一种自动收胶系统和方法与流程

本发明涉及技术橡胶采收领域，特别涉及一种自动收胶系统和方法。

背景技术：

目前，收胶基本靠人工一棵树一棵树的收收集到胶桶，劳动强度大，耗费了大量人工，且效率低下。

收胶过程中，需要人工加注氨水等抗凝剂，以防止胶乳凝块，不利于后期初加工处理。但人工加氨水量难以按要求准确加注，影响了胶水的一致性。

橡胶胶价格持续低迷，产业技术工人短缺成为常态，迫切需要实现收胶自动化，大力解放劳动力，以缓解产业当前面临的困境。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种自动收胶系统，解决人工收胶所带来的劳动力付出大、效率低下等问题。

本发明还提供了一种应用上述自动收胶系统的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动收胶系统，包括采集模块和收集模块；

所述采集模块包括若干用于设置在橡胶树的收胶装置；

所述收集模块包括存储罐；

所述收胶装置包括：胶杯和容量控制系统；所述容量控制系统能够在所述胶杯内胶乳达到预设量时，使所述胶杯的出口导通于所述存储罐。

优选的，所述容量控制系统包括：胶杯液位传感器、控制器和胶杯电磁阀；

所述胶杯液位传感器设置于所述胶杯；

所述胶杯的出口连接于所述存储罐，所述胶杯电磁阀设置于所述胶杯的出口；

所述胶杯液位传感器和所述胶杯电磁阀分别通讯连接于所述控制器，所述控制器能够在所述胶杯液位传感器的输出信号达到预设液位时，控制所述胶杯电磁阀使所述胶杯的出口与所述存储罐之间导通。

优选的，所述收集模块还包括：管道液位传感器、存储输液泵和控制模块；

所述管道液位传感器和所述存储输液泵设置在所述胶杯的出口和所述存储罐的第一接口之间的管道，

所述管道液位传感器和所述存储输液泵分别通讯连接于所述控制模块；所述控制模块能够在所述管道液位传感器的输出信号达到预设液位时，控制所述存储输液泵向所述存储罐抽吸胶乳。

