CN113207614A - 一种自动割胶设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动割胶设备，包括固定于橡胶树干上的安装架、螺旋轨道、切割刀以及行走机构；行走机构设有用于安装切割刀的框架，行走机构在驱动装置的驱动下沿着螺旋轨道移动；安装架的一侧螺纹连接有换行机构，螺旋轨道的一端沿竖直方向可转动铰接于换行机构上；螺旋轨道与换行机构铰接处可转动设有双向联动部件；行走机构通过驱动装置运动至螺旋轨道底部时，行走机构上的传动组件在螺旋轨道转动多个角度下，均与双向联动部件进行传动连接；通过在安装架上设置可转动的螺旋轨道，使螺旋轨道能够沿竖直平面进行转动，以实现对螺旋轨道的切割弧度进行调节，以便于对倾斜的橡胶树进行割胶，有效提高割胶设备的适用性和割胶效率。

Description

一种自动割胶设备

技术领域

本发明涉及橡胶切割技术领域，具体是一种自动割胶设备。

背景技术

天然橡胶由橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。橡胶树在受伤害(如树皮被割开)时会分泌出大量含有橡胶乳剂的树液；由于橡胶树主要分布在热带地区，在多台风的沿海地区种植较多，因此，沿海地区的橡胶树有一部分会受台风影响出现倾斜生长，对于此种倾斜生长的橡胶树，自动割胶设备在切割刀切割时，由于其螺旋轨道的两端为固定式，不能对切割弧度进行调节，切割刀走刀线路较单一，使其切割刀的走刀线路和正常生长的橡胶树相同，不能很好的控制树液的流向。

专利号为CN201611005448.8的一种割胶机，包括轨道、行走机构以及切割刀，其中，轨道平行于割胶线布置；行走机构设置于轨道上并能够沿轨道在切割橡胶树皮的平面内移动；切割刀设置于行走机构上；在使用时，将轨道对应橡胶树干割线的适当位置安装固定，并调节轨道与树干之间的距离，使切割刀位于割胶线上方并使其抵触在树干上，通过行走机构带动切割刀沿轨道运动进行割胶；上述割胶机在割胶过程中只需要通过行走机构拖动割胶刀沿轨道行走即可，无需设置横向移动装置和竖向移动装置。该申请的轨道为固定式轨道，不能进行转动调节弧度，切割刀走刀线路教单一。

发明内容

本发明提供了一种自动割胶设备，旨在解决上述自动割胶设备的螺旋轨道不能转动调节，切割刀走刀线路教单一的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种自动割胶设备，包括固定于橡胶树干上的安装架、螺旋轨道、切割刀以及行走机构；所述行走机构设有用于安装所述切割刀的框架，所述行走机构在驱动装置的驱动下沿着所述螺旋轨道移动；所述安装架的一侧螺纹连接有换行机构，所述螺旋轨道的一端沿竖直方向可转动铰接于所述换行机构上；所述螺旋轨道与所述换行机构铰接处可转动设有双向联动部件；所述行走机构通过所述驱动装置运动至所述螺旋轨道底部时，所述行走机构上的传动组件在所述螺旋轨道转动多个角度下，均与所述双向联动部件进行传动连接。

进一步地，所述换行机构包括螺管、环形锥齿轮、环形内棘轮以及棘爪，所述螺管螺纹连接于所述安装架一侧的螺杆上；所述环形锥齿轮可转动连接于所述螺管上；所述行走机构运动至所述螺旋轨道底端时，所述传动组件通过所述双向联动部件与所述环形锥齿轮传动连接；所述环形内棘轮设于所述环形锥齿轮的内圈，所述棘爪设于所述螺管的端面上，所述环形锥齿轮通过与所述棘爪正转啮合，以驱动所述螺管跟随所述环形锥齿轮进行正转运动。

