CN103415200B

CN103415200B - 自动割胶机

Info

Publication number: CN103415200B
Application number: CN201280011835.6A
Authority: CN
Inventors: N·艾哈迈德; K·阿布·马利克; M·H·马罗夫; M·A·阿卜杜勒·加法尔; J·J·李; S·卡玛鲁丁; Z·哈龙
Original assignee: Malaysian Rubber Board
Current assignee: Malaysian Rubber Board
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: CN103415200A; HK1186061A1; MY186619A; TWI498079B; TW201249327A; WO2012121586A1

Abstract

本发明涉及用于从橡胶树收割胶乳的自动割胶机，所述系统包括：（a）自动割胶器（100），和（b）用于供应动力以操作所述割胶器（100）的动力源（200），其中所述割胶器（100）包括：（i）具有导轨（112）的纵向滑块（110），在该导轨上以可滑动的方式接合有斜滑块（120）；（ii）切割工具（130），该切割工具与所述斜滑块（120）的导轨（122）以可滑动的方式接合；（iii）旋转刀具（132），该旋转刀具设置在所述切割工具（130）处；（iv）配备在所述纵向滑块（110）的两端处的夹紧装置（140）；（v）控制单元（150），该控制单元控制所述割胶器的活动，诸如树皮切除和机器运动。

Description

自动割胶机

技术领域

本发明涉及自动割胶机，更具体地涉及用于从橡胶树收割天然胶乳的自动割胶机。

背景技术

在马来西亚，在橡胶工业的上游行业中的研发（R&D）活动专门朝着以下方面发展：引入强劲且高产的无性系，鼓励良好的农艺实践，并且还采用所推荐的采胶技术。然而，由于天然橡胶（NR）工业面临非熟练劳动的问题并且还在使橡胶园更简单且高效方面形成工作负荷，所以亟需将研发集中于机械化方面。这些机械化的研究活动将被拓宽，以覆盖涉及橡胶种植业的所有方面，如用以生产高质量种植材料的育苗活动、田中的种植、培植区域的维护、以及胶乳的收割和收集。

只要涉及到胶乳收割，就需要将优良无性系和刺激实践与机械化同步，以使天然橡胶工业成为具有吸引力的产业。机械化的贡献得以大力促进，从而确保实现最高生产率。未来，由于来自其它物品和行业的竞争，橡胶种植可能转移至丘陵和复杂地区。着眼未来，最好的方式是在以增加产量为目的并且面临劳力问题的同时，实施并利用机械化。

理想的割胶系统必须包括对橡胶树的最大化开采，并且能够通过使用适当的割胶系统在橡胶树的整个寿命期间对其进行完全割胶，以及例如通过与良好的农艺实践相结合来应用刺激物以获得高产的任何可能性。树的健康通过减少干涸发生也具有优先权。理想的割胶系统还包括采胶工的技术。技术越好，树皮受创的机会越少。结果，能够得到良好更新的树皮。天然橡胶工业常用的、直至今日仍保留的主要胶乳提取方法是传统割胶方法，其包括沿割面向下或向上从左到右割的螺旋的一半或一小部分。

由于割胶工的效率和技术，对机械化割胶刀或自动割胶机的研究仍是正确的。在1985年，曾引入Motoray电动割胶刀来克服以上问题，但由于价格限制及该领域中存在的技术问题而失败。

鉴于现有技术中的这些及其他缺陷，在为了乳胶橡胶收割目的而在橡胶树上进行割胶作业中，本领域中需要用割胶机来替代熟练劳动力的需求。因而，本发明的目的是提供一种自动割胶机，来以较高的产量从橡胶树收割天然胶乳，并且适于自由自在地对树进行割胶且不会损害树。

发明内容

因此，提供一种用于从橡胶树收割天然胶乳的自动割胶机。上述割胶机包括：（a）自动割胶器，和（b）用于供应动力以操作所述割胶器的动力源，其中所述割胶器包括：（i）具有导轨的纵向滑块，在该导轨上以可滑动的方式接合有斜滑块；（ii）切割工具，该切割工具与所述斜滑块的导轨以可滑动的方式接合；（iii）旋转刀具，该旋转刀具设置在所述切割工具处；（iv）配备在所述纵向滑块的两端处的夹紧装置；（v）控制单元，该控制单元控制所述割胶器的活动，诸如树皮切除及机器运动。

