CN114467678B - 用于从树中割取液体的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从树中割取液体的系统，其特征在于，该系统包括割取装置，所述割取装置包括：导轨；连接到所述导轨的切割元件，所述切割元件在所述导轨的一端到所述导轨的另一端之间移动，以在移动期间去除树皮；安装结构，其构造成托住所述导轨并将所述割取装置连接到树附近的操作位置；和配置为连接到所述切割元件的能运动的机械线，所述机械线的运动控制所述切割元件的运动。本发明的从树中割取液体的系统能够以低成本实现割取装置的自动控制。

Description

用于从树中割取液体的系统

本申请是申请人为胡汉民、申请日为2017年8月18日、申请号为201780064701.3、发明名称为“用于割取和收集橡胶的系统”的发明申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年8月18日提交的美国临时申请62/376,394的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于割取和收集橡胶的系统，尤其涉及一种包括用于割取橡胶的割取装置和用于收集橡胶的收集装置的系统。

背景技术

橡胶是一种重要的原料。汽车轮胎、鞋类和传送带等产品以及航空航天、国防和制药等行业都与橡胶密不可分。由于近年来橡胶需求量很大，世界各国的橡胶产量均在增加。然而，在森林中从树上割取橡胶是费时费力的。由于在获得橡胶的林场内，多个树的偏远位置和密度也限制了工作区域。因此，该领域的劳动力短缺。即使有劳动力，他们也可能不够熟练，无法有效地割取橡胶，也可能不想长时间呆在森林里。另外，找到熟练的劳动力可能是一个负担，可能需要更高的报酬。虽然市场上有许多工具可以减少割取和收集橡胶所需的劳动量和时间，但它们都不是有效的。

因此，仍然需要一种比现有技术更好的系统，解决目前市场上工具的缺陷。这种系统应该制造成本低廉，并且应该自动有效地从树上割取和收集橡胶。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于从树中割取液体的系统，至少部分缓解或解决上述问题。

根据本发明，提供一种用于从树中割取液体的系统，该系统包括割取装置，所述割取装置包括：

导轨；

连接到所述导轨的切割元件，所述切割元件在所述导轨的一端到所述导轨的另一端之间移动，以在移动期间去除树皮；

安装结构，其构造成托住所述导轨并将所述割取装置连接到树附近的操作位置；

配置为连接到所述切割元件的能运动的机械线，所述机械线的运动控制所述切割元件的运动。

优选地，所述机械线沿一方向运动使得切割元件沿所述导轨从一端移动到另一端，并且所述机械线沿相反方向运动使得切割元件沿所述导轨从所述另一端返回到所述一端。

优选地，所述机械线沿一方向运动同时使得切割元件沿一竖直方向移动，所述机械线沿相反方向运动同时使得切割元件沿相反竖直方向移动。

优选地，在所述切割元件沿所述导轨从所述另一端返回到所述一端过程中，随着所述机械线的运动还使得所述切割元件沿竖直方向的一方向行进一长度，然后在返回所述一端后重复使所述切割元件沿所述导轨的移动，直到使得切割元件完成部分或全部树皮切割。

优选地，所述安装结构包括第一结构、第二结构和螺纹构件，第一结构托住导轨和切割元件，第二结构托住第一结构，螺纹构件位于第二结构之间，所述机械线连接到所述第一结构，所述机械线的沿所述方向的运动允许第一结构沿着所述螺纹构件沿所述竖直方向移动。

优选地，所述系统还包括支架，第一结构、第二结构和螺纹结构通过所述支架连接，所述支架包括具有齿的轮子，在所述机械线沿所述方向运动时，所述切割元件与所述轮子接合，使得所述切割元件沿所述竖直方向行进所述长度，所述机械线沿相反方向运动时，所述切割元件不与所述轮子接合。

优选地，所述机械线沿一方向运动时所述切割元件不与树接触，所述机械线沿相反方向运动时，所述切割元件朝向树伸出且伸入树皮一定距离。

优选地，所述机械线配置为连接所述割取装置和附接到其他树的其他割取装置，机械线的运动使得所述割取装置上的切割元件和其他割取装置上的切割元件一起去除树皮。

优选地，所述机械线连接到其他树的切割元件，以一起控制所述其他树的切割元件运动。

优选地，所述机械线由与控制系统连接的动力装置驱动。

本发明的从树中割取液体的系统能够以低成本实现割取装置的自动控制。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细描述，本发明的本质和各种优点将变得更加明显，其中，相同的附图标记始终表示相同的部件，并且其中：

图1描绘了根据本发明的一些实施例用于割取和收集橡胶的示意示例性系统；

图2描绘了根据本发明的一些实施例用于割取橡胶的示例性割取装置；

图3从不同视角描绘了图2中公开的示例性割取装置；

图4从另一个不同视角描绘了图2中公开的示例性割取装置；

图5描绘了根据本发明的一些实施例的示例性切割器；

图6描绘了根据本发明的一些实施例的示例性刀片对准机构；

图7从不同视角描绘了图6中公开的示例性刀片对准机构；

图8描绘了根据本发明的一些实施例的安装结构的第一结构上的示例性线连接；

图9描绘了根据本发明的一些实施例在第一结构距离地面较低处倾斜的端部附近的树皮上的示例性切口；

图10描绘了根据本发明的一些实施例具有圆角的示例性垫；

图11描绘了管子和控制系统之间的示例性相互作用以及该相互作用在多个橡胶树上的应用；

图12描绘了根据本发明的一些实施例的管子的示例性内部；

图13和图14描绘了根据本发明的一些实施例的另一示例性刀片对准机构；

图15描绘了根据本发明的一些实施例的割取装置的另一个示例性安装结构；

图16描绘了根据本发明的一些实施例被配置为操作割取装置的释放装置；

图17和图18描绘了根据本发明的一些实施例用于割取橡胶的另一示例性割取装置；

图19和图20描绘了根据本发明的一些实施例图17和图18中所示的割取装置的另一视图；

图21描绘了根据本发明的一些实施例的示例性线存储器；

图22和图23描绘了根据本发明的一些实施例的导轨的示例性齿轮和示例性切割器提升装置；

图24描绘了根据本发明的一些实施例的示例性轮子和示例性轨道的放大视图；

图25和图26描绘了根据本发明的一些实施例的示例性切割器的放大视图。

具体实施方式

参考图1，示出了用于割取和收集橡胶的系统100的一个实施例。系统100可包括用于割取橡胶的割取装置105和用于收集橡胶的收集装置110。割取装置105可安装在产生橡胶的树的树干115上、产生橡胶的植物茎杆上或产生橡胶的植物的任何部分上。收集装置110可放置在一个位置或以这样的方式放置，使得它可以接收由割取装置105割取的橡胶。在优选实施例中，与割取装置105相比，收集装置110位于割取装置105下方并且更靠近树或植物的根部。尽管在本申请中系统100是关于橡胶树和橡胶的描述，但它也可用在其他树和其他物质上。