进一步地，所述螺旋轨道的倾斜底端设有弹性齿牙，所述弹性齿牙位于所述螺旋轨道的螺旋齿条端部，以使所述行走机构沿所述螺旋轨道转动至所述弹性齿牙处时，所述行走机构与所述弹性齿牙进行啮合，从而使所述行走机构进行自转运动。

进一步地，所述螺管上可转动套有套管，所述螺旋轨道的一端铰接于所述套管上，以使所述螺管可相对所述螺旋轨道进行水平转动。

进一步地，所述双向联动部件为同轴连接并且背对的锥齿轮，所述双向联动部件的一侧与所述环形锥齿轮啮合传动；所述双向联动部件的另一侧与所述传动组件间歇啮合传动。

进一步地，所述行走机构为行走轮，所述驱动装置为电机，所述驱动装置和所述行走轮安装在所述框架上，所述框架与所述螺旋轨道滑动连接，所述行走轮与所述螺旋轨道啮合传动，所述驱动装置驱动所述行走轮转动。

进一步地，还包括间歇传动装置，所述驱动装置通过所述间歇传动机构带动所述切割刀朝橡胶树方向伸出和缩回预设距离。

进一步地，所述间歇传动机构包括蜗杆、蜗母条和弹性件，所述驱动装置驱动所述蜗杆转动，所述蜗母条与所述切割刀连接，所述切割刀与所述框架滑动连接，所述弹性件的两端分别连接于所述切割刀和所述框架上，所述弹性件驱动所述切割刀向使所述蜗母条与所述蜗杆啮合的方向移动。

进一步地，所述安装架的一端设有弧形槽，所述螺旋轨道的一端可滑动限位于所述弧形槽内；还包括设于螺旋轨道端部的锁紧螺栓，所述锁紧螺栓用于将所述螺旋轨道的一端锁紧于所述弧形槽内。

进一步地，所述框架上设有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮连接于所述驱动装置的输出端并与所述蜗杆同轴；所述第二锥齿轮垂直设于所述框架上并与所述行走轮同轴，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合传动；所述传动组件包括主动齿轮、从动齿轮以及从动锥齿轮，所述主动齿轮与所述行走轮同轴，所述从动齿轮设于所述框架上表面并与所述主动齿轮啮合传动，所述从动锥齿轮与所述从动齿轮同轴并与所述双向联动部件间歇啮合传动。

相对现有技术，具有以下有益效果：

1.通过在安装架上设置可转动的螺旋轨道，使螺旋轨道能够沿竖直平面进行转动，以实现对螺旋轨道的切割弧度进行调节，以便于对倾斜的橡胶树进行割胶，有效提高割胶设备的适用性和割胶效率。

2.通过设置换行机构和传动组件，当驱动装置驱动行走机构在螺旋轨道上移动至螺旋轨道底端端部时，框架上的传动组件通过双向联动部件与换行机构进行传动连接，以使换行机构中的螺管转动带动螺旋轨道在螺杆上进行降下换行，以便于切割刀换行切割，有效提高割胶设备的联动性和自动化程度，且有效防止换行回行的问题出现，大大提高了切割刀的换行精度。

3.通过单个驱动装置控制间歇传动机构推动割胶刀进行伸出和缩回，同时，单个驱动装置还通过控制行走机构在螺旋轨道上移动，以实现割胶刀的螺旋移动，并结合双向联动部件以实现驱动装置移动到螺旋轨道底端端部时与换行机构进行配合，以使换行机构带动螺旋轨道进行下降换行；通过单驱动装置的驱动方式来降低成本和故障率，便于检修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种自动割胶设备的示意图；

