的特性。然而，在天然橡胶收割生产中，一般通过人工手动或电动割胶刀进行割胶操作，必需要借助人力才能完成割胶作业，而且在胶工疲劳之后再进行割胶的难度更大，容易引起割胶质量下降。通过人工进行割胶操作时，割胶深度和耗皮厚度都需要人工控制，对工人技术要求高，容易造成伤树现象。目前市场上虽有许多自动割胶设备代替人工进行割胶，这些自动割胶设备主要是通过割胶刀的横向移动及竖向移动完成割胶操作，其中横向移动的装置需要带动割胶刀围着橡胶树的周向做弧线运动，由于割胶线在树身上的走向为螺旋形，因此上述割胶设备在割胶移动过程中极不平稳，割出的导胶沟槽极不平滑，而且整体结构复杂，不利于操作和控制，生产制造难度及成本较高。为此，如何提供一种割胶设备，使其结构简单，便于制造及操作，以大幅降低生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动割胶机，根据本发明的割胶机能快速地进行安装、平稳和精确地进行割胶，从而大大地降低了割胶操作的难度，提高了割胶的速度。为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：

根据本发发明的一个方面，提供了一种自动割胶机，包括轨道、割胶执行机构和用于固定在橡胶树体上的固定支撑机构，所述轨道固定于所述固定支撑机构上并倾斜环抱在所述橡胶树体上，所述割胶执行机构设置于轨道上并能够沿所述轨道上往返移动，所述割胶执行机构扣接在所述轨道上并能够沿所述轨道上往返移动，从而在所述橡胶树体上进行割胶操作。

上述方案进一步优选的，所述固定支撑机构包括两条平行设置的上绑带、下绑带、上轨道端件和下轨道端件以及连接在上绑带和下绑带同一端之间的竖直杆体，所述轨道的上端通过上轨道端件连接在上绑带上且远离竖上绑带与直杆体连接的一端，所述轨道的下端通过下轨道端件连接在竖直杆体上且靠近下绑带一侧，所述割胶执行机构扣接在所述轨道上且沿所述轨道上下往返移动进行割胶操作，在所述上轨道端件和下轨道端件之间的轨道上分别设置有上行程卡位块和下行程卡位块。

上述方案进一步优选的，所述割胶执行机构包括机壳和设置在所述机壳上的供电盒、行走驱动机构、割胶机构、割胶刀头和割胶控制单元，在轨道内设置有齿条，所述行走驱动机构和割胶机构从所述机壳的同一侧面穿入机壳进行固定，且使所述走驱动机构设置在机壳的底部以及所述割胶机构和割胶刀头固定在所述机壳的侧部，所述割胶刀头与割胶机构传动连接，所述走驱动机构分别与所述轨道上表面啮合和所述轨道下表扣接，所述供电盒设置在机壳的后端，所述割胶控制单元设置在机壳内，所述割胶控制单元分别与所述行走驱动机构和割胶机构电气连接，在所述走驱动机构的下表面设置有扣接在所述轨道两侧下表面的滚轮。

上述方案进一步优选的，在行走驱动机构包括行走支撑座、行走驱动电机、下降换行行程开关、复位调节螺杆和复位行程开关，所述行走驱动电机、割胶机构和割胶刀头位于同机壳的一侧，且割胶刀头设置在割胶机构和行走驱动电机之间，所述割胶控制单元与所述行走驱动电机电气连接，所述行走驱动电机固定在所述行走支撑座上，且行走驱动电机的输出周平行于所述行走支撑座的表面且与所述复位调节螺杆呈45度夹角，所述行走支撑座插接在固定在所述机壳的底部外壁上，所述复位调节螺杆从上至下穿过所述行走支撑座上设置的上支撑块和下支撑块上，在上支撑块的外侧通过设置在复位调节螺杆端部的调节螺母将所述复位调节螺杆固定在所述行走支撑座上，在靠近所述上支撑块一侧的下方设置有上换行卡口件，在靠近所述下支撑块的一侧的上方设置有下换行卡口件，在上换行卡口件和下换行卡口件之间设置有行走齿轮，该行走驱动齿轮滑动套设在所述复位调节螺杆上，在所述行走驱动电机的输出周上设置有驱动齿轮，该驱动齿轮通过45度齿轮与所述行走齿轮上方啮合，所述行走齿轮下方与所述齿条啮合，所述复位行程开关设置在行支撑座的上方侧壁，所述下降换行行程开关设置在行走支撑座的下方侧壁且从所述行走齿轮前进方向一侧伸出，所述下降换行行程开关和复位行程开关与所述上换行卡口件和下换行卡口件卡合接触。

