CN106034977B - 一种采胶方法、采胶控制器、采胶钻机和集胶系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种采胶方法、采胶控制器、采胶钻机和集胶系统，其中，采胶钻机包括机壳、针钻、旋转电机、推进电机、厚度信息获取装置和采胶控制器，旋转电机驱动针钻旋转，推进电机驱动针钻前后移动，厚度信息获取装置用于读取每个橡胶树上对应的厚度信息存储装置中的厚度信息，将厚度信息转换为推进电机的脉冲信号，根据该脉冲信号控制推进电机的推进深度，从而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。

Description

一种采胶方法、采胶控制器、采胶钻机和集胶系统

技术领域

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控制器、采胶钻机和集胶系统。

背景技术

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。

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。

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

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。

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控制器，以控制采胶厚度，保护胶树形成层不受伤害。

本发明的第三个目的在于提供一种包含该采胶控制器的采胶钻机，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。

本发明的第四个目的在于提供一种应用该采胶方法的集胶系统，保护胶树形成层不受伤害。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种采胶方法，应用于采胶钻机的采胶控制器中，所述采胶钻机还包括厚度信息获取装置、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；所述采胶方法为：

接收所述厚度信息获取装置发送的厚度信息，所述厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，通过所述厚度信息获取装置读取每个橡胶树上对应的厚度信息存储装置而得到；

将接收的所述厚度信息转换为所述推进电机的脉冲信号；

根据所述脉冲信号控制所述推进电机动作，用于控制所述推进电机的推进深度。

本发明还提供了一种采胶控制器，包括：

接收模块，用于接收厚度信息获取装置发送的厚度信息，所述厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，所述厚度信息通过所述厚度信息获取装置读取对应每个橡胶树上的厚度信息存储装置而得到；

信号转换模块，用于将接收的所述厚度信息转换为所述推进电机的脉冲信号；

推进电机驱动模块，根据所述脉冲信号控制所述推进电机动作，用于控制所述推进电机的推进深度。

本发明还提供了一种采胶钻机，包括：

机壳；

针钻，可伸出所述机壳的外部；

旋转电机，设置于所述机壳内，并与所述针钻传动连接；

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；

厚度信息获取装置，用于读取每个橡胶树所对应的厚度信息存储装置中的厚度信息；

采胶控制器，为权利要求2中所述的采胶控制器，与所述推进电机、所述旋转电机和所述厚度信息获取装置均连接。

优选的，在上述的采胶钻机中，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。

优选的，在上述的采胶钻机中，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；

夹持器，所述针钻通过所述夹持器与所述旋转电机连接；

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。

优选的，在上述的采胶钻机中，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。

优选的，在上述的采胶钻机中，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屑槽，所述针钻(1)的直径为1mm～1.5mm。

优选的，在上述的采胶钻机中，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、推进电机和处理器供电连接。

优选的，在上述的采胶钻机中，厚度信息获取装置为射频读写器。

本发明还提供了一种集胶系统，包括导胶圈、胶舌和胶碗，所述导胶圈沿螺旋方向由上至下环绕于橡胶树的外表皮上；所述胶舌设置于所述导胶圈的下部末端；所述胶碗固定于所述橡胶树上且位于所述胶舌的正下方；还包括用于安装在橡胶树上的厚度信息存储装置，所述厚度信息存储装置存储有对应该橡胶树的厚度信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中的采胶方法应用于采胶钻机的采胶控制器，采胶方法为接收厚度信息获取装置发送的厚度信息，厚度信息通过厚度信息获取装置读取每个橡胶树上对应的厚度信息存储装置而得到，将接收的厚度信息转换成推进电机的脉冲信号，根据该脉冲信号控制推进电机动作，用于控制推进电机的推进深度。本发明中的采胶方法根据每个橡胶树的厚度信息控制推进电机的推进动作，即控制推进电机推进针钻至水囊层之时停止，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，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。