图2为本申请一种自动割胶设备的A局部放大示意图；

图3为本申请一种自动割胶设备的传动组件和换行机构示意图；

图4为本申请一种自动割胶设备的双向联动部件和传动组件示意图；

图5为本申请一种自动割胶设备的弹性齿牙示意和环形内棘轮示意图；

图6为本申请一种自动割胶设备的B局部放大示意图；

图7为本申请一种自动割胶设备的弧形槽示意图；

图8为本申请一种自动割胶设备的弹性件位置示意图。

附图标记：1-安装架；2-螺旋轨道；3-切割刀；4-行走机构；5-框架；6- 双向联动部件；7-驱动装置；8-弧形槽；9-锁紧螺栓；10-螺杆；21-弹性齿牙；51-第一锥齿轮；52-第二锥齿轮；61-螺管；62-环形锥齿轮；63-环形内棘轮； 64-棘爪；65-套管；81-主动齿轮；82-从动齿轮；83-从动锥齿轮；91-蜗杆； 92-蜗母条；93-弹性件。

具体实施方式

为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：

实施例1：

如图1至图8所示，本发明提供了一种自动割胶设备，包括固定于橡胶树干上的安装架1、螺旋轨道2、切割刀3以及行走机构4；行走机构4设有用于安装切割刀3的框架5，行走机构4在驱动装置7的驱动下沿着螺旋轨道2移动，以使切割刀3对橡胶树进行切割；安装架1的一侧螺纹连接有换行机构，螺旋轨道2的一端沿竖直方向可转动铰接于换行机构上，以使螺旋轨道2可绕铰接处沿竖直平面进行转动；螺旋轨道2与换行机构铰接处可转动设有双向联动部件6；行走机构4通过驱动装置7运动至螺旋轨道2底部时，行走机构4上的传动组件在螺旋轨道2转动多个角度下，均与双向联动部件6进行传动连接，以使螺旋轨道2在转动调节多个角度后均可与移动至螺旋轨道2底部端部的传动组件传动连接。

通过在安装架1上设置可转动的螺旋轨道2，使螺旋轨道2能够沿竖直平面进行转动，以实现对螺旋轨道2的切割弧度进行调节，以便于对倾斜的橡胶树进行割胶，有效提高割胶设备的适用性和割胶效率。

本发明的工作原理：初始状态下，切割刀3对齐橡胶树上的胶线，切割刀3 缩回从而与橡胶树分离，框架5位于螺旋轨道2的底部端部。此时驱动装置7 正转，驱动行走机构4沿着螺旋轨道2向螺旋轨道2的上端移动，同时驱动切割刀3伸出，使得切割刀3接触橡胶树的树皮，在切割刀3伸出到预设距离后，间歇传动机构使得驱动装置7停止驱动割胶刀伸出；螺旋轨道2有一定的余度可使切割刀3伸出的过程中行走机构4正好移动至使切割刀3接触橡胶树的树皮。接着驱动装置7继续正转带动切割刀3沿着螺旋线运动，由于此时的切割刀3已经伸出，因此在移动的过程中可以对橡胶树进行割胶。在切割刀3移动至螺旋轨道2的上端时割胶结束，接着驱动装置7反转驱动行走机构4，行走机构4沿着螺旋轨道2从上端向底端移动，在驱动装置7反转时通过间歇传动机构带动切割刀3缩回；同理的，螺旋轨道2有一定的余度可使切割刀3缩回的过程中行走机构4移动的情况下切割刀3不与橡胶树的树皮接触，以防止行走机构4回位时切割刀3切割橡胶。当行走机构4带动框架5移动至螺旋轨道2的底部端部时，驱动装置7通过设于框架5上的传动组件，与可转动设于螺旋轨道2和换行机构铰接处的双向联动部件6进行传动连接，以使双向联动部件6 驱动换行机构进行在安装架1上的螺杆10上转动进行降下，以实现螺旋轨道2 的下降换行；当螺旋轨道2换行结束后，行走机构4正转，在正转过程中，传动组件通过双向联动部件6驱动换行机构反转，换行机构反转的过程中不带动螺旋轨道2下降或上升，从而保证了螺旋轨道2在换行后不出现会行的问题，有效提高了换行的精度。