因此，所述纵向滑块允许所述斜滑块沿所述导轨以可滑动的方式行进。优选地，所述斜滑块以可调节的割胶角度来配置。将理解的是，所述斜滑块的所述割胶角度取决于栽培方法，即，芽接或无性系秧苗。

在优选的实施方式中，所述夹紧装置允许所述割胶器附接至树，以进行割胶。因此，所述夹紧装置包括可调节的树干夹和相对地布置于其中的橡胶垫。通过调节设置在所述夹紧装置处的长度可调节装置，可调节所述树干夹和所述橡胶垫适于被调节为适合于树干截面长度。

所述割胶器的所述控制单元优选地配备有可编程逻辑控制器即PLC和微型控制器。因此，所述PLC和所述微型控制器是用于自动割胶器的处理器。将理解的是，所述PLC利用继电器来操作以控制自动割胶器的活动，诸如树皮切除和机器运动。

在优选的实施方式中，所述动力源为来自太阳能系统的太阳能。因此，所述太阳能系统包括太阳能电池板和电池。所述太阳能电池板由太阳能产生电。具体地，所述太阳能电池板将太阳能转化为电并存储在所述电池中。

在本发明的另一优选实施方式中，提供一种用于从橡胶树收割天然胶乳的自动割胶机。上述割胶机包括：（a）自动割胶器，和（b）用于供应动力以操作所述割胶机的动力源，其中所述割胶器包括：（i）配备有螺杆传动机构的纵向滑块，在该螺杆传动机构上以可滑动的方式接合有斜滑块；（ii）切割工具，该切割工具沿所述斜滑块的所述螺杆传动机构以可滑动的方式行进；（iii）设置在所述切割工具处的旋转刀片和胶线刀具；（iv）配备在所述纵向滑块的两端处的夹紧装置；（v）控制单元，该控制单元控制所述割胶器的活动，诸如树皮切除和机器运动。

因此，所述纵向滑块允许所述斜滑块沿所述螺杆传动机构以可滑动的方式行进。优选地，所述斜滑块以预定的割胶角度而以可调节的方式配置。将理解的是，所述斜滑块的所述割胶角度取决于栽培方法，即，芽接或无性系秧苗。

在优选的实施方式中，所述夹紧装置允许所述割胶器附接至橡胶树，以进行割胶。因此，所述夹紧装置为柔性带，其适于以可调节的方式适合于树干截面长度。

要注意的是，胶线刀具靠近所述旋转刀片的表面并留有小间隙而牢固地安装，使得所述胶线刀具将剪去缠结至所述旋转刀片的所述胶线。

在本发明的优选实施方式中，所述控制单元配备可编程逻辑控制器即PLC和微型控制器。所述PLC和所述微型控制器是用于自动割胶器的处理器。

该优选实施方式的所述动力源可类似于第一实施方式的动力源。因此，所述动力源为来自太阳能系统的太阳能，其中所述太阳能系统包括太阳能电池板和电池。所述太阳能电池板从太阳能产生电。具体地，所述太阳能电池板将太阳能转化为电并存储在所述电池中。

本发明包括若干新颖特征及部件的组合，这将在后附的说明及附图中随后进行充分的描述和示例。要理解的是，在不脱离本发明的范围或不牺牲本发明的利益的情况下，可以对细节进行各种改变。

附图说明

通过下文给出的详细描述以及附图，将能充分理解本发明，所述详细描述及附图仅以示例给出，因此不对本发明形成限制，附图中：

图1是根据本发明的优选实施方式的用于收割天然胶乳的自动割胶机的正视图、侧视图以及俯视图；

图2是根据本发明的优选实施方式的用于收割天然胶乳的自动割胶机的立体图和该割胶机的可选择部分的放大图；

图3是自动割胶机的动力源的图解视图，其中所述动力源连接至割胶器的控制单元；

图4是根据本发明的另一优选实施方式的用于收割天然胶乳的自动割胶机的侧视图、正视图和局部正视图和真实立视图；

图5是切割工具的放大图解视图，其中为了修剪的目的将附加的刀片设置为邻近于旋转刀片。

具体实施方式

本发明涉及用于从橡胶树收割天然胶乳的自动割胶机。在下文中，本说明书将根据本发明的优选实施方式来描述本发明。然而，要理解的是，将描述限于本发明的优选实施方式仅仅是为了便于论述本发明，并且可以想到，本领域技术人员在不脱离随附的权利要求的范围的情况下可以设计各种修改和等同物。