本发明提供的采胶控制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。

本发明提供的采胶钻机，利用针钻对橡胶树进行旋转钻进打孔，打孔简单方便，且有效减少了对橡胶树的乳胶管的挤压，保证了较多的排胶量，通过采胶控制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。

本发明提供的集胶系统，利用了本发明中的采胶方法，将存储有橡胶树厚度信息的厚度信息存储装置安装在橡胶树上，在进行采胶前，采胶钻机先获取给厚度信息，再以该厚度信息为参考值控制推进电机的推进深度，保护橡胶树形成层不受伤害。

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。

图1为本发明实施例提供的一种采胶钻机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种采胶钻机的针钻的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种集胶系统的结构示意图。

在图1-图3中，1为针钻、101为切削刀刃、102为螺旋刀刃、103为螺旋排屑槽、2为仿形限位器、3为旋转电机、4为电机底座、6为推进电机、61为推杆、7为采胶控制器、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、15为厚度信息获取装置、16为显示屏；

01为橡胶树、02为排胶微孔、03为导胶圈、04为胶舌、05为胶乳、06为胶碗、07为胶碗支架。

具体实施方式

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。

本发明还提供了一种基于该采胶方法的采胶控制器，能够控制采胶厚度，保护胶树形成层不受伤害。

本发明还提供了一种包含该采胶控制器的采胶钻机，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。

本发明还提供了一种应用该采胶方法的集胶系统，保护了胶树形成层不受伤害。

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。

请参考图1，本发明实施例提供了一种采胶钻机，包括机壳、针钻1、旋转电机3、推进电机6、厚度信息获取装置15和采胶控制器7；其中，针钻1、旋转电机3、推进电机6和采胶控制器7均设置于机壳内，厚度信息获取装置15设置于机壳内或外部，机壳的一端设置有用于针钻1伸出的通孔，该端为针钻伸出端；针钻1的一端与旋转电机3传动连接，旋转电机3驱动针钻1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1一起在机壳内沿针钻1的轴向前后移动，即推进电机6用于推动针钻1伸出机壳；厚度信息获取装置15用于读取每个橡胶树对应的厚度信息存储装置08中的厚度信息，厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离；推进电机6、旋转电机3和厚度信息获取装置15均与采胶控制器7连接，采胶控制器7控制旋转电机3旋转，厚度信息获取装置15将获取的厚度信息发送给采胶控制器7，采胶控制器7将厚度信息转换为推进电机6的脉冲信号，控制推进电机6动作，将厚度信息作为推进电机6推杆61的推进深度。

上述的采胶钻机的工作过程是：将采胶钻机对准橡胶树，并将机壳的针钻伸出端抵接在橡胶树皮上，采胶控制器7先接收厚度信息获取装置15发送的厚度信息，采胶控制器7将厚度信息转换为推进电机6的脉冲信号，根据脉冲信号控制推进电机6的推杆61推进，并在推杆61推进的同时控制旋转电机3转动，旋转电机3带动针钻1旋转，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1随旋转电机1一起移动，针钻1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1钻入橡胶树中，由于厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，因此，当针钻1推进至邻近水囊层时，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。同时，与现有的手压式或锤击式采胶针相比，由于针钻1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1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02，乳胶05通过排胶微孔02渗出后，再汇集到胶碗06中，完成采胶。

如图1所示，在本实施例中，采胶钻机还包括仿形限位器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1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，从而将采胶钻机稳固在橡胶树上，针钻1能够稳定地钻入橡胶树皮中，达到树皮最佳深度，针钻1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。

进一步地，如图1所示，本实施例中的针钻1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1的位置，使针钻1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1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1与旋转电机3的固定实现针钻1的旋转推进稳定。

更进一步地，在本实施例中，针钻1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1。这样，针钻1可以进行安装和拆卸，方便清理和更换。当然，针钻1也可以直接与旋转电机3的输出端固定连接。

