CN114474279B - 桂树剥皮装置及其剥皮方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桂树剥皮装置及其剥皮方法。该装置包括：支撑台，所述支撑台设置有第一通孔；伺服电机；步进电机；固定组件，所述固定组件包括轴和气动尾顶组件，所述轴设置有第一螺纹；剥皮刀具组件，所述剥皮刀具组件包括翼型牵引刀、弹性钢丝绳、收线张紧轮、张紧电机、剥皮气缸、电机收线连接板和滑块，所述翼型牵引刀设置有第二通孔，所述滑块设置有与所述第一螺纹相对应的第二螺纹；控制器，所述控制器分别与所述伺服电机、所述剥皮刀具组件、所述步进电机和所述固定组件电性连接。通过上述设计能够实现以自动化快速剥皮取代手工剥皮，从而节约成本、提高加工效率。

Description

桂树剥皮装置及其剥皮方法

技术领域

本发明涉及林业机械技术领域，特别涉及一种桂树剥皮装置及其剥皮方法。

背景技术

中国是肉桂树的原产地，肉桂树有着极其重要的药用价值，其中，桂皮可用于疾病治疗，也可用作补药，在中药材上具有广泛应用。桂皮也是获取经济效益的最主要部分，取皮加工是肉桂树产品加工中最简单也是最重要的一环，传统的肉桂树剥皮加工都是纯手工完成，费时费力且得到的桂皮质量参差不齐。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种桂树剥皮装置及其剥皮方法，能够实现以自动化快速剥皮取代手工剥皮，从而节约成本、提高加工效率。

本发明第一方面实施例的桂树剥皮装置。所述装置包括：

支撑台，所述支撑台设置有第一通孔；

伺服电机，用于驱动桂树转动；

步进电机；

固定组件，所述固定组件包括轴、气动尾顶组件和梅花顶尖，所述气动尾顶组件和所述伺服电机皆设置于所述支撑台的中心轴线上，所述梅花顶尖与所述伺服电机连接，所述梅花顶尖与所述气动尾顶组件形成用于放置桂树的放置空间，所述第一通孔位于所述放置空间的位置处，所述轴与所述步进电机连接，所述轴设置有第一螺纹，所述轴的长度大于所述放置空间的长度；

剥皮刀具组件，所述剥皮刀具组件包括翼型牵引刀、弹性钢丝绳、收线张紧轮、张紧电机、剥皮气缸、电机收线连接板和滑块，所述翼型牵引刀设置有第二通孔，所述弹性钢丝绳穿过所述第二通孔与所述翼型牵引刀固定连接，所述收线张紧轮和所述翼型牵引刀设置于所述电机收线连接板的一侧，所述张紧电机和所述剥皮气缸设置于所述电机收线连接板的另一侧，所述剥皮气缸与所述滑块固定连接，所述滑块设置于所述轴上，所述滑块设置有与所述第一螺纹相对应的第二螺纹；

控制器，所述控制器分别与所述伺服电机、所述剥皮刀具组件、所述步进电机和所述固定组件电性连接。

根据本发明实施例的桂树剥皮装置，至少具有如下技术效果：该装置包括支撑台、伺服电机、剥皮刀具组件、步进电机、固定组件和控制器，固定组件包括轴、气动尾顶组件和梅花顶尖，气动尾顶组件和伺服电机皆设置于支撑台的中心轴线上，梅花顶尖与伺服电机连接，梅花顶尖与气动尾顶组件形成用于放置桂树的放置空间，梅花顶尖和气动尾顶组件能够固定桂树，方便后续剥皮操作，支撑台设置有第一通孔，第一通孔位于放置空间的位置处，轴与步进电机连接，轴设置有第一螺纹，轴的长度大于放置空间的长度；剥皮刀具组件包括翼型牵引刀、弹性钢丝绳、收线张紧轮、张紧电机、剥皮气缸、电机收线连接板和滑块，翼型牵引刀设置有第二通孔，弹性钢丝绳穿过第二通孔与翼型牵引刀固定连接，收线张紧轮和翼型牵引刀设置于电机收线连接板的一侧，张紧电机和剥皮气缸设置于电机收线连接板的另一侧，剥皮气缸与滑块固定连接，剥皮气缸驱动电机收线连接板移动，张紧电机驱动收线张紧轮使弹性钢丝绳收紧，翼型牵引刀将桂树划一条线，在翼型牵引刀的牵引作用下，所述弹性钢丝绳沿着划开的路径紧贴桂树树干，将桂皮剥下；滑块设置于轴上，滑块设置有与第一螺纹相对应的第二螺纹，控制器控制步进电机驱动轴，轴带动滑块移动，从而带动剥皮刀具组件运动，经过整个桂树，因此整个桂树的树皮被剥下，张紧电机驱动收线张紧轮使弹性钢丝绳收紧松开，完成剥皮。上述实施例能够实现自动化装置代替手工快速剥皮，节约成本，提高加工效率。