现在将根据附图图1至图3，单独地和以其任何结合，来描述根据本发明的优选实施方式的用于收割天然胶乳的割胶机。

一般来说，用于从橡胶树收割天然胶乳的割胶机被设计用来在对橡胶树进行割胶作业时辅助割胶工或替代熟练劳力需求。割胶机是在胶乳收割中引入机械化和自动化系统。

割胶机优选地由诸如但不限于环境友好型的太阳能的动力源来提供动力。此外，本发明的割胶机可编程以在预定的期望时间控制并执行割胶作业。所述割胶机还能够增强胶乳收割，其中当树中的膨压为最高时能够进行割胶操作。

此外，割胶机能够以最小的伤害进行割胶活动。割胶机使用太阳能来增加旋转刀具动力以进行割胶，其中割胶机被附接至树，割胶机的割胶头工具在树上向下移动以进行随后的割胶。

因此，自动割胶器100构造成附接至树，以便在程序时间自动进行割胶操作。该自动割胶器由动力源200提供动力，动力源例如为但不限于来自太阳能系统的太阳能。因此，太阳能系统主要包括太阳能电池板210和电池220，该电池用来存储由太阳能电池板210产生的电，以供应动力来操作自动割胶器100。

在优选实施方式中，割胶器100一般包括纵向滑块110、斜滑块120、切割工具130、夹紧装置140以及控制单元150。

纵向滑块110具有导轨112，斜滑块120以可滑动的方式接合在所述导轨上。纵向滑块110允许斜滑块120借助由马达115驱动的竖直传动带装置114沿导轨112以可滑动的方式行进。将理解的是，可以使用本领域技术人员所认可的各种其它驱动机构，诸如用以沿导轨112驱动斜滑块120的竖直链，因此不应认为是仅限于使用竖直传动带装置114。

纵向滑块110还配备有夹紧装置140。优选地，每个夹紧装置140均配备在纵向滑块110的两端处。夹紧装置140用来允许将割胶器100附接至橡胶树以进行割胶。因此，夹紧装置140包括可调节树干夹142和相对地布置在其中的橡胶垫144。将理解的是，通过调节设置在夹紧装置140处的长度可调节装置116，可调节树干夹142和橡胶垫144适于被调节为适合于树干截面长度。长度可调节装置116可以是但不限于螺栓和螺母。然而，可以使用任何其它长度可调节装置或机构。

斜滑块120具有导轨122，切割工具130以可滑动的方式接合在上述导轨上。因此，斜滑块120优选地以从水平面起的可调节割胶角度来配置，如图1所示。将理解的是，斜滑块120的角度可以调节，以适应任何割胶操作。因此，斜滑块120的割胶角度取决于栽培方法，如芽接或无性系秧苗。

在优选实施方式中，切割工具130能够借助由马达126驱动的竖直传动带装置124沿导轨112以可滑动的方式行进。类似地，可以使用本领域技术人员认可的各种其它驱动机构，诸如使用链以沿导轨112驱动切割工具130，因此不应被认为是仅限于使用竖直传动带装置124。切割工具130一般包括旋转刀具132、牢固地安装于保持器136上的马达134、以及导辊138。

旋转刀具132被特别制造并且能够以高速旋转，以确保除去并分散由之前的割胶产生的树皮和/或橡胶胶线。这能够确保所收集的胶乳不受污染。割胶通过由马达134驱动的旋转刀具132来进行。优选地，马达134牢固地安装至附接至切割工具130的托架的保持器136上。

控制单元150设置在割胶器100处。因此，自动割胶器的控制单元150配备有可编程逻辑控制器即PLC152和微型控制器154。所述PLC152和所述微型控制器154被用作用于自动割胶器的处理器。PLC152利用继电器156来操作以控制自动割胶器的活动，如树皮切除和机器运动。