具体地，换行机构包括螺管61、环形锥齿轮62、环形内棘轮63以及棘爪 64，螺管61螺纹连接于安装架1一侧的螺杆10上；环形锥齿轮62可转动连接于螺管61上；行走机构4运动至螺旋轨道2底端时，传动组件通过双向联动部件6与环形锥齿轮62传动连接；环形内棘轮63设于环形锥齿轮62的内圈，棘爪64设于螺管61的端面上，环形锥齿轮62通过与棘爪64正转啮合，以驱动螺管61跟随环形锥齿轮62进行正转运动，以使螺管61沿着螺杆10向下运动，从而带动螺旋轨道2进行下降换行，此时的行走机构4为反转状态。行走机构4 正转从螺旋轨道2底部向上部移动时，传动组件驱动双向联动部件6带动环形锥齿轮62进行反转，环形锥齿轮62内圈的环形内棘轮63与棘爪64弹性配合，以使环形锥齿轮62反转的过程中不带动螺管61进行转动，从而使螺旋轨道2 固定不动；进一步地，棘爪64底部套有扭簧，以通过扭簧来实现棘爪64快速复位。

具体地，螺旋轨道2的倾斜底端设有弹性齿牙11，弹性齿牙11位于螺旋轨道2的螺旋齿条端部，以使行走机构4沿螺旋轨道2转动至弹性齿牙11处时，行走机构4与弹性齿牙11进行啮合，从而使行走机构4进行自转运动；进一步地，弹性齿牙11通过扭簧来实现快速复位。

通过设置换行机构和传动组件，当驱动装置7驱动行走机构4在螺旋轨道2 上移动至螺旋轨道2底端端部时，框架5上的传动组件通过双向联动部件6与换行机构进行传动连接，以使换行机构中的螺管61转动带动螺旋轨道2在螺杆 10上进行降下换行，以便于切割刀3换行切割，有效提高割胶设备的联动性和自动化程度，且有效防止换行回行的问题出现，大大提高了切割刀3的换行精度。

具体地，螺管61上可转动套有套管65，螺旋轨道2的一端铰接于套管65 上，以使螺管61可相对螺旋轨道2进行水平转动，从而有效防止螺管61转动的过程中受螺旋轨道2的约束。

具体地，双向联动部件6为同轴连接并且背对的锥齿轮，双向联动部件6 的一侧与环形锥齿轮62啮合传动；双向联动部件6的另一侧与传动组件间歇啮合传动，以使移动至铰接处的传动组件能够通过双向联动组件与环形锥齿轮62 传动连接；且由于螺旋轨道2绕铰接处竖直平面转动，其平行于螺旋轨道2的传动组件在螺旋轨道2转动的过程中始终能与双向联动组件进行啮合，有效防止了螺旋轨道2转动一定角度后不能进行换行的问题出现。

具体地，切割刀3包括刀架、刀头和弹簧，刀架与框架5滑动连接，刀头与刀架滑动连接，弹簧一端连接刀头，另一端连接刀架。刀架伸出到预设距离之后，切割刀3即伸出达到预设距离，刀头通过弹簧与刀架连接，使得刀头可以伸缩，补偿树干表面不平齐的情况，使得割胶更加稳定。

实施例2：

如图1和图2所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，行走机构4 为行走轮，驱动装置7为电机，驱动装置7和行走轮安装在框架5上，框架5 与螺旋轨道2滑动连接，行走轮与螺旋轨道2啮合传动，驱动装置7驱动行走轮转动。电机转动时带动行走轮转动，行走轮与螺旋轨道2贴合，因此在行走轮转动时带动框架5以及安装在框架5上的切割刀3沿着螺旋轨道2移动，实现切割刀3的螺旋运动，通过电机来驱动行走轮结构简单，便于维护。

