CN107568021A - 一种智能化天然橡胶自动采割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业机械领域,具体涉及一种智能化天然橡胶自动采割设备。包括控制系统和执行系统,所述控制系统控制执行系统的运行,所述执行系统包括上软轨、下软轨、平行支杆、光轴总成、刀架支杆总成、刀架和自动换行结构,所述上软轨和下软轨通过平行支杆连接,所述光轴总成设置于上软轨和下软轨之间,所述光轴总成与自动换行结构连接,可在上软轨和下软轨上左右移动,所述刀架支杆总成设置于光轴总成上,所述刀架支杆总成与自动换行结构连接,可在光轴总成上上下移动,所述刀架固定于刀架支杆总成上。本发明一种智能化自动天然橡胶采割设备可实现天然橡胶采割的机械化生产,最大程度上解决了天然橡胶采割生产中产生的劳动力的供需问题。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域,具体涉及一种智能化天然橡胶自动采割设备。
背景技术
现有的天然橡胶采割主要以人工手持式的割胶刀采割为主,该种采割方式,技术要求高,技术发挥不稳定,并且,对于采割工作面的高度有局限性。人工采割生产劳动强度大,劳动环境恶劣,劳动时间长,效率低,劳动作业时间在深夜,与人类生理规律相违等原因造成了用工紧张和工资上涨,使天然橡胶的生产成本增加,不利于天然橡胶的生产发展。现有的手持式电动割胶刀,提高了一些工作效率,但仍未脱离人工,人工采割的问题没有得到解决。
中国发明专利申请CN104429813A公开了一种割胶机,包括绑树固定架和分别安装于绑树固定架上下两端的两个环形行星齿轮外壳,两行星齿轮外壳之间设置矢量移动刀架总成;矢量移动刀架总成上设置齿轮轴,矢量移动刀架总成内设置马达和带齿轮齿条的割胶刀架;割胶刀架内设置割胶刀总成,割胶刀总成的顶端连接丝杠,转动丝杠可使割胶刀总成在割胶刀架内上下移动。这种割胶机已基本达到代替手工割胶的效果,但对于割胶机的割胶刀架采用齿轮齿条的传动方式,安装麻烦,丝杠伸出割胶机外,占用空间大,影响整体美观,而且容易损坏。这种割胶机结构复杂,装配难度大,加工生产成本高,上装不方便,而且适应性差,对于不同围径的橡胶树需要定制不同规格的机器,中国发明专利申请CN105052675A和中国发明专利申请CN106034978A是在中国发明专利申请CN104429813A基础上做了一些改进,但对于上述的问题没有得到解决。
发明内容
为解决现有技术存在的不足,本发明提供一种智能化天然橡胶自动采割设备。
本发明的技术方案为:
一种智能化天然橡胶自动采割设备,包括控制系统和执行系统,所述控制系统控制执行系统的运行,所述执行系统包括上软轨、下软轨、平行支杆、光轴总成、刀架支杆总成、刀架和自动换行结构,所述上软轨和下软轨通过平行支杆连接,所述光轴总成设置于上软轨和下软轨之间,所述光轴总成与自动换行结构连接,通过自动换行结构可在上软轨和下软轨上左右移动,所述刀架支杆总成设置于光轴总成上,所述刀架支杆总成与自动换行结构连接,通过自动换行结构可在光轴总成上上下移动,所述刀架固定于刀架支杆总成上。
进一步的,所述上软轨和下软轨分别包括依次排列通过销轴连接的软轨组件a、软轨组件b、软轨组件c、软轨组件d和软轨组件e,还包括软轨插轨,所述软轨组件a、软轨组件b、软轨组件c、软轨组件d和软轨组件e上设置有插槽,所述软轨插轨可卡合在插槽内。
进一步的,所述平行支杆与上软轨和下软轨通过螺纹连接。