参考图2，示出了用于割取橡胶的割取装置205的一个实施例。割取装置205可包括第一导轨206、第二导轨207、第三导轨208、位于第一导轨206和第二导轨207之间并与第三导轨208物理接触的切割器209、以及包括第一结构211、第二结构212和螺纹构件213的安装结构210，第一结构211以一定角度托住第一导轨206、第二导轨207、第三导轨208和切割器209，第二结构212托住第一结构211(或将第一结构211保持在树的树干216)，螺纹构件213位于第二结构212之间，允许第一结构211沿树的垂直方向、纵向方向或上下方向移动。第一导轨206、第二导轨207和第三导轨208应具有与树的树干216的轮廓或圆的曲率相匹配的曲率。第一导轨206、第二导轨207和第三导轨208中的每一个可以具有彼此平行的曲率。角度大于零或与种植树的地面不平行。与第三导轨208相比，第一导轨206和第二导轨207更靠近树干216。由于第一结构211托住导轨206-导轨208和切割器209，所以沿垂直方向移动第一结构211也使导轨206-导轨208和切割器209沿垂直方向移动。第一导轨206、第二导轨207和第三导轨208在其整个曲率或长度上可具有圆形、矩形、正方形或其他形状的横截面。优选地，第一导轨206和第二导轨207具有矩形横截面，第三导轨208具有圆形横截面。圆形横截面便于切割器209在第三导轨208上移动。图3从不同的视角描绘了图2中公开的实施例，以示出安装结构310的细部配置。附图标记311表示第一结构，附图标记312表示第二结构，附图标记313表示螺纹构件。

第一结构311可包括梁321、垂直于梁321连接的第一组支腿322、以及垂直于梁321连接的第二组支腿323。第一组支腿322可将第一导轨306和第二导轨307连接到梁321。在优选实施例中，第一组支腿322可将第一导轨306和第二导轨307连接到梁321而不接触第三导轨308。第二组支腿323可将第三导轨308连接到梁321。在优选实施例中，第二组支腿323可将第三导轨308连接到梁321而不接触第一导轨306或第二导轨307，或第一导轨306和第二导轨307都不接触。梁321、第一组支腿322、和第二组支腿323在第二结构312的支撑下以一定的角度托住导轨306-导轨308和切割器309。

第二结构312可包括第一环325、连接到第一环325的第一梁326、第二环327、连接到第二环327的第二梁328、以及连接第一梁326和第二梁328的柱329。环325、环327连接到树的树干316，并且第一梁326和第二梁328对齐，使得第一梁326正好位于第二梁328上方(或第二梁328正好位于第一梁326下方)。第一结构311位于柱329和树316之间以及第一梁326和第二梁328之间。第一环325和第二环327可具有允许它们连接到树干316的构造或设计。例如，第一环325和第二环327中的每一个可以在周边的一个区域断开和连接。当环断开时，环打开并且可以围绕树干。将环放在树干上后，环连接或关闭。环和/或相关的梁(例如326或328)可进一步包括可以收紧和松开环的机构。通过调节环的周长，可以收紧和松开环。优选地，第一环325和第二环327由弹性材料制成或具有能够沿环的圆周方向延伸和缩回的构造。

螺纹构件313可以是螺杆或其他外(阳)螺纹。螺纹构件313平行于柱329，并且也连接第一梁326和第二梁328。螺纹构件313和柱329可具有从第一梁326到第二梁328测量的相同长度。

第一结构311、第二结构312和螺纹构件313可以通过支架330连接在一起。支架330可具有实现该连接的任何构造。在优选实施例中，支架330具有正方形或矩形构造。具有正方形或矩形构造的支架330具有第一对平行侧面和第二对平行侧面。柱329和螺纹构件313通过穿过第一对平行侧面将第一梁326和第二梁328连接在一起。梁321连接到第二对平行侧面。在一个实施例中，梁321连接到第二对平行侧面而不穿透第二对平行侧面。在支架330内，可具有轮子331，其安装在螺纹构件313上，具有多个齿或槽。轮子331以这样的方式安装，使得轮子331的旋转方向垂直于螺纹构件330在第一梁326和第二梁328之间或朝向第一梁326和第二梁328延伸的方向。轮子331的多个槽可与部件440的多个齿441接合(在下面的图5中讨论)以在第一组支腿323之间或围绕树干316的周边移动切割器309/409。图4描绘了支架330和轮子331的另一视图。

参考图5，示出了切割器409的一个实施例。切割器409可包括第一(较大)管部431、第二(较小)管部432、刀片433、刀片对准机构434和销444。第二管部432可在第一管部431内移动。第一管部431和第二管部432可滑动啮合以实现该移动。如果需要，替代实施例将使第一管部431更小并且第二管部432更大。两个管部431、432可以是矩形、方形、圆形、其他形状或它们的组合。优选地，两个管部431和432都是矩形的。切割器409可从树的树干416延伸到柱429或螺纹构件413。销444可以延伸穿过或穿透第二管部432。切割器409可位于第一导轨406和第二导轨407之间而不接触任一导轨。

第一管部431可以具有部件440，部件440的表面具有多个齿441。具有部件440的第一管部431的俯视图或剖视图可以是T形。部件440的曲率可平行于导轨406-导轨408中的一个或所有曲率。部件440和导轨406-导轨408可以从第一结构的一端，第二组支腿之一的位置(例如图3左侧的323)，延伸到第一结构的另一端，第二组支腿的另一个的位置(例如图3右侧的323)。部件440和多个齿441沿不接触两端和导轨406、407的方向延伸。第一管部431还可具有凹口442，第三导轨408连接到凹口442。通过这种连接，切割器409可沿第三导轨408并在第一导轨406和第二导轨407之间移动或滑动。部件440和多个齿441也可与第一结构的梁对准(例如图3的321)。