通过单个驱动装置7控制间歇传动机构推动割胶刀进行伸出和缩回，同时，单个驱动装置7还通过控制行走机构4在螺旋轨道2上移动，以实现割胶刀的螺旋移动，并结合双向联动部件6以实现驱动装置7移动到螺旋轨道2底端端部时与换行机构进行配合，以使换行机构带动螺旋轨道2进行下降换行；通过单驱动装置7的驱动方式来降低成本和故障率，便于检修。

具体地，如图1和图7所示，安装架1的一端设有弧形槽8，螺旋轨道2的一端可滑动限位于弧形槽8内；还包括设于螺旋轨道2端部的锁紧螺栓9，锁紧螺栓9用于将螺旋轨道2的一端锁紧于弧形槽8内；以通过锁紧螺栓9来将螺旋轨道2固定于安装架1的光杆上。

具体地，框架5上设有第一锥齿轮51和第二锥齿轮52，第一锥齿轮51连接于驱动装置7的输出端并与蜗杆91同轴；第二锥齿轮52垂直设于框架5上并与行走轮同轴，第一锥齿轮51与第二锥齿轮52啮合传动；传动组件包括主动齿轮81、从动齿轮82以及从动锥齿轮83，主动齿轮81与行走轮同轴，并位于框架5的上表面；从动齿轮82通过轴承可转动设于框架5上表面并与主动齿轮81啮合传动，从动锥齿轮83与从动齿轮82同轴并与双向联动部件6间歇啮合传动。

实施例3：

如图2和图8所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，还包括间歇传动装置，驱动装置7通过间歇传动机构带动切割刀3朝橡胶树方向伸出和缩回预设距离。

具体地，间歇传动机构包括蜗杆91、蜗母条92和弹性件93，驱动装置7 驱动蜗杆91转动，蜗母条92与切割刀3连接，切割刀3与框架5滑动连接，弹性件93的两端分别连接于切割刀3和框架5上，弹性件93驱动切割刀3向使蜗母条92与蜗杆91啮合的方向移动。弹性件93为弹簧；电机正转时驱动蜗杆91转动，蜗杆91与蜗母条92啮合，从而驱动蜗杆91向橡胶树的方向移动，蜗杆91带动切割刀3向靠近橡胶树的方向伸出。在蜗母条92脱离蜗杆91后，蜗杆91不能继续驱动蜗母条92移动，此时的切割刀3伸出达到预设距离，在达到预设距离后电机继续转动时切割刀3不会再伸出，并且在蜗杆91的作用下，切割刀3不会在受到外力的作用下缩回。在弹簧的作用下，蜗母条92脱离后仍然与蜗杆91贴合。在电机反转时，蜗杆91快速的再次与蜗母条92啮合，从而驱动蜗杆91向远离橡胶树的方向移动，蜗杆91带动切割刀3向远离橡胶树的方向缩回。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动割胶设备，其特征在于，包括固定于橡胶树干上的安装架(1)、螺旋轨道(2)、切割刀(3)以及行走机构(4)；所述行走机构(4)设有用于安装所述切割刀(3)的框架(5)，所述行走机构(4)在驱动装置(7)的驱动下沿着所述螺旋轨道(2)移动；所述安装架(1)的一侧螺纹连接有换行机构，所述螺旋轨道(2)的一端沿竖直方向可转动铰接于所述换行机构上；所述螺旋轨道(2)与所述换行机构铰接处可转动设有双向联动部件(6)；所述行走机构(4)通过所述驱动装置(7)运动至所述螺旋轨道(2)底部时，所述行走机构(4)上的传动组件在所述螺旋轨道(2)转动多个角度下，均与所述双向联动部件(6)进行传动连接。

2.根据权利要求1所述的自动割胶设备，其特征在于，所述换行机构包括螺管(61)、环形锥齿轮(62)、环形内棘轮(63)以及棘爪(64)，所述螺管(61)螺纹连接于所述安装架(1)一侧的螺杆(10)上；所述环形锥齿轮(62)可转动连接于所述螺管(61)上；所述行走机构(4)运动至所述螺旋轨道(2)底端时，所述传动组件通过所述双向联动部件(6)与所述环形锥齿轮(62)传动连接；所述环形内棘轮(63)设于所述环形锥齿轮(62)的内圈，所述棘爪(64)设于所述螺管(61)的端面上，所述环形锥齿轮(62)通过与所述棘爪(64)正转啮合，以驱动所述螺管(61)跟随所述环形锥齿轮(62)进行正转运动。