进一步的,所述自动换行结构包括步进电机、拉线和滑轮组,所述步进电机设置于上软轨一端,设置为1个;所述拉线设置为2根,包括拉线a和拉线b;所述滑轮组设置为4组,包括滑轮组a、滑轮组b、滑轮组c和滑轮组d,所述4个滑轮组分别设置于上软轨和下软轨的两端,所述步进电机与滑轮组a连接,所述4个滑轮组与拉线a连接,所述滑轮组a、滑轮组b、滑轮组c与拉线b连接。
进一步的,所述光轴总成包括光轴、固定支杆、光轴齿轮、光轴固定件、滑轮、滚轮、光轴滑块、光轴动力电机、电机齿轮和电机座;所述光轴向两端延伸的方向依次设置有光轴固定件、滚轮和光轴滑块,所述光轴穿过光轴固定件,所述滚轮套设在光轴上,所述光轴滑块固定在光轴两端;所述光轴包括第一光轴和第二光轴,所述光轴齿轮设置于第一光轴下端光轴固定件的上端;所述固定支杆两端通过螺纹固定于光轴固定件上,所述固定支杆上固定有电机座,所述光轴动力电机固定在电机座上,所述电机齿轮设置于光轴动力电机上,所述电机齿轮与光轴齿轮啮合;所述拉线a与第一光轴上的两个光轴滑块连接,所述步进电机带动滑轮组a转动,所述滑轮组a转动带动拉线a运动,所述拉线a运动带动光轴滑块左右移动。
进一步的,所述刀架支杆总成包括平行滑块、刀架支杆、仿形滚轮a、伸缩杆组件a、弹簧、弹簧座、伸缩杆组件b、伸缩杆电机、丝杠、伸缩杆电机齿轮、丝杠齿轮、伸缩杆与平行滑块连接件和拉线固定件;所述平行滑块的一端与刀架支杆的一端通过销轴连接,所述仿形滚轮a设置于刀架支杆上;所述伸缩杆组件a与刀架支杆的另一端通过轴销连接,所述伸缩杆组件a内设置有弹簧,所述弹簧固定于弹簧座上,所述伸缩杆组件a与伸缩杆组件b通过限位销连接;所述伸缩杆组件b上设置有伸缩杆电机,所述伸缩杆组件b内设置有丝杠a,所述丝杠的一端通过螺纹固定在弹簧座上,所述丝杠的另一端通过伸缩杆组件b限位设置有丝杠齿轮;所述伸缩杆电机上设置有伸缩杆电机齿轮,所述伸缩杆电机齿轮与丝杠齿轮啮合,实现伸缩杆组件a前后移动;所述伸缩杆组件b上固定有伸缩杆与平行滑块连接件,所述伸缩杆与平行滑块连接件与平行滑块的另一端通过轴销连接,所述拉线固定件设置于平行滑块上下两面的中心位置;所述拉线b和拉线固定件连接,所述所述步进电机带动滑轮组a转动,所述滑轮组a转动带动拉线b运动,所述拉线b运动带动平行滑块上下移动。
进一步的,所述刀架包括固定刀架、仿形滚轮b、刀片、移动刀架、移动刀架压块和丝杠b;所述仿形滚轮b设置于固定刀架前端的滚轮轴上,所述刀片设置于固定刀架的刀片滑槽内,所述移动刀架压在刀片上,所述移动刀架压块压在所述移动刀架上与所述固定刀架螺纹固定;所述丝杠b穿过所述移动刀架上的丝空,所述丝杠b的两端设置于所述移动刀架压块和所述固定刀架的限位孔内,通过所述固定刀架的限位盲孔旋转丝杠,可以使移动刀架带动刀片前后移动。
本发明的有益效果是:
本发明结构简易,模具费用低,生产成本低,设备可折叠,运输成本低,安装方便,可适于不同围径的橡胶树,使用范围广,耗皮量低,延长橡胶树的生产寿命,控制精度高,不伤橡胶树,最大程度保护橡胶树资源,节省人工,提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明采割设备整体结构示意图。
图2是本发明采割设备爆炸状态示意图。
图3是本发明采割设备展开状态示意图。
图4是本发明中上软轨结构示意图。
图5是本发明中光轴总成结构示意图。
图6是本发明中刀架支杆总成结构示意图。
图7是本发明中刀架支杆总成爆炸状态示意图。
图8是本发明中刀架结构示意图。
图9是本发明中刀架爆炸状态示意图。
图10是本发明拉线a缠绕结构示意图。
图11是本发明拉线b缠绕结构示意图。
图12是本发明拉线a和拉线b缠绕结构示意图。