上述方案进一步优选的，在所述上换行卡口件和下换行卡口件之间的相对内侧分别设置有上卡口顶位件和下卡口顶位件，所述上卡口顶位件的上端外侧与上换行卡口件的内侧接触，所述下卡口顶位件的上端外侧与所述下换行卡口件的内侧接触，在上卡口顶位件和下卡口顶位件之间通过顶位杆连接，在顶位杆上套设有顶位压缩弹簧，该顶位压缩弹簧两端分别与上卡口顶位件和下卡口顶位件连接，所述顶位杆的一端从下卡口顶位件外侧依次穿入至顶位压缩弹簧内和上卡口顶位件的内侧壁连接，该顶位杆的另一端从下卡口顶位件外侧伸出后与所述复位行程开关垂直连接，所述下降换行行程开关的头部弹性铰接在所述行走支撑座上，该下降换行行程开关的头部与所述上卡口顶位件的外侧卡合接触。

上述方案进一步优选的，所述割胶机构包括固定在所述机壳上的刀架和割胶电机，该机壳内设置在所述割胶电机，在刀架的一端设置有割胶传动组件，在刀架的另一端设置所述割胶刀头，所述割胶传动组件套设在所述割胶电机的输出轴上，所述割胶传动组件通过同步带传动连接，在所述割胶传动组件上设置有升降卡接件，该升降卡接件的下方设置有支撑耳，该支撑耳通过转轴与机壳连接，在升降卡接件的前端下表面具有向下弯折的卡接部，所述升降卡接件通过卡接部与所述割胶传动组件卡接。

上述方案进一步优选的，所述割胶驱动组件包括内齿轮圈和设置在所述内齿轮圈内的割胶驱动齿轮、割胶传动齿轮、第一蜗杆、第二蜗杆、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮和第三驱动齿轮，在所述割胶电机的输出轴且从内至外依次套设所述割胶驱动齿轮和割胶传动齿轮，所述割胶传动齿轮通过同步带与所述割胶刀头外侧设置的刀头传动齿轮传动连接，所述第一蜗杆和第二蜗杆相互级联设置在同一水平线上，且所述第二蜗杆位于第一蜗杆的右侧，所述第一蜗杆的上方与割胶驱动齿轮的下方啮合，所述第二蜗杆的上方通过述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮的下方啮合，该第二驱动齿轮右侧通过第三驱动齿轮与所述内齿轮圈啮合，在所述内齿轮圈外壁上设置有卡槽，所述升降卡接件通过卡接部与卡槽进行卡接。

上述方案进一步优选的，在所述在刀架上且靠近所述割胶刀头一端设置有角度调节螺杆。

上述方案进一步优选的，在所轨道上表面设置沿长度方向的条形凹槽，在条形凹槽内且其沿长度方向设置有垂直向上凸起的内支撑部，沿该内支撑部上铺设所述齿条，在轨道的下表面设置有沿横向方向垂直凸起的外内支撑部，该外内支撑部均匀间隔分布在轨道的下表面，且内支撑部与轨道的下表面的两侧边缘之间形成左滑道和右滑道，所滚轮与左滑道和右滑道滚动接触。上述方案进一步优选的，所述割胶控制单元包括割胶控制盒、行走控制开关、电机控制开关、电影输出端子、雨滴感应模块和行走停止开关，所述行走控制开关、电机控制开关、电源输出端子、雨滴感应模块和行走停止开关分别与所述割胶控制盒电气连接，所述行走控制开关、电机控制开关设置在割胶控制盒的表面，所述雨滴感应模块设置在供电盒的表面。