根据本发明实施例的桂树剥皮装置，所述步进电机、所述轴、所述剥皮刀具组件皆具有2套，所述步进电机分别位于所述伺服电机的两侧，所述轴和所述剥皮刀具组件位于所述放置空间的两侧。

根据本发明实施例的桂树剥皮装置，还包括供料组件，所述供料组件包括上料板、挡料气缸、第一支撑架，上V架气缸、第二支撑架组件、下V架气缸、上V架和下V架，所述支撑台的下方连接有支撑柱，所述上料板、所述挡料气缸、所述第二支撑架组件、所述下V架气缸和所述下V架均设置于所述支撑台的下方，所述下V架气缸和所述下V架连接，所述上料板与所述支撑柱通过螺栓连接，所述下V架气缸和所述挡料气缸皆通过所述第二支撑架组件与所述支撑柱连接，所述挡料气缸位于所述上料板远离放置桂树的一端，所述挡料气缸用于使一个桂树放置于所述下V架上，所述第一支撑架、所述上V架气缸和所述上V架皆设置于所述支撑台的上方，所述上V架气缸和所述上V架连接，所述上V架气缸通过所述第一支撑架与所述支撑台连接，所述第一支撑架用于使所述上V架气缸和所述上V架悬挂于所述放置空间的上方，所述上V架气缸和所述下V架气缸垂直于地面，所述上V架与所述下V架在同一轴线上。

根据本发明实施例的桂树剥皮装置，还包括下料组件，所述下料组件位于所述支撑台的下方，所述下料组件包括下料气缸、下料板、第三支撑架和收集箱，所述下料气缸与所述下料板连接，所述下料气缸通过所述第三支撑架与所述下V架气缸连接，所述收集箱位于所述下料板远离所述下V架一端的下方。

根据本发明实施例的桂树剥皮装置，气动尾顶组件包括气动尾顶和尾顶气缸，所述气动尾顶与所述尾顶气缸连接，所述尾顶气缸用于驱动所述气动尾顶伸出或缩回。

本发明第二方面实施例的桂树剥皮方法，应用于第一方面实施例描述的所述桂树剥皮装置，所述方法包括：

响应于桂树移动至预设中心位置的指令，利用所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置；

所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从初始位置推进至第一预设位置；

利用所述翼型牵引刀将桂皮划切出一条线，以使桂树轻微起皮；

在所述翼型牵引刀的牵引作用下，所述弹性钢丝绳沿着划开的路径紧贴桂树树干，以将桂皮剥下；

所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从所述第一预设位置推进至第二预设位置，所述弹性钢丝绳松开桂树树干；

所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件从所述第二预设位置回到所述初始位置，所述气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮。

根据本发明实施例的桂树剥皮方法，至少具有如下技术效果：响应于桂树移动至预设中心位置的指令，利用梅花顶尖和气动尾顶组件控制桂树处于预设中心位置；步进电机驱动剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从初始位置推进至第一预设位置；利用翼型牵引刀将桂皮划切出一条线，以使桂树轻微起皮；在翼型牵引刀的牵引作用下，弹性钢丝绳沿着划开的路径紧贴桂树树干，以将桂皮剥下；步进电机驱动剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从第一预设位置推进至第二预设位置，整个桂树的桂皮已经被剥下，弹性钢丝绳松开桂树树干；步进电机驱动剥皮刀具组件从第二预设位置回到初始位置，气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮。上述实施例步骤能够实现自动化剥皮代替人工剥皮，节约成本，提高加工效率。