其中,1、上软轨;11、软轨组件a;12、软轨组件b;13、软轨组件c;14、软轨组件d;15、软轨组件e;16、软轨插轨;2、刀架;21、丝杠b;22、移动刀架压块;23、移动刀架;24、刀片;25、固定刀架;26、仿形滚轮b;3、刀架支杆总成;300、仿形滚轮a;301、刀架支杆;302、平行滑块;303、拉线固定件;304、伸缩杆与平行滑块连接件;305、丝杠齿轮;306、伸缩杆电机齿轮;307、丝杠a;308、伸缩杆电机;309、伸缩杆组件b;310、弹簧座;311、弹簧;312、伸缩杆组件a;4、平行支杆;5、光轴总成;51、光轴;52、光轴齿轮;53、光轴固定件;54、滑轮;55、滚轮;56、光轴滑块;57、光轴动力电机;571、电机齿轮;58、电机座;59、固定支杆;6、下软轨;71、滑轮组a;72、滑轮组b;73、滑轮组c;74、滑轮组;d;75、步进电机;76、拉线a;77、拉线b。
具体实施方式
以下参照附图对本发明进行更加详细的说明。
如图1-12所述,一种智能化天然橡胶自动采割设备,包括控制系统和执行系统,所述控制系统控制执行系统的运行,所述执行系统包括上软轨1、下软轨6、平行支杆4、光轴总成5、刀架支杆总成3、刀架2和自动换行结构。所述上软轨1和下软轨6通过平行支杆4连接,所述光轴总成5设置于上软轨1和下软轨6之间,所述光轴总成5与和自动换行结构连接,可在上软轨1和下软轨6上左右移动。所述刀架支杆总成3设置于光轴总成5上,所述刀架支杆总成3与和自动换行结构连接,可在光轴总成5上上下移动,所述刀架2固定于刀架支杆总成3上。
所述上软轨1和下软轨6分别包括依次排列通过销轴连接的软轨组件a11、软轨组件b12、软轨组件c13、软轨组件d14和软轨组件e15,还包括软轨插轨16。所述软轨组件a11、软轨组件b12、软轨组件c13、软轨组件d14和软轨组件e15上设置有插槽,所述软轨插轨16可卡合在插槽内。
所述平行支杆4与上软轨1和下软轨6通过螺纹连接。
所述自动换行结构包括步进电机75、拉线和滑轮组,所述步进电机75设置于上软轨1一端,设置为1个。所述拉线设置为2根,包括拉线a76和拉线b77;所述滑轮组设置为4组,包括滑轮组a71、滑轮组b72、滑轮组c73和滑轮组d74,所述4个滑轮组分别设置于上软轨1和下软轨6的两端,所述步进电机75与滑轮组a76连接,所述4个滑轮组与拉线a76连接,所述滑轮组a71、滑轮组b72、滑轮组c73与拉线b77连接。
所述光轴总成5包括光轴51、固定支杆59、光轴齿轮52、光轴固定件53、滑轮54、滚轮55、光轴滑块56、光轴动力电机57、电机齿轮571和电机座58。所述光轴51向两端延伸的方向依次设置有光轴固定件53、滚轮55和光轴滑块56,所述光轴51穿过光轴固定件53,所述滚轮55套设在光轴51上,所述光轴滑块56固定在光轴51两端。所述光轴51包括第一光轴和第二光轴,所述光轴齿轮52设置于第一光轴下端光轴固定件53的上端。所述固定支杆59两端通过螺纹固定于光轴固定件53上。所述固定支杆59上固定有电机座58,所述光轴动力电机57固定在电机座58上,所述电机齿轮571设置于光轴动力电机57上,所述电机齿轮571与光轴齿轮52啮合。所述拉线a71与第一光轴上的两个光轴滑块56连接,所述步进电机75带动滑轮组a71转动,所述滑轮组a71转动带动拉线a76运动,所述拉线a76运动带动光轴滑块56左右移动。