优选的，所述收集模块还包括：设置于所述存储罐的储罐液位传感器，所述储罐液位传感器能够在监测到所述存储罐内液位达到预设值时向所述控制模块发出提示。

优选的，所述收集模块还包括：清洗罐和抗凝电磁阀；

所述抗凝电磁阀设置在所述清洗罐的第一接口和所述存储罐的第二接口之间的管道。

优选的，所述清洗罐的最大液位高于所述存储罐的最大液位。

优选的，所述收集模块还包括：清洗输液泵、清洗电磁阀和存储电磁阀；

所述清洗输液泵和所述清洗电磁阀设置在所述清洗罐的第二接口和所述胶杯的出口之间，所述存储电磁阀设置在所述胶杯的出口和所述存储输液泵之间。

优选的，所述储罐液位传感器、所述清洗输液泵、所述清洗电磁阀和所述存储电磁阀分别通讯连接于所述控制模块；

所述控制模块能够在所述储罐液位传感器的监测液位为零时，先关闭所述抗凝电磁阀、所述存储电磁阀和所述存储输液泵，开启所述清洗输液泵和所述清洗电磁阀；

待所述胶杯流入预设量的抗凝清剂时，所述控制模块能够关闭所述清洗电磁阀，开启所述存储输液泵、所述抗凝电磁阀、所述清洗输液泵和所述存储电磁阀；

待所述储罐液位传感器的监测液位为零时，所述控制模块能够关闭所述存储输液泵、所述抗凝电磁阀、所述清洗输液泵、所述清洗电磁阀和所述存储电磁阀。

优选的，所述采集模块和/或收集模块的管道内壁采用防粘材料。

优选的，所述收胶装置的数量多个，与所述橡胶树一一对应。

一种自动收胶方法，包括：

在采集模块的胶杯内胶乳达到预设量时，使所述胶杯的出口导通于收集模块的存储罐。

优选的，还包括：

在所述收集模块的管道液位传感器的输出信号达到预设液位时，控制存储输液泵向所述存储罐的第一接口抽吸胶乳。

优选的，还包括：

控制所述收集模块的抗凝电磁阀使清洗罐的第一接口和所述存储罐的第二接口之间的管道导通。

优选的，还包括：

在所述收集模块的储罐液位传感器的监测液位为零时，先关闭所述抗凝电磁阀、存储电磁阀和所述存储输液泵，开启清洗输液泵和清洗电磁阀；

待所述胶杯流入预设量的抗凝清剂时，关闭所述清洗电磁阀，开启所述存储输液泵、所述抗凝电磁阀、所述清洗输液泵和所述存储电磁阀；

待所述储罐液位传感器的监测液位为零时，关闭所述存储输液泵、所述抗凝电磁阀、所述清洗输液泵、所述清洗电磁阀和所述存储电磁阀。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的自动收胶系统和方法，将系统布置到胶园，并连接到每棵树；当胶杯中的液体达到设定量时，液位传感器输出信号，控制电磁阀启动，打开胶杯底端的开关，胶杯中的胶乳流入集胶管，再通过存储罐的动力系统，将胶乳汇集到存储罐中；当完成所有收胶工作后，通过清洗系统，对集胶管道、胶杯用加了胶乳抗凝剂的水进行冲洗，防止残余的胶水凝固，天长日久导致管道堵塞。实际制作过程中，可考虑集胶管道内壁用防粘材料，减少胶乳残留。与现有技术中人工逐棵树进行收集胶乳相比，本方案实现收胶自动化，大力解放劳动力，提高作业效率。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动收胶系统的平面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动收胶系统的三维结构示意图；

图3为本发明实施例提供的采集模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的收胶装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的收集模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的收集模块的三维示意图；

图7为图6的局部放大视图；

图8为本发明实施例提供的收集模块的三维示意图；

图9为图8的局部放大视图；

图10为本发明实施例提供的系统作业方式—收集功能的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的系统作业方式—收集前抗凝功能的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的系统作业方式—系统清洗功能第一步的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的系统作业方式—系统清洗功能第二步的结构示意图。

其中，10为采集模块，11为收胶装置，12为胶杯，13为胶杯液位传感器，14为控制器，15为胶杯电磁阀，16为电源线，17为电池，18为树干固定带；

20为收集模块，21为存储罐，22为管道液位传感器，23为存储输液泵，24为控制模块，25为储罐液位传感器，26为清洗罐，27为抗凝电磁阀，28为清洗输液泵，29为清洗电磁阀，30为存储电磁阀，31为管道，32为电源线布管；

40为橡胶树。

具体实施方式

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。

本发明实施例提供的自动收胶系统，包括：采集模块10和收集模块20；

其中，采集模块10包括若干用于设置在橡胶树40的收胶装置11；

收集模块20包括存储罐21，其组成模块结构可以参照图1所示；

收胶装置11包括：胶杯12和容量控制系统；容量控制系统能够在胶杯12内胶乳达到预设量时，使胶杯12的出口导通于存储罐21。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的自动收胶系统，用于布置到胶园，并连接到每棵树；当胶杯12中的液体达到设定量时，其出口导通于存储罐21，将胶乳汇集。与现有技术中人工逐棵树进行收集胶乳相比，本方案实现收胶自动化，大力解放劳动力，提高作业效率。

作为优选，容量控制系统包括：胶杯液位传感器13、控制器14和胶杯电磁阀15，其结构可以参照图4所示；

其中，胶杯液位传感器13设置于胶杯12；

胶杯12的出口连接于存储罐21，胶杯电磁阀15设置于胶杯12的出口；

胶杯液位传感器13和胶杯电磁阀15分别通讯连接于控制器14，控制器14能够在胶杯液位传感器13的输出信号达到预设液位时，控制胶杯电磁阀15使胶杯12的出口与存储罐21之间导通。具体的，预设液位可以为装满液位。工作时，液位传感器监测胶杯中胶乳液位，当胶杯中胶乳快装满时，胶乳液位到达胶杯液位传感器监测范围，则液位传感器通过控制器使电磁阀开启，胶乳通过管道排出至收集模块20，能够实现精准的自动控制。

当然，容量控制系统还可以采用除液位传感器外的其他形式，如借助重量传感器等，此时其预设量为特定重量。

在本实施例中，收集模块20还包括：管道液位传感器22、存储输液泵23和控制模块24，其结构可以参照图1和图5所示；

其中，管道液位传感器22和存储输液泵23设置在胶杯12的出口和存储罐21的第一接口之间的管道；

管道液位传感器22和存储输液泵23分别通讯连接于控制模块24；控制模块24能够在管道液位传感器22的输出信号达到预设液位时，控制存储输液泵23向存储罐21抽吸胶乳。工作过程如图10所示，如图最左边的胶杯中胶乳集满后排出胶杯，当胶乳顺着管道流至管道液位传感器22时，该管道液位传感器22输出信号，控制存储输液泵23开启，存储输液泵23将管道中的胶乳抽至存储罐21。