第二管部432是第一管部431和刀片对准机构434之间的中间部件。刀片对准机构434是第二管部432和刀片433之间的中间部件，并且将刀片433连接到第二管部432。第二管部432可具有中空内部和中空内部中的一个或多个弹簧以容纳刀片对准机构434。刀片对准机构434的一部分插入中空内部，并且中空内部中的一个或多个弹簧和刀片对准机构434的一部分连接到第二管部432的外表面。第二管部432插入第一管部431的中空内部，第一管部431容纳第二管部432。

在优选实施例中，如图3、图4和图5所示，当切割器309/409从第一结构311倾斜得更靠近地面的端部向第一结构311倾斜得更远离地面的端部移动时(返回方向)，轮子331可旋转以使支架330和第一结构311沿螺纹构件313向下移动。在该移动过程中，多个齿441接触轮子331以使轮子331旋转并使支架330和第一结构311向下移动。当切割器309/409从第一结构311倾斜得更远离地面的端部向第一结构311倾斜得更靠近地面的端部移动时(切割方向)，切割器309/409、第一结构311、第二结构312、或其任何组合可被配置成使得切割器309/409在不接触轮子331的情况下移动或移动并接轮子331但不旋转轮子331。在后一种情况下，当切割器309/409沿切割方向移动并且多个齿441接触轮子331时，多个齿441可被配置为向下或向树干416推。当切割器309/409沿返回方向移动时，多个齿441可保持直立而不被向下或向树干416推，以使轮子331旋转。仅当切割器309/409沿切割方向移动或可具有弹簧时，多个齿441才可被配置为是柔性的(使得它们可以被向下推)，使得多个齿441和弹簧被配置为仅沿一个方向旋转。

参考图6，示出了刀片对准机构534的一个实施例。刀片对准机构534可包括第一支腿551、第二支腿552和刀片推动器553。第一支腿551可包括第一细长构件551a、第二细长构件551b、以及连接第一细长构件551a和第二细长构件551b的垫551c。第一细长构件551a和第二细长构件551b可彼此平行，并且垫551c可垂直于第一细长构件551a和第二细长构件55lb。第一细长构件551a可优选具有圆柱形形状并且插入第二管部532的中空部分中。在第二管部内可具有托住第一细长构件551a的弹簧。第一细长构件551a也可采用其他形状。第二细长构件551b整体上可位于第二管部532或第二管部532的中空部分的外面或外部。第二细长构件551b可优选具有矩形形状，但是也可采用其他形状。第二细长构件551b可具有连接到垫551c的端部和连接到刀片推动器553的另一端551d。特别地，另一端551d可具有连接到刀片推动器553的多个齿551e。垫551c优选具有矩形形状，但是也可采用其他形状。

第二支腿552可包括具有第一端和第二端的第一细长构件552a，以及连接到第一细长构件552a的第一端的垫552b。第一细长构件552a的第二端插入第二管部532的中空部分中。在第二管部532内可具有托住第一细长构件552a的弹簧。优选地，第一细长构件552a具有圆柱形形状，但是也可采用其他形状。第一支腿551的第一细长构件551a和第二支腿552的第一细长构件552a彼此平行。垫552b优选具有矩形形状，但是其他形状也是可接受的。

刀片推动器553可包括螺纹构件553a和旋转装置553b。螺纹构件553a具有连接到刀片533的第一端和连接到旋转装置553b的第二端。第二端可具有截头圆锥或圆锥形构造。第二端也可以是梯形的横截面面积。旋转装置553b可具有截头圆锥或圆锥形构造。旋转装置553b也可具有梯形的横截面面积。当第二端和旋转装置553b都具有截头圆锥或圆锥形构造时，第二端的倾斜高度或倾斜表面连接到旋转装置553b的倾斜高度或倾斜表面。这样，旋转装置553b沿与第二端旋转方向垂直的方向旋转。螺纹构件553a和旋转装置553b可通过支架553c和销553d连接到第二管部532。支架553c可将旋转装置553b连接到第二管部532。支架553c和销553d将螺纹构件553a连接到第二管部532。第二管部532可包括内(阴)螺纹532a，其进一步将螺纹构件553a连接到第二管部532。内(阴)螺纹532a与第二管部532集成在一起，因此，内(阴)螺纹532a和第二管部532是单件式部件或由单个模具制造的部件。销553d连接螺纹构件553a和支架553c而不接触旋转装置553b。在旋转装置较大底座的侧表面上(截头圆锥具有较小底座、较大底座、以及较小底座和较大底座之间的倾斜高度或表面)，可具有与多个齿551e匹配的多个凹槽。螺纹构件553a可以是螺杆或其他外(阳)螺纹。

刀片533可以是能够去除树木的树皮556的任何刀片，并且可具有任何形状。优选地，刀片533具有V形构造，其具有连接以形成凹槽的两个侧面和形成在接头处的尖端。刀片533的切割边缘位于尖端。

图7是图6中公开的实施例和第二管部的另一视图。

图8示出了第一结构上的线连接的示例。线850可连接到梁821和/或第一结构811的第二组支腿中的一个。线850可延伸到第三导轨(例如图3的308)，并且可放置在第三导轨的内部或外部，以沿第三导轨移动切割器(例如图3的309和图5的409)。切割器由线850拉动，以从第一结构距离地面较高处倾斜的端部移动到距离地面较低处倾斜的端部(切割方向)。在此移动过程中，切割器切割或去除树的一部分树皮。线850可从控制系统接收必要的拉力。

线820可连接到第一结构811的梁821和踏板830。通过拉动线820可移动踏板830。线820连接到踏板830的一端。当切割器到达距离地面较低处倾斜的端部时，切割器进一步被线850a移动到踏板830的另一端。切割器通过其销(例如图5中的444)落在另一端，并且销将其落在的端部沿远离树的树皮或朝向梁821的方向推动，并将线820连接的端部沿朝向树皮或远离梁821的方向推动。