综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

(1)、本发明的割胶机在使用时，能快速地将轨道安装固定在对应橡胶树干的割线上方适当的位置，并调节轨道与树干之间的距离，然后保证割胶刀头位于割线上方并抵触在树干上与割线面保持紧密接触，通过行走驱动机构、割胶机构带动割胶刀头沿轨道行走进行割胶；割胶机在割胶过程中，只需要通过行走机构带动割胶刀沿轨道在切割橡胶树皮的平面上行走即可，由于割胶刀头沿轨道行走，不需要人为控制力度、割胶方向及割胶深度，割胶控制与操作更简单，结构简单，有助于大幅降低生产成本。

(2)、在割胶时可以保持割胶刀转动的速度、倾斜度和深度，以保护橡胶树干的深度和宽度，使橡胶树不受到损伤，而且可以还能有效控制割胶机行走的距离，从而大大地降低了割胶操作的难度，提高了割胶的速度。

附图说明

图1是本发明的一种自动割胶机的安装结构示意图；

图2是本发明的一种自动割胶机的立体结构示意图；

图3是本发明的行走驱动机构的平面结构示意图；

图4是本发明的行走驱动机构的立体结构示意图；

图5是本发明的一种自动割胶机的平面结构示意图；

图6是本发明的割胶机构的仰视立体结构示意图；

图7是本发明的割胶机构的正视立体结构示意图；

图8是本发明的割胶机构的平面结构示意图；

图9是本发明的割胶控制单元原理结构图；

图10是本发明的轨道的俯视图；

图11是本发明的轨道侧视视图；

图12是本发明的轨道正视视图；

附图中，上绑带1，下绑带2，竖直杆体3，轨道4，行走驱动机构5，上轨道端件6，下轨道端件7，橡胶树体10，齿条40，上行程卡位块41，下行程卡位块42，条形凹槽43，内支撑部44，左滑道46和右滑道47，滚轮56，机壳50，供电盒51，行走驱动机构52、割胶机构53、割胶刀头54，割胶控制单元55；

行走支撑座520、行走驱动电机521、下降换行行程开关522、复位调节螺杆523，复位行程开关524，上支撑块520a，下支撑块520b，上卡口顶位件520c，下卡口顶位件520d，顶位杆520e，顶位压缩弹簧520f，调节螺母523a，上换行卡口件523b，下换行卡口件523c，行走齿轮523d，驱动齿轮523e，45度齿轮523f，带内镙牙轴件523g,

刀架530，割胶电机531，割胶传动组件532，卡槽532a，同步带533，升降卡接件534，支撑耳534a，卡接部534b，内齿轮圈5320，割胶驱动齿轮5321，割胶传动齿轮5322，第一蜗杆5323，第二蜗杆5324，第一驱动齿轮5325，第二驱动齿轮5326，第三驱动齿轮5327；