在优选的实施方式中，割胶器100连接至动力源200。优选地，自动割胶器由动力源200提供动力，动力源例如是但不限于来自太阳能系统的太阳能。因此，太阳能系统一般包括太阳能电池板210和电池220，电池用于存储由太阳能电池板210产生的电，以便供应动力以操作割胶器100。太阳能电池板210从太阳能产生电。具体地，太阳能电池板210将太阳能转化为电并存储在电池220中。

在本发明的另一优选实施方式中，提供一种自动割胶器300。该自动割胶器300一般包括纵向滑块310、斜滑块320、切割工具330、夹紧装置140、以及控制单元150。

纵向滑块310优选地是配备有螺杆传动机构312的圆筒形管，斜滑块320以可滑动的方式接合在该螺杆传动机构上。因此，纵向滑块310允许斜滑块320沿螺杆传动机构312以可滑动的方式行进，该螺杆传动机构312由马达315驱动。将理解的是，可以使用本领域技术人员认可的各种其它驱动机构，诸如用以沿纵向滑块310驱动斜滑块320的可控制活塞，因此不应被认为是仅限于使用螺杆传动机构312。

纵向滑块310还配备有夹紧装置340。优选地，每个夹紧装置340均配备在纵向滑块310的两端处。夹紧装置340用来允许将割胶器300附接至橡胶树400以进行割胶。因此，夹紧装置340为柔性带，其适于以可调节的方式适合于树干截面长度。

斜滑块320优选地是配备有螺杆传动机构332的圆筒形管，切割工具330以可滑动的方式接合在该螺杆传动机构上。优选地，斜滑块320以预定的割胶角度而以可调节的方式配置。将理解的是，斜滑块320的角度可以被调节以适合任何割胶操作。斜滑块320的割胶角度取决于栽培方法，如芽接或无性系秧苗。

在优选的实施方式中，切割工具330沿斜滑块320的螺杆传动机构322以可滑动的方式行进。将理解的是，可以使用本领域技术人员认可的各种其它驱动机构，诸如可控制活塞，因此不应被认为是仅限于使用螺杆传动机构332。切割工具130一般包括旋转刀片332和牢固地安装于保持板336上的马达334。将理解的是，切割工具330配备有邻近于旋转刀片332布置的附加的刀片或胶线刀具338。附加的刀片或胶线刀具338用于剪去缠结在旋转刀片332上的胶线并且防止胶线覆盖旋转刀片332，上述覆盖会随后降低割胶的效率。因此，附加的刀片或胶线刀具338靠近旋转刀片332的表面并留有小间隙而牢固地安装，使得胶线刀具338将剪去将要缠结至旋转刀片332的任何胶线。胶线刀具338具有沿着其靠近旋转刀片侧的锐利边缘以进行修剪操作。

控制单元150也设置在割胶器300处。因此，自动割胶器300的控制单元150可以类似于如上所述的控制单元，使得割胶器300能够如图3所示连接至动力源200。

Claims

1.一种能够夹紧至橡胶树并用于从橡胶树收割胶乳的自动割胶机(100)，所述割胶机包括：

i)具有导轨(112)的纵向滑块(110)，在所述导轨上以可滑动的方式接合有斜滑块(120)；

ii)切割工具(130)，该切割工具以可滑动的方式接合所述斜滑块(120)的导轨(122)；

iii)旋转刀具(132)，该旋转刀具设置在所述切割工具(130)处；

iv)配备在所述纵向滑块(110)的两端处的夹紧装置(140)；以及

v)控制单元(150)，该控制单元控制所述自动割胶机(100)的活动；

其中，所述切割工具(130)能够沿着所述导轨(112)以可滑动的方式行进以从所述橡胶树除去一段长度的树皮，并且所述自动割胶机(100)连接至动力源(200)，该动力源用于供应动力以操作所述自动割胶机(100)。