根据本发明实施例的桂树剥皮方法，在所述响应于桂树移动至所述预设中心位置的指令，利用所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置之前，所述上料板承载多个待剥皮桂树，所述方法包括：

所述挡料气缸缩回使多个待剥皮桂树中的一个桂树落入所述下V架中，所述挡料气缸伸出；

所述上V架和所述下V架伸出，利用所述上V架和所述下V架将桂树移动至所述预设中心位置；

所述上V架气缸驱动所述上V架缩回，利用所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置。

根据本发明实施例的桂树剥皮方法，所述利用所述上V架和所述下V架将桂树移动至所述预设中心位置，所述方法包括：

利用所述上V架和所述下V架将桂树向所述预设中心位置移动；

若桂树处于所述预设中心位置，以执行所述上V架气缸驱动所述上V架缩回，所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置；

若桂树未处于所述预设中心位置，利用所述上V架和所述下V架将桂树向所述预设中心位置移动。

根据本发明实施例的桂树剥皮方法，在所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件从所述第二预设位置回到所述初始位置，所述气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮之后，所述方法还包括：

所述下V架气缸驱动所述下V架缩回；

所述下料气缸驱动所述下料板伸出以遮挡所述下V架，以使桂树受重力滚入所述收集箱中。

根据本发明实施例的桂树剥皮方法，所述第一预设位置距离所述初始位置5毫米。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的桂树剥皮装置的正视图；

图2为本发明一个实施例的桂树剥皮装置的左视图；

图3为本发明一个实施例的桂树剥皮装置的俯视图；

图4为本发明一个实施例的剥皮刀具组件的结构示意图；

图5为本发明一个实施例的西鲁式钢丝绳之间的线接触示意图；

图6是本发明一个实施例的桂树剥皮方法的流程示意图；

图7是本发明另一个实施例的桂树剥皮方法的流程示意图；

图8是本发明另一个实施例的桂树剥皮方法的流程示意图；

图9是本发明另一个实施例的桂树剥皮方法的流程示意图。

附图标记：

支撑台110、第一通孔111、伺服电机120、步进电机130、固定组件140、气动尾顶组件141、轴142、支撑柱180、梅花顶尖190、

剥皮刀具组件150、翼型牵引刀151、弹性钢丝绳152、收线张紧轮153、张紧电机154、剥皮气缸155、电机收线连接板156、滑块157、第二通孔158、

供料组件160、上料板161、挡料气缸162、第一支撑架163，上V架气缸164、第二支撑架组件165、下V架气缸166、上V架167、下V架168、第四支撑架1651、第五支撑架1652、

下料组件170、下料气缸171、下料板172、第三支撑架173、收集箱174、气动尾顶组件141、气动尾顶1411、尾顶气缸1412。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三、第四、第五只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