3.根据权利要求1所述的自动割胶设备，其特征在于，所述螺旋轨道(2)的倾斜底端设有弹性齿牙(11)，所述弹性齿牙(11)位于所述螺旋轨道(2)的螺旋齿条端部，以使所述行走机构(4)沿所述螺旋轨道(2)转动至所述弹性齿牙(11)处时，所述行走机构(4)与所述弹性齿牙(11)进行啮合，从而使所述行走机构(4)进行自转运动。

4.根据权利要求2所述的自动割胶设备，其特征在于，所述螺管(61)上可转动套有套管(65)，所述螺旋轨道(2)的一端铰接于所述套管(65)上，以使所述螺管(61)可相对所述螺旋轨道(2)进行水平转动。

5.根据权利要求2所述的自动割胶设备，其特征在于，所述双向联动部件(6)为同轴连接并且背对设置的锥齿轮，所述双向联动部件(6)的一侧与所述环形锥齿轮(62)啮合传动；所述双向联动部件(6)的另一侧与所述传动组件间歇啮合传动。

6.根据权利要求5所述的自动割胶设备，其特征在于，所述行走机构(4)为行走轮，所述驱动装置(7)为电机，所述驱动装置(7)和所述行走轮安装在所述框架(5)上，所述框架(5)与所述螺旋轨道(2)滑动连接，所述行走轮与所述螺旋轨道(2)啮合传动，所述驱动装置(7)驱动所述行走轮转动。

7.根据权利要求6所述的自动割胶设备，其特征在于，还包括间歇传动装置，所述驱动装置(7)通过所述间歇传动机构带动所述切割刀(3)朝橡胶树方向伸出和缩回预设距离。

8.根据权利要求7所述的自动割胶设备，其特征在于，所述间歇传动机构包括蜗杆(91)、蜗母条(92)和弹性件(93)，所述驱动装置(7)驱动所述蜗杆(91)转动，所述蜗母条(92)与所述切割刀(3)连接，所述切割刀(3)与所述框架(5)滑动连接，所述弹性件(93)的两端分别连接于所述切割刀(3)和所述框架(5)上，所述弹性件(93)驱动所述切割刀(3)向使所述蜗母条(92)与所述蜗杆(91)啮合的方向移动。

9.根据权利要求1至8任一项所述的自动割胶设备，其特征在于，所述安装架(1)的一端设有弧形槽(8)，所述螺旋轨道(2)的一端可滑动限位于所述弧形槽(8)内；还包括设于螺旋轨道(2)端部的锁紧螺栓(9)，所述锁紧螺栓(9)用于将所述螺旋轨道(2)的一端锁紧于所述弧形槽(8)内。

10.根据权利要求5所述的自动割胶设备，其特征在于，所述框架(5)上设有第一锥齿轮(51)和第二锥齿轮(52)，所述第一锥齿轮(51)连接于所述驱动装置(7)的输出端并与所述蜗杆(91)同轴；所述第二锥齿轮(52)垂直设于所述框架(5)上并与所述行走轮同轴，所述第一锥齿轮(51)与所述第二锥齿轮(52)啮合传动；所述传动组件包括主动齿轮(81)、从动齿轮(82)以及从动锥齿轮(83)，所述主动齿轮(81)与所述行走轮同轴，所述从动齿轮(82)设于所述框架(5)上表面并与所述主动齿轮(81)啮合传动，所述从动锥齿轮(83)与所述从动齿轮(82)同轴并与所述双向联动部件(6)间歇啮合传动。

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