即本方案通过液位传感器和输液泵的配合实现胶乳的主动输送，提高了自动化程度和工作效率。当然，本方案也可设置高度差来实现胶乳由采集模块10向收集模块20的输送，在此不再赘述。

为了进一步优化上述的技术方案，收集模块20还包括：设置于存储罐21的储罐液位传感器25，该储罐液位传感器25能够在监测到存储罐21内液位达到预设值时向控制模块2)发出提示，以便于及时处理。当存储罐中的胶乳装满后，液位传感器监测到其液位，发出提示，提示将存储罐中的胶乳抽离。

具体的，管道液位传感器22和/或储罐液位传感器25采用非接触式液位传感器，可避免与胶乳的直接接触而影响监测效果。

作为优选，收集模块20还包括：清洗罐26和抗凝电磁阀27，其结构可以参照图1和图9所示；

其中，抗凝电磁阀27设置在清洗罐26的第一接口和存储罐21的第二接口之间的管道。如图11所示，如果存储罐21内需长期储存胶乳，为防止胶乳凝固，可在收集乳胶前开启抗凝电磁阀27向存储罐中加入抗凝剂。

在这里，清洗罐26的最大液位高于存储罐21的最大液位。即利用液位高度差，可使清洗罐中处于高液位的抗凝剂流至处于低液位的存储罐中，精简结构。进一步的，同时储罐液位传感器25监测存储罐中抗凝剂液位，到达一定液位则关闭抗凝电磁阀27，实现自动控制。

为了进一步优化上述的技术方案，收集模块20还包括：清洗输液泵28、清洗电磁阀29和存储电磁阀30，其结构可以参照图1所示；

其中，清洗输液泵28和清洗电磁阀29设置在清洗罐26的第二接口和胶杯12的出口之间，存储电磁阀29设置在胶杯12的出口和存储输液泵23之间。为防止管道因残留胶乳凝固积聚后造成堵塞，系统具备管道清洗功能。

具体的，储罐液位传感器25、清洗输液泵28、清洗电磁阀29和存储电磁阀30分别通讯连接于控制模块24；

如图12所示，控制模块24能够在储罐液位传感器25的监测液位为零时，先关闭抗凝电磁阀27、存储电磁阀30和存储输液泵23，开启清洗输液泵28和清洗电磁阀29；

如图13所示，待胶杯12流入预设量的抗凝清剂时，控制模块24能够关闭清洗电磁阀29，开启存储输液泵23、抗凝电磁阀27、清洗输液泵28和存储电磁阀30；

待储罐液位传感器25的监测液位为零时，控制模块24能够关闭存储输液泵23、抗凝电磁阀27、清洗输液泵28、清洗电磁阀29和存储电磁阀30。

通过上述设置，本方案实现了管道清洗的自动控制，效率高，更准确。

为了进一步优化上述的技术方案，采集模块10和/或收集模块20的管道内壁采用防粘材料，减少胶乳残留。

在这里，收胶装置11的数量多个，与橡胶树40一一对应。本系统适用于大面积胶林，为方便表述，以四棵橡胶树作为本自动收胶系统组成示意。

本发明实施例还提供了一种应用上述系统的自动收胶方法，包括：

在采集模块10的胶杯12内胶乳达到预设量时，使胶杯12的出口导通于收集模块20的存储罐21。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的自动收胶方法，用于布置到胶园，并连接到每棵树；当胶杯12中的液体达到设定量时，其出口导通于存储罐21，将胶乳汇集。与现有技术中人工逐棵树进行收集胶乳相比，本方案实现收胶自动化，大力解放劳动力，提高作业效率。

进一步的，本方法还包括：

在收集模块20的管道液位传感器22的输出信号达到预设液位时，控制存储输液泵23向存储罐21的第一接口抽吸胶乳。即本方案通过液位传感器和输液泵的配合实现胶乳的主动输送，提高了自动化程度和工作效率。

作为优选，本方法还包括：

控制收集模块20的抗凝电磁阀27使清洗罐26的第一接口和存储罐21的第二接口之间的管道导通。如图11所示，如果存储罐21内需长期储存胶乳，为防止胶乳凝固，可在收集乳胶前开启抗凝电磁阀27向存储罐中加入抗凝剂。