参考图1至图5，本发明实施例提供的桂树剥皮装置包括支撑台110、伺服电机120、剥皮刀具组件150、步进电机130、固定组件140和控制器，固定组件140包括轴142、气动尾顶组件141和梅花顶尖190，气动尾顶组件141包括气动尾顶1411、尾顶气缸1412，气动尾顶组件141和伺服电机120皆设置于支撑台110的中心轴线上，梅花顶尖190与伺服电机120连接，梅花顶尖190与气动尾顶组件141形成用于放置桂树的放置空间，尾顶气缸1412驱动气动尾顶1411伸出，使梅花顶尖190和气动尾顶1411能够固定桂树，方便后续剥皮操作，支撑台110设置有第一通孔110，第一通孔110位于放置空间的位置处，轴142与步进电机130连接，轴142设置有第一螺纹，轴142的长度大于放置空间的长度；剥皮刀具组件150包括翼型牵引刀151、弹性钢丝绳152、收线张紧轮153、张紧电机154、剥皮气缸155、电机收线连接板156和滑块157，翼型牵引刀151设置有第二通孔158，弹性钢丝绳152穿过第二通孔158与翼型牵引刀151固定连接，收线张紧轮153和翼型牵引刀151设置于电机收线连接板156的一侧，张紧电机154和剥皮气缸155设置于电机收线连接板156的另一侧，剥皮气缸155与滑块157固定连接，剥皮气缸155驱动电机收线连接板156移动，张紧电机154驱动收线张紧轮153使弹性钢丝绳152收紧，翼型牵引刀151将桂树划一条线，在翼型牵引刀151的牵引作用下，所述弹性钢丝绳152沿着划开的路径紧贴桂树树干，将桂皮剥下；滑块157设置于轴142上，滑块157设置有与第一螺纹相对应的第二螺纹，初始时剥皮刀具组件150位于靠近步进电机130位置，控制器控制步进电机130驱动轴142，轴142带动滑块157移动，从而带动剥皮刀具组件150运动，经过整个桂树，因此整个桂树的树皮被剥下，张紧电机154驱动收线张紧轮153使弹性钢丝绳152收紧松开，完成剥皮。上述实施例能够实现自动化装置代替手工快速剥皮，节约成本，提高加工效率。

需要说明的是，收线张紧轮153和翼型牵引刀151设置于电机收线连接板156的一侧，张紧电机154和剥皮气缸155设置于电机收线连接板156的另一侧，也可以为收线张紧轮153、翼型牵引刀151和张紧电机154设置于电机收线连接板156的一侧，剥皮气缸155设置于电机收线连接板156的另一侧，其中，翼型牵引刀151的一侧朝向桂树方向。示例性地，收线张紧轮153和翼型牵引刀151设置于电机收线连接板156的一侧，张紧电机154和剥皮气缸155设置于电机收线连接板156的另一侧，收线张紧轮153位于翼型牵引刀151上方，相应地，张紧电机154位于剥皮气缸155的上方；也可以为收线张紧轮153位于翼型牵引刀151下方，相应地，张紧电机154位于剥皮气缸155的下方，以实现充分利用电机收线连接板156，避免出现弹性钢丝绳152缠绕除收线张紧轮153以外的部件。

还需要说明的是，本发明实施例装置还包括环剥气缸和环剥刀具(附图中未示出)，先利用环剥气缸驱动环剥刀具在桂树的一端环剥下约5mm宽的桂皮以形成后续工序的进刀槽，也可以环剥6毫米宽，能够根据实际情况设置，这里不作赘述。在剥皮时，剥皮气缸155伸出以使翼型牵引刀151紧贴在桂树的外圆柱面上实现定位，使翼型牵引刀151对准进刀槽，方便后续剥皮操作，翼型牵引刀151类似飞机翅膀的翼型设计，更方便从环剥部分进入树皮。弹性钢丝绳152可以为西鲁式钢丝绳，也可以为其他柔性材料，能够避免使桂皮破损即可，这里不作赘述。如图5所示，西鲁式钢丝绳由多股钢丝组合而成，西鲁式钢丝绳股里的单丝紧密缠绕，不产生结构破坏，耐磨性好。

还需要说明的是，第一通孔110和第二通孔158皆为通孔，通孔形状可以为方形或者为圆形，也可以为其他形状；第一螺纹和第二螺纹皆为螺纹，该装置通过螺纹之间的咬合能够促使轴142带动滑块157移动。

在一实施例中，步进电机130、轴142、剥皮刀具组件150皆具有2套，步进电机130分别位于伺服电机120的两侧，轴142和剥皮刀具组件150位于放置空间的两侧。将步进电机130、轴142、剥皮刀具组件150皆设置为2套，能够加快剥皮速度，每次剥出的桂皮为两个半圆形，完整性较好，能够满足市场上桂皮完整性的需求。

需要说明的是，剥皮刀具组件150包括翼型牵引刀151、弹性钢丝绳152、收线张紧轮153、张紧电机154、剥皮气缸155、电机收线连接板156和滑块157皆为2套，上述设计能够实现剥出的桂皮为两个半圆形，完整性较好。