割胶控制盒550、行走控制开关551、电机控制开关552，电影输出端子553，雨滴感应模块554，行走停止开关555，停止总开关556，刀头停止开关557；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1和图2所示，根据本发发明一种自动割胶机，包括轨道4、割胶执行机构5和用于固定在橡胶树体10上的固定支撑机构，所述轨道4固定于所述固定支撑机构上并倾斜环抱在所述橡胶树体10上，所述割胶执行机构5设置于轨道4上并能够沿所述轨道1上往返移动，所述割胶执行机构5扣接在所述轨道4上并能够沿所述轨道1上往返移动，从而在所述橡胶树体10上进行割胶操作；所述固定支撑机构包括两条平行设置的上绑带1、下绑带2、上轨道端件6和下轨道端件7以及连接在上绑带1和下绑带2同一端之间的竖直杆体3，所述轨道4的上端通过上轨道端件6连接在上绑带1上且远离竖上绑带1与直杆体3连接的一端，所述轨道4的下端通过下轨道端件7连接在竖直杆体3上且靠近下绑带2一侧，所述割胶执行机构5扣接在所述轨道4上且沿所述轨道1上下往返移动进行割胶操作，在所述上轨道端件6和下轨道端件7之间的轨道4上分别设置有上行程卡位块41和下行程卡位块42；割胶执行机构5沿着轨道4上下走动时，向下行走时触碰到下行程卡位块42时停止行走，向上行走时触碰到上行程卡位块41，从而确保了割胶执行机构5在导轨4上行走的距离。在本发明中，如图1和图2所示，所述割胶执行机构5包括机壳50和设置在所述机壳50上的供电盒51、行走驱动机构52、割胶机构53、割胶刀头54和割胶控制单元55，在轨道4内设置有齿条40，所述行走驱动机构52和割胶机构53从所述机壳50的同一侧面穿入机壳50进行固定，且使所述走驱动机构52设置在机壳50的底部以及所述割胶机构53和割胶刀头54固定在所述机壳50的侧部，所述割胶刀头54与割胶机构53传动连接，所述走驱动机构52分别与所述轨道4上表面啮合和所述轨道4下表扣接，所述供电盒51设置在机壳50的后端，所述割胶控制单元55设置在机壳50内，所述割胶控制单元55分别与所述行走驱动机构52和割胶机构53电气连接，在所述走驱动机构52的下表面设置有扣接在所述轨道4两侧下表面的滚轮56，所滚轮56与左滑道46和右滑道47滚动接触，通过两个滚轮56扣接在所述轨道4的下表面，行走驱动机构52在齿条40的反作用下使其轨道4的上表面行走。