所述刀架支杆总成3包括平行滑块302、刀架支杆301、仿形滚轮a300、伸缩杆组件a312、弹簧311、弹簧座310、伸缩杆组件b309、伸缩杆电机308、丝杠a307、伸缩杆电机齿轮306、丝杠齿轮305、伸缩杆与平行滑块连接件304和拉线固定件303。所述平行滑块302的一端与刀架支杆301的一端通过销轴连接,所述仿形滚轮a300设置于刀架支杆301上。所述伸缩杆组件a312与刀架支杆301的另一端通过轴销连接,所述伸缩杆组件a312内设置有弹簧311,所述弹簧311固定于弹簧座310上。所述伸缩杆组件a312与伸缩杆组件b309通过限位销连接,所述伸缩杆组件b309上设置有伸缩杆电机308,所述伸缩杆组件b309内设置有丝杠a307,所述丝杠a307的一端通过螺纹固定在弹簧座310上,所述丝杠a307的另一端通过伸缩杆组件b309限位设置有丝杠齿轮305。所述伸缩杆电机308上设置有伸缩杆电机齿轮306,所述伸缩杆电机齿轮306与丝杠齿轮305啮合,实现伸缩杆组件a312前后移动。所述伸缩杆组件b309上固定有伸缩杆与平行滑块连接件304,所述伸缩杆与平行滑块连接件304与平行滑块302的另一端通过轴销连接,所述拉线固定件303设置于平行滑块302上下两面的中心位置。所述拉线b77和拉线固定件303连接,所述所述步进电机75带动滑轮组a71转动,所述滑轮组a71转动带动拉线b77运动,所述拉线b77运动带动平行滑块302上下移动。
所述刀架2包括固定刀架25、仿形滚轮b26、刀片24、移动刀架23、移动刀架压块22和丝杠b21。所述仿形滚轮b26设置于固定刀架25前端的滚轮轴上,所述刀片24设置于固定刀架25的刀片滑槽内,所述移动刀架23压在刀片24上,所述移动刀架压块22压在所述移动刀架23上与所述固定刀架25螺纹固定。所述丝杠b21穿过所述移动刀架23上的丝孔,所述丝杠b26的两端设置于所述移动刀架压块22和所述固定刀架25的限位孔内,通过所述固定刀架25的限位盲孔旋转丝杠b21,可以使移动刀架23带动刀片24前后移动。
本发明的自动采割设备工作流程如下:
1、光轴总成在指定起始位置,光轴动力电机启动正转,通过光轴上的拉线a一边收紧另一边释放,光轴总成向前运动,同时,光轴总成上的平行滑块在拉线b的牵引下向下运动。
2、光轴总成运动到指定停止位置,光轴动力电机停转,同时,光轴总成上的平行滑块也停止运动,伸缩杆电机启动正转,推动刀杆在刀杆起始位置向前运动。
3、刀杆运动到停止位置,伸缩杆电机停转,光轴动力电机启动反转,通过光轴上的拉线a一边收紧另一边释放,光轴总成向后运动,同时,光轴总成上的平行滑块在拉线b的牵引下向上运动。
4、光轴总成运动到指定起始位置,光轴动力电机停转,同时,光轴总成上的平行滑块停止运动,伸缩杆电机启动反转,拉动刀杆在刀杆停止位置向后运动。
5、刀杆运动到起始位置,伸缩杆电机停转,换行步进电机启动,通过拉线b牵引,平行滑块向下运动1.2—1.8毫米(可调),换行步进电机停止,一次工作完成。
以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:包括控制系统和执行系统,所述控制系统控制执行系统的运行,所述执行系统包括上软轨、下软轨、平行支杆、光轴总成、刀架支杆总成、刀架和自动换行结构,所述上软轨和下软轨通过平行支杆连接,所述光轴总成设置于上软轨和下软轨之间,所述光轴总成与自动换行结构连接,通过自动换行结构可在上软轨和下软轨上左右移动,所述刀架支杆总成设置于光轴总成上,所述刀架支杆总成与自动换行结构连接,通过自动换行结构可在光轴总成上上下移动,所述刀架固定于刀架支杆总成上。
2.根据权利要求1所述的一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:所述上软轨和下软轨分别包括依次排列通过销轴连接的软轨组件a、软轨组件b、软轨组件c、软轨组件d和软轨组件e,还包括软轨插轨,所述软轨组件a、软轨组件b、软轨组件c、软轨组件d和软轨组件e上设置有插槽,所述软轨插轨可卡合在插槽内。