参考图1和图2，桂树剥皮装置还包括供料组件160，供料组件160包括上料板161、挡料气缸162、第一支撑架163，上V架气缸164、第二支撑架组件165、下V架气缸166、上V架167和下V架168，支撑台110的下方连接有支撑柱，上料板161、挡料气缸162、第二支撑架组件165、下V架气缸166和下V架168均设置于支撑台110的下方，初始时上述各部件皆处于缩回状态，下V架气缸166和下V架168连接，上料板161与支撑柱通过螺栓连接，下V架气缸166和挡料气缸162皆通过第二支撑架组件165与支撑柱连接，挡料气缸162位于上料板161远离放置桂树的一端，挡料气缸162用于使一个桂树放置于下V架168上，挡料气缸162伸出能够阻挡桂树掉落，挡料气缸162缩回能够使一个桂树落入下V架168中；第一支撑架163、上V架气缸164和上V架167皆设置于支撑台110的上方，上V架气缸164和上V架167连接，上V架气缸164通过第一支撑架163与支撑台110连接，第一支撑架163用于使上V架气缸164和上V架167悬挂于放置空间的上方，上V架气缸164和下V架气缸166垂直于地面，上V架167与下V架168在同一轴线上，上V架167伸出和下V架168伸出将桂树固定，通过上V架167和下V架168的配合能够使桂树处于放置空间，为剥皮操作提供可剥皮的桂树。

还需要说明的是，第二支撑架组件165包括第四支撑架1651和第五支撑架1652，第四支撑架1651支撑下V架气缸166，第五支撑架1652支撑挡料气缸162，第二支撑架组件165能够固定下V架气缸166和挡料气缸162，便于与上述部件相配合进行桂树剥皮操作。

参考图1和图2，桂树剥皮装置还包括下料组件170，下料组件170位于支撑台110的下方，下料组件170包括下料气缸171、下料板172、第三支撑架173和收集箱174，下料气缸171与下料板172连接，下料气缸171通过第三支撑架173与下V架气缸166连接，收集箱174位于下料板172远离下V架168一端的下方。一次剥皮完成后，下料气缸171伸出，下料板172倾斜，桂树树干落入收集箱174中，方便收集剥皮后的桂树树干，减少人工参与量。

参考图1，气动尾顶组件141包括气动尾顶1411和尾顶气缸1412，气动尾顶1411与尾顶气缸1412连接，在上V架167缩回时，尾顶气缸1412驱动气动尾顶1411伸出，使梅花顶尖190顶住桂树，最终在气动尾顶组件141和梅花顶尖190相互配合下固定桂树，下V架168缩回，方便后续剥皮操作。

参考图6，图6示出了本发明实施例提供的桂树剥皮方法的流程示意图，该方法应用于上述实施例描述的桂树剥皮装置，桂树剥皮方法包括但不限于有步骤S110、步骤S120、步骤S130、步骤S140、步骤S150和步骤S160。

步骤S110，响应于桂树移动至预设中心位置的指令，利用梅花顶尖和气动尾顶组件控制桂树处于预设中心位置。

可以理解的是，当桂树移动至预设中心位置时，上V架缩回，利用梅花顶尖和气动尾顶组件将桂树固定于预设中心位置后，下V架缩回，方便后续进行剥皮操作。

需要说明的是，预设中心位置为放置空间的中心位置，并且利于剥皮刀具组件对桂树进行剥皮的位置，预设中心位置也可以根据经验人工设定。

在一实施例中，在响应于桂树移动至预设中心位置的指令，利用梅花顶尖和气动尾顶组件控制桂树处于预设中心位置之前，上料板承载多个待剥皮桂树，参考图7，上述方法包括但不限于有以下步骤：

步骤S210，挡料气缸缩回使多个待剥皮桂树中的一个桂树落入下V架中，挡料气缸伸出。

可以理解的是，上料板能够承载多个待剥皮桂树，向上料板上放置桂树直到上料版填满，挡料气缸缩回，此时下V架处于缩回状态，上料版倾斜，一个桂树落入下V架中，挡料气缸伸出，阻挡剩余桂树落下，自动化程度高。