在本发明中，如图1、如图2、图3、图4和图5所示，在行走驱动机构52包括行走支撑座520、行走驱动电机521、下降换行行程开关522、复位调节螺杆523和复位行程开关524，所述行走驱动电机521、割胶机构53和割胶刀头54位于同机壳50的一侧，且割胶刀头54设置在割胶机构53和行走驱动电机521之间，所述割胶控制单元55与所述行走驱动电机521电气连接，所述行走驱动电机521固定在所述行走支撑座520上，且行走驱动电机521的输出周平行于所述行走支撑座520的表面且与所述复位调节螺杆523呈45度夹角，所述行走支撑座520插接在固定在所述机壳50的底部外壁上，所述复位调节螺杆523从上至下穿过所述行走支撑座520上设置的上支撑块520a和下支撑块520b上，在上支撑块520a的外侧通过设置在复位调节螺杆523端部的调节螺母523a将所述复位调节螺杆523固定在所述行走支撑座520上，在靠近所述上支撑块520a一侧的下方设置有上换行卡口件523b，在靠近所述下支撑块520b的一侧的上方设置有下换行卡口件523c，在上换行卡口件523b和下换行卡口件523c之间设置有行走齿轮523d，该行走驱动齿轮523d滑动套设在所述复位调节螺杆523上，在所述行走驱动电机521的输出周上设置有驱动齿轮523e，该驱动齿轮523e通过45度齿轮523f与所述行走齿轮523d上方啮合，所述行走齿轮523d下方与所述齿条40啮合，所述复位行程开关524设置在行支撑座520的上方侧壁，所述下降换行行程开关522设置在行走支撑座520的下方侧壁且从所述行走齿轮523d前进方向一侧伸出，所述下降换行行程开关522和复位行程开关524与所述上换行卡口件523b和下换行卡口件523c卡合接触；如图3所示，在所述上换行卡口件523b和下换行卡口件523c之间的相对内侧分别设置有上卡口顶位件520c和下卡口顶位件520d，所述上卡口顶位件520c的上端外侧与上换行卡口件523b的内侧接触，所述下卡口顶位件520d的上端外侧与所述下换行卡口件523c的内侧接触，在上卡口顶位件520c和下卡口顶位件520d之间通过顶位杆520e连接，在顶位杆520e上套设有顶位压缩弹簧520f，该顶位压缩弹簧520f两端分别与上卡口顶位件520c和下卡口顶位件520d连接，所述顶位杆520e的一端从下卡口顶位件520d外侧依次穿入至顶位压缩弹簧520f内和上卡口顶位件520d的内侧壁连接，该顶位杆520e的另一端从下卡口顶位件520d外侧伸出后与所述复位行程开关524垂直连接，所述下降换行行程开关522的头部弹性铰接在所述行走支撑座520上，该下降换行行程开关522的头部与所述上卡口顶位件520c的外侧卡合接触。当行走驱动电机521正转时，驱动齿轮523e带动45度齿轮523f转动，在45度齿轮523f没有被上换行卡口件523b和下换行卡口件523c卡位时可自游运动，行走齿轮523d不会转动，当行走驱动电机521正转并行走指定距离时，触碰降换行行程开关522，将换行行程开关522闭合并触碰停止总开关556，行走驱动电机521正转电源关闭；上换行卡口件523b在顶位压缩弹簧520f的作用下与45度齿轮523f闭合；停止总开关556闭合1秒后开始输出反转电源，行走驱动电机521反转，降换行行程开关522慢慢回位。行走齿轮523d在上换行卡口件523b的作用下带动带内镙牙轴件523g转动一圈，由于所述带内镙牙轴件523g的内螺纹与复位调节螺杆523的外螺纹进行螺纹连接，所述上换行卡口件523b和行走齿轮523d在带内镙牙轴件523g表面滑动，下换行卡口件523c固定在复位调节螺杆523上，所述上换行卡口件523b和行走齿轮523d通过带内镙牙轴件523g一起套设在复位调节螺杆523上；带内镙牙轴件523g转动一圈后，上换行卡口件523b与行走齿轮523d分离，带内镙牙轴件523g下降1.5mm形成换行割胶。在带内镙牙轴件523g下降到尽点，设备就必须重新设定和带内镙牙轴件523g距离复位，首先起动行走驱动电机521，使上卡口顶位件520c、下卡口顶位件520d和顶位杆520e转动90度时，下换行卡口件523c和行走齿轮523d闭合，上换行卡口件523b反方向转动，复位调节螺杆523上升回位完成，也可通过触碰复位行程开关524使复位调节螺杆523上升。

在本发明中，结合图1、图2、图6、图7和图8，所述割胶机构53包括固定在所述机50上的刀架530和割胶电机531，该机壳50内设置在所述割胶电机531，在刀架530的一端设置有割胶传动组件532，在刀架530的另一端设置所述割胶刀头54，所述割胶传动组件532套设在所述割胶电机531的输出轴上，所述割胶传动组件532通过同步带533传动连接，在所述割胶传动组件532上设置有升降卡接件534，该升降卡接件534的下方设置有支撑耳534a，该支撑耳534a通过转轴与机壳50连接，在升降卡接件534的前端下表面具有向下弯折的卡接部534b，所述升降卡接件534通过卡接部534b与所述割胶传动组件532卡接；所述割胶驱动组件532包括内齿轮圈5320和设置在所述内齿轮圈5320内的割胶驱动齿轮5321、割胶传动齿轮5322、第一蜗杆5323、第二蜗杆5324、第一驱动齿轮5325、第二驱动齿轮5326和第三驱动齿轮5327，在所述割胶电机531的输出轴且从内至外依次套设所述割胶驱动齿轮5321和割胶传动齿轮5322，所述割胶传动齿轮5322通过同步带533与所述割胶刀头54外侧设置的刀头传动齿轮533a传动连接，所述第一蜗杆5323和第二蜗杆5324相互级联设置在同一水平线上，且所述第二蜗杆5324位于第一蜗杆5323的右侧，所述第一蜗杆5323的上方与割胶驱动齿轮5321的下方啮合，所述第二蜗杆5324的上方通过述第一驱动齿轮5325与所述第二驱动齿轮5326的下方啮合，该第二驱动齿轮5326右侧通过第三驱动齿轮5327与所述内齿轮圈5320啮合，在所述内齿轮圈5320外壁上设置有卡槽532a，所述升降卡接件534通过卡接部534b与卡槽532a进行卡接；在所述在刀架530上且靠近所述割胶刀头54一端设置有角度调节螺杆535，通过调节角度调节螺杆535使割胶刀头54微小上升或下降以及倾斜的角度，从而调节割胶刀头54进行割胶的角度和深度。在本发明中，所述升降卡接件534安装在割胶刀头54运动的刀架530上，并加装弹簧，当电机转动时，蜗杆带动第一驱动齿轮5325、第二驱动齿轮5326和第三驱动齿轮5327依次轮变速，第三驱动齿轮5327驱动内齿轮圈5320，此时，与之相接触的内齿轮圈5320的外壁带有卡槽532a，升降卡接件534在弹簧的作用下咬合卡槽532a，带动刀架530下降，反转时刀架530上升；当割胶电机531通过同步的割胶传动齿轮5322、同步带533使割胶刀头54快速转动。以及由第一蜗杆5323、第二蜗杆5324组成的两个1模蜗杆带动齿轮实现减速，从而实现在正转时，带动刀架530慢速下降，并对刀架530不断增加一定的压，当反转时，带动刀架530慢速提升。