线850还可以配置成在切割一部分树皮之后使切割器返回到距离地面较高处倾斜的一端。控制系统可松开线850的拉力，使得切割器可以释放回到距离地面较高处倾斜的一端。在这种配置中，在切割器到达距离地面较低处倾斜的端部之后，切割器或切割器的销不会被拉到踏板830上。这样，切割器可以在第一结构的两个端部之间去除树皮的一部分，直到第一梁(例如图3的326)和第二梁(例如图3的328)之间这一分部树皮中的一些或所有被去除。在去除第一梁和第二梁之间的一些或所有树皮之后，接着就可以将切割器或切割器的销装载到踏板830上以松开释放装置进行收集。

在示例性操作中，割取装置通过第一环和第二环安装在橡胶树上。切割器开始在两个环之间以及第一结构的两个倾斜端之间切割一部分树皮。切割器从距离地面较高处倾斜的端部开始切割到距离地面较低处倾斜的端部。沿该切割方向，切割器被第一线拉动以沿第三导轨移动。当切割器到达距离地面较低处倾斜的端部时，切割器被第一线拉回到距离地面较高处倾斜的端部。在该返回方向过程中期间，第一管部的多个齿与螺纹构件上的轮子啮合以使轮子旋转。轮子的旋转使得连接到螺纹构件、柱、和第一结构的支架向下移动，这也使第一结构向下移动。然后将切割器与树皮的另一部分或下一部分对齐，并且能够切割树皮的另一部分或下一部分。可以重复该切割和返回过程，直到两个环之间以及第一结构的两个倾斜端部之间的部分或全部树皮被去除。

在切割器切割树皮的一部分之前，树可以在树皮上有一切口，该切口的位置与切割器的第一细长构件之一(例如图6的551a或552a)对准。该切口可在靠近第一结构距离地面较高处倾斜的端部附近。该切口可在割取装置安装在树上之前或之后形成，并且可由与切割器(例如图6的553)上的刀片不同的刀片或者由切割器的刀片形成。在切割器或两个垫接触树之前，两个垫都对齐，并且当切割器与树皮和/或切口接触时，该切口允许第一细长构件中的一个，例如图6的552a，延伸到树中。在此接触期间，第一细长构件552a通过第二管部中托住第一细长构件552a的弹簧延伸到树中，另一个第一细长构件551a被树皮(朝向第一管部)或由于切口引起的高度差异向上推。该上推移动使得刀片533经由部件551b、551d、532a、553a和553b朝向树移动，使得第一细长构件552a的刀片533和垫552b接触到树上的相同表面。第二细长构件551b朝着第一管部的方向推，第一管部旋转部件553b，并朝树方向推部件553。这样，切割器可以能够去除树皮的厚度或垫551c和垫552b之间的厚度。

此外，在靠近第一结构距离地面较低处倾斜的端部附近的树皮上可能有另一个切口。图9描绘了这种切口900的示例。该切口900可在割取装置安装在树上之前或之后形成，并且可由不同于切割器的刀片(例如图5的553)的刀片或者由切割器的刀片形成。这样的切口900可表明在移动到树皮的下一部分之前，或在向下移动切割器之前，应该在哪里结束切割。切口提供了一个路径，帮助对准垫551c和552b，并将刀片从树上移开。该路径允许第一细长构件552a和/或垫552b从树皮或树的一个位置移动到树皮905上。为了促进这种移动，垫552b的边缘或拐角、或垫551c、552b两者可以是圆形的，如图10所示。在移动到树皮905上之后，垫551c和552b对齐，并且刀片533通过上述部件553、551和552的协作向上移动(远离树皮)。切口900也可以是可选的，因为第一结构已经可以控制切割应该停止的位置。

对于靠近第一结构距离地面较高处倾斜的端部附近的切口和靠近第一结构距离地面较低处倾斜的端部附近的切口，切口可以沿树的纵向方向产生。此外，系统100的用户可使用不同的刀片创建任意一个切口。

收集装置放置在割取装置下方，能够接收由割取装置割取的橡胶的位置。收集装置的滑动件可与距离地面较低处倾斜的端部对齐或放置在靠近距离地面较低处倾斜的端部附近。橡胶可从已经去除树皮的区域滴进滑动件，然后通过导管流入管子。当收集装置收集橡胶时，管子的门打开，如果管子和较小管以这种方式配置，并且如果必要的话，则较小管可延伸到管子中。在一定的时间之后或在管子装满之后，可通过控制系统将管子拉动或运输到大容器，将收集的橡胶卸到大容器中。图11示出了管子和控制系统之间的相互作用以及这种相互作用在多个橡胶树上的应用。

参考图11，多个橡胶树1105被管子1110包围。在一个实施例中，管子1110可以是具有多个S部分的长管子，并且多个橡胶树1105被管子1110包围，使得每个S部分被提供给每个橡胶树1105，并且具有容纳割取的橡胶的能力。在另一个实施例中，管子1110可包括多个较短管子S，与每个较短管子S连接在一起，每个较短管子S提供给每个橡胶树1105。在任一实施例中，在相邻部分之间或相邻的较短管子之间可存在分隔件1115。控制系统1120可以被编程为根据每个部分的容量、橡胶树的尺寸和/或橡胶树中的橡胶量以诸如每小时、每天或其他频率移动每个部分通过大容器1125。控制系统1120可包括发动机或马达以及配置成控制发动机操作的计算机。控制系统1120可包括其电源，例如电池，或连接到单独的电源，例如发电机或电源插座。发动机也可由石油或其他资源提供动力。发动机是提供移动管子1110和割取装置所需的力或能量的机器。当每个S部分穿过大容器1125时，每个S部分将其包含的橡胶卸载到大容器1125中。将每个部分转动180°，然后当每个部分到达大容器1125上方时打开门，管子可以从接收割取的橡胶的门卸载。橡胶还可包括另一个门，与接收割取的橡胶的门相对，以打开并卸载收集的橡胶，而不将每个部分转动180°。可重复该过程直到所有部分都卸下它们的橡胶。当释放装置解锁时，管子1110由控制系统1120移动或拉动。可向管子提供诸如与图1所示的管子相邻的那些轮子，以便于管子移动。图12描绘了管子1210内部的示例。管子1210包括多个部分或较短管子S及相邻的部分或较短管子之间的分隔件1220。分隔件1220可以是具有与管子1210的横截面形状相对应的形状的板。相邻的分隔件1220可以完全防止或防止S部分中所收集的大量橡胶流入另一S部分。分隔件1220可固定到管子120的内部，使其相对于管子1210是不动的。1230可表示连接到大容器的管子，并且当每个部分移动到管子的顶部时，每个部分中的橡胶可通过管子卸载到大容器中。