步骤S220，上V架和下V架伸出，利用上V架和下V架将桂树移动至预设中心位置。

可以理解的是，根据步骤S210，下V架承载有一个待剥皮桂树，上V架和下V架伸出，利用上V架和下V架将桂树移动至预设中心位置，方便后续进行剥皮操作。

在一实施例中，利用上V架和下V架将桂树移动至预设中心位置，参考图8，上述方法包括但不限于有以下步骤：

步骤S221，利用上V架和下V架将桂树向预设中心位置移动。

可以理解的是，上V架和下V架配合携带桂树向预设中心位置移动，在向中心位置移动过程中，上V架与下V架共同作用夹持桂树。

步骤S222，若桂树处于预设中心位置，以执行上V架气缸驱动上V架缩回，梅花顶尖和气动尾顶组件控制桂树处于预设中心位置。

可以理解的是，若桂树处于预设中心位置，方便执行以下后续操作，上V架气缸驱动上V架缩回，尾顶气缸驱动气动尾顶伸出，使梅花顶尖顶住桂树，梅花顶尖与气动尾顶组件相互配合以固定桂树，从而方便后续进行剥皮操作。

步骤S223，若桂树未处于预设中心位置，利用上V架和下V架将桂树向预设中心位置移动。

可以理解的是，若桂树未处于预设中心位置，桂树在上V架与下V架的共同作用下向预设中心位置移动，能够使桂树快速到达预设中心位置，在上V架和下V架的配合下，能够使不同粗细的桂树皆能移动到预设中心位置。

步骤S230，上V架气缸驱动上V架缩回，利用梅花顶尖和气动尾顶组件控制桂树处于预设中心位置。

可以理解的是，根据步骤S222，若桂树处于预设中心位置，执行以下操作：当上V架上的微动开关接触到桂树后便发信号给可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)，PLC控制三位五通电磁阀使下V架锁住不动作，此时上V架气缸缩回，，尾顶气缸驱动气动尾顶伸出，使梅花顶尖顶住桂树，梅花顶尖与气动尾顶组件相互配合以固定桂树，从而方便后续进行剥皮操作。

步骤S120，步进电机驱动剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从初始位置推进至第一预设位置。

可以理解的是，剥皮刀具组件在初始位置，随后步进电机驱动剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从初始位置推进至第一预设位置，使翼型牵引刀能够对准剥皮位置，对准剥皮位置后剥皮气缸伸出，方便后续进行剥皮操作。

需要说明的是，在从初始位置推进至第一预设位置之前，还可以执行以下操作：环剥气缸驱动环剥刀具抵住桂树，然后伺服电机驱动桂树转动，从而剥下5毫米宽的桂皮以形成后续工序的进刀槽，也可以环剥下6毫米宽，能够根据实际情况设置，这里不作赘述。在剥皮时，剥皮气缸伸出以使翼型牵引刀151紧贴在桂树的外圆柱面上实现定位，使翼型牵引刀对准进刀槽，从环剥部分进入树皮，进行后续剥皮操作。

在一实施例中，第一预设位置距离初始位置5毫米，也可以为6毫米等，还可以根据实际操作情况人工进行设定。

步骤S130，利用翼型牵引刀将桂皮划切出一条线，以使桂树轻微起皮。

可以理解的是，剥皮气缸驱动翼型牵引刀伸出，利用翼型牵引刀将桂皮划切出一条线，以使桂树轻微起皮，从而促使剥下的桂皮是完整的。

步骤S140，在翼型牵引刀的牵引作用下，弹性钢丝绳沿着划开的路径紧贴桂树树干，以将桂皮剥下。

可以理解的是，在剥皮过程中，收线电机驱动收线张紧轮收线，在翼型牵引刀的牵引作用下，弹性钢丝绳沿着划开的路径紧贴桂树树干，将桂皮剥下，采用柔性材料将桂皮剥下，剥下的桂皮完整性较好。

步骤S150，步进电机驱动剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从第一预设位置推进至第二预设位置，弹性钢丝绳松开桂树树干。