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1和定位轴承14作为一个整体在机壳内移动。

在本实施例中，推进电机6为伺服电机或步进电机，采胶控制器7能够精确控制伺服电机或步进电机的推进和停止，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。

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1的轴向移动；采胶控制器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1的一端，用于握持。

在本实施例中，采胶钻机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，用于控制整个采胶钻机电路的通断，电源开关11为触压开关。设置电池8可以方便采胶钻机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钻机供电。

如图2所示，在本实施例中，对针钻1进行优化，针钻1的直径为1mm～1.5mm，直径较小，在橡胶树皮上能够钻出排胶微孔02，采胶完成后，排胶微孔02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。

进一步地，针钻1的外形轮廓为针形，针钻1的端部设置有切削刀刃101，切屑刀刃101形成一个点状中心用于进入橡胶树皮，且在针钻1的外圆表面设置有螺旋刀刃102和螺旋排屑槽103，螺旋刀刃102和螺旋排屑槽103由切削刀刃101位置沿针钻1的轴线螺旋延伸至另一端。螺旋刀刃102的数量优选为两个，螺旋排屑槽103设置于两个螺旋刀刃102之间。针钻1的形状类似于电钻钻头。

如图1所示，在本实施例中，厚度信息获取装置15为射频读写器，射频读写器与厚度信息存储装置08通过射频无线传输，不需要通过线路进行接触连接，方便采胶钻机进行采胶。当然，厚度信息获取装置15还可以为插接式或连线式等接触获取装置，只要能够实现厚度信息的读取和发送即可，并不局限于本实施例所列举的形式。

进一步地，采胶钻机还包括显示器16，优选地，显示器16由液晶显示屏组成，安装于机壳的远离针钻伸出端的一侧表面，用于显示采胶控制器7的控制输入、输出参数值，如推进电机6的推进深度、推进速度、旋转电机3的转速等，方便操作人员观察。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种集胶系统，包括导胶圈03、胶舌04、胶碗06和厚度信息存储装置08。其中，导胶圈03沿螺旋方向由上至下环绕于橡胶树01的外表皮上；胶舌04设置于导胶圈03的下部末端，胶碗06固定于橡胶树01上且位于胶舌04的正下方，具体地，胶碗06通过胶碗支架07固定于橡胶树01上，胶碗支架07为圈状结构，固定在橡胶树01上，胶舌04用于将导胶圈03中的胶乳05导流至胶碗06中。在橡胶树01的位于导胶圈03的上部使用本发明中的采胶钻机进行打孔，排胶微孔02为多个，紧密排布，胶乳05从排胶微孔02中渗出流入导胶圈03内，在导胶圈03内顺流而下，最后经胶舌04进入胶碗06中，完成采胶。厚度信息存储装置08安装在橡胶树01上，优选安装在需要打孔的附近区域内，厚度信息存储装置08事先存储有对应该橡胶树01的厚度信息，即保存有该橡胶树01的表皮至水囊层之间的距离，以供采胶控制器7作为参考控制推进电机6的推进深度。

在本实施例中，厚度信息存储装置08为电子标签，即RFID电子标签，通过无线射频技术进行信息的读取，与射频读写器配合使用。电子标签中除了存储厚度信息外，还可以存储橡胶树的编码信息。

本发明实施例还提供了一种采胶方法，应用于上述采胶钻机的采胶控制器7中，其具体工作方式为：

接收厚度信息获取装置15发送的厚度信息，厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，通过厚度信息获取装置15读取每个橡胶树上对应的厚度信息存储装置08而得到；

将接收的厚度信息转换为推进电机6的脉冲信号；

根据脉冲信号控制推进电机6动作，用于控制推进电机6的推进深度。

上述的采胶方法应用于采胶钻机上，在对某个橡胶树进行钻孔前，先获取该橡胶树的厚度信息，以该厚度信息作为参考值控制推进电机6的推进动作，使针钻1即将达到水囊层之时，自动控制推进电机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。