在本发明中，结合图9，所述割胶控制单元55包括割胶控制盒550、行走控制开关551、电机控制开关552、电源输出端子553、雨滴感应模块554、行走停止开关555、停止总开关556和刀头停止开关557，所述行走控制开关551、电机控制开关552、电源输出端子553、雨滴感应模块554和行走停止开关555分别与所述割胶控制盒550电气连接，所述行走控制开关551、电机控制开关552设置在割胶控制盒550的表面，所述雨滴感应模块554设置在供电盒51的表面，行走停止开关555在轨道上慢速行驶的停止程控开关，停止总开关556为割胶电机531的慢速行走及反转程控开关，刀头停止开关557为割胶电机531停止的程控开关，控制其转动、停止和转动的快慢；行走控制开关551为四个按钮开关，控制和调节割胶控制盒550内的控制器(plc控制器或arm系列单片机控制器)进行程序设置，设置割胶机行走的时间设置，当设置时间进入工作，刀头电机电源输出正转，1秒后慢速轨道电机同时输出正转电源；当停止总开关556闭合，割胶电机531及行走驱动电机521同时停止，1秒后同时输出反转电源；当刀头停止开关557闭合，割胶电机531的电源被断开，割胶电机531停止转动，当行走停止开关555闭合，行走驱动电机521电源停止，雨滴感应装置主要作用是：在设定时间程序起动时，如出现一定的湿度时，感应模块起动切断程序输出电源，从而达到雨天不割橡胶的目标。

在本发明中，结合图10和图11，在所轨道4上表面设置沿长度方向的条形凹槽43，在条形凹槽43内且其沿长度方向设置有垂直向上凸起的内支撑部44，沿该内支撑部44上铺设所述齿条40，在轨道4的下表面设置有沿横向方向垂直凸起的外内支撑部45，该外内支撑部43均匀间隔分布在轨道4的下表面，且内支撑部44与轨道4的下表面的两侧边缘之间形成左滑道46和右滑道47，所滚轮56与左滑道46和右滑道47滚动接触，从而使滚轮沿外内支撑部45外的两侧滑道上滚动；在所述行走支撑座520的下表面设置扣接在所述轨道4两侧下表面的滚轮56，该所滚轮56与左滑道46和右滑道47滚动接触，行走支撑座520通过两个滚轮56扣接在所述轨道4的下表面，行走支撑座520通过行走齿轮523d在齿条40的反作用下使其在轨道4的上表面行走，从而保证了整个割胶机在轨道4平稳的上下来回走动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。