可以理解的是，需对桂树进行整个长度的剥皮操作，步进电机驱动剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从第一预设位置推进至第二预设位置，在推进过程中执行收线电机驱动收线张紧轮收线或者放线，使弹性钢丝绳沿着划开的路径紧贴桂树树干，从而实现对桂树的整个长度进行剥皮。第二预设位置为剥皮刀具组件经过整个桂树长度，完成整个桂树剥皮的位置，也可以根据实际操作情况人工进行设定。

步骤S160，步进电机驱动剥皮刀具组件从第二预设位置回到初始位置，气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮。

可以理解的是，根据步骤S150，对桂树的整个长度进行剥皮后，步进电机驱动剥皮刀具组件从第二预设位置回到初始位置，尾顶气缸驱动气动尾顶缩回，梅花顶尖远离桂树，梅花顶尖与气动尾顶组件相互配合松开桂树，方便进行下一个桂树的剥皮操作。

在一实施例中，在步进电机驱动剥皮刀具组件从第二预设位置回到初始位置，气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮之后，参考图9，上述方法还包括但不限于有以下步骤：

步骤S310，下V架气缸驱动下V架缩回。

步骤S320，下料气缸驱动下料板伸出以遮挡下V架，以使桂树受重力滚入收集箱中。

可以理解的是，完成一次剥皮后，由于梅花顶尖与气动尾顶组件相互配合松开桂树，下V架气缸驱动下V架处于缩回状态，下料气缸驱动下料板倾斜时能够遮挡下V架，桂树受重力滚入收集箱中，方便收集剥皮后的桂树树干，减少人工参与量。

需要说明的是，上述实施例描述的桂树剥皮方法能够用于不同品种桂树的剥皮操作，适用范围广。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的。共享条件下还可作出等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种桂树剥皮装置，其特征在于，包括：

支撑台，所述支撑台设置有第一通孔；

伺服电机，用于驱动桂树转动；

步进电机；

固定组件，所述固定组件包括轴、气动尾顶组件和梅花顶尖，所述气动尾顶组件和所述伺服电机皆设置于所述支撑台的中心轴线上，所述梅花顶尖与所述伺服电机连接，所述梅花顶尖与所述气动尾顶组件形成用于放置桂树的放置空间，所述第一通孔位于所述放置空间的位置处，所述轴与所述步进电机连接，所述轴设置有第一螺纹，所述轴的长度大于所述放置空间的长度；

剥皮刀具组件，所述剥皮刀具组件包括翼型牵引刀、弹性钢丝绳、收线张紧轮、张紧电机、剥皮气缸、电机收线连接板和滑块，所述翼型牵引刀设置有第二通孔，所述弹性钢丝绳穿过所述第二通孔与所述翼型牵引刀固定连接，所述收线张紧轮和所述翼型牵引刀设置于所述电机收线连接板的一侧，所述张紧电机和所述剥皮气缸设置于所述电机收线连接板的另一侧，所述剥皮气缸与所述滑块固定连接，所述滑块设置于所述轴上，所述滑块设置有与所述第一螺纹相对应的第二螺纹；

控制器，所述控制器分别与所述伺服电机、所述剥皮刀具组件、所述步进电机和所述固定组件电性连接；

所述步进电机、所述轴、所述剥皮刀具组件皆具有2套，所述步进电机分别位于所述伺服电机的两侧，所述轴和所述剥皮刀具组件位于所述放置空间的两侧。

2.根据权利要求1所述的桂树剥皮装置，其特征在于，还包括供料组件，所述供料组件包括上料板、挡料气缸、第一支撑架，上V架气缸、第二支撑架组件、下V架气缸、上V架和下V架，所述支撑台的下方连接有支撑柱，所述上料板、所述挡料气缸、所述第二支撑架组件、所述下V架气缸和所述下V架均设置于所述支撑台的下方，所述下V架气缸和所述下V架连接，所述上料板与所述支撑柱通过螺栓连接，所述下V架气缸和所述挡料气缸皆通过所述第二支撑架组件与所述支撑柱连接，所述挡料气缸位于所述上料板远离放置桂树的一端，所述挡料气缸用于使一个桂树放置于所述下V架上，所述第一支撑架、所述上V架气缸和所述上V架皆设置于所述支撑台的上方，所述上V架气缸和所述上V架连接，所述上V架气缸通过所述第一支撑架与所述支撑台连接，所述第一支撑架用于使所述上V架气缸和所述上V架悬挂于所述放置空间的上方，所述上V架气缸和所述下V架气缸垂直于地面，所述上V架与所述下V架在同一轴线上。