本发明实施例还提供了一种采胶控制器7，基于本发明中的采胶方法，包括接收模块、信号转换模块和推进电机驱动模块；其中，接收模块用于接收厚度信息获取装置15发送的厚度信息，厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，厚度信息通过厚度信息获取装置15读取对应每个橡胶树上的厚度信息存储装置08而得到；信号转换模块用于将接收的厚度信息转换为推进电机6的脉冲信号；推进电机驱动模块根据脉冲信号控制推进电机6动作，进而控制推进电机6的推进深度。

上述采胶控制器7能够对采胶钻机的采胶厚度进行自动控制，保护了橡胶树形成层不受伤害。

采胶控制器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。

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。

Claims (10)

1.一种采胶方法，其特征在于，应用于采胶钻机的采胶控制器(7)中，所述采胶钻机还包括厚度信息获取装置(15)、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(1)旋转；所述推进电机(6)驱动所述针钻(1)进退；所述采胶方法为：

接收所述厚度信息获取装置(15)发送的厚度信息，所述厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，通过所述厚度信息获取装置(15)读取每个橡胶树上对应的厚度信息存储装置(08)而得到；

将接收的所述厚度信息转换为所述推进电机(6)的脉冲信号；

根据所述脉冲信号控制所述推进电机(6)动作，用于控制所述推进电机(6)的推进深度。

2.一种采胶控制器，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收厚度信息获取装置(15)发送的厚度信息，所述厚度信息为橡胶树的表皮至水囊层之间的距离，所述厚度信息通过所述厚度信息获取装置(15)读取对应每个橡胶树上的厚度信息存储装置(08)而得到；

信号转换模块，用于将接收的所述厚度信息转换为推进电机(6)的脉冲信号；

推进电机驱动模块，根据所述脉冲信号控制所述推进电机(6)动作，用于控制所述推进电机(6)的推进深度。

3.一种采胶钻机，其特征在于，包括：

机壳；

针钻(1)，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(1)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(1)在所述机壳中沿所述针钻(1)的轴向移动；

厚度信息获取装置(15)，用于读取每个橡胶树所对应的厚度信息存储装置(15)中的厚度信息；

采胶控制器(7)，为权利要求2中所述的采胶控制器(7)，与所述推进电机(6)、所述旋转电机(3)和所述厚度信息获取装置(15)均连接。

4.根据权利要求3所述的采胶钻机，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所述的采胶钻机，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(1)转动连接，且可在所述机壳内沿所述针钻(1)的轴向移动；

夹持器(13)，所述针钻(1)通过所述夹持器(13)与所述旋转电机(3)连接；

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(1)的轴向移动。

6.根据权利要求3所述的采胶钻机，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(1)的轴向移动；所述手柄部(10)用于握持。

7.根据权利要求3所述的采胶钻机，其特征在于，所述针钻(1)的外形轮廓为针形，所述针钻(1)的一端设置有切削刀刃(101)，且所述针钻(1)的外圆表面设置有螺旋刀刃(102)和螺旋排屑槽(103)，所述针钻(1)的直径为1mm～1.5mm。

8.根据权利要求3所述的采胶钻机，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)和采胶控制器(7)供电连接。

9.根据权利要求3所述的采胶钻机，其特征在于，所述厚度信息获取装置(15)为射频读写器。

10.一种集胶系统，包括导胶圈(03)、胶舌(04)和胶碗(06)，所述导胶圈(03)沿螺旋方向由上至下环绕于橡胶树(01)的外表皮上；所述胶舌(04)设置于所述导胶圈(03)的下部末端；所述胶碗(06)固定于所述橡胶树(01)上且位于所述胶舌(04)的正下方；其特征在于，基于权利要求1中的采胶方法，还包括用于安装在橡胶树(01)上的厚度信息存储装置(08)，所述厚度信息存储装置(08)存储有对应该橡胶树(01)的厚度信息。