2.根据权利要求1所述的自动割胶机(100)，其中，所述自动割胶机(100)的所述活动包括树皮切除和机器运动。

3.根据权利要求1所述的自动割胶机(100)，其中，所述纵向滑块(110)允许所述斜滑块(120)沿所述导轨(112)以可滑动的方式行进。

4.根据权利要求1所述的自动割胶机(100)，其中，所述斜滑块(120)以可调节的割胶角度来配置。

5.根据权利要求4所述的自动割胶机(100)，其中，所述斜滑块(120)的所述割胶角度取决于栽培方法，即，芽接或无性系秧苗。

6.根据权利要求1所述的自动割胶机(100)，其中，所述夹紧装置(140)允许所述自动割胶机(100)附接至所述橡胶树，以进行割胶。

7.根据权利要求1所述的自动割胶机(100)，其中，所述夹紧装置(140)包括可调节树干夹(142)和相对地布置于其中的橡胶垫(144)。

8.根据权利要求7所述的自动割胶机(100)，其中，通过调节设置在所述夹紧装置(140)处的长度可调节装置(116)，所述可调节树干夹(142)和所述橡胶垫(144)适于被调节为适合于树干截面长度。

9.根据权利要求1所述的自动割胶机(100)，其中，所述控制单元(150)配备有可编程逻辑控制器即PLC(152)和微型控制器(154)。

10.根据权利要求9所述的自动割胶机(100)，其中，所述PLC(152)和所述微型控制器(154)是用于所述自动割胶机(100)的处理器。

11.根据权利要求9所述的自动割胶机(100)，其中，所述PLC(152)利用继电器(156)来操作以控制所述自动割胶机(100)的活动。

12.根据权利要求11所述的自动割胶机(100)，其中，所述自动割胶机(100)的所述活动包括树皮切除和机器运动。

13.一种能够夹紧至橡胶树并用于从橡胶树收割胶乳的自动割胶机(300)，所述自动割胶机包括：

i)配备有螺杆传动机构(312)的纵向滑块(310)，在该螺杆传动机构上以可滑动的方式接合有斜滑块(320)；

ii)切割工具(330)，该切割工具沿所述斜滑块(320)的所述螺杆传动机构(322)以可滑动的方式行进；

iii)设置在所述切割工具(330)处的旋转刀片(332)和胶线刀具(338)；

iv)配备在所述纵向滑块(310)的两端处的夹紧装置(340)；以及

v)控制单元(150)，该控制单元控制所述自动割胶机(300)的活动；

其中，所述切割工具(330)能够沿着所述螺杆传动机构(322)以可滑动的方式行进以从所述橡胶树除去一段长度的树皮，并且所述自动割胶机(300)连接至动力源(200)，该动力源用于供应动力以操作所述自动割胶机(300)。

14.根据权利要求13所述的自动割胶机(300)，其中，所述自动割胶机(300)的所述活动包括树皮切除和机器运动。

15.根据权利要求13所述的自动割胶机(300)，其中，所述纵向滑块(310)允许所述斜滑块(320)沿着所述螺杆传动机构(312)以可滑动的方式行进。

16.根据权利要求13所述的自动割胶机(300)，其中，所述斜滑块(320)以预定的割胶角度而以可调节的方式配置。

17.根据权利要求16所述的自动割胶机(300)，其中，所述斜滑块(320)的所述割胶角度取决于栽培方法，即，芽接或无性系秧苗。

18.根据权利要求13所述的自动割胶机(300)，其中，所述夹紧装置(340)允许所述自动割胶机(300)附接至所述橡胶树(400)，以进行割胶。

19.根据权利要求18所述的自动割胶机(300)，其中，所述夹紧装置(340)为柔性带，其适于以可调节的方式适合于树干截面长度。

20.根据权利要求13所述的自动割胶机(300)，其中，所述胶线刀具(338)靠近所述旋转刀片(332)的表面并留有小间隙而牢固地安装，使得所述胶线刀具(338)将剪去缠结至所述旋转刀片(332)的胶线。

21.根据权利要求13所述的自动割胶机(300)，其中，所述控制单元(150)配备有可编程逻辑控制器即PLC(152)和微型控制器(154)。

22.根据权利要求21所述的自动割胶机(300)，其中，所述PLC(152)和所述微型控制器(154)是用于所述自动割胶机的处理器。