3.根据权利要求2所述的桂树剥皮装置，其特征在于，还包括下料组件，所述下料组件位于所述支撑台的下方，所述下料组件包括下料气缸、下料板、第三支撑架和收集箱，所述下料气缸与所述下料板连接，所述下料气缸通过所述第三支撑架与所述下V架气缸连接，所述收集箱位于所述下料板远离所述下V架一端的下方。

4.根据权利要求3所述的桂树剥皮装置，其特征在于，气动尾顶组件包括气动尾顶和尾顶气缸，所述气动尾顶与所述尾顶气缸连接，所述尾顶气缸用于驱动所述气动尾顶伸出或缩回。

5.一种桂树剥皮方法，应用于如权利要求3或4任意一项所述的桂树剥皮装置，其特征在于，所述方法包括：

响应于桂树移动至预设中心位置的指令，利用所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置；

所述伺服电机驱动桂树转动，环剥气缸驱动环剥刀具靠近桂树，在初始位置，在桂树的端部切出预设的进刀槽；

所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从所述初始位置推进至第一预设位置，所述剥皮气缸驱动所述翼型牵引刀插入所述进刀槽，所述张紧电机驱动所述收线张紧轮开始收线，以使所述剥皮刀具组件的所述弹性钢丝绳紧密贴合桂树树干；

在所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件沿着桂树长度方向从所述第一预设位置推进至第二预设位置的过程中，利用所述剥皮刀具组件的所述翼型牵引刀将桂树划开一条线，在所述翼型牵引刀牵引作用下，所述弹性钢丝绳沿着桂树长度方向将桂皮剥下，其中，所述张紧电机驱动所述收线张紧轮放松或者收紧所述弹性钢丝绳，以使得所述弹性钢丝绳紧密贴合桂树树干，进行整个桂树的剥皮操作；

所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件从所述第二预设位置回到所述初始位置，所述气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮。

6.根据权利要求5所述的桂树剥皮方法，其特征在于，在所述响应于桂树移动至预设中心位置的指令，利用所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置之前，所述上料板承载多个待剥皮桂树，所述方法包括：

所述挡料气缸缩回使多个待剥皮桂树中的一个桂树落入所述下V架中，所述挡料气缸伸出；

所述上V架和所述下V架伸出，利用所述上V架和所述下V架将桂树移动至所述预设中心位置；

所述上V架气缸驱动所述上V架缩回，利用所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置。

7.根据权利要求6所述的桂树剥皮方法，其特征在于，所述利用所述上V架和所述下V架将桂树移动至所述预设中心位置，所述方法包括：

利用所述上V架和所述下V架将桂树向所述预设中心位置移动；

若桂树处于所述预设中心位置，以执行所述上V架气缸驱动所述上V架缩回，所述梅花顶尖和所述气动尾顶组件控制桂树处于所述预设中心位置；

若桂树未处于所述预设中心位置，利用所述上V架和所述下V架将桂树向所述预设中心位置移动。

8.根据权利要求5所述的桂树剥皮方法，其特征在于，在所述步进电机驱动所述剥皮刀具组件从所述第二预设位置回到所述初始位置，所述气动尾顶组件松开桂树，完成一次剥皮之后，所述方法还包括：

所述下V架气缸驱动所述下V架缩回；

所述下料气缸驱动所述下料板伸出以遮挡所述下V架，以使桂树受重力滚入所述收集箱中。

9.根据权利要求5所述的桂树剥皮方法，其特征在于，所述第一预设位置距离所述初始位置5毫米。

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