参考图13和图14，示出了刀片对准机构1700的另一个实施例。刀片对准机构1700可包括第一支腿1705、第二支腿1710、连接第一支腿1705和第二支腿1710的刀片调节器1715，以及附接到刀片调节器1715的刀片1720。第一支腿1705可包括第一细长构件1705a和垫1705b。第二支腿1710还可包括第二细长构件1710a和垫1710b。刀片调节器1715可构造成使得刀片1720的尖端和垫1705b的最底部表面彼此平行定位，它同时移动第一支腿1705和刀片1720，并使刀片的尖端1720和垫1705b的最下表面对准成直线。可通过齿轮实现同时移动。刀片调节器1715可包括弹簧1715a，其对第一支腿1705和刀片1720施加力。弹簧1715a可施加一定的力，将垫1705b和刀片1720推向表面(例如树皮的表面)，并根据表面和刀片调节器1717之间的距离，将垫1705b和刀片1720延伸到某个位置。刀片调节器1715可包括容纳第一支腿1705的开口1725，第一支腿1705可根据树皮的厚度在开口1725中移动。刀片调节器1715还可包括控制器1730，其配置成调节垫1705b(或第一支腿1705)与刀片1720和表面之间的距离，或调节垫1705b(或第一支腿1705)和刀片1720相对于第二支腿1710的位置。控制器1730还可配置成调节刀片1720与刀片1720正在切割的表面之间的角度(例如切割角度)。这样，如果弹簧1715a没有足够的弹性或力来使垫1705a(或第一支腿1705)和刀片1720一直延伸到树皮切口底部，则可通过控制器1730手动调节垫1705a(或者第一支腿1705)和刀片1720以到达切口底部。在某些情况下，可能不希望垫1705a(或第一支腿1705)和刀片1720一直延伸到切口底部，并且可通过控制器1730手动调节垫1705a和刀片1720，以延伸到小于切口深度的深度。如果刀片1720与刀片1720切割的表面未对准，可调节切割角度，以确保适当地去除树皮或适当地切割以割取橡胶。所有这些调节都可以在割取之前或割取期间进行。图6和7中公开的刀片对准机构还可修改以包括这种刀片调节特征。关于图6和7描述的特征，在适用的范围内，也可以结合到图13和图14。

参考图15，示出了割取装置的安装结构1810的另一实施例。安装结构1810的第一环1825、第一梁1826和螺纹构件1813的构造与图3中所示的安装结构310的构造不同。螺纹构件1813可配置为即使树的树干是弯曲的，也沿树的长度移动第一梁1826和第一环1825。螺纹构件1813可设置有控制器1813a，控制器1813a可沿树的长度移动第一梁1826和第一环1825，并调节第一梁1826和第一环1825以适应树干的曲率。第一环1825和第一梁1826可根据树干的厚度进行调节。第一梁1826可设置有控制器1826a和螺纹构件1826b，其配置成调节第一环1825的直径。图1、14和图15所示的控制器可以是开关、旋钮等，其可由用户操作以调节相应的结构。

图16描绘了根据本发明的一些实施例的w2100，其被配置为操作割取装置。释放装置2100不是安装在管子2110上，而是安装在机械线2115和电线2120上。线2115、2120连接到控制系统，并与图11中所示的管子布线类似。机械线2115由控制系统控制，使得它可以沿正向和反向旋转。机械线2115被配置为仅提供机械运动，并且当线2115移动时，附接在其上的任何部件也被线2115移动。电线2120被配置为传输电力并且是固定的。当通过线2120传导电时，电产生磁性，在磁体2135的配合下，该磁性将第一梁和第二梁结合在一起。结果是，线2115的移动导致释放装置2100移动，进而导致割取装置上的相应部件通过线2130移动。当没有电流传导时，第一梁和第二梁松动，进而松开第一部分。因此，线2115的移动不会通过线2130致动割取装置上的相应部件。电力由控制系统提供。

图17-图18描绘了根据本发明的一些实施例用于割取橡胶的另一示例性割取装置2200。割取装置2200包括导轨2205和安装结构2210，安装结构2210构造成托住导轨2205并将割取装置2200连接到树干2215。安装结构2210包括夹持导轨2205的一对梁2220、具有第一梁2225b的第一环2225a、具有第二梁2230b的第二环2230a、以及在该对梁2220之间延伸并穿过导轨2205的一个或多个杆2235a-2235c。具有第一梁2225b的第一环2225a连接到该对梁2220的上梁的一端，杆2235a连接到上梁与该梁一端相对的另一端。具有第二梁2230b的第二环2230a连接到该对梁2220的下梁的一端，杆2235b连接到下梁与该梁的一端相对的另一端。杆2235c位于杆2235a、2235b之间，杆2235a-杆2235c彼此平行。当割取装置220安装在树上并且从地面测量杆2235a-2235c时，杆2235a-2235c可具有相同的长度并且布置在安装结构2210上，具有不同的高度。更靠近具有第一梁2225b的第一环2225a的杆2235b可以布置得高于其余杆2235a、2235c。第一环2225a和第二环2230a(和/或它们各自的梁2225b、2230b)以这样的方式配置，使得它们可以打开和关闭，固定在树干2215上，并且可调整到树干的大小或直径。杆2235c类似于图1中的螺纹构件213和图15中的螺纹构件1813。杆2235c还包括支架2240和轮子2245，类似于图3和图4中的支架330和轮子331。杆2235c、支架2240和轮子2245的结构和操作与其对应物相当，此处不再重复。割取装置220构造成使得导轨2205可在上梁和下梁之间移动。