进一步的，本方法还包括：

在收集模块20的储罐液位传感器25的监测液位为零时，先关闭抗凝电磁阀27、存储电磁阀30和存储输液泵23，开启清洗输液泵28和清洗电磁阀29；

待胶杯12流入预设量的抗凝清剂时，关闭清洗电磁阀29，开启存储输液泵23、抗凝电磁阀27、清洗输液泵28和存储电磁阀30；

待储罐液位传感器25的监测液位为零时，关闭存储输液泵23、抗凝电磁阀27、清洗输液泵28、清洗电磁阀29和存储电磁阀30。

通过上述设置，本方案实现了管道清洗的自动控制，效率高，更准确。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明实施例提供的自动收胶系统，包括：采集模块10和收集模块20，其系统组成模块可以参照图1和图2所示；

如图3所示，采集模块10包括若干用于设置在橡胶树40的收胶装置11；

如图4所示，收胶装置11由以上部件组成，胶杯液位传感器13监测胶杯12中胶乳液位，当胶杯12中胶乳快装满时，胶乳液位到达胶杯液位传感器13范围，则胶杯液位传感器13通过控制器14使胶杯电磁阀15开启，胶乳通过管道排出。

如图7所示，收集模块20中的动力及控制系统，主要由以上部件组成。其中，输液泵用于抽吸管道中的胶乳及清洗罐中的清洗剂，电磁阀用于通断管道内胶乳及清洗液的流通，非接触式液位传感器用于监测管道内的胶乳流动情况。

如图9所示，收集模块20中的储存系统，其中，清洗罐26中装有清洗液抗凝剂，用于防止管道因残留胶乳凝固后积累造成的管道堵塞，也可以向胶乳存储罐21中加入抗凝剂。

如图10所示，系统作业方式—收集功能：采集模块10从橡胶树40中收集胶乳，当任何一棵树的胶乳快集满胶杯时，到达胶杯液位传感器13监测液位，则其上胶杯电磁阀15打开，胶水通过管道排出胶杯12。例如，如图最左边的胶杯12中胶乳集满后排出胶杯，当胶乳顺着管道流至管道液位传感器22时，管道液位传感器22输出信号，控制存储电磁阀30及存储输液泵23开启，存储输液泵23将管道中的胶乳抽至存储罐21。当存储罐21中的胶乳装满后，储罐液位传感器25监测到其液位，发出提示，提示将存储罐21中的胶乳抽离(相应结构图中未示出)。

如图11所示，系统作业方式—收集前抗凝功能：如果存储罐21内需长期储存胶乳，为防止胶乳凝固，可在收集乳胶前开启抗凝电磁阀27，利用液位高度差，可使清洗罐26中处于高液位的抗凝剂流至处于低液位的存储罐21中，同时储罐液位传感器25监测存储罐21中抗凝剂液位，到达一定液位则关闭抗凝电磁阀27。

如图12所示，系统作业方式—系统清洗功能：为防止管道因残留胶乳凝固积聚后造成堵塞，系统具备管道清洗功能。清洗功能启动前，需要清空存储罐21内胶乳。当清洗功能开启时，储罐液位传感器25首先监测存储罐液位，当液位为零时，存储电磁阀30、抗凝电磁阀27及存储输液泵23处于关闭状态，清洗输液泵28及清洗电磁阀29开启，设定合适的时间段，使一定量的抗凝清洗剂通过管道流入收胶装置10，流动方向如图所示。

如图13所示，当收胶装置10流入一定量抗凝清洗液后，清洗电磁阀29关闭，存储电磁阀30、清洗输液泵28、抗凝电磁阀27及存储输液泵23开启，清洗液经一定线路回流至清洗罐26，当储罐液位传感器25检测流至存储罐21的抗凝清洗液液位为零时，完成清洗功能，则存储电磁阀30、清洗电磁阀29、清洗输液泵28、抗凝电磁阀27及存储输液泵23全部关闭，流动方向如图所示。

综上所述，本发明实施例公开了一种自动收胶系统和方法，将系统布置到胶园，并连接到每棵树；当胶杯中的液体达到设定量时，液位传感器输出信号，控制电磁阀启动，打开胶杯底端的开关，胶杯中的胶乳流入集胶管，再通过存储罐的动力系统，将胶乳汇集到存储罐中；当完成所有收胶工作后，通过清洗系统，对集胶管道、胶杯用加了胶乳抗凝剂的水进行冲洗，防止残余的胶水凝固，天长日久导致管道堵塞。实际制作过程中，可考虑集胶管道内壁用防粘材料，减少胶乳残留。与现有技术中人工逐棵树进行收集胶乳相比，本方案实现收胶自动化，大力解放劳动力，提高作业效率。

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。

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。