3.根据权利要求1所述的一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:所述平行支杆与上软轨和下软轨通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:所述自动换行结构包括步进电机、拉线和滑轮组,所述步进电机设置于上软轨一端,设置为1个;所述拉线设置为2根,包括拉线a和拉线b;所述滑轮组设置为4组,包括滑轮组a、滑轮组b、滑轮组c和滑轮组d,所述4个滑轮组分别设置于上软轨和下软轨的两端,所述步进电机与滑轮组a连接,所述4个滑轮组与拉线a连接,所述滑轮组a、滑轮组b、滑轮组c与拉线b连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:所述光轴总成包括光轴、固定支杆、光轴齿轮、光轴固定件、滑轮、滚轮、光轴滑块、光轴动力电机、电机齿轮和电机座;所述光轴向两端延伸的方向依次设置有光轴固定件、滚轮和光轴滑块,所述光轴穿过光轴固定件,所述滚轮套设在光轴上,所述光轴滑块固定在光轴两端;所述光轴包括第一光轴和第二光轴,所述光轴齿轮设置于第一光轴下端光轴固定件的上端;所述固定支杆两端通过螺纹固定于光轴固定件上,所述固定支杆上固定有电机座,所述光轴动力电机固定在电机座上,所述电机齿轮设置于光轴动力电机上,所述电机齿轮与光轴齿轮啮合;所述拉线a与第一光轴上的两个光轴滑块连接,所述步进电机带动滑轮组a转动,所述滑轮组a转动带动拉线a运动,所述拉线a运动带动光轴滑块左右移动。
6.根据权利要求5所述的一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:所述刀架支杆总成包括平行滑块、刀架支杆、仿形滚轮a、伸缩杆组件a、弹簧、弹簧座、伸缩杆组件b、伸缩杆电机、丝杠、伸缩杆电机齿轮、丝杠齿轮、伸缩杆与平行滑块连接件和拉线固定件;所述平行滑块的一端与刀架支杆的一端通过销轴连接,所述仿形滚轮a设置于刀架支杆上;所述伸缩杆组件a与刀架支杆的另一端通过轴销连接,所述伸缩杆组件a内设置有弹簧,所述弹簧固定于弹簧座上,所述伸缩杆组件a与伸缩杆组件b通过限位销连接;所述伸缩杆组件b上设置有伸缩杆电机,所述伸缩杆组件b内设置有丝杠a,所述丝杠的一端通过螺纹固定在弹簧座上,所述丝杠的另一端通过伸缩杆组件b限位设置有丝杠齿轮;所述伸缩杆电机上设置有伸缩杆电机齿轮,所述伸缩杆电机齿轮与丝杠齿轮啮合,实现伸缩杆组件a前后移动;所述伸缩杆组件b上固定有伸缩杆与平行滑块连接件,所述伸缩杆与平行滑块连接件与平行滑块的另一端通过轴销连接,所述拉线固定件设置于平行滑块上下两面的中心位置;所述拉线b和拉线固定件连接,所述所述步进电机带动滑轮组a转动,所述滑轮组a转动带动拉线b运动,所述拉线b运动带动平行滑块上下移动。
7.根据权利要求1所述的一种智能化天然橡胶自动采割设备,其特征在于:所述刀架包括固定刀架、仿形滚轮b、刀片、移动刀架、移动刀架压块和丝杠b;所述仿形滚轮b设置于固定刀架前端的滚轮轴上,所述刀片设置于固定刀架的刀片滑槽内,所述移动刀架压在刀片上,所述移动刀架压块压在所述移动刀架上与所述固定刀架螺纹固定;所述丝杠b穿过所述移动刀架上的丝空,所述丝杠b的两端设置于所述移动刀架压块和所述固定刀架的限位孔内,通过所述固定刀架的限位盲孔旋转丝杠,可以使移动刀架带动刀片前后移动。
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