图19-图20描绘了割取装置2200的另一视图。导轨2205包括轨道2250、线存储器2255、切割器2260和齿轮2265。轨道2250包括多个齿，所述多个齿构造成与切割器2260的齿轮啮合。轨道从导轨2205的一端(线存储器2255所在的位置)布线到导轨2205的另一端(齿轮2265所在的位置)。切割器2260连接到轨道2250并配置成沿轨道2250移动。切割器2260的移动由连接导轨2250和释放机构2271的线2270控制。当管子2275旋转时，释放机构2271或管子2275提供将切割器2260拉向导轨2205或齿轮2265的另一端所需的力。在到达另一端的过程中，切割器2260的一部分可与轮子2245接合，但是不将导轨2205移向上梁或下梁。一旦切割器2260到达另一端，且拉动切割器2260所需的力不再存在时，则切割器2260被拉向线存储器2255。在到达线存储器2255的过程中，切割器2260的一部分可与轮子2245接合，以将导轨2205移向上梁或下梁。线存储器2255包括弹簧或类似装置，当另一端没有线2270施加力时，弹簧或类似装置向线存储器2255的另一端施加足够的力来拉动切割器。将切割器拉到另一端所需的力大于弹簧施加的力。切割器可在到达另一端或线存储器2255的过程中去除树的一部分树皮。导轨2205还包括连接到线2280的踏板2285。踏板2285对应于图8中的踏板830。线2270、2280、踏板2285和释放机构2271的结构和操作类似于它们各自的对应部分，这里不再重复。线2270、2280、踏板2285和释放机构2271(以及其他必要部件)的结构和操作以在导轨2205的两端之间输送切割器2260并在一对梁2220之间移动导轨2205的方式起作用。

图21更详细地描绘了线存储器2255。线存储器2255包括一对平行板2255a、2255b(见图20)和将板2255a、2255b连接在一起的杆2255c。线存储器2255还包括弹簧2255d或类似的装置，其粘附到板2255a、2255b中的一个上。在一些实施例中，弹簧2255d所粘附的板是弹簧2255d的一部分，使得板和弹簧2255d是一个单独的集成装置。在一些实施例中，弹簧2255d所粘附的板是可选的，并且线存储器2255仅包括一个板。线2270的末端固定在杆2255c上，线2270可以通过弹簧2255d由线存储器2255拉出或收集。弹簧2255d施加足够大的力，将切割器2260拉到与线存储器2255接触的位置，或足够靠近线存储器2255，停止去除一部分树皮。该力足以使杆2255c旋转和/或以圆周运动拉动线2270，因此可以在杆2255c上收集线2270。在一个实施例中，弹簧2255d具有旋转构造，并将杆2255c插入旋转构造的中心。旋转构造控制弹簧2255d所能施加的弹性或力的大小，并可通过改变用于制造弹簧2255d的材料，例如更硬或更软的材料，或通过改变弹簧2255d的物理结构，例如使弹簧2255d更大或更小、条纹间距更大或更小、或者条纹的尺寸更大或更小来改变旋转构造。板2255a、2255b优选具有圆形形状，因此它们对应于由所收集的线或圆周运动形成的形状，但是它们也可具有其他形状。线2270放置在轨道2250下方或附近。

图22和图23更详细地描绘了齿轮2265。齿轮2265具有延伸穿过导轨2205的杆，与切割器提升装置2290接合，切割器提升装置2290也是导轨2205的一部分。在导轨2205的上侧或轨道2250所在的一侧，当线2270将切割器2260拉到导轨2205的另一端时，齿轮2265构造成与切割器2260接合。在接合时，切割器2260使齿轮2265沿一个方向旋转，该方向也使齿轮2265的底部沿相同方向旋转。齿轮2265还指顶部齿轮2265a、底部齿轮2265b、以及连接顶部齿轮和底部齿轮的杆。底部可对应于底部齿轮2265b，底部齿轮2265b是位于导轨2205下侧的齿轮。底部齿轮2265b的旋转可通过将小管2290b移入或移出大管2290a来控制切割器提升装置2290的长度(或位置)。在一个实施例中，切割器提升装置2290包括大管2290a、小管2290b和附接到小管2290b端部的板2290。大管2290和小管2290b处于可滑动接合状态，可滑动移动由底部齿轮2265b的旋转控制。大管2290a和/或小管2290b包括多个齿，以与底部齿轮2265b接合，使得底部齿轮2265的移动或能量可传递到切割提升装置2290。当切割器2260与顶部齿轮2265a接合时，切割器2260也与板2290c接合。在切割器2260与顶部齿轮2265a接合之前，切割器2260还可与板2290c接合。切割器2260在轨道2250上的进一步移动可使板2290c上的切割器2260向上提升抬起，抬离树干，或向导轨2205方向提升切割器2260(通过顶部齿轮2265a、杆、底部齿轮2265b、以及较大管2290a和较小管2290b)。切割器2260的移动或进一步移动可以指朝向导轨2205的另一端或线存储器的移动或在接触踏板2285之前或之后的移动。切割器2260被拉到接触踏板2285的位置，这样切割器2260的移动可以通过线2280控制释放机构或其他部件的操作。图23也是割取装置的仰视图。

图24描绘了轮子2245和轨道2250的放大视图。轮子2245和轨道2250的布置方式使得轮子2245和轨道2250之间有空间，并且切割器的一部分可以穿过该空间(例如图26中的板3002)。切割器沿一个方向移动(例如，从导轨的另一端到线存储器)可以使轮子2245旋转，但不沿另一个方向(从线存储器到导轨的另一端)旋转。轮子2245的旋转可以使导轨向下或向上移动。

图25和图26描绘了切割器3000(或图19-图21中的切割器2260)的放大视图。切割器3000包括轨道接合机构3050和钻头对准机构3080。轨道接合机构3050包括一对平行板3002、3004、板3002、3004之间的第一齿轮3005、通过轴3012连接到第一齿轮并且与其中一个板(例如，3004)相邻的第二齿轮3010和位于另一个板(例如，3002)上的弹性突起3015。板3002、3004包括与轨道3250的宽度对应的空间或距离，并且被配置为装配到轨道3250上。当轨道接合机构3050安装在轨道3250上时，第一齿轮3005与轨道3250的齿啮合。线3070(或图20、图22和图23中的线2270)定位在具有弹性突起3015的板3002和轨道3250之间。线3082可与板3002、轨道3250或两者接触。当线3070被管子、释放机构或线存储器拉动时，轨道接合机构3050经由第一齿轮3005在轨道3250上移动。第一齿轮3005的旋转还使第二齿轮3010通过轴3012旋转。第二齿轮3010与钻头对准机构3080接合，第二齿轮3010的旋转允许钻头对准机构3080去除树皮并沿树干的圆周移动。

具有弹性突起3015的板3002被设置为在轨道3250和轮子(图24中的2245)之间移动。突起3015的构造和弹性允许切割器3000沿不旋转轮子的一个方向(第一方向)移动，并沿旋转轮子的另一个方向(第二方向)移动。在一个实施例中，突起3015具有三角形构造，优选为直角三角形。突起3015构造成允许斜边沿第一方向首先接触轮子，并允许垂直于板3002的一侧(或不与板3002接触的一侧)沿第二方向首先接触轮子。沿第一方向，突起进入轮子和轨道3250之间的空间，并被轮子推向板3002。沿第二方向，突起进入轮子和轨道3250之间的空间，与板3002垂直的一侧接触轮子的齿以使轮子旋转。轮子的旋转使导轨上下移动。突起3015可具有其他构造或形状以实现该移动。板3004包括多个齿3016，以与图22和图23中的齿轮2265或2265a啮合。

本申请中讨论的系统、装置、安装结构、机构和其他部件(例如支腿、梁、支架、管子、导管、分隔件等)可由金属、合金、塑料、木材、复合材料或它们的组合制成。还考虑了其他材料。结合以上公开内容，本领域普通技术人员将理解由所有这些系统和部件体现的结构和形状。在它们的结构和形状不明显的情况下，附图公开了它们的优选结构和形状。

本发明涉及植物液体割取。该系统包括配置成割取植物液体的割取装置。割取装置可以安装在植物的树干上并且包括切割元件。切割元件可以是钻头、刀、切割刀片或其他切割器械。割取装置包括构造成将切割元件定位在树干上的切口中(或抵靠切口底部)的机构(例如，大小管、销、螺杆、梁或支腿、轮子或齿轮，以及其他部件)。该机构还允许手动调节距离和角度，以改变切割元件的尖端与切口的底部之间的距离(有时用户可能不希望切割元件接触切口的底部)和角度，其中切割元件切割树皮或树皮下植物的其他部分。切割元件配置为以倾斜角度或以角度倾斜的路径移动。切割元件从初始位置(离地面更远)移动到结束位置(离地面更近)。割取装置构造成通过多个导轨移动切割元件，其中一个导轨提供移动切割元件所需的力，其中两个限定了刀片移动的路径。切割元件从初始位置(离地面更远)移动到结束位置(离地面更近)，以去除一定长度(或区域/范围)的树皮(或树皮下面的其他区域)。然后切割元件从结束位置返回到初始位置，不切割植物的任何部分或不接触树干。返回位置也对应于下一个要被切割元件去除的区域的起始位置。切割元件以这种方式操作，直到已经去除了所需量的树皮或者已经收集了所需量的植物液体。

在一些实施例中，可以消除导轨，从而简化了割取装置的结构。割取装置可简单地包括轨道，并且切割元件通过轨道接合机构耦合到轨道。轨道上包括齿轮行进结构，轨道接合机构包括与轨道可操作地相关联的齿轮。齿轮沿齿轮行进结构移动，因此切割元件可以在轨道的一端移动到轨道的另一端。在移动过程中去除树皮。齿轮行进结构可具有任何结构，其构造成接收齿轮并使齿轮能够在齿轮行进结构上来回移动。在一个实施例中，齿轮行进结构包括多个齿和齿之间的多个凹槽。凹槽对应于齿轮齿的尺寸和/或结构。齿轮可具有任何结构，配置为附接到或插入齿轮行进结构中。在一个实施例中，齿轮是有齿的轮子，其具有与行进结构凹槽的尺寸和/或结构相对应的多个齿。

割取装置还包括安装结构，该安装结构配置为托住轨道并将割取装置连接到树或植物附近的操作位置。安装结构可仅包括用于附接到树或植物的第一构件和第二构件以及在第一构件和第二构件之间延伸的多个杆。第一构件可包括第一环，第二构件可包括第二环。如果需要，安装结构还可包括上述一个或多个附加部件。

切割元件和轨道接合机构通过对准机构连接。对准机构可以是上述钻头对准机构或刀片/刀具对准机构。

由于切割元件去除树皮而在树上产生的切口与轨道接合机构或切割元件的轨道路径或行进路径相匹配。换句话说，切口的角度和长度与轨道接合机构和/或切割元件配置的角度以及轨道接合机构和/或切割元件在轨道上行进的长度相匹配。轨道与树皮和/或树上的切口平行或基本平行。轨道可具有对应于树干曲率的曲率。这样，切割元件可以沿着路径移动，该路径的曲率也对应于树干、树上的切口和/或去除树皮的轨道。

在一个实施例中，可以通过移动收集装置来控制割取装置的操作。收集装置连接到发动机或马达，该发动机或马达可以围绕植物旋转管子，并通过一个容器，该容器在每个部分中存储所有割取的液体。旋转移动可以控制割取装置的操作。割取装置和收集装置通过两根线和释放机构连接。与旋转相关联的力通过线和机构传递到割取装置。割取装置依靠传递的力来执行其功能，然后，在执行该功能期间或结束时，通过线将执行该功能所产生的力转移到割取装置(或机构)，以使收集装置(或机构)执行后续行动。通过这些相互作用，刀片可以在初始位置和结束位置之间移动，并在当前区域完成之后移动到下一个要去除树皮的区域。线提供必要的机械力，以在不导电的情况下操作割取装置、释放机构和/或管子。线连接到安装在收集装置上的释放机构。当提取全部或足够量的植物液体或装满管子中的一个或多个部分时，发动机旋转管子，使其通过容器，并做将该部分中的液体倒入到容器中的处理。管子中的分隔件可以是刚性的(例如，不可弯曲的)或者可以构造成可弯曲的以便于导管的操作。导管是在滑动件和管子之间使用的一种装置，用于将割取的液体从滑动件输送到管子部分中。电线可以沿管子布设，以提供割取装置、收集装置和/或释放机构可能需要的电力。

在一个实施例中，割取装置的操作也可以通过单独的机械线或管子的移动来控制。线沿管道布线，连接到发动机并由发动机旋转。具有多个部分的管子不与发动机连接也不由发动机带动旋转。当线旋转时，管子保持静止。释放机构安装在线上并通过两根线连接到割取装置。可旋转线、释放机构、两根线和割取装置之间的相互作用类似于上述实施例中讨论的相互作用。不同之处在于，这种相互作用现在是由可旋转的线而不是管子来控制。可旋转的线仅提供操作割取装置、收集装置和/或释放机构所需的机械力，并且不配置为提供电力。沿着管子布设电线，以提供割取装置、收集装置和/或释放机构可能需要的电力。释放机构包括磁体，以便于释放机构的操作，当电线打开或关闭时，磁体可以分别拧紧或松开可旋转线上的释放机构。当高压施加及不施加到管子中且管子连接到压力发生器时，管子中的分隔件可以配置成可在不同位置之间操纵。当压力发生器在管子中产生压力(例如，压缩空气)时，该力足以将一个部分中割取的液体推入下一部分，或将分隔件从关闭位置推到打开位置，使得一个部分中割取的液体将流入下一部分。施加压力，直到管子中所有割取的液体从管子的一端或管子朝向容器的开口喷出为止。当没有施加压力时，分隔件保持在关闭位置，使得在一个部分中收集的割取液体不会流入另一个部分。分隔件还可以配置成关闭管子上的开口，以在分隔件移动到打开位置时从滑动件接收割取的液体。在该实施例中，可以消除导管。

在一些实施例中，割取装置可配备有控制割取装置操作的马达。这样，两根线和释放机构是不必要的，割取装置和收集装置不需要依靠彼此的移动来执行它们各自的功能。管子可以连接到压力发生器，分隔件可以配置成响应于施加的压力而移动到不同的位置，使得所有收集的液体可以如上所述输送到容器。没有管子或线旋转。马达可以直接安装在割取装置上或地面上并连接到割取装置上。

在一些实施例中，单独的机械线或管子取代收集装置被配置为围绕割取装置和附接到其他树或植物的其他割取装置旋转。单独的机械线或管子的旋转可以使得割取装置上的切割元件和其他割取装置上的切割元件同时去除树皮。在任何一种情况下，都是相同的收集装置或相同的单独的机械线提供去除树皮的力。收集装置和线可以由上述马达驱动。收集装置包括多个部分，每个部分专用于一颗树或植物，以收集从树或植物中渗出的液体。

杆、管子、轴和本公开中使用的其他类似术语优选具有圆柱形状，但是它们也可具有其他形状。

在本说明书中使用的词语“可”和“可以”来表示这是一个实施例，但是该描述不应该理解为唯一的实施例。

术语“连接”、“连接到”、“连接的”和其他变体可以指直接或间接连接。直接连接可以指装置的组件(例如梁、腿、环等)彼此物理接触。间接方向可以指的是装置的组件通过一个或多个中间机构彼此连接。在优选实施例中，这些术语指的是直接连接。

螺纹构件和轮子可由其他装置代替，只要它们可以促进运动或实现上述功能即可。

“离地面较高处倾斜的端部”的描述也可以表示“倾斜得更远离地面的端部”，描述“离地面较低处倾斜的端部”也可以意味着”倾斜得更靠近地面的端部。

在一些实施例中，通过适当的设计和配置，每个割取装置和收集装置可以在没有其他装置的情况下单独使用，并且其他装置可以由另一个设备替换。例如，参考图1，可以在没有收集装置110的情况下使用割取装置105，并且可以用碗替换收集装置110。又例如，收集装置110可以在没有割取装置105的情况下使用，并且可以用刀替换割取装置105。

应当理解，本领域普通技术人员可以预期本文所述的本发明的另外的实施方案，并且本发明的范围不限于所公开的实施例。虽然已经说明和描述了本发明的特定实施例，但是在不显著脱离本发明的精神的情况下可以想到许多修改，并且保护范围仅受所附权利要求的范围限制。

Claims (9)

1.一种用于从树中割取液体的系统，其特征在于，该系统包括割取装置，所述割取装置包括：

导轨；

连接到所述导轨的切割元件，所述切割元件在所述导轨的一端到所述导轨的另一端之间移动，以在移动期间去除树皮；

安装结构，其构造成托住所述导轨并将所述割取装置连接到树附近的操作位置；和

配置为连接到所述切割元件的能运动的机械线，所述机械线的运动控制所述切割元件的运动，所述机械线配置为连接所述割取装置和附接到其他树的其他割取装置，机械线的运动使得所述割取装置上的切割元件和其他割取装置上的切割元件一起去除树皮。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述机械线沿一方向运动使得切割元件沿所述导轨从一端移动到另一端，并且所述机械线沿相反方向运动使得切割元件沿所述导轨从所述另一端返回到所述一端。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械线沿一方向运动同时使得切割元件沿一竖直方向移动，所述机械线沿相反方向运动同时使得切割元件沿相反竖直方向移动。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，在所述切割元件沿所述导轨从所述另一端返回到所述一端过程中，随着所述机械线的运动还使得所述切割元件沿竖直方向的一方向行进一长度，然后在返回所述一端后重复使所述切割元件沿所述导轨的移动，直到使得切割元件完成部分或全部树皮切割。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述安装结构包括第一结构、第二结构和螺纹构件，第一结构托住导轨和切割元件，第二结构托住第一结构，螺纹构件位于第二结构之间，所述机械线连接到所述第一结构，所述机械线的沿所述方向的运动允许第一结构沿着所述螺纹构件沿所述竖直方向移动。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括支架，第一结构、第二结构和螺纹结构通过所述支架连接，所述支架包括具有齿的轮子，在所述机械线沿所述方向运动时，所述切割元件与所述轮子接合，使得所述切割元件沿所述竖直方向行进所述长度，所述机械线沿相反方向运动时，所述切割元件不与所述轮子接合。

7.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述机械线沿一方向运动时所述切割元件不与树接触，所述机械线沿相反方向运动时，所述切割元件朝向树伸出且伸入树皮一定距离。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械线连接到其他树的切割元件，以一起控制所述其他树的切割元件运动。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述机械线由与控制系统连接的动